翟康佳，王旭鹏*,，魏宇辰，张春强，田佳强，韩冰

（1.西安理工大学艺术与设计学院，西安710054；2.西安理工大学电气工程学院，西安710054；3.西北工业大学机电学院，西安710072）

随着人工智能时代的到来，智能设备的供电问题变得尤为重要，而传统电池供电方式已成为制约智能网快速发展的重要因素之一[1-3]。因此，为了减少MEMS（Micro electromechanical system）和低功耗设备对传统电池的依赖，实现自主供电功能，大量研究者都在进行从人体或周围环境中将能量收集起来给电子设备供电。目前能量收集的方式主要有电磁式[4-5]、摩擦式[6-7]和压电式[8-10]，其中压电式具有结构简单、输出功率密度大、易于加工制作等优点，成为近20年来的热点研究问题[11-12]。压电发电原理主要利用到了压电材料的正压电效应，当压电材料受到外机械力作用时，压电材料内部会出现电荷不对称分布的现象，从而在其表面会有符号相反电荷的产生，其产生的电荷密度与受到的外机械力成正比[13]。受压电片自身发电特性影响，其自身的发电效率受振动频率、振幅、外接阻值、连接方式以及激励形式等因素的影响。北京理工大学毛芹等通过理论和实验验证了压电片振动产生的电功率与振动频率及外接电阻的关系[14]。西南交通大学邹政等进行了末端质量对压电俘能效率影响的研究[15]。华北电力大学张智娟等探究了在不同激励频率下，压电片不同连接方式对输出电压和输出功率的影响[16]。日本山口大学Naotaka 等采用变阻控制的压电元件实现振动发电系统的最佳发电功率[17]。……