[發(fā)明專(zhuān)利]摩擦電發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580068483.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107112924B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.U.魯特格斯;M.T.喬恩森;A.J.戴維斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02N1/04
• 分類(lèi)號(hào): H02N1/04
• 代理公司: 72001 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張同慶;陳嵐

1.一種用于向負(fù)載提供輸出功率的摩擦電發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，包括：

摩擦電發(fā)電機(jī)（1），其用于響應(yīng)于移動(dòng)而生成電功率輸出；

功率轉(zhuǎn)換器（2），其用于將來(lái)自所述摩擦電發(fā)電機(jī)的所述電功率輸出轉(zhuǎn)換成用于施加到所述負(fù)載的所述輸出功率；以及

控制器（4），其用于控制所述功率轉(zhuǎn)換器，

其中所述控制器適于控制所述功率轉(zhuǎn)換器以根據(jù)所述摩擦電發(fā)電機(jī)電功率輸出改變隨著時(shí)間的過(guò)去由所述功率轉(zhuǎn)換器給予所述摩擦電發(fā)電機(jī)的阻抗，從而控制所述輸出功率，

其中所述控制器適于控制所述功率轉(zhuǎn)換器以改變?cè)趯?duì)應(yīng)于所述摩擦電發(fā)電機(jī)的發(fā)電的單個(gè)脈沖的時(shí)間段期間由所述功率轉(zhuǎn)換器給予所述摩擦電發(fā)電機(jī)的阻抗。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述功率轉(zhuǎn)換器（2）包括開(kāi)關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器。

3.如任一前述權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于檢測(cè)用于生成電功率的所述移動(dòng)的移動(dòng)傳感器（30），其中所述控制器（4）適于響應(yīng)于所述移動(dòng)傳感器輸出而控制所述功率轉(zhuǎn)換器。

4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括移動(dòng)類(lèi)型和相關(guān)聯(lián)的阻抗函數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)（32），其中所述控制器（4）適于基于所述移動(dòng)傳感器輸出來(lái)選擇移動(dòng)類(lèi)型。

5.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述控制器（4）進(jìn)一步適于分析所生成的電功率并確定移動(dòng)類(lèi)型，其中所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括移動(dòng)類(lèi)型和相關(guān)聯(lián)的阻抗函數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)（32）。

6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述控制器（4）適于分析所生成的電功率的脈沖的初始電壓和/或電流分布，以便確定所述移動(dòng)類(lèi)型。

7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述控制器（4）適于分析所生成的電功率的脈沖的初始電壓和/或電流的變化率，以便確定所述移動(dòng)類(lèi)型。

8.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)（50），所述功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)用于調(diào)制所述功率轉(zhuǎn)換器輸入阻抗并監(jiān)控功率轉(zhuǎn)移以確定適當(dāng)?shù)墓β兽D(zhuǎn)換器輸入阻抗。

9.如權(quán)利要求1、2、4、6、7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括基于鞋或地板的發(fā)電系統(tǒng)，其中功率從將腳步壓力施加到所述系統(tǒng)的用戶(hù)生成。

10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述控制器（4）適于檢測(cè)腳步頻率并且應(yīng)用取決于腳步頻率的阻抗設(shè)置模式。

11.一種摩擦電發(fā)電方法，包括：

（60）使用摩擦電發(fā)電機(jī)響應(yīng)于移動(dòng)而生成電功率輸出；

（62）使用功率轉(zhuǎn)換器將來(lái)自所述摩擦電發(fā)電機(jī)的電功率輸出轉(zhuǎn)換成用于施加到負(fù)載的輸出功率；以及

（64）控制所述功率轉(zhuǎn)換器以根據(jù)所述摩擦電發(fā)電機(jī)電功率輸出改變隨著時(shí)間的過(guò)去由所述功率轉(zhuǎn)換器給予摩擦電發(fā)電機(jī)的阻抗，從而在對(duì)應(yīng)于所述摩擦電發(fā)電機(jī)的發(fā)電的單個(gè)脈沖的時(shí)間段期間控制所述輸出功率。

12.如權(quán)利要求11所述的方法，包括檢測(cè)用于生成電功率輸出的移動(dòng)，以及響應(yīng)于檢測(cè)到的移動(dòng)而控制所述功率轉(zhuǎn)換器。

13.如權(quán)利要求11所述的方法，包括檢測(cè)移動(dòng)類(lèi)型，以及從移動(dòng)類(lèi)型映射到相關(guān)聯(lián)的阻抗函數(shù)。

14.如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括調(diào)制所述功率轉(zhuǎn)換器輸入阻抗并監(jiān)控功率轉(zhuǎn)移，以確定適當(dāng)?shù)墓β兽D(zhuǎn)換器輸入阻抗。