简介：
课题组成员许婉清在期刊《Smart Materials and Structures》上发表文章"Electromechanical coupling of a 3.88 W harvester with circumferential step-size field: modeling, validation and self-powered wearable applications"，提出一种高输出性能的可穿戴式电磁能量采集器(EMEH)，安装在膝关节上获取人体振动能量。本文第一作者是彭艳老师，通讯作者是李忠杰老师。
文章摘要：
本研究提出一种高输出性能的可穿戴式电磁能量收集器(EMEH)，安装在膝关节上获取人体振动能量。设计形成具有高机电耦合的周向阶跃磁场，实现高效的能量转换。我们首先建立了理论模型，并通过MATLAB对电压进行了模拟。为了预测EHEM的输出性能，我们通过ANSYS进行了磁场以及功率的仿真。随后，通过实验研究并验证了收集器在电压、输出功率、充电速率等方面的输出性能。该样机在2 Hz激励下，外接449 Ω电阻时，产生峰值功率3.88 W的峰值功率。此外，在8 km/h的跑步速度下，样机可以在300 s内给电池充33.9%的电。本研究为推进瓦级自供电可穿戴设备的发展提供了新的视角。
图1. 所述收集器的配置:(a)收集器的主要部件，包括(1)机壳(2)齿轮组(3)线圈阵列(4)圆形磁体阵列(5)线圈支架(6)传动轴;(b)整体配置;(c)齿轮装配关系;(d)磁极示意图。