CN101204001B - 把机械振动能转换成电能 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及把机械振动能转换成电能，具体公开了一种机电发电机，包括：机电装置，用来把机械振动能转换成电能，该机电装置是具有阻尼系数和谐振频率的速度阻尼谐振器；功率检测器，用来检测来自机电装置的输出电功率；控制器；及阻尼系数调节器，用来调节机电装置的阻尼系数，控制器被布置成响应由功率检测器检测到的输出电功率来控制阻尼系数调节器。

Description

把机械振动能转换成电能
技术领域
本发明涉及一种用来把机械振动能转换成电能的机电发电机，并且涉及一种用来把机械振动能转换成电能的方法。特别是，本发明涉及这样一种装置，该装置是能够把环境振动能转换成电能以便例如在向智能传感器系统供电时使用的小型发电机。这样一种系统可用在其中实际上不能附加导线以提供能量或发送传感器数据的无法达到的区域中。
背景技术
在用于微机电系统(MEMS)装置的可选择电源的领域中当前正在进行水平不断提高的研究活动，这样的装置在现有技术中被描述成用于“能量收获”和作为“寄生电源”。当前正在对这样的电源进行研究以向无线传感器供电。
已知使用机电发电机来从环境振动收获有用的电功率。典型的磁铁-线圈发电机包括以这样一种方式附加到磁铁或线圈上的弹簧-质量组合，从而使得当系统振动时，线圈切割由磁心形成的磁通。在振动时运动的质量安装在悬臂梁上。梁或者可连接到磁心上，使线圈相对于装置的外罩固定，或者反之亦然。
例如，WO-A-2005/022726公开了一种从环境振动收获有用的电功率的机电发电机，该机电发电机具有多种线圈/磁铁构造，特别是包括在多层装置中。
在Mitcheson等出版在Journal of Micromechanical Systems，Vol.13，No.3，2004年6月，pp.335-342中的、标题为“Architecture forvibration-driven micropower generators”的论文中，公开了各种机电发电机。特别是，公开了一种包括阻尼器的用来从质量-弹簧系统提取能量的速度-阻尼谐振发电机(VDRG)。这样的阻尼器可以包括例如磁铁-线圈发电机，如安装在保持器上以形成C形磁心的两个磁铁与同在悬臂梁上的质量的运动方向成直角地放置在磁铁之间的气隙中的线圈的组合。
作者辨别用来确定可从速度-阻尼谐振发电机得到的最大功率的阻尼因数。特别是，作者对于通过其得到最大功率的最佳阻尼因数提供了计算。使用速度-阻尼谐振发电机的谐振频率计算最佳阻尼因数。
尽管该在先公开提出了用来设计理论机电发电机的有用机理，但当机电发电机用在实际应用中时，不可能精确地预测谐振频率或最佳阻尼因数。对于认为是可能的操作条件而设计和设置机电发电机。然而，对于特定应用，无法保证实际操作条件与用来设置机电发电机的理论理想相对应。在实际中，将机电发电机设置成在可能的操作条件的狭窄范围上是可操作的，特别是通过所设置的阻尼因数，使得功率输出在包含最佳功率输出的范围内。然而，对于特定应用优化实际功率输出的可能性非常小。因此，机电发电机不会在把机械振动能转换成电能、并由此转换成有用电功率的最大效率下操作。
此外，环境振动的频率可能在操作期间改变。作为这种变化的结果，已知的机电发电机可能不能够在最大效率下操作。
在不同的技术中，US-A-2004/0041315对于在如直升飞机的飞机中的特定使用，公开了一种振动阻尼装置，其包括了与质量-弹簧阻尼器系统相结合的能量转换器。控制电路可在两个极值之间改变阻尼。使用飞行计算机，控制电路当飞机处于稳定飞行中时取第一控制值，并且当飞机处于航向变化状态时取第二控制值。该公开没有涉及用来从环境振动收获有用电功率的机电发电机。
因此，仍然存在提高把机械振动能转换成电能、并由此转换成有用电功率的效率的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用来把机械振动能转换成电能的改进机电发电机，该改进机电发电机在实际使用中可比已知装置更高效率地操作。
本发明的目的也在于提供一种用来操作把机械振动能转换成电能的机电发电机的改进方法，该改进方法在实际使用中可提供比已知装置更高效率的能量转换。
本发明相应地提供一种机电发电机，它包括：机电装置，用来把机械振动能转换成电能，该机电装置是具有阻尼系数和谐振频率的速度阻尼谐振器；功率检测器，用来检测来自机电装置的输出电功率；控制器；及阻尼系数调节器，用来调节机电装置的阻尼系数，控制器被布置成响应由功率检测器检测到的输出电功率来控制阻尼系数调节器。
优选地，把阻尼系数调节器预置成缺省到预置的第一阻尼系数。
更优选地，把阻尼系数调节器预置成在通过功率检测器检测到高于预置阈值的输出电功率时缺省到预置的第一阻尼系数。
优选地，阻尼系数调节器适合在功率检测器已经检测到在谐振频率下的最大功率输出之后，在控制器的控制下从预置的第一阻尼系数减小阻尼系数。
选择性地，把阻尼系数调节器预置成在没有通过功率检测器检测到高于预置阈值的输出电功率时，缺省到比第一阻尼系数高的预置的第二阻尼系数。
在优选实施例中，机电发电机还包括用来调节机电装置的谐振频率的谐振频率调节器，把控制器布置成响应由功率检测器检测到的输出电功率来控制谐振频率调节器。
优选地，把谐振频率调节器预置成缺省到预置的第一频率。
更优选地，把谐振频率调节器预置成在通过功率检测器检测到高于预置阈值的输出电功率时缺省到预置的第一频率。
优选地，谐振频率调节器适合在特定阻尼系数下在控制器的控制下从预置的第一频率改变频率，频率被改变直到已经通过功率检测器检测到最大功率输出。
频率典型地被增大，但它在某些应用中可以被减小。
选择性地，把谐振频率调节器预置成在没有通过功率检测器检测到高于预置阈值的输出电功率时，缺省到与第一频率不同的预置的第二频率。
典型地，预置的第二频率比预置的第一频率高。
优选地，机电装置的谐振器具有弹簧常数，并且谐振频率调节器适合通过调节弹簧常数来控制谐振频率。
机电发电机还可以包括通过输出电功率驱动的、用来驱动控制器的功率电路。
机电发电机还可以包括在控制器中用来确定来自机电装置的最大输出功率的比较器。
优选地，控制器适合周期性地控制阻尼系数调节器。
优选地，控制器也适合周期性地控制谐振频率调节器。
更优选地，控制器适合周期性地控制谐振频率调节器，以适合机电发电机的环境振动频率的任何变化。
机电装置可以适合通过电磁耦合或通过压电耦合把机械功率转换成电功率。
本发明还提供一种使用机电发电机把机械振动能转换成电能的方法，该方法包括以下步骤：提供包括具有阻尼系数和谐振频率的速度阻尼谐振器的机电装置；使机电装置振动；检测来自机电装置的输出电功率；及响应检测到的输出电功率来调节机电装置的阻尼系数。
该方法还可以包括把阻尼系数预置到预置的第一阻尼系数的步骤。
优选地，在检测到高于预置阈值的输出电功率时，把阻尼系数预置到预置的第一阻尼系数。
该方法还可以包括在检测到在谐振频率下的最大功率输出之后从预置的第一阻尼系数减小阻尼系数的步骤。
该方法还可以包括在没有检测到高于预置阈值的输出电功率时把阻尼系数预置到比第一阻尼系数高的预置的第二阻尼系数的步骤。
该方法还可以包括响应检测到的输出电功率来调节机电装置的谐振频率的步骤。
该方法还可以包括把谐振频率预置到第一频率的步骤。
优选地，在检测到高于预置阈值的输出电功率时，把谐振频率预置到第一频率。
优选地，频率在特定阻尼系数下从预置的第一频率改变，频率被改变直到已经检测到最大功率输出。
频率典型地被增大，但它在某些应用中可以被减小。
优选地，在没有检测到高于预置阈值的输出电功率时，把谐振频率预置到与第一频率不同的预置的第二频率。
典型地，预置的第二频率比预置的第一频率高。
优选地，检测来自机电装置的输出电功率、和响应检测到的输出电功率来调节电机装置的阻尼系数的步骤被连续地周期性地重复，以控制阻尼系数。
更优选地，频率也被周期性地改变。
更优选地，频率被周期性地改变，以适应机电发电机的环境振动频率的任何变化。
优选地，机电装置适合通过电磁耦合或通过压电耦合把机械功率转换成电功率。
本发明又提供一种使用机电发电机把机械振动能转换成电能的方法，该方法包括以下步骤：提供包括具有阻尼系数和谐振频率的速度阻尼谐振器的机电装置；把阻尼系数预置到预置的第一阻尼系数；把谐振频率预置到预置的第一频率；使机电装置振动；检测来自机电装置的输出电功率；从预置的第一频率改变机电装置的谐振频率，直到在预置的第一阻尼系数下检测到最大输出电功率，谐振频率被改变到最终谐振频率；及在最终谐振频率下从预置的第一阻尼系数减小机电装置的阻尼系数，直到在最终谐振频率下检测到最大输出电功率。
典型地，最终谐振频率比预置的第一频率高，它在某些应用中可能较低。
优选地，连续地周期性地重复以下步骤以控制阻尼系数和谐振频率：检测来自机电装置的输出电功率；从预置的第一频率改变机电装置的谐振频率，直到在预置的第一阻尼系数下检测到最大输出电功率，谐振频率被改变到最终谐振频率；及在最终谐振频率下从预置的第一阻尼系数减小机电装置的阻尼系数，直到在最终谐振频率下检测到最大输出电功率。
更优选地，频率被周期性地改变，以适应机电发电机的环境振动频率的任何变化。
附图说明
现在仅参照附图通过例子来描述本发明的实施例，在附图中：
图1是用在按照本发明实施例的机电发电机中的用来把机械振动能转换成电能的机电装置的示意性侧视图；
图2是示出对于用于图1的机电装置的三种不同的阻尼系数的序列在功率输出与频率之间的关系的曲线图；
图3是按照本发明第一实施例的机电发电机的示意性方框图，该机电发电机包括图1的机电装置；
图4是示出图3的机电发电机的操作方法的实施例的示意性流程图；
图5是示出对于用于图3的机电发电机的两种不同阻尼系数的序列在功率输出与频率之间的关系的曲线图；及
图6是示出图3的机电发电机的操作方法的又一实施例的示意性流程图。
具体实施方式
图1示出按照本发明实施例使用的用来把机械振动能转换成电能的机电装置2。机电装置2使用在外罩6内安装的谐振质量-弹簧配置4。谐振质量-弹簧配置4包括通过弹簧12和阻尼器14安装到外罩6的内壁10上的惯性质量8，弹簧12和阻尼器14处于并联构造中。
如果外罩6被施加使它沿方向A-A运动的外部振动源，那么惯性质量8可以相对于外罩6也沿方向A-A运动。在这样做时，弹簧12的长度被改变，或者被压缩或者延长，并且克服阻尼器14做功。
在图1中，为了简单，阻尼器14示意性地表示为活塞和缸的配置。然而，如本领域的技术人员已知的那样，阻尼器14包括当其两部分进行相对运动时能够产生电流的组件。机械功率经电磁耦合或经压电耦合可以转换成电功率。典型地，布置成可平移运动的“活塞”包括电气线圈，并且布置成静止的“缸”包括产生磁通区的磁性组件，电气线圈布置在该磁通区内。然而，可以采用相反的构造。在磁通内电气线圈的运动使在电气线圈中感应出电流，该电气线圈可用作用来驱动外部装置(未表示)的电源。
本发明利用作为在现有技术中称作“速度阻尼”的谐振发电机的机电装置，其中通过惯性质量8相对于外罩6的运动所做的所有功与该运动的瞬时速度成比例。不可避免地，这种功的一部分被吸收以克服不希望的机械或电气损失，但功的剩余部分可被用来通过如以上描述的电气线圈/磁性组件等适当的转换机构产生电流。最佳地产生电功率的质量-弹簧和转换机构的动态优化是本发明的一个目的。
速度阻尼谐振发电机当通过在方向A-A上的机械振动激励时具有熟知的特性响应。质量m对于外罩的相对运动的振幅Z0是正弦振动运动的角频率f和振幅Y0以及弹簧常数k和阻尼系数c的函数：
Z 0 = f 2 ( k m - f 2 ) 2 + ( cf m ) 2 Y 0 - - - ( 1 )
在阻尼器中耗散的功率可以表示成：
P = 1 2 f 2 c Z 0 2 - - - ( 2 )
把(1)代入(2)得到：
P = 1 / 2 f 6 c ( k m - f 2 ) 2 + ( cf m ) 2 Y 0 2 - - - ( 3 )
因此，在阻尼器中耗散的功率，以及因此作为机械振动的结果可潜在收获的电气功率尤其依赖于阻尼系数和振动频率。
图2示出在三个不同阻尼系数：c＝0.005Nsm-1、c＝0.04Nsm-1及c＝0.1Nsm-1下在阻尼器中耗散的功率与频率之间的关系的例子的曲线图。在这个例子中，质量-弹簧系统已经被设计成通过使用1克的质量(m)和98.7Nm-1的弹簧常数(k)在50Hz的区域中在谐振频率(f)下操作。振动振幅(Y0)是1mm。
图2清楚地示出通过根据振动频率对阻尼系数的不同选择优化来耗散的功率(并因此可以提取的功率)。更复杂的分析显示：如果考虑到由机械拖动等引起的寄生阻尼则情况仍然如此。图2显示：在相对较低的阻尼系数(c＝0.005Nsm-1)下，最大功率输出较高；并且随着阻尼系数增大(到c＝0.04Nsm-1和然后到c＝0.1Nsm-1)，最大功率输出逐渐减小。然而，随着最大功率增大，振动功率谱的波峰逐渐变窄。
在大多数实际情况下，振动能量收获装置要求从其环境提取尽可能多的功率。图2显示这能仅借助于振动功率谱的以前知识实现。因此，在现有技术中，已经知道把机电发电机设计成通过调谐阻尼因数使其最小(假定其它参数是恒定的)在理论上得到最大功率输出。关于这种已知技术手段有两个问题。首先，常常发现振动功率谱实际上随时间而变化。这可能归因于包括由振动源驱动的负载的变化或由于材料老化或疲劳造成的结构刚度变化在内的多种原因。所以不可能始终具有足够的关于振动的以前知识，以便在整个有用的设计寿命期间优化功率提取。第二，当用在实际应用中时，实际振动条件，特别是频率，可能与用来选择阻尼系数的理论条件不相对应。如图2所示，在较高功率输出下，振动功率谱逐渐变窄，并因此随着频率对于有用功率输出的变化更敏感。
本发明基于发明人的认识预测：如果装置的谐振频率被固定，那么可变阻尼可以用来优化功率。图2显示：如果谐振频率是可调节的，那么通过把装置的谐振频率移动成与振动功率谱的波峰相重合可优化功率。特别地，发明人已经认识到：为了优化当关于振动能量收获装置的操作条件没有足够的以前知识时所抽取的功率，应该能够动态地改变装置的响应。相应地，在阻尼系数方面调谐装置、并优选地修改谐振频率的能力是优化功率输出所要求的全部。另外，如果环境振动频率在机电发电机的操作寿命期间变化，则可改变装置的响应以适应频率变化，并由此机电发电机能够在最大效率下操作而任凭频率变化。
图3是按照本发明第一实施例的机电发电机20的示意性方框图。
机电发电机20包括以上参照图1所描述的用来把机械振动能转换成电能的机电装置2。然而，另外提供阻尼系数调节器22和谐振频率调节器24。这样的阻尼系数调节器22和这样的谐振频率调节器24的结构和操作对于本领域的技术人员将是显而易见的(见例如以上所讨论的Mitcheson等的、标题为“Architecture for vibration-drivenmicropower generators”的论文)。通过变化连接到谐振器装置上的负载阻抗来改变阻尼系数。例如，通过改变允许流过线圈的电流，例如通过改变包含线圈的电路的电阻，可以调节阻尼系数。通过变化谐振器来改变谐振频率。通过改变弹簧的振动特性(例如使用附加到其上的压电元件由此改变弹簧常数k，通过电阻加热或通过施加力来改变弹簧的横截面)，可以调节谐振频率。通过改变惯性质量，例如通过变化谐振器的尺寸或通过改变施加的反作用负载而改变，可以可选择地调节谐振频率。在所示的实施例中，谐振频率调节器24适合改变弹簧常数k。
阻尼系数调节器22能够用于存储阻尼系数c的预置或缺省值。相应地，谐振频率调节器24能够用于存储与低谐振频率相对应的弹簧常数k的预置或缺省值。阻尼系数调节器22和谐振频率调节器24能够当机电发电机经受振动时，把预置或缺省值用作机电发电机初始启动的各参数的开始值。相应地，当振动停止，并且没有功率产生时，存储缺省值，并且此后当振动再次开始时，再次使用该缺省值作为在后续功率产生循环中的开始值。
频率的缺省值取决于特定的机电发电机和其应用。典型地，缺省频率可以是例如50Hz或60Hz。这是因为许多装置在接近主交流功率的频率(50或60Hz)的频率下振动。
机电装置2具有连接到功率电路28上的功率输出线26。功率输出线26输出由机电装置2产生的任何电流，并且例如连接到被布置成在由磁铁组件产生的磁通内通过机械振动运动被运动的线圈上。功率电路28连接到在功率输出线32上的功率传感器30上(或者可选择地具有积分功率传感器)。功率传感器30由功率检测信号线34连接到微处理器控制器36上。功率线38把功率电路28连接到微处理器控制器36上，以提供驱动微处理器控制器36的足够电功率。微处理器控制器36具有两根输出控制线，即连接到阻尼系数调节器22上用来控制阻尼系数的第一控制线40和连接到谐振频率调节器24上用来控制谐振频率的第二控制线42。来自功率传感器30的输出线44提供驱动外部装置(未示出)的电功率。微处理器控制器36包括用于判断在功率检测信号线34上的输出功率是否处于最大的比较器46。
现在参照图4和图5描述图3的机电发电机的操作的一种优选方法，图4示出用于示出图3的机电发电机的操作的方法实施例的示意性流程图，图5示出对于用于图3的机电发电机的两种不同阻尼系数的序列在功率输出与频率之间的关系。
最初，阻尼系数调节器22在步骤50中被预置到较高阻尼系数的缺省值c。结合于装置的其余参数，将缺省值c(init)预置成足以使得输出功率驱动机电发电机的控制电路，特别是微处理器控制器36，而不足以使得输出功率被优化或甚至从机械振动收获用来驱动外部装置(未示出)的有用输出功率。而且，最初，谐振频率调节器24在步骤50中被预置到与较低谐振频率相对应的较低的弹簧常数的缺省值k。预置缺省值k(init)，使得缺省频率f(init)远离装置的设计谐振频率，并且优选地比设计谐振频率低。同样，选择弹簧常数的缺省值以允许在该缺省值下的输出功率足以驱动机电发电机的控制电路，特别是微处理器控制器36，而不足以使得输出功率被优化或甚至从机械振动收获用来驱动外部装置(未示出)的有用输出功率。例如，参照图5，初始预置与缺省弹簧常数值k(init)相对应的缺省阻尼系数值c(init)和缺省频率f(init)。
因此，当没有通过功率电路28施加驱动微处理器控制器36的控制功率时，或当通过在用于微处理器控制器36的功率线38上收获的功率首先驱动微处理器控制器36进入操作时，阻尼系数处于其最高值，并且谐振频率处于其最低值。
在振动已经开始，并且由机电装置2产生的电流提供用于驱动微处理器控制器36的足够电功率之后，微处理器控制器36操作以调整机电装置2，从而使在线44上的输出功率最大。
谐振频率调节器24在步骤52中被调节以通过变化弹簧常数k而修改频率。输出功率在步骤54中由功率传感器30检测。比较步骤56由比较器46进行，以判断输出功率是否处于最大值。如果不是，则执行反馈控制环路58，使得频率被逐渐调节，以便在频率f(final)下实现在阻尼系数的缺省值c(init)下的最大输出功率(见图5)。
如果是，那么在步骤60中调节阻尼系数调节器22。在步骤62中由功率传感器30检测输出功率。比较步骤64由比较器46进行，以判断输出功率是否处于最大值。如果不是，则执行反馈控制环路66，从而使得阻尼系数被逐渐调节，即被减小，以便实现该阻尼系数在频率ω(final)下的最大输出功率。如果是，则在步骤68中设置阻尼系数和弹簧常数。这在与初始预置值均不同的频率f(final)下和阻尼系数c(min.)下实现波峰最大输出功率。
最后，使用周期性判断是否正在产生最大输出功率并且根据需要通过改变弹簧常数k和阻尼因数c的一个或两个调节频率f的反馈控制环路68，在机电发电机的操作寿命期间相对于时间保持波峰最大输出功率。
在所示的实施例中，最终谐振频率比预置第一频率高，并且在步骤52中增大频率。然而，在可选择实施例中，最终谐振频率比预置第一频率低，并且在步骤52中减小频率。
系统还可以构造成在缺少产生操作控制电路(特别是微处理器控制器36)的足够功率的任何振动或显著振动的情况下，缺省到较高阻尼系数和较高谐振频率。当产生并检测到所要求的最小功率时，如步骤50中所示，可以预置较高阻尼系数c和较低弹簧常数k的缺省值(与较低频率f相对应)。
在操作机电发电机的可选择方法中，可以采用其它例程，以使在振动开始时从高阻尼初始配置开始的输出功率最大。
例如，如图6中所示，在控制例程开始时，在用于产生足够大电功率以驱动控制电路的振动启动之后，在第一步骤80中测量功率输出。在第二步骤82中，对于频率进行较小变化(增大或减小)(例如通过调整弹簧常数k)。在下一步骤84中，再次测量功率输出。在进一步的步骤86中，判断功率输出增大还是减小。如果功率输出已经减小，则执行步骤88，以在与以前变化相反的方向上并以双倍的量改变频率。如果功率输出已经增大，则在步骤90中对于阻尼系数c进行较小变化(增大或减小)。在下一步骤92中，再次测量功率输出。在进一步的步骤94中，判断功率输出增大还是减小。如果功率输出已经减小，则执行步骤96，以在与以前变化相反的方向上并以双倍的量改变阻尼系数c。例程然后返回到步骤82。
这种步骤的循环可以周期性地和无限地重复，以在给定振动条件下在机电发电机的有用寿命内的相关点处保持最大功率输出。
如果环境振动频率在机电发电机的操作寿命期间变化，则可改变装置的响应以适应频率变化，并且由此机电发电机能够在最大效率下操作而任凭频率变化。
为了保持机电发电机的最大功率输出，其它控制例程和用于它们的操作算法对于本领域的技术人员将是显而易见的。
参照图2，以下比较例和实际使用的例子表明按照本发明实施例的可调谐阻尼和频率的使用的优点。
比较例1
参照图2，不按照本发明的能量收获装置以c＝0.005Nsm-1的固定阻尼系数构造，以便能够产生最大波峰输出功率。然而，用来实现最大波峰输出功率的振动频率范围非常窄。如果振动频率相对于时间变化，或者在实际中与设计所基于的预期值不同，那么输出功率显著减小，并且甚至可能没有有用输出功率。
比较例2
参照图2，不按照本发明的能量收获装置以c＝0.005Nsm-1的固定阻尼系数构造，以便能够产生最大波峰输出功率，并且连接到控制电路上。电路以这样一种方式设计，从而如果装置产生大于10mW的电功率，那么它可以通过执行器调谐装置的谐振频率。这样，谐振可与振动源匹配，并且可实现较高功率输出。图2显示，(为了清楚起见不考虑所有寄生损失)如果振动频率在46.8Hz与54.8Hz之间，则电路将起动。然而，如果振动在该范围外开始，比如在70Hz下，那么装置将不操作(进行装置没有能量存储的合理假设)。
例1
按照本发明的能量收获装置以可变阻尼系数构造，并且连接到控制电路上。电路以这样一种方式设计，从而如果装置产生大于10mW的电功率，那么它可以通过执行器调谐装置的谐振频率，并且可调谐阻尼系数。最初，阻尼系数设置为c＝0.1Nsm-1下，允许从41.6Hz并且延伸到高得多的频率的许可启动频率范围，以产生所要求的10mW输出。不过，一旦调谐，装置会产生相对较低输出功率。因此阻尼系数可减小到c＝0.005Nsm-1，从而能够通过与振动源匹配的谐振能够产生最大波峰输出功率。因此，显然的是，通过利用调谐谐振频率和阻尼系数二者的能力可可靠地实现最佳功率输出。按照本发明，可以设计具有调谐谐振频率和阻尼系数的双重能力的系统，使得在真实世界操作条件的宽得多的范围下可实现最佳功率输出。当电路接收到太小功率不能操作时，这样的系统可缺省到较高阻尼系数和较低谐振频率。当恢复振动源时，系统在保持阻尼系数较高的同时调谐谐振频率，并且然后在成功调谐之后减小阻尼系数以使功率最大。

Claims (37)

1.一种机电发电机，包括：机电装置，用来把机械振动能转换成电能，该机电装置是具有阻尼系数和谐振频率的速度阻尼谐振器；功率检测器，用来检测来自机电装置的输出电功率；控制器；阻尼系数调节器，用来调节机电装置的阻尼系数，控制器被布置成响应由功率检测器检测到的输出电功率来控制阻尼系数调节器；及用来调节机电装置的谐振频率的谐振频率调节器，把控制器布置成响应由功率检测器检测到的输出电功率来控制谐振频率调节器，
其中，谐振频率调节器适合将谐振频率预置到谐振频率的缺省值，以及阻尼系数调节器适合将阻尼系数预置到阻尼系数的缺省值；
其中，谐振频率调节器适合调节机电装置的谐振频率，直到已经通过功率检测器检测到最大功率输出，谐振频率被调节到特定谐振频率；及
其中，阻尼系数调节器适合在所述特定谐振频率下接着调节机电装置的阻尼系数，直到在所述特定谐振频率下检测到最大输出电功率。
2.根据权利要求1所述的机电发电机，其中，阻尼系数的缺省值是预置的第一阻尼系数，以及其中，把阻尼系数调节器预置成在通过功率检测器检测到高于预置阈值的输出电功率时缺省到预置的第一阻尼系数。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的机电发电机，其中，阻尼系数的缺省值是预置的第一阻尼系数，以及其中，阻尼系数调节器适合在功率检测器已经检测到在谐振频率下的最大功率输出之后，在控制器的控制下从预置的第一阻尼系数减小阻尼系数。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的机电发电机，其中，阻尼系数的缺省值是预置的第一阻尼系数，以及其中，阻尼系数调节器预置成在通过功率检测器没有检测到高于预置阈值的输出电功率时，缺省到比第一阻尼系数高的预置的第二阻尼系数。
5.根据权利要求1所述的机电发电机，其中，谐振频率的缺省值是预置的第一频率，以及其中，把谐振频率调节器预置成在通过功率检测器检测到高于预置阈值的输出电功率时缺省到预置的第一频率。
6.根据权利要求1所述的机电发电机，其中，谐振频率的缺省值是预置的第一频率，以及其中，谐振频率调节器适合在特定阻尼系数下在控制器的控制下从预置的第一频率改变频率，频率被改变直到已经通过功率检测器检测到最大功率输出。
7.根据权利要求1所述的机电发电机，其中，谐振频率的缺省值是预置的第一频率，以及其中，把谐振频率调节器预置成在通过功率检测器没有检测到高于预置阈值的输出电功率时，缺省到与第一频率不同的预置的第二频率。
8.根据权利要求1所述的机电发电机，其中，机电装置的所述速度阻尼谐振器具有弹簧常数，并且谐振频率调节器适合通过调节弹簧常数来控制谐振频率。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的机电发电机，还包括由输出电功率驱动的、用来驱动控制器的功率电路。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的机电发电机，还包括在控制器中用来确定来自机电装置的最大输出功率的比较器。
11.根据权利要求1所述的机电发电机，其中，控制器适合周期性地控制阻尼系数调节器。
12.根据权利要求11所述的机电发电机，其中，控制器适合周期性地控制谐振频率调节器。
13.根据权利要求12所述的机电发电机，其中，控制器适合周期性地控制谐振频率调节器，以适应机电发电机的环境振动频率的任何变化。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的机电发电机，其中，机电装置适合通过电磁耦合把机械功率转换成电功率。
15.根据权利要求1或权利要求2所述的机电发电机，其中，机电装置适合通过压电耦合把机械功率转换成电功率。
16.一种使用机电发电机把机械振动能转换成电能的方法，该方法包括以下步骤：
提供包括具有阻尼系数和谐振频率的速度阻尼谐振器的机电装置；
将谐振频率预置到谐振频率的缺省值；
将阻尼系数预置到阻尼系数的缺省值；
使机电装置振动；
检测来自机电装置的输出电功率；
响应检测到的输出电功率来调节机电装置的谐振频率；及
响应所检测到的输出电功率来调节机电装置的阻尼系数，
其中，调节谐振频率包括调节谐振频率直到已经检测到最大功率输出，谐振频率被调节到特定谐振频率；及
其中调节阻尼系数包括在特定谐振频率下接着调节阻尼系数直到在特定谐振频率下检测到最大输出电功率。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，阻尼系数的缺省值是预置的第一阻尼系数，以及其中，在检测到高于预置阈值的输出电功率时，把阻尼系数预置到预置的第一阻尼系数。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，阻尼系数的缺省值是预置的第一阻尼系数，以及其中，所述方法还包括在检测到在谐振频率下的最大功率输出之后从预置的第一阻尼系数减小阻尼系数的步骤。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，阻尼系数的缺省值是预置的第一阻尼系数，以及其中，所述方法还包括在没有检测到高于预置阈值的输出电功率时把阻尼系数预置到比第一阻尼系数高的预置的第二阻尼系数的步骤。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，谐振频率的缺省值是预置的第一频率，以及其中，在检测到高于预置阈值的输出电功率时，把谐振频率预置到第一频率。
21.根据权利要求16所述的方法，其中，谐振频率的缺省值是预置的第一频率，以及其中，频率在特定阻尼系数下从预置的第一频率改变，频率被改变直到已经检测到最大功率输出。
22.根据权利要求16所述的方法，其中，谐振频率的缺省值是预置的第一频率，以及其中，在没有检测到高于预置阈值的输出电功率时，把谐振频率预置到与第一频率不同的预置的第二频率。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，检测来自机电装置的输出电功率的步骤、和响应检测到的输出电功率来调节机电装置的阻尼系数的步骤被连续地周期性地重复，以控制阻尼系数。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，频率被周期性地改变。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，频率被周期性地改变，以适应机电发电机的环境振动频率的任何变化。
26.根据权利要求16至17中的任一项所述的方法，其中，机电装置适合通过电磁耦合把机械功率转换成电功率。
27.根据权利要求16至17中的任一项所述的方法，其中，机电装置适合通过压电耦合把机械功率转换成电功率。
28.一种使用机电发电机把机械振动能转换成电能的方法，该方法包括以下步骤：
提供包括具有阻尼系数和谐振频率的速度阻尼谐振器的机电装置；
把阻尼系数预置到预置的第一阻尼系数；
把谐振频率预置到预置的第一频率；
使机电装置振动；
检测来自机电装置的输出电功率；
从预置的第一频率改变机电装置的谐振频率，直到在预置的第一阻尼系数下检测到最大输出电功率，谐振频率被改变到最终谐振频率；及
在最终谐振频率下从预置的第一阻尼系数减小机电装置的阻尼系数，直到在最终谐振频率下检测到最大输出电功率。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，在检测到高于预置阈值的输出电功率时，把阻尼系数预置到预置的第一阻尼系数。
30.根据权利要求28或权利要求29所述的方法，还包括在没有检测到高于预置阈值的输出电功率时把阻尼系数预置到比第一阻尼系数高的预置的第二阻尼系数的步骤。
31.根据权利要求28或权利要求29所述的方法，其中，机电装置的谐振频率从预置的第一频率增大到最终谐振频率。
32.根据权利要求28或权利要求29所述的方法，其中，在检测到高于预置阈值的输出电功率时，把谐振频率预置到预置的第一频率。
33.根据权利要求28或权利要求29所述的方法，其中，在没有检测到高于预置阈值的输出电功率时，把谐振频率预置到比第一频率高的预置的第二频率。
34.根据权利要求28或权利要求29所述的方法，其中，连续地周期性地重复以下步骤以控制阻尼系数和谐振频率：检测来自机电装置的输出电功率；从预置的第一频率改变机电装置的谐振频率，直到在预置的第一阻尼系数下检测到最大输出电功率，谐振频率被改变到最终谐振频率；及在最终谐振频率下从预置的第一阻尼系数减小机电装置的阻尼系数，直到在最终谐振频率下检测到最大输出电功率。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，频率被周期性地改变，以适应机电发电机的环境振动频率的任何变化。
36.根据权利要求28或权利要求29所述的方法，其中，机电装置适合通过电磁耦合把机械功率转换成电功率。
37.根据权利要求28或权利要求29所述的方法，其中，机电装置适合通过压电耦合把机械功率转换成电功率。
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2431055B (en) * 2005-10-04 2009-01-28 Perpetuum Ltd An electromechanical generator for converting mechanical vibrational energy into electrical energy
US7498681B1 (en) * 2007-03-21 2009-03-03 Sandia Corporation Mechanical vibration to electrical energy converter
JP5597822B2 (ja) * 2007-07-06 2014-10-01 国立大学法人東北大学 振動発電装置
US8354778B2 (en) * 2007-09-18 2013-01-15 University Of Florida Research Foundation, Inc. Dual-mode piezoelectric/magnetic vibrational energy harvester
GB2459269B (en) 2008-04-15 2010-09-29 Perpetuum Ltd An electromechanical generator for, and method of, converting mechanical vibrational energy into electrical energy
US8839920B2 (en) 2008-04-17 2014-09-23 Levant Power Corporation Hydraulic energy transfer
DE102008038291B4 (de) 2008-08-18 2010-04-08 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Mechanischer Resonator
DE102008038293A1 (de) * 2008-08-18 2010-03-18 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie aus einer mechanischen Anregungsschwingung
WO2010033449A2 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Massachusetts Institute Of Technology Circuit and method to improve energy harvesting efficiency in piezoelectric harvesters
US20110221192A1 (en) * 2008-12-09 2011-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Generator for generating eletrical energy from mechanical vibrations, and method for adjusting the resonant frequency of such a generator
US8476778B2 (en) 2009-03-09 2013-07-02 Miw Associates, Llc Energy generator
DE102009021556B4 (de) * 2009-05-15 2011-04-14 Eads Deutschland Gmbh Vibrationsenergieumwandlungsvorrichtung
JP5548977B2 (ja) * 2009-07-14 2014-07-16 国立大学法人横浜国立大学 波力発電装置
DE102009038306A1 (de) * 2009-08-21 2011-02-24 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Frequenzabstimmbarer Resonator und Verfahren zum Betreiben eines solchen
US20110109102A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-12 Mccoy John J Meta-material vibration energy harvester
JP5554136B2 (ja) * 2010-04-30 2014-07-23 株式会社東芝 監視システム及び監視方法
CN101869490B (zh) * 2010-06-01 2011-11-30 深圳市一体医疗科技股份有限公司 一种振荡装置及应用该振荡装置的检测系统
WO2011159874A2 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Levant Power Corporation Integrated energy generating damper
US9048420B2 (en) * 2011-10-03 2015-06-02 Seiko Epson Corporation Power generation unit, electronic apparatus, transportation device, and method of controlling power generation unit
BR112014020848A8 (pt) 2012-03-07 2021-03-09 Baker Hughes Inc aparelho e método para gerar eletricidade
US8866316B2 (en) * 2012-06-21 2014-10-21 General Electric Company Tunable vibration energy harvester and method
EP2968709B1 (en) 2013-03-15 2019-10-02 ClearMotion, Inc. Active vehicle suspension improvements
US9702349B2 (en) 2013-03-15 2017-07-11 ClearMotion, Inc. Active vehicle suspension system
US9174508B2 (en) 2013-03-15 2015-11-03 Levant Power Corporation Active vehicle suspension
US9550404B2 (en) 2013-03-15 2017-01-24 Levant Power Corporation Active suspension with on-demand energy flow
EP3825156A1 (en) 2013-04-23 2021-05-26 ClearMotion, Inc. Active suspension with structural actuator
EP3637870B1 (de) * 2013-08-09 2023-10-04 EnOcean GmbH Verfahren zur ermittlung eines geeigneten empfangskanals eines empfängersystems sowie entsprechendes empfängersystem
US9702424B2 (en) 2014-10-06 2017-07-11 ClearMotion, Inc. Hydraulic damper, hydraulic bump-stop and diverter valve
DE102014018488B4 (de) 2014-12-16 2023-05-17 Airbus Defence and Space GmbH Energy-Harvesting-Einheit und damit versehenes Fahrzeugbauteil
JP6156405B2 (ja) * 2015-02-13 2017-07-05 ミツミ電機株式会社 発電装置、発電装置セットおよび発電システム
ITUB20152657A1 (it) * 2015-07-31 2015-10-31 Arturo Bartoli Sistemi e metodi per la raccolta di energia cinetica e generazione di energia elettrica integrati in dispositivi elettronici portatili utilizzando le accelerazioni a cui sono soggetti.
US10118696B1 (en) 2016-03-31 2018-11-06 Steven M. Hoffberg Steerable rotating projectile
US11712637B1 (en) 2018-03-23 2023-08-01 Steven M. Hoffberg Steerable disk or ball
CN108757827A (zh) * 2018-08-23 2018-11-06 滨州学院 一种振动能量回收减震装置
FR3094587B1 (fr) * 2019-03-26 2021-04-16 Commissariat Energie Atomique Circuit et procédé d’accord de fréquence d’un dispositif de récupération d’énergie vibratoire
US11948125B2 (en) * 2019-07-23 2024-04-02 Verizon Patent And Licensing Inc. Sensor-based object status determination
CN112722176A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 韩黎民 一种新型深海养殖平台
FR3119838A1 (fr) * 2021-02-18 2022-08-19 Safran Aircraft Engines Systeme de génération passive d’énergie électrique pour un aéronef
CN113048186B (zh) * 2021-03-29 2022-07-19 扬州大学 一种智能液压减振电磁储能装置
CN112952710B (zh) * 2021-04-15 2022-05-17 浙江维思无线网络技术有限公司 一种智能导线防震锤

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1463337A (zh) * 2001-06-06 2003-12-24 哈特奇桑公司 减震装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU536679B2 (en) * 1979-11-27 1984-05-17 Imperial Clevite Inc. Vibrating transducer power supply in abnormal tire condition warning systems
US4554477A (en) * 1983-11-25 1985-11-19 Ratcliff Henry K Drive circuit for a plurality of ultrasonic generators using auto follow and frequency sweep
JPS6486726A (en) 1987-09-29 1989-03-31 Mitsubishi Rayon Co Optical communication equipment
US4919500A (en) * 1988-09-09 1990-04-24 General Scanning, Inc. Torsion bar scanner with damping
JP3060741B2 (ja) * 1992-08-18 2000-07-10 松下電器産業株式会社 超音波モータの駆動方法
US5578877A (en) * 1994-06-13 1996-11-26 General Electric Company Apparatus for converting vibratory motion to electrical energy
JP2751842B2 (ja) * 1994-10-05 1998-05-18 日本電気株式会社 圧電トランスの駆動回路および駆動方法
JPH1086726A (ja) * 1996-09-17 1998-04-07 Delta Tsuuring:Kk 磁気浮上式サスペンションユニット
US5986369A (en) * 1997-08-19 1999-11-16 Siemens Building Technologies, Inc. Actuator having piezoelectric braking element
JP3943670B2 (ja) * 1997-08-22 2007-07-11 義大 須田 防振装置
JP3237614B2 (ja) * 1998-06-19 2001-12-10 日本電気株式会社 圧電トランスの駆動方法及び駆動回路
JP2000262031A (ja) * 1999-03-12 2000-09-22 Ebara Corp ダンパ／発電装置
EP1186096A1 (en) * 1999-06-01 2002-03-13 Continuum Control Corporation Electrical power extraction from mechanical disturbances
DE60141878D1 (de) * 2000-09-28 2010-06-02 Kao Corp Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen mit Ultraschall
JP2002112563A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Minolta Co Ltd アクチュエータの駆動方法および装置
JP3975667B2 (ja) * 2000-10-26 2007-09-12 株式会社豊田自動織機 物体浮揚搬送装置
JP2002277811A (ja) * 2001-03-22 2002-09-25 Olympus Optical Co Ltd 光スキャナ駆動装置および方法
JP2003199313A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Hiroshi Hosaka 振動発電機
US7355321B2 (en) * 2003-07-30 2008-04-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. Mechanical quantity sensor
JP4633342B2 (ja) * 2003-08-01 2011-02-16 中部電力株式会社 音エネルギーを利用した発電装置
WO2005022726A1 (en) * 2003-08-28 2005-03-10 University Of Southampton An electromagnetic device for converting mechanical vibrational energy into electrical energy, and manufacture thereof
US7148581B2 (en) * 2004-12-06 2006-12-12 General Electric Company Rail based electric power generation system
KR100705003B1 (ko) * 2005-08-08 2007-04-10 삼성전기주식회사 주파수 제어형 피에조 액추에이터 구동회로 및 그 방법
US7747355B2 (en) * 2006-11-07 2010-06-29 Potenco, Inc. Electrical power generator with adaptive coupling
DE102007016642B4 (de) * 2007-04-05 2015-12-17 Austriamicrosystems Ag Elektromechanisches System und Verfahren zum Betrieb eines elektromechanischen Systems
JP4822134B2 (ja) * 2007-07-31 2011-11-24 清水建設株式会社 制振システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1463337A (zh) * 2001-06-06 2003-12-24 哈特奇桑公司 减震装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006109037A1 (en) 2006-10-19
JP5031727B2 (ja) 2012-09-26
GB0507390D0 (en) 2005-05-18
US8432084B2 (en) 2013-04-30
GB2425160B (en) 2010-11-17
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GB2425160A (en) 2006-10-18
JP2008536470A (ja) 2008-09-04
EP1869754A1 (en) 2007-12-26
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