自主式传感器系统的能量收集 设计、分析以及实践应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 WSN的动机 3

1.1.1 WSN的结构 4

1.1.2 WSN的应用 8

1.1.3 WSN的无线传感器节点 9

1.2无线传感器节点供电问题 12

1.2.1传感器节点的高功耗 12

1.2.2传感器节点的能源限制 15

1.3无线传感器节点的能量收集方案 17

1.3.1 EH的概述 17

1.3.2 EH系统 20

1.3.3对EH系统之前研究的回顾 21

1.4本书的贡献 27

1.5本书的结构 29

1.6本章小结 30

第2章 风能收集系统 31

2.1使用风力发电机的直接WEH方法 31

2.1.1风力发电机 33

2.1.2高效的功率管理电路的设计 35

2.1.3实验结果 48

2.1.4本节小结 53

2.2采用压电材料的间接WEH方法 54

2.2.1基于振动的压电风能收集器 54

2.2.2压电风能收集器的特点和性能 64

2.2.3 PPU 68

2.2.4实验结果 70

2.2.5本节小结 73

第3章 热能收集系统 74

3.1热能收集器 74

3.1.1 TEG的介绍 75

3.1.2热能收集器的分析 76

3.1.3热能收集器的特性 78

3.2基于电阻模拟的MPPT 79

3.3无线传感器节点的TEH的实现 83

3.3.1降压变换器与基于仿真电阻的最大功率点跟踪 84

3.3.2储能 85

3.3.3调节型降压变换器和无线传感器节点 86

3.4实验结果 86

3.5本章小结 89

第4章 振动能收集系统 91

4.1使用压电按钮式点火器的基于冲击力VE 92

4.1.1压电式按钮 93

4.1.2能量存储和功率处理单元 96

4.1.3实验结果 97

4.1.4本节小结 101

4.2使用预应力压电隔膜材料的基于冲击力的VEH 102

4.2.1预应力压电隔膜材料的综述 103

4.2.2 THUNDER锆钛酸铅双单晶片的特性和性能 105

4.2.3功率管理电路 108

4.2.4实验结果 110

4.2.5本节小结 113

第5章 混合能量收集系统 114

5.1 SEH系统 115

5.2复合型太阳能和风能（S+W） 118

5.2.1 WEH子系统 119

5.2.2 SEH子系统 120

5.2.3太阳能和风能的混合型收集系统 125

5.2.4实验结果 127

5.2.5本节小结 132

5.3复合型太阳能，热（S +T）能源 132

5.3.1室内能源的概述 133

5.3.2室内SEH子系统 135

5.3.3 TEH子系统 136

5.3.4太阳能和热能的HEH 139

5.3.5实验结果 147

5.3.6本节小结 151

第6章“无线”电功率传输 153

6.1从电源线上传输电感耦合功率 154

6.1.1磁能收集器 155

6.1.2功率管理电路 158

6.1.3实验结果 161

6.1.4本节小结 163

6.2通过强耦合磁谐振的WPT 164

6.2.1 WPT与磁谐振的概念原理 165

6.2.2仿真结果 169

6.2.3 WPT系统的特性 172

6.2.4实验结果 174

6.2.5本节小结 178

第7章 结论和未来的工作 179

7.1结论 179

7.2未来研究工作 180

参考文献 182