我院魏克湘教授课题组磁悬浮道路能量采集研究取得进展
作者:张文琳 时间:2025-07-24 点击数:
近期,我院魏克湘教授课题组磁悬浮道路能量采集研究取得进展,设计了一种基于磁悬浮技术的双向机械能量采集系统,旨在高效转换城市公共空间中的行人踩踏产生的机械能为电能,以实现低功耗设备的自供能应用。

研究以“Bidirectional energy harvesting floor with magnetic suspension for selfpowered traffic management”为题发表于国际能源领域权威期刊《Energy》上,提出了一种新型的双向能量采集地板(BEHF-MS),采用磁悬浮技术,实现自供能交通管理。该系统将行人踩踏激励转化为磁悬浮飞轮的稳定单向旋转,其复位机制确保运动持续保持在相同方向。通过电磁感应原理,利用永磁体和固定线圈将旋转的动能转化为电能。研究开发并实验验证了动态模型,模型包含能量转换模块中末端齿轮的动态方程、能量采集模块中飞轮盘的旋转动力学以及电磁感应原理。研究表明,在单次激励下,BEHF-MS的峰值输出为23.60 V,输出持续时间随着行程长度和行人体重的增加而上升。原型测试表明,单次行人踩踏能够为20个LED灯泡(每个1 W)提供大约14秒的电力。在实际场景应用中,展示了自供能行人过街警告系统,凸显了该系统在提高城市安全性和可持续性方面的潜力。研究结果表明,BEHF-MS是智能城市和交通基础设施中一种有前景的环保能源解决方案。关汗青副教授为第一作者,指导的硕士生褚盛贵为第二作者。邹鸿翔教授和上海交通大学赵林川博士为通讯作者。
该研究得到了国家自然科学基金项目、湖南省自然科学基金项目以及湖南省研究生科研创新项目的支持。
(审核:黄先威 程玉兰 喻艳)