压电发电装置相对于其他微型发电装置,具有结构简单、不发热、无电磁干扰和易于实现微小化等优点,越来越受到各国研究人员的关注。本文采用理论分析和试验验证相结合的方式,对悬臂梁压电发电装置的能量转换、输出功率以及存储特性进行了研究,并开发出无电池的红外遥控器,证明压电发电技术实际应用的可行性。主要的研究内容如下:1.分别就外载荷为恒力和恒位移的两种情况下,建立悬臂梁压电发电装置(单晶、双晶压电梁)的能量转换模型。利用Maple10.0计算软件和ANSYS有限元分析软件对理论模型进行了模拟和验证,分析压电振子的结构尺寸、材料性能以及厚度比对压电梁发电性能的影响规律,并对悬臂梁压电发电装置最佳厚度比的各种影响因素进行了分析。2.根据压电陶瓷的电特性等效电路,分别就当压电发电装置直接与外部负载相连,以及经整流滤波后再与负载相连的两种情况下,建立压电发电装置输出功率的理论模型,并对两种理论模型进行数值模拟和分析比较。最后,通过现有的试验测试系统对理论模型进行试验验证。3.分别就激振器提供的简谐激励和手动产生的脉冲激励的两种激励条件下,以普通电解电容、超级电容和可充电电池为存储介质进行了压电发电能的存储特性研究,并比较各种存储方式的优缺点以及使用场合等。4.为解决目前普通遥控器功耗大和编码解码程序复杂的问题,自行开发了一种低功耗的无电池红外遥控器。利用手动压电发电装置,分别以触发式和存储式两种方式为遥控器供电,验证压电发电技术实际应用的可行性。这也为压电发电技术在其他领域的应用奠定了理论基础。