更给力的能量输出：介电弹性体发电机的效能最大化
仪器与探测器
2016-11-09 v2
摘要
介电弹性体发电机(DEG)可用于将来自自然运动源（如行走、波浪、树木等）的机械能转化为电能。DEG由柔软且灵活的介电弹性体电容器(DE)、向DE电极转移高电势电荷的预充电电路(PC)以及收集所产生功率的电能提取电路组成。为了产生功率，PC必须根据DE电容变化同步地对DE充放电。实现此功能的一种简单电路是：自预充电电路(SPC)。SPC由二极管和电容器组成，它们随着DE电容变化被动地在电荷输送与电荷接收状态间切换。迄今为止，关于如何设计SPC以从介电弹性体(DE)中最大化收集能量尚无认识。本文提出一种用于SPC的新数学模型，进而实现设计与优化。在考虑损耗后，模型、仿真与实验间的一致性达到0.1%。SPC的行为被证明与DE的最大和最小电容相关，但在很大程度上不受精确电容波形的影响。
引用
@article{arxiv.1603.01637,
title = {More power to the people: getting the most from a dielectric elastomer generator},
author = {Patrin Illenberger and Kentaro Takagi and Hiroki Kojima and Udaya Madawala and Iain Anderson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.01637},
year = {2016}
}
备注
Has been accepted in IEEE, with corrected loss mechanics