接触带电

垂直接触式摩擦电能量采集器的建模与分析

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:36
摘要电磁能量采集器( TEH )是近来被论证用于收获机械能的新兴技术。TEH由于其在性质上的灵活性,可以在不同的构型下制备,因而具有广泛的应用前景。本文提出了垂直接触模式摩擦式能量收集器的简化模型。商业化的聚二甲基硅氧烷( PDMS )和铜薄膜已被考虑用于摩擦电荷的产生。在周期谐波运动下,考察各种设计参数和负载电阻对收获功率的影响。数值结果预测,收获功率取决于摩擦电材料的表面积、相对介电常数、表面电荷密度和介质厚度、接触频率、电极间距和负载电阻。最后,利用遗传算法对设计参数进行优化研究,为TEH的合理开发提供充分的指导。模拟结果表明,摩擦电收割机可以产生大量的能量,这些能量可以操作诸如手机、机器人、导航系统、运动和生物传感器等小型电子设备。