磁性反转双稳态微机械电磁振动能量采集机理及其应用

项目名称： 磁性反转双稳态微机械电磁振动能量采集机理及其应用

项目编号： No.51375311

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 赵小林

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 振动能量采集是满足未来无线传感网与植入式器件供能的关键技术，工作频宽过窄和输出功率过低是其实用化亟待解决的瓶颈问题。本项目提出将双稳态振动与磁性反转相结合的解决思路：一方面使器件工作在周期性井间振动双稳态，从而明显提升器件内部的振动能量传递效率，另一方面，使得双稳态切换过程中感应绕组中的磁通量，不仅大小发生变化，更改变其方向，进一步显著提高上述双稳态切换过程的能量转换效率，从而实现机电能量转换全过程综合优化。为此分析微型化器件中上述机-磁-电耦合机理，阐明调整磁性反转磁路中周期性井间振动双稳态所必须遵循的优化原则，为器件设计提供理论依据，并采用集成制造方法研制微型化原理样机，测试并分析器件性能，以验证上述原理的可行性。本项目是微米尺度上，通过调整交变磁场与非线性振动的相互作用，优化机电能量传递/转换过程的有益探索,研究成果也将为解决无线传感网等相关领域的供能问题提供关键技术。

中文关键词： 微电磁；能量采集；双稳态；磁路；优化

英文摘要： Vibration energy harvesting is the key technology to meet the power requirement of the wireless sensor network and implantable devices. Currently the bottleneck for the application of these devices are the too narrow bandwidth and the limited output power

英文关键词： micro-magnetic；energy harvesting；bistable；magnetic circuit；optimization