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第1章 绪论 1

1.1 微电源技术的概念与内涵 3

1.2 微能源的总体发展现状与趋势 3

1.3 基于环境能源的微能源技术国内外研究现状 4

1.3.1 环境能量收集器现状与趋势 4

1.3.2 环境动能收集器技术现状与趋势 10

1.3.3 环境动能收集器电源管理电路及应用技术的现状与趋势 29

1.4 本章小结 32

参考文献 33

第2章 微型压电振动能量收集器技术 42

2.1 压电振动能量收集器理论 42

2.1.1 压电振动能量收集器工作原理 42

2.1.2 微型压电振动能量收集器理论模型 46

2.2 MEMS压电振动能量收集器设计与加工技术 59

2.2.1 MEMS压电振动能量收集器设计 59

2.2.2 MEMS压电振动能量收集器加工技术 81

2.3 MEMS压电振动能量收集器测试与分析 89

2.3.1 器件结构尺寸参数测试与分析 89

2.3.2 样机测试与分析 91

2.4 本章小结 100

参考文献 100

第3章 微型电磁振动能量收集器技术 103

3.1 微型电磁振动能量收集器理论 103

3.1.1 微型电磁振动能量收集器工作原理 103

3.1.2 微型电磁振动能量收集器理论模型 104

3.2 微型电磁振动能量收集器优化设计 110

3.2.1 支撑梁弹性系数计算 110

3.2.2 线圈特性计算 113

3.3 微型电磁振动能量收集器关键加工技术 114

3.3.1 支撑梁的制作 115

3.3.2 微型永磁体的制备 117

3.3.3 微型线圈的制作 119

3.4 本章小结 122

参考文献 122

第4章 风致振动能量收集器技术 124

4.1 风致振动能量收集器 124

4.2 基于涡激振动机理的风致振动能量收集器 125

4.2.1 涡激振动的概念 125

4.2.2 基于涡激振动机理的风致振动能量收集器基本结构 127

4.2.3 基于涡激振动机理的风致振动能量收集器基础理论 129

4.3 颤振机理的风致振动能量收集器 133

4.3.1 颤振 133

4.3.2 基于颤振机理的风致振动能量收集器的结构和基础理论 134

4.4 基于驰振机理的风致振动能量收集器 143

4.5 本章小结 147

参考文献 147

第5章 复合微型振动能量收集器技术 153

5.1 复合微型振动能量收集器概念与内涵 153

5.2 压电与电磁复合式振动能量收集器理论 154

5.2.1 工作原理 154

5.2.2 理论模型 154

5.3 系统设计与加工技术 160

5.3.1 系统优化设计 160

5.3.2 关键加工技术 168

5.4 复合微型能量收集器系统性能测试与分析 170

5.4.1 测试方法研究 170

5.4.2 性能测试与分析 170

5.5 本章小结 175

参考文献 175

第6章 振动能量收集器频带拓展技术 177

6.1 线性振动频带拓展方法 177

6.1.1 单连续梁多模态振动 178

6.1.2 振动能量收集器阵列 184

6.1.3 线性频带拓展方法的优势与存在的问题 188

6.2 非线性振动频带拓展方法 188

6.2.1 单稳态非线性结构 190

6.2.2 双稳态非线性结构 193

6.2.3 机械限幅非线性结构 195

6.3 复合式频带拓展方法 197

6.4 本章小结 202

参考文献 202

第7章 环境动能能量收集器电源管理与应用技术 205

7.1 环境动能能量收集器电源管理策略 205

7.2 低功耗电源管理电路技术 206

7.2.1 能量收集器快速充电电源管理电路 206

7.2.2 低功耗能量收集器电源自主管理电路 208

7.2.3 同步开关能量采集电路 209

7.2.4 基于电荷泵技术的电源管理电路 214

7.2.5 基于DC/DC的电源管理电路 216

7.2.6 基于最大功率点追踪技术的电源管理电路 223

7.3 应用技术 225

7.3.1 在汽车胎压监测中的应用 226

7.3.2 在舰船发动机故障监测系统中的应用 230

7.3.3 飞机无线传感器振动能量收集自供电系统 235

7.3.4 一种人体行走动能能量收集应用系统 237

7.3.5 煤机装备诊断无线传感器网络自供电电源系统 238

7.4 环境动能能量收集器单片集成设计探索 242

7.5 本章小节 244

参考文献 244

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