收集环形磁场发电…有望拓展为微型无人机与物联网传感器自供电技术
利用输电线周围产生的微弱磁场将其转化为电能的技术，已被国内研究团队实现。该技术有望应用于电力供应困难的超小型无人机及户外物联网传感器等，被视为下一代自供电技术而备受关注。
韩国生产技术研究院（生技院）9日表示，已开发出一种能高效收集输电线周围环形磁场并将其转化为电能的能量采集（Energy Harvesting）技术。生技院能源纳米研究组首席研究员 Yoon Seungha 研究团队成功实现了一种新结构，可将发电量较以往方式大幅提高。
通过对称振动结构获得约两倍电力
能量采集是将周围环境中的物理能量转化为电能的技术，本次研究利用的是输电线产生的交流（AC）磁场变化。当磁场发生变化时，作用于磁体的力也随之改变，该力使压电（Piezoelectric）材料发生弯曲，从而产生电能。由于压电材料在反复形变越大时电输出越高，因此维持共振状态至关重要。
研究团队对既有结构中仅一侧磁体运动的方式进行了改进，将压电材料固定在中央，并在两侧布置相反极性的磁体，重新设计出“对称振动结构”。每当输电线周围的交流磁场改变方向时，两侧磁体便朝同一方向振动，从而最大化压电材料的形变，使其发电量较传统方式提高约两倍。
此外，团队在磁体周围引入了磁通集中装置（Magnetic Flux Concentrator，MFC），将磁场集中于磁体附近，使在弱磁场条件下的能量转换效率提升了20%以上。
研究团队利用亥姆霍兹线圈构建了与输电线周边相似的、低于10高斯（Gauss）的磁场环境，对装置性能进行了验证。实验结果显示，所开发的能量采集器即便在约5.4高斯的微弱磁场中，也能够实现每立方厘米25.2毫瓦（25.2mW/㎤）的发电能力。
此次技术成果作为生技院重点课题推进，相关技术已在国内注册了2项专利。研究结果发表在传感器与执行器领域国际权威学术期刊《Sensors and Actuators A: Physical》上。
首席研究员 Yoon Seungha 表示：“这是一项仅依靠输电线周围微弱磁场就能获取电能的技术。今后计划将其应用于输电设施周边的物联网传感器和超小型无人机，发展成为可实现持续运行的自供电平台。”
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