双运动放大混合发电机

浮置板自供电自传感

集成位移与转速放大机制，用于浮置板轨道系统的振动能量收集与损伤监测。

Yuan, Wang · Jinyan, Feng · Wu, Jiaoyi · Juhuang, Song · Yingjie, Li · Luyao, Bai · Qi, Lingfei · 张祖涛

Nano Energy 2025

参数信息

EMG RMS电压

2.04 V

EMG RMS电压

3.55 V

电容充电时间

10 s

传感器供电时长

80 s

深度学习测试准确率

99.81 %

深度学习测试准确率

99.97 %

深度学习训练时间

7938.6 s

深度学习训练时间

4654.9 s

技术优势

微小振动也能高效发电

通过位移放大和转速放大机制将浮置板轨道的微小线性振动转换为单向旋转运动，显著提升能量收集效率。

充电10秒供能80秒

结合LTC3588电源管理电路，仅需10秒为1000 μF电容充电，即可为温湿度传感器持续供电80秒，满足自供电监测需求。

损伤识别准确率近百分百

基于TENG信号和深度学习模型，测试准确率最高可达99.97%，能有效识别钢弹簧失效、扣件失效和振动失效等损伤模式。

应用场景

• 轨道振动能量收集：将轨道微小振动高效转为电能，为路侧设备供电。
• 自供电传感器：无需电池，直接为温湿度传感器供电，实现长期免维护。
• 结构健康监测：通过TENG信号和深度学习识别钢弹簧失效、扣件失效等损伤。
• 轨道状态监测：实时监测浮置板轨道振动状态，保障行车安全。