王竹卿

正高

正高

入职时间:2021-01-05

所在单位:机械工程学院

职务:特聘研究员

学历:博士研究生毕业

办公地点:四川大学西门科华北路99号四川大学国家科技园203

在职信息:在岗

主要任职:博士生导师

实验室成果:MEMS宽谐振能量收集器,实现低功耗自供电感系统。

物联网社会已经成为现代社会的必然发展趋势,而作为物联网的关键组成部分,无线传感节点当中锂电池所带来的难以更换和维护的问题日益凸显出来。宽频振动能量采集是解决上述问题最有效的方案。然而,现有振动能量采集的结构较为固定,难以实现频率调谐,限制了能量采集器频域的宽化效果,使其的能量采集能力受限。此外,大多器件难以实现小型化,无法与MEMS制造工艺兼容,并集成到无线传感节点当中。

四川大学王竹卿教授课题组针对上述问题提出了一种MEMS宽频振动能量采集器。基于参数耦合机制能够使耦合梁的刚度产生相互的周期性调制,从而实现频率调谐。此外,利用MEMS相关制造工艺对器件进行制造,突破传统振动能量采集器的尺寸限制,在微尺度下实现振动能量采集。

该研究工作为在微尺度下扩大能量采集器的频率带宽开辟了一条新思路,并为自供电传感系统的研究奠定了基础,有望将其用于具有低功耗传感器的无线传感器节点当中。

论文信息:

Widening frequency bandwidth with parametric coupling in a wings-inspired low frequency MEMS energy harvester

Jie Song, Cao Xia, Guansong Shan, Zhuqing Wang*, Takahito Ono, Dong F. Wang*

Energy Conversion and Management