紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器理论与实验研究的任务书.docx

紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器理论与实验研究的任务书
任务书
一、研究背景及意义
节能环保和高效利用能源是当前社会发展的重要方向，个人机动工具的电动化已经成为不可逆转的趋势，电动自行车已成为城市出行的重要组成部分。然而，电动自行车的电池寿命和电池续航距离仍是很多车主和厂家关注的重点，另一方面，电池报废会带来对环境的负面影响。因此，电动自行车的动力补给系统的能量回收和再利用就显得异常重要。充电桩是电动自行车充电的重要设备，现有的充电桩主要分为无线充电和有线充电两种，无线充电主要利用电磁感应原理，需要在充电施加较高的电压和频率，由于充电设备的电极和电池之间相互干涉、电磁场泄漏等问题严重限制了其加速部署和推广。
本课题研究紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器，旨在通过利用风致驰振技术和电磁俘能技术相结合，实现无线充电设备的高效、稳定、安全的电能传输。其优点在于可直接将显著变化的气流和机械振动信号转化为电能，再将其输出到充电电池上，有效地对再生能源的开发做出贡献，同时解决电动自行车的充电问题，增加电动自行车的续航里程，提高电池使用寿命并降低电池报废率，更重要的是为节能环保事业做出贡献。
二、研究内容
1.紧凑型风致驰振压电主体结构设计。
2.紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器电路设计实现.
3.电磁场分析，求解电磁场分布情况，并得出送电线圈中心电势、磁通的两种表达类型，建立电场和磁场之间的耦合模型，得出传输效率、电磁场的强度分布规律。
4.紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器实验研究：
（1）建立实验平台，验证理论分析。
（2）实现紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器的充电电池效果。
（3）对比无线充电和传统有线充电的充电效果，分析紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器的实用价值。
三、研究计划
本研究计划分三个阶段：
1.需求和方案调研阶段（1个月）：
对紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器的应用情况和开发需求进行调研，以了解现状及未来方向，明确研究目标和方案。
2.理论模型和实验平台搭建阶段（8个月）：
构建紧凑型风致驰振压电的模型，进行电场和磁场之间的耦合计算，以分析其传输效率，建立实验平台，完成紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器的电路设计。
3.实验验证阶段（3个月）：
利用实验平台验证理论分析，实现紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器对充电电池的效果，并对比无线充电和传统有线充电的充电效果，分析紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器的实用价值。
四、预期成果
1.紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器的电路设计及完整的模型并成功实现充电电池效果。
2.理论分析与实验结果的高度一致，验证理论模型的正确性和可行性。
3.紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器的实用性研究。
4.有关电动自行车充电的问题，能够为节能环保做出实际贡献。
五、预期效益
1.可以为电动自行车企业提供一种环保、低耗能的充电方式，在提高电自行车用户体验的同时可以增加企业的竞争力。
2.紧凑型风致驰振压电--电磁复合俘能器研究成果具有良好的应用前景，可在众多领域推广。
3.研究成果的实现，对进一步节约能源、减少污染等方面产生积极贡献。