振动俘能的自供电无线传感器节点设计

摘要：

振动俘能是实现无线传感器自供电的有效技术途径,但如何提高低频小幅振动下的电能转换与管理效率是一个难点,为此提出了电磁式振动俘能器和电能管理电路优化设计方法.首先,提出了一种双涡旋平面弹簧电磁式振动俘能器,并对其结构参数进行了有限元仿真分析与优化;然后,基于BQ25570芯片设计了一种电能管理电路,并针对无线传感器节点功耗需求对电路参数进行了优化;最后,设计了自供电无线温度传感器节点对振动俘能器及其电能管理电路进行实验测试.测试结果表明:在52 Hz和0.5 gn低频小幅振动激励下,振动俘能器最大开路电压为7.5 V,电能管理电路最大平均输出功率达到38 mW,工作频带为4 Hz左右,实现了无线温度传感器模块的自供电.

关键词：振动俘能、双涡旋平面弹簧、电能管理、自供电无线传感器、有限元仿真

所属期刊栏目：42

分类号：TP212;TH39(自动化技术及设备)

资助基金：国际自然科学基金资助项目51911530202

在线出版日期：2023-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：79-83