您所在的位置: 成果库 二维摆动磁悬浮能量收集装置

二维摆动磁悬浮能量收集装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-10-30 08:57:31

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-10-30 08:57:31

为了克服已有振动能量收集装置存在能量损耗、能量收集效率较低的不足,本发明提供一种减少了能量消耗、能量收集效率较高的二维摆动磁悬浮能量收集装置。

一种二维摆动磁悬浮能量收集装置,包括上部结构和下部结构,所述下部结构包括底座、下永磁体、感应线圈和下磁轭,所述底座的中部设有中心孔,所述底座上设有底座阶梯盲孔,每个底座阶梯盲孔内均安装有下永磁体,所述感应线圈套装在下永磁体上,所述下磁轭位于所述下永磁体的上方并固定在底座上,所述下磁轭的底面上设有下磁轭阶梯盲孔,所述下永磁体的上部和感应线圈插入到所述下磁轭阶梯盲孔内,所述下磁轭也设置有2N+2个,2N+2个下磁轭的上表面组成一个下凹的圆锥面;所述上部结构包括上磁轭、上永磁体和摆锤,所述上磁轭悬浮在所述下磁轭的上方。本发明提供一种减少了能量消耗、能量收集效率较高的二维摆动磁悬浮能量收集装置。

自供电无线传感器网络领域

环境监测:在野外环境监测中,大量的无线传感器需要稳定的电源供应。二维摆动磁悬浮能量收集装置可以利用自然环境中的微小振动,如风吹、水流等引起的摆动,将其转化为电能,为无线传感器节点供电。例如,在森林中安装的温度、湿度传感器,可以通过这种能量收集装置实现长期自主运行,无需频繁更换电池,降低维护成本,提高监测系统的可靠性。

工业监测:在工厂、矿山等工业场所,存在各种设备的振动和运动。将二维摆动磁悬浮能量收集装置安装在这些设备上,可以收集振动能量,为无线传感器提供电源,用于监测设备的运行状态、温度、压力等参数。例如,在旋转的机械设备上安装该装置,可以实时监测设备的振动情况,提前发现故障隐患,提高生产安全性。

可穿戴电子设备领域

运动监测与健康管理:在可穿戴设备中,如智能手环、智能手表等,需要持续的电源供应以实现各种功能,如运动监测、心率检测等。二维摆动磁悬浮能量收集装置可以利用人体运动产生的摆动,将其转化为电能,为可穿戴设备供电。例如,在跑步、走路等运动过程中,佩戴者的手臂摆动可以为智能手环充电,延长设备的使用时间,提高用户体验。

智能服装:在智能服装中,集成各种传感器和电子元件,用于监测人体生理参数、环境温度等。二维摆动磁悬浮能量收集装置可以为这些电子元件提供电源,使智能服装更加轻便、舒适,无需频繁更换电池或充电。例如,在运动服装中集成该装置,可以为心率传感器、温度传感器等提供电源,实时监测运动员的身体状况。

微型电子设备领域

医疗植入设备:对于一些医疗植入设备,如心脏起搏器、神经刺激器等,需要长期稳定的电源供应。二维摆动磁悬浮能量收集装置可以利用人体内部的微小运动,如心脏跳动、呼吸等,将其转化为电能,为植入设备供电。例如,在心脏起搏器中,通过收集心脏跳动产生的能量,可以延长起搏器的使用寿命,减少手术更换电池的次数,降低患者的痛苦和风险。

微型机器人:在微型机器人领域,如医疗微型机器人、环境监测微型机器人等,需要小巧、高效的电源供应。二维摆动磁悬浮能量收集装置可以为微型机器人提供动力,使其在特定环境中自主运行。例如,在人体内部进行疾病诊断和治疗的微型机器人,可以利用人体内部的液体流动和组织运动产生的能量,实现自主导航和操作。

浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”(2011计划)协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校,坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务,以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色,大力培养德智体美劳全面发展,富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。

本发明的有益效果主要表现在:一方面利用非固定连接的磁悬浮结构获得两个方向上的转动自由度,实现摆动能量的捕获;另一方面,利用磁悬浮方式消除了摩擦、减少了能量损耗;另外,通过将相对的两个感应线圈异名端串联,提高能量收集效率。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。