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用于清除人体运动能量的高性能摆线灵感穿戴式电磁能量收割机( High-performance cycloid inspired wearable electromagnetic energy harvester for scavenging human motion energy )
P Maharjan T Bhatta MS Rasel M Salauddin MT Rahman JY Park Electromagnetic Vibration Energy harvester Cycloid Human motion Wearable
由于包括医疗监测传感器在内的智能可穿戴电子设备的快速增长，对生态友好和可穿戴电源的需求很高。在这里，我们成功地设计并制造了一种高性能的以摆线针轮为灵感的可穿戴式电磁能量采集器(CEEH)，用于清除低频(<=5 Hz）人体运动能量。该方法首次采用摆线曲线结构作为能量采集器，使自由滚动的球形磁体在曲线路径上下降最快，从而提高了切割磁通量的速率。为了验证该装置从人体自然运动（如手臂摆动和振动）中获取电能的能力，进行了握手振动运动试验和定制摆动手臂试验。该收割机在5 Hz的激励振动下，在104.7欧姆的最佳负载电阻下，平均输出功率为8.8兆瓦。此外，它可以从仅5秒的手部运动振动中持续为商用运动型秒表提供16分钟以上的动力，为腕表提供34分钟以上的动力。与其他几何结构如直线和圆形结构相比，该器件的性能提高了1.45倍以上。所提出的能量采集器的卓越能量采集能力显示出作为可穿戴式能量采集器的巨大潜力，用于手腕和脚磨损的应用，以及作为智能、可穿戴或便携式电子设备和系统的可持续电源。
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