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毕业论文_基于整流电路压电陶瓷 发电鞋设计（终稿）
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压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势
文章来源：
压电陶瓷扬声器作为一个新兴的电声器件，其发展经历了一波三折的过程，但因其具有出色的中高频音色，更薄的外形结构，和更低的功耗，一直在手持式电子消费品上占有一席之地。如今作为动圈扬声器的原料一稀土，因为国家的资源管控政策而全面提价，以及手持消费电子产品日益瘦身的要求，压电陶瓷扬声器的需求将会越来越普遍，但鉴于压电陶瓷扬声器的独特的发声特性，有些朋友未必完全了解其工作原理，而造成认知上的偏颇，和设计上的失误。这里，笔者将一步步展现的魅力。
的结构是在一个很薄的多层（一般五到六层）压电陶瓷片上附着在超薄的金属片上，他们组合起来就是振动膜。当压电片伸展时，振动膜向上弯曲；当压电片收缩时，振动膜向下弯曲。给振动膜交替变化的电压，那么它就会随着电压的变化而不停的上下弯曲从而推动空气发声。
那么，让我们对第四代的和传统的喇叭之间做一个对比，你会发现有很多不同之处。
&第四代的与传统动圈扬声器的优势对比。
其应用的实物图:
除了上述列举的不同之外，还有其他的，列如：
&&& 1. 超薄、重量轻、占用空间小。
&&& 2. 能量转化效率高，消耗功率低。
&&& 3. 无电磁场泄漏及干扰，无需防磁设计。
&&& 4. 无机械触点，无电噪声，构造简单，可由IC直接驱动。
&&& 5. 频率响应范围宽，音质清晰自然。
在设计之初决定选用时,设计安装也将是非常关键，下面也作下说明：
扬声器推荐安装预留空间高度参考数据
注意事项：
&&& 1.& 扬声器直接通过胶圈安装在前腔面板上。
&&& 2 . 扬声器预留安装面（即对应扬声器正面）需平整，如采用凸台或沉台安装预留安装面尺寸需与扬声器正面边框尺寸一致。
&&& 3 . 扬声器通过胶圈紧密的粘接在机壳上，使前后腔密闭隔离，如前后腔有气隙，将严重影响播放音量、音质。
&&& 4.& 整机里的pcb 等其它组件必须安装牢固，不能有松动现象。以免避扬声器工作时产生共振声及杂音,影响整机音质。
&&& 5 . 结构设计时，应尽可能保证后声腔的密闭，否则可能会严重影响音量、音质，避免各种可能的泄漏孔（泄漏孔主要是由SIM 卡、电池盖、手机外接插座等手机无法密封位置的声漏等效而成的）接近扬声器，以免造成声音泄漏，使声音变小，或通过手机结构设计使泄漏孔远离扬声器。
&&& 6 . 扬声器背面后腔罩距离其正对的机壳或pcb 板或pcb 板上的元器件或其它的任何组件需 &0.1mm（参考压电扬声器推荐安装预留空间高度参考数据），避免扬声器工作时与机壳或pcb 板或pcb 板上的元器件或其它的任何组件产生碰触、摩擦等，否则会产生杂音，严重影响扬声器重放音质。
值得注意的是由于是个容性负载，是需要大电压的音频驱动，也就是说，你以选用陶瓷喇叭时，请不要忘记在电路上作些小小的修改，选用我们推荐的匹配驱动，下面以国半的NS488580为例，看看电路上的参考设计：
联系方式：
西安康弘新材料科技有限公司
地址：深圳南山区科技园飞亚达大厦17楼1702A
电话：+86-755-
传真：+86-755-18基于压电陶瓷的振动能量捕获技术现状及展望
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18基于压电陶瓷的振动能量捕获技术现状及展望
基于压电陶瓷的振动能量捕获技术现状及展望―――杨；陈仲生等；基于压电陶瓷的振动能量捕获技术现状及展望；杨拥民张玉光陈仲生陶利民邓冠前；国防科学技术大学,长沙,410073；摘要:分析了压电式振动能量捕获原理;针对提高振动；关键词:无线传感器;自供电;振动能量捕获;压电陶；中图分类号:TP212;TM282文章编号:10；SurveyonVibrationEn
基于压电陶瓷的振动能量捕获技术现状及展望―――杨拥民　张玉光　陈仲生等基于压电陶瓷的振动能量捕获技术现状及展望杨拥民　张玉光　陈仲生　陶利民　邓冠前国防科学技术大学,长沙,410073摘要:分析了压电式振动能量捕获原理;针对提高振动能量捕获量和捕获效率这两个目标,对当前国内外在新型压电材料、压电振子性能研究与结构配置及高效电路等方面所作的研究进行了详细论述;指出向微能源器件、集成自供电系统发展和从旋转机械中捕获能量是压电陶瓷振动能量捕获技术的研究前景。关键词:无线传感器;自供电;振动能量捕获;压电陶瓷中图分类号:TP212;TM282　　　文章编号:X(13―05SurveyonVibrationEnergyHarvestingBasedonPiezoelectricCeramicYangYongmin　ZhangYuguang　ChenZhongsheng　TaoLimin　DengGuanqianNationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,410073Abstract:Thetheoryofvibrationenergyharvestingbasedonpiezoelectricceramicwereanalyzed,andforimprovingamountofelectricalenergyandefficiency,thekeytechnologiesonpiezoelectricmaterials,perform2anceandconfigurationsofpiezoelectricpatchesandcircuitrywereintroducedandtheresearchworkwassum2marizedathomeandabroad,finally,thestudydirectionsinthefuturewerepointedout.Keywords:self-ceramic0　引言近年来,域,命有限,器正常工作,,成本也很高;另外在很多应用场合,无线传感器的节点常被安装在有毒、辐射等恶劣环境中,更换电池极不方便,甚至不可能[1]。由于这些限制,研究人员正在寻找一种可供选择的长寿命的电源供给方法应用到无线传感器中去,其中一种很受关注的方法就是从周围环境中的持续振动里获取电能,即振动能量捕获技术。潜在的应用领域包括设备状态监测、高压交流电监控、车辆轮胎的压力和温度监测以及飞机和轮船在出航前的潜在问题探测等。1996年,荷兰的ThadStarner等利用压电陶瓷收集“开、合”笔记本电脑的运动能量,用以驱动笔记本电脑,开创了压电发电及其能量存储技术的研究领域[2]。压电发电技术由于具有结构简单、不发热、无电磁干扰、寿命几乎无限等优点,已经成为国内外研究的热点。本文结合近年来国内外的主要研究成果,对基于压电材料的振动能量捕获关键技术及其研究进展进行综述。,会引起其,从而导致它的表这种没有电场作用,只是由于应变或应力,在晶体内产生电极化的现象称为正压电效应。应力在一定范围内时,由压电效应产生的极化强度与应力成线性关系:P=dX式中,X为应力;d为压电应变常数;P为极化强度。由于压电陶瓷硬而脆,人们通常将其粘结在金属上一起构成压电振子。实际应用中,压电振子存在很多种支撑方式,其中悬臂梁支撑方式具有共振频率较低和柔顺系数较大的特点,比较适合于压电发电领域,如图1所示。图1　三层悬臂梁压电振子结构示意图在图1中,压电振子沿厚度方向z轴极化,取长度方向为x轴,宽度方向为y轴。当设备振动时,压电振子在yoz平面里弯曲变形,压电陶瓷一侧伸长,另一侧缩短,即其振动模式为垂直于电轴方向的长度伸缩模式,简称为LE。此时,压电陶瓷表面将出现束缚电荷。基于压电陶瓷的发电原理就是利用压电材料的正压电效应将机械振动转化为电能的。基于压电陶瓷的振动能量捕获技术涉及材料、工艺、力学、电学等领域,目前,还有许多关键技术尚未解决。压电陶瓷产生的电量小,且为交流电,?113?1　基本原理及关键技术分析压电陶瓷具有正压电效应和逆压电效应[3]。收稿日期:基金项目:国家自然科学基金资助项目();武器装备预研基金资助项目中国机械工程第20卷第1期2009年1月上半月一次振动产生的电能往往难以满足无线传感器的功耗需求。为了提高压电陶瓷的发电量,需要对压电振子进行优化设计,并通过试验方法对压电振子的发电性能进行测试,同时设计高效的转换与储存电路。概括起来,基于压电陶瓷的振动能量捕获关键技术主要包括压电材料制备、高效机电耦合模态研究、压电振子优化设计、振动支撑结构设计、系统共振频率调整方法研究以及高效的电荷提取电路设计等方面。1.1　新型压电材料的研究与应用压电材料对振动能量捕获能力起着至关重要的作用。当前,压电材料分为以下几类:非铁电性压电晶体、铁电性压电晶体、压电陶瓷、无机压电铁电薄膜、压电聚合物、压电复合材料。实际中应用最广泛的压电材料是压电陶瓷锆钛酸铅,简写为PZT,由于PZT变形小且容易破裂,在高频周期振动下容易产生疲劳破裂[4],其应用受到一定限制。为了消除压电陶瓷的弱点,提高效率,研究人员开发了柔性更大的压电材料:,简写为PVDF。Lee等[5],环境下运行。成物,Churchill等[6]对μm,且为单向排列的PZT植入在树脂中直径为250光纤进行了研究,结果表明:直径较小的压电光纤可以从周期振动环境中收集到更多的电量。Soda2no等[7]对长纤维聚合物(MFC)和PZT的能量捕获效率及电荷存储能力进行了测试,结果表明:这两种压电材料的效率相同,MFC产生电压较高、效率较低,由于MFC的低电流输出,导致其对电池充电效率很低。1.2　高效机电耦合模态和机电耦合系数研究压电陶瓷的振动激发形式主要分成以下4种类型:①质点振动方向垂直于电场方向的伸缩振动(长度方向),即31模态;②质点振动方向平行于电场方向的伸缩振动(厚度方向),即33模态;③质点振动方向垂直于电场平面内的剪切振动(表面),即扭转模态;④质点振动方向平行于电场平面内的剪切振动(厚度)。当前的研究主要集中在单模态压电结构的发电能力方面。31模态常用在悬臂梁结构中,33模态常用在压电块被挤压的场合,扭转模态常用在旋转振动中。一般来说,31模态结构容易制造、系统固有频率更低且振动量更大,33模态机电耦合系数更高但不容易产生应变,所以在低振动环境中,作用力较小时,31模态的悬臂梁结构更有效[8]。张国?114?良[9]将悬臂梁机构应用到旋转机械中,通过与弹簧相连的钢球来撞击压电片,发现转子转速越高,机构发电量越大。扭转模态的研究还比较少见,陈子光等[10]以线性压电理论为基础,分析了压电陶瓷圆柱壳的扭转振动问题,得到了输出电压、电流、能量、效率以及输出功率密度的解析表达式,并数值分析了这类压电结构的基本性能。高耦合系数的压电设备能够产生更多的能量,且效率更高。Yang等[11]经过对33模态下压电振子的建模分析,得出了输出能量与机电耦合系数k和介电常数ε成正比的结论。Richards等[12]建立了机电耦合系数、品质因子Q和能量捕获效率之间的关系,由于高品质因子的系统并不会因为散热而损失太多能量,所以产生电能更多,因此在优化系统的能量捕获能力时,品质因子是很重要的一方面。1.3　,动的抑制作用。Jordi等[13]通过对欧拉-伯努利悬臂梁偏微分方程和线性耦合压电方程的研究,并考虑了阻尼产生的能量损失,建立了描述多层结构压电悬臂梁机电耦合行为的方程,通过实验表明,本模型与仿真结果基本一致,在共振频率仅有不到4%的误差。Jiang等[14]通过建立物理和数学模型来确定双压电片结构几何尺寸与发电性能之间的关系,发现能量捕获能力随共振频率的降低而提高,通过降低基体厚度和增加末端质量块能够很大程度地降低系统共振频率。Anderson等[15]通过优化双压电层结构的物理和结构参数,得到了类似结论。实验中分别改变校正质量、悬臂梁长度和宽度,发现校正质量对系统能量捕获影响最大。Platt等[16]测试发现,由145个PZT压电片串联、电路并联而形成的1cm2的面积、118cm高的压电结构具μF电容和30V左右的开路电压,而同样有1～10大小的PZT圆柱具有47pF的低电容和10kV的高开路电压;当载荷匹配时,两种结构产生电能相同,但压电片堆叠结构的匹配电阻为千欧级别,而PZT圆柱的匹配电阻为吉欧级别,所以堆栈结构更实用。Heverly等[17]将一对压电片堆叠结构采用结构反向配置而电路异相配置,发现与并联的两个单压电片堆栈相比,能量输出量和输出效率增加了115～118倍。1.4　振动支撑结构研究压电式能量捕获装置采用的振动支撑结构有悬臂梁结构、圆形结构、钹型结构、螺旋装结构等,其中矩形悬臂梁实现方便,且能有效地从环境振动中收集能量,因此得到了广泛研究。但矩形悬臂梁应变主要集中在根部,为了提高其电能输出效率,扩大应用,人们对三角形和梯形悬臂梁进行了研究[8,18],经过数学分析和Ansys仿真发现,三角形和梯形悬臂梁应变分布范围更广且更加均匀,对同样体积的PZT材料,产生的能量更多,因此,可以用更小且更便宜的三角形或梯形悬臂梁装置来满足给定的能量需求。除了单端支撑的悬臂梁装置外,人们也对两端支撑的梁结构发电能力进行了研究。Mossi等[19]建立了具有初始弯曲弧度的预压弯曲梁,当力作用在弧形的顶部时,压电梁被拉伸,产生电压。Yoon等[20]研究了改变预压弯曲梁不同物理参数所产生的效果,包括压电层与基体之间黏性层的传导率、PZT层的厚度、基体材料类型和厚度、悬臂梁的宽度,结果发现基体厚度和类型对悬臂梁弯曲影响更大;另外,当往中间黏性层增加镍离子来提高其传导率时,能量输出显著增加。预压弯曲梁类似,Baker等[8]构,,通过实验表明,双稳态梁具有更宽激励频率范围,且比非压缩梁产生能量多30%～100%。此外,胡洪平等[21]利用螺旋状双晶片压电梁式结构从低频工作环境中提取能量,通过三维线性压电理论分析表明,外激励方向对最大输出功率影响很大,且面内加载方式明显优于面外加载方式。以上研究集中于梁结构的能量捕获,人们还研究了其他振动支撑结构的能量捕获性能。Ericka等[22]对PZT层粘结在黄铜基体表面形成的圆形结构进行了测试,结果表明,通过施加更高的激励力、载荷匹配或使装置发生共振都能够增加输出电量。Kim等[23224]也进行了类似研究,分析了压电层和基体的厚度比率和电极类型对能量输出的影响。Kim等[25]设计了一种新的圆形结构来收集能量,称为“钹”型结构,它将两个弧形金属盖结合在压电圆盘的两边,通过使用钹盖,当压电材料受到挤压时,应力分布比传统堆叠配置更均匀,使得更大面积的压电材料产生能量,提高了能量捕获效率。1.5　系统共振频率调整方法研究当系统与周围环境发生共振时可以极大提高压电振子的振动幅值,显著增加电荷输出量。根据是否需要外加动力,当前系统共振频率的调整方案有两类:主动自调整方法和被动自调整方法。在主动自调整方案设计方面,Williams等[26]通过调整施加在电极上的电压来调整压电振子的刚度,测试发现,尽管调整电路能够改变振子的共振频率,但需要的能量远比系统增加的能量多。Wu等[27]设计了另外一种主动自调整式能量捕获装置,通过改变与压电振子连接的电容的容量大小进行梁刚度的改变,实验中采用双压电层结构,上层压电振子用于向调整电路供电,然后从下层压电振子上收集能量,测试表明这种双晶片悬臂梁输出能量增加30%。被动式调整系统与主动调整系统相比,不需要外加动力来调整系统共振频率,但结构更大且更复杂。Shahruz等[28229]设计的被动式能量捕获装置是将多个不同固有频率的悬臂梁连接在公共底座上组成,通过适当选择每个悬臂梁的长度和末端质量,可以使装置在宽的频率范围内发生共振。但该能量捕获,,,第一级系统将微小,并将势能传递给固有频率很高的第二级系统,然后从第二级系统上进行能量捕获。该方法的优势是能对频率很低的振动系统进行能量捕获,且不用调整系统共振频率,但需要考虑能量传递时的摩擦等多种因素。1.6　高效电荷提取和存储电路研究除了通过改变压电振子机械结构来提高能量捕获效率外,采用高效电荷捕获和存储电路也是提高能量捕获效率的一种必要措施。由于压电振子在每个振动周期产生的能量很小,且输出为高电压低电流的交流电。在实际应用中,为了提高整个系统的能量捕获效率,往往需要在整流电路和存储介质之间加入不同类型的DC-DC降压增流电路,通过实验验证[31233],降压增流电路的加入往往可以使整个系统效率提高一倍以上。另一方面,采用“同步电荷提取”技术,使电荷提取频率与压电振子振动频率同步,可以减小压电振子的逆压电阻尼效应,显著提高系统的能量捕获效率。Lefeu2vre等[34]在二极管整流器上连接一个控制电路,并对电压进行监控,当电压达到最大时,进行电荷提取;当电压为零时,控制电路断开,停止电荷提取。测试结果表明,通过使电荷提取与系统振动频率同步,与线性阻抗式转换器相比,电荷捕获量提高400%。Guyomar等[35]设计了一种基于感应器的同步电荷提取电路(SSHI电路),通过在电路中加入感应传感器,并采用非线性处理来保证电荷提取与系统振动同步。其中电开关在最大振动位移处连通,将电荷?115?传递到电池上;当压电片上的电压方向改变时,表示所有的电荷已经移走,电开关断开,停止电荷传递。测试表明,与只含有二极管整流电路和电容的标准电路相比,SSHI电路的效率提高了900%。再者,由于压电装置单位周期内产生的电量很小,往往不能满足大部分电子设备的功耗需求,Ng等[36]将电压监控电路与充电电容器相连,当电压满足需求时电容瞬时释放能量,测试表明这种触发模式下的能量提取电路,效率为46%。3　结束语从压电能量在点火装置、传感器和光电器件的应用,到压电能量的大量捕获、存储,这是压电能源发展的必然趋势。根据实际振动环境和条件,选择更优化的结构配置、压电振子材料和几何参数,以及高效的能量转换存储电路是提高振动能量捕获量和捕获效率必要途径。参考文献:[1]　ZhouWL,LiaoWH,LiWJ.AnalysisandDesignofaSelf-poweredPiezoelectricMicroacceleroMeter.SmartSructuresandMaterials,32234.[2]　辛雪花.压电振子发电的基本特性及试验研究[D].2　发展趋势2.1　向微能源器件发展微机电系统(MEMS)是21世纪重要的研究领域之一,而微能源器件是MEMS的一个重要分支,其发展直接关系到MEMS在某些领域的应用。当前,很多能源解决方案只适用于短寿命周期。基于压电材料的发电装置虽然只能产生小级别的电力,一般在微瓦到毫瓦之间,但对于微功耗系统已经足够。目前,压电技术在加速度传感器、变压器、器、,的不断深入,高寿命的便携式压电电源必将出现在市场,推动电子技术、计算机技术和MEMS技术的进一步发展。2.2　与其他技术集成,实现设备的自供电在便携式和无线式电子市场不断繁荣的今天,能量捕获是其自供电的一个关键。未来能量捕获取技术的研究将集中在能量捕获、存储和应用电路等方面,以解决无线传感器网络、嵌入式传感器等领域的供电问题,这方面已经有初步的研究,如将能量捕获装置和状态监测设备集成在一起构成完全自供电、自感应单元,用于结构健康监控[37]。这类系统的进一步发展将促使能量捕获方法从纯粹的实验向实用方面发展。2.3　压电发电技术与旋转机械结合当前,能量捕获装置基本上都是将设备周围的振动能量转换为电能。为了控制噪声和减少机械零部件的疲劳损伤,很多场合都在尽力抑制设备振动,这使得振动能量的捕获更加困难。而旋转机械具有大量可以转换的动能,即使效率很低的压电发电装置也可以提供满足大部分电子设备功耗的电量。当前,从旋转机械上收集能量的装置有高速公路隧道中的视线导航标识等,但这方面的研究还很少见。压电发电技术与旋转机械的结合将成为下一步的研究重点。?116?长春:吉林大学,2006.[3]　张福学,王丽坤.现代压电学[M].北京:科学出版社,2001.[4]　LeeCSJ,S,Transducerswith].SPIE,],J,HanS,etal.MultifunctionalTrans2ducerUsingPolyActiveLayerandHighlyConductingPolyElectrode[J].AppliedPhysicsLetters,):.[6]　ChurchillDL,HamelMJ,TownsendCP.StrainEn2ergyHarvestingforWirelessSensorNetworks[J].SPIE,92327.[7]　SodanoHA,ParkJ,LeoDJ,etal.UseofPiezoelec2tricEnergyHarvestingDevicesforChargingBatteries[J].SPIE,12108.[8]　BakerJ,RoundyS,WrightP.AlternativeGeometriesforIncreasingPowerDensityinVibrationEnergyScav2engingforWirelessSensorNetworks[C]//3rdInterna2tionalEnergyConversionEngineeringConference.SanFrancisco,CA,USA,.[9]　张国良.压电振子在旋转机构上的发电能力的实验研究[D].长春:吉林大学,2006.[10]　陈子光,胡元太,杨嘉实.基于扭转模态的角振动压电俘能器研究[J].应用数序和力学,):6932698.[11]　YangJiashi,ZhouHonggang,HuYuantai,etal.PerformanceofaPiezoelectricHarvesterinThickness-stretchModeofaPlate[J].IEEETransactionsonUltrasonics,Ferroelectrics,andFrequencyControl,):.[12]　RichardsCD,AndersonMJ,BahrDF,etal.Effi2ciencyofEnergyConversionforDevicesContainingaPiezoelectricComponent[J].MicromechanicsandMi2croengineering,):7172721.[13]　JordiBP,ManelPV.ElectromechanicalModelofaMulti-layerPiezoelectricCantilever[C]//7thInter2nationalConferenceonThermal,MechanicalandMul2tiphysicsSimulationandExperimentsinMEMS.Mila2no,Italy,.[14]　JiangS,LiX,GuoS,etal.PerformanceofaPiezoe2lectricBimorphforScavengingVibrationEnergy[J].SmartStructuresandMaterials,):7692774.[15]　AndersonTA,SextonDW.AVibrationEnergyHarvestingSensorPlatformforIncreasedIndustrialEfficiency[J].SPIE,12629.[16]　PlattSR,FarritorS,HaiderH.onLow-FrequencyElectricPowerGenerationwithPZTCeramics[J].IEEE/ASMETransactionsonTechtronic,):2402252.[17]　HeverlyDE,WangKW,SmithEC.ANewDualStackPiezoelectricActuationDevicewithImprovedPerformance[J].SPIE,52466.[18]　MateuL,MollF.OptimumPiezoelectricBendingBeamStructuresforEnergyHarvestingUsingShoeInserts[J].IntelligentMaterialSystemsand2tures,2845.[19]　MossiK,GreenC,,ergyUsingBender:Ge2ometricalEMaterialSystemsandStructures,2261.[20]　YoonHS,WashingtonG,DanakA.Modeling,Opti2mization,andDesignofEfficientInitiallyCurvedPi2ezoceramicUnimorphsforEnergyHarvestingApplica2tions[J].IntelligentMaterialSystemsandStructures,2888.[21]　胡洪平,高发荣,薛欢,等.低频螺旋状压电俘能器tricGeneratorforMicrosystems.Transducers95[C]//InternationalConferenceonSolid-StateSensorandActuators.Stockholm,Sweden,.[27]　WuWJ,ChenYY,LeeBS,etal.TunableReso2nantFrequencyPowerHarvestingDevicesS[J].SPIE,8.[28]　ShahruzSM.DesignofMechanicalBandpassFiltersforEnergyScavenging[J].SoundVibration,):9872998.[29]　ShahruzSM.LimitsofPerformanceofMechanicalBand-PassFiltersUsedinEnergyScavenging[J].SoundVibration,):4492461.[30]　RastegarJ,PereiraC,NguyenHL,etal.Piezoelec2tric-basedPowerSourcesforHarvestingEnergyFromPlatformswithLowFrequencyVibration[J].SPIE,7.[31]　HanJ,VonJouanneA,LeT,etal.NovelPowerConditioningCircuitsforMicroPowerGAppliedPowerElec2,CA,USA,2GA,OttmanGK,HofmannHF.Damp2ingAsaResultofPiezoelectricEnergyHarvesting[J].SoundVibration,):.[33]　ShenckNS,ParadisoJA.EnergyScavengingwithShoe-MountedPiezoelectrics[J].IEEEMicro,):30242.[34]　LefeuvreE,BadelA,RichardC,etal.PiezoelectricEnergyHarvestingDeviceOptimizationBySynchro2nousElectricChargeExtraction[J].IntelligentMate2rialSystemsandStructures,):]　GuyomarD,BadelA,LefeuvreE,etal.TowardEn2ergyHarvestingUsingActiveMaterialsandConver2sionImprovementByNonlinearProcessing.IEEETrans[J].IEEETransactionson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