科创中国

        海洋环境存在着丰富的自然能源可供利用，将海洋环境能量转换为电能，可以实现海洋环境中小型机电系统的自供能传感、控制和驱动，具备灵活、节能环保、可持续的优势。此外，小型能量采集器网络也是一种从海洋环境采集能源的新的有效途径，对保障能源安全、环境保护和可持续发展具有重要意义。为了促进小型压电能量采集器在水下环境中的实际应用，我们提出了磁耦合压电能量采集方法。水流能量通过翼翅采集，然后通过磁力耦合传递到弯张传感器。弯张换能器具有高可靠性，并可以放大作用在压电板的力。由于机械能通过磁力耦合非接触式传递，能量采集器的脆弱关键部件可以容易被封装，从而提高器件在水下环境的可靠性。此外，磁力耦合系统具有非线性双稳态特性，因此有可能提高系统的动力学和电气性能。我们提出了封闭式摩擦——电磁混合波浪能量采集装置，容易实现全封装，适用于恶劣海洋环境。该装置能够提高其在低频弱激励下的输出功率，可以在低频、任意方向波浪激励下有效工作，并且适应海洋全天候气候环境，解决了目前波浪能量采集机电转换效率低、可靠性低等缺点。