能量收集

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能量收集工具

从振动中获取能量

在过去几年中，人们对从环境振动中获取能量的兴趣有所增加，这是人们对替代能源普遍认识的一部分。与典型的机电方法相比，铁电设备由于其广泛的可用频率范围和适应性，在便携式电子设备、传感器控制和状态监测系统中经常发现的低功率设备的能量采集方面非常有效。

 

未使用的电力以各种形式存在，如机器振动、流水、风、人体运动和冲击波。近年来，工业界和学术界都将注意力集中在利用压电换能器从振动中获取能量上。

 

然而，由于传统的设备配置大多是在共振环境下工作的“双晶或三晶”设计，这些努力带来了与压电换能器相关的三个主要问题：

 

压电换能器在大机械应力下的机械稳定性，

材料在强磁场下的电击穿，以及

介电损耗和去极化导致的效率降低。

与MFC一样，压电复合EH三角形MFC材料的发展有助于克服单片压电陶瓷元件的一些局限性，特别是脆性、可靠性和一致性。

超低功率电子元件的最新进展使一种新型电子设备成为可能：

无电池的，自主的装置，仅作用于收集压电元件的机械振动。

 

无电池、自主设备

基于压电式收割机的全套无电池装置如今已成为现实。完全的电子设备，功耗<10mWs，可以生产成本效益高。

 

EH-300A型

通过超级电容或薄膜电池等连接存储多余能量，也可以满足射频遥测通常需要的更高的突发功耗。基于MFC的能量采集器使用寿命超过20年，这是与电池设备竞争所必需的。

 

设计压电式振动采集器并非易事。它需要在机械、压电陶瓷和电子方面的知识和技能来设计经济高效的系统。

 

智能材料积极参与振动能量采集器的研发。我们开发了P2型MFC生产线，主要用于能量收集应用的优化版本。项目编号为M8528P2、M8557P2和M8585P2的MFC是许多能量收集应用中使用的首选组件。

 

Smart Material也在许多致力于不断增长的能量收集应用的领先会议上展示了它的研究和结果。查看我们的出版物部分以获取参考。

 

EnergyHarvester鞋垫

Smart Material开发了一系列评估工具包和电子及收割机组件，以帮助客户研究这一有趣的领域，用于快速成型，并开发基于MFC产品线的能量采集应用程序。

 

MFC振动采集器的应用：

非共振能量采集器

自主数据采集系统

结构健康监测（SHM）

有源RFID系统

计步器，生物数据监测