[發明專利]一種微型壓電發電機調頻方法

無效

• 申請號: 201210592977.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103051175A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 何青;閆震;杜冬梅
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02N2/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

1.一種微型壓電發電機調頻方法，所述微型壓電發電機含有固定在支座上的兩個壓電電極，以及所述位于兩個壓電電極之間的支撐基板，在所述兩個壓電電極之間串接輸出負載；其特征在于，在所述的其中任意一個壓電電極上并聯一組并聯電容，使該壓電電極成為壓電調節層，所述另一個壓電電極成為壓電收集層；所述并聯電容含有至少兩個電容，且所有電容之間是并聯關系，所述每一個電容串接一個開關，用于控制該電容所在電路的斷開和接通；

所述微型壓電發電機的固有頻率為：

ωr=λr2EIml4=λr2(Ep+Es+Ep′)Iml4]]>

其中，為常數項，ml為壓電發電機的質量，EI為彎曲剛度，E_p為壓電調節層的彈性模量，E_P’為壓電收集層的彈性模量，E_s為基板的彈性模量，I為慣性矩；

壓電調節層的彈性模量為：

Ep=(s11E-d312blhpCz)-1]]>?

式中，為柔度系數，d₃₁為壓電常數，b、l、h_p分別為壓電調節層的寬度、長度和厚度，C^z為壓電電容C_p與并聯電容C_s之和；

所述并聯電容的電容值為：

Cs=Σi=1n2i-1Cδ(Si)]]>

其中i為并聯電容的個數，C為并聯電容中最低位的電容值，δ(S_i)為Dirac函數，

當環境振動頻率變化時，連續的斷開或閉合所述并聯電容中的不同電容所在電路時時，可以改變并聯電容的電容值，使得微型壓電發電機的固有頻率在開路頻率和閉路頻率之間任意調節。