为了提高小型绿色蔬菜的智能机械化收获能力,根据其种植模式和农艺要求设计了一种自我推广的绿色蔬菜智能联合收割机。它可以同时满足用于切割,夹紧和输送以及收集小绿色蔬菜的机械化收获操作的要求。此外,该模型还采用了基于BMS技术的纯电动驱动器智能电池管理系统的电动驱动机箱,该系统实现了智能平衡功率。收割机采用了由PLC控制的智能控制系统,以自动检测机器的步行速度,切割机的高度和传输速度等,以实现每个工作零件的快速匹配。发现收割机在两个小时内的电力消耗比例为23%,平均收获效率为0.16Hm²/h。此外,收割机正常运行期间的平均损失率为4.22%。这项研究为智能机械化的小绿色蔬菜提供了参考。
在大多数考虑的应用中,收集源信号的振动能量发生在特定的频带上,因此 MEMS 的频率响应需要足够宽的带宽。所研究的收集器的频率响应如图 5.a 所示,该图显示了在 MEMS 模型的负载下对一组偏置电压 V b 测得的电路输出功率。图 5a 清楚地表明了“软化”效应,其中谐振频率的降低随着 V b 的增加而减小,这与 MEMS 的实际行为一致 [3]。该模型还表明,我们可以在高偏置电压下达到较大的工作带宽,但代价是较低的 P peak 。该模型预测随着 V b 的增加,带宽会显著增加,P Peak 会呈非线性变化。它表明,MEMS 的最佳工作条件是偏置电压足够高(>30V),其中带宽足够大,V out 与其最大值(~10V)不会有显著差异。根据以上结果和观察,我们可以根据以前的研究 [6] 定义一个可靠的 FoM:
几年前电子设备的功率要求很高。但是,随着基于Internet的系统的技术发展,低功率的微电子设备的设计,WSN和IoT设备的设计变得必要。在这些系统中,大小和功率要求很低,在大多数情况下,电池的替代是具有挑战性的。对于这些微电子和物联网设备,丰富的能量收割机非常有用。在不同的丰富能源资源中,用压电悬臂束能量收割机收集振动能量。这项研究工作介绍了能量收割机(EH)的设计和分析,该功能收割机(EH)中包含一个单个压电悬臂梁,该悬挂式横梁捕获了悬架桥的振动能量。这种方法通过将压电能量收获构建为解决低功率设备面临的力量挑战的解决方案,将两件事联系在一起,从而使过渡变得更加自然和连接。设计中的主要挑战是将桥梁的共振频率与压电EH相匹配,该压电EH约为2.5Hz,以提取最大功率。为了克服Comsol多物理学中的特征频率分析。单光束压电EH的3D几何形状是在Comsol多物理固体作品中设计和分析的。在这项研究工作中,基于COMSOL多物理学中的第一个六种特征频率分析,单光束压电频率的几何参数与特征频率之间建立了关系。选择(0.98 m/s²)的力是因为它避免了与关键系统组件共鸣。对于有限元分析(FEA),通过在悬架桥中施加等于振动力(0.98m/ s2)的力来振动压电单光束收割机。收割机的输出的共振频率为2.5Hz。压电的输出为2.5Hz的800毫米伏特非常低。还将压电EH的输出结果与具有单分支结构的悬臂梁进行了比较。
摘要:在尼日利亚,频繁且长时间的断电一直是一个问题;尤其是在农村地区,那里的手机和其他移动电子设备的充电方式是使用发电机,这种发电机“不清洁”且非常耗费资金。尼日利亚拥有丰富的可再生能源资源,可以利用这些资源提供充电和电气化手段。本文介绍了一种户外便携式混合风能太阳能收集器的设计和实现,该收集器可用于在主电源中断、没有电源、外出户外活动期间以及可能没有电力供应的农村地区为便携式移动电子设备充电。便携式混合风能太阳能系统使用带有 LM2596 降压转换器的太阳能电池板、带有微型升压转换器的风力涡轮机和 18650 移动电源,以确保高效充电并为外部移动设备充电。太阳能电池板从太阳和风力涡轮机从风中获取的电能用于通过功率多路复用器为电池充电。此外,移动电源模块还可以提高电池的输出电压,然后可通过 USB 端口为手机和其他小型电子设备充电。在尼日利亚西南部的一个城市,研究人员在白天的户外对该系统进行了测试,以研究其性能。太阳能电池板能够在白天提供足够的电力为电池充电;但对于风力涡轮机来说,测试地点的风速不够高,无法产生足够的电压和功率来像太阳能电池板一样快速为电池充电。尽管如此,如果风速足够高,风力涡轮机可以产生足够的电压来为电池充电。在 100% 日照和 1.54 米/秒的风速下,开发的便携式混合收集器在白天的最高组合输出功率为 18.43 W。 关键词:混合风能太阳能收集器、太阳能电池板、风力涡轮机、风速、电池 1. 简介 多年来,尼日利亚的能源和电力状况一直是人们关注的主要和持续问题。超过 60% 的人口无法获得廉价电力,这凸显了解决能源危机的紧迫性 [1]。在尼日利亚,电力需求不断增加,这加剧了现有的供应不足。这一问题在没有电网系统的农村地区尤为明显,这凸显了探索可再生能源的必要性。尼日利亚农村地区的电力短缺凸显了开发可再生能源解决方案的重要性。尼日利亚在发电和配电方面的能源危机导致了许多问题,包括大多数行业关闭,生产率低下和其他不利的宏观经济影响 [2]。尼日利亚撒哈拉以南地区约 75% 的居民无法获得电力。即使是那些接入电网的人也仍然面临能源短缺。民众使用燃料或柴油发电机(不可再生能源)为手机和电池充电。
在这项研究中,由RF磁铁溅射以不同的ZR/[ZR + Ti]比率而沉积的压电能量收割机(PEHS)是基于外部PB(ZR,Ti)O 3(PZT)薄膜制造的。对于与微电力系统的兼容性,外部PZT薄膜被沉积在SI底物(PZT/SI)上。形态相边界(MPB)的组成范围为0.44≤zr/[Zr + Ti]≤0.51的外观PZT/Si的0.51,其比散装PZT的宽度要广泛得多。同时,使用Unimorph Cansilever方法,通过直接和逆向压电效应评估有效的横向压电系数(| E 31,F |)值。在组成中,Zr/[Zr + Ti]的菱形统治MPB(MPB-R)= 0.51表现出直接| E 31,f |在这项研究中,10.1 C m -2和相对介电常数(𝝐 r)为285,最大程度的功绩为40 GPA。另一方面,最大匡威| E 31,f |从Zr/[Zr + Ti]的四方优势MPB(MPB-T)测量14.0 C m-2的2。在共振频率下,MPB-T在加速度为3 m-1 s-2的加速度下,高输出功率密度为301.5μW-1 /(cm 2 g 2),这对于高表现PEH应用非常有前途。
• Ultra low-power with high-efficiency DC-DC boost converter/charger – Continuous energy harvesting from low-input sources: V IN ≥ 130 mV (Typical) – Ultra-low quiescent current: I Q < 330 nA (Typical) – Cold-start voltage: V IN ≥ 600 mV (typical) • Programmable dynamic maximum power point tracking (MPPT) – Integrated dynamic maximum power point tracking for从各种能源来源(输入电压法规)的最佳能量提取阻止输入来源•存储•可以将能量存储到可充电可充电的锂离子电池,薄膜电池,薄膜电池,超级电容器,超级电容器或常规电容器,或常规电池电量•电池充电和保护型电池•可编程的电池良好的电池 - 拨号级别 - 拨号级别 - 计算机温度 - 拨号级别的温度 - 拨号级别的温度 - 拨号级别的温度 - 拨号级别的温度, PIN - 可编程阈值和磁滞 - 警告附有待处理功率损失的微控制器 - 可用于启用或禁用系统负载
成本和它们使用的电量。观察商业场所内的温度、光线和个人位置,以更节能的方式调节环境,检测高密度区域中的危险化学剂,监测飞机疲劳裂纹的形成,监测车辆轮胎的速度和压力,等等,都是这项技术众多应用的例子。许多专家认为,低功耗嵌入式电子设备将变得无处不在,执行从工厂自动化到娱乐的各种任务。然而,这些新进展的表现依赖于在不久的将来可靠的能源供应。由于电池和其他具有固定容量的能源由于其成本、尺寸和寿命而带来许多挑战,本文介绍的设备旨在为电子设备提供必要的电力
摘要:振动产生的机械能广泛存在于周围环境中。可以使用摩擦发电机有效地收集这些能量。然而,由于带宽有限,收集器的效率受到限制。为此,本文对变频能量收集器进行了全面的理论和实验研究,该收集器集成了基于振动冲击摩擦电的收集器和磁非线性,以增加工作带宽并提高传统摩擦电收集器的效率。带有尖端磁铁的悬臂梁与另一个极性相同的固定磁铁对齐,以产生非线性磁排斥力。通过利用尖端磁铁的下表面作为收集器的顶部电极,将摩擦电收集器集成到系统中,而将附有聚二甲基硅氧烷绝缘体的底部电极放置在下方。进行了数值模拟以检查磁体形成的势阱的影响。讨论了结构在不同激励水平、分离距离和表面电荷密度下的静态和动态行为。为了开发具有宽带宽的变频系统,通过改变两个磁体之间的距离来改变系统的固有频率,以减小或放大磁力,从而实现单稳态或双稳态振荡。当系统受到振动激励时,梁会振动,从而导致摩擦电层之间产生撞击。收集器电极之间的周期性接触-分离运动会产生交变电信号。我们的理论发现得到了实验验证。本研究的结果有可能为开发有效的能量收集器铺平道路,该收集器能够在广泛的激励频率范围内从环境振动中获取能量。与传统能量收集器相比,在阈值距离处发现频率带宽增加了 120%。非线性冲击驱动的摩擦电能量收集器可以有效拓宽工作频率带宽并增强收集的能量。
摘要:射频能量收集 (RFEH) 是目前广受欢迎的一种可再生能源收集形式,因为许多无线电子设备可以通过 RFEH 协调其通信,尤其是在 CMOS 技术中。对于 RFEH,检测低功率环境 RF 信号的灵敏度是重中之重。通常采用 RFEH 输入端的升压机制来增强其灵敏度。然而,保持其灵敏度的带宽非常差。这项工作在 3 级交叉耦合差分驱动整流器 (CCDD) 中完全在片上实现了可调升压 (TVB) 机制。TVB 采用交错变压器架构设计,其中初级绕组实现到整流器,而次级绕组连接到 MOSFET 开关,用于调节网络的电感。 TVB 使整流器的灵敏度保持在 1V 直流输出电压下,在 3 至 6 GHz 的 5G 新无线电频率 (5GNR) 频段的宽带宽内最小偏差为 − 2 dBm。在 − 23 dBm 输入功率下,直流输出电压为 1 V,峰值 PCE 在 3 GHz 下为 83%。借助 TVB,可以在 1 V 灵敏度点处保持 50% 以上的 PCE。提出的 CCDD-TVB 机制使 CMOS RFEH 能够以最佳灵敏度、直流输出电压和效率运行于宽带应用。
摘要:收割机自动记录的数据是一种很有前途的、可能非常有用的科学分析信息来源。大多数研究人员已将 StanForD 文件用于此目的,但这些文件很难获取,需要进行一些预处理。本研究利用了类似数据的新来源:JDLink,这是一项由机器制造商运营的基于云的服务,可实时存储来自传感器的数据。此类数据量巨大,难以理解和有效处理。数据挖掘技术有助于在此类数据库中发现趋势和模式。使用经典回归(线性和对数)、聚类分析(树状图和 k 均值)和主成分分析 (PCA) 分析了在波兰东北部工作的两台中型收割机的记录。线性回归表明,树木的平均大小是对每立方米燃料消耗和生产率影响最大的变量,而每小时燃料消耗也取决于低速行驶距离或高发动机负荷时间份额等因素。聚类和 PCA 的结果更难解释。树状图显示了最不相似的变量:每天采伐的总体积、每天的总燃料消耗和高转速 (RPM) 的工作时间份额。K 均值聚类使我们能够识别特定变量聚类更突出的时期。尽管 PCA 结果解释了近 90% 的方差,但机器之间的结果尚无定论,因此需要在后续研究中进行仔细审查。生产率值(平均约 10 m 3 /h)和燃料消耗率(平均 13.21 L/h,1.335 L/m 3)与其他作者在可比条件下报告的结果相似。本研究获得的一些新指标包括,例如,低速行驶距离(每天约 7 公里)或发动机在低、中或高负荷下运行的时间比例(分别为 34%、39% 和 7%)。本研究的假设是使用不从外部来源补充的数据,并且尽可能少地进行处理,这将分析方法限制在无监督学习上。在后续研究中扩展数据库将有助于监督学习技术在建模和预测中的应用。
