准二维压电俘能器

振动发电 宽频高效

设计用于发动机振动与狭小空间的高性能压电俘能器，突破了有线连接与电池限制，实现车辆传感器的无电池实时无线监测。

王逸龙 · Yuepeng, Feng · Li, Xin · Zebang, Liu · Chen, Chao · 曹登庆 · Li, Mengjiao · Xinyuan, Chuai · 彭艳 · Mei, Xutao · Liu, Shiyuan · 杨征保 · 王钻开 · Wang, Biao

Nano Energy 2025

参数信息

输出功率

21.2 mW

带宽

8.7 Hz

发电性能提升

242 %

无线采样频率

40 Hz

技术优势

弱振高效

54.3 g的俘能器在仅0.2g的微弱振动激励下即可输出21.2 mW功率，适合发动机等实际振动源的低幅值工况。

发电量翻倍

相比已报道的最高值，发电性能提升至242%以上，大幅提高了单位体积或质量的能量产出。

免电池监测

在行驶车辆上集成的自研无线传感器系统稳定工作，并实现超过40 Hz的无线采样频率，做到无电池实时监测。

采样提速55倍

无线采样频率超过已报道最高水平的55倍，为高带宽、高刷新率的车况监测提供了可能。

应用场景

• 振动能量收集：将发动机等机械振动转化为电能，为分布式传感器供电，摆脱电池依赖。
• 自供能无线传感：使无线传感器节点完全自供电，可部署于难以更换电池的振动环境中。
• 车联网传感器供电：为车载传感器提供免布线电源，减轻线束重量并提高布置灵活性。
• 嵌入式监测：紧凑设计可嵌入发动机舱等狭小空间，实现结构健康或状态监测。