双转子结构摩擦电-电磁混合发电机，用于轴系统旋转能量收集及自供电传感

《ACS Applied Electronic Materials》：Dual-Rotor-Structured Triboelectric-Electromagnetic Hybrid Generator for Shaft System Rotational Energy Harvesting and Self-Powered Sensing

船用推进设备监测传感器受限于传统供电方式，本文提出双转子摩擦电-电磁复合能量收集器，通过结构优化同时提升轴向摩擦电面积和磁通密度，实验表明并联TENG在150rpm时输出6.11mW峰值功率，功率密度达4.03W/m3，较纯电磁发电机提升显著。该系统为智能船舶提供自供电监测解决方案。

　　

船舶推进设备的监测需要智能、微型化且低功耗的传感器。然而，传统的有线电源和电池供电方式限制了这些传感器的可靠部署和长期运行。本文提出了一种适用于低速环境的高功率摩擦电-电磁旋转能量收集器。该装置采用双转子结构，同时增加了摩擦电接触面积并提高了磁通密度，从而提升了摩擦电纳米发电机（TENG）和电磁发电机（EMG）的能量转换效率。系统包含两个TENG和一个EMG，它们共享同一转子结构以适应不同的工作模式。实验结果表明，并联连接TENG比串联连接能获得更好的电输出。在150转/分钟的速度下，TENG在阻抗匹配条件下可输出487.02伏的峰值开路电压、13.10微安的峰值短路电流以及6.11毫瓦的峰值功率，其功率密度为4.03瓦·米^–3；而相同条件下的EMG功率密度为350.42瓦·米^–3。在300转/分钟的速度下，TENG和EMG的峰值开路电压分别为850.72伏和51.06伏，峰值短路电流分别为22.1微安和396.3毫安。这种结合摩擦电和电磁能量收集技术的集成系统成功实现了自供电的轴监测功能，为开发智能、低功耗的船舶系统提供了解决方案。