非平行接触分离式摩擦纳米发电机的理论研究

作者：黄美珍; 张湉湉; 谢红; 蒋涛; 王兆娜^*

来源：大学物理, 2018, 37(11): 58-65.

DOI：10.16854/j.cnki.1000-0712.170559

• 摩擦纳米发电机
• V-Q-θ控制方程
• 输出特性
• 非平行板结构

摩擦纳米发电机是一种容易获得的、清洁无污染的能源收集设备,在小型自供电系统和自驱动传感器中具有重要的应用价值.其中,非平行板结构在接触分离式摩擦纳米发电机中存在广泛的应用.本文系统研究了非平行板结构接触分离式摩擦纳米发电机的输出特性,建立了等效电路模型,推导了等效电容和开路电压的计算公式,给出了用以分析摩擦纳米发电机输出特性的控制方程,并通过数值模拟研究了非平行接触分离式摩擦纳米发电机的输出电压、电流、功率等参数随运动轨迹的变化规律.最后,通过设计实验对计算结果进行验证,获得了较为理想的结果.研究结果为后续摩擦纳米发电机的设计与优化奠定了必要的理论基础.

• 单位
  中国科学院; 北京师范大学; 北京纳米能源与系统研究所