DE102009059023A1 - Generator for converting mechanical energy into electrical energy - Google Patents

Generator for converting mechanical energy into electrical energy Download PDF

Info

Publication number
DE102009059023A1
DE102009059023A1 DE102009059023A DE102009059023A DE102009059023A1 DE 102009059023 A1 DE102009059023 A1 DE 102009059023A1 DE 102009059023 A DE102009059023 A DE 102009059023A DE 102009059023 A DE102009059023 A DE 102009059023A DE 102009059023 A1 DE102009059023 A1 DE 102009059023A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
combs
interdigital
arrangement
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009059023A
Other languages
German (de)
Inventor
Benjamin 70839 Hagemann
Ulrich 64283 Fass
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102009059023A priority Critical patent/DE102009059023A1/en
Priority to PCT/EP2010/006548 priority patent/WO2011072769A1/en
Priority to EP10778857A priority patent/EP2513989A1/en
Publication of DE102009059023A1 publication Critical patent/DE102009059023A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/181Circuits; Control arrangements or methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/70Application in combination with
    • F05B2220/706Application in combination with an electrical generator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Generator zum Erzeugen von elektrischer Energie. Dieser Generator weist eine erste Interdigitalelektrodenanordnung (10) mit zwei ineinander verschränkten Elektrodenkämmen (11, 12) auf. Eine zweite Interdigitalelektrodenanordnung (20) weist ebenfalls zwei ineinander verschränkte Elektrodenkämme (11, 12) auf. Ein elektroaktives Polymer (1) ist zwischen den Elektrodenkämmen der ersten Interdigitalelektrodenanordnung (10) und zwischen den Elektrodenkämmen (11, 12) der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung (20) und zwischen der ersten Interdigitalelektrodenanordnung (10) und der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung (20) vorgesehen. Eine erste Steuerschaltung ist vorgesehen zum wahlweisen Schalten der Elektrodenkämme (11, 12) der ersten Interdigitalelektrodenanordnung (10) auf unterschiedliche Potentiale oder auf das gleiche Potential.The invention relates to a generator for generating electrical energy. This generator has a first interdigital electrode arrangement (10) with two interlaced electrode combs (11, 12). A second interdigital electrode arrangement (20) likewise has two interlaced electrode combs (11, 12). An electroactive polymer (1) is provided between the electrode combs of the first interdigital electrode arrangement (10) and between the electrode combs (11, 12) of the second interdigital electrode arrangement (20) and between the first interdigital electrode arrangement (10) and the second interdigital electrode arrangement (20). A first control circuit is provided for the selective switching of the electrode combs (11, 12) of the first interdigital electrode arrangement (10) to different potentials or to the same potential.

Description

Die Erfindung betrifft einen Generator zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie mit einem elektroaktiven Polymer. Solche werden beispielsweise in Wellenenergiegeneratoren eingesetzt. Ein Wellenenergiegenerator weist zum Beispiel eine mehrschichtige elektroaktive Polymerfolie mit einer Elektrode und einer Gegenelektrode eines mechanisch flexiblen Kondensators auf.The invention relates to a generator for converting mechanical energy into electrical energy with an electroactive polymer. Such are used for example in wave energy generators. A wave energy generator, for example, comprises a multilayer electroactive polymer film having an electrode and a counter electrode of a mechanically flexible capacitor.

Aus der Druckschrift DE 60 2004 008 639 T2 ist ein derartiger Wellenenergiegenerator bekannt, wobei ein Schwimmkörper ein Verbindungselement trägt, das mit dem Wellengang auf- und abgleitet und entsprechend elektrische Energie in einer das Verbindungselement umgebenden Spule erzeugt.From the publication DE 60 2004 008 639 T2 Such a wave energy generator is known, wherein a floating body carries a connecting element which slides up and down with the swell and correspondingly generates electrical energy in a coil surrounding the connecting element.

Aus der Druckschrift US 2007/0257490 A1 ist ein System und ein Verfahren zur Nutzung eines elektroaktiven Polymers bekannt, um mechanische Energie, die ursprünglich in einer oder mehreren Wellen enthalten ist, in elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist der Generator ein maritimes Gerät auf, das die mechanische Energie einer Welle in mechanische Energie umwandelt, die als Eingang für den elektroaktiven Polymertransformer geeignet ist. In dem elektroaktiven Polymer sind Kondensatoren untergebracht, deren Kapazitäten sich bei Dehnungen und Stauchungen des Polymers verändern. Der Generatorzyklus verläuft folgendermaßen: Am Anfang ist das Polymer entspannt und keine Ladung befinden sich in den Kondensatoren. Anschließend wird das Polymer so gedehnt, dass der Kondensator eine hohe Kapazität aufweist. Anschließend werden Ladungen auf dem Kondensator aufgebracht und das Polymer wieder entspannt. Dadurch verringert sich die Kapazität, was bei gleichbleibender Ladung zu höheren Spannungen führ. Die Ladungen werden abgeführt und aus der Spannungsdifferenz der Ladungen zwischen dem Ladevorgang und dem Entladevorgang elektrische Energie gewonnen, die in eine Last verbraucht werden kann. Nachteilig an einer solchen Anordnung ist, dass nicht während der Gesamtwellenbewegung mechanische Energie in elektrische Energie gewandelt wird, wodurch der Wirkungsgrad relativ gering ist.From the publication US 2007/0257490 A1 For example, a system and method for utilizing an electroactive polymer to convert mechanical energy originally contained in one or more waves into electrical energy is known. For this purpose, the generator has a marine device, which converts the mechanical energy of a wave into mechanical energy, which is suitable as input for the electroactive polymer transformer. The electroactive polymer accommodates capacitors whose capacitances change as the polymer expands and compresses. The generator cycle is as follows: At the beginning, the polymer is relaxed and there is no charge in the capacitors. Subsequently, the polymer is stretched so that the capacitor has a high capacity. Subsequently, charges are applied to the capacitor and the polymer is relaxed again. This reduces the capacitance, which leads to higher voltages while the charge remains constant. The charges are dissipated, and from the voltage difference of the charges between the charging operation and the discharging operation, electrical energy is gained, which can be consumed in a load. A disadvantage of such an arrangement is that mechanical energy is not converted into electrical energy during the total shaft movement, whereby the efficiency is relatively low.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Generator zu schaffen, der einen höheren Wirkungsgrad bereitstellt. Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Generators bereitzustellen.The object of the invention is thus to provide a generator which provides a higher efficiency. It is also an object of the invention to provide a method for operating such a generator.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims.

Die Erfindung betrifft einen Generator zum Erzeugen elektrischer Energie. Dieser Generator weist eine erste Interdigitalelektrodenanordnung mit zwei ineinander verschränkten Elektrodenkämmen und eine zweite Interdigitalelektrodenanordnung mit zwei ineinander verschränkten Elektrodenkämmen auf. Einer der Elektrodenkämme der ersten Interdigitalelektrodenanordnung wird als erster Elektrodenkamm und ein anderer der Elektrodenkämme der ersten Interdigitalelektrodenanordnung wird als zweiter Elektrodenkamm bezeichnet. Elektroaktives Polymer ist zwischen den Elektrodenkämmen der ersten Interdigitalelektrodenanordnung, zwischen den Elektrodenkämmen der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung und zwischen der ersten Interdigitalelektrodenanordnung und der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung vorgesehen. Eine erste Steuerschaltung ist vorgesehen zum wahlweisen Schalten der Elektrodenkämme der ersten Interdigitalelektrodenanordnung auf unterschiedliche Potentiale oder auf das gleiche Potential. Somit ist die erste Steuerschaltung zum wahlweisen Schalten des ersten Elektrodenkamms und des zweiten Elektrodenkamms auf unterschiedliche Potentiale oder auf das gleiche Potential vorgesehen.The invention relates to a generator for generating electrical energy. This generator has a first interdigital electrode arrangement with two intermeshed electrode combs and a second interdigital electrode arrangement with two intermeshed electrode combs. One of the electrode combs of the first interdigital electrode assembly is referred to as a first electrode comb, and another of the electrode combs of the first interdigital electrode assembly is referred to as a second electrode comb. Electroactive polymer is provided between the electrode combs of the first interdigital electrode assembly, between the electrode combs of the second interdigital electrode assembly and between the first interdigital electrode assembly and the second interdigital electrode assembly. A first control circuit is provided for selectively switching the electrode combs of the first interdigital electrode arrangement to different potentials or to the same potential. Thus, the first control circuit is provided for selectively switching the first electrode comb and the second electrode comb to different potentials or to the same potential.

Mit dem vorgestellten Generator kann während Bewegungen in unterschiedliche Richtungen jeweils Energie gewandelt werden. Dadurch, dass die Elektrodenkämme auf unterschiedliche oder auf gleiche Potentiale geladen werden können, können durch die Auswahl der Potentiale unterschiedliche Kondensatoren realisiert werden. Dadurch ist es nicht nur möglich, während des Auseinanderziehens in die eine Richtung, sondern auch während des Auseinanderziehens in die zweite Richtung, Energie zu gewinnen. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Generators erhöht.With the presented generator energy can be converted during movements in different directions. Because the electrode combs can be charged to different or equal potentials, different capacitors can be realized by selecting the potentials. As a result, it is not only possible to gain energy while being pulled apart in one direction, but also during the separation in the second direction. This increases the efficiency of the generator.

Vorzugsweise ist eine zweite Steuerschaltung zum wahlweisen Schalten der Elektrodenkämme der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung auf unterschiedliche Potentiale oder auf das gleiche Potential vorgesehen. Die zweite Steuerschaltung schaltet somit einen ersten Elektrodenkamm der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung und einen zweiten Elektrodenkamm der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung wahlweise auf unterschiedliche Potentiale oder auf das gleiche Potential. Somit ergibt sich eine erhöhte Flexibilität in Bezug auf die Anordnung der Kondensatoren, die dadurch sowohl in die erste Richtung als auch in die zweite Richtung angeordnet werden können.Preferably, a second control circuit is provided for selectively switching the electrode combs of the second interdigital electrode arrangement to different potentials or to the same potential. The second control circuit thus selectively switches a first electrode comb of the second interdigital electrode arrangement and a second electrode comb of the second interdigital electrode arrangement to different potentials or to the same potential. This results in an increased flexibility with regard to the arrangement of the capacitors, which can be arranged in both the first direction and in the second direction.

Der einzelne elektroaktive Polymergenerator weist vorzugsweise ein dielektrisches Elastomer und Elektroden aus einem flexiblen elektrisch leitenden Material auf, welches den Dehnungen und Stauchungen des Elastomers folgt. Die Abführung von generierten Ladungen von dem Elastomer über entsprechend flexible Elektroden, die den Verformungen, Dehnungen und Stauchungen des elektroaktiven Polymergenerators folgen können, wird zuverlässig sichergestellt.The single electroactive polymer generator preferably comprises a dielectric elastomer and electrodes of a flexible electrically conductive material which follows the strains and compressions of the elastomer. The discharge of generated charges from the elastomer over Correspondingly flexible electrodes, which can follow the deformations, strains and compressions of the electroactive polymer generator, are reliably ensured.

In einer Ausführungsform weist jeder der Elektrodenkämme einer Interdigitalelektrodenanordnung jeweils Längserstreckungen auf, wobei jede der Längserstreckungen jeweils einer Längserstreckung des jeweils anderen Elektrodenkamms der gleichen Interdigitalelektrodenanordnung benachbart gegenüberliegt. Jede der Elektrodenkämme weist zusätzlich eine Sammelelektrode auf, die die Längserstreckungen dieses Elektrodenkamms miteinander verbindet. Mindestens jeweils eine der Steuerschaltungen ist zum Beaufschlagen der Sammelelektrode mit einem Potential eingerichtet. Mit dieser Anordnung ist es möglich, dass die Steuerschaltung an einem einzigen Punkt mit dem Elektrodenkamm verbunden ist und über diesen der gesamte Elektrodenkamm aufgeladen werden kann.In one embodiment, each of the electrode combs of an interdigital electrode arrangement has respective longitudinal extensions, wherein each of the longitudinal extensions in each case lies opposite a longitudinal extension of the respective other electrode comb of the same interdigital electrode arrangement. Each of the electrode combs additionally has a collecting electrode which connects the longitudinal extensions of this electrode comb. At least one of the control circuits is set up to apply a potential to the collecting electrode. With this arrangement, it is possible that the control circuit is connected at a single point to the electrode comb and can be charged via this the entire electrode comb.

Vorzugsweise sind die Längserstreckungen der Elektrodenkämme vollständig von dem Polymer umgeben. Dadurch wird sichergestellt, dass die Elektrodenkämme in alle Raumrichtungen Kondensatoren bilden können.Preferably, the longitudinal extents of the electrode combs are completely surrounded by the polymer. This ensures that the electrode combs can form capacitors in all spatial directions.

Vorzugsweise sind die erste Interdigitalelektrodenanordnung und die zweite Interdigitalelektrodenanordnung identisch geformt, so dass sich eine symmetrische Kapazitätsverteilung in dem Generator ergibt.Preferably, the first interdigital electrode arrangement and the second interdigital electrode arrangement are identically shaped such that a symmetrical capacitance distribution results in the generator.

Besonders geeignet ist der Generator als Wellenenergiegenerator. Von einer Welle wird mechanische Energie nicht nur in eine Raumrichtung, sondern auch in allen Raumrichtungen einer Ebene bereitgestellt. Das Fluid unterhalb der Fluidoberfläche bewegt sich auf einer Kreisbahn. Somit wird mechanische Arbeit nicht nur in einer Richtung, sondern in allen Richtungen verrichtet. Durch das Wandeln von mechanischer Arbeit, die in unterschiedliche Raumrichtung verrichtet wird, erhöht sich die Effizienz.The generator is particularly suitable as a wave energy generator. A shaft provides mechanical energy not only in one spatial direction but also in all spatial directions of a plane. The fluid below the fluid surface moves in a circular path. Thus, mechanical work is done not only in one direction, but in all directions. By converting mechanical work that is done in different spatial directions, the efficiency increases.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Generator eine Vielzahl von Interdigitalelektrodenanordnungen auf, die nebeneinander in Form eines Quaders angeordnet sind. Eine solche ermöglicht eine sehr kompakte Anordnung von Elektrodenanordnungen, so dass der Raum in dem Polymer gut ausgenutzt wird.In a further embodiment, the generator has a plurality of interdigital electrode arrangements, which are arranged side by side in the form of a cuboid. Such allows a very compact arrangement of electrode arrangements, so that the space in the polymer is well utilized.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Generators. Dabei werden Elektrodenkämme, die in Bezug auf eine erste Raumrichtung benachbart sind, auf unterschiedliche Potentiale geladen. Anschließend wird das Polymer in der ersten Raumrichtung derart auseinander gezogen, dass sich der Abstand zwischen den benachbarten Elektrodenkämmen erhöht. Anschließend werden die Elektrodenkämme entladen und anschließend derart geladen, dass diejenigen Elektrodenkämme, die in eine zweite Raumrichtung benachbart sind, auf unterschiedliche Potentiale geladen werden.The invention also relates to a method for operating a generator according to the invention. In this case, electrode combs, which are adjacent with respect to a first spatial direction, are charged to different potentials. Subsequently, the polymer is pulled apart in the first spatial direction such that the distance between the adjacent electrode combs increases. Subsequently, the electrode combs are discharged and subsequently charged such that those electrode combs which are adjacent in a second spatial direction are charged to different potentials.

Anschließend wird das Polymer in der zweiten Raumrichtung derart auseinander gezogen, dass sich der Abstand zwischen den benachbarten Elektrodenkämmen erhöht. Somit wird in vorteilhafter Weise beim Auseinanderziehen in die beiden Raumrichtungen jeweils Energie gewandelt.Subsequently, the polymer is pulled apart in the second spatial direction such that the distance between the adjacent electrode combs increases. Thus, in each case energy is converted when pulling in the two spatial directions in an advantageous manner.

Vorzugsweise sind die erste Raumrichtung und die zweite Raumrichtung zueinander senkrecht. Dies ermöglicht einen senkrechten Aufbau der Elektrodenkammstruktur, was die Produktion eines solchen Generators vereinfacht.Preferably, the first spatial direction and the second spatial direction are perpendicular to each other. This allows a vertical structure of the electrode comb structure, which simplifies the production of such a generator.

In einer Ausführungsform unterscheiden sich die Potentialunterschiede bei den Schritten: Laden von Elektrodenkämmen, die in eine erste Raumrichtung benachbart sind und das Laden von Elektrodenkämmen, die in eine zweite Raumrichtung benachbart sind. Damit kann auf unterschiedliche Abstände der Elektrodenkämme innerhalb von Interelektrodenanordnungen und zwischen Interelektrodenanordnungen Rücksicht genommen werden. Zudem ist es möglich, auszugleichen, falls das Polymer in eine Raumrichtung eine andere Elastizität als in die andere Raumrichtung aufweist.In one embodiment, the potential differences in the steps differ: charging of electrode combs that are adjacent in a first spatial direction and charging of electrode combs that are adjacent in a second spatial direction. Thus, consideration can be given to different distances of the electrode combs within interelectrode arrangements and between interelectrode arrangements. In addition, it is possible to compensate if the polymer has a different elasticity in one spatial direction than in the other spatial direction.

In einer Ausführungsform wird lediglich in eine erste Raumrichtung aktiv durch eine von Außen zugefügte mechanische Kraft gezogen. Während des Zurückfederns dehnt sich der Generator aufgrund seiner Elastizität auch aufgrund der Inkompressibilität des Polymers in die zweite Raumrichtung aus. Dadurch kann allein durch das Rückfedern ohne zusätzlich von außen zugeführte Arbeit elektrische Energie gewonnen werden.In one embodiment, only in a first spatial direction is actively pulled by a mechanical force added externally. During springback, due to its elasticity, the generator also expands due to the incompressibility of the polymer in the second spatial direction. As a result, electrical energy can be obtained solely by spring-back without additional externally supplied work.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Dabei zeigtThe invention is illustrated in more detail in the drawings with reference to an embodiment. It shows

1 eine erste Interdigitalelektrodenanordnung mit ineinander verschränkten Elektrodenkämmen in einer Draufsicht; 1 a first interdigital electrode arrangement with interdigitated electrode combs in a plan view;

2 mehrere nebeneinander angeordnete Interdigitalelektrodenanordnungen; 2 a plurality of juxtaposed interdigital electrode assemblies;

3 die Beschattung mehrerer Interdigitalelektrodenanordnungen in einem ersten Betriebsmodus; 3 the shading of a plurality of interdigital electrode arrangements in a first operating mode;

4 die Beschaltung der in 3 gezeigten Vielzahl von Interdigitalelektrodenanordnungen in einem zweiten Betriebsmodus; 4 the wiring of in 3 shown plurality of interdigital electrode assemblies in a second mode of operation;

5 zwei Interdigitalelektrodenanordnungen mit Schaltern zum Beaufschlagen der Elektrodenkämme der Interdigitalelektroden. 5 two interdigital electrode arrangements with switches for charging the electrode combs of the interdigital electrodes.

6 eine weitere Ausführungsform mehrerer nebeneinander angeordneter Interdigitalelektrodenanordnungen; 6 a further embodiment of a plurality of juxtaposed interdigital electrode arrangements;

1 zeigt eine erste Interdigitalelektrodenanordnung 10. Die erste Interdigitalelektrodenanordnung 10 weist einen ersten Elektrodenkamm 11 und einen zweiten Elektrodenkamm 12 auf. Der erste Elektrodenkamm 11 besteht aus einer Sammelelektrode 6 und mehreren Längserstreckungen, die senkrecht von der Sammelelektrode 6 abzweigen und von denen die obersten drei mit dem Bezugszeichen 2, 4 und 8 gekennzeichnet sind. Der zweite Elektrodenkamm 12 enthält eine Sammelelektrode 7 sowie eine Vielzahl von Längserstreckungen. Die obersten Längserstreckungen sind mit den Bezugszeichen 3 und 5 bezeichnet. Die Elektrodenkämme 11 und 12 sind ineinander verschränkt, so dass die Längserstreckungen des Elektrodenkamms 11 jeweils Längserstreckungen des Elektrodenkamms 12 gegenüberliegen. Die Längserstreckungen sind jeweils waagerecht eingezeichnet. Die Längserstreckung 3 liegt nach oben hin der Längserstreckung 2 und nach unten hin der Längserstreckung 4 gegenüber. Die Längserstreckung 4 liegt nach oben hin der Längserstreckung 3 und nach unten hin der Längserstreckung 5 gegenüber. Diese Anordnung der sich jeweils parallel gegenüberliegenden Längserstreckungen der Elektrodenkämme 11 und 12 wird entsprechend nach unten fortgesetzt. 1 shows a first interdigital electrode arrangement 10 , The first interdigital electrode arrangement 10 has a first electrode comb 11 and a second electrode comb 12 on. The first electrode comb 11 consists of a collecting electrode 6 and a plurality of longitudinal extensions perpendicular to the collecting electrode 6 branch off and of which the top three by the reference numeral 2 . 4 and 8th Marked are. The second electrode comb 12 contains a collecting electrode 7 as well as a multiplicity of longitudinal extensions. The uppermost longitudinal extensions are denoted by the reference numerals 3 and 5 designated. The electrode combs 11 and 12 are interlocked, so that the longitudinal extent of the electrode comb 11 each longitudinal extent of the electrode comb 12 are opposite. The longitudinal extensions are each drawn horizontally. The longitudinal extension 3 lies at the top of the longitudinal extent 2 and down the longitudinal extent 4 across from. The longitudinal extension 4 lies at the top of the longitudinal extent 3 and down the longitudinal extent 5 across from. This arrangement of each parallel opposite longitudinal extents of the electrode combs 11 and 12 will continue downwards accordingly.

Die Elektrodenkämme 11 und 12 sind in einem elektroaktiven Polymer 1 untergebracht. Dieses Polymer 1 umschließt sämtliche Längserstreckungen sowie den Großteil der Sammelelektroden 6 und 7, die nur an einem Ende, und zwar unten aus dem Polymer 1, herausragen und dort elektrisch kontaktiert werden können.The electrode combs 11 and 12 are in an electroactive polymer 1 accommodated. This polymer 1 encloses all longitudinal extensions as well as most of the collecting electrodes 6 and 7 that are only at one end, down from the polymer 1 , protrude and can be contacted there electrically.

2 zeigt in explodierter Darstellung drei nebeneinander angeordnete Interdigitalelektrodenanordnungen in einer Schrägansicht. Die drei Interdigitalelektrodenanordnungen 10, 20 und 30 sind nebeneinander angeordnet, so dass jeweils die Elektrodenkämme einer Interdigitalelektrodenanordnung in einer Ebene angeordnet sind. Diese Ebenen unterschiedlicher Interdigitalelektrodenanordnungen sind parallel zueinander. Die Interdigitalelektrodenanordnungen 10, 20 und 30 sind jeweils identisch aufgebaut. Die Interdigitalelektrodenanordnungen 10, 20 und 30 weisen, wie auch in 1 gezeigt, das Polymer auf. Das Polymer erstreckt sich, in der 2 nicht gezeigt, auch zwischen den Interdigitalelektrodenanordnungen, so dass der Zwischenraum zwischen diesen Interdigitalelektrodenanordnungen vollständig von dem Polymer aufgefüllt ist. Ein Elektrodenkamm 11 der Interdigitalelektrodenanordnung 10 ist derart von dem Polymer umgeben, dass zwischen ihm und dem Elektrodenkamm 12 der Interdigitalelektrodenanordnung 10 sowie zwischen dem Elektrodenkamm 11 der Interdigitalelektrodenanordnung 10 und den Elektrodenkämmen 11 und 12 der Interdigitalelektrodenanordnung 20 jeweils das Polymer 1 vorgesehen ist. 2 shows an exploded view of three juxtaposed interdigital electrode arrays in an oblique view. The three interdigital electrode arrangements 10 . 20 and 30 are arranged side by side, so that in each case the electrode combs of an interdigital electrode arrangement are arranged in a plane. These planes of different interdigital electrode arrangements are parallel to each other. The interdigital electrode arrangements 10 . 20 and 30 are each constructed identically. The interdigital electrode arrangements 10 . 20 and 30 wise, as well as in 1 shown the polymer on. The polymer extends in the 2 not shown, also between the interdigital electrode arrays so that the gap between these interdigital electrode arrays is completely filled by the polymer. An electrode comb 11 the interdigital electrode arrangement 10 is so surrounded by the polymer that between it and the electrode comb 12 the interdigital electrode arrangement 10 and between the electrode comb 11 the interdigital electrode arrangement 10 and the electrode combs 11 and 12 the interdigital electrode arrangement 20 each the polymer 1 is provided.

3 zeigt einen Querschnitt durch eine Anordnung 500 mit einer Vielzahl von übereinander angebrachten Interdigitalelektrodenanordnungen 10, 20, 30, 40 und 50. Die Interdigitalelektrodenanordnungen 10, 20, 30, 40 und 50 sind jeweils durch die Längserstreckungen geschnitten. In der linken Reihe sieht man die Längserstreckung 2, in der rechts daneben liegenden Reihe die Längserstreckung 3, rechts davon schließen sich die Längserstreckungen 4, 5 und 8 an. Die Längserstreckungen sind jeweils mit Punkten oder mit Schraffuren gekennzeichnet. Die Längserstreckungen sind jeweils auf elektrische Potentiale aufgeladen. Diejenigen Längserstreckungen, die Punkte aufweisen, sind auf ein hohes Potenzial geladen, während die Längserstreckungen, die auf einem niedrigen Potential liegen, schraffiert gekennzeichnet sind. Die Längserstreckungen aller gezeigten Interdigitalelektrodenanordnungen 2, 4 und 8 sind jeweils auf das hohe Potential und die Längserstreckungen 3 und 5 sind jeweils auf das niedrige Potential gelegt. Somit ergeben sich elektrische Spannungen zwischen den Längserstreckungen 2 und 3, zwischen den Längserstreckungen 3 und 4, zwischen den Längserstreckungen 4 und 5, zwischen den Längserstreckungen 5 und 8 jeder der Interdigitalelektrodenanordnungen. Mit anderen Worten, es entsteht eine Vielzahl von Kondensatoren, deren Platten waagerecht verlaufen. 3 shows a cross section through an arrangement 500 with a plurality of stacked interdigital electrode arrays 10 . 20 . 30 . 40 and 50 , The interdigital electrode arrangements 10 . 20 . 30 . 40 and 50 are each cut through the longitudinal extensions. In the left row you can see the longitudinal extension 2 , in the right next to it row the longitudinal extent 3 On the right, the longitudinal extensions close 4 . 5 and 8th at. The longitudinal extensions are each marked with dots or with hatching. The longitudinal extensions are each charged to electrical potentials. Those longitudinal extensions which have points are charged to a high potential, while the longitudinal extensions, which are at a low potential, are hatched. The longitudinal extents of all shown interdigital electrode arrangements 2 . 4 and 8th are each on the high potential and the longitudinal extents 3 and 5 are each set to the low potential. This results in electrical voltages between the longitudinal extensions 2 and 3 , between the longitudinal stretches 3 and 4 , between the longitudinal stretches 4 and 5 , between the longitudinal stretches 5 and 8th each of the interdigital electrode assemblies. In other words, it creates a variety of capacitors whose plates are horizontal.

Es ist zu bemerken, dass die Anordnung 500 in Wirklichkeit eine viel größere Anzahl von Interdigitalelektroden und Längserstreckungen, als in 4 gezeigt, aufweist, so dass es keine Rolle spielt, ob die Anzahl der nebeneinander liegenden Elektrodenkämme gerade oder ungerade ist.It should be noted that the arrangement 500 in reality, a much larger number of interdigital electrodes and elongations than in 4 so that it does not matter if the number of adjacent electrode crests is even or odd.

Die Richtung, die waagerecht verläuft, ist mit x und die Richtung, die senkrecht verläuft, ist mit y gekennzeichnet. Um die Anordnung 50 als Generator zu verwenden, wird die Anordnung folgendermaßen geladen. Im entspannten Zustand werden Ladungen auf die Längserstreckungen der Interdigitalelektroden aufgebracht. Somit ergeben sich jeweils Spannungen U1 zwischen den Längserstreckungen benachbarter Schichten. Die Anordnung 1 wird in dem Generator so gestreckt, dass die Anordnung 1 in y-Richtung größer und in x-Richtung kleiner wird. Das Polymer 1 ist entsprechend elastisch ausgebildet. Nach diesem Auseinanderziehen der Anordnung 500 ist die Kapazität der Kondensatoren zwischen den Längserstreckungen der Interdigitalelektroden 10, 20, 30, 40 und 50 geringer geworden. Da die Ladung auf den Längserstreckungen jeweils gleich ist, ist die Spannung größer geworden. Somit hat sich auch die elektrische Energie erhöht. Es wurde Arbeit an den Ladungen verrichtet, dadurch dass sie auseinander gezogen wurden. Im folgenden Schritt werden die Längserstreckungen wieder entladen, bevor die Anordnung 500 wieder in ihre Ausgangslage sich zurückbewegt.The direction that runs horizontally is with x and the direction that runs vertically is marked with y. To the arrangement 50 as a generator, the device is loaded as follows. In the relaxed state, charges are applied to the longitudinal extents of the interdigital electrodes. Thus, in each case stresses U1 arise between the longitudinal extensions of adjacent layers. The order 1 is stretched in the generator so that the arrangement 1 becomes larger in the y direction and smaller in the x direction. The polymer 1 is designed to be elastic. After this pulling apart of the arrangement 500 is the capacitance of the capacitors between the longitudinal extents of the interdigital electrodes 10 . 20 . 30 . 40 and 50 become smaller. Since the charge on the longitudinal extensions is the same, the voltage has become larger. Thus, the electrical energy has increased. Work on the cargoes was done by pulling them apart. In the following step, the longitudinal extensions are discharged again before the arrangement 500 moved back to their original position.

Es gibt auch alternative Ausführungen, in denen die Spannung gehalten wird oder das elektrische Feld konstant gehalten wird, anstatt die Ladung konstant zu halten.There are also alternative embodiments in which the voltage is maintained or the electric field is kept constant rather than keeping the charge constant.

4 zeigt im Schnitt die Anordnung 500 aus 3, wobei die Längserstreckungen der Interdigitalelektrodenanordnungen 10, 20, 30, 40 und 50 unterschiedlich geladen sind. Die Interdigitalelektrodenanordnungen 10, 30 und 50 sind mit dem positiven Potential beaufschlagt, während die Elektrodenanordnungen mit sämtlichen Längserstreckungen mit dem negativen Potential verbunden sind. 4 shows in section the arrangement 500 out 3 , wherein the longitudinal extents of the interdigital electrode arrangements 10 . 20 . 30 . 40 and 50 are loaded differently. The interdigital electrode arrangements 10 . 30 and 50 are applied to the positive potential, while the electrode assemblies are connected with all the longitudinal extensions with the negative potential.

In der Beschreibung der 3 wurde angegeben, dass, nachdem die Anordnung 500 in der maximalen Auslenkung bezüglich der y-Richtung ist, die Längserstreckungen entladen werden Nach diesem Entladevorgang werden die Elektrodenanordnungen wie in der 4 erneut auf unterschiedliche Potentiale geladen. Anschließend wird die Anordnung 500 in x-Richtung gestreckt, wodurch sich eine Stauchung in y-Richtung ergibt. Durch die Änderung des Dehnungszustands in x-Richtung verringert sich die Kapazität der Kondensatoren, die durch die Längserstreckungen und das Polymer gebildet werden. Durch die Verringerung der Kapazität der Kondensatoren erhöht sich die elektrische Spannung. In maximaler Auslenkung bezüglich der x-Richtung werden die Längserstreckungen wieder entladen. Somit wird mechanische Energie in elektrische Energie gewandelt, wobei nicht nur die Streckung in eine Richtung zum Wandeln von Energie genutzt wird, sondern auch die Streckung in die andere Richtung.In the description of 3 was stated that after the arrangement 500 in the maximum deflection with respect to the y-direction, the longitudinal extensions are discharged After this discharge, the electrode arrangements are as in 4 again loaded to different potentials. Subsequently, the arrangement 500 stretched in the x direction, resulting in a compression in the y direction. By changing the strain state in the x-direction, the capacitance of the capacitors formed by the longitudinal extents and the polymer decreases. By reducing the capacitance of the capacitors, the electrical voltage increases. In maximum deflection with respect to the x-direction, the longitudinal extensions are discharged again. Thus, mechanical energy is converted into electrical energy, using not only the extension in one direction to convert energy, but also the extension in the other direction.

5 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der Steuerschaltung zum Beaufschlagen der Elektrodenkämme. Eine Steuerschaltung 600 weist die Umschalter S1, S2, S3 und S4 auf. Der Umschalter S1 ist mit seinem ersten Anschluss mit der Sammelschiene 6 der Interdigitalelektrodenanordnung verbunden, während der erste Anschluss des Schalters S2 mit der Sammelschiene 7 des Elektrodenkamms 12 der Interdigitalelektrodenanordnung 10 verbunden ist. Der erste Anschluss des Schalters S3 ist mit der Sammelelektrode 6 des Elektrodenkamms 11 der Interdigitalelektrodenanordnung 20 verbunden, während deren Elektrodenkamm 12 durch seine Sammelschiene 7 mit dem ersten Anschluss des Schalters S4 verbunden ist. Die Schalter S1, S2, S3 und S4 weisen jeweils einen ersten, einen zweiten und einen dritten Anschluss auf. Die Schalter werden so betätigt, dass der erste Anschluss entweder mit dem zweiten Anschluss oder mit dem dritten Anschluss des jeweiligen Schalters verbunden ist. 5 schematically shows a section of the control circuit for applying the electrode combs. A control circuit 600 has the switches S1, S2, S3 and S4. The switch S1 is with its first connection to the busbar 6 the interdigital electrode assembly, while the first terminal of the switch S2 to the busbar 7 of the electrode comb 12 the interdigital electrode arrangement 10 connected is. The first terminal of the switch S3 is connected to the collecting electrode 6 of the electrode comb 11 the interdigital electrode arrangement 20 connected while their electrode comb 12 through his busbar 7 is connected to the first terminal of the switch S4. The switches S1, S2, S3 and S4 each have a first, a second and a third terminal. The switches are operated so that the first terminal is connected either to the second terminal or to the third terminal of the respective switch.

In der in 5 gezeigten Konfiguration sind die ersten Anschlüsse der Schalter S1 und S3 jeweils mit ihren zweiten Anschlüssen verbunden, während bei den Schaltern S2 und S4 der erste Anschluss mit den dritten Anschlüssen verbunden ist. An den zweiten Anschlüssen der Schalter S1, S2, S3 und S4 ist jeweils das hohe Potential angeschlossen, während an den dritten Anschlüssen jeweils das negative Potential angeschlossen ist.In the in 5 In the configuration shown, the first terminals of the switches S1 and S3 are respectively connected to their second terminals, while in the switches S2 and S4, the first terminal is connected to the third terminals. At the second terminals of the switches S1, S2, S3 and S4, the high potential is connected in each case, while at the third terminals in each case the negative potential is connected.

Somit sind die Elektrodenkämme 11 der Interdigitalelektrodenanordnungen 10 und 20 jeweils auf das hohe Potential geladen, während die Elektrodenkämme 12 der Interdigitalelektrodenanordnungen 10 und 20 jeweils mit dem negativen Potential verbunden sind. Diese Schaltung entspricht der in 3 gezeigten Beschaltung. Sollen die Längserstreckungen entsprechend 4 geladen werden, so werden die Schalter S1 und S2 jeweils so geschaltet, dass der erste Anschluss mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, während die Schalter S3 und S4 jeweils ihren ersten Anschluss mit ihrem zweiten Anschluss verbinden.Thus, the electrode combs 11 the interdigital electrode arrangements 10 and 20 each charged to the high potential while the electrode combs 12 the interdigital electrode arrangements 10 and 20 are each connected to the negative potential. This circuit corresponds to the one in 3 shown wiring. Should the longitudinal extent corresponding 4 are loaded, the switches S1 and S2 are respectively switched so that the first terminal is connected to the second terminal, while the switches S3 and S4 each connect their first terminal to their second terminal.

Zusätzlich zu der Schaltung 600 ist noch eine, in der 5 nicht gezeigte Schaltung zum Weiterverarbeiten der gewandelten Energie sowie ein Steuergerät zum Festlegen der Lade- und Entladezeitpunkte.In addition to the circuit 600 is still one in the 5 not shown circuit for processing the converted energy and a controller for setting the charging and discharging times.

7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Interdigitalelektrodenanordnungen. Diese unterscheiden sich von denen aus 2 dadurch, dass die Sammelelektroden anders angeordnet sind. Die Sammelelektroden 11 der Interdigitalelektroden 10, 30 und 50 sowie die Sammelelektroden 12 der Interdigitalelektroden 10, 30 und 50 werden nach unter herausgeführt und elektrisch kontaktiert die Sammelelektroden 11 und 12 der Interdigitalelektroden 20, 40 und 60 nach oben herausgeführt werden. Somit reicht es, lediglich vier Schalter S1, S2, S3 und S4 vorzusehen, um alle Sammelelektroden je nach Bedarf zu kontaktieren. 7 shows a further embodiment of the interdigital electrode arrangements. These are different from those 2 in that the collecting electrodes are arranged differently. The collecting electrodes 11 the interdigital electrodes 10 . 30 and 50 as well as the collecting electrodes 12 the interdigital electrodes 10 . 30 and 50 are led out to the bottom and electrically contacted the collecting electrodes 11 and 12 the interdigital electrodes 20 . 40 and 60 be led out to the top. Thus, it is sufficient to provide only four switches S1, S2, S3 and S4 to contact all collecting electrodes as needed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Polymerpolymer
22
Längserstreckunglongitudinal extension
33
Längserstreckunglongitudinal extension
44
Längserstreckunglongitudinal extension
5 5
Längserstreckunglongitudinal extension
66
Sammelelektrodecollecting electrode
77
Sammelelektrodecollecting electrode
88th
Längserstreckunglongitudinal extension
1010
InterdigitalelektrodenanordnungInterdigitated electrode arrangement
1111
Elektrodenkammelectrode comb
1212
Elektrodenkammelectrode comb
2020
InterdigitalelektrodenanordnungInterdigitated electrode arrangement
3030
InterdigitalelektrodenanordnungInterdigitated electrode arrangement
500500
Anordnungarrangement
600600
Steuerschaltungcontrol circuit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 602004008639 T2 [0002] DE 602004008639 T2 [0002]
  • US 2007/0257490 A1 [0003] US 2007/0257490 A1 [0003]

Claims (10)

Generator zum Wandeln von mechanischer Energie in elektrische Energie, mit folgenden Merkmalen: – eine erste Interdigitalelektrodenanordnung (10) mit zwei ineinander verschränkten Elektrodenkämmen (11, 12), – eine zweite Interdigitalelektrodenanordnung (20) mit zwei ineinander verschränkten Elektrodenkämmen (11, 12), – elektroaktives Polymer (1) zwischen den Elektrodenkämmen (11, 12) der ersten Interdigitalelektrodenanordnung (10), zwischen den Elektrodenkämmen (11, 12) der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung (20) und zwischen der ersten Interdigitalelektrodenanordnung (10) und der zweiten Interdigitalelektrodenanordnung (20), dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Steuerschaltung (S1, S2) vorgesehen ist zum wahlweisen Schalten der Elektrodenkämme der ersten Interdigitalelektrodenanordnung (10) auf unterschiedliche Potentiale oder auf das gleiche Potential.Generator for converting mechanical energy into electrical energy, comprising: - a first interdigital electrode arrangement ( 10 ) with two interlinked electrode combs ( 11 . 12 ), - a second interdigital electrode arrangement ( 20 ) with two interlinked electrode combs ( 11 . 12 ), - electroactive polymer ( 1 ) between the electrode combs ( 11 . 12 ) of the first interdigital electrode arrangement ( 10 ), between the electrode combs ( 11 . 12 ) of the second interdigital electrode arrangement ( 20 ) and between the first interdigital electrode arrangement ( 10 ) and the second interdigital electrode arrangement ( 20 ), characterized in that a first control circuit (S1, S2) is provided for selectively switching the electrode combs of the first interdigital electrode arrangement ( 10 ) to different potentials or to the same potential. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Steuerschaltung (S3, S4) vorgesehen ist zum Schalten der Elektrodenkämme (11, 12) der zweiten Interdigitalelektrode (20) auf unterschiedliche Potentiale oder auf das gleiche Potential.Generator according to claim 1, characterized in that a second control circuit (S3, S4) is provided for switching the electrode combs ( 11 . 12 ) of the second interdigital electrode ( 20 ) to different potentials or to the same potential. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Elektrodenkämme (11, 12) einer Interdigitalelektrodenanordnung (10) jeweils Längserstreckungen (2, 3, 4, 5, 8) aufweist, wobei jede der Längserstreckungen (2, 3, 4, 5, 8) jeweils einer Längserstreckung (2, 3, 4, 5, 8) des jeweils anderen Elektrodenkamms (12) der gleichen Interdigitalelektrodenanordnung (10) benachbart gegenüberliegt, und dass jeder der Elektrodenkämme (11, 12) jeweils eine Sammelelektrode (6, 7) aufweist, die die Längserstreckungen (2, 3, 4, 5, 8) des Elektrodenkamms (11, 12) miteinander verbindet, wobei mindestens jeweils eine der Steuerschaltungen (S1, S2, S3, S4) zum Beaufschlagen der Sammelelektrode (6, 7) mit einem Potential eingerichtet ist.Generator according to claim 1 or 2, characterized in that each of the electrode combs ( 11 . 12 ) an interdigital electrode arrangement ( 10 ) each longitudinal extent ( 2 . 3 . 4 . 5 . 8th ), each of the longitudinal extensions ( 2 . 3 . 4 . 5 . 8th ) each one longitudinal extension ( 2 . 3 . 4 . 5 . 8th ) of the respective other electrode comb ( 12 ) of the same interdigital electrode arrangement ( 10 ) and that each of the electrode combs ( 11 . 12 ) each have a collecting electrode ( 6 . 7 ) having the longitudinal extensions ( 2 . 3 . 4 . 5 . 8th ) of the electrode comb ( 11 . 12 ), wherein at least one of the control circuits (S1, S2, S3, S4) for charging the collecting electrode ( 6 . 7 ) is set up with a potential. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckungen der Elektrodenkämme (11, 12) vollständig von dem Polymer umgeben sind.Generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the longitudinal extents of the electrode combs ( 11 . 12 ) are completely surrounded by the polymer. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Interdigitalelektrodenanordnung (10) und die zweite Interdigitalelektrodenanordnung (12) identisch geformt sind.Generator according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the first interdigital electrode arrangement ( 10 ) and the second interdigital electrode arrangement ( 12 ) are identically shaped. Generator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator als Wellenenergiegenerator ausgebildet ist.Generator according to claim 1 to 5, characterized in that the generator is designed as a wave energy generator. Generator nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine Vielzahl von Interdigitalelektrodenanordnungen aufweist, die nebeneinander in einem Quader angeordnet sind.Generator according to claim 1 to 6, characterized in that the generator comprises a plurality of interdigital electrode arrays, which are arranged side by side in a cuboid. Verfahren zum Betrieb eines Generators nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – Laden von Elektrodenkämme (11, 12), die in eine erste Raumrichtung (y) benachbart sind, auf unterschiedliche Potentiale, – Auseinanderziehen des Polymers derart sich die Kapazität zwischen den in der ersten Raumrichtung (y) benachbarten Elektrodenkämmen (2, 3) erniedrigt, – Entladen der Elektrodenkämme (2, 3) und anschließendes Laden von Elektrodenkämmen, die in eine zweite Raumrichtung (x) benachbart sind, auf unterschiedliche Potentiale, – Auseinanderziehen des Polymers (1) derart, dass sich die Kapazität zwischen den in der zweiter Raumrichtung (x) benachbarten Elektrodenkämmen (2, 3) erniedrigt.Method for operating a generator according to one of Claims 1 to 7, - charging of electrode combs ( 11 . 12 ), which are adjacent in a first spatial direction (y), to different potentials, - pulling the polymer apart such that the capacitance between the electrode combs adjacent in the first spatial direction (y) ( 2 . 3 ), - unloading the electrode combs ( 2 . 3 ) and then loading electrode combs which are adjacent in a second spatial direction (x) to different potentials, - pulling the polymer apart ( 1 ) such that the capacitance between the electrode combs adjacent in the second spatial direction (x) ( 2 . 3 ). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Raumrichtung (x) und die zweite Raumrichtung (y) zueinander senkrecht stehen.A method according to claim 8, characterized in that the first spatial direction (x) and the second spatial direction (y) are perpendicular to each other. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich in den Schritten – Laden von Elektrodenkämmen, die in die erste Raumrichtung (y) benachbart sind, auf einen ersten Potentialunterschied, und – Laden von Elektrodenkämmen, die in die zweite Raumrichtung (x) benachbart sind, auf einen zweiten Potentialunterschied, sich der erste Potentialunterschied von dem zweiten Potentialunterschied unterscheidet.Method according to claim 8 or 9, characterized in that in the steps Charging of electrode combs adjacent in the first spatial direction (y) to a first potential difference, and Loading of electrode combs which are adjacent in the second spatial direction (x) to a second potential difference, the first potential difference is different from the second potential difference.
DE102009059023A 2009-12-18 2009-12-18 Generator for converting mechanical energy into electrical energy Withdrawn DE102009059023A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009059023A DE102009059023A1 (en) 2009-12-18 2009-12-18 Generator for converting mechanical energy into electrical energy
PCT/EP2010/006548 WO2011072769A1 (en) 2009-12-18 2010-10-27 Generator for converting mechanical energy into electrical energy
EP10778857A EP2513989A1 (en) 2009-12-18 2010-10-27 Generator for converting mechanical energy into electrical energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009059023A DE102009059023A1 (en) 2009-12-18 2009-12-18 Generator for converting mechanical energy into electrical energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009059023A1 true DE102009059023A1 (en) 2011-06-22

Family

ID=43447439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009059023A Withdrawn DE102009059023A1 (en) 2009-12-18 2009-12-18 Generator for converting mechanical energy into electrical energy

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2513989A1 (en)
DE (1) DE102009059023A1 (en)
WO (1) WO2011072769A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104734564A (en) * 2015-04-14 2015-06-24 大连理工大学 Full-interdigital electrode micro-piezoelectric thick film vibration energy collector and manufacturing method thereof
CN110905714A (en) * 2019-11-20 2020-03-24 华中科技大学 Free floating type single-shell water surface floating energy device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014206596A1 (en) 2014-04-04 2015-10-08 Claudia Serifi System for generating or providing electrical energy
CN111740637B (en) * 2020-07-06 2021-07-06 电子科技大学 Omnidirectional sliding energy acquisition device, flexible direct power supply micro system and electronic equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070257490A1 (en) 2006-05-05 2007-11-08 Sri International Wave powered generation using electroactive polymers
DE602004008639T2 (en) 2003-07-18 2008-06-12 Trident Energy Ltd. METHOD FOR OPERATING A SELF-PROOF WAVING ENERGY CONVERTER

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1985380A (en) * 2004-10-21 2007-06-20 米其林技术公司 Miniatured piezoelectric based vibrational energy harvester
FR2896635A1 (en) * 2006-01-23 2007-07-27 Commissariat Energie Atomique METHOD AND DEVICE FOR CONVERTING MECHANICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
US7977923B2 (en) * 2007-03-09 2011-07-12 Sri International Circuits for electroactive polymer generators
GB2458630A (en) * 2008-02-28 2009-09-30 Aws Ocean Energy Ltd Deformable wave energy converter with electroactive material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004008639T2 (en) 2003-07-18 2008-06-12 Trident Energy Ltd. METHOD FOR OPERATING A SELF-PROOF WAVING ENERGY CONVERTER
US20070257490A1 (en) 2006-05-05 2007-11-08 Sri International Wave powered generation using electroactive polymers

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104734564A (en) * 2015-04-14 2015-06-24 大连理工大学 Full-interdigital electrode micro-piezoelectric thick film vibration energy collector and manufacturing method thereof
CN110905714A (en) * 2019-11-20 2020-03-24 华中科技大学 Free floating type single-shell water surface floating energy device
CN110905714B (en) * 2019-11-20 2020-10-16 华中科技大学 Free floating type single-shell water surface floating energy device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011072769A1 (en) 2011-06-23
EP2513989A1 (en) 2012-10-24
WO2011072769A8 (en) 2011-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4419895A1 (en) Connecting arrangement in a prefabricated cable harness for vehicles
DE102019125382A1 (en) Battery with a pressure-limiting device, functional device with a battery and method for pressure-limiting
EP0112856A1 (en) Installation consisting of panels, each of them comprising a plurality of photoelectric elements to produce a current
DE3343375A1 (en) MEMBRANE SWITCH KEYBOARD
DE10218295A1 (en) Capacitor module and capacitor bank with the capacitor module
DE102015101009A1 (en) Battery assembly and method for switching the connection in the battery assembly
DE102009059023A1 (en) Generator for converting mechanical energy into electrical energy
DE3841243C2 (en)
DE102016001569A1 (en) Arrangement of electrical storage elements, in particular battery pack
EP1817778B1 (en) Multilayered component with several varistors having different capacities as an esd protection element
DE2717254A1 (en) ELECTRIC FABRIC CONTROL MATRIX
WO2017129305A1 (en) Connector system, battery module, method for forming a tap, and operating device
DE102008062023A1 (en) Electrical multilayer component and circuit arrangement with it
DE102009031574A1 (en) Construction of a multi-level converter of the electric power supply
DE102013009646A1 (en) Piezoelectric actuator device
EP3968489A1 (en) Battery module
DE102015215597B4 (en) Energy storage arrangement, in particular for a motor vehicle, motor vehicle and method for producing an energy storage receptacle for an energy storage arrangement
WO2017032499A1 (en) Electrical energy-storage unit with storage modules of different types
DE102018209815A1 (en) accumulator
DE102018216835A1 (en) Battery module and motor vehicle
DE102014215733A1 (en) Battery system with a trained for supplying a high-voltage network with electrical energy battery that provides electrical energy for supplying a low-voltage network and corresponding method
DE102018219218A1 (en) Capacitor arrangement
DE102013208242A1 (en) Electrical connection element and battery with electrical connection element
DE3311476C2 (en)
DE102013202244A1 (en) A cell connector for electrically contacting a plurality of battery cell terminals, a method of manufacturing such a cell connector, and a battery module having at least one such cell connector

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee