DE102010055417A1 - Electromechanical energy storage, in particular for integrated circuits - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiespeicher, insbesondere für eine integrierte Schaltung, der ein piezoelektrisches Element bestehend aus einem piezoelektrischen Material zwischen zwei Elektroden aufweist. Der Energiespeicher umfasst zusätzlich ein mechanisches Speicherelement, das so ausgebildet und angeordnet ist, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung an das piezoelektrische Element das mechanische Speicherelement elastisch deformiert wird. Ein derartiger Energiespeicher weist eine höhere Energiedichte als ein rein kapazitiver Energiespeicher auf und lässt sich dadurch besser in integrierten Schaltungen integrieren.The present invention relates to an energy store, in particular for an integrated circuit, which has a piezoelectric element consisting of a piezoelectric material between two electrodes. The energy store additionally comprises a mechanical storage element which is designed and arranged such that the mechanical storage element is elastically deformed when an electrical voltage is applied to the piezoelectric element. Such an energy store has a higher energy density than a purely capacitive energy store and can therefore be better integrated into integrated circuits.

Description

Technisches AnwendungsgebietTechnical application

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromechanischen Energiespeicher, der ein piezoelektrisches Element bestehend aus einem piezoelektrischen Material zwischen zwei Elektroden aufweist und sich insbesondere in integrierten Schaltungen einsetzen lässt.The present invention relates to an electromechanical energy store, which has a piezoelectric element consisting of a piezoelectric material between two electrodes and can be used in particular in integrated circuits.

In zahlreichen Anwendungen ist eine Zwischenspeicherung elektrischer Energie erforderlich. Vor allem auf dem Gebiet der integrierten Schaltungen lassen sich Energiespeicher mit höherer Speicherkapazität, in der Regel geeignet dimensionierte Kondensatoren, jedoch aufgrund des erforderlichen Raumbedarfs nicht auf dem Chip selbst unterbringen, so dass sie extern angeordnet werden müssen.In many applications, intermediate storage of electrical energy is required. Especially in the field of integrated circuits can be energy storage with higher storage capacity, usually suitably dimensioned capacitors, but due to the required space not accommodate on the chip itself, so they must be located externally.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 41 26 456 A1 zeigt einen Hochenergiespeicher-Kondensator, der aus einem piezoelektrischen Material als Dielektrikum zwischen zwei Elektroden ausgebildet ist. Dieser Kondensator ist in einer mechanischen Fassung eingespannt. Über eine Steuerung der Einspannkraft lässt sich der Kondensator aufladen und die Lade- und Entladezeit beeinflussen.The DE 41 26 456 A1 shows a high energy storage capacitor formed of a piezoelectric material as a dielectric between two electrodes. This capacitor is clamped in a mechanical socket. By controlling the clamping force, the capacitor can be charged and influence the charging and discharging time.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Energiespeicher bereitzustellen, der eine hohe Energiedichte für die Speicherung und Abgabe elektrischer Energie aufweist, so dass er auch in integrierte Schaltungen integriert werden kann.The object of the present invention is to provide an energy storage device which has a high energy density for the storage and delivery of electrical energy, so that it can also be integrated into integrated circuits.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe wird mit dem Energiespeicher gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Energiespeichers sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.The object is achieved with the energy storage device according to claim 1. Advantageous embodiments of the energy storage are the subject of the dependent claims or can be found in the following description and the exemplary embodiments.

Der vorgeschlagene Energiespeicher stellt eine Kombination aus einem piezoelektrischen Element und einem mechanischen Speicherelement dar. Das mechanische Speicherelement ist dabei so ausgebildet und angeordnet, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung an das piezoelektrische Element das mechanische Speicherelement durch die Verformung des piezoelektrischen Elements elastisch deformiert wird. Bei Einsatz dieses Energiespeichers wird damit Energie zum einen kapazitiv im piezoelektrischen Element und zum anderen zusätzlich mechanisch in dem mechanischen Speicherelement gespeichert. Das mechanische Speicherelement verhält sich dabei wie ein Federelement, das nach dem Hookschen Gesetz durch elastische Deformation Energie aufnimmt und diese mechanisch gespeicherte Energie bei Entladung des durch das piezoelektrische Element gebildeten Kondensators wieder auf das piezoelektrische Element überträgt, durch das sie in elektrische Energie gewandelt wird. Der vorgeschlagene Energiespeicher kann dadurch bei vergleichbaren Abmessungen mehr Energie speichern als ein reiner Kondensator aus dem piezoelektrischen Material und weist dadurch eine höhere Energiedichte auf. Dies ermöglicht bei entsprechender Miniaturisierung den Einsatz eines derartigen Energiespeichers als (integrierte) Komponente einer integrierten Schaltung.The proposed energy store is a combination of a piezoelectric element and a mechanical storage element. The mechanical storage element is designed and arranged such that upon application of an electrical voltage to the piezoelectric element, the mechanical storage element is elastically deformed by the deformation of the piezoelectric element. When using this energy storage so that energy is stored on the one hand capacitive in the piezoelectric element and on the other hand mechanically in the mechanical storage element. The mechanical storage element behaves like a spring element, which absorbs energy according to Hooke's law by elastic deformation and transfers this mechanically stored energy on discharge of the capacitor formed by the piezoelectric element back to the piezoelectric element, by which it is converted into electrical energy. The proposed energy storage device can store more energy at comparable dimensions than a pure capacitor made from the piezoelectric material and thus has a higher energy density. With appropriate miniaturization, this makes it possible to use such an energy store as an (integrated) component of an integrated circuit.

Vorzugsweise bestehen das mechanische Speicherelement und das piezoelektrische Element daher auch aus Materialien, die zu Halbleiterfertigungsprozessen kompatibel sind. So kann bspw. als piezoelektrisches Material SiO2 und/oder als Material für das mechanische Speicherelement Silizium oder ein anderes in einer integrierten Schaltung realisierbares Material eingesetzt werden.Preferably, therefore, the mechanical storage element and the piezoelectric element are also made of materials that are compatible with semiconductor fabrication processes. Thus, for example, as the piezoelectric material SiO 2 and / or as material for the mechanical storage element silicon or another material that can be realized in an integrated circuit can be used.

Das mechanische Speicherelement muss dabei selbstverständlich eine elastische Deformation ermöglichen, d. h. es muss sich durch Einwirkung des piezoelektrischen Elements nahezu ungehindert ausdehnen oder zusammenziehen können. Das mechanische Speicherelement ist daher vorzugsweise lediglich an einer Seite an einem Träger befestigt oder wird nur durch das piezoelektrische Element getragen.The mechanical storage element must of course allow elastic deformation, d. H. it must be able to expand or contract almost unhindered by the action of the piezoelectric element. The mechanical storage element is therefore preferably attached to a support only on one side or is supported only by the piezoelectric element.

Das mechanische Speicherelement kann beispielsweise als plattenförmiges oder balkenförmiges Element ausgebildet sein, bei dem auf einer Plattenfläche das piezoelektrische Element so angeordnet ist, dass sich bei Anlegen einer Spannung an das piezoelektrische Element das mechanische Speicherelement durch Einwirkung des piezoelektrischen Elements parallel zu dieser Oberfläche ausdehnt. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es von Vorteil, wenn auf der gegenüberliegenden Seite des plattenförmigen Elements ebenfalls ein gleichartiges piezoelektrisches Element angeordnet ist, so dass sich das mechanische Speicherelement durch Einwirkung beider piezoelektrischer Elemente ausdehnt. In einer weiteren Ausgestaltung kann das mechanische Speicherelement auch als Biegebalken realisiert sein, an dessen einer Seite das piezoelektrische Element angebracht ist. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an das piezoelektrische Element erfolgt dann eine Verbiegung des Biegebalkens.The mechanical storage element can be formed, for example, as a plate-shaped or bar-shaped element in which the piezoelectric element is arranged on a plate surface such that when a voltage is applied to the piezoelectric element, the mechanical storage element expands parallel to this surface as a result of the action of the piezoelectric element. In such an embodiment, it is advantageous if on the opposite side of the plate-shaped member also a similar piezoelectric element is arranged, so that the mechanical storage element expands by the action of both piezoelectric elements. In a further embodiment, the mechanical storage element can also be realized as a bending beam, on one side of which the piezoelectric element is mounted. By applying an electrical voltage to the piezoelectric element then takes a bending of the bending beam.

Eine andere Ausgestaltung besteht darin, das piezoelektrische Element zusammen mit dem mechanischen Speicherelement formschlüssig zwischen zwei starren Trägern anzuordnen. Bei Ausdehnung des piezoelektrischen Elementes wird dann das mechanische Speicherelement elastisch gestaucht, und kann die dadurch gespeicherte mechanische Energie bei Entladen des durch das piezoelektrische Element gebildeten Kondensators wieder an das piezoelektrische Element abgeben, das diese Energie dann als elektrische Energie über die beiden Elektroden in den angeschlossenen Schaltkreis zurück speisen kann.Another embodiment is to arrange the piezoelectric element together with the mechanical storage element positively between two rigid carriers. at Expansion of the piezoelectric element is then elastically compressed, the mechanical storage element, and can deliver the discharge of the capacitor formed by the piezoelectric element back to the piezoelectric element, which then stores this energy as electrical energy via the two electrodes in the connected circuit can dine back.

Eine besonders hohe Energiespeicherdichte wird erreicht, wenn die Federsteifigkeit des mechanischen Speicherelementes und die Federsteifigkeit des piezoelektrischen Elementes zumindest annähernd gleich sind, da in diesem Fall die mechanische Energie zwischen den beiden Elementen annähernd vollständig übertragen werden kann.A particularly high energy storage density is achieved when the spring stiffness of the mechanical storage element and the spring stiffness of the piezoelectric element are at least approximately equal, since in this case the mechanical energy between the two elements can be transferred almost completely.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der vorgeschlagene Energiespeicher im Eingangsfilter eines Umrichters, insbesondere eines Matrixumrichters, anstelle mindestens eines dort bisher verwendeten Kondensators eingesetzt. Selbstverständlich lässt sich der Energiespeicher in allen Schaltungsanordnungen, insbesondere integrierten Schaltungen, einsetzen, in denen ein Energiespeicher hoher Energiedichte benötigt wird. Der vorgeschlagene Energiespeicher lässt sich dabei auch als Filter nutzen, da er aufgrund seiner Funktionsweise eine elektrische Filtercharakteristik aufweist.In an advantageous embodiment of the proposed energy storage in the input filter of an inverter, in particular a matrix converter, instead of at least one capacitor used there previously used. Of course, the energy storage device can be used in all circuit arrangements, in particular integrated circuits, in which an energy store of high energy density is required. The proposed energy storage can also be used as a filter because it has an electrical filter characteristic due to its mode of operation.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Der vorgeschlagene Energiespeicher wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals erläutert. Hierbei zeigen:The proposed energy storage will be explained again with reference to embodiments in conjunction with the drawings. Hereby show:

1 eine stark schematisierte Darstellung eines ersten Beispiels des vorgeschlagenen Energiespeichers; 1 a highly schematic representation of a first example of the proposed energy storage;

2 eine stark schematisierte Darstellung eines zweiten Beispiels des vorgeschlagenen Energiespeichers; 2 a highly schematic representation of a second example of the proposed energy storage;

3 eine stark schematisierte Darstellung eines dritten Beispiels des vorgeschlagenen Energiespeichers; und 3 a highly schematic representation of a third example of the proposed energy storage; and

4 ein Beispiel für einen Matrixumrichter, in dem der Energiespeicher eingesetzt werden kann. 4 an example of a matrix converter, in which the energy storage can be used.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

1 zeigt ein erstes Beispiel des vorgeschlagenen Energiespeichers in stark schematisierter Darstellung. In diesem Beispiel werden Lade- und Entladephasen des Energiespeichers veranschaulicht. Der Energiespeicher setzt sich in diesem Fall aus einem plattenförmigen Speicherelement 1 sowie zwei beidseitig starr mit diesem Speicherelement verbundenen piezoelektrischen Elementen 2 zusammen. Die Elektroden dieser piezoelektrischen Elemente sind in dieser sowie in den folgenden Figuren nicht dargestellt. Diese Elektroden sind in der Regel vollflächig auf sich gegenüberliegenden Seiten des piezoelektrischen Elementes angebracht, wie dies dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist. 1 shows a first example of the proposed energy storage in a highly schematic representation. In this example, charging and discharging phases of the energy storage are illustrated. The energy storage is in this case made of a plate-shaped storage element 1 and two on both sides rigidly connected to this memory element piezoelectric elements 2 together. The electrodes of these piezoelectric elements are not shown in this and in the following figures. These electrodes are generally mounted over the entire surface on opposite sides of the piezoelectric element, as is known to those skilled in the art.

Im linken Teil der 1 ist der vorgeschlagene Energiespeicher im entladenen Zustand gezeigt, in dem keine Spannung an den Elektroden anliegt und auch keine Energie gespeichert ist. Wird an die Elektroden der piezoelektrischen Elemente 2 eine elektrische Spannung angelegt, so speichert jedes piezoelektrische Element elektrische Ladung Q = C·U, wobei C der Kapazität des aus den Elektroden mit dem dazwischen liegenden piezoelektrischen Material gebildeten Kondensators und U die angelegte elektrische Spannung darstellen. Durch Anlegen der elektrischen Spannung dehnt sich das jeweilige piezoelektrische Element 2 aufgrund des inversen Piezoeffektes aus. Dies bewirkt eine Dehnung des mechanischen Speicherelementes 1, in diesem Falle eines Siliziumsubstrats, von der Länge L1 auf die Länge L2, wie dies durch den Übergang von der linken Teilabbildung zur rechten Teilabbildung der 1 veranschaulicht ist. Das mechanische Speicherelement 1 kann dabei als Federelement gesehen werden, das sich von der Länge L1 auf die Länge L2 ausdehnt. Durch die Zuführung elektrischer Energie über die Elektroden der piezoelektrischen Elemente 2 wird damit durch die elastische Deformation des Speicherwerkstoffes potentielle Energie in der Feder, d. h. dem mechanischen Speicherelement 1, gespeichert.In the left part of the 1 the proposed energy storage is shown in the discharged state in which no voltage is applied to the electrodes and no energy is stored. Is applied to the electrodes of the piezoelectric elements 2 When an electric voltage is applied, each piezoelectric element stores electric charge Q = C × U, where C represents the capacitance of the capacitor formed of the electrodes with the piezoelectric material therebetween, and U represents the applied electric voltage. By applying the electrical voltage, the respective piezoelectric element expands 2 due to the inverse piezoelectric effect. This causes an expansion of the mechanical storage element 1 , in this case a silicon substrate, from the length L 1 to the length L 2 , as indicated by the transition from the left partial image to the right partial image of the 1 is illustrated. The mechanical storage element 1 can be seen as a spring element which expands from the length L 1 to the length L 2 . By the supply of electrical energy via the electrodes of the piezoelectric elements 2 is thus by the elastic deformation of the storage material potential energy in the spring, ie the mechanical storage element 1 , saved.

Soll die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie wieder in den angeschlossenen Schaltkreis zurück gespeist werden, so werden die durch die piezoelektrischen Elemente gebildeten Kondensatoren entladen, wobei die Kapazität der piezoelektrischen Elemente jeweils die Ladung dQ = C·dU an die Schaltung abgibt. Die potentielle Energie des mechanischen Speicherelements hat gleichzeitig eine Gegenkraft zur Folge, die das jeweilige piezoelektrische Element 2 wieder staucht, da die abnehmende Spannung die Piezokraft verringert. Das mechanische Speicherelement 1 verkürzt sich dabei aufgrund der Rückstellkraft wieder von der Länge L2 auf die Länge L1. Die gespeicherte potentielle Energie nimmt ab und der Piezoeffekt durch diese Kraftwirkung auf das piezoelektrische Element 2 ruft eine elektrische Spannung an den Elektroden hervor. Die potentielle Energie wird durch das piezoelektrische Element somit in elektrische Energie zurückgewandelt, die wiederum über die Elektroden in den Schaltkreis rückgespeist wird. Dieser Vorgang wird durch den Übergang von der rechten Teilabbildung in die linke Teilabbildung der 1 repräsentiert.If the energy stored in the energy store is to be fed back into the connected circuit, the capacitors formed by the piezoelectric elements are discharged, the capacitance of the piezoelectric elements in each case discharging the charge dQ = C · dU to the circuit. The potential energy of the mechanical storage element at the same time results in a counterforce, the respective piezoelectric element 2 bends again as the decreasing voltage reduces the piezotension. The mechanical storage element 1 Due to the restoring force, it shortens again from the length L 2 to the length L 1 . The stored potential energy decreases and the piezo effect due to this force effect on the piezoelectric element 2 causes an electrical voltage at the electrodes. The potential energy is thus converted back into electrical energy by the piezoelectric element, which in turn is fed back into the circuit via the electrodes. This process is by the Transition from the right part of the picture to the left part of the picture 1 represents.

2 zeigt eine andere Ausgestaltungsmöglichkeit des vorgeschlagenen Energiespeichers in schematischer Darstellung. Hierbei sind das piezoelektrische Element 2 und das mechanische Speicherelement 1 formschlüssig zwischen zwei starren Trägern 3 befestigt, wie dies in der 2 angedeutet ist. Durch Anlegen einer Spannung an das piezoelektrische Element 2 wird dann das mechanische Speicherelement 1 elastisch gestaucht und speichert entsprechend mechanische Energie. Die Träger 3 sind hierbei ausreichend starr ausgebildet, so dass sie sich durch die Kraftwirkung nicht verformen oder bewegen. Bei Rückspeisen der in dem Energiespeicher gespeicherten Energie in die angeschlossene Schaltung nimmt die elektrische Spannung am piezoelektrischen Element wieder ab und die Rückstellkraft des mechanischen Speicherelementes 1 bewirkt eine Kraft auf das piezoelektrische Element. Durch diese Kraft wird wiederum eine elektrische Spannung generiert, durch die elektrische Energie in den Schaltkreis rückgespeist wird. Das mechanische Speicherelement kann hierbei bspw. aus einem Elastomermaterial gebildet sein. 2 shows another embodiment of the proposed energy storage in a schematic representation. Here are the piezoelectric element 2 and the mechanical storage element 1 positive between two rigid carriers 3 attached, like this in the 2 is indicated. By applying a voltage to the piezoelectric element 2 then becomes the mechanical storage element 1 elastically compressed and stores corresponding mechanical energy. The carriers 3 are here made sufficiently rigid, so that they do not deform or move by the force effect. When regenerating the stored energy in the energy storage device in the connected circuit, the electrical voltage on the piezoelectric element decreases again and the restoring force of the mechanical storage element 1 causes a force on the piezoelectric element. By this force, in turn, an electrical voltage is generated by the electrical energy is fed back into the circuit. The mechanical storage element may in this case be formed, for example, from an elastomeric material.

3 zeigt schließlich ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltungsmöglichkeit des Energiespeichers, bei dem das piezoelektrische Element 2 und das mechanische Speicherelement 1 plattenförmig ausgebildet und einseitig an einem Träger 3 befestigt sind. Auch hier bewirkt eine elektrische Spannung am piezoelektrischen Element 2 eine Ausdehnung des mechanischen Speicherelementes 1. Die Rückspeisung erfolgt dann in gleicher Weise wie bereits in Zusammenhang mit den vorausgehenden Beispielen erläutert. 3 shows finally another example of a possible embodiment of the energy storage, wherein the piezoelectric element 2 and the mechanical storage element 1 plate-shaped and one-sided on a support 3 are attached. Again, causes an electrical voltage on the piezoelectric element 2 an extension of the mechanical storage element 1 , The feedback is then in the same manner as already explained in connection with the preceding examples.

In einer weiteren Ausgestaltung stellt das mechanische Speicherelement 1 einen Biegebalken dar, auf dem einseitig das piezoelektrische Element 2 angebracht ist. Auch hier erfolgt eine einseitige Befestigung an einem Trägerelement 3, ähnlich der Darstellung der 3. Durch Anlegen einer Spannung an das piezoelektrische Element 2 verbiegt sich das Speicherelement 1 und speichert dadurch die mechanische Energie bis die elektrische Spannung am piezoelektrischen Element wieder reduziert wird.In a further embodiment, the mechanical storage element 1 a bending beam, on which on one side the piezoelectric element 2 is appropriate. Again, a one-sided attachment to a support element 3 , similar to the illustration of the 3 , By applying a voltage to the piezoelectric element 2 the memory element bends 1 and thereby stores the mechanical energy until the electrical voltage at the piezoelectric element is reduced again.

Selbstverständlich können sich die Anordnungen in Abhängigkeit vom genutzten piezoelektrischen Effekt auch von den dargestellten Beispielen unterscheiden. Wesentlich für den vorgeschlagenen Energiespeicher ist, dass das piezoelektrische Element bei Anlegen einer elektrischen Spannung das mechanische Speicherelement elastisch verformen kann, um dadurch potentielle Energie in diesem Speicherelement zu speichern. Bei Reduzierung der elektrischen Spannung muss dann die gespeicherte potentielle Energie durch das mechanische Speicherelement wieder auf das piezoelektrische Element übertragen werden können.Of course, the arrangements may also differ from the illustrated examples depending on the piezoelectric effect used. It is essential for the proposed energy store that the piezoelectric element can elastically deform the mechanical storage element upon application of an electrical voltage, thereby storing potential energy in this storage element. When reducing the electrical voltage then the stored potential energy must be transmitted through the mechanical storage element back to the piezoelectric element.

4 zeigt schließlich ein Beispiel für einen Matrixumrichter, in dem der vorgeschlagene Energiespeicher eingesetzt werden kann. Der Matrixumrichter weist in bekannter Weise eine Schaltermatrix 4 mit einem vorgeschalteten Filter 5 auf, durch den das angeschlossene Netz 6 von der Schaltmatrix 4 getrennt ist. Die auf der Ausgangsseite der Schaltermatrix 4 angeschlossene Last 7 ist ebenfalls schematisch angedeutet. In dem Filter 5 kommen in der Regel Folienkondensatoren zum Einsatz, wie dies in der Figur angedeutet ist. Zur Speicherung höherer Energien bei kleinerem Raumbedarf wird im vorliegenden Beispiel anstelle der einzelnen Kondensatoren jeweils ein Energiespeicher gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt. Damit lassen sich bei der Realisierung eines Energiespeichers in Silizium deutlich größere Energien zwischenspeichern als bei den bisher üblichen, in Silizium realisierbaren Kondensatoren. 4 finally shows an example of a matrix converter, in which the proposed energy storage can be used. The matrix converter has a switch matrix in a known manner 4 with an upstream filter 5 through which the connected network 6 from the switching matrix 4 is disconnected. The on the output side of the switch matrix 4 connected load 7 is also indicated schematically. In the filter 5 As a rule, film capacitors are used, as indicated in the figure. For storing higher energies with a smaller space requirement, in each case an energy store according to the present invention is used instead of the individual capacitors in the present example. This can be cached in the realization of an energy storage in silicon much larger energies than in the usual, realizable in silicon capacitors.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
mechanisches Speicherelementmechanical storage element
22
piezoelektrisches Elementpiezoelectric element
33
Trägerelementsupport element
44
Schaltmatrixswitching matrix
55
Filterfilter
66
Netznetwork
77
Lastload

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4126456 A1 [0003] DE 4126456 A1 [0003]

Claims (9)

Energiespeicher, insbesondere für integrierte Schaltungen, der mindestens ein piezoelektrisches Element (2) bestehend aus einem piezoelektrischen Material zwischen zwei Elektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher zusätzlich ein mechanisches Speicherelement (1) umfasst, das so ausgebildet und angeordnet ist, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung an das piezoelektrische Element (2) das mechanische Speicherelement (1) elastisch deformiert wird.Energy storage, in particular for integrated circuits, the at least one piezoelectric element ( 2 ) comprising a piezoelectric material between two electrodes, characterized in that the energy store additionally comprises a mechanical storage element ( 1 ), which is designed and arranged such that upon application of an electrical voltage to the piezoelectric element ( 2 ) the mechanical storage element ( 1 ) is elastically deformed. Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Speicherelement (1) als Platte ausgebildet ist und das piezoelektrische Element (2) auf einer Seite der Platte angeordnet und starr mit dieser verbunden ist.Energy store according to claim 1, characterized in that the mechanical storage element ( 1 ) is formed as a plate and the piezoelectric element ( 2 ) is arranged on one side of the plate and rigidly connected thereto. Energiespeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres piezoelektrisches Element (2) auf einer gegenüberliegenden Seite der Platte angeordnet und starr mit dieser verbunden ist.Energy store according to claim 2, characterized in that a further piezoelectric element ( 2 ) is disposed on an opposite side of the plate and rigidly connected thereto. Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das piezoelektrische Element (2) zusammen mit dem mechanischen Speicherelement (1) zwischen zwei starren Trägern (3) so angeordnet ist, dass das piezoelektrische Element (2) das mechanische Speicherelement (1) bei Anlegen einer elektrischen Spannung an das piezoelektrische Element (2) gegen einen der Träger (3) drückt und dabei elastisch verformt.Energy store according to claim 1, characterized in that the piezoelectric element ( 2 ) together with the mechanical storage element ( 1 ) between two rigid supports ( 3 ) is arranged so that the piezoelectric element ( 2 ) the mechanical storage element ( 1 ) upon application of an electrical voltage to the piezoelectric element ( 2 ) against one of the carriers ( 3 ) and thereby elastically deformed. Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Speicherelement (1) als Biegebalken ausgebildet ist und das piezoelektrische Element (2) auf einer Seite der Biegenbalkens angeordnet und starr mit diesem verbunden ist.Energy store according to claim 1, characterized in that the mechanical storage element ( 1 ) is designed as a bending beam and the piezoelectric element ( 2 ) is arranged on one side of the bending beam and rigidly connected thereto. Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Speicherelement (1) und das piezoelektrische Element (2) aus zu Halbleiterfertigungsprozessen kompatiblen Materialien bestehen.Energy store according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mechanical storage element ( 1 ) and the piezoelectric element ( 2 ) consist of materials compatible with semiconductor manufacturing processes. Integrierte Schaltung mit mindestens einem Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der in der integrierten Schaltung integriert ist.Integrated circuit having at least one energy store according to one of claims 1 to 6, which is integrated in the integrated circuit. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, die einen Umrichter bildet, wobei der Energiespeicher in einem Eingangsfilter des Umrichters verschaltet ist.Integrated circuit according to claim 7, which forms a converter, wherein the energy storage is connected in an input filter of the inverter. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, bei der der Energiespeicher als elektrischer Filter eingesetzt wird.Integrated circuit according to Claim 7, in which the energy store is used as an electrical filter.
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