基于摩擦电、压电和电磁的复合输电线振动取能器件的设计与性能研究OA

用于对振动、温湿度、倾斜、风偏等参数进行实时监测的输电线路传感器节点,是保障输电线路安全运行的重要组成部分。然而,当前供能方式(如化学电池和太阳能)存在寿命短、环境适应性差等不足,难以满足持续稳定的供电需求。提出了一种结合摩擦电、压电和电磁技术的复合振动取能器件,通过悬臂梁结构和阵列配置优化,实现对特定微风振动频率的高效捕获和转化,为传感节点提供稳定、持久的供电。实验结果表明,所提复合式能量采集器能够在自然微风振动环境下稳定供电,输出平均功率为3.7 mW,每日发电量约25.26 mA·h,足够供给每日功耗10.39 mA·h的自组装传感节点组工作。这一成果为输电线路在线监测系统提供了可靠的供能方案,对保障输电线路的安全运行和稳定供电具有重要意义。