動(dòng)能收集（KEH）是一個(gè)收集來自運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)的動(dòng)能并將其轉(zhuǎn)換為電能的過程。該過程可用于為小型電子設(shè)備供電，如傳感器、可穿戴設(shè)備、IoT，否則這些設(shè)備可能無法使用電源。它也是一種可持續(xù)能源，因?yàn)樗灰蕾嚮剂系扔邢拶Y源。動(dòng)能采集通過使用各種不同的技術(shù)來捕獲與運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)相關(guān)的動(dòng)能，并將其轉(zhuǎn)換為電能。這種技術(shù)可以包括壓電材料、磁感應(yīng)或其他方法。一旦收集到能量，就將其儲(chǔ)存在電池或電容器中，以便以后使用。
我們?cè)赟mart Material專注于壓電能量采集（PEH）。需要注意的是，如果用于<1Ws（1J）的低功率要求，壓電收割機(jī)是最經(jīng)濟(jì)的。與現(xiàn)有技術(shù)的太陽能電池/電池板和TEG相比，這要小很多數(shù)量級(jí)，并且應(yīng)始終考慮設(shè)計(jì)/應(yīng)用的可行性。piezoelectric composite material的開發(fā)，如MFC，有助于克服單片壓電陶瓷元件的一些局限性，特別是脆性、缺乏可靠性和適應(yīng)性。超低功率電子元件的進(jìn)步使一種新型電子設(shè)備成為可能：無電池、自主設(shè)備僅通過壓電元件獲取機(jī)械振動(dòng)。
MFC振動(dòng)采集器的應(yīng)用：
共振和非共振振動(dòng)能量采集器
自主數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）
有源RFID系統(tǒng)
可穿戴設(shè)備
無電池、自主設(shè)備
基于壓電收割機(jī)的完全無電池設(shè)備如今已成為現(xiàn)實(shí)。功耗小于10mW（10mJ）的完整電子設(shè)備可以經(jīng)濟(jì)高效地制造。通過連接超級(jí)電容器或薄膜電池等多余能量存儲(chǔ)裝置，也可以滿足RF遙測(cè)通常需要的更高突發(fā)消耗。基于MFC的能量采集器的使用壽命超過10年（°10Hz和600ppm），這是與基于電池的設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)所必需的。
設(shè)計(jì)壓電振動(dòng)采集器并非易事。它需要在力學(xué)、壓電陶瓷和電子學(xué)方面的知識(shí)和技能來設(shè)計(jì)具有成本效益和高效的系統(tǒng)。目前壓電收割機(jī)的典型功效范圍在4-10%之間。
Smart Material積極參與振動(dòng)能量采集器的研發(fā)。我們開發(fā)了P2型MFC生產(chǎn)線，主要是作為能量收集應(yīng)用的優(yōu)化版本。項(xiàng)目編號(hào)為M2814P2、M8514P2、M8528P2、M8557P2和M8585P2的MFC是許多振動(dòng)能量采集應(yīng)用中使用的首選組件。
Smart Material還在許多致力于不斷增長(zhǎng)的能源收集應(yīng)用的領(lǐng)先會(huì)議上展示其研究和成果。查看我們的出版物部分以獲取參考資料。
Smart Material開發(fā)了一系列評(píng)估套件、電子電路和收割機(jī)發(fā)電機(jī)組件，以幫助客戶研究這一有趣的領(lǐng)域，進(jìn)行快速原型設(shè)計(jì)，并開發(fā)基于MFC產(chǎn)品線的能量采集應(yīng)用程序。
