一种基于单片机的自供电过电流继电器的设计

为了解决直接从电流互感器二次侧获得电路工作能量的问题,结合现代开关电源技术,利用微控制器较强数学运算和逻辑处理能力,设计了一种自供电过电流继电器。根据继电保护算法给出了时间过电流和接地保护功能的硬件设计和软件设计。自供电是本设计的最大特点。试验表明本继电器具有性能优良、可靠性高、免维护、参数整定简单和体积小等优点,适宜应用在35kV及以下电压等级不需重合闸的线路保护中。

电磁-压电复合式机械能量收集器

微型能量收集技术是移动智能终端和物联网领域内的一项重要技术.多种换能方式和大量的能量收集器得到了许多的研究和报道.针对机械能采集,本文提出了一种基于磁悬浮的电磁-压电复合式高效能量收起器.该器件体积小、重量轻,尺寸为Φ47×27mm,重量仅有80g.电磁发电单元输出的开路电压分别为8.1V,4.2V;输出功率分别为42mW和35mW.压电发电单元输出的开路电压分别为60V,40V;输出功率分别为142mW和140mW.复合式能量采集器的平均输出功率为17.71mW,对1 000μF电容充电功率为110.39mW,复合后的衰减系数为53.45%.该复合式能量收集器可以驱动温度传感器.本文中设计的复合能量收集器对于物联网智能终端的自供电工作方案的实现具有重要的现实意义.

纳米发电机与自驱动植入式电子医疗系统的研究进展

植入式电子医疗器件(IEMDs)能够有效地提高患者的生活质量并延长患者的寿命,现已成为医疗器械领域研发的热点。目前,植入式电子医疗器件(IEMDs)的发展主要面临两大难题,即器件的小型化和工作寿命的延长。研究人员已经证实从动物体内获取热能、化学能和机械能等多种能量并转化为电能的可行性。通过收集生理环境或身体活动产生的能量可以实现植入式电子医疗器件的自驱动化与小型化。生物体内各种运动产生的机械能简称生物机械能,因分布广泛,蕴含的能量高等优点而备受关注,为了有效地收集生物机械能,一系列材料及结构设计巧妙的压电和摩擦电能量收集器被研发成功。肢体运动、肌肉收缩/舒展、心/肺运动和血液循环所产生的机械能都可以被这些装置收集并为植入式电子医疗器件供电。另外,压电纳米发电机(PENG)和摩擦电纳米发电机(TENG)可以作为生物压力/应变传感器来认知复杂的生理过程以及直接作为电刺激源来治疗各种疾病。在过去的十年里,植入式自驱动电子医疗系统的研究取得了巨大的进展,未来,集成智能、柔性、可拉伸和全可降解等多种特性的自驱动医疗系统将会是该领域主要的研究方向。