用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器的製作方法

2023-05-03 10:53:16 3

專利名稱：用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器。本發明還涉及操作用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器(包括安裝階段)的方法。具體地講，本發明涉及這樣ー種裝置即微型發生器，它能夠將周圍振動能量轉換成例如用於對智能傳感器系統供電的電能。這種系統能夠應用於許多領域，在這些領域中取消電纜或電池會帶來的經濟性或操作上的優點。
背景技術：
振動能量採集器(VEH)在現有技術中是公知的並且由具有電磁感應或壓電功率轉換的機械諧振器構成。在任一,清況下，機械諧振器包括簧上質量(sprung mass)ο 已知使用用於從周圍振動採集可用電能的振動能量採集器(例如，機電發生器)例如用於對無線傳感器進行供電。典型機電發生器是磁體-線圈發生器，它包括機械彈簧-質量組合，這個機械彈簧-質量組合附連到磁體或線圈以使得當系統振動時，線圈切割由磁芯形成的磁通量。振動能量採集器應該具有固定的自然(諧振)頻率或者大到足夠應付當工作溫度變化時這個頻率的任何變化的帶寬。在預期振動源上安裝振動能量採集器的過程中，採用某方法測量VEH電流輸出從而能夠比較振動源上的不同預期安裝位置是有利的。通過這種方法，當安裝在給定振動源上時給定振動能量採集器的輸出電流能夠被最大化。然而，通常，輸出到它的負載的VEH電流還取決於負載的阻杭。為了進一歩使得實現最大VEH電流輸出捲入，在使用中，負載通常是由VEH進行逐漸充電的電容器。在充電過程中，電容器的有效阻抗改變很大。於是，電流輸出也會改變。在給定位置處安裝時的任何初始電流測量不一定指示操作期間將傳送的最大電流。因此，存在如下問題在安裝期間，沒有當使用VEH時正確表示電容性負載的阻抗的單個負載阻抗可被使用。於是難於預測後來在已經安裝以後當使用VHl時VEH電流輸出將是多少。因此，難於確定將在接下來操作過程中導致最大電流輸出的VHl在預期振動源上的特定安裝位置。

發明內容
本發明意圖提供用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器(例如機電發生器)，本發明通過提供適於使得用戶測量安裝期間的電流輸出以及知道當振動能量採集器接下來使用時相同電流輸出將被驅動進入負載的振動能量採集器來解決這個問題。本發明由此提供了一種用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器，該振動能量採集器包括當受到機械振動時產生電能的裝置和與所述裝置電連接以用於在振動能量採集器的電輸出處提供基本恆定的輸出電流的電流控制電路。優選的是，所述電流控制電路包括連接到振動能量採集器的電輸出的第一可控可變電阻器。通常，第一可控可變電阻器包括MOSFET或雙極結型電晶體。優選的是，電流控制電路適於控制第一可控可變電阻器以將來自該裝置的輸入電壓維持在預定電壓。更加優選的是，所述電流控制電路還包括基準電壓發生器和誤差放大器，所述基準電壓發生器用於生成預設基準電壓，所述誤差放大器用於比較來自所述裝置的輸入電壓與所述基準電壓以產生用於當所述輸入電壓與所述基準電壓不同時選擇性調節所述第一可控可變電阻器的第一控制信號。可選的是，額外的放大器可連接到誤差放大器的輸出並且該額外的放大器的輸出被輸出到第一可控可變電阻器並且選擇性地調節第一可控可變電阻器。在一個實施例中，電流控制電路適於控制振動能量米集器的電輸出處的輸出電壓以使得輸出電壓不超過預定的閾值電壓。優選的是，電流控制電路還包括連接到振動能量採集器的電輸出的第二可控可變電阻器，第二可控可變電阻器包括位於該裝置的地線與電力線之間的分流電阻器。通常，第二可控可變電阻器包括MOSFET或雙極結型電晶體。更加優選的是，誤差放大器的輸出連接到第二可控可變電阻器，誤差放大器由此產生用於當輸入電壓與基準電壓不同時選擇性調節第二可控可變電阻器的第二控制信號。在一個實施例中，電流控制電路與該裝置集成在一起。在另ー個實施例中，電流控制電路在可拆卸地附連到該裝置的模塊內。本發明還提供了ー種操作用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器的方法，所述方法包括如下步驟a.在可振動支撐件上設置當受到機械振動時產生電能的裝置；以及b.使用電連接到所述裝置的電流控制電路，從而當所述裝置被振動時在所述振動能量採集器的電輸出處提供基本恆定輸出電流。優選的是，所述電流控制電路控制連接到所述振動能量採集器的電輸出的第一可控可變電阻器，以使得來自所述裝置的輸入電壓被維持在預定電壓。 更加優選的是，所述電流控制電路將來自所述裝置的輸入電壓與基準電壓進行比較，並且這個比較產生用於當該輸入電壓與基準電壓不同時選擇性調節第一可控可變電阻器的第一控制信號。在一個實施例中，所述電流控制電路控制所述振動能量採集器的電輸出處的輸出電壓，以使得該輸出電壓不超過預定的閾值電壓。更加優選的是，所述電流控制電路通過改變連接到所述振動能量採集器的電輸出的第二可控可變電阻器來控制所述振動能量採集器的電輸出處的輸出電壓，所述第二可控可變電阻器包括位於所述裝置的地線與電力線之間的分流電阻器。優選的是，所述電流控制電路將來自所述裝置的輸入電壓與所述基準電壓進行比較，並且這種比較產生用於當該輸入電壓與所述基準電壓不同時選擇性調節所述第二可控可變電阻器的第二控制信號。通常，該方法還包括在安裝階段安裝所述振動能量採集器的步驟，並且在安裝步驟中當裝置被振動時測量所述振動能量採集器的電輸出處的輸出電流。優選的是,使用萬用表測量輸出電流。、
發明人至少部分基於如下發現建立本發明通過在機電發生器(即振動能量採集器)的電輸出處包含「緩衝器」電路以使得在使用過程中「緩衝器」電路電連接在VEH與它的負載之間，這種「緩衝器」電路適於使得VEH的電輸出基本獨立於使用中與此連接的任何負載的阻抗的任何變化。結果得到一種變型的振動能量採集器，它適於向寬範圍的負載阻抗傳遞相同電流並且最重要的是向充電電容性負載傳遞恆定電流。通過電連接到VEH的這種緩衝器電路，可以測量安裝過程中VEH的電流輸出並且知道當裝置使用時接下來均能夠將相同電流輸出驅動進入任何負載(不管接下來選擇什麼負載)。
即使在VEH的壽命期間替換負載，VEH的電流輸出仍是已知的並且相同電流輸出接下來被驅動進入該替換負載。


現在將參照附圖舉例描述本發明的實施例。圖I是根據本發明的第一實施例的電流控制電路的示意性電路圖，該電流控制電路包括可變電阻器裝置，它連接到用於將機械振動能量轉換成電能的機電發生器的電輸出；圖2是應用於圖I的電流控制電路中的可變電阻器裝置的實施例的示意性電路圖；圖3是圖2的電流控制電路的具體例子；圖4是根據本發明的第二實施例的電流控制電路的示意性電路圖，該電流控制電路包括兩個可變電阻器裝置，它們連接到用於將機械振動能量轉換成電能的機電發生器的電輸出；圖5是應用於圖4的電流控制電路中的可變電阻器裝置的實施例的示意性電路圖；圖6是圖5的電流控制電路的具體例子；以及圖7是曲線圖，示出了第一或第二可變電阻的值與電壓之間的關係，並且示出了如何通過比較輸入電壓Vin與基準電壓Vref的控制電路的操作的電阻值。
具體實施例方式參照圖1，示意性示出了根據本發明的第一實施例的用於將機械振動能量轉換成電能的機電發生器2。在現有技術中這種機電發生器已知為振動能量採集器。機電發生器2可以是已知結構並且尤其可以包括在現有技術中已知為「速度-阻尼」諧振器的諧振發生器，在這種「速度-阻尼」諧振器中，通過安裝在振動裝置上的慣性質量相對於外殼的運動所做的所有功與該運動的即時速度成比例。不可避免的是，該做功的一部分被吸收以克服非期望的機械或電損耗，然而，剰餘的做功可用於經由合適的轉換機構(例如，電線圈/磁組件)產生電流。最典型的是，機電發生器使用安裝在外殼內的諧振質量-彈簧布置。如果機電發生器2經歷外部振動源，則包括慣性質量的磁芯組件相對外殼進行運動，並且對包括至少一個靜態電線圈的阻尼器進行做功，該可運動磁芯組件產生磁通量區，該(或各個)電線圈設置在該磁通量區的內部。電線圈和磁通量的相對運動使得在電線圈中感應出電流，該電流可用作用於驅動外部裝置(未示出)的電カ源。該線圈連接到整流器和相關電路以使得從機電發生器2輸出的現有技術中公知的全波整流和平滑輸出形式的電カ被傳遞到輸出線4和6上。例如從申請人的早先公開的專利說明書(例如，W0-A-2007/096615、W0-A-2008/132423 和 W0-A-2009/068856)已知合適的機電發生器 2。根據本發明的第一實施例，如圖I所示，緩衝器電路8的輸入側連接到作為電カ線的ー個輸出線4以及連接到地的另ー個輸出線6。緩衝器電路8的輸出側連接到修改的機電發生器4的第一輸出端子10和連接到地的第二輸出端子12。緩衝器電路由此包括兩個 線(電カ線14和地線16)。如圖I所示，輸出線4和6提供電壓Vin和電流Iin，輸出端子10和12提供電壓Vwt和電流し。圖I到圖6全部具有可互換的ViruVout和GND節點，並且每個實施例的電路可以
是三端子裝置。在電カ線14上電連接第一可控可變電阻器18，該第一可控可變電阻器18在圖I中由Ratu示意性指示。可控可變電阻器可以包括例如MOSFET的裝置。電阻器Ratu適於由緩衝器電路8進行改變以將Vin保持在恆定電壓偏置點。換言之，電阻器Ratu被自動調節以使得輸入電壓Vin保持在恆定值。機電發生器VHl的屬性在於，對於特定振動幅值和振動頻率以及恆定輸出電壓(當被控制為等於Vin時實現)，VHl傳遞恆定功率(B卩，IV)並且由此傳遞恆定電流Iin。由於U等於Iin (除了可控可變電阻器18內的可忽略的洩漏分路電流以外)，所以只要Vwt不大於Vin，緩衝器電路8向它的負載輸入恆定輸出電流，而與Vwt無關。如果在VEH的安裝期間用於選擇性測量電流和電壓的萬用表(未示出)附連到輸出端子10和12，則萬用表可用於準確測量輸出電流Iwt，儘管萬用表的阻抗與在現場的VHl的最終使用過程中電連接到輸出端子10和12並且由VHl供電的負載(例如，存儲電容器)完全不同。這樣，在安裝VEH的過程中能夠準確預測在使用時的電流輸出。圖2是應用於圖I的電流控制電路中的可變電阻器裝置的實施例的示意性電路圖。換言之，在圖I中由對應框圖示意性所示的提供Ratu的第一可控可變電阻器18被包括在示出用於控制可變電阻器的控制電路的圖2的電路圖中。參照圖2，第一可控可變電阻器18設置在Vin與Vwt之間的相應電カ線50上，還有地線52。這些線可與電カ線4和地線6相同。電壓傳感器54連接在電カ線50與地線52之間。電壓傳感器54的輸出56連接到誤差放大器60的第一輸入58。基準電壓發生器62連接在地線52與誤差放大器60的第二輸入64之間。誤差放大器60具有輸出65,輸出65包括第一控制信號，第一控制信號是感測的電壓與基準之間的任何差的放大並且由此形成了實際輸入電壓Vin與基準電壓VMf之間的誤差。輸出65上的控制信號被引導到第一可控可變電阻器18以控制電阻值Ra(U。參照圖3的具體電路，誤差放大器60的輸出65連接到電晶體68的基極66，電晶體68構成放大器。電晶體68的集電極70連接到第一可控可變電阻器18並且還經由電阻72連接到電カ線50。電晶體68的發射極74連接到地線52。集電極70的輸出電壓構成選擇性控制第一可控可變電阻器18的第一控制信號,從而控制電阻值Radj。
誤差放大器60和由電晶體68構成的放大器用於比較由電壓傳感器54感測以提供感測的電壓值Vsense的輸入電壓Vin與由基準電壓發生器62產生的基準電壓VMf，並且與Vin值對應的Vsmse值與Vref值之間的任何差由操作電晶體68的誤差放大器60進行放大以控制可變電阻器18。與Vin值對應的Vsense值與VMf值之間的任何差被放大並且輸出65上得到的高輸出信號使得電晶體68導通以使得電流從其中流過。這在包括第一可變電阻器18的MOSFET18的基極處產生高信號，從而降低電流沿電カ線50流動的電阻。誤差放大器60和由電晶體68構成的放大器由此控制具有電阻值Ratu的可變電阻器18，使得電壓值Vin被維持以將Vin保持在由基準電壓Vref確定的恆定電壓偏置點，如在上文參照圖I所討論。控制電路自動工作以將電壓值Vin基本保持在基準電壓VMf。在第一實施例中，通常，僅僅需要驅動Ratu的誤差放大器，如果誤差放大器具有足夠增益以產生用於直接控制可變電阻器18的所需控制信號，則不需要實際具有兩個放大器。因此，在實施例的變型中，可以省去放大器68。參照圖7，誤差放大器60將由電壓傳感器54感測以提供感測的電壓值Vsense的輸入電壓Vin與由基準電壓發生器62產生的基準電壓Vref進行比較。當與Vin值對應的Vsmse值大於Vraf值時,來自誤差放大器的輸出信號控制可變電阻器18並且尤其當在輸入電壓Vin與基準電壓VMf之間出現正差時使得電阻值Ratu從高水平切換到低水平。因此，Ratu由把Vin與創建電壓偏置點的基準電壓進行比較的放大器進行控制。應該明白，在Vin與地之間汲取用於基準電壓發生器62和構成放大器的電晶體68的電力。在典型實施例中，執行這些功能所需的電流表示Iin的小的通常不明顯的部分。根據本發明的第二實施例，如圖4所示，提供了一種變型的緩衝器電路28，它還適於控制輸出電壓從而使得端子10和12處的最大輸出電壓Vrat不超過最大閾值。例如，當知道或期望在由VHl進行供電的裝置中負載存儲電容器具有最大工作電壓時，提供這個變型。與第一實施例相比較，相似部分由相似標號進行標識。這種變型例包括在緩衝器電路28中額外設置第二可控可變電阻器30，該第二可控可變電阻器30在圖4中由Radj(shunt)進行示意性指示，它作為分流電阻器連接在輸出線4與6之間並且由此連接到具有電阻Ratu的可控可變電阻器18的輸入側。同樣，第二可控可變電阻器30可以包括諸如MOSFET或雙極結型電晶體(BJT)，後者在圖6的例子中示出。在這個緩衝器電路28中，如上所述，在Vwt小於Vin的正常操作過程中，電阻器Ra(U(shunt)被控制以保持在非常高的電阻而Ratu受到調節以將Vin保持在由基準電壓確定的偏置電壓。這導致輸出線4與6之間的可忽略或不存在任何分流電流。然而，如果Vrat上升變得等於Vin，則正常操作期間Ra(U(shunt)處於非常高的電阻，於是Ra(U(shmt)被降低以將ー些電流Iin分流到大地。這樣防止Vwt超過偏置電壓vin。向負載施加的電壓由此被限制到偏置電壓，從而相應地將負載限制為經歷選擇的最大閾值電壓。圖5是應用於圖4的電流控制電路中的可變電阻器裝置的另ー個實施例的示意性電路圖。換言之，在圖4中由對應框示意性所示的提供Ratu的第一可控可變電阻器18和提供Ra(U(shmt)的第二可控可變電阻器30均被包括在圖5的電路圖中，該圖5的電路圖示出了用於控制各個可變電阻器的控制電路。參照圖5，第一可控可變電阻器18設置在Vin與Vwt之間的對應電カ線50上，還有地線52。這些線與電カ線14和地線16相同。第二可控可變電阻器30作為旁路設置在電カ線50與地線52之間。電壓傳感器54連接在電カ線50與地線52之間。電壓傳感器54的輸出56連接到誤差放大器60的第一輸入58。基準電壓發生器62連接在地線52與誤差放大器60的第二輸入64之間。誤差放大器60具有連接到兩個兀件的輸出65。第一個元件是第二可控可變電阻器30，它可以是如上所述用於先前實施例的第一可控可變電阻器18的MOSFET或BJT。第二個元件是放大器82的輸入80，並且像第一實施例那樣，放大器82的輸出84連接到第一可控可變電阻器18，第一可控可變電阻器18還可以是如上所述的MOSFET或BJT。由放大器82進行放大的誤差放大器60的輸出構成了第一控制信號,該第一控制信號選擇性控制第一可控可變電阻器18從而控制電阻值Radj,誤差放大器60的輸出還構成了第二控制信號，該第二控制信號選擇性控制第二可控可變電阻器30從而對應控制電阻值Ra(U(shmt)。參照圖6的具體電路,誤差放大器60的輸出65連接到第一電晶體168的基極166。第一電晶體168的集電極170連接到電カ線50。第一電晶體168的發射極174連接到第二電晶體176的基極175。第二電晶體176的集電極177連接到第一可控可變電阻器18並且 還經由電阻器172連接到電カ線50。集電極177的輸出電壓構成第二控制信號，第二控制信號選擇性控制第一可控可變電阻器18以控制電阻值Ra(U。電晶體168的發射極178連接到地線52。誤差放大器60將由電壓傳感器54感測以提供感測的電壓值Vsense的輸入電壓Vin與由基準電壓發生器62產生的基準電壓Vref進行比較。與Vin值對應的Vsense值與Nref值之間的任何差被放大並且輸出65上得到的高輸出信號使得電晶體168導通以使得電流從其中流過(電晶體168被構造為僅僅提供相對小的在其中流動的電流)。這又在電晶體176的基極175提供高輸入，這使得電晶體176導通以使得電流在其中流動(與電晶體168相比，電晶體176被構造為提供相對高的在其中流動的電流)。這在包括第一可變電阻器18的MOSFET 18的基極形成高信號，從而降低電流沿電カ線50流動的電阻。這還使得電流從電カ線50通過電阻器172、通過電晶體176然後到達地線52，這起低電阻旁路的作用。這樣，通過公共電路控制並減小第一可變電阻器18和第二可變電阻器30 二者。電晶體168和176控制具有電阻值Ra(U的可變電阻器18，從而使得維持電壓值Vin以將Vin保持在恆定電壓偏置點，如以上參照圖4所述。因此，Radj和Radj(shunt)由比較Vin與創建電壓偏置點的基準電壓的公共誤差放大器進行控制，並且當在電壓值Vin與基準電壓值Vref之間出現正電壓差時，利用該電壓偏置點通過將這兩個電阻器從高水平下拉到低水平來控制這兩個電阻器。再次參照圖7，誤差放大器60將由電壓傳感器54進行感測以提供感測的電壓值Vsense的輸入電壓Vin與由基準電壓發生器62產生的基準電壓VMf進行比較。當與Vin值對應的Vsmse值大於VMf值時，來自誤差放大器的輸出信號控制可變電阻器18和30並且尤其使得電阻器值 Radj ^ロ Radj (shunt) 從高水平切換到低水平。電阻器值Ra(U(shmt)僅僅在電阻器值Radj減小以後才減小，從而將由通過Radj(s;hunt)分流的電流導致的電流損耗最小化。因此，當電壓值Vin上升並且超過閾值吋，電阻器值Ra(U(shunt)被減小以使電流分流從其中流過，從而將電壓值Vtjut保持在或低於閾值，如以上參照圖4描述。因此，通過把Vin與為每個可控電阻器創建電壓偏置點的基準電壓進行比較的公共電壓和誤差放大器電路來控制Ratu和Ra(U(shunt)。這是ー種通過使用公共基準電壓控制兩個電阻器的廉價和直接的電學方案。從圖7應該明白，第一可控電阻器ISRatu比第二可控電阻器30Ra(U(shunt)下降得更加迅速，從而在第一可控電阻器Ratu下降到接近它的最低水平之前幾乎沒有電流被分流到大地。優選實施例由此提供了適於控制振動能量採集器的輸出以提供恆定電流輸出的可靠和簡單的緩衝器電路。緩衝器電路可以集成到振動能量採集器例如在這種振動能量採集器中常規採用的電壓控制和整流電路內。或者，緩衝器電路可以設置在適於電連接到這種振動能量採集器的電壓控制和整流電路的獨立模塊內。所得的任一實現模式的結構是健壯的、耐用的和緊湊的。
通過提供這種緩衝器電路，可以測量安裝過程中VEH的電流輸出並且知道當裝置使用時不管接下來選擇什麼負載接下來均能夠將相同電流輸出驅動進入任何負載。另外，即使在VEH的壽命期間更換負載，VEH的電流輸出仍是已知的並且相同電流輸出接下來被驅動進入該替換負載。相同電流將流入任何負載，只要驅動該電流不需要比Vin被「箝位」到的電壓偏置點更大的電壓即可。本領域技術人員明白本發明的其它變型和實施例。
權利要求
1.一種用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器，該振動能量採集器包括當受到機械振動時產生電能的裝置和與所述裝置電連接以用於在振動能量採集器的電輸出處提供基本恆定的輸出電流的電流控制電路。
2.根據權利要求I的振動能量採集器，其中，所述電流控制電路包括連接到振動能量米集器的電輸出的第一可控可變電阻器。
3.根據權利要求I或2的振動能量採集器，其中，所述電流控制電路適於控制所述第一可控可變電阻器以將來自所述裝置的輸入電壓維持在預定電壓。
4.一種用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器，該振動能量採集器包括當受到機械振動時產生電能的裝置和與所述裝置電連接以用於在振動能量採集器的電輸出處提供基本恆定的輸出電流的電流控制電路，其中，所述電流控制電路包括連接到所述振動能量採集器的電輸出的第一可控可變電阻器，並且其中，所述電流控制電路適於控制第一可控可變電阻器以將來自所述裝置的輸入電壓維持在預定電壓。
5.根據權利要求2到4中的任何一項的振動能量採集器，其中，第一可控可變電阻器包括MOSFET或雙極結型電晶體。
6.根據權利要求2到5中的任何一項的振動能量採集器，其中，所述電流控制電路還包括基準電壓發生器和誤差放大器，所述基準電壓發生器用於生成預設基準電壓，所述誤差放大器用於比較來自所述裝置的輸入電壓與所述基準電壓以產生用於當所述輸入電壓與所述基準電壓不同時選擇性調節所述第一可控可變電阻器的第一控制信號。
7.根據權利要求6的振動能量採集器，其中，所述電流控制電路適於控制所述振動能量採集器的電輸出處的輸出電壓以使得該輸出電壓不超過預定的閾值電壓。
8.根據權利要求7的振動能量採集器，其中，所述電流控制電路還包括連接到所述振動能量採集器的電輸出的第二可控可變電阻器，所述第二可控可變電阻器包括位於所述裝置的地線和電力線之間的分流電阻器。
9.根據權利要求8的振動能量採集器，其中，所述第二可控可變電阻器包括MOSFET或雙極結型電晶體。
10.根據權利要求8或9的振動能量採集器，其中，所述誤差放大器的輸出連接到所述第二可控可變電阻器，所述誤差放大器由此產生用於當輸入電壓與基準電壓不同時選擇性調節所述第二可控可變電阻器的第二控制信號。
11.根據上述權利要求中任一項的振動能量採集器，其中，所述電流控制電路與所述裝置集成到一起。
12.根據權利要求I到10中的任一項的振動能量採集器，其中，所述電流控制電路在可拆卸地附連到所述裝置的模塊內。
13.一種操作用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器的方法，所述方法包括如下步驟 a.在可振動支撐件上設置當受到機械振動時產生電能的裝置；以及 b.使用電連接到所述裝置的電流控制電路，從而當所述裝置被振動時在所述振動能量採集器的電輸出處提供基本恆定輸出電流。
14.根據權利要求13的方法，其中，所述電流控制電路控制連接到所述振動能量採集器的電輸出的第一可控可變電阻器，以使得來自所述裝置的輸入電壓被維持在預定電壓。
15.根據權利要求14的方法，其中，所述電流控制電路將來自所述裝置的輸入電壓與基準電壓進行比較，並且這個比較產生用於當該輸入電壓與基準電壓不同時選擇性調節第一可控可變電阻器的第一控制信號。
16.根據權利要求13到15中的任一項的方法，其中，所述電流控制電路控制所述振動能量採集器的電輸出處的輸出電壓，以使得該輸出電壓不超過預定的閾值電壓。
17.根據權利要求16的方法，其中，所述電流控制電路通過改變連接到所述振動能量採集器的電輸出的第二可控可變電阻器來控制所述振動能量採集器的電輸出處的輸出電壓，所述第二可控可變電阻器包括位於所述裝置的地線與電力線之間的分流電阻器。
18.根據權利要求16或17的方法，當從屬於權利要求14時，其中，所述電流控制電路將來自所述裝置的輸入電壓與所述基準電壓進行比較，並且這種比較產生用於當該輸入電壓與所述基準電壓不同時選擇性調節所述第二可控可變電阻器的第二控制信號。
19.根據權利要求13到18中的任一項的方法，還包括在安裝階段安裝所述振動能量採 集器的步驟，並且在安裝步驟中當裝置被振動時測量所述振動能量採集器的電輸出處的輸出電流。
20.根據權利要求19的方法，其中，使用萬用表測量所述輸出電流。
全文摘要
一種用於將機械振動能量轉換成電能的振動能量採集器，該振動能量採集器包括當受到機械振動時產生電能的裝置和與所述裝置電連接以用於在振動能量採集器的電輸出處提供基本恆定的輸出電流的電流控制電路。
文檔編號H02P9/00GK102687388SQ201080059654
公開日2012年9月19日 申請日期2010年11月17日 優先權日2009年11月19日
發明者J·S·帕克, S·羅伯茨 申請人:佩爾皮圖姆有限公司