[发明专利]能量采集的方法和装置

权利要求书

1.一种从振动、应变、转动和/或冲击中采集能量的装置（100），其特征在于，所述装置包括

-电容器采集模块，所述电容器采集模块包括两个电容器板（102a、102b），所述两个电容器板彼此基本上平行设置，以使得所述板中的至少一个板（102a）适于由于振动、应变、转动和/或冲击而在与另一个电容器板（102b）基本垂直的方向上运动，并且因此在所述板之间形成可变的间隙（103）并改变所述板之间的电容量，并且产生到达功率输出端的电功率，

-薄介电膜（104），所述薄介电膜设置在所述电容器板（102a、102b）之间，以及

-压电元件（105），所述压电元件适于从振动和/或应变中产生到达所述电容器采集模块的偏置电压。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述介电膜的厚度是最大25纳米。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其中，所述压电元件（105）也适于从振动和/或应变中产生到达所述功率输出端的电功率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述板（102a、102b）之间的所述间隙（103）适于在所述装置（100）的振动、应变、转动和/或冲击的期间连续地最小化和最大化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述电容器板中的至少一个电容器板（102a）关联至弹簧元件（106），以使所述弹簧元件使得所述板能够相对于所述另一个电容器板（102b）来回振荡，所述弹簧元件（106）的弹簧常数有利地选择为使得所述间隙（103）在所述装置的振动、应变、转动和/或冲击的期间最小化和最大化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，质量元件（107）关联至所述至少一个电容器板（102a、102b），以使所述质量元件使得所述板能够相对于所述另一个电容器板来回振荡，所述质量有利地被选择为使得所述间隙（103）在所述装置的振动、应变、转动和/或冲击的期间最小化和最大化。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述电容器板（102a、102b）适于相对于彼此运动进入半接触模式，在所述半接触模式中所述板实质上仅仅通过所述薄介电膜（104）分隔。

8.一种从振动、应变、转动和/或冲击中采集能量的方法，其特征在于，在所述方法中

-在电容器采集模块中彼此基本平行设置的两个电容器板（102a、102b）中的至少一个电容器板通过振动、应变、转动和/或冲击而在与另一个电容器板基本垂直的方向上运动，并且因此在所述板之间形成可变的间隙（103）并改变所述板之间的电容量，并且产生到达功率输出端的电功率，

-将薄介电膜（104）用在所述电容器板（102a、102b）之间，以及

-压电元件（105）从振动和/或应变中产生到达所述电容器采集模块的偏置电压。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述压电元件（105）也从振动和/或应变中产生到达所述功率输出端的电功率。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法，其中，所述板（102a、102b）之间的所述间隙（103）在所述装置的振动、应变、转动和/或冲击的期间连续地最小化和最大化。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，将弹簧元件（106）与所述电容器板（102a、102b）中的至少一个电容器板连接，以使所述弹簧元件（106）使得所述板能够相对于所述另一个电容器板来回振荡，并且其中所述弹簧元件（106）的弹簧常数有利地被选择为使得所述间隙（103）在所述装置（100）的振动、应变、转动和/或冲击的期间最小化和最大化。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，将质量元件（107）关联至所述至少一个电容器板（102a、102b），以使所述质量元件使得所述板能够相对于所述另一个电容器板来回振荡，并且其中所述质量有利地选择为使得所述间隙（103）在所述装置的振动、应变、转动和/或冲击的期间最小化和最大化。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其中，所述电容器板（102a、102b）相对于彼此运动进入半接触模式，在所述半接触模式中所述板实质上仅仅通过所述薄介电膜（104）分隔。