Frequenzstimmbare Generatoren zur Energiegewinnung aus Umgebungsvibrationen mit variablen Vibrationsfrequenzen

Abstract:
Es wird ein piezoelektrischer Generator vorgestellt, dessen Resonanzfrequenz durch mechanische Vorspannungen verändert werden kann. Der Generator besteht aus einem mit Piezokeramik versehenen Kragbalken, der durch die Umgebungsvibration in Schwingung versetzt wird. Zur Änderung der Resonanzfrequenz wird mit Hilfe von zwei seitlich angebrachten Armen eine axiale Kraft auf den Balken aufgebracht. Die so erreichte Frequenzverstimmung ist passiv, so dass zur Erhaltung der neu eingestellten Resonanzfrequenz keine weitere Energie benötigt wird. Mit einer Steuerung könnte eine solche Struktur dazu genutzt werden, einen Generator zu bauen, welcher seine Ausbeute dadurch optimiert, dass er seine Resonanzfrequenz automatisch an die Frequenz der Umgebungsvibrationen anpasst.