[发明专利]一种基于RL共振电路的板式能量俘获结构及方法

权利要求书

1.一种基于RL共振电路的板式能量俘获结构，其特征在于：包括压电片、板式宿结构和外接电路；所述压电片完全贴附固定在板式宿结构上；所述外接电路包括振荡共振电路和储能电路，振荡共振电路的振荡频率与压电片和板式宿结构组成的整体结构的振动响应频率接近，满足振荡频率与振动响应频率产生共振要求；所述外接电路包括RL振荡共振电路和储能电路，压电片的电极两端串联RL振荡共振电路；振荡共振电路并联储能电路。

2.根据权利要求1所述一种基于RL共振电路的板式能量俘获结构，其特征在于：振荡共振电路的振荡频率与压电片和板式宿结构组成的整体结构的振动响应频率差距不超过3Hz。

3.根据权利要求2所述一种基于RL共振电路的板式能量俘获结构，其特征在于：振荡共振电路采用电阻和电感串联形式的RL振荡共振电路。

4.根据权利要求3所述一种基于RL共振电路的板式能量俘获结构，其特征在于：振荡共振电路的振荡频率可调，能够根据压电片和板式宿结构组成的整体结构的振动响应频率进行调整，以满足振荡频率与振动响应频率产生共振要求。

5.利用权利要求1所述结构实现能量俘获的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：压电片和板式宿结构组成的整体结构接收外部激励；

步骤2：压电片随板式宿结构共同振动，压电片内部产生电荷移动，压电片电极产生电压，输出到外接电路，将振动能量转换为电能；

步骤3：外接电路接收的一部分电能输出至储能电路，外接电路接收的另一部分电能输出至RL振荡共振电路，通过振荡电压形式提供给压电片，产生逆压电效应，为压电片和板式宿结构组成的整体结构增加了由RL振荡共振电路产生的激励振动，并与所述整体结构自身的振动耦合，强化力电耦合特性。