振动发电机

英国的工程师们已经为一种新颖的微型发电机申请了专利并正在生产评估样品。这种简单的振动发电装置可以代替电池或硬线电力供应设备，从而为数以百万计用在石油和天然气行业的无线传感器提供电力，提高可靠性并最终节省数百万美元。

英国南安普敦大学下属Perpetuum公司称其研制的振动发电装置PMG17是一种安全且耐用的电池和硬线供电设备替代品。这种微型发电机利用精心设计的共鸣磁铁和线圈布置将机械振动转化为电力，从而为整个无线传感系统提供动力。产生的电力足够通过多种无线网络为几个低能耗无线传感器提供电力。

让汽车在耗能的同时也能产生新的能量，以色列科学家找到一种利用汽车运动让街道和公路发电的方式。这项技术的奥秘在于路面下铺设了一种特殊的材料——微型压电晶体，这种压电晶体在受到挤压变形时会产生少量电量(相当于将等量的正负电荷分离，出现了电压)，而当成千上万个压电晶体被植入公路表面时，公路便可产生巨大的电能。

在最近进行的一次实验中，因诺瓦科技公司的研究人员让一辆货车驶过道路，铺设在路面下的发电设备便开始工作，产生的电流成功地把灯泡点亮了。研究人员还表示，这种发电系统的具体发电能力取决于路面上通行车辆的数量、重量和行驶速度，理想情况下每公里路段每小时的发电量可达400度，足以供应800户人家的日常用电需求。

由于这项发电技术不产生任何额外污染，且植入沥青内的压电晶体的使用寿命一般可达30年，路面改造成本也不是很高，所以开发前景广阔。近年来，许多国家开始关注并投入于类似技术的研究。

美国科学家曾在都灵火车站进行了一项实验，他们制造了一个发电机原型，利用人的脚步移动发电。他们表示，相当数量的人的脚步移动足可以产生牵引一辆火车的电量。

全世界第一家通过跳舞发电的迪厅在荷兰鹿特丹开业。在这家名为“瓦特俱乐部”的迪厅，舞池中大约1/3的用电是跳舞的宾客们自己制造的。

2009年7月10日，坐落在伦敦繁华的国王十字大街的生态环保夜总会将开张纳客。环保夜总会提供有机饮料、选用可回收餐具、在卫生间安装水循环系统以节约用水，最具创新的是它有一个会发电的舞池。当年轻男女在舞池中尽情挥洒青春之时，地板可以将人们随音乐舞动而产生的能量通过地板下面的弹簧和一系列发电装置转化成电能储存在充电电池中，据说采用这套装置，理想情况下可以解决夜总会60%电力需求，舞迷们在狂欢之余也为环保“踩”出了积极的贡献。

日本的音力发电公司也开发出一种“发电地板”。在2008年圣诞节前夕，研究人员在东京涉谷火车站的人行道上铺设了四块地嵌板。当行人从上面踩过时，嵌板就可以进行发电，并为圣诞灯饰提供电力供应，据测定，平均每个人从45平方厘米的地板上走过两次就可以产生0.5瓦·秒的电能。同时旁边还有显示累计产生电能的电子屏。

音力发电公司还打算把震动发电技术应用到日常生活用品中。比如他们正在与一家著名的运动服装制造商共同研制一种内置震动发电机的“发电鞋”。人们穿上“发电鞋”走路时，顺便还能给随身携带的音乐播放器和手机充电。

美国密歇根大学的科学家们近日开发出一种微型发电机，可以通过车辆移动、工厂作业和人类运动等产生的随机振动产生出足够的电能，可为手表、心脏起搏器和无线传感器等设备提供能量。据悉，研究者已经建立了三个原型，第四个原型即将出炉。

其中的两个发电机原型是通过电磁感应来完成能量转换的，电磁感应是通过将线圈放置在一个变化的磁场中产生的，这个过程和大型发电厂的大型发电机类似。微型发电机体积只有一立方厘米。这台最新颖和最小巧的设备采用压电材料制作而成，当压电材料受到压力时，会产生电荷。这种特性已经用在基础设施的安全监控上。这种发电机在将来可以用来为大桥感应器供电，大桥感应器在人类的眼睛可以发现问题前，可以用来对裂缝和侵蚀问题提出警告。

研究者称，利用人类身体的独特振幅，这台微型发电机就可以产生0.5毫瓦的电能（500微瓦），这些能量足够用来驱动手表，手表驱动只需要1到10微瓦之间的能量。这些能量还可以驱动心脏起搏器，它需要10到50微瓦的能量。研究者希望微型发电机得到广泛运用。研究者噶尔谢夫说：“这种发电机最终的目标是能够运用在各个方面，例如远程无线传感器和移植手术式医疗设备。这种发电机具有很长的使用寿命，可以用在更换耗尽的电池非常昂贵的地方，以及用在更糟糕的地方，那就是必须通过连线来为传感器提供电能。”

Roberts说：“虽然我们知道振动发电机的原理已经很多年了，而在石油行业无线传感器方面的进步真正给了我们开发具有市场价值产品的动力。停机期间的费用——如海上石油生产平台——是巨大的，所以操作者们广泛利用传感器以确保及早（在引发故障之前）发现破损和潜在问题。在石油行业，一般来说，安装一个硬线传感器大约要花费3万美元，所以你可以正确鉴别为什么使用无线传感器是如此大的进步。” 工厂负责人利用加速表和温度计来监测发动机、鼓风机、泵和压缩机等设备的轴承和转子。温度升高或不正常的振动表明存在最终可能导致机器故障的缺陷。通过对机器的温度和振动进行监测，工程师可以了解其状况并预测机器故障。这样就可以采取预防措施，如有计划的保养和维修，以避免因停机而产生的巨大损失。 迄今为止，大多数监测都是通过昂贵的硬线传感器或极少的维修人员利用手持监测设备进行检查来完成的。Perpetuum的振动发电装置可以使其能够长期对重要生产线或机器进行持续的监测并提高经济效益。

这种简单的振动发电装置可以代替电池或硬线电力供应设备，从而为数以百万计用在石油和天然气行业的无线传感器提供电力，提高可靠性并最终节省数百万美元。 英国南安普敦大学下属Perpetuum公司称其研制的振动发电装置PMG17是一种安全且耐用的电池和硬线供电设备替代品。

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这种微型发电机如今已经得到了石油行业的认可，并在几个加油站进行使用，包括壳牌在挪威的Nyhamna天然气工厂，它为无线震动和温度传感器提供电力。据壳牌称，在挪威的试点，无线振动和温度监测系统已经取得成功，开辟了无线技术作为标准操作在全球应用的道路。壳牌在全球有2000万个传感器点，它计划在未来的10年内都转换为无线传感器