第1章 新型环境能量采集技术导论 1
1.1 概述 1
1.1.1 新型环境能量采集技术的定义 1
1.1.2 环境能量采集技术的分类与基本特征 2
1.2 环境能量采集技术的应用现状 4
1.2.1 电力系统应用 4
1.2.2 微小型电子设备及无线传感器网络应用 7
1.2.3 微机电系统应用 10
1.3 环境能量采集技术面临的问题 14
1.4 环境能量采集技术的发展趋势 15
第2章 太阳能采集与利用 16
2.1 太阳能采集的两种形式 16
2.1.1 太阳能的热采集 17
2.1.2 太阳能的光采集 18
2.2 太阳能光伏发电技术 21
2.2.1 太阳能光伏发电的基本原理 22
2.2.2 大型光伏系统的组成 22
2.2.3 微小型光伏发电系统的组成 24
2.2.4 光伏发电系统的分类及应用 27
2.3 光伏发电系统的控制技术 30
2.3.1 蓄电池的充放电控制 30
2.3.2 最大功率点的跟踪控制 34
2.4 太阳能供给无线传感网络应用实例 39
第3章 风能采集与利用 43
3.1 风的产生与基本特征 43
3.1.1 风的产生 43
3.1.2 风能的特点 44
3.1.3 风的变化 44
3.2 风力发电机 46
3.2.1 风力机 46
3.2.2 发电机 51
3.2.3 利用压电材料的换能装置 54
3.3 风力发电系统 55
3.3.1 风力发电的基本原理 55
3.3.2 风力发电系统的分类 55
3.3.3 微小型风力发电系统的基本组成 56
3.4 风力发电的控制技术 58
3.4.1 最佳功率点跟踪控制（MPPT） 58
3.4.2 定桨距控制风力 67
3.4.3 变桨距控制 68
3.5 风能供电无线传感网络应用实例 71
第4章 热能采集与利用 73
4.1 温差发电原理 73
4.1.1 热电效应 73
4.1.2 温差发电原理 75
4.2 温差发电器 76
4.2.1 温差发电器理论及其结构 76
4.2.2 温差发电器的制备 84
4.2.3 国外微小型温差发电器的研究进展 85
4.2.4 温差发电器的应用实例 88
4.3 热电材料 90
4.3.1 概述 90
4.3.2 热电材料的制备 91
4.3.3 热电材料性能的优化 94
第5章 海洋能采集与利用 97
5.1 海洋能 97
5.1.1 海洋和海洋能简介 97
5.1.2 海洋波浪与波浪能 99
5.1.3 海流与海流能 103
5.1.4 海洋其他形式能源 105
5.2 海洋能发电技术 106
5.2.1 波浪能发电技术 106
5.2.2 海流能发电技术现状 115
5.2.3 几种海洋能发电的新思路 117
第6章 振动能量采集与利用 121
6.1 振动能量的表征 121
6.1.1 振动源 121
6.1.2 振动能量转换模型 121
6.2 振动能量采集方法 124
6.2.1 振动能量采集典型方法 125
6.2.2 振动能量采集方法特性比较 125
6.3 静电式振动能量采集方法 126
6.3.1 静电式振动能量采集方法的理论基础 126
6.3.2 静电式采集结构的两种工作方式 126
6.3.3 驻极体与静电式振动能量采集结构 132
6.3.4 静电式采集结构仿真与实验分析 134
6.3.5 静电式振动能量采集结构实例 137
6.4 电磁式振动能量采集方法 138
6.4.1 电磁式采集方法的理论基础 138
6.4.2 电磁式采集结构的基本组成 140
6.4.3 电磁式采集结构输出功率分析 144
6.4.4 电磁式能量采集结构实例 147
6.5 压电式振动能量采集方法 152
6.5.1 压电材料理论基础 152
6.5.2 压电式振动能量采集结构分析 165
6.5.3 压电式振动能量采集方法的理论基础 177
6.5.4 单级压电式振动能量采集电路 180
6.5.5 多级压电式振动能量采集电路 190
6.5.6 各种能量采集电路仿真与实验 197
6.5.7 压电式采集方法的制约因素 202
第7章 其他能量采集技术 203
7.1 人体能量采集技术 203
7.1.1 人体能量采集技术分类 203
7.1.2 人体能量采集技术发展趋势 206
7.2 雨滴能量采集技术 207
7.3 生物质能量采集系统 207
第8章 电能存储与变换技术 209
8.1 电能存储技术 209
8.1.1 机械储能方式 209
8.1.2 电磁储能方式 211
8.1.3 化学储能方式 211
8.2 电源变换的基本电路及工作原理 213
8.2.1 DC-DC变换电路 213
8.2.2 AC-DC变换电路 222
8.2.3 DC-AC变换电路 227
8.2.4 AC-AC变换电路 229
参考文献 232