叶雄英教授

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研究组在《纳米能源》(Nano Energy)发文,报道研制的低纹波多相直流驻极体发电机

发布时间:2021-02-21
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近日,清华大学叶雄英教授研究组在《纳米能源》(Nano Energy)发表研究论文,报道了一种高功率、低纹波的多相直流驻极体发电机,该发电机通过将电极制作成多相结构不仅减小了发电机的电容,而且还改善了边缘效应对发电机的影响,最终使得发电机的输出功率提高了78.4%,此外这种多相结构的发电机各相输出之间相互独立,文中的最后此多相发电机成功驱动计时器和温湿度计连续工作。

作为能量收集器,其输出功率十分重要,如何提高微纳发电机的输出功率是一大研究热点。提高驻极体的电荷密度以及减小驻极体发电机的电容是两个不同的提高驻极体发电机输出功率的途径,叶雄英课题组提出了一种多相结构来降低了发电机的电容,此外还研究了多相结构中边缘效应的影响,最终通过发电机结构参数的优化改善了边缘效应并提高了驻极体可转移电荷密度,最终通过这两种方式将驻极体发电机的输出功率提高了78.4%,并通过演示验证了发电机作为供能装置的可行性。相关研究成果以题为《高输出功率及低纹波的旋转式多相驻极体发电机》“Rotary disk multi-phase freestanding-electret generator with enhanced power and low ripple output”,发表在《纳米能源》(Nano Energy),论文第一作者为清华大学精密仪器系博士研究生吴子博,通讯作者为清华大学叶雄英教授。研究工作得到国家自然科学基金重点项目和北京市自然科学基金重点项目的资助。


研究论文:

Zibo Wu, Shiwen Wang, Zeyuan Cao, Rong Ding and Xiongying Ye*, Rotary disk multi-phase freestanding-electret generator with enhanced power and low ripple output, Nano Energy, 83, 105787 (2021)