成果介绍
物联网中的信息节点,特别是传感器,其发展趋势就是无线化。但目前,有很多无线传感器采用电池供电,需要经常维护更换,这给无线传感器的推广应用带来障碍。特别是大型民用结构,数量众多的传感器更换电池也是一项费时费力的工作。具有振动能量采集功能的网络节点,可以采集环境中振动能量,给传感器提供电能,很好地解决了这以难题。但是,在安装时环境振动方向难以确定,或者振动方向随时变化的情况下,传统的振动发电机因为只能敏感某一特定方向的振动而无法满足实际需求。介于此,本项目提出一种可以进行不同方向振动能量采集的振动发电机。
该多方向振动发电机的基本原理是,在一个球形支座表面布置不同角度的悬臂梁式能量转换元件,或者在一个立方体框架结构与惯性质量球之间均匀布置能量转换元件。当不同方向振动作用在支座上时,总有一些能量转换元件能够受振动的激励产生交变变形,从而在不同振动方向下都可输出电能。
成果亮点
1. 首次提出了一种多方向振动能量采集的方法和策略
2. 提出一种多源异相充电控制电路,可以保障不同能量转换元件输出不同相位的(有的甚至是反相)电能能够同时向储能元件充电,互不干扰或抵消。
3. 提出几种大位移高灵敏能量转换元件或结构。
团队介绍
故障诊断与智能无人系统团队长期专注于复杂系统建模、目标检测与识别、故障诊断和智能无人系统等方向的研究与应用。现有专职教师9人,其中副教授2人,讲师7人,具有博士学位6人,硕士学位3人。目前团队成员已主持国家自然科学基金项目5项,河南省中原千人计划资助项目1项,河南省高校科技创新人才项目1项,河南省重点科技攻关、河南省产学研等各类省部级、地厅级以上科研项目16项,与企事业单位合作项目10余项。近年来发表学术论文100余篇,其中被SCI/EI检索70余篇。出版学术专著3部。授权国家发明专利20余项。获批各类科技成果奖20余项,其中河南省科技进步二等奖3项、中国仪器仪表学会科技进步奖二等奖1项、中国产学研合作创新与促进奖1项、河南省青年科技奖1项。
成果资料