利用振動(dòng)自供電電路的研制開題報(bào)告(編輯修改稿)
2025-07-01 16:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 能量，重慶大學(xué)的溫中泉等將可變電容高度集成在微機(jī)電 (MEMS)系統(tǒng)內(nèi)，采集能量直接對(duì)傳感器的供電，該裝置壽命長、體積小。靜電式能量采集裝置電容電阻較大，功率較低，有悖于擺脫外部電源的情況下采集振動(dòng)能量實(shí)現(xiàn)對(duì)外部器件供電的目的。 1999 年 Massachusetts 工學(xué)院 Scott Meninger 提出了一種靜電式微振動(dòng)發(fā)電機(jī)，它是由可變電容器和振動(dòng)塊所組成，質(zhì)量塊與可移動(dòng)電極連在一起。對(duì)電容進(jìn)行極化后，在電容上產(chǎn)生一定量電荷，當(dāng)振動(dòng)塊隨著支架的運(yùn)動(dòng)，從而使電容極板距離上產(chǎn)生變化，改變了電極間的電容，使電容極板上的電荷通過外電路重新分布，從而在外電路上形成電流。美國 Berkeley 大學(xué)設(shè)計(jì)出一種微型靜電式振動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的能量來源是低頻振動(dòng)，通過對(duì)動(dòng)態(tài)仿真模型的參數(shù)優(yōu)化，以頻率為 120 Hz、加速度為 m/s2 的振源，計(jì)算得出能夠產(chǎn)生的輸出功率密度為 116?W/cm。 3 強(qiáng)電中能量的回 收 隨著國家對(duì)防雷工作的重視，越來越多的雷電在線監(jiān)測系統(tǒng)被應(yīng)用到輸電線路的在線監(jiān)測上。供電系統(tǒng)作為雷電在線監(jiān)測系統(tǒng)的基石，是為整套系統(tǒng)持續(xù)工作提供不問斷優(yōu)質(zhì)的能量?？v觀國內(nèi)外的雷電流在線監(jiān)測系統(tǒng)，供電方式有如下四種： 1．利用 cT 從傳輸線上取能：利用特制 CT，從母線上感應(yīng)電壓。通過整流、濾波、穩(wěn)壓等后續(xù)電路處理后，提供給高壓側(cè)電子電路所必需的電源。 2．利用電容分壓器從傳輸線上取能：高壓電容分壓器從母線上取得電能后，可以 采用通過調(diào)整電容 C 的大小來獲取不同的電流輸出的方法，從而最終達(dá)到設(shè)計(jì)的功率要求 。 3．激光取能：該方法采用激光或其他光源從低電位側(cè)通過光纖將光能量傳送到高電位側(cè)，再由光電轉(zhuǎn)換器件 (光電池 )將光能量轉(zhuǎn)換為電能量。 4．太陽能供電：利用光電裝換裝置為設(shè)備供電。雷電流測量傳感器位于野外傳輸線桿塔的高壓側(cè)，其中的 AD 轉(zhuǎn)換及無線電傳輸模塊外掛在 220kV 傳輸線上，供能電源也應(yīng)位于此處。工作環(huán)境較為惡劣，電磁環(huán)境復(fù)雜。傳輸線上電流幅值變化較大，供能電源要保證能長期為測量傳感器提供穩(wěn)定的電壓。同時(shí)為了保證盡可能小的影響傳輸線附近的電場環(huán)境，避免引起電暈放電，供能電源體積不應(yīng)過大。雷電流傳感器內(nèi)包括 一個(gè) AD 轉(zhuǎn)換采集電路，起控制作用的單片機(jī)以及無線信號(hào)發(fā)射裝置，無線信號(hào)發(fā)射裝置采用 5V 電源， AD 轉(zhuǎn)換采集電路和作為控制裝置的單片機(jī)采用 3． 3V 電源，整套裝置正常工作狀態(tài)下消耗能量不高于 3w。綜合以上考慮后取能線圈更適合多通道雷電流在線監(jiān)測系統(tǒng)。 [10] 4 專利應(yīng)用 現(xiàn)實(shí)生活中也有了自供電的應(yīng)用：無線自供電鼠標(biāo)，一種可自充電的無線電磁感應(yīng)鼠標(biāo)積極響應(yīng)節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展的主題利用電磁感應(yīng)原 理生成電能儲(chǔ)存在可充電電池中同時(shí)可為鼠標(biāo)正常工作提供持續(xù)能量； [11]自供電電流繼電器，根據(jù)繼電保護(hù)算法給出了時(shí)間過電流和接地保護(hù)功能的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)．自供電是最大特點(diǎn)。試驗(yàn)表明該繼電器具有性能優(yōu)良、可靠性高、免維護(hù)、參數(shù)整定簡單和體積小等優(yōu)點(diǎn)，適宜應(yīng)用在 35 kV 及以下電壓等級(jí)不需重合閘的線路保護(hù)中； [12] 一種自供電數(shù)字溫度計(jì) [13]自供電式以太網(wǎng)轉(zhuǎn)化器 [14] 自供電無線溫度采集裝置 [15] 配電 (開關(guān) )站則屬于配電網(wǎng)的重要組成部分之一，起著電能從 主電力網(wǎng)向用戶分配、運(yùn)行方式改變以及切除電網(wǎng)故障等重要作用。因此，在配電 (開關(guān) )站規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，選用性價(jià)比高、高可靠性、維護(hù)量小的白供電源接線優(yōu)化方式，對(duì)于保證配電 (開關(guān) )站連續(xù)可靠運(yùn)行，是十分必要的。[16] 參考文獻(xiàn) [1]路斐斐 .垃圾是
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