激励介电弹性体发电的偏置电压研究综述

杜小振; 刘晓彤; 冯全恒; 李鹏凯; 于红

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.04.009

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (04) : 89 -99. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.04.009

激励介电弹性体发电的偏置电压研究综述

杜小振, 刘晓彤, 冯全恒, 李鹏凯, 于红

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摘要

介电弹性体发电机是一类新型发电装置，基于可变电容原理实现机械能到电能转换。介电弹性体薄膜在两侧涂抹柔顺电极后用作可变电容器，需要施加偏置电压注入电荷使两极板在发电循环中电荷密度变化形成电势差。当前偏置电压有几种提供形式：实验室电源、压电偏置式、驻极体偏置式、摩擦电偏置式等。介电弹性体发电循环过程中偏置电压需要满足稳定、自主性等要求，自偏置电路基于电荷泵原理可将部分电压转化为电荷，并具有升压功能，还可降低系统电能损耗。本研究介绍了介电弹性体材料发电优势、工作原理及偏置电压产生机理，综述了多种偏置电压提供形式，分析了当前问题及未来研究方向。