混合全向风能采集器

全风向宽风速

整合摩擦电、电磁与压电三种机理，通过次级碰撞增强摩擦电输出，并采用同极相对磁铁和平面线圈提升电磁转换效率。

Li, Shen · Zonghao, Chen · 贺学锋 · Ye, Yizhou · Wan, Shu · 董林玺

Nano Energy 2024

参数信息

最大总平均输出功率

6.84 mW

风速范围

3.6-20 m/s

风向范围

0-360 °

无线传感节点数据发送间隔

2.02-2.43 s

制氢速率

33.8 μL/min

技术优势

全向采能

在指定平面内风向范围0°–360°，无需对风装置即可从任意方向采集风能。

宽风速工作

从3.6 m/s的微风到20 m/s的强风都能有效输出，适应多变环境。

三种机制协同

摩擦电、电磁、压电三种机电转换机制集成，拓宽能量捕获带宽并提高输出。

次级碰撞增效

引入次级碰撞增加摩擦电荷产生，从而提高电能输出。

应用场景

• 自供能无线传感：直接驱动传感节点，免去电池更换，适合远程环境监测。
• 风电制氢：将风能转化为电能驱动电解水，实现绿色制氢。
• 环境能量采集：从环境风中采集能量，供给低功耗设备。
• 无人机续航：可利用飞行气流为无人机补充电能，延长续航。
• 物联网供能：为物联网节点提供可靠能源，减少布线依赖。