面向无线传感器网络的磁电和电磁复合式宽频振动能量采集器研究

项目名称： 面向无线传感器网络的磁电和电磁复合式宽频振动能量采集器研究

项目编号： No.61203215

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 邱景

作者单位： 重庆大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 无线传感器网络是物联网的核心。电池寿命限制了现有无线传感器网络的功能周期。转化环境能量获取电能的能量采集器和无线传感器结合，形成自供电组件，能够根本解决无线传感器网络的供电瓶颈。首次提出集成磁电和电磁两种换能方式的复合式宽频振动能量采集器，突破传统单一换能方式单位体积能量采集效率低、工作频带窄的限制。探索两种换能方式相互激发、促进的方法，为实现最优的能量转换提供理论依据。针对高磁导率/压磁/压电/压磁/高磁导率复合磁电材料，建立磁电响应模型，明确高磁导率材料对其输出性能的影响规律，为设计高性能磁电换能器奠定基础。设计基于多自由度结构的振动能量采集器，建立非线性振动模型，为解决振动能量采集器的宽频化问题提供思路。研制磁电和电磁复合式宽频振动能量采集器，能够在较宽频带范围内对无线传感器节点持续供电，实现自供电无线传感器网络，极大拓宽了无线传感器网络的应用领域，使其需求产生"井喷效应"。

中文关键词： 无线传感器网络；磁电换能器；多自由度；非线性振动；宽频振动能量采集器

英文摘要： Wireless Sensor Networks (WSN) is the core of the Internet of Things (IOT). However, the function cycle of WSN is restricted by battery life. The power supply bottlenecks of WSN could be solved by the self-powering device completely, which formed by the c

英文关键词： wireless sensor networks；magnetoelectric transducer；multiple degrees of freedom；nonlinear vibration；broadband vibration energy harvester