KIST研究团队开发能源采集技术
【亚洲经济 金奉洙 记者】韩国国内研究团队开发出一项能源采集（Energy harvesting）技术，可将振动吸收并转换为电能，用作无线传感器的电力来源。
韩国科学技术研究院（KIST）31日表示，该院电子材料研究中心宋贤哲博士研究团队开发出一种能够根据周围环境自动匹配共振的自动共振调谐（Autonomous Resonance Tuning，ART）压电能量采集器。该能量采集器可在30Hz以上的宽频带范围内自行调谐共振，并将吸收的振动能量转换为电能。
由于物联网（IoT）技术需要不受时间和空间限制地进行安装，因此必须具备不依赖电池或电源线的独立电源。利用在汽车、建筑、家电等日常环境中被浪费掉的振动、热量、光、电磁波等能量并将其转换为电能的能源采集（Energy harvesting）技术，仅通过收集周边能量源，无需外部电源装置，就能产生足以驱动小型电子设备的电力。
在通过能量采集技术将振动转换为电能的过程中，不可避免地会发生机械能损失，从而导致能量转换效率降低。为解决这一问题，需要利用当物体的固有频率与振动频率一致时会产生较大振动的共振（Resonance）现象。然而，能量采集器的固有频率是固定的，而我们在日常生活中经历的各种振动却分布在不同的频率范围。因此，每次都必须根据能量采集器的使用环境来调整其固有频率并诱导共振，给实用化带来了困难。
研究团队开发出一种无需额外电气装置、即可根据周围振动频率自动调谐的特殊结构能量采集器。在能量采集器内部安装了会随频率变化而动作的自适应夹持系统（调谐系统），当能量采集器感知到周围的振动时，调谐系统会被驱动并达到共振频率，使其具有与外部振动相同的频率并发生共振。结果是，通过在2秒内快速完成共振频率调谐，能够在30Hz以上的宽频带范围内持续发电。
在本次研究中，与既往文献中报道的压电振动型能量采集器不同，研究团队将搭载调谐系统的能量采集器安装在实际行驶汽车的发动机上，在振动频率持续变化的环境中，通过自动共振调谐（Autonomous Resonance Tuning，ART），成功在无需电池的情况下驱动无线位置追踪装置。KIST首席研究员Song Hyeoncheol表示：“本次研究成果表明，利用振动的能量采集器即将能够应用于我们的日常生活”，“有望被用作包括物联网在内的无线传感器的独立电源。”
本研究成果刊登在能源领域国际学术期刊《Advanced Science》（影响因子：17.521，JCR 5.942%）最新一期的封面。
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