科创中国

随着低功耗高性能的微处理器和微纳传感器技术的快速发展，传动系统、发动机、 汽车悬架等关键结构的嵌入式监测系统及人体可穿戴健康诊断系统的能源供给技术成为 最重大的科技需求之一。 本成果针对旋转机械、汽车悬架、液压管道系统等多种不同应用场景的振动能量收 集俘能机理进行研究， 建立了振动能量收集系统的机电耦合动力学模型，获得了系统特 性参数、外部激励特征等对能量收集性能的影响规律； 并与嵌入式传感集成技术相结合， 实现能量捕获、储能、转换及自供电嵌入式传感器的集成，促进可再生能源规模化高效 利用，对保障无线传感网、物联网节点、可穿戴设备等低功耗微电子装备和系统的可持 续电源供给，具有重要意义。

1. 具有自主知识产权，研究成果已发表 SCI/EI 论文 1 篇 。 2. 成果来源： 自然基金国际合作与交流项目、北京科技大学与台北科技大学联合研 究项目等。 3. 技术先进性： 国际领先/国际先进/国内领先/国内先进,及概括描述成果核心技术的 先进性： (1) 通过振动能量收集机电耦合系统建模与分析， 可揭示系统振动俘能机理， 并实 现能量收集器输出性能优化； (2) 通过嵌入式传感集成技术， 可解决自供电嵌入式传感器开发集成， 实现对关键结构的持续在线监测。

通过振动能量收集机电耦合系统建模与分析， 揭示系统压电俘能机理，为能量收集 器输出性能优化提供理论基础。通过嵌入式传感集成技术，开发自供电嵌入式传感器， 实现对关键结构的持续在线监测。

性能指标：

最大输出功率达几十 μw。

肖会芳副教授，博导， 现任北京科技大学机械工程学院机电系副主任，长期从事机 械结构系统动力学建模与故障诊断、振动能量收集与利用等相关科研和教学工作。

旋转机械、汽车悬架、液压管道系统等多种关键结构嵌入式监测系统。

经济效益分析：

实现嵌入式监测系统的可持续性供电，减少大量人力物力成本，年均累计经济效益 3000 万以上。

目前处于何种研发阶段： ☒研发 ☒小试 ☐中试 ☐小批量生产 ☐产业化； 样机： ☒ 有 ☐无 其他： ☐如选择“其他”，请说明： 。

已投入成本： 100 万元。

推广应用情况：与英国巴斯大学、台北科技大学合作研究，联合开发。 期望技术转移成交价格(大概金额)：面议。