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公开(公告)号：CN118841266A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410855096.3
申请日：2024-06-28
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了属于储能感知一体化领域的一种针对高过载冲击储能传感一体化器件的设计方法。该设计方法包括确定高过载参数范围、确认导流缝图案类型、确认导流缝图案参数、确认器件类型；不同的导液缝占比将影响多孔电极的对称性和电解液电势，进而影响储能性能。导流缝的不同图案和尺寸都会影响导流通量和液体压强，进而影响传感性能。本发明梳理清楚了高过载冲击的外部环境进行传感设计和储能设计的先后顺序与耦合关系，能够实现储能传感一体化器件设计中对于传感响应和储能容量的双重兼顾。
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公开(公告)号：CN118794476A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410855634.9
申请日：2024-06-28
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了属于储能感知一体化领域的一种具有自供电可调阈值开关的高过载冲击感知微系统。该微系统采用了带有电气互连的硬质封装，将感能一体化器件、功能电路和可调阈值的自供电触发开关集成起来。其中，感能一体化电容器件采用经典的三叠层短路结构：非冲击环境下，器件作为高能量密度电容器为系统稳定供电；在功能电路的控制下，器件中间层在电解液环境中发生形变，与器件下电极接触形成软短路，实现对高过载冲击的敏锐感知。本发明自供电触发开关防止自传感系统在低g值条件下被误触发解决了容易误触发的问题，提高了储能感知系统的可靠性和灵敏度，有望应用于航天、军事等高可靠性要求的领域。
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公开(公告)号：CN112910311B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110228153.1
申请日：2021-03-02
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了属于振动能量收集技术领域的一种用于微弱振动能量收集的储能电容充电电路。该电路由压电能量收集器、整流电路、储能电容、充电截止控制电路组成。压电能量收集器、整流电路、储能电容串联后，其输出连接脉冲负载；该电路中的压电能量收集器可以收集微弱的振动能量，并且经过整流电路整流后为储能电容充电，储能电容的充电过程受到充电截止控制电路控制，储能电容的充电截止电压可以自适应调整，保证了较高的平均充电功率。充电过程不需要经过DC‑DC转化器，避免了DC‑DC转化器的能量损耗。本发明的电路自身的结构简单，电路自身的功耗低，从而可以有效收集比较微弱的振动能量。
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公开(公告)号：CN111469927B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202010356414.3
申请日：2020-04-29
申请人： 清华大学
IPC分类号： B62D21/18
摘要： 本发明公开了一种大载荷可变前倾角单轨双轮机器人分体式结构框架；包括主框架，第一梁体，第二梁体，转向架，驱动件，锁止套，锁紧件，检测件等。第一梁体与主框架通过高强度螺栓刚性连接，第二梁体与主框架通过高强度螺栓刚性连接；转向架与驱动件的输出轴由花键连接，通过驱动件固定于第一梁体，转向架可绕驱动件的轴旋转调整其转向轴心与水平面角度；锁止套与驱动件的输入轴连接，可沿驱动件轴心滑动，锁紧件装入驱动件后可锁止驱动件的输入轴和输出轴的转动；检测件安装于第一梁体，通过驱动件的输出轴转动读取数据；实现单轨双轮机器人前倾角精确调整，通过分体式结构可实现不同功能下快速换装部件使用。
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公开(公告)号：CN111223672B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010123234.0
申请日：2020-02-27
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种微短路结构的冲击自传感超级电容器及应用，该超级电容器为串联叠层式结构，上层单体为普通构造单体电容，多个单体电容串联叠层上层电容；底层单体的正电极上涂导电胶触点阵列，用弹性法兰连接正电极与负电极，形成微短路结构的单体电容，上层电容和底层单体串联叠层组装为一体结构，在高过载冲击时，底层单体电容的正负电极发生微短路，输出电压发生短暂跳变，从而感知过载冲击；在非冲击条件下，超级电容器正常供电。本超级电容器在保持基本电容器功能外还具备冲击传感功能，实现了传感器与储能器件一体化集成，本发明的自身储能有利于复杂系统的自供电和集成化发展，拓展了超级电容器的应用场合。
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公开(公告)号：CN111497959A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010281556.8
申请日：2020-04-10
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了一种单轨双轮机器人大力矩伺服转向和光学感知系统模块，包括：转向轴、固定架、第一驱动件、云台、检测件、第二驱动件，第一驱动件和固定架刚性连接，固定架与单轨双轮机器人的主架刚性连接，转向轴、固定架和第一驱动件构成转向运动执行模块；云台、检测件和第二驱动件构成感知模块，感知模块通过云台与固定架连接，云台具有可调整角度的安装面，检测件设在安装面上，第二驱动件设在云台上控制云台的安装面角度，满足单轨机器人运动或静止情况下检测件的工况要求。本发明实现了分体模块化和整体模块化，通过在固定架上设置感知模块能够实现大力矩转向的同时提供环境检测。
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公开(公告)号：CN109575330B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201811343607.4
申请日：2018-11-13
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了属于自供电压力传感器技术领域的一种具有电化学储能效应的压阻电极薄膜及制备方法。该压阻电极薄膜由具有微观疏松结构的多孔材料：活性炭、碳纳米管或石墨烯与粘结剂，或与弹性材料橡胶混合制备得到。其制备方法包括物料混合；研磨细化，横向剪切成膜。所制备的薄膜在微观形态上具有以丝状网络结构为骨架的疏松多孔结构，在宏观上具有显著的压阻效应，其电阻在压力作用下可显著降低。将该压阻电极薄膜的微观孔隙中充满电解液后，其具有双电层电容电化学储能效应。实现对薄膜微观结构、压阻特性和力学强度的可控调制。所制备的压阻电极薄膜可以作为新型自储电力学传感器的关键材料，在电子皮肤等柔性电子方面具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN111030081A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911401249.2
申请日：2019-12-31
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了属于新能源复合技术领域的一种太阳能收集复合微能源系统及实现超级电容充电控制方法，该复合微能源系统由太阳能电池、太阳能收集电路、电池保护电路、锂电池、超级电容充电器、超级电容、输出调节电路和控制器组成；其中太阳能电池、太阳能收集电路、电池保护电路、锂电池和控制器串联组成回路，超级电容充电器分别连接太阳能收集电路、控制器和超级电容，组成太阳能收集复合微能源系统；该系统的超级电容通过输出调节电路该无线传感节点供电。本系统采用了锂电池和超级电容复合储能，可以同时实现较大的储能容量和较高的功率输出。可以为无线传感节点长期提供能源。并且可以适应不同的负载情况，使得锂电池容量慢速衰减，长寿命。
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公开(公告)号：CN110083990A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910450971.9
申请日：2019-05-28
申请人： 清华大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种压阻电极双电层电容器的力学冲击敏感特性仿真方法，包括以下步骤：建立双电层电容器的双电层效应储能模型，并构建多孔电极的压阻效应模型；将双电层效应储能模型和压阻效应模型进行一体化耦合建模，以获得储能-冲击敏感耦合模型体系；根据储能-冲击敏感耦合模型体系利用有限元软件对压阻电极双电层电容器的力学冲击敏感特性进行仿真计算。该方法可实现对力学冲击过程中双电层电容器电极电阻变化、电化学反应过程和输出电压变化的动态仿真，还可以对双电层电容器关键结构参数和工作参数进行扫描，分析其对于器件力学冲击敏感效应的影响规律，有助于促进对力学冲击敏感效应显著性的调节，以适应在不同应用场景的实际应用。
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公开(公告)号：CN109659146A
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201811547972.7
申请日：2018-12-18
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了属于微储能器件领域的一种基于管状金属氧化物的三维微柱阵列活性电极及制备方法。在硅基底上依次附着Si/SiO2，三维的微柱阵列电极、纳米金属氧化物活性电极薄膜和三维微柱阵列电极的集流体，组成三维微柱阵列活性电极。以氧化钌、氧化锰等为纳米金属氧化物。首先加工微柱及“微草”结构；继而以“微草”结构为沉积模板，制备具有三维管状的纳米金属氧化物薄膜，得到三维微柱阵列活性电极。该管状微结构促进了电极比表面积的提升，使其具有优异的电化学储能特性，比容量高达99.3mF/cm2，用于超级电容器电极，有效的促进了微储能器件能量密度和功率密度的提升，为应用于可穿戴电子器件、无线传感网络提供了帮助。
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