[发明专利]一种穿戴式发电装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种穿戴式发电装置及其控制方法，发电装置包括矩形的固定架、能量转换组件和频率自调谐组件，固定架内竖直架设有一对内导轨，在这对内导轨上横向架设所述能量转换组件，每个内导轨上均套设有支撑弹簧，此支撑弹簧用来支撑能量转换组件随穿戴者行进时沿内导轨上下振动，进而能量转换组件将自身上下振动能量转换为电能存储；频率自调谐组件包括步进电机、涡卷弹簧、加速度传感器、拉力传感器以及微控制器；频率自调谐组件中的微控制器根据拉力传感器和加速度传感器的测量数值调节步进电机的行程来改变涡卷弹簧的伸长量，使发电背包的特征频率与人体行走时躯干振动频率保持一致，实现了能量的高效捕获。

主权项

1.一种穿戴式发电装置，其特征是，包括矩形的固定架、能量转换组件和频率自调谐组件，固定架内竖直架设有一对内导轨，在此对内导轨上横向架设所述能量转换组件，每个内导轨上位于能量转换组件与固定架底部框之间均套设有支撑弹簧，此支撑弹簧用来支撑能量转换组件随穿戴者行进时沿内导轨上下振动，进而能量转换组件将自身上下振动能量转换为电能存储；频率自调谐组件包括步进电机、涡卷弹簧、加速度采集器、拉力采集器以及控制单元；步进电机及控制单元由能量转换组件供电；加速度采集器和控制单元固定在固定架上，步进电机与能量转换组件固定，拉力采集器固定在固定架底部框上，涡卷弹簧一端与拉力采集器连接，另一端与步进电机的转动轴相连，涡卷弹簧和支撑弹簧形成复合式弹簧，涡卷弹簧的伸长量变化可改变复合式弹簧的刚度；控制单元采集加速度采集器和拉力采集器获得穿戴者行进加速度和涡卷弹簧拉力，然后依据加速度数据获得穿戴者振动频率，依据拉力数据获得发电装置的质量，再依据穿戴者振动频率和发电装置质量调节步进电机行程来改变涡卷弹簧的拉伸长度，以调节复合式弹簧的刚度，进而最终实现调节发电装置自身的特征频率，使其与穿戴者振动频率发生谐振。