阮斌+陶振强+贾南南

摘要： 为实现低频率，高强度的振动能量回收和利用，提出一种基于压电流体耦合作用的压电晶片式液压发电装置。通过理论分析设计结构，采用直径60 mm，厚度1.6 mm的压电晶片以及直径16 mm，高度50 mm的液压缸制作样机，用水作为工作介质，测试了装置在不同激励频率、激励电压、系统背压及加载质量等条件下的电压输出情况。试验结果表明：当激励频率（工作频率）在27 Hz左右时，该压电晶片式液压发电装置的输出电压达到最大，且在一定的范围内，发电装置输出电压随着激励电压、系统背压及加载质量的增加而增加，验证了液压压电发电的可行性。

关键词： 振动； 压电陶瓷； 液压压电； 发电装置

中图分类号： TM 619文献标志码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2014.04.016

引言随着各种微电子产品迅速发展及远程无线技术的快速兴起，对器件的自供电技术提出了更高的要求，如今研制一种稳定、高效、简易的并且无污染的微型发电装置已成为一个研究热点[14]。目前应用中主要有电磁发电装置、静电发电装置以及压电发电装置等[56]，其中基于压电陶瓷的正压电效应[7]而发展的压电发电装置，由于结构简单、无电磁干扰、易于制作及无污染等特点被广泛应用于汽车工业、航空航天、生物工程和光学工程等领域[34]。但是由于压电陶瓷本身较脆易碎，在变形过大或受力过大时都将导致永久性失效，使得压电陶瓷应用受限。目前没有好的方法能直接吸收利用汽轮发电机、汽车减震系统、航空发动机等产生的高强度的振动[1]。……