JP2013523080A5

JP2013523080A5 -

Info

Publication number: JP2013523080A5
Application number: JP2013501239A
Authority: JP
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2030-12-21

Claims

収集された振動エネルギーをエネルギー貯蔵装置に効率的に転送するシステムであって、
振動エネルギーを受け取ってＡＣ出力電圧とＡＣ出力電流とを発生する圧電収集器手段であって、前記ＡＣ出力電圧と前記ＡＣ出力電流とが一緒に前記収集された振動エネルギーを構成する、前記圧電収集器手段と、
前記ＡＣ出力電圧とＡＣ出力電流とをアクティブ整流器手段に結合する手段であって、前記アクティブ整流器手段が前記ＡＣ出力電圧と前記ＡＣ出力電流とを整流して収集されたＤＣ出力電圧と収集されたＤＣ出力電流とを生成する、前記結合する手段と、
前記収集されたＤＣ出力電流をキャパシタンスに伝導する手段であって、前記ＡＣ出力電流の向きが反転するレベルに前記収集されたＤＣ出力電圧が達するまで前記キャパシタンスを充電する、前記伝導する手段と、
前記向きの反転を検出する手段と、
前記検出に応答してＤＣ−ＤＣコンバータを活性化する手段であって、前記向きの反転に応答して前記ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタへの前記キャパシタンスの放電を生じさせる、前記活性化する手段と、
前記収集されたＤＣ出力電圧と基準電圧との比較に応答して前記ＤＣ−ＤＣコンバータを非活性化する手段であって、前記収集されたＤＣ電圧が前記参照電圧より小さい、前記非活性化する手段と、
を含み、
第１及び第２の比較器の出力に結合される任意の回路要素を活性化する手段が、前記インダクタへの前記キャパシタンスの前記放電を開始し、そして各々の向きの反転に応答して前記エネルギー貯蔵装置へ前記インダクタ内の電流を導くように前記第５のスイッチのスイッチング動作をさせて、前記圧電収集器手段の前記キャパシタンスを再充電する電力の浪費を実質的に取り除き、
活性回路要素が状態マシーンとして動作し、前記状態マシーンが、前記活性回路要素により発生された活性信号が前記ＤＣ−ＤＣコンバータを活性化する論理「１」レベルである第１の状態と、前記活性信号が前記ＤＣ−ＤＣコンバータを非活性化する論理「０」レベルである第２の状態とを有し、
前記活性論理回路が、前記第３の比較器の出力が「１」レベルから「０」レベルになることに応答して前記第１の状態から前記第２の状態に切り替わり、
前記活性論理回路が、前記第１の比較器の前記出力が「１」レベルから「０」レベルになることか又は前記第２の比較器の前記出力が「０」レベルから「１」レベルになることの何れかに応答して前記第２の状態から前記第１の状態に切り替わる、システム。
収集された振動エネルギーをバッテリに効率的に転送するシステムであって、
振動エネルギーを受け取ってＡＣ出力電圧とＡＣ出力電流とを発生する圧電収集器手段であって、前記ＡＣ出力電圧と前記ＡＣ出力電流とが一緒に前記収集された振動エネルギーを構成する、前記圧電収集器手段と、
前記ＡＣ出力電圧と前記ＡＣ出力電流とをアクティブ整流器手段に結合する手段であって、前記アクティブ整流器手段が前記ＡＣ出力電圧と前記ＡＣ出力電流とを整流して収集されたＤＣ出力電圧と収集されたＤＣ出力電流とを生成し、前記結合する手段が、収集器出力導体と第１の基準電圧との間に直列に結合された第１及び第２のスイッチと前記収集器出力導体と前記第１の基準電圧との間の直列に結合された第３及び第４のスイッチと前記第３及び第４のスイッチを制御する第１の比較器と前記第１及び第２のスイッチを制御する第２の比較器とを含むアクティブ整流器と、前記第１及び第２のスイッチと前記第１の比較器の第１の入力との間の接合に結合された前記圧電収集器手段の第１の端子と、前記第３及び第４のスイッチと前記第２の比較器の第１の入力との間の接合に結合された前記圧電収集器手段の第２の端子とを含み、前記第１及び第２の比較器が収集器出力電圧の整流を制御して前記収集器出力導体と前記第１の基準電圧との間に結合されたキャパシタンスを充電し、前記第１及び第２の比較器がまた前記圧電収集器手段の出力電流の向きの反転を示す出力信号を発生する、前記結合する手段と、
前記収集されたＤＣ出力電流をキャパシタンスへ伝導する手段であって、前記ＡＣ出力電流の向きが反転するレベルに前記収集されたＤＣ出力電圧が達するまで前記キャパシタンスを充電し、前記伝導する手段が、前記収集器出力導体に結合された第１の入力と前記第１の基準電圧に結合された第２の入力とバッテリに電流を供給する出力とを有するＤＣ−ＤＣコンバータを含み、前記ＤＣ−ＤＣコンバータが前記収集器出力導体に結合されたインダクタと前記インダクタに結合された第５のスイッチと前記インダクタに結合された整流装置とを含む、前記伝導する手段と、
前記向きの反転を検出する手段であって、反転を検出する前記手段が、前記収集器出力導体上の電圧と第２の基準電圧とを比較して前記インダクタへの前記キャパシタンスの放電が何時終了するかを決定する第３の比較器を含む、前記検出する手段と、
前記検出に応答して前記ＤＣ−ＤＣコンバータを活性化する手段であって、前記向きの反転に応答して前記ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタへの前記キャパシタンスの放電を生じさせ、前記第１及び第２の比較器の出力に結合される任意の回路要素を活性化する手段が、前記インダクタへの前記キャパシタンスの前記放電を開始し、そして各々の向きの反転に応答して前記バッテリへ前記インダクタ内の電流を導くように前記第５のスイッチのスイッチング動作をさせて、前記圧電収集器手段の前記キャパシタンスを再充電する電力の浪費を実質的に取り除き、活性回路要素が状態マシーンとして動作し、前記状態マシーンが、前記活性回路要素により発生された活性信号が前記ＤＣ−ＤＣコンバータを活性化する論理「１」レベルである第１の状態と、前記活性信号が前記ＤＣ−ＤＣコンバータを非活性化する論理「０」レベルである第２の状態とを有し、前記活性論理回路が、前記第３の比較器の出力が「１」レベルから「０」レベルになることに応答して前記第１の状態から前記第２の状態に切り替わり、前記活性論理回路が、前記第１の比較器の前記出力が「１」レベルから「０」レベルになることか又は前記第２の比較器の前記出力が「０」レベルから「１」レベルになることの何れかに応答して前記第２の状態から前記第１の状態に切り替わる、前記活性化する手段と、
前記収集されたＤＣ出力電圧と基準電圧との比較に応答して前記ＤＣ−ＤＣコンバータを非活性化する手段であって、前記収集されたＤＣ出力電圧が前記基準電圧よりも小さい、前記非活性化する手段と、
を含む、システム。