JP2013102639A - 環境発電デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】環境発電デバイス1は、複数個の発電部24を有する圧電型振動発電装置2と、2個のダイオードD41,D42を用いて構成される第1の電力取り出し回路4と、電子式アナログスイッチS1〜S6とエネルギ蓄積素子54とを用いて構成される第2の電力取り出し回路5と、第1接続形態と第2接続形態とを択一的に切替可能な切替回路6と、蓄電部3を電源として第2の電力取り出し回路5および切替回路6を制御する制御部7を備える。切替回路6は、第1接続形態では、第1の電力取り出し回路4の入力端間に複数個の発電部24の直列回路を接続させ且つ第1の電力取り出し回路4の出力端間に蓄電部3を接続させ、第2接続形態では、第2の電力取り出し回路5の入力端間に複数個の発電部24の並列回路を接続させ且つ第2の電力取り出し回路5の出力端間に蓄電部3を接続させる。
【選択図】図1
Description
以下では、本実施形態の環境発電デバイスについて図1〜図7に基づいて説明する。
以下では、本実施形態の環境発電デバイス1について、図8に基づいて説明する。
2 圧電型振動発電装置
3 蓄電部
4 第1の電力取り出し回路
5 第2の電力取り出し回路
6 切替回路
7 制御部
8 変位検出センサ
9 両波倍電圧整流回路
21 支持部
22 可動部
24 発電部
54 エネルギ蓄積素子
55 エネルギ蓄積素子
C31,C32 コンデンサ
D41,D42 ダイオード
S1〜S6 電子式アナログスイッチ
Claims (6)
- 環境振動に応じて交流電圧を発生可能な複数個の発電部を有する圧電型振動発電装置と、蓄電部と、整流用の2個のダイオードを用いて構成され前記圧電型振動発電装置からの交流電圧を整流して前記蓄電部を充電する第1の電力取り出し回路と、電子式アナログスイッチとエネルギ蓄積素子とを用いて構成され前記圧電型振動発電装置からの交流電圧を入力として前記蓄電部を充電する第2の電力取り出し回路と、前記第1の電力取り出し回路を利用して前記蓄電部を充電する第1接続形態と前記第2の電力取り出し回路を利用して前記蓄電部を充電する第2接続形態とを択一的に切替可能な切替回路と、前記蓄電部を電源として前記第2の電力取り出し回路および前記切替回路を制御する制御部とを備え、前記切替回路は、前記第1接続形態では、前記第1の電力取り出し回路の入力端間に前記複数個の前記発電部の直列回路を接続させ且つ前記第1の電力取り出し回路の出力端間に前記蓄電部を接続させ、前記第2接続形態では、前記第2の電力取り出し回路の入力端間に前記複数個の前記発電部の並列回路を接続させ且つ前記第2の電力取り出し回路の出力端間に前記蓄電部を接続させることを特徴とする環境発電デバイス。
- 前記制御部は、前記蓄電部の出力電圧が前記制御部および前記第2の電力取り出し回路それぞれの最低動作電圧よりも高い場合に、前記切替回路が前記第2接続形態となるように前記切替回路を制御することを特徴とする請求項1記載の環境発電デバイス。
- 前記切替回路は、前記圧電型振動発電装置と前記第1の電力取り出し回路との間に設けられる第1のスイッチ要素と、前記第1の電力取り出し回路と前記蓄電部との間に設けられる第2のスイッチ要素と、前記圧電型振動発電装置と前記第2の電力取り出し回路との間に設けられる第3のスイッチ要素と、前記圧電型振動発電装置と前記蓄電部との間に設けられる第4のスイッチ要素とを備え、前記第1のスイッチ要素および前記第2のスイッチ要素の各々がノーマリオン型であり、前記第3のスイッチ要素および前記第4のスイッチ要素の各々がノーマリオフ型であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の環境発電デバイス。
- 前記蓄電部は、2個のコンデンサが直列接続されてなり、前記第1の電力取り出し回路は、前記2個の前記ダイオードが直列接続されてなり、前記第1接続形態では、前記2個の前記ダイオード同士の接続点が前記圧電型振動発電装置の一方の出力端に接続され、且つ、前記2個の前記コンデンサ同士の接続点が前記圧電型振動発電装置の他方の出力端に接続され、前記圧電型振動発電装置で発生する交流電圧を倍電圧整流する両波倍電圧整流回路が構成されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の環境発電デバイス。
- 前記圧電型振動発電装置は、支持部と、前記支持部に揺動自在に支持されてなり前記環境振動に応じて振動する可動部とを備え、前記可動部に前記複数個の前記発電部が設けられたものであり、前記可動部の変位を検出する変位検出センサが設けられ、前記制御部は、前記変位検出センサから出力される交流信号のゼロクロス点の付近で前記電子式アナログスイッチのオンオフを切り替えることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の環境発電デバイス。
- 前記変位検出センサは、静電容量型変位検出センサであることを特徴とする請求項5記載の環境発電デバイス。
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