基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点制造技术

技术编号:42847344 阅读:50 留言:0更新日期:2024-09-27 17:16
本发明专利技术公开了基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,包括依次连接的能量收集部分、电源管理部分及二氧化碳监测无线传感节点;其中,所述能量收集部分包括多个垂直层叠且相互平行布置的压电悬臂梁能量采集器,多个压电悬臂梁能量采集器输出端连接电源管理部分;多个所述压电悬臂梁能量采集器采集变电站中变压器废弃的振动能量,并将该振动能量转化为电能后为电源管理部分充电,电源管理部分为二氧化碳监测无线传感节点供电。本方案利用变电站废弃的振动能量,在不产生额外碳排放的前提下,实现无线传感网络中的无线传感节点的自供电运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站碳排放技术,具体涉及基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点


技术介绍

1、随着科学技术的不断发展,物联网在人们的生活中的占比越来越大,不仅极大地扩宽了个体与个体之间的信息互联,在智慧交通,智慧城市,医疗健康领域,可穿戴设备和军工产品上也有不小的应用。同时,无线传感节点作为物联网中的重要组成部分,其数量也在最近几年突增,根据machina research的预测,在2025年左右物联网相关设备的联网数量将突破250亿个。当前,绝大多数的传感器节点均采用化学电池的方法供电,但是随着网络数量增多,传感节点设备体积缩小,化学电池提供的能量渐渐无法支持设备长时间工作,往往需要传感器超长待机才能运行更长的时间,严重影响设备实用性,同时废弃的电池因为一些位于特殊位置的无线传感节点而无法做到有效回收从而产生巨大的环境负担和经济成本。

2、此外,为了大力鼓励绿色低碳科技攻关和推广应用,开展低碳零碳负碳和储能新材料、新技术、新装备攻关,让无线传感节点在绿色环保条件下摆脱或者降低对化学电池供能的依赖,实现无线传感节点自供本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:包括依次连接的能量收集部分、电源管理部分及二氧化碳监测无线传感节点;其中,

2.根据权利要求1所述的基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:所述压电悬臂梁能量采集器包括水平设置在基座外侧的多个金属悬臂梁,多个金属悬臂梁相互平行,在每一金属悬臂梁根部和端部均贴设压电换能器,多个金属悬臂梁振动带动压电换能器弯曲,将振动能量转换为电能。

3.根据权利要求2所述的基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:所述压电悬臂梁能...

【技术特征摘要】

1.一种基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:包括依次连接的能量收集部分、电源管理部分及二氧化碳监测无线传感节点;其中,

2.根据权利要求1所述的基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:所述压电悬臂梁能量采集器包括水平设置在基座外侧的多个金属悬臂梁,多个金属悬臂梁相互平行,在每一金属悬臂梁根部和端部均贴设压电换能器,多个金属悬臂梁振动带动压电换能器弯曲,将振动能量转换为电能。

3.根据权利要求2所述的基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:所述压电悬臂梁能量采集器不少于一层,单层压电悬臂梁能量采集器中的压电换能器不少于八片,压电换能器通过粘合剂固定于金属悬臂梁。

4.根据权利要求3所述的基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:通过以下公式对单层压电悬臂梁能量采集器结构进行建模分析:

5.根据权利要求3所述的基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:所述压电悬臂梁能量采集器自由端设置质量块,通过改变质量块的重量来调整系统的谐振频率,以匹配供电站变压器的振动频率。

6.根据权利要求1所述的基于并联层叠压电悬臂梁能量采集器的自供能变电站二氧化碳监测节点,其特征在于:所述电源管理部分包括与压电悬臂梁能量采集器数量相同的多个整流桥电路,每一压电悬...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈力张敏魏洁茹许祖锋孙健萍仉陈蒋梦轩白云昊林志颖相蓉
申请(专利权)人:南瑞集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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