教学科研

工学院课题组在振动能量俘获领域取得进展

  近日,工学院苏勋文副教授课题组机电系统微型传感器振动能量俘获领域的研究成果“Research on pendulum-type tunable vibration energy harvesting”在线发表在工程技术领域期刊《Energy》(一区Top,IF =" 8.857)上。苏勋文副教授为该论文的第一作者和通讯作者,硕士研究生童畅、庞惠仁、欧道明大学MILETA TOMOVIC教授等为共同作者,北京林业大学为第一完成单位。

 

  近年来,随着微型机电系统(MEMS)的快速发展,大量的小体积、低能耗的微型传感器被应用于机电监测领域,随之而来出现了微型传感器长时间持续供电和复杂恶劣工况下电源更换的难题。为保障机电系统的可靠运行,解决无线传感器网络长期稳定持续供电问题,工学院苏勋文副教授课题组进行了相关研究。该课题组提出一种摆式振动能量俘获方法,以环境中普遍和稳定存在的振动能量为出发点,利用小型微电能量俘获技术,对机电环境中存在的振动能量进行俘获、转化和利用,实现了较大范围的线性可调谐,极大促进了微振动能量的俘获效率。

 

 

  该课题组通过电磁场有限元方法静态和动态仿真分析了结构参数对感应电动势的影响。通过振动能量俘获装置实物模型和相应的电能存储电路,测试了装置固有频率调谐性能和能量转化效率。分析和实验表明,该方法在一定范围内可以对装置固有频率进行调谐,且调谐线性度良好,经过电能存储电路转化的电能可用于无线传感器供电,具有潜在的工程应用价值。

 

  目前,该课题组正在为实现自适应可调谐振动能量俘获进行深入研究。

 

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127866

  


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