为铁路受电弓传感器提供能量收集技术：现状、前景与挑战 路易吉·科斯坦佐、 达尼埃莱·加洛和 马西莫·维泰利

《Energies》：Supplying Railway Pantograph Sensors with Energy Harvesting: Technologies, Perspectives and Challenges Luigi Costanzo, Daniele Gallo and Massimo Vitelli

　　

摘要

近年来，基于智能材料且配备无线传感器节点监控功能的创新铁路受电弓得到了快速发展。在此背景下，最重要的挑战之一便是为受电弓传感器提供能量。在包括铁路受电弓在内的多种应用中，人们提出了能量收集系统来为监控传感器供电。这类系统能够将环境中的能量转化为电能。结合储能装置，如可充电电池或超级电容器，使用能量收集系统可以成为让传感器实现自供电的极具前景的解决方案，从而避免依赖主电网供电或一次性电池带来的种种弊端。本文详细介绍了用于铁路受电弓能量收集的主要技术的工作原理，并列举了一些实验室原型及商用产品作为示例。所进行的分析着眼于各类能量收集技术的优势与挑战，有助于为开发具有创新功能的传感器受电弓选择最合适的技术。