JP2015517791A - 環境発電装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環境発電装置、および以下において言及されるべき、添付の独立請求項において定義されるようなエネルギーをハーベストするための方法を提供する。本発明の好ましいもしくは有利な特徴は、従属請求項において提示される。
採用動機(環境発電装置においてパラメトリック共振を使用するための)は、以下のようにまとめることができる。
・変位振幅を機械的に増幅することによりパワー出力を増加させる(潜在的に直流共振器である対照物より1桁高く)
・共振ピークの非線形性の特徴により作動振動数帯域幅を広げる
カンチレバー共振器は、当技術分野における一般的な設計選択である。それは、自由端付近において大きな変位を達成することができ(電磁式変換器および静電式変換器にとって理想的)、固定端付近において高いレベルの応力を受けることができる(圧電式変換器にとって理想的)。慣習上、カンチレバーは、下記にまとめられるように、変位(通常の共振)に対して平行な直流励起によって駆動される。
開始閾振幅の限界を超えることによってパラメトリック共振器を励起するために、アクティブアクチュエーターを採用することが可能であり得る。しかしながら、環境発電は、追加のパワー消費を提供することができない。したがって、この臨界基準を満たすための受動的な解決策は、非常に望ましい。
周囲振動は、通常、様々な方向に振動する広範囲または多種多様の振動数を含んでいる。上記において説明したように、通常の共振器もしくは直流共振器を使用する従来の環境発電装置の場合、上記のことは、それらの振動数応答が狭い故に、特定の問題を引き起こす。本明細書において説明されるように、パラメトリック共振器は、より広い振動数応答を有し得るため、結果として、直流共振器よりも広い振動数帯域にわたって振動エネルギーを捉えることが可能である。それでもなお、効果的な環境発電装置は、有利には、広範な振動数および/または広範な振動方向からエネルギーを収集するために、様々な振動数に応答する2つ以上のパラメトリック共振器および/または異なる配向の2つ以上のパラメトリック共振器を備え得る。
本発明の特定の実施形態の説明を含む、本発明の作動の原理について、以下において、添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。
・パワーピークを最大化させるための機械的増幅の手段としてパラメトリック共振を使用すること
・作動振動数帯域幅を広げるためにその非線形共振ピークを使用すること
を実現する。
通常の共振よりもパラメトリック共振を採用する動機
前者によって使われたエネルギーEinは、線形減衰によるエネルギー消失Elostに正比例し、その一方で、後者では、√Elostに比例する。したがって、通常の共振よりも高い桁の振動振幅の発達が理論的に予測できる。
様々な励起条件下でのPEVEH設計(図2)の挙動を調査するために、図3に概説されるMATLAB Simulinkを使用した数値モデルを、第2表の数値パラメータにより構成した。
当該数値シミュレーションにおいて採用したシステムパラメータ
実験的プロトタイプのシステムパラメータおよび(記録されたパワー応答に一致させるために)適合させた対応する数値モデルの値
通常の共振およびパラメトリック共振の実験性能の比較
後者は、6倍高い絶対ピークパワー(約0.6ms-2の同等の加速度において)を示し、加速度の二乗に対して正規化されたパワー密度に関して1桁高い結果も達成した。当該シェーカーの約5mmの物理的振幅限界のために、通常の共振ではより高い加速度は測定されなかった。
通常の共振とパラメトリック共振との間のまとめ比較
加速度の二乗に対して正規化されたパワー密度に関しての、PEVEHと選択された現在の技術水準のマイクロサイズの電磁式振動環境発電装置との比較
・パラメトリックハーベスター:〜3g
・オートパラメトリックハーベスター(追加のバネを伴う)
− 1次:〜0.1g
− 3次:〜0.3g
・単安定性:3.60ms-2
・穏やかな双安定性:4.05ms-2
・高い双安定性:4.58ms-2
・ω=ωn/2;ここで、ω、ωn、およびnは、それぞれ、励起振動数、固有振動数、およびパラメトリック共振の次数を示す整数である。
・励起振幅は、減衰依存性の開始閾振幅を超えなければならない。
・非ゼロ変位が存在しなければならない。
・パラメトリック共振ピークに達する前に、一過性の立ち上がり時間に耐えなければならない。
Claims (21)
- 入力振動からエネルギーを採取するための環境発電装置であって、
前記入力振動に応答する第1の機械的増幅器と、
前記第1の機械的増幅器に連結された第2の機械的増幅器と、を備え、
前記第1および第2の機械的増幅器のうちの少なくとも一方が、パラメトリック共振器を有し、
前記第2の機械的増幅器を減衰させることによって、環境発電装置の出力が発生する、環境発電装置。 - 前記環境発電装置の出力が電力出力であり、前記第2の機械的増幅器が、該電力出力を発生させるために電気的に減衰される、請求項1に記載の環境発電装置。
- 前記第1の機械的増幅器が減衰されない、請求項1または2に記載の環境発電装置。
- 前記第1の機械的増幅器が電気的に減衰されない、請求項1から3のいずれかに記載の環境発電装置。
- 前記第1の機械的増幅器が前記パラメトリック共振器を有する、請求項1から4のいずれかに記載の環境発電装置。
- 前記第2の機械的増幅器が、非共振性機械的増幅器、直流共振器、またはさらなるパラメトリック共振器を有する、請求項5に記載の環境発電装置。
- 前記非共振性機械的増幅器、前記直流共振器、または前記さらなるパラメトリック共振器が減衰して、前記環境発電装置の出力を発生させる、請求項6に記載の環境発電装置。
- 前記第2の機械的増幅器が、さらなる機械的増幅器を有し、前記非共振性機械的増幅器、前記直流共振器、または前記さらなるパラメトリック共振器に連結されており、
前記さらなる機械的増幅器が減衰して、前記環境発電装置の出力を発生させる、請求項6に記載の環境発電装置。 - 前記第2の機械的増幅器が前記パラメトリック共振器を有する、請求項1から4のいずれかに記載の環境発電装置。
- 前記第1の機械的増幅器が直流共振器を有する、請求項9に記載の環境発電装置。
- 前記第1の機械的増幅器の前記直流共振器と、前記第2の機械的増幅器の前記パラメトリック共振器とが、オートパラメトリック増幅器を形成する、請求項10に記載の環境発電装置。
- 前記直流共振器の共振振動数が、前記パラメトリック共振器の共振振動数の約数である、請求項10または11に記載の環境発電装置。
- 前記第1の機械的増幅器が非共振性機械的増幅器を有する、請求項9に記載の環境発電装置。
- 前記パラメトリック共振器が減衰して、前記環境発電装置の出力を発生させる、請求項9から13のいずれかに記載の環境発電装置。
- 前記第2の機械的増幅器が、さらなる機械的増幅器を有するとともに前記パラメトリック共振器に連結されており、
前記さらなる機械的増幅器が減衰して、前記環境発電装置の出力を発生させる、請求項9から13のいずれかに記載の環境発電装置。 - マクロスケール装置、マイクロスケール装置、厚膜装置、薄膜装置、またはMEMS装置である、請求項1から15のいずれかに記載の環境発電装置。
- 前記第1および第2機械的増幅器が、第1および第2の自由度を提供する、請求項1から16のいずれかに記載の環境発電装置。
- 前記第1の機械的増幅器が、不安定均衡にある静止状態を有する、請求項1から17のいずれかに記載の環境発電装置。
- 直流共振および/またはパラメトリック共振において励起することができる1つまたは複数の共振器を含む、請求項1から18のいずれかに記載の環境発電装置。
- 入力振動からエネルギーを採取するための環境発電装置であって、
前記入力振動に応答する第1の機械的増幅器と、
前記第1の機械的増幅器に連結された第2の機械的増幅器と、を備え、
前記第1および第2の機械的増幅器のうちの少なくとも一方が、パラメトリック共振器と、環境発電装置の出力を発生させるための減衰メカニズムと、を有し、
前記減衰メカニズムが前記第1の機械的増幅器に直接的には作用しない、環境発電装置。 - 機械的振動を採取するための方法であって、
前記振動によって第1の機械的増幅器を駆動するステップと、
前記第1の機械的増幅器の出力によって第2の機械的増幅器を駆動するステップと、
前記第2の機械的増幅器を減衰させることによってパワー出力を抽出するステップと、を備え、
前記第1および第2機械的増幅器のうちの少なくとも一方が、パラメトリック共振において駆動される共振器である、方法。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6187957B1 (ja) * | 2016-09-06 | 2017-08-30 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
JP6232624B1 (ja) * | 2017-07-20 | 2017-11-22 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
WO2018020639A1 (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 発電装置と発電素子 |
JP6274546B1 (ja) * | 2017-09-22 | 2018-02-07 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
WO2018105132A1 (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 国立大学法人 東京大学 | 確率共振を通じた振動エネルギーハーベスタ及びこれを用いた振動エネルギーハーベスティングシステム |
WO2020230509A1 (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 振動発電装置 |
JP2021061707A (ja) * | 2019-10-08 | 2021-04-15 | 西浦 信一 | 逆磁歪式発電素子、発電装置、発電システム |
JP6962666B1 (ja) * | 2020-11-06 | 2021-11-05 | 信一 西浦 | 発電素子及び発電アクチュエータ |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112013006824B4 (de) * | 2013-03-13 | 2021-07-22 | Panasonic Corporation | Leistungsgenerator |
CN105765854B (zh) * | 2013-12-12 | 2017-10-13 | 松下知识产权经营株式会社 | 振动发电装置、振动监视装置及系统 |
US10734877B2 (en) | 2014-06-10 | 2020-08-04 | The Regents Of The Unversity Of Michigan | Electromagnetic energy transducer |
WO2015191047A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | The Regents Of The University Of Michigan | Mechanical amplifier for energy harvester |
US10784723B2 (en) * | 2015-05-12 | 2020-09-22 | The Regents Of The University Of Michigan | Nonlinear resonance circuit for wireless power transmission and wireless power harvesting |
GB2540406A (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-18 | Cambridge Entpr Ltd | Vibration-based energy harvester with strain optimised topology |
US10463864B2 (en) * | 2015-09-15 | 2019-11-05 | The Regents Of The University Of Michigan | Energy harvesting for leadless pacemakers |
WO2018035542A1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | The Research Foundation For The State University Of New York | Piezoelectric energy harvesting using a nonlinear buckled beam and method for same |
CN106452177A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 西南交通大学 | 轨道蓄能装置与系统 |
KR102452948B1 (ko) * | 2017-07-18 | 2022-10-11 | 삼성전자주식회사 | 미소 기계식 공진기 및 이를 포함하는 공진기 시스템 |
JP6474868B1 (ja) | 2017-08-29 | 2019-02-27 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 発電素子 |
CN107676236B (zh) * | 2017-09-12 | 2019-04-09 | 西北工业大学 | 一种基于局域共振板阵列的低频宽带振动能汇聚方法 |
CN108199619B (zh) * | 2018-01-23 | 2019-06-21 | 南京邮电大学 | 互补型压电能量收集器及其制作方法 |
GB2572572B (en) * | 2018-04-03 | 2022-03-09 | 8Power Ltd | Energy harvester for harvesting energy from broadband ambient vibrations |
US10844694B2 (en) * | 2018-11-28 | 2020-11-24 | Saudi Arabian Oil Company | Self-powered miniature mobile sensing device |
CN109728746B (zh) * | 2019-02-22 | 2020-02-07 | 华中科技大学 | 一种利用杠杆的双稳态非线性能量收集装置 |
JPWO2021193272A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | ||
US11855505B2 (en) * | 2020-08-29 | 2023-12-26 | David Deak, SR. | Inline actuated horizontal pendulum energy harvesting generator and battery-free wireless remote switching system |
CN114895113B (zh) * | 2022-03-24 | 2023-06-13 | 四川大学 | 用于压电薄膜能量收集测试的非接触式磁力旋转机构 |
EP4290075A1 (en) * | 2022-06-10 | 2023-12-13 | Kinergizer IP BV | Railway energy harvester |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004077652A1 (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Usc Corporation | 圧電発電装置 |
JP2007107500A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Inax Corp | 発電装置 |
WO2007134891A1 (de) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur umwandlung von mechanischer energie in elektrische nutzenergie mit hilfe eines piezo-elements |
JP2008157938A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-10 | Boeing Co:The | エネルギ取入れ装置および方法 |
JP2011120360A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Takenaka Komuten Co Ltd | 発電装置 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5801475A (en) * | 1993-09-30 | 1998-09-01 | Mitsuteru Kimura | Piezo-electricity generation device |
CN1137194A (zh) | 1995-02-01 | 1996-12-04 | 精工爱普生株式会社 | 压电体发电装置和具有该发电装置的便携式供电装置及便携式电子仪器 |
US6252336B1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-06-26 | Cts Corporation | Combined piezoelectric silent alarm/battery charger |
US6407484B1 (en) | 2000-09-29 | 2002-06-18 | Rockwell Technologies Inc | Piezoelectric energy harvester and method |
JP2003209980A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-07-25 | Jigyo Sozo Kenkyusho:Kk | 振動型発電装置 |
DE10221420A1 (de) * | 2002-05-14 | 2003-12-11 | Enocean Gmbh | Vorrichtung zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie |
US6984902B1 (en) | 2003-02-03 | 2006-01-10 | Ferro Solutions, Inc. | High efficiency vibration energy harvester |
JP2005197946A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Seiko Epson Corp | 音叉型水晶振動子 |
US7258533B2 (en) * | 2004-12-30 | 2007-08-21 | Adaptivenergy, Llc | Method and apparatus for scavenging energy during pump operation |
EP1867036A4 (en) * | 2005-03-24 | 2009-07-22 | Univ Yale | ENERGY COLLECTION BASED ON PIEZO-ELECTRICITY AND NON-LINEAR DEVIATIONS |
US7301254B1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-11-27 | Cornell Research Foundation, Inc. | High efficiency radio isotope energy converters using both charge and kinetic energy of emitted particles |
GB2431055B (en) | 2005-10-04 | 2009-01-28 | Perpetuum Ltd | An electromechanical generator for converting mechanical vibrational energy into electrical energy |
JP4993956B2 (ja) * | 2006-06-26 | 2012-08-08 | パナソニック株式会社 | マイクロ揺動デバイス及び光学素子 |
JP2008116699A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Sony Corp | 駆動素子 |
AU2008228708A1 (en) | 2007-03-21 | 2008-09-25 | The University Of Vermont And State Agricultural College | Piezoelectric vibrational energy harvesting systems incorporating parametric bending mode energy harvesting |
MY162273A (en) | 2008-09-29 | 2017-05-31 | Mimos Berhad | A device for maximum detection of vibrating energy for harvesting energy |
ES2377656B1 (es) * | 2009-06-16 | 2013-02-06 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Dispositivo para generar energía eléctrica a partir de pequeños movimientos. |
US8350394B2 (en) | 2009-09-30 | 2013-01-08 | Alcatel Lucent | Energy harvester apparatus having improved efficiency |
US20120187802A1 (en) | 2009-10-01 | 2012-07-26 | Parker Hannifin Corporation | Nano Piezoelectric Actuator Energy Conversion Apparatus and Method of Making Same |
CN102170248B (zh) * | 2011-04-22 | 2013-11-06 | 中南大学 | 一种基于二自由度压电振子的环境振动能量采集装置 |
-
2013
- 2013-05-24 CN CN201380039064.6A patent/CN104904110B/zh not_active Expired - Fee Related
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-
2017
- 2017-06-12 JP JP2017114876A patent/JP2017195767A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004077652A1 (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Usc Corporation | 圧電発電装置 |
JP2007107500A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Inax Corp | 発電装置 |
WO2007134891A1 (de) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur umwandlung von mechanischer energie in elektrische nutzenergie mit hilfe eines piezo-elements |
JP2008157938A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-10 | Boeing Co:The | エネルギ取入れ装置および方法 |
JP2011120360A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Takenaka Komuten Co Ltd | 発電装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DAQAQ M F ET AL: ""Investigation of power harvesting via parametric excitations", JOURNAL OF INTELLIGENT MATERIAL SYSTEMS AND STRUCTURES, TECHNOMIC PUBL., LANCATER, PA, US, vol. vol.20, no.5, 1 March 2009, JPN6017012169, 1 March 2009 (2009-03-01), US, pages 545 - 557, ISSN: 0003533405 * |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018020639A1 (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 発電装置と発電素子 |
JP6309698B1 (ja) * | 2016-07-28 | 2018-04-11 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 発電装置と発電素子 |
US10361643B2 (en) | 2016-09-06 | 2019-07-23 | Wacoh Corporation | Power generating element |
WO2018047320A1 (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
JP6187957B1 (ja) * | 2016-09-06 | 2017-08-30 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
WO2018105132A1 (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 国立大学法人 東京大学 | 確率共振を通じた振動エネルギーハーベスタ及びこれを用いた振動エネルギーハーベスティングシステム |
JP2018042450A (ja) * | 2017-07-20 | 2018-03-15 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
JP6232624B1 (ja) * | 2017-07-20 | 2017-11-22 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
JP6274546B1 (ja) * | 2017-09-22 | 2018-02-07 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
JP2018042458A (ja) * | 2017-09-22 | 2018-03-15 | 株式会社ワコー | 発電素子 |
WO2020230509A1 (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 振動発電装置 |
JP2021061707A (ja) * | 2019-10-08 | 2021-04-15 | 西浦 信一 | 逆磁歪式発電素子、発電装置、発電システム |
JP6962666B1 (ja) * | 2020-11-06 | 2021-11-05 | 信一 西浦 | 発電素子及び発電アクチュエータ |
WO2022097672A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 西浦信一 | 発電素子 |
JP2022075418A (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-18 | 信一 西浦 | 発電素子及び発電アクチュエータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150135869A1 (en) | 2015-05-21 |
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JP6159797B2 (ja) | 2017-07-05 |
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