面向近海域水环境监测的自供能无线传感网节点能量获取及电源管理关键问题与技术

批准号:
61834003
项目类别:
重点项目
资助金额:
274.0 万元
负责人:
王晓红
依托单位:
学科分类:
微纳机电器件与控制系统
结题年份:
2023
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王晓红
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中文摘要
无线传感器网络节点的供电问题已成为制约节点长期自主工作、限制无线传感器网络发展的瓶颈。本项目面向近海域水环境的定量监测,研究海浪振动能量的获取方法,研究基于能量储存和功率管理的电源系统,并提供集成化的解决方案,为海表盐度和重金属污染物传感节点实现长期供电,对近海域水环境的生态评估与污染监测具有重要意义。拟解决的科学问题和关键技术包括:(1)超低频带、宽振幅振动能量收集的方法与压电式微型振动能量收集器的实现;(2)匹配非稳定输出源的片上能量储存方法与功率管理技术;(3)结合应用目标,研究低功耗阵列式微纳电化学传感器节点的痕量检测;(4)微型能量收集器和电源管理芯片的封装级集成技术和兼容性问题。希望经过项目执行期的努力,实现能量收集器、电源管理芯片的系统封装级集成,以及对微纳电化学传感器的供电。
英文摘要
The power supply of the nodes of the wireless sensor network has become the bottleneck in the long-term independent work of the nodes and the development of the wireless sensor network. Aiming at the quantitative monitoring of the water environment in the offshore area, the project will study the acquisition of the wave vibration energy, develop the power systems based on the acquired energy storage and the power management, and provide an integrated solution for the long-term power supply of the sensing nodes detecting sea surface salinity and heavy metal pollutants, which is of great significance for the ecological assessment and pollution monitoring of the water environment in the offshore areas. The main scientific contents and the key technological issues of the project include the following points: (1) the energy collection method for the ultra-low frequency and large amplitude wave vibration and the development of the piezoelectric micro-vibration energy harvester, (2) the on-chip energy storage method and the power mamagement technology to match the unstable output sources, (3) the study of the low power consumption micro/nano-electrochemical sensing array for the trace detection in the practical application, (4) the package integration and the compatibility for the micro-energy collector and the power management chip. This project is expected to develop a well-packaged integration system with the energy harvester and the power management chip, which supply the power for the micro electrochemical sensors.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.104500
发表时间:2020-04-01
期刊:NANO ENERGY
影响因子:17.6
作者:Bu, Ling;Chen, Zhangxiong;Wang, Xiaohong
通讯作者:Wang, Xiaohong
DOI:10.1038/s41378-023-00500-8
发表时间:2023
期刊:MICROSYSTEMS & NANOENGINEERING
影响因子:7.9
作者:Feng, Haizhao;Bu, Ling;Li, Zhangshanhao;Xu, Sixing;Hu, Bingmeng;Xu, Minghao;Jiang, Siyao;Wang, Xiaohong
通讯作者:Wang, Xiaohong
DOI:10.3390/polym15112520
发表时间:2023-05-30
期刊:Polymers
影响因子:5
作者:Wang Z;Song Q;Wu H;Feng B;Li Y;Bu L
通讯作者:Bu L
DOI:10.1109/tpel.2023.3325312
发表时间:2024-01
期刊:IEEE Transactions on Power Electronics
影响因子:6.7
作者:Yuan Tu;Zerui Xu;Zhixing Xiao;Dongping Zheng;Changming Ding;Guozhang Dai;She Chen;Wenbo Ding;Xiaohong Wang;Sixing Xu
通讯作者:Yuan Tu;Zerui Xu;Zhixing Xiao;Dongping Zheng;Changming Ding;Guozhang Dai;She Chen;Wenbo Ding;Xiaohong Wang;Sixing Xu
DOI:10.1002/sstr.202300530
发表时间:2024-01-24
期刊:SMALL STRUCTURES
影响因子:15.9
作者:Hu,Bingmeng;Jiang,Siyao;Wang,Xiaohong
通讯作者:Wang,Xiaohong
微型超级电容器频率特性探索及其在集成滤波电路中的应用
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57万元
- 批准年份:2021
- 负责人:王晓红
- 依托单位:
心肌细胞机械特性及其基于压电材料的发电特性研究
- 批准号:61474071
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:王晓红
- 依托单位:
基于MEMS的硅基微型燃料电池关键工艺与材料的基础研究
- 批准号:60936003
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:200.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:王晓红
- 依托单位:
基于SOC的微型燃料电池系统中的科学问题与关键技术的研究
- 批准号:90607014
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:29.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:王晓红
- 依托单位:
面向SOC的硅基微型燃料电池及其关键技术的研究
- 批准号:90207023
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:王晓红
- 依托单位:
国内基金
海外基金
