刘祥建，陈仁文

（1.金陵科技学院机电工程学院，江苏 南京211169；2.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，江苏 南京210016）

1 引言

在微电子技术、无线通信技术以及微细加工技术日新月异的今天，微型传感器、微型驱动器以及微系统的研究都取得了长足的进步［1］，且在工业、交通、农业、环保监测及航空航天领域都展现出良好的应用前景。但与之相关的微能源技术的研究却显得滞后，目前，这些微型元器件及微系统的供能主要依赖于化学电池，化学电池使用过程中的定期更换、电压不稳定以及废弃物容易污染环境等现象大大限制了微型元器件及微系统在某些场合中的推广应用。

在上述背景下，以环境中机械振动能量为对象的压电振动发电技术的研究表现出强劲的势头，为了能够获得具有较高发电能力的压电振动发电装置，相关研究人员进行了大量的理论研究和试验研究［2-7］，为压电振动发电装置的实用化奠定了良好的基础。例如，2005年，文献［8］研究了单悬臂梁压电发电装置的发电性能问题，研究过程中，建立了其发电理论模型，结果表明，单悬臂梁压电发电装置能够在较低频率的环境振动源中收集到较多的能量，所收集的能量完全能够满足低功耗无线传感器节点的供能需求；2013年，文献［9］研究了一种多振子串联压电振动发电装置，该装置主要由多片压电片、金属基板及连接环和连接块组成，研究发现，通过增加压电发电装置的集中质量和压电振子的数量，可以提高装置的发电能力。……