电磁-摩擦电风能收集系统

自供电桥梁传感

集成风速、风向双传感与能量收集，深度学习预测精度超96%，为智能桥梁提供原位电源。

75481912 · Chengliang, Fan · Tang, Minfeng · 陈泓宇 · Pan, Hongye · 张祖涛 · 75481911

Nano Energy 2024

参数信息

平均输出功率

392 mW

功率密度

414.86 W/m³

风速预测精度

96 %

风向预测精度

99.04 %

技术优势

风洞实测功率够用

在雷诺风洞中系统平均输出功率 392 mW、功率密度 414.86 W/m³，可直接为传感器供电。

风速预测准

基于 GRU 深度学习模型的风速预测精度达 96%，可提前预知桥梁周围风速变化。

风向预测准

基于 GRU 深度学习模型的风向预测精度达 99.04%，可提前预知桥梁周围风向变化。

风能回收自供电

通过下部电磁发电机（EMG2）回收环境风能，实现系统自供电，无需外部电源或频繁更换电池。

应用场景

• 风能收集：把桥梁周围的风能转成电能，给桥上的传感器供电，省掉外接电源。
• 桥梁结构健康监测：提供风速风向数据给结构健康评估，预测变化以提前预警。
• 自供电传感：系统自己发电驱动传感器，不用外接电源或频繁换电池。
• 智能基础设施供能：作为 AIoT 智慧桥梁的电源节点，给传感器网络供能。