DE102009054035A1 - Energy transformer with electroactive polymer film body - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Energietransformer (5) mit einem elektroaktiven Polymerfolienkörper (1). Der Energietransformer (5) weist eine mehrschichtige elektroaktive Polymerfolie (4) mit einer Elektrode (6) und einer Gegenelektrode (7) eines mechanisch flexiblen Kondensators (8) auf. Die mehrschichtige elektroaktive Polymerfolie (4) weist ein flachgewickeltes elektroaktives Polymerfolienband (9) auf. Das elektroaktive Polymerfolienband (9) weist eine einseitig auf dem Band angeordnete Elektrodenstruktur (10, 11) der Elektrode (6) und der Gegenelektrode (7) eines Kondensators (8) auf. Die Elektrode (6) und die Gegenelektrode (7) bilden nach Wickeln unter Falten des elektroaktiven Polymerfolienbandes (9) zu einem flachgewickelten elektroaktiven Polymerfolienkörper (1) einander gegenüberliegende Elektroden (6, 7) mit dazwischen angeordnetem elektroaktiven Polymerfolienmaterial (12).The invention relates to an energy transformer (5) with an electroactive polymer film body (1). The energy transformer (5) has a multi-layer electroactive polymer film (4) with an electrode (6) and a counter electrode (7) of a mechanically flexible capacitor (8). The multilayer electroactive polymer film (4) has a flat-wound electroactive polymer film tape (9). The electroactive polymer film tape (9) has an electrode structure (10, 11) of the electrode (6) and the counter electrode (7) of a capacitor (8) arranged on one side of the tape. The electrode (6) and the counterelectrode (7), after winding and folding the electroactive polymer film strip (9) into a flat-wound electroactive polymer film body (1), form mutually opposite electrodes (6, 7) with an electroactive polymer film material (12) arranged between them.
Description
Die Erfindung betrifft einen Energietransformer mit einem elektroaktiven Polymerfolienkörper. Der Energietransformer weist eine mehrschichtige elektroaktive Polymerfolie mit einer Elektrode und einer Gegenelektrode eines mechanisch flexiblen Kondensators auf.The invention relates to an energy transformer with an electroactive polymer film body. The energy transformer has a multilayer electroactive polymer film with an electrode and a counterelectrode of a mechanically flexible capacitor.
Aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Auch aus dieser Druckschrift ist ein Schwimmkörper bekannt, der teilweise mit unter Wasser angeordneten Massen verbunden ist oder direkt am Meeresboden verankert ist. Der Schwimmkörper trägt mehrere Behälter, in denen bewegliche Massen synchron mit dem Wellengang mechanische Bewegungen ausführen und damit mechanische Energie des Wellenganges in kinetische Energie transformieren, mit der ein elektroaktiver Polymertransformer zur Erzeugung von elektrischer Energie beaufschlagt wird.Also from this document, a floating body is known, which is partially connected to submerged masses or anchored directly on the seabed. The floating body carries a plurality of containers in which moving masses perform mechanical movements synchronously with the waves and thus transform mechanical energy of the waves into kinetic energy, which is applied to an electroactive polymer transformer for generating electrical energy.
Ein derartiger elektroaktiver Polymertransformer hat eine elektroaktive Polymerfolie, auf deren Oberseite eine Elektrode und auf deren Unterseite eine Gegenelektrode eines Kondensators angeordnet sind. Bei einer Dehnung, einer Krümmung oder einer anderen Verformung des elektroaktiven Polymermaterials variiert die Kapazität des Kondensators aus Elektrode, Gegenelektrode und dazwischen angeordneter Polymerfolie, so dass aus mechanischer Verformung des Polymermaterials in einer geeigneten Generatorschaltung elektrische Energie gewonnen werden kann.Such an electroactive polymer transformer has an electroactive polymer film, on the top side of which an electrode and on the underside of which a counterelectrode of a capacitor are arranged. Upon expansion, curvature, or other deformation of the electroactive polymer material, the capacitance of the capacitor, electrode, counter electrode, and interposed polymer film varies, so that electrical energy can be obtained from mechanical deformation of the polymer material in a suitable generator circuit.
Wird das elektroaktive Polymer bei nur geringer elektrischer Feldstärke durch ein mechanisches Energieübertragungssystem aufgrund des Wellenganges gedehnt, so erhöht sich die elektrische Feldstärke. Die erhöhte elektrische Feldstärke wird beibehalten, während sich die elektroaktive Polymerfolie entspannt, und kann elektrische Energie an eine Zwischenkapazität oder eine Ladebatterie in der Entspannungsphase der Folie abgeben. Dazu weist der Wellenenergietransformer mindestens einen Positionssensor auf, der die Umkehrpositionen von Dehnungsphase in Entspannungsphase und umgekehrt erfasst und eine Positionsänderung einem entsprechenden Steuergerät des Generators signalisiert.If the electroactive polymer is stretched by a mechanical energy transmission system due to the waves at low electric field strength, the electric field strength increases. The increased electric field strength is maintained as the electroactive polymer film relaxes, and can deliver electrical energy to an intermediate capacity or charge battery in the relaxation phase of the film. For this purpose, the wave energy transformer has at least one position sensor which detects the reversal positions of the expansion phase in the relaxation phase and vice versa and signals a change in position to a corresponding control unit of the generator.
Ein Nachteil der bekannten Wellenenergietransformer ist ihr relativ komplexer und materialintensiver Aufbau, der gemäß der Vorrichtung nach
Aus der Druckschrift
Ein Nachteil dieses Wickelkondensators ist es jedoch, dass er entsprechend herkömmlicher Wickelkondensatoren zylindrisch aufgebaut ist und somit nur beschränkt beispielsweise bei reiner Dehnung des elektroaktiven Polymermaterials seine volle Wirkung entfaltet, jedoch für Durchbiege-, Krümmungs- und andere Verformungen eine verminderte Effektivität besitzt.A disadvantage of this wound capacitor, however, is that it is constructed cylindrically according to conventional wound capacitors and thus only to a limited extent unfolds its full effect, for example, in pure stretching of the electroactive polymer material, but for bending, curvature and other deformations has a reduced efficiency.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Energietransformer zu schaffen, der eine vereinfachte und kostengünstigere Wickelstruktur aufweist und bei Biege-, Krümmungs- und anderen bewegungsabhängigen Verformungen eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Form aufweist.The object of the invention is to provide an energy transformer, which has a simplified and less expensive winding structure and in bending, bending and other movement-dependent deformations has a relation to the prior art improved shape.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved with the subject matter of the independent claims. advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird ein Energietransformer, vorzugsweise ein Wellenenergietransformer mit einem elektroaktiven Polymerfolienkörper geschaffen. Der Energietransformer weist eine mehrschichtige elektroaktive Polymerfolie mit einer Elektrode und einer Gegenelektrode eines mechanisch flexiblen Kondensators auf. Die mehrschichtige elektroaktive Polymerfolie weist ein flachgewickeltes elektroaktives Polymerfolienband auf. Das elektroaktive Polymerfolienband weist eine einseitig auf dem Band angeordnete Elektrodenstruktur der Elektrode und der Gegenelektrode eines Kondensators auf. Die Elektrode und die Gegenelektrode bilden nach Wickeln unter Falten des elektroaktiven Polymerfolienbandes zu einem flachgewickelten elektroaktiven Polymerfolienkörper einander gegenüberliegende Elektroden mit dazwischen angeordnetem elektroaktiven Polymerfoliematerial.According to the invention, an energy transformer, preferably a wave energy transformer with an electroactive polymer film body is provided. The energy transformer has a multilayer electroactive polymer film with an electrode and a counterelectrode of a mechanically flexible capacitor. The multilayer electroactive polymer film has a flat-wound electroactive polymer film ribbon. The electroactive polymer film strip has an electrode structure, arranged on one side of the strip, of the electrode and the counter electrode of a capacitor. The electrode and counterelectrode, upon winding to fold the electroactive polymer film ribbon into a flat-wound electroactive polymer film body, form opposing electrodes with electroactive polymer film material interposed therebetween.
Ein derart flachgewickelter flexibler Kondensator mit einem elektroaktiven Polymerfolienmaterial als Dielektrikum hat den Vorteil einer variablen Kapazität, die vom Verformungsgrad des flexiblen Kondensators abhängt. Durch die nachfolgend noch näher erörterte einseitig aufgebrachte Elektrodenstruktur für Elektrode und Gegenelektrode des Kondensators wird ein flacher gewickelter flexibler Kondensator geschaffen, der in vorteilhafter Weise in Energietransformern eingesetzt werden kann, um bei Unterstützung durch eine entsprechende Generatorschaltung aus der mechanischen Verformungsenergie des flexiblen Kondensators elektrische Energie zu gewinnen.Such a flat-wound flexible capacitor with an electroactive polymer film material as a dielectric has the advantage of a variable capacitance, which depends on the degree of deformation of the flexible capacitor. As a result of the electrode structure for the electrode and counterelectrode of the capacitor, which is discussed in greater detail below, a flat wound flexible capacitor is provided that can be advantageously used in energy transformers to supply electrical energy from the mechanical deformation energy of the flexible capacitor when supported by a corresponding generator circuit win.
Dabei ist von besonderem Vorteil, dass die Elektroden einseitig auf einem Polymerfolienband angeordnet sind, was den Herstellungsprozess eines derartigen flachgewickelten Kondensators vereinfacht und kostengünstig gestaltet. Darüber hinaus wird mit dem flachgewickelten Kondensator ein Generator aus elektroaktiven Polymermaterial geschaffen, der übereinander gestapelte und beliebig große Elektrodenflächen miteinander verbindet und in entsprechende durch Wellengang eingeprägte mechanische Verbiegungen bei einseitiger oder beidseitiger Einspannung in elektrische Energie wandeln kann. Außerdem ist es mög- lich, Randstreifen dieses flachgewickelten Kondensators, die in einer Ausführungsform der Erfindung keinerlei Elektrodenmaterial aufweisen, mit einer Verstärkungsstruktur zu verbinden, um über diese Verstärkungsstruktur die Randstreifen zu stabilisieren und sie für ein Einklemmen oder Einschrauben des flexiblen Kondensators in entsprechende Halterungen vorzubereiten.It is of particular advantage that the electrodes are arranged on one side on a polymer film strip, which simplifies the manufacturing process of such a flat-wound capacitor and designed cost-effective. In addition, with the flat-wound capacitor, a generator of electroactive polymer material is created, the stacked and arbitrarily large electrode surfaces together and can convert into corresponding impressed by swell mechanical bending in one or two-sided clamping into electrical energy. In addition, it is possible to connect edge strips of this flat-wound capacitor, which in one embodiment of the invention have no electrode material, to a reinforcing structure in order to stabilize the edge strips via this reinforcing structure and to prepare them for clamping or screwing the flexible capacitor into corresponding holders ,
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Elektrode und die Gegenelektrode der Elektrodenstrukturen auf der gemeinsamen Seite des elektroaktiven Polymerfolienbandes kammförmig ineinandergreifend angeordnet, wobei jeweils eine unbeschichtete Faltstelle quer zur Längsrichtung des elektroaktiven Polymerfolienbandes vorgesehen ist. Diese unbeschichtete Faltstelle bildet eine Fläche, die beim Aufwickeln des Polymerfolienbandes die Stirnseiten des aufgewickelten flachen Kondensators bildet. Da von innen nach außen die benötigten Flächen für die Stirnseiten zunehmen werden die unbeschichteten Faltstellen mit zunehmender Elektrodenlage breiter für die breiter werdenden Stirnseiten ausgebildet.In one embodiment of the invention, the electrode and the counterelectrode of the electrode structures are arranged combingly intermeshing on the common side of the electroactive polymer film strip, wherein an uncoated fold is provided transversely to the longitudinal direction of the electroactive polymer film strip. This uncoated fold forms a surface that forms the end faces of the wound flat capacitor when winding the polymer film strip. Since the required surfaces for the end faces increase from the inside to the outside, the uncoated folds are formed wider with increasing electrode position for the wider end faces.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind jeweils zwei gleiche Elektrodenflächen der Elektrodenstruktur nebeneinander auf der mit Elektrodenmaterial beschichteten Seite des elektroaktiven Polymerfolienbandes angeordnet. Sie weisen an der Faltstelle einen schmalen Verbindungssteg auf, der sie miteinander elektrisch in Verbindung bringt. Somit ist die Faltstelle nicht vollständig frei von Elektrodenmaterial, da dieser Verbindungssteg für die Funktion des flachgewickelten flexiblen Kondensators erforderlich ist.In a further embodiment of the invention, in each case two identical electrode surfaces of the electrode structure are arranged side by side on the side of the electroactive polymer film strip coated with electrode material. They have at the folding point on a narrow connecting web, which brings them electrically connected to each other. Thus, the fold is not completely free of electrode material since this tie bar is required for the function of the flat wound flexible capacitor.
Außerdem führt an den nebeneinander angeordneten gleichen Elektrodenflächen das Elektrodenmaterial der Gegenelektrode in einem schmalen Leiterbahnsteg vorbei, so dass auch hierfür im Bereich der Faltstelle ein schmaler Steg von Elektrodenmaterial vorhanden ist. Diese spezielle Struktur wird anhand der späteren Figuren noch näher erläutert.In addition, the electrode material of the counterelectrode leads past the electrode surfaces of the counterelectrode arranged next to one another in a narrow conductor web, so that even in the region of the fold there is a narrow web of electrode material. This special structure will be explained in more detail with reference to the later figures.
Durch eine weitere modifizierte Elektrodenstruktur auf der gemeinsamen, mit der Elektrode und der Gegenelektrode beschichteten Seite des elektroaktiven Polymerfolienbandes wird eine Ausführungsform geschaffen, bei der nicht nur die flachen Seiten mit Elektrodenmaterial beschichtet sind, sondern zumindest eine der Stirnseiten des flachgewickelten Kondensators Elektrodenmaterial aufweist. Dazu werden in der Kammstruktur nicht mehr zwei gleiche Elektrodenflächen nebeneinander unterbrochen durch eine Faltstelle vorgesehen, sondern vielmehr wird nun auch Elektrodenmaterial in der Faltstelle abgeschieden, so dass die Kammstruktur großflächige Elektroden und Gegenelektroden abwechselnd und hintereinander aufweist.By another modified electrode structure on the common, coated with the electrode and the counter electrode side of the electroactive polymer film tape, an embodiment is provided in which not only the flat sides are coated with electrode material, but at least one of the end faces of the flat wound capacitor electrode material. For this purpose, no longer two identical electrode surfaces are provided next to each other interrupted by a fold in the comb structure, but rather now also electrode material is deposited in the fold, so that the comb structure has large-area electrodes and counter-electrodes alternately and behind each other.
Beim anschließenden Aufwickeln des elektroaktiven Polymerfolienbandes wird somit die Faltfläche an den Faltungen und damit mindestens eine Stirnseite mit beschichtetem Elektrodenmaterial versehen, so dass sich U-förmige Elektroden ineinander in dem flachgewickelten Kondensator stapeln. Das hat den Vorteil, dass die Kapazität weiter erhöht werden kann, ohne dass zusätzliches elektroaktives Polymerfolienmaterial erforderlich ist.During the subsequent winding up of the electroactive polymer film strip, the folding surface is thus provided with coated electrode material at the folds and thus at least one end side, so that U-shaped electrodes stack into one another in the flat wound capacitor. This has the advantage that the capacity can be further increased without the need for additional electroactive polymer film material.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das elektroaktive Polymerfolienband einen Randstreifen mit Verstärkungsmaterial aufweist, das isolierend ist und im aufgewickelten Zustand mechanisch in einem Generator einseitig oder beidseitig fixiert und zur Kapazitätsvariation einer Biegekraft unter einseitiger oder beidseitiger Fixierung des aufgewickelten verstärkten Randstreifens ausgesetzt werden kann. Dieser Randstreifen kann durch Glasfasern oder keramische Füllstoffpartikel derart versteift werden, dass bei einer abschließenden Kompression ein relativ stabiles Ende des einzuspannenden Kondensators erreicht werden kann, in das beispielsweise auch Öffnungen zum Fixieren des Kondensators in einer Halterung eingebracht werden können. Derartige Einspannelemente, die mit Öffnungen des aufgewickelten verstärkten Randstreifens in eingriff stehen können, sind Schrauben, Nieten oder Klammern. In a further embodiment of the invention, it is provided that the electroactive polymer film strip has a marginal strip with reinforcing material which is insulating and mechanically fixed in the wound state on one side or both sides of the generator and exposed to the capacitance variation of a bending force with unilateral or bilateral fixation of the wound reinforced edge strip can be. This edge strip can be stiffened by glass fibers or ceramic filler particles such that a final compression of a relatively stable end of the clamped capacitor can be achieved, in which, for example, openings for fixing the capacitor can be introduced into a holder. Such chucking elements which may engage apertures of the wound reinforced edge strip are screws, rivets or staples.
Zur Energiegewinnung können die verstärkten, aufgewickelten Enden der elektroaktiven Polymerfolie zur Kapazitätsvariation einer Dehnung ausgesetzt werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn beispielsweise in einer Wellenenergieanlage die Polymerfolie mit Hilfe der verstärkten Randstreifen vorgespannt wird, bevor sie den wechselnden Belastungen durch den Wellengang ausgesetzt wird.For energy recovery, the reinforced, wound ends of the electroactive polymer film may be subjected to stretching for capacitance variation. It is advantageous if, for example, in a wave energy plant, the polymer film is biased by means of the reinforced edge strips before being exposed to the changing loads caused by the waves.
Mit Hilfe der verstärkten Enden kann die elektroaktive Polymerfolie in einem Gestänge angeordnet werden, das Zug- und Druckkräften eines Wellenganges aufgesetzt ist. Dabei wird das Gestänge vorzugsweise als eine Gitterstruktur ausgeführt, die auf den Wellen reitet und durch den Wellengang Druck- und Zugkräfte in den Gitterstäben der Gitterstruktur induziert. Durch Anordnung eines erfindungsgemäßen flachgewickelten Kondensators in den Gitterstäben können somit hohe Kapazitätsvariationen durch den Wellengang erreicht werden und damit eine effektive Energiegewinnung mit Hilfe des Wellenganges realisiert werden.With the help of the reinforced ends, the electroactive polymer film can be arranged in a linkage, the tensile and compressive forces of a wave is placed. In this case, the linkage is preferably designed as a lattice structure that rides on the waves and induced by the swell pressure and tensile forces in the bars of the lattice structure. By arranging a flat-wound capacitor according to the invention in the grid bars thus high capacity variations can be achieved by the waves and thus an effective energy production can be realized with the help of the waves.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wirkt die variable Kapazität der flachgewickelten elektroaktiven Polymerfolie mit einen Generator zusammen. Dieser Generator weist eine Generatorschaltung, eine Versorgungsbatterie, einen Zwischenkondensator und eine Steuereinheit auf, wobei die Steuereinheit abhängig vom Wellengang Ladungen auf den Zwischenkondensator überträgt und/oder eine Ladebatterie auflädt und/oder eine Last wie ein Stromversorgungsnetz speist. Um jedoch die Energie in das Netz einzuführen sind weitere elektronische Schaltungen erforderlich wie beispielsweise ein Frequenzumformer, der ebenfalls eine Zwischenkapazität in seinem Zwischenkreis aufweist und dafür sorgt, dass die niedrige Frequenz des Wellenganges in die Frequenz des Netzes, die bei 50 oder 60 Hz liegt, überführt.In a further embodiment of the invention, the variable capacitance of the flat-wound electroactive polymer film interacts with a generator. This generator has a generator circuit, a supply battery, an intermediate capacitor and a control unit, wherein the control unit transmits charges on the intermediate capacitor depending on the wave and / or charges a charging battery and / or feeds a load such as a power supply network. However, in order to introduce the energy into the network, further electronic circuits are required, such as a frequency converter, which also has an intermediate capacity in its intermediate circuit and ensures that the low frequency of the wave is reflected in the frequency of the network at 50 or 60 Hz. transferred.
Es wird somit ein Generator zum Umwandeln von mechanischer Wellenenergie in elektrische Energie ermöglicht, der eine hohe Effizienz aufgrund des erfindungsgemäßen Energietransformers aufweist. Außerdem kann mit Hilfe des Wellenenergietransformers eine Wellenenergieanlage betrieben werden mit einer Vielzahl von Wellenenergietransformern, die als Wellenfolger arbeiten und die auf eine große Meeresfläche mit entsprechend hohem Wellenhub verteilt werden können und die den Bewegungen der Wellen einzeln folgen. Derartige Wellenfolger werden auch „Point Absorber” genannt im Gegensatz zu Gezeitenkraftwerken, bei denen nicht einzelne Wellenfolger auf großen Meeresflächen verteilt werden, sondern bei denen das auflaufende Wasser bei Flut in Auffangbecken gesammelt wird und bei Ebbe wieder über Turbinen abgegeben wird.Thus, a generator for converting mechanical wave energy into electrical energy is possible, which has a high efficiency due to the energy transformer according to the invention. In addition, with the help of the wave energy transformer, a wave energy plant can be operated with a plurality of wave energy transformers, which work as wave followers and which can be distributed over a large sea surface with a correspondingly high wave stroke and which follow the movements of the waves individually. Such wave followers are also called "point absorbers" in contrast to tidal power plants, in which not single wave followers are distributed on large sea surfaces, but where the incoming water is collected at high tide in catch basins and is discharged at low tide on turbines.
Ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen elektroaktiven Polymerfolienkörpers eines Energietransformers weist die nachfolgenden Verfahrenschritte auf. Zunächst wird ein elektroaktives Polymerfolienband aus einem elektroaktiven Polymer hergestellt. Anschließend erfolgt ein einseitiges Beschichten des elektroaktiven Polymerfolienbandes mit einer Elektrodenstruktur und einer Gegenelektrodenstruktur, wobei die Strukturen ohne sich zu berühren kammartig ineinander greifen und die Elektrodenflächen und die Gegenelektrodenflächen größer sind als die dazwischen angeordneten Faltflächen, welche benötigt werden, um anschließend das Aufwickeln zu ermöglichen. Abschließend wird unter Falten des elektroaktiven Polymerfolienbandes zu einem flachgewickelten mehrschichtigen elektroaktiven Polymerfolienkörper aufgewickelt.A process for producing a multilayer electroactive polymer film body of an energy transformer has the following process steps. First, an electroactive polymer film ribbon made of an electroactive polymer is prepared. This is followed by a one-sided coating of the electroactive polymer film strip having an electrode structure and a counter-electrode structure, the structures meshing without touching each other and the electrode surfaces and the counter-electrode surfaces are larger than the interposed folding surfaces, which are required to subsequently allow the winding. Finally, folding the electroactive polymer film ribbon to form a flat-wound multilayer electroactive polymer film body.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass lediglich einseitig die Elektrodenstrukturen auf das elektroaktive Polymerfolienband aufzubringen sind und eine Beschichtung von der Unterseite aus entfallen kann. Gleichzeitig hat es auch den Vorteil, dass keine isolierende Zwischenschichten bei der Wicklung des flachen flexiblen Kondensators einzulagern sind, so dass nicht nur die Kosten für derartige Isolierfolien eingespart werden können, sondern auch der Raumbedarf vermindert wird.This method has the advantage that only on one side the electrode structures are applied to the electroactive polymer film tape and a coating can be omitted from the bottom. At the same time it also has the advantage that no insulating intermediate layers are to be stored in the winding of the flat flexible capacitor, so that not only the cost of such insulating films can be saved, but also the space requirement is reduced.
In den Faltflächen wird bei einer Durchführung des Verfahrens keine Elektrodenstruktur auf dem elektroaktiven Polymerfolienband vorgesehen, sondern lediglich schmale Leitungsstege und schmale Verbindungsstege. Somit wird aus diesen Faltflächen die Breite der Stirnflächen des flachgewickelten elektroaktiven Polymerfolienkörpers und die großflächigen Elektroden der Kammstruktur bilden die Breitseiten des elektroaktiven flachgewickelten Polymerfolienkörpers.When performing the method, no electrode structure is provided on the electroactive polymer film strip in the folding surfaces, but only narrow line webs and narrow connecting webs. Thus, out of these fold surfaces, the width of the end faces of the flat-wound electroactive polymer film body and the large-area electrodes of the comb structure will form the broad sides of the electroactive flat wound polymer film body.
In einer Modifikation des Verfahrens werden auf Randseiten des elektroaktiven Polymerfolienbandes mechanische Verstärkermaterialien auf Randstreifen aufgebracht. Anschließend wird das mechanische Verstärkungsmaterial auf den Randstreifen zu Einspannelementen kompaktiert, nachdem durch Wickeln unter Falten des elektroaktiven Polymerfolienbandes ein flachgewickelter elektroaktiver Polymerfolienkörper entstanden ist und somit auch ein verstärkter Randstreifen zum Kompaktieren vorliegen. Das Kompaktieren wird bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine verstärkte Randzone zu schaffen, mit der der flachgewickelte Kondensator in die unterschiedlichen mechanischen Vorrichtungen zur Wellenenergiegewinnung eingespannt werden kann.In a modification of the method are on edge sides of the electroactive Polymer film belt mechanical reinforcing materials applied to edge strips. Subsequently, the mechanical reinforcing material is compacted on the marginal strip into clamping elements, after a flat-wound electroactive polymer film body has been formed by winding under folding of the electroactive polymer film strip and thus there is also a reinforced edge strip for compacting. The compaction is performed at elevated pressure and elevated temperature to provide a reinforced edge zone that allows the flat wound capacitor to be clamped into the various mechanical wave energy harvesting devices.
Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the following figures.
Die Polymerfolie
Wie es die nächste
Der in
Dabei sind die Elektroden
Der Unterschied zu der in den
In dem in
Wird ein derartiges in
Durch die Anordnung der in den vorhergehenden Figuren gezeigten Elektroden
Um derartige elektrische Ladungen mit Hilfe des Wellenenergietransformers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Polymerfolienkörper (1. Ausführungsform)Polymer film body (1st embodiment)
- 22
- Polymerfolienkörper (2. Ausführungsform)Polymer film body (2nd embodiment)
- 33
- Polymerfolienkörper (3. Ausführungsform)Polymer film body (3rd embodiment)
- 44
- elektroaktive Polymerfolieelectroactive polymer film
- 55
- WellenenergietransformerWave Energy Transformer
- 66
- Elektrodeelectrode
- 77
- Gegenelektrodecounter electrode
- 88th
- Kondensatorcapacitor
- 99
- PolymerfolienbandPolymer foil tape
- 1010
- Elektrodenstruktur (1. Ausführungsform)Electrode structure (1st embodiment)
- 1111
- Elektrodenstruktur (2. Ausführungsform)Electrode structure (2nd embodiment)
- 1212
- PolymerfolienmaterialPolymer sheet material
- 1313
- Seite, auf der Elektroden angeordnet sindSide on which electrodes are arranged
- 1414
- Faltstellefold location
- 1515
- Elektrodenflächeelectrode area
- 1616
- Elektrodenflächeelectrode area
- 1717
- Verbindungssteg an der FaltstelleConnecting bar at the fold
- 1818
- LeiterbahnstegInterconnect bridge
- 1919
- Randstreifenedge strips
- 2020
- Verstärkungsmaterialreinforcing material
- 2121
- Generatorgenerator
- 2222
- Einspannelementclamping
- 2323
- Ende der PolymerfolieEnd of the polymer film
- 2424
- Ende der PolymerfolieEnd of the polymer film
- 2525
- Schraubescrew
- 2626
- Wellewave
- 2727
- Wellengangwaves
- 2828
- Generatorschaltunggenerator circuit
- 2929
- Versorgungsbatteriesupply battery
- 3030
- Zwischenkondensatorintermediate condenser
- 3131
- Steuereinheitcontrol unit
- 3232
- Ladebatterierechargeable battery
- 3333
- Lastload
- 3434
- GegenelektrodenflächeCounter electrode area
- 3535
- GegenelektrodenflächeCounter electrode area
- 3636
- Faltflächefolding surface
- 3737
- Stirnflächeface
- 3838
- Kammstrukturcomb structure
- 3939
- Breitseitebroadside
- 4040
- Frequenzumformerfrequency
- 4141
- Schwimmkörperfloat
- 4242
- Kopplungselementcoupling element
- 4343
- Stromleitungpower line
- 4444
- Stromleitungpower line
- 4545
- DC/DC-WandlerDC / DC converter
- 4646
- Leitungmanagement
- 4747
- Positionssensorposition sensor
- 4848
- Leitungmanagement
- 49 49
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 5050
- Halterungbracket
- 5151
- Halterungbracket
- 5252
- Sensorleitungsensor line
- 5353
- Versorgungsleitungsupply line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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