基于振动能量俘获的无线传感器自供能技术研究

振动浮能器是一种采用压电材料和电磁感应原理的一种技术,其主要结构形式是在主梁上粘贴压电材料,并使用永磁材料将其做成集中质量块,实现压电材料的机电耦合直接转换以及电磁感应的能量转换。利用振动浮获器,将外界的振动转换为能量源,将能量进行收集,并为无线传感器进行供电,实现无线传感器的能量自供。本文将对振动浮能器的结构进行具体研究,解决无线网络传感器的能量供给问题。

机械能量采集动力学调控方法

机械能量采集是将环境中分散和无序的低品质高熵机械能转换为电能,可以为广泛分布的传感器等低功耗电子器件供电实现自供能物联网,具有灵活、便捷、可持续和零碳环保的优势,能够广泛应用于生态环境监测、基础设施健康状态监测和设备状态监测等,是国际前沿研究热点.但是,目前机械能量采集存在输出功率低、工作频带窄、低频效果差、环境适应性差和可靠性低等制约其实际应用的关键难题.机械能量采集动力学调控方法能够改善机械能量采集系统的动力学性能,使其与特定的环境激励相匹配,提升系统的输出电学性能.文章构建了机械能量采集动力学调控方法体系,包括激励调制、非线性系统、多自由度系统、自适应控制和策略调控等方法;论述了动力学调控方法的最新研究进展,包括每类动力学调控方法的特点和典型设计;最后,总结了动力学调控方法的关键挑战,并预测了未来发展方向.为机械能量采集系统适应复杂环境激励提供了新的动力学调控视角,有益于促进机械能量采集理论与技术的发展.