《介電型EAP發電機理及小功率流體動能發電機研究》是依託南京航空航天大學，由王化明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：介電型EAP發電機理及小功率流體動能發電機研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王化明
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
結合我國再生能源發展需求，旨在通過介電型EAP發電機理、能量轉換裝置、電壓變換及能量管理等關鍵技術的研究，實現介電型EAP小功率流體動能發電機。.建立介電型EAP粘超彈性本構模型，通過雙向拉伸法確定模型參數；分析介電型EAP機電耦合特性，以試驗結果修正模型；根據電學特性檢測建立其電學模型，並以伏-安特性試驗結果修正，分析改善伏-安特性的方法。採用多換能單元的能量轉換裝置，提高流體動能利用率，該裝置可根據流體速度與負載要求進行調整。根據介電型EAP發電特點，研究輸入輸出電壓變換及能量控制系統，實現系統協調工作。系統集成後，通過實驗室試驗分析，提高發電機整體性能，在此基礎上實現實際套用。.本項目研究成果和我國現有能源方式互補性強，套用前景廣闊，為我國再生能源多樣化提供一條新途徑，促進我國新型智慧型材料在新領域的研究與套用，具有十分明顯的科學意義和工程實用價值。
結題摘要
介電型EAP能夠將輸出機械能轉化為電能，其發電方式是一種電容式發電，由於具有能量質量密度高、能與動力源直接耦等優點，目前吸引了研究人員越來越多的研究興趣。根據介電型EAP發電原理，研究了介電型EAP發電機中的若干關鍵問題。（1）發電試驗研究。分析了介電型EAP發電能量轉換關係，進行能量轉換試驗，提出多單元換能器發電的方法，提高機械能利用效率，並據此構建了多單元發電樣機；（2）介電型EAP發電機理研究。雙向拉伸介電型EAP以獲得本構模型參數，採用高壓充放電等方法獲得發電單元電學特性，建立發電單元模型以分析其機電耦合特性，得到了介電型EAP應力應變狀態、電容值與轉換後電壓，分析結果與試驗較為吻合；（3）介電型EAP發電的小功率輸入輸出電壓變換器及能量控制研究。通過轉換電路仿真分析與控制系統設計，構建DC/DC升壓與降壓變換試驗平台，實現了電壓的升降變換與控制。（4）介電型EAP驅動特性研究。進行介電型EAP驅動數值分析，實現了多自由度柔性驅動單元及線性驅動器性能提高。該項目的研究為新能源的發展提供了一個新途徑，將會促進新型智慧型材料在新能源及其它領域中的研究，具有潛在的套用前景。
