[发明专利]一种摩擦纳米发电机集的连接电路的优化方法及装置

权利要求书

1.一种摩擦纳米发电机集的连接电路的优化方法，包括：

S1，建立摩擦纳米发电机集的多种连接电路；

S2，建立所述连接电路的等效电路图；

S3，根据所述等效电路图分别计算所述多种连接电路的特征参数随着连接电路内摩擦纳米发电机数量的变化关系；

S4，根据所述变化关系对所述连接电路进行优化。

2.根据权利要求1所述的优化方法，所述特征参数至少包括：最佳匹配内阻、平均功率以及保留效率。

3.根据权利要求2所述的优化方法，所述最佳匹配内阻R_opt的计算公式为：

其中，Z_·，n为摩擦纳米发电机集的内阻抗，R_·，n为导线电阻，X_·，n为摩擦纳米发电机集的电容性阻抗；

最大平均功率P_max的计算公式为：

其中，U_·为连接电路的有效开路电压；

保留效率α的计算公式为：

其中，n为摩擦纳米发电机的数量。

4.根据权利要求2所述的优化方法，所述步骤S4具体包括：

S41、绘制所述最佳匹配内阻、平均功率以及保留效率随着连接电路内摩擦纳米发电机数量的变化关系曲线；

S42、获取所述变化关系曲线中最佳匹配内阻最小、和/或平均功率最大和/或保留效率最大所对应的摩擦纳米发电机的数量；

S43、获得不同连接电路的最优摩擦纳米发电机的匹配数量；

S44、根据所述连接电路匹配数量优化所述连接电路。

5.根据权利要求4所述的优化方法，所述步骤S44具体包括：

将所述连接电路中的摩擦纳米发电机分成至少一份，其中，每份中的摩擦纳米发电机的数量为所述匹配数量，将每份中的摩擦纳米发电机连接，并将所述至少一份摩擦纳米发电机连接。

6.根据权利要求5所述的优化方法，所述将每份中的摩擦纳米发电机连接具体为：

将每份中的摩擦纳米发电机按预设规则组成摩擦纳米发电机阵列，将所述摩擦纳米发电机阵列中的摩擦纳米发电机连接，所述预设规则至少包括预设行数和预设列数。

7.根据权利要求6所述的优化方法，每一所述摩擦纳米发电机均包括两电极即第一电极(1021)和第二电极(1022)，所述将所述摩擦纳米发电机阵列中的摩擦纳米发电机连接具体为：将所述摩擦纳米发电机阵列中每行/列中的第一电极(1021)连接至一行/列总电极，将每行/列中的第二电极(1022)连接至一行/列总电极，将多个所述第一电极(1021)连接的行/列总电极相互连接，将多个所述第二电极(1022)连接的行/列总电极相互连接；或者，将所述摩擦纳米发电机阵列中的每一摩擦纳米发电机的第一电极(1021)均连接至一第一总电极，将所述第二电极(1022)均连接至一第二总电极。

8.根据权利要求6所述的优化方法，当每份中的摩擦纳米发电机连接方式为将所述摩擦纳米发电机阵列中每行/列中的第一电极(1021)连接至一行/列总电极，将每行/列中的第二电极(1022)连接至一行/列总电极，将多个所述第一电极(1021)连接的行/列总电极相互连接，将多个所述第二电极(1022)连接的行/列总电极相互连接时，所述将所述至少一份摩擦纳米发电机连接具体为：

将每一所述摩擦纳米发电机阵列中的第一电极(1021)的一行/列总电极连接至一总电极；将每一所述摩擦纳米发电机阵列中的第二电极(1022)的一行/列总电极连接至另一总电极。

9.根据权利要求6所述的优化方法，当将所述摩擦纳米发电机阵列中的每一摩擦纳米发电机的第一电极(1021)均连接至一第一总电极，将所述第二电极(1022)均连接至一第二总电极时，所述将所述至少一份摩擦纳米发电机连接具体为：

将每一摩擦纳米发电机阵列的第一总电极相互连接，将每一摩擦纳米发电机阵列的第二总电极相互连接。

10.一种摩擦纳米发电机集的连接电路的优化装置，包括：

第一建立模块，用于建立摩擦纳米发电机集的多种连接电路；

第二建立模块，用于建立所述连接电路的等效电路图；

计算模块，用于根据所述等效电路图分别计算所述多种连接电路的特征参数随着连接电路内摩擦纳米发电机数量的变化关系；

优化模块，用于根据所述变化关系对所述连接电路进行优化。