项目主持人:尹晓红
项目研究一种面向道路交通场景的压电式道路振动能量收集系统,结合智能交通、新能源、聚合物成型制造、振动力学、有限元仿真等多个交叉学科,综合运用多学科知识和技术,在能量收集装置结构的设计与优化、压电复合材料制备与表征、时域和频域的分析、能量收集和存储电路的优化设计等方面开展研究,旨在实现一套完整的面向道路应用的能量收集系统,从而实现智能交通和智慧道路中各种低功耗电子设备能源的自给自足,在极大地增强了便利性的同时减少了更换电池带来的环境污染,符合国家提出的“双碳”国策和可持续发展的战略目标。
图1 压电式道路振动能量收集系统:(a)情景示意图,(b)能量收集装置结构,
(c)双晶压电振子电连接,(d)系统原理示意图
图2道路压电能量收集装置结构的三维图(a)与实物图(b)
图3不同压电片外直径下的能量收集系统的俘获电压曲线