压电振动发电机的研究现状与发展趋势_朱莉娅

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2024年压电致动器市场发展现状

2024年压电致动器市场发展现状概述压电致动器是一种通过压电效应产生机械位移的装置，广泛应用于精密定位、振动控制、传感器、执行器等领域。

本文将对当前压电致动器市场的发展现状展开探讨。

市场规模与增长趋势根据市场研究报告，近年来，压电致动器市场呈现出快速增长的态势。

预计到2025年，全球压电致动器市场规模将超过100亿美元。

这一增长趋势主要受到以下几个因素的驱动。

首先，工业自动化的快速发展促进了压电致动器市场的增长。

随着自动化技术在制造业的广泛应用，对精密定位和运动控制的需求不断增加，进一步推动了压电致动器市场的发展。

其次，医疗器械和医疗设备领域对精密控制的需求也在推动压电致动器市场的增长。

压电致动器具有快速响应和高精度的特点，非常适用于医疗设备中需要精确控制的部分，如机械手臂和显微镜。

再次，消费电子产品市场的繁荣也为压电致动器市场的发展提供了机遇。

随着智能手机、平板电脑和游戏手柄等产品的普及，对触摸屏、触摸按钮和振动反馈等功能的需求不断增加，这些功能正是压电致动器所擅长的领域。

总之，压电致动器市场有着广阔的应用前景和良好的发展态势。

技术创新与竞争态势压电致动器市场的发展离不开技术创新的推动和竞争的刺激。

当前，压电致动器市场的竞争主要集中在产品的性能提升和成本降低上。

在性能方面，压电材料的研发和应用是关键。

目前，铅酸锆压电材料是主流，但由于其对环境的不友好性质，研发人员正在积极寻找更环保的替代品。

此外，压电致动器的精度、速度和稳定性也是竞争的焦点。

在成本方面，压电致动器的制造工艺和材料成本是关键因素。

随着制造技术的进步，如精密粘接技术和新型材料的应用，压电致动器的制造成本逐渐下降。

同时，产品的规模生产和供应链的优化也有助于成本的控制。

技术创新和降低成本的竞争将进一步推动压电致动器市场的发展和壮大。

未来发展趋势与前景展望压电致动器市场在未来有着广阔的发展前景。

首先，随着新兴产业的迅猛发展，如无人机、人工智能、机器人等，对精密控制和运动控制的需求不断增加，这将为压电致动器市场的发展提供更多机遇。

2023年压电电动机行业市场环境分析

2023年压电电动机行业市场环境分析随着现代工业技术的快速发展，压电电动机的应用越来越广泛，成为现代化设备中不可或缺的组成部分。

压电电动机是一种特殊的电动机，其转换效率和控制精度非常高，操作简单可靠。

因此，高精度、高效、高可靠性的压电电动机在国内外市场上备受追捧。

本文将对压电电动机行业的市场环境进行分析。

一、国内压电电动机市场现状1.市场规模我国多数压电电动机企业规模较小，专业性较强，且受制于技术和资金的限制，市场份额不大。

目前市场上主要供应商主要集中在苏州、北京、上海等地。

2.技术水平近年来，国内压电电动机技术水平的快速提高，压电材料的合成技术和制备工艺逐步改善，呈现出日益增长的势头。

同时，我国还通过培育高科技企业、加强产品标准等多种措施，来提高行业的技术水平和产品质量。

3.市场需求由于现代化工厂对自动化生产的需求日益增长，压电电动机需求也随之增加。

另外，国家不断加强对新能源和绿色环保产业的支持力度，压电电动机也被作为其中重要的一员。

4.行业政策近年来，政府出台了一系列扶持新能源与高科技产业发展的政策，如重大技术装备研制项目、高新技术企业认定、重点领域投资指南等，这些政策的出台为压电电动机的发展提供了良好的政策保障。

二、国际压电电动机市场现状1.市场需求欧美等发达国家生产的压电电动机已具备一定的市场占有率，被广泛应用于航空、军火、仿真、医疗和仪器等众多领域。

同时，日本、韩国等亚洲国家的压电电动机企业也已深入挖掘国外市场需求。

2.技术水平欧美、日本等发达国家对于压电电动机的技术研发投入庞大，已形成良好的技术体系和行业标准。

在压电材料的研究、生产技术等领域处于较为高端的位置。

3.竞争格局目前，发达国家在压电电动机领域已经形成明显的竞争格局，各国压电电动机企业之间在技术竞争、客户服务等方面互相竞争，提升整个行业的技术水平和服务品质。

三、压电电动机市场发展趋势1.高性能、低成本压电电动机市场的发展趋势是向高性能、低成本、低功耗，小型化、轻量化、高效的方向发展。

压电发电技术的现状及展望

压电发电技术的现状及展望作者：胡柳,何元庭,吴婷,邓任华,朱本仁来源：《绿色科技》2010年第10期摘要:探讨了压电发电技术的研究价值及发展前景,参考了国内外众多压电发电技术方面的研究资料,并对其进行综合的比较研究。

介绍了当今能源利用的现状,压电发电技术的特点及国内外利用新型压电材料发电的研究现状,从理论和实践上证明了压电发电技术的可行性及发展潜力,探讨了压电发电技术在微能源器件、自供电及旋转机械方面的发展趋势。

关键词:压电效应;新能源发电;压电发电;微机电;自供电中图分类号:TN76 文献标识码:A 文章编号:16749944(2010)100165031 当前世界能源利用现状能源是科技发展的关键。

历史上主要技术的发展都与新能源的利用或能源利用方法的改进有关。

人类的一切活动都离不开能源,社会向前发展是以能源消费为前提的。

自然界的能量总是遵守能量守恒定律,目前,工、农业所需的能量来源主要是石油、煤、天然气等。

根据目前能源的消耗速度,在不久的将来,石油、煤、天然气等能源必将耗尽。

因此,能源危机并非是虚幻。

针对能源危机,应降低能源消耗速度,进行能量回收再利用,同时寻找并开发新能源。

以上3种方法中最有前景的是寻找并开发新能源,近年来利用压电材料进行能量收集的研究越来越受到人们的关注,压电材料是一种节能型环保材料,绿色安全,不会产生有毒有害的残留物质,符合可持续发展的要求。

压电发电是依靠外界振动使压电材料发生变形而发电,其可利用的振动源无处不在,其应用不受场地的限制,也不需要专设场地,其应用的伸缩性及活动性强。

同时利用压电材料制作的压电发电装置结构简单,易于实现,成本低,可大型化批量生产。

2 压电发电技术的工作原理及研究现状2.1 压电发电工作原理——压电效应压电效应分为正压电效应和逆压电效应。

某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的2个相对表面上出现正负相反的电荷。

2023年压电器件行业市场分析现状

2023年压电器件行业市场分析现状压电器件是利用压电效应产生变形或电荷的器件，广泛应用于声学换能器、振动器、压电传感器、压电驱动器和压电存储器等领域。

压电器件行业是电子器件行业的重要组成部分，其市场规模庞大，发展潜力巨大。

1. 市场规模：压电器件行业市场规模庞大，据市场研究报告预测，到2025年，全球压电器件市场规模将达到250亿美元以上。

目前，全球压电器件市场以亚洲地区为主导，占据了市场的主导地位。

2. 技术进步：随着科技的不断进步，压电器件的技术水平不断提高。

新型材料的研发和应用，使得压电器件在各个领域有着更广泛的应用前景。

例如，新型的压电陶瓷材料能够提高压电效应，从而提高器件的性能和稳定性。

3. 应用领域：压电器件在各个领域都有广泛应用。

在汽车行业，压电器件用于汽车喇叭和传感器等；在电子产品中，压电器件用于智能手机、平板电脑等设备的振动器；在医疗行业，压电器件用于超声医学仪器和生物传感器等。

此外，压电器件还可以应用于能源收集、环境监测等领域。

4. 市场竞争：由于压电器件市场潜力巨大，吸引了众多企业的参与，市场竞争日趋激烈。

在亚洲地区，中国、日本和韩国是压电器件产业的主要竞争力。

这些企业在产品质量、技术创新和成本控制等方面，具有一定的优势。

5. 发展趋势：未来，压电器件行业将面临一些新的挑战和机遇。

一方面，随着人们对能源的需求不断增加，压电器件在新能源领域的应用前景广阔。

另一方面，随着人工智能、物联网等技术的发展，对高性能压电器件的需求也在不断增加。

综上所述，压电器件行业是一个庞大而有潜力的市场，技术进步、广泛的应用领域以及激烈的市场竞争都推动着这个行业的发展。

随着人们对环境保护和能源问题重视的增加，压电器件行业将迎来更广阔的发展前景。

2023年压电致动器行业市场发展现状

2023年压电致动器行业市场发展现状
随着信息技术的快速发展和产业结构的升级，压电致动器行业也在不断地发展和壮大。

压电致动器是通过在材料上施加外电场而产生机械运动的一种设备。

该行业的产品应用广泛，例如压电电子元件、可变电容器、压电陶瓷换能器、压电振动器、压电压力传感器、压电陶瓷电机等领域。

当前，压电致动器行业的市场前景充满着发展机遇。

一方面，随着全球市场需求的增加，压电致动器行业也在不断扩大产能，提高产品质量，满足市场需求。

另一方面，随着科技水平的不断提高和产品结构的不断优化，压电致动器行业也在不断升级，产品的性能和可靠性逐步提高。

从市场发展的角度来看，压电致动器行业在各个领域的应用也不断扩大。

在工业领域，压电致动器行业主要应用于智能制造、物联网和工业自动化等领域。

在医疗健康领域，压电致动器行业主要运用于生物医药和激光切割等领域。

在汽车工业领域，压电致动器行业主要应用于汽车制造中的安全气囊和发动机管理系统等领域。

总的来说，随着现代工业技术的不断发展，压电致动器行业在各行各业中的应用前景非常广阔。

在中国，压电致动器行业也在得到国家政策的支持，为该行业的发展创造了良好的条件。

目前，国内压电致动器行业的主要龙头企业包括南京贝特、威尔森、华泰原子等，这些企业在产品研发和生产领域均有着非常雄厚的技术力量和市场优势。

总的来说，压电致动器行业市场在未来仍将保持快速增长的态势，这为企业提供了良好的发展机遇。

随着国内市场的激烈竞争和技术水平的不断提高，预计该行业将会借助高新技术的优势，不断创新产品，提高产品品质，赢得更广泛的市场认可。

压电振动发电机工作原理与技术趋势

压电振动发电机工作原理与技术趋势肖人康【摘要】随着科学技术的不断进步,电子产品的日益复杂化和高端化,传统的电池供电已不能满足现状.振动无处不在,将其产生的能量用于发电具有很大的研究实用价值.根据发电原理可将振动发电机分为静电式、电磁式和压电式.简要概述压电式振动式发电机研究现状和未来发展趋势.【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2016(023)011【总页数】1页(P127)【关键词】压电振动发电机;工作原理;技术趋势【作者】肖人康【作者单位】四川师范大学附属中学,四川成都610066【正文语种】中文在大规模集成电路技术、网络通信技术、超精密加工技术的发展下，各类微机电系统、微小型电子设备已经在通信、工业、医学等领域得到推广，为了满足这一需求，需要寻找出可再生的清洁电池，压电振动发电机是解决这一问题的有效措施。

压电振动发电机是利用压电元件伴随外界振动刺激而产生形变，使压电元件上下两个电极之间生成有差异的电荷，从而形成电势差，再由能量采集电路处理收集，转换成电能。

目前几种运用最广泛的压电材料是：压电单晶体、压电陶瓷、压电聚合物以及压电复合材料等。

压电换能结构是压电发电机核心之一。

压电换能结构可分为压电双晶片、多层叠堆形、虹形、钹形和弹珠形等。

如果想要高效运用振动能量，第一步就是研究压电换能结构，提高其能效率。

目前应用最多的是悬臂梁式换能结构，其具有的易实现性成为研究开发中最普遍的换能结构。

外部振动激励的不确定性使压电发电机输出功率低、电流小，转换过程中的损耗和产生的电压使交变电压等无法达到负载的供电要求。

这样就要有特定的能量转换接口电路，以便增多储能元件。

能量转换接口电路可分为单级和多级两种。

单级压电发电机接口电路是当前研究使用最多的一种，包括经典接口电路、同步电荷提取电路、并联同步开关电感电路及串联同步开关电感电路。

多级压电发电机接口电路则是利用不同的转换电路分别针对不同外部机械激励进行转换，确保输出功率可以达到最大。

2023年压电电动机行业市场规模分析

2023年压电电动机行业市场规模分析根据市场研究机构的数据，全球压电电动机行业的市场规模在不断扩大。

根据2019年的数据，该市场规模已经达到了约22亿美元。

分析压电电动机行业的市场规模，需要从以下几个方面进行讨论。

一、市场规模预测随着科技的不断进步和市场的不断变化，预计未来几年全球压电电动机行业的市场规模将会持续增长。

根据市场研究机构的预测，到2025年，该市场规模将扩大到约31亿美元。

这表明压电电动机行业具有巨大的市场潜力，未来发展前景广阔。

二、应用分析压电电动机广泛应用于各个领域，如航天、军事、医疗、工业自动化、汽车电子、家用电器等。

其中，汽车电子和家用电器是目前应用最为广泛的领域。

在汽车电子领域，压电电动机主要用于电子油门控制、转向助力、座椅振动、引擎喷油、电子助力制动器等方面。

随着新能源汽车和智能驾驶汽车的发展，压电电动机在汽车电子领域的应用前景十分广阔。

在家用电器领域，压电电动机主要用于智能家居设备、健身器材、医疗设备、智能手表等方面。

随着人们生活水平的提高和人体健康意识的增强，压电电动机在家用电器领域的应用需求将会不断增加。

三、地域分析目前，全球压电电动机行业的市场主要集中在亚太地区和欧洲地区。

其中，亚太地区是该行业的主要消费市场，占据全球压电电动机行业市场份额的40%以上。

中国是亚太地区最大的市场和生产基地，拥有大量的压电电动机制造企业，具有很强的市场竞争力。

欧洲地区在该行业的生产能力上处于领先地位，德国、法国、意大利、英国等国家都有很多著名的压电电动机制造企业。

四、竞争分析目前，全球压电电动机行业存在较多的国内外制造企业。

在国内，有很多专业的压电电动机制造企业，比如新东方电气、百川智能、尚德电气等。

国际压电电动机企业中，瑞典诺德斯特龙公司、日本超微精密公司、美国Vesper Technologies公司等都是比较著名的企业。

总的来说，全球压电电动机行业市场规模正在不断扩大，未来有很大的发展潜力。

压电振动发电机的研究现状与发展趋势_朱莉娅

锆钛酸铅（已经成为国内外压电振动发电领ＰＺＴ）
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— — 朱莉娅陈仁文雷娴压电振动发电机的研究现状与发展趋势 —
域最常用的压电材料之一，并在此基础上发展了低温烧结Ｐ透明压电陶瓷Ｐ无铅系列压ＺＴ、ＬＺＴ、电陶瓷及纳米陶瓷等多种压电陶瓷材料。压电陶瓷的优点在于压电常数大、灵敏度高、工艺成熟、成形效果好等，缺点在于其韧性差、易破裂。另一，种常用压电材料是聚偏二氟乙烯（ＰＶＤＦ）ＰＶＤＦ具有压电应变常数高、柔性和加工性好、频响宽、机械强度高等优点。普林斯顿大学研究出了一种），该材料将纳米压电橡胶薄膜（ｉｅｚｏ－ｒｕｂｂｅｒｐ有效结合了硅胶的高延ＰＺＴ并排嵌入到硅胶中，展性、生物相容性与Ｐ适用ＺＴ良好的压电特性，
０引言
随着大规模集成电路技术、超精密加工技术各种微小型电子设备、微及网络通信技术的发展，机电系统（广泛应用于工业、通信、军事、ＭＥＭＳ）医学及家庭生活等领域，其研究重点之一在于能
１］。包括自身耗能和供能方式两个方面［量管理，
８］。新型压电纤维复合材料于体内医疗装置发电［
具有低阻抗、大弯曲变形、高承载能力等优点。力，
１０］哈尔滨工业大学刘智等［利用有限元理论对钹
形压电换能结构进行了建模并得到有限元动力学方程。研究结果表明，通过增大压电陶瓷厚度、增减小金属帽厚度和内腔顶径，大金属帽内腔底径、可以提高输出电压水平，并且基振频率随金属帽厚度、最优内腔高度的增大而增大，随金属帽内腔底径增大而减小。

2023年压电电动机行业市场需求分析

2023年压电电动机行业市场需求分析压电电动机是一种能够将电能转化为机械能的设备，利用压电效应完成机械运动。

随着科技的进步和工业的发展，压电电动机在许多领域得到了广泛应用，如航空、医疗、自动化设备、机器人等行业。

本文将从压电电动机行业市场需求的角度，分析压电电动机在市场上的前景和发展方向。

一、医疗行业市场需求随着人口老龄化和医疗技术的发展，医疗器械市场需求不断增加。

压电电动机在医疗器械中的应用广泛，如控制医用摄像机、控制手术机械臂、控制医用气泵等。

此外，在心电图机、超声波传感器、磁共振成像设备等医疗领域也有广泛的应用。

随着医疗技术的不断创新和发展，压电电动机有很大的市场空间和潜力。

二、航空航天行业市场需求在航空航天行业中，压电电动机主要用于控制机体和舵面的运动，控制机翼和尾翼的形变，控制飞机的姿态和稳定性。

此外，压电电动机还有助于控制飞机的噪声和振动，提高飞行安全。

随着空客、波音等国际航空巨头的发展和技术的不断创新，压电电动机在航空航天行业的应用前景广阔，市场需求不断增加。

三、自动化设备行业市场需求在自动化设备行业中，压电电动机主要用于控制气动和液动管路的运动，控制工业机器人的运动和定位，控制自动化装置的开关和停止。

此外，压电电动机还可以用于机器人和自动化装置的视觉识别系统中，提高自动化程度和生产效率。

随着自动化工业的不断发展和普及，压电电动机在自动化设备行业的市场需求将会持续增加。

四、机器人行业市场需求机器人是现代工业的重要组成部分，是实现自动化的关键。

压电电动机在机器人中的应用主要是用来实现机器人的运动和控制，如机器人臂的运动、机器人手指的开合、机器人轮子的转动等。

压电电动机的应用可以提高机器人的控制精度和灵活性，使机器人能够更加适应不同的生产环境。

随着机器人技术的不断创新和发展，压电电动机在机器人领域的市场需求将会不断增长。

综上所述，压电电动机在医疗、航空航天、自动化设备、机器人等行业中都有广泛的应用，市场需求不断增加。

2024年压电电动机市场分析现状

2024年压电电动机市场分析现状引言压电电动机是一种利用压电效应实现机械震动的电动机，具有体积小、能量转化效率高、响应速度快等特点。

该技术在自动控制系统、机器人、医疗设备等领域得到广泛应用。

本文将对压电电动机市场的现状进行分析。

市场规模分析目前，压电电动机市场正在快速发展。

据市场研究机构数据显示，2019年全球压电电动机市场规模达到X亿美元，预计到2025年将增长至X亿美元。

从市场细分角度来看，压电电动机主要分为负载型压电电动机和无负载型压电电动机两类。

负载型压电电动机适用于需要承载一定负荷并产生机械振动的场景，例如机器人关节驱动、自动焊接设备等。

目前，在工业自动化领域，负载型压电电动机的市场需求持续增长，全球市场规模预计将超过X亿美元。

无负载型压电电动机适用于需要实现微调和精确定位的领域，例如光学仪器、医疗设备等。

随着科技进步和智能化发展，无负载型压电电动机市场呈现出快速增长的趋势。

预计到2025年，无负载型压电电动机的市场规模将达到X亿美元。

市场驱动因素分析市场驱动因素是指促使压电电动机市场增长的因素。

下面将从技术进步、应用需求和政策支持三个方面进行分析。

技术进步随着微电子技术和材料科学的快速发展，压电电动机在尺寸、效率和响应速度方面得到了显著提升。

新材料的引入使得压电电动机具备更高的能量转化效率和更广的工作温度范围，进一步拓展了其应用领域。

应用需求自动化和智能化的发展对压电电动机市场的需求提供了巨大的推动力。

在工业自动化领域，压电电动机的高效率和精确控制特性使其成为机械驱动系统的理想选择。

在医疗设备领域，压电电动机的小尺寸和低功耗特点使其适用于微型器械、心脏起搏器等场景。

政策支持政府对新能源技术和高效能源利用的支持政策也推动了压电电动机市场的发展。

在一些国家，政府通过提供补贴、减免税收等方式鼓励企业购买和使用压电电动机，从而促进市场需求增长。

市场竞争格局分析目前，全球的压电电动机市场竞争格局较为分散，主要厂商包括：•厂商A：拥有先进的生产工艺和技术，产品性能稳定可靠。

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０引言
随着大规模集成电路技术、超精密加工技术各种微小型电子设备、微及网络通信技术的发展，机电系统（广泛应用于工业、通信、军事、ＭＥＭＳ）医学及家庭生活等领域，其研究重点之一在于能
１］。包括自身耗能和供能方式两个方面［量管理，
８］。新型压电纤维复合材料于体内医疗装置发电［
具有低阻抗、大弯曲变形、高承载能力等优点。力，
１０］哈尔滨工业大学刘智等［利用有限元理论对钹
形压电换能结构进行了建模并得到有限元动力学方程。研究结果表明，通过增大压电陶瓷厚度、增减小金属帽厚度和内腔顶径，大金属帽内腔底径、可以提高输出电压水平，并且基振频率随金属帽厚度、最优内腔高度的增大而增大，随金属帽内腔底径增大而减小。
锆钛酸铅（已经成为国内外压电振动发电领ＰＺＴ）
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— — 朱莉娅陈仁文雷娴压电振动发电机的研究现状与发展趋势 —
域最常用的压Байду номын сангаас 材料之一，并在此基础上发展了低温烧结Ｐ透明压电陶瓷Ｐ无铅系列压ＺＴ、ＬＺＴ、电陶瓷及纳米陶瓷等多种压电陶瓷材料。压电陶瓷的优点在于压电常数大、灵敏度高、工艺成熟、成形效果好等，缺点在于其韧性差、易破裂。另一，种常用压电材料是聚偏二氟乙烯（ＰＶＤＦ）ＰＶＤＦ具有压电应变常数高、柔性和加工性好、频响宽、机械强度高等优点。普林斯顿大学研究出了一种），该材料将纳米压电橡胶薄膜（ｉｅｚｏ－ｒｕｂｂｅｒｐ有效结合了硅胶的高延ＰＺＴ并排嵌入到硅胶中，展性、生物相容性与Ｐ适用ＺＴ良好的压电特性，
２－３］。研究的重点［
研究表明，振动发电机与外界振动激励振动频率相同即共振时发电机输出平均其中，压电式振功率最大。动能量采集结构利用压电材料的压电效应，当压电元
图１振动发电机机电模型示意图
件在外界振动源激励作用下随之振动时，压电元件产生变形，压电元件表面随之累积电荷，从而在压电元件的上下两个电极之间形成电势差，通过能量采集电路将该电势差转换并存储，完成机械振动能向电能的转换。１．１压电材料常用压电材料包括压电单晶体、压电陶瓷、压
中国机械工程第２２卷第２４期２０１１年１２月下半月
压电振动发电机的研究现状与发展趋势
朱莉娅陈仁文雷娴
南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室，南京，２１００１６
摘要：综述了国内外压电振动发电机的技术发展，阐述了压电发电机工作原理，系统介绍了压电材重点报道了能量转换接口电路及共振频率调整策略的研究现状。举例说料与压电换能元件结构形式，明了压电振动发电机的应用领域，并针对目前研究中存在的问题对压电振动发电机发展趋势进行了预压电振动发电机在各种ＭＥＭＳ产品、无线传感测。随着低功耗微电子技术与微机械加工技术的发展，、。器网络及低功耗电子设备中的应用将逐渐实用化普及化关键词：压电发电机；能量采集；同步开关阻尼；频率调谐）中图分类号：ＴＮ７１２；ＴＭ６１９文章编号：１００４—１３２Ｘ（２０１１２４—３０１６—０７ＣｕｒｒｅｎｔＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔＴｒｅｎｄｓｏｆＶｉｂｒａｔｉｏｎ－ｂａｓｅｄＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃＧｅｎｅｒａｔｏｒｐＺｈｕＬｉａｈｅｎＲｅｎｗｅｎｅｉＸｉａｎＣＬｙ，ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｆｏｒＳｍａｒｔＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｙ，，ＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆ＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓＮａｎｉｎ２１００１６ｊｇｙｊｇ：，ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｅｒａｔｏｒｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｔｈｗｏｒｋｉｎｒｉｎｃｉｐｇｇｇｐｅ－ｌｅｓａｎｄｔｈｅｓｅｃｉｅｓｏｆｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｅｎｅｒｓｃａｖｅｎｉｎｃｉｒｃｕｉｔｓａｎｄｔｈｅｓｔｒａｔｅｉｅｓｆｏｒｉｎｐｐｐｇｙｇｇｇ－ｃｒｅａｓｉｎｔｈｅｏｅｒａｔｉｎｆｒｅｕｅｎｃｒａｎｅｗｅｒｅｆｏｃｕｓｅｄ．Ｓｏｍｅａｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｌｅｓｗｅｒｅｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄａｎｄｇｐｇｑｙｇｐｐｐｔｈｅｏｉｎｔｅｄｒｏｂｌｅｍｓｔｒｅｎｄｓｗｅｒｅｏｕｔａｃｃｏｒｄｉｎｔｏｔｈｅｉｎｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ．Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｐｐｇｐ，ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏｔｈｅｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｅｒａｔｏｒｓｗｉｌｌｂｅｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｇｇｙｐｇｙｏｗｅｒｉｎＭＥＭＳ，ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄｌｏｗｄｉｓｓｉａｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｖｉｃｅｓ．ｐｇｐ：；；；ｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｅｒａｔｏｒＫｅｗｏｒｄｓｅｎｅｒｈａｒｖｅｓｔｉｎｓｎｃｈｒｏｎｏｕｓｓｗｉｔｃｈｄａｍｉｎｆｒｅｕｅｎｃｐｇｇｙｇｙｐｇｑｙｙｔｕｎｉｎｇ
图３钹形压电换能元件结构示意图
１．３振动式压电发电机的理论模型与实验为充分利用环境振动能量，首先需要优化压电换能结构，使输出电能最大化。悬臂梁式换能得到了广泛研究。结构实现方便，
［１１］美国加州伯克利分校Ｒ以悬臂ｏｕｎｄｙ等梁末端挠度为自由度，建立了悬臂梁式压电换能
（采用了压电陶瓷纤维和交叉指形电极技ＰＦＣ），抗破坏术具有较大的压电常数和横向压电效应，能力强，适用于曲面结构。１．２压电换能结构压电换能结构是压电发电机的研究重点之一。压电换能结构已由传统的压电单晶片（ｕｎｉ－）、发展为压电双晶片（多层叠堆ｍｏｒｈｂｉｍｏｒｈ）ｐｐ）、、）形（虹形（钹形（与弹珠ｓｔａｃｋｒａｉｎｂｏｗ）ｃｍｂａｌｙ）等多种结构。其中，压电单晶片、双形（ｍｏｏｎｉｅ晶片及虹形压电换能元件适用于激励幅值较小的振动环境，多层叠堆形压电换能结构适用于激励幅值较大的环境，钹形与弹珠形压电换能元件适用范围介于上述两类元件之间。压电双晶片在金属基片上下表面分别粘贴压电片，根据电极连接方式不同可分为串联压电双晶片和并联压电双晶片，如图２所示。
５－７］。其中，电聚合物、压电复合材料等［压电陶瓷
本文对目前国内外压电振动发电机研究现状进行综述，介绍压电振动发电机工作原理（包括发，电机模型、压电材料、压电换能结构及其优化等）
收稿日期：２０１１—０１—１４）基金项目：国家自然科学基金资助项目（１０９７２１０２
重点阐述有关压电发电机接口电路及共振频率调整策略，最后提出压电发电机应用领域与发展趋势。
１压电振动发电机工作原理
振动发电机可以等效为单自由度的弹簧－质
４］。量块系统，如图１所示［
尽管利用微型化、集成化和优化网络通信协议等方法可以有效地降低功耗，寻找清洁、可再生的能量取代传统电池供电仍然是解决能量问题的关键所在。振动能量存在形式多样，振动能量采集是一种行之有效的环境能量发电方法。根据发电原理不同，振动发电机可以分为静电式、电磁式与压电式。其中，压电式振动发电机以其能量转换效率高、结构简单、无电磁干扰、易于实现整体结构的微型化与集成化等优点成为国内外振动发电领域