我爱方案网
14人浏览/10人投稿
19天前
待托管赏金
一、 项目概述 (Project Overview)
本项目旨在开发并验证一款创新的柔性微型发电机原型。该发电机利用磁流体在特制磁场中往复运动，通过电磁感应原理发电。最终目标是实现一个能够通过模拟按压产生电能，并为小型锂电池充电的完整能量收集系统（Energy Harvesting System）。本次任务的核心是制作出可工作的物理原型，并验证其发电与充电功能。
二、 核心技术原理 (Core Principle)
发电介质： 磁流体（Ferrofluid）。
驱动方式： 通过按压柔性驱动囊，迫使磁流体在封闭的柔性管道内往复流动。
发电结构：
柔性管道外部紧密缠绕发电线圈。
管道穿过一个由多对永磁体构成的霍尔巴赫阵列（或垂直交替极性阵列），以创造剧烈的磁通量变化。
磁流体作为“磁通调制器”，其流动改变了线圈所在位置的磁通量，从而在线圈中感应出交流电。
能量管理： 产生的微弱交流电需经过专门的能量收集芯片进行整流、升压和存储管理，最终为小型可充电锂电池充电。
三、 任务要求与交付物 (Task Requirements & Deliverables)
【阶段一：设计与验证】
结构设计：
设计并3D打印用于固定磁铁阵列、驱动囊和管道的基座/外壳。结构需紧凑、可靠。
需提供3D模型源文件（如 .stp / .obj 格式）。
电路设计：
设计能量收集电路，核心是选用合适的能量收集PMIC（电源管理芯片，如TI的BQ系列, AD的LTC系列等）。
电路需包含：AC-DC整流、升压（Boost）、储能（超级电容优先）、锂电池充电管理（带保护功能）。
需提供电路原理图和PCB设计文件（如果打板）。
【阶段二：原型制作与测试】
材料采购： 由接包方负责采购所有必要元器件（磁流体、钕铁硼强磁铁、柔性管、漆包线、PMIC、锂电池、超级电容等）。
原型组装：
按照设计方案，精确布置磁铁阵列。
高质量地缠绕线圈并引出引线。
搭建/焊接能量收集电路板。
完成整个系统的组装和密封。
功能测试与验证：
发电能力测试： 模拟按压（可手动或使用简易装置），使用示波器或万用表测量线圈输出的原始交流电压波形和幅值。
充电功能验证： 验证整个系统能否将按压产生的能量，成功充入小型锂电池（如LIR2032纽扣电池）。需有明确的指标，例如：连续按压 N 分钟后，电池电压从 X.XV 上升至 X.XV。
可视化演示： 能够通过持续按压，点亮一颗LED灯，或让一个小型超级电容的电压明显上升。
【最终交付物清单】
可工作的完整物理原型 1套。
设计文档：
3D结构模型源文件。
电路原理图、PCB文件。
关键元器件清单（BOM表）。
测试报告与视频：
清晰的测试视频，展示从按压到发电、再到为电池充电的全过程。
关键性能参数的测试数据记录（如开路电压、短路电流、充电效率估算等）。
简要的技术说明文档，解释设计思路和操作方法。
四、 接包方要求 (Requirements for Service Provider)
具备扎实的机电一体化或电子硬件开发经验，熟悉磁路设计和电磁感应原理。
熟悉微弱能量收集（Energy Harvesting）电路的设计，有相关PMIC芯片的应用经验者优先。
有丰富的原型制作和动手能力，能熟练使用3D打印、电路焊接等工具。
请在投标时，简要说明您的技术思路、过往相关项目经验，并提供初步的方案评估、预估周期和分阶段报价。
