[發明專利]把機械振動能轉換成電能

有效

• 申請號: 200680016624.6
• 申請日: 2006-04-11
• 公開（公告）號: CN101204001A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 史蒂文·羅伯茨;羅伊·弗里蘭德
• 申請（專利權）人: 佩爾皮圖姆有限公司
• 主分類號: H02K35/00
• 分類號: H02K35/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 黨建華

1.一種機電發電機，包括：機電裝置，用來把機械振動能轉換成電能，該機電裝置是具有阻尼系數和諧振頻率的速度阻尼諧振器；功率檢測器，用來檢測來自機電裝置的輸出電功率；控制器；及阻尼系數調節器，用來調節機電裝置的阻尼系數，控制器被布置成響應由功率檢測器檢測到的輸出電功率來控制阻尼系數調節器。

2.根據權利要求1所述的機電發電機，其中，把阻尼系數調節器預置成缺省到預置的第一阻尼系數。

3.根據權利要求2所述的機電發電機，其中，把阻尼系數調節器預置成在通過功率檢測器檢測到高于預置閾值的輸出電功率時缺省到預置的第一阻尼系數。

4.根據權利要求2或權利要求3所述的機電發電機，其中，阻尼系數調節器適合在功率檢測器已經檢測到在諧振頻率下的最大功率輸出之后，在控制器的控制下從預置的第一阻尼系數減小阻尼系數。

5.根據權利要求2至4中的任一項所述的機電發電機，其中，阻尼系數調節器預置成在沒有通過功率檢測器檢測到高于預置閾值的輸出電功率時，缺省到比第一阻尼系數高的預置的第二阻尼系數。

6.根據以上權利要求中的任一項所述的機電發電機，還包括用來調節機電裝置的諧振頻率的諧振頻率調節器，把控制器布置成響應由功率檢測器檢測到的輸出電功率來控制諧振頻率調節器。

7.根據權利要求6所述的機電發電機，其中，把諧振頻率調節器預置成缺省到預置的第一頻率。

8.根據權利要求7所述的機電發電機，其中，把諧振頻率調節器預置成在通過功率檢測器檢測到高于預置閾值的輸出電功率時缺省到預置的第一頻率。

9.根據權利要求7或權利要求8所述的機電發電機，其中，諧振頻率調節器適合在特定阻尼系數下在控制器的控制下從預置的第一頻率改變頻率，頻率被改變直到已經通過功率檢測器檢測到最大功率輸出。

10.根據權利要求6至9中的任一項所述的機電發電機，其中，把諧振頻率調節器預置成在沒有通過功率檢測器檢測到高于預置閾值的輸出電功率時，缺省到與第一頻率不同的預置的第二頻率。

11.根據權利要求6至10中的任一項所述的機電發電機，其中，機電裝置的諧振器具有彈簧常數，并且諧振頻率調節器適合通過調節彈簧常數來控制諧振頻率。

12.根據以上權利要求中的任一項所述的機電發電機，還包括由輸出電功率驅動的、用來驅動控制器的功率電路。

13.根據以上權利要求中的任一項所述的機電發電機，還包括在控制器中用來確定來自機電裝置的最大輸出功率的比較器。

14.根據以上權利要求中的任一項所述的機電發電機，其中，控制器適合周期性地控制阻尼系數調節器。

15.根據當從屬于權利要求6至10中任一項時的權利要求14所述的機電發電機，其中，控制器適合周期性地控制諧振頻率調節器。

16.根據權利要求15所述的機電發電機，其中，控制器適合周期性地控制諧振頻率調節器，以適應機電發電機的環境振動頻率的任何變化。

17.根據以上權利要求中的任一項所述的機電發電機，其中，機電裝置適合通過電磁耦合把機械功率轉換成電功率。

18.根據權利要求1至16中的任一項所述的機電發電機，其中，機電裝置適合通過壓電耦合把機械功率轉換成電功率。

19.一種使用機電發電機把機械振動能轉換成電能的方法，該方法包括以下步驟：

提供包括具有阻尼系數和諧振頻率的速度阻尼諧振器的機電裝置；

使機電裝置振動；

檢測來自機電裝置的輸出電功率；及

響應所檢測到的輸出電功率來調節機電裝置的阻尼系數。

20.根據權利要求19所述的方法，還包括把阻尼系數預置到預置的第一阻尼系數的步驟。

21.根據權利要求19所述的方法，其中，在檢測到高于預置閾值的輸出電功率時，把阻尼系數預置到預置的第一阻尼系數。