JP2016073094A - Power generation circuit and power generation system - Google Patents

Power generation circuit and power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP2016073094A
JP2016073094A JP2014200334A JP2014200334A JP2016073094A JP 2016073094 A JP2016073094 A JP 2016073094A JP 2014200334 A JP2014200334 A JP 2014200334A JP 2014200334 A JP2014200334 A JP 2014200334A JP 2016073094 A JP2016073094 A JP 2016073094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sub
conductor
power generation
switch
main line
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.)
Granted
Application number
JP2014200334A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6355504B2 (en
Inventor
啓 中島
Hiroshi Nakajima
啓 中島
允護 金
Yoonho Kim
允護 金
孝 小川
Takashi Ogawa
孝 小川
暁 山中
Akira Yamanaka
暁 山中
周永 金
Shuei Kin
周永 金
田中 裕久
Hirohisa Tanaka
裕久 田中
中山 忠親
Tadachika Nakayama
忠親 中山
雅敏 武田
Masatoshi Takeda
雅敏 武田
山田 昇
Noboru Yamada
昇 山田
新原 晧一
Koichi Niihara
晧一 新原
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.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Nagaoka University of Technology NUC
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Nagaoka University of Technology NUC
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 Daihatsu Motor Co Ltd, Nagaoka University of Technology NUC filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2014200334A priority Critical patent/JP6355504B2/en
Priority to PCT/JP2015/068886 priority patent/WO2016002805A1/en
Publication of JP2016073094A publication Critical patent/JP2016073094A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6355504B2 publication Critical patent/JP6355504B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation circuit and a power generation system that require no power input from the outside and can efficiently extract power from a power generation element.SOLUTION: A power generation circuit 1 comprises: a power generation unit 2 comprising a power generation element 9 that causes electric polarization depending on temperature's increase/decrease with time; a power reception unit 3 to which power extracted from the power generation element 9 is to be supplied; a pair of main conducting wires 4 configured so as to connect the power generation unit with the power reception unit; a first power storage unit 6 comprising a first sub conducting wire 5 connected across the pair of main conducting wires 4 and a coil 20 inserted into the first sub conducting wire 5; a second power storage unit 8 comprising a second sub conducting wire 7 connected across the pair of main conducting wires 4 in parallel with the first power storage unit 6 and a capacitor 21 inserted into the second sub conducting wire 7; a main conducting wire switch 14 for controlling a current flow across the main conducting wires 4; a first sub conducting wire switch 17 for controlling a current flow of the first sub conducting wire 5; and a second sub conducting wire switch 22 for controlling a current flow of the second sub conducting wire 7.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発電回路および発電システム、詳しくは、自動車などの車両に搭載される発電システム、および、その発電システムにおいて採用される発電回路に関する。   The present invention relates to a power generation circuit and a power generation system, and more particularly to a power generation system mounted on a vehicle such as an automobile, and a power generation circuit employed in the power generation system.

従来、自動車エンジンなどの内燃機関や、ボイラー、空調設備などの熱交換器、発電機、モータなどの電動機関、照明などの発光装置などの各種エネルギー利用装置では、例えば、排熱、光などとして、多くの熱エネルギーが放出および損失されている。   Conventionally, in internal combustion engines such as automobile engines, heat exchangers such as boilers and air conditioning equipment, electric engines such as generators and motors, and various energy utilization devices such as light emitting devices such as lighting, for example, as exhaust heat, light, etc. A lot of thermal energy is released and lost.

近年、省エネルギー化の観点から、放出される熱エネルギーを回収し、エネルギー源として再利用することが要求されている。そのようなシステムとして、具体的には、例えば、温度が経時的に上下する熱源と、その熱源の温度変化に応じて、ピエゾ効果、焦電効果、ゼーベック効果などにより電気分極する第1デバイス(誘電体など)と、第1デバイスから電力を取り出すため、第1デバイスを挟むように対向配置される第2デバイス(電極など)とを備える発電システムが提案されており、さらに、より効率的に発電するために、電圧印加装置によって、第1デバイスの昇温中に第1デバイスに電圧を印加し、また、降温中には電圧の印加を停止することが提案されている。また、その発電システムを自動車などに積載すること、さらには、そのような場合に第1デバイス(誘電体など)を自動車の排ガスが供給される排気管内に配置することが、提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   In recent years, from the viewpoint of energy saving, it has been required to recover the released thermal energy and reuse it as an energy source. As such a system, specifically, for example, a heat source whose temperature rises and falls over time, and a first device that is electrically polarized by a piezo effect, a pyroelectric effect, a Seebeck effect, or the like according to a temperature change of the heat source ( A power generation system including a dielectric and the like, and a second device (electrode and the like) arranged to face each other so as to sandwich the first device in order to extract electric power from the first device has been proposed, and more efficiently In order to generate electric power, it has been proposed that a voltage application device applies a voltage to the first device while the temperature of the first device is rising, and stops applying the voltage while the temperature is falling. In addition, it has been proposed to load the power generation system on an automobile or the like, and to arrange a first device (such as a dielectric) in an exhaust pipe to which the exhaust gas of the automobile is supplied in such a case ( For example, see Patent Document 1.)

上記した発電システムでは、得られた電力は、第1デバイスから第2デバイスを介してバッテリーに蓄積され、必要に応じて消費可能とされる。   In the power generation system described above, the obtained electric power is accumulated in the battery from the first device via the second device, and can be consumed as necessary.

特開2014−113028号公報JP, 2014-113028, A

一方、このような発電システムでは、第1デバイス(誘電体など)による発電に際して電圧印加装置が用いられるため、回路外部からの電力投入を必要とするという不具合がある。   On the other hand, in such a power generation system, since the voltage application device is used for power generation by the first device (dielectric material or the like), there is a problem that it is necessary to input power from the outside of the circuit.

そこで、本発明の目的は、外部からの電力投入を不要とし、発電素子から効率よく電力を取り出すことができる発電回路および発電システムを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a power generation circuit and a power generation system that can eliminate the need for external power input and can efficiently extract power from the power generation element.

上記目的を達成するため、本発明の発電回路は、温度が経時的に上下されることにより電気分極する発電素子を備える発電ユニットと、前記発電素子から取り出された電力が供給される受電ユニットと、前記発電ユニットおよび前記受電ユニットを接続するように構成される一対の主導線と、一対の前記主導線間を架設するように接続される第1副導線、および、前記第1副導線に介在されるコイルを備える第1蓄電ユニットと、前記第1蓄電ユニットと並列的に、一対の前記主導線間を架設するように接続される第2副導線、および、前記第2副導線に介在されるコンデンサを備える第2蓄電ユニットと、前記主導線に備えられ、前記主導線における電流の流れを制御するための主導線スイッチと、前記第1副導線に備えられ、前記第1副導線における電流の流れを制御するための第1副導線スイッチと、前記第2副導線に備えられ、前記第2副導線における電流の流れ制御するための第2副導線スイッチとを備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, a power generation circuit according to the present invention includes a power generation unit including a power generation element that is electrically polarized as the temperature rises and falls over time, and a power reception unit to which power extracted from the power generation element is supplied. A pair of main wires configured to connect the power generation unit and the power receiving unit; a first sub-conductor connected to bridge between the pair of main wires; and intervening in the first sub-conductor Interposed between a first power storage unit including a coil to be connected, a second sub-conductor connected in parallel to the first power storage unit, and a pair of the main wires, and the second sub-conductor A second power storage unit including a capacitor, a main line switch provided in the main line, for controlling a current flow in the main line, and provided in the first sub conductor, A first sub-conductor switch for controlling a current flow in the wire; and a second sub-conductor switch provided in the second sub-conductor for controlling a current flow in the second sub-conductor. It is said.

また、本発明の発電システムは、上記の発電回路と、前記発電素子の温度を経時的に上下させる熱源と、前記発電素子の温度を検知する温度検知手段と、前記発電素子の電圧を検知する電圧検知手段と、前記温度検知手段および前記電圧検知手段による検知に基づいて、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御するための制御手段とを備えることを特徴としている。   The power generation system of the present invention also detects the power generation circuit, a heat source that raises and lowers the temperature of the power generation element over time, temperature detection means that detects the temperature of the power generation element, and a voltage of the power generation element. Voltage detection means, and control means for controlling the main line switch, the first sub conductor switch, and the second sub conductor switch based on detection by the temperature detection means and the voltage detection means. It is a feature.

また、本発明の発電システムでは、前記制御手段は、
(1)前記発電素子の温度低下開始時に、前記発電素子における正電圧に由来する電流が、前記主導線の第1方向、および、前記第1副導線の第1方向に沿って流れ、前記コイルにエネルギーが蓄積されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(2)次いで、前記発電素子の温度低下中に、前記発電素子に負電圧が生じ、その電圧値が所定値に達した時に、前記コイルに蓄積されたエネルギーに由来する電流が、前記第1副導線の第1方向、および、前記第2副導線の第1方向に沿って流れ、前記コンデンサにエネルギーが蓄積されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(3)次いで、前記発電素子の温度低下中において、前記発電素子に生じる負電圧に由来する電流が、前記主導線の第1方向の逆方向である第2方向、および、前記第2副導線の第1方向に沿って流れ、前記コンデンサにエネルギーが蓄積されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(4)次いで、前記発電素子の温度上昇開始時に、前記コンデンサに蓄積されたエネルギーに由来する電流が、前記第1副導線の第1方向の逆方向である第2方向、および、前記第2副導線の第1方向の逆方向である第2方向に沿って流れ、前記コイルにエネルギーが蓄積されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(5)次いで、前記発電素子の温度上昇中において、前記コイルに蓄積されたエネルギーに由来する電流が、前記主導線の第2方向、および、前記第1副導線の第2方向に沿って流れ、前記発電素子に正電圧が印加されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(6)次いで、前記発電素子の温度上昇中において、前記発電素子に生じた正電圧に由来する電流が、前記主導線の第1方向に沿って流れ、前記受電ユニットに電流が供給されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御することが好適である。
In the power generation system of the present invention, the control means includes
(1) At the start of temperature decrease of the power generation element, a current derived from a positive voltage in the power generation element flows along a first direction of the main line and a first direction of the first sub conductor, and the coil Controlling the main line switch, the first sub-conductor switch and the second sub-conductor switch so that energy is stored in the
(2) Next, a negative voltage is generated in the power generation element during a temperature drop of the power generation element, and when the voltage value reaches a predetermined value, a current derived from energy stored in the coil is The main line switch, the first sub-conductor switch, and the second sub-conductor flow so as to flow along the first direction of the sub-conductor and the first direction of the second sub-conductor, and to store energy in the capacitor. Control the lead switch,
(3) Next, during the temperature drop of the power generation element, a current derived from a negative voltage generated in the power generation element is in a second direction that is opposite to the first direction of the main line, and the second sub conductor. The main line switch, the first sub-conductor switch, and the second sub-conductor switch so that energy is stored in the capacitor.
(4) Next, at the start of temperature rise of the power generating element, a current derived from the energy accumulated in the capacitor is in a second direction that is opposite to the first direction of the first sub conductor, and the second The main line switch, the first sub conductor switch, and the second sub conductor switch are controlled so as to flow along a second direction that is opposite to the first direction of the sub conductor and to store energy in the coil. And
(5) Next, during the temperature rise of the power generating element, a current derived from the energy accumulated in the coil flows along the second direction of the main line and the second direction of the first sub conductor. Controlling the main line switch, the first sub-conductor switch, and the second sub-conductor switch so that a positive voltage is applied to the power generating element,
(6) Next, during the temperature rise of the power generation element, a current derived from a positive voltage generated in the power generation element flows along the first direction of the main line so that the current is supplied to the power receiving unit. In addition, it is preferable to control the main line switch, the first sub conductor switch, and the second sub conductor switch.

本発明の発電回路および発電システムによれば、発電ユニットにおいて生じるエネルギーを用いて、発電素子に電圧を印加することができるため、外部からの電力投入を不要とし、発電素子から効率よく電力を取り出すことができる。   According to the power generation circuit and the power generation system of the present invention, it is possible to apply a voltage to the power generation element using energy generated in the power generation unit, thus eliminating the need for external power input and efficiently extracting power from the power generation element. be able to.

図1は、本発明の発電回路の一実施形態の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a power generation circuit of the present invention. 図2は、図1に示す発電回路が採用される発電システムの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a power generation system in which the power generation circuit shown in FIG. 1 is employed. 図3は、図1に示す発電回路における第1制御状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a first control state in the power generation circuit illustrated in FIG. 1. 図4は、図1に示す発電回路における第2制御状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a second control state in the power generation circuit shown in FIG. 図5は、図1に示す発電回路における第3制御状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a third control state in the power generation circuit illustrated in FIG. 1. 図6は、図1に示す発電回路における第4制御状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a fourth control state in the power generation circuit illustrated in FIG. 1. 図7は、図1に示す発電回路における第5制御状態を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a fifth control state in the power generation circuit illustrated in FIG. 1. 図8は、図1に示す発電回路における第6制御状態を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a sixth control state in the power generation circuit illustrated in FIG. 1.

図1において、発電回路1は、発電ユニット2と、受電ユニット3と、それらを電気的に接続する一対の主導線4と、主導線4に架設される第1蓄電ユニット6および第2蓄電ユニット8とを備えている。   In FIG. 1, a power generation circuit 1 includes a power generation unit 2, a power reception unit 3, a pair of main wires 4 that electrically connect them, and a first power storage unit 6 and a second power storage unit installed on the main wire 4. 8 and.

発電ユニット2は、発電素子9、および、発電素子9を挟んで対向配置される一対の電極(図示せず)を備えている。なお、図1において、発電素子9は、コンデンサ記号で表記される。   The power generation unit 2 includes a power generation element 9 and a pair of electrodes (not shown) disposed to face each other with the power generation element 9 interposed therebetween. In FIG. 1, the power generating element 9 is represented by a capacitor symbol.

発電素子9は、温度が経時的に上下されることにより電気分極するデバイスである。   The power generating element 9 is a device that undergoes electric polarization as the temperature rises and falls over time.

ここでいう電気分極とは、結晶の歪みにともなう正負イオンの変位により誘電分極し電位差が生じる現象、例えばピエゾ効果、および/または、温度変化により誘電率が変化し電位差が生じる現象、例えば焦電効果などのように、材料に起電力が発生する現象と定義する。   The electric polarization referred to here is a phenomenon in which a potential difference occurs due to dielectric polarization due to displacement of positive and negative ions due to crystal distortion, such as a piezo effect and / or a phenomenon in which a dielectric constant changes due to a temperature change and a potential difference occurs, such as pyroelectric It is defined as a phenomenon in which an electromotive force is generated in a material such as an effect.

このような発電素子9として、より具体的には、例えば、ピエゾ効果により電気分極するデバイス、焦電効果により電気分極するデバイスなどが挙げられる。   More specifically, examples of such a power generation element 9 include a device that is electrically polarized by a piezo effect, a device that is electrically polarized by a pyroelectric effect, and the like.

ピエゾ効果は、応力または歪みが加えられたときに、その応力または歪みの大きさに応じて電気分極する効果(現象)である。   The piezo effect is an effect (phenomenon) in which when a stress or strain is applied, it is electrically polarized according to the magnitude of the stress or strain.

このようなピエゾ効果により電気分極する発電素子としては、特に制限されず、公知のピエゾ素子(圧電素子)を用いることができる。   The power generating element that is electrically polarized by such a piezoelectric effect is not particularly limited, and a known piezoelectric element (piezoelectric element) can be used.

発電素子9としてピエゾ素子が用いられる場合には、ピエゾ素子は、例えば、その周囲が固定部材により固定される。固定部材としては、特に制限されず、例えば、電極(図示せず)を用いることもできる。   When a piezo element is used as the power generation element 9, the piezo element is fixed, for example, by a fixing member. The fixing member is not particularly limited, and for example, an electrode (not shown) can be used.

焦電効果は、例えば、絶縁体(誘電体)などを加熱および冷却する時に、その温度変化に応じて絶縁体が電気分極する効果(現象)であって、第1効果および第2効果を含んでいる。   The pyroelectric effect is, for example, an effect (phenomenon) in which the insulator is electrically polarized in accordance with a change in temperature when the insulator (dielectric) is heated and cooled, and includes the first effect and the second effect. It is out.

第1効果は、絶縁体の加熱時および冷却時において、その温度変化により自発分極し、絶縁体の表面に、電荷を生じる効果とされている。   The first effect is an effect in which, when the insulator is heated and cooled, it spontaneously polarizes due to the temperature change and generates a charge on the surface of the insulator.

また、第2効果は、絶縁体の加熱時および冷却時において、その温度変化により結晶構造に圧力変形が生じ、結晶構造に加えられる応力または歪みにより、圧電分極を生じる効果(ピエゾ効果、圧電効果)とされている。   In addition, the second effect is an effect that pressure deformation occurs in the crystal structure due to temperature changes during heating and cooling of the insulator, and piezoelectric polarization occurs due to stress or strain applied to the crystal structure (piezo effect, piezoelectric effect). ).

このような焦電効果により電気分極するデバイスとしては、特に制限されず、公知の焦電素子を用いることができる。   The device that is electrically polarized by such a pyroelectric effect is not particularly limited, and a known pyroelectric element can be used.

このような発電素子9として、具体的には、公知の焦電素子(例えば、BaTiO、CaTiO、(CaBi)TiO、BaNdTi14、BaSmTi12、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT:Pb(Zr,Ti)O)など)、公知のピエゾ素子(例えば、水晶(SiO)、酸化亜鉛(ZnO)、ロッシェル塩(酒石酸カリウム−ナトリウム)(KNaC)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT:Pb(Zr,Ti)O)、ニオブ酸リチウム(LiNbO)、タンタル酸リチウム(LiTaO)、リチウムテトラボレート(Li)、ランガサイト(LaGaSiO14)、窒化アルミニウム(AlN)、電気石(トルマリン)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)など)、Ca(VO、Ca(VO/Ni、LiNbO、LiNbO/Ni、LiTaO、LiTaO/Ni、Li(Nb0.4Ta0.6)O、Li(Nb0.4Ta0.6)O/Ni、Ca{(Nb,Ta)O、Ca{(Nb,Ta)O/Niなどを用いることができる。 Specifically, as such a power generation element 9, a known pyroelectric element (for example, BaTiO 3 , CaTiO 3 , (CaBi) TiO 3 , BaNd 2 Ti 5 O 14 , BaSm 2 Ti 4 O 12 , zircon titanate). Lead acid (PZT: Pb (Zr, Ti) O 3 )), known piezo elements (for example, quartz (SiO 2 ), zinc oxide (ZnO), Rochelle salt (potassium sodium tartrate) (KNaC 4 H 4 O 6 ), lead zirconate titanate (PZT: Pb (Zr, Ti) O 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), langa Site (La 3 Ga 5 SiO 14 ), aluminum nitride (AlN), tourmaline (tourmaline), polyvinylidene fluoride (P VDF), etc.), Ca 3 (VO 4 ) 2 , Ca 3 (VO 4 ) 2 / Ni, LiNbO 3 , LiNbO 3 / Ni, LiTaO 3 , LiTaO 3 / Ni, Li (Nb 0.4 Ta 0.6 ) O 3 , Li (Nb 0.4 Ta 0.6 ) O 3 / Ni, Ca 3 {(Nb, Ta) O 4 } 2 , Ca 3 {(Nb, Ta) O 4 } 2 / Ni, or the like is used. Can do.

また、発電素子9としては、さらに、LaNbO、LiNbO、KNbO、MgNbO、CaNbO、(K1/2Na1/2)NbO、(K1/2Na1/2)NbO/Ni、(Bi1/21/4Na1/4)NbO、(Sr1/100(K1/2Na1/299/100)NbO、(Ba1/100(K1/2Na1/299/100)NbO、(Li1/10(K1/2Na1/29/10)NbO、SrNaNb15、Sr19/10Ca1/10NaNb15、Sr19/10Ca1/10NaNb15/Ni、BaNaNbO15、BaNb、BaNaNbO15/Ni、BaNb/Niなどの誘電体を用いることもできる。 Further, as the power generating element 9, LaNbO 3 , LiNbO 3 , KNbO 3 , MgNbO 3 , CaNbO 3 , (K 1/2 Na 1/2 ) NbO 3 , (K 1/2 Na 1/2 ) NbO 3 / Ni, (Bi 1/2 K 1/4 Na 1/4 ) NbO 3 , (Sr 1/100 (K 1/2 Na 1/2 ) 99/100 ) NbO 3 , (Ba 1/100 (K 1 / 2 Na 1/2 ) 99/100 ) NbO 3 , (Li 1/10 (K 1/2 Na 1/2 ) 9/10 ) NbO 3 , Sr 2 NaNb 5 O 15 , Sr 19/10 Ca 1 / 10 NaNb 5 O 15, Sr 19/10 Ca 1/10 NaNb 5 O 15 / Ni, Ba 2 NaNbO 15, Ba 2 Nb 2 O 6, Ba 2 NaNbO 15 / Ni, Ba 2 Nb 2 O 6 / i may also be used dielectrics such.

これら発電素子9は、単独使用または2種類以上併用することができる。   These power generating elements 9 can be used alone or in combination of two or more.

また、発電素子9は、通常、公知の方法によりポーリング処理されて用いられる。   The power generating element 9 is normally used after being subjected to a polling process by a known method.

発電素子9のキュリー点は、例えば、−77℃以上、好ましくは、−10℃以上であり、例えば、1300℃以下、好ましくは、900℃以下である。   The Curie point of the power generation element 9 is, for example, −77 ° C. or higher, preferably −10 ° C. or higher, for example, 1300 ° C. or lower, preferably 900 ° C. or lower.

また、発電素子9(絶縁体(誘電体))の比誘電率は、例えば、1以上、好ましくは、100以上、より好ましくは、2000以上である。   The relative permittivity of the power generating element 9 (insulator (dielectric)) is, for example, 1 or more, preferably 100 or more, and more preferably 2000 or more.

このような発電回路1では、発電素子9(絶縁体(誘電体))の比誘電率が高いほど、エネルギー変換効率が高く、高電圧で電力を取り出すことができるが、発電素子の比誘電率が上記下限未満であれば、エネルギー変換効率が低く、得られる電力の電圧が低くなる場合がある。   In such a power generation circuit 1, the higher the relative dielectric constant of the power generation element 9 (insulator (dielectric)), the higher the energy conversion efficiency and the power can be extracted at a high voltage. Is less than the lower limit, the energy conversion efficiency is low, and the voltage of the obtained power may be low.

なお、発電素子9(絶縁体(誘電体))は、温度変化によって電気分極するが、その電気分極は、電子分極、イオン分極および配向分極のいずれでもよい。   The power generation element 9 (insulator (dielectric)) is electrically polarized by a change in temperature. The electrical polarization may be any of electronic polarization, ion polarization, and orientation polarization.

例えば、配向分極によって分極が発現する材料(例えば、液晶材料など)では、その分子構造を変化させることにより、発電効率の向上を図ることができるものと期待されている。   For example, it is expected that a material that exhibits polarization by orientation polarization (for example, a liquid crystal material) can improve power generation efficiency by changing its molecular structure.

受電ユニット3は、上記の発電素子9から取り出された電力が供給されるユニットであって、受電コンデンサ10と、ブリッジダイオード11とを備えている。   The power receiving unit 3 is a unit to which power extracted from the power generating element 9 is supplied, and includes a power receiving capacitor 10 and a bridge diode 11.

受電コンデンサ10は、発電素子9から取り出された電力を受電し、蓄積するデバイスであって、ブリッジダイオード11を介して、発電素子9に電気的に接続されている。   The power receiving capacitor 10 is a device that receives and stores the electric power extracted from the power generation element 9, and is electrically connected to the power generation element 9 via the bridge diode 11.

ブリッジダイオード11は、4つのダイオードを備える整流装置であって、発電素子9から得られる交流電圧を直流電圧に変換し、その電流を整流するために、発電素子9と受電コンデンサ10との間に介在されている。   The bridge diode 11 is a rectifier including four diodes, and converts an AC voltage obtained from the power generation element 9 into a DC voltage, and rectifies the current between the power generation element 9 and the power receiving capacitor 10. Intervened.

このようなブリッジダイオード11としては、公知のブリッジダイオードデバイスを採用することができる。   As such a bridge diode 11, a known bridge diode device can be adopted.

主導線4は、発電ユニット2と受電ユニット3とを接続するように構成される一対の導線であって、一方側(図1における紙面左側)端部が発電ユニット2に接続され、他方側(図1における紙面右側)端部が受電ユニット3に接続されている。   The main line 4 is a pair of conductive wires configured to connect the power generation unit 2 and the power reception unit 3, and one end (left side in FIG. 1) is connected to the power generation unit 2 and the other side ( The right end in FIG. 1 is connected to the power receiving unit 3.

また、主導線4は、主導線スイッチ14を備えている。   The main line 4 includes a main line switch 14.

主導線スイッチ14は、主導線4における電流の流れを制御(方向決定)するためのスイッチであって、一対(2つ)の主導線開閉機構15と、一対の主導線開閉機構15のそれぞれに対して並列的に接続される主導線整流回路16とからなる。   The main line switch 14 is a switch for controlling (direction determining) the current flow in the main line 4, and is provided for each of the pair (two) of main line opening / closing mechanisms 15 and the pair of main line opening / closing mechanisms 15. The main line rectifier circuit 16 is connected in parallel to the main line rectifier circuit 16.

以下において、2つの主導線開閉機構15および主導線整流回路16を区別する場合には、一方側(図1における紙面左側)の主導線開閉機構15および主導線整流回路16を、主導線開閉機構15Aおよび主導線整流回路16Aとする。また、一方側に対する他方側(図1における紙面右側)の主導線開閉機構15および主導線整流回路16を、主導線開閉機構15Bおよび主導線整流回路16Bとする。   In the following description, when distinguishing between the two main line opening / closing mechanisms 15 and the main line rectifying circuit 16, the main line opening / closing mechanism 15 and the main line rectifying circuit 16 on one side (left side in FIG. 1) are connected to the main line opening / closing mechanism. 15A and main line rectifier circuit 16A. Further, the main line switching mechanism 15 and the main line rectifier circuit 16 on the other side (the right side in FIG. 1) with respect to one side are referred to as a main line switching mechanism 15B and a main line rectifier circuit 16B.

一対(2つ)の主導線開閉機構15は、公知の回路開閉機構であって、第1蓄電ユニット6よりも発電ユニット2側において、互いに間隔を隔てて、隣接配置されている。   The pair (two) main line opening / closing mechanisms 15 are publicly known circuit opening / closing mechanisms, and are adjacent to each other on the power generation unit 2 side with respect to the first power storage unit 6 with an interval therebetween.

主導線開閉機構15は、主導線4に介在されている。   The main line opening / closing mechanism 15 is interposed in the main line 4.

主導線整流回路16は、主導線開閉機構15を跨ぐように主導線4に接続されるバイパス導線と、その導線に介在されるダイオードとを備えている。   The main line rectifier circuit 16 includes a bypass conductor connected to the main line 4 so as to straddle the main line opening / closing mechanism 15 and a diode interposed in the conductor.

ダイオードは、主導線4における電流の流れる方向を規制するために設けられている。   The diode is provided to regulate the direction of current flow in the main line 4.

より具体的には、主導線整流回路16Aに備えられるダイオードは、発電ユニット2、主導線4および受電ユニット3により形成される回路において、第1方向(図1紙面右回り(図1矢印参照))の電流を阻止し、その第1方向の逆方向である第2方向(図1紙面左回り(図1矢印参照))の電流を許容するように、設けられている。   More specifically, the diode provided in the main line rectifier circuit 16A is a first direction (clockwise in FIG. 1 (see arrow in FIG. 1)) in the circuit formed by the power generation unit 2, the main line 4, and the power reception unit 3. ) Current and the current in the second direction (the counterclockwise direction in FIG. 1 (see arrow in FIG. 1)), which is the reverse of the first direction, is allowed.

一方、主導線整流回路16Bに備えられるダイオードは、発電ユニット2、主導線4および受電ユニット3を繋ぐ回路において、第1方向(図1紙面右回り(図1矢印参照))の電流を許容し、第2方向(図1紙面左回り(図1矢印参照))の電流を阻止するように、設けられている。   On the other hand, the diode provided in the main line rectifier circuit 16B allows a current in the first direction (clockwise in FIG. 1 (see arrow in FIG. 1)) in the circuit connecting the power generation unit 2, the main line 4, and the power reception unit 3. , So as to block the current in the second direction (leftward in FIG. 1 (see arrow in FIG. 1)).

このような主導線スイッチ14では、主導線開閉機構15の開閉によって、主導線4を流れる電流の方向が規制される。   In such a main line switch 14, the direction of the current flowing through the main line 4 is regulated by opening / closing the main line opening / closing mechanism 15.

すなわち、主導線開閉機構15Aが開状態であり、主導線開閉機構15Bが閉状態である場合には、電流は、開状態の主導線開閉機構15Aを迂回するように、主導線整流回路16Aを通過する。このような場合、主導線整流回路16Aに介在されるダイオードによって、主導線4を流れる電流の方向が、決定される。   That is, when the main line opening / closing mechanism 15A is in the open state and the main line opening / closing mechanism 15B is in the closed state, the current causes the main line rectifier circuit 16A to bypass the open main line opening / closing mechanism 15A. pass. In such a case, the direction of the current flowing through the main line 4 is determined by the diode interposed in the main line rectifier circuit 16A.

また、主導線開閉機構15Aが閉状態であり、主導線開閉機構15Bが開状態である場合には、電流は、開状態の主導線開閉機構15Bを迂回するように、主導線整流回路16Bを通過する。このような場合、主導線整流回路16Bに介在されるダイオードによって、主導線4を流れる電流の方向が、決定される。   When the main line opening / closing mechanism 15A is in the closed state and the main line opening / closing mechanism 15B is in the open state, the current passes through the main line rectifier circuit 16B so as to bypass the open main line opening / closing mechanism 15B. pass. In such a case, the direction of the current flowing through the main line 4 is determined by the diode interposed in the main line rectifier circuit 16B.

なお、主導線開閉機構15Aおよび主導線開閉機構15Bの両方が開状態である場合には、電流は、主導線スイッチ14を通過できず、また、主導線開閉機構15Aおよび主導線開閉機構15Bの両方が閉状態である場合には、電流は、方向を規制されることなく、主導線開閉機構15Aおよび主導線開閉機構15Bを通過できる。   When both the main line opening / closing mechanism 15A and the main line opening / closing mechanism 15B are in the open state, current cannot pass through the main line switch 14, and the main line opening / closing mechanism 15A and the main line opening / closing mechanism 15B When both are closed, the current can pass through the main line opening / closing mechanism 15A and the main line opening / closing mechanism 15B without being restricted in direction.

第1蓄電ユニット6は、一対の主導線4間を架設するように接続される第1副導線5と、その第1副導線5に介在されるコイル20とを備えている。   The first power storage unit 6 includes a first sub conductor 5 connected so as to bridge between the pair of main wires 4 and a coil 20 interposed between the first sub wires 5.

第1副導線5は、主導線4間を架設する導線であって、一方側(図1における紙面上側)端部が、一対の主導線4の一方側(図1における紙面上側)の途中部分に接続され、他方側(図1における紙面下側)端部が、一対の主導線4の他方側(図1における紙面下側)の途中部分に接続されている。   The first sub conductor 5 is a conductor laid between the main wires 4, and one side (the upper side in the drawing in FIG. 1) is an intermediate portion on one side of the pair of main wires 4 (the upper side in the drawing in FIG. 1). The other end (the lower side in the drawing in FIG. 1) is connected to the middle portion of the other side (the lower side in the drawing in FIG. 1) of the pair of main lines 4.

また、第1副導線5は、第1副導線スイッチ17を備えている。   The first sub conductor 5 is provided with a first sub conductor switch 17.

第1副導線スイッチ17は、第1副導線5における電流の流れを制御(方向決定)するためのスイッチであって、一対(2つ)の第1副導線開閉機構18と、一対の第1副導線開閉機構18のそれぞれに対して並列的に接続される第1副導線整流回路19とからなる。   The first sub conductor switch 17 is a switch for controlling (direction determining) the flow of current in the first sub conductor 5, and includes a pair of (two) first sub conductor opening / closing mechanisms 18 and a pair of first sub conductor switches. The first auxiliary conductor rectifier circuit 19 is connected in parallel to each of the auxiliary conductor opening / closing mechanisms 18.

以下において、2つの第1副導線開閉機構18および第1副導線整流回路19を区別する場合には、一方側(図1における紙面上側)の第1副導線開閉機構18および第1副導線整流回路19を、第1副導線開閉機構18Aおよび第1副導線整流回路19Aとする。また、一方側に対する他方側(図1における紙面下側)の第1副導線開閉機構18および第1副導線整流回路19を、第1副導線開閉機構18Bおよび第1副導線整流回路19Bとする。   In the following description, when the two first sub-conductor opening / closing mechanisms 18 and the first sub-conductor rectifying circuit 19 are distinguished, the first sub-conductor opening / closing mechanism 18 and the first sub-conductor rectification on one side (the upper side in FIG. 1). The circuit 19 is a first auxiliary conductor opening / closing mechanism 18A and a first auxiliary conductor rectifier circuit 19A. Further, the first sub-conductor opening / closing mechanism 18 and the first sub-conductor rectifying circuit 19 on the other side (the lower side in FIG. 1) with respect to one side are referred to as a first sub-conductor opening / closing mechanism 18B and a first sub-conductor rectifying circuit 19B. .

一対(2つ)の第1副導線開閉機構18は、公知の回路開閉機構であって、第1副導線5の途中部分において、コイル20を挟むように、互いに間隔を隔てて配置されている。   The pair (two) of first sub conductor opening / closing mechanisms 18 are known circuit opening / closing mechanisms, and are arranged at intervals in the middle of the first sub conductor 5 so as to sandwich the coil 20. .

第1副導線開閉機構18は、第1副導線5に介在されている。   The first sub conductor opening / closing mechanism 18 is interposed in the first sub conductor 5.

第1副導線整流回路19は、第1副導線開閉機構18を跨ぐように第1副導線5に接続されるバイパス導線と、その導線に介在されるダイオードとを備えている。   The first auxiliary conductor rectifier circuit 19 includes a bypass conductor connected to the first auxiliary conductor 5 so as to straddle the first auxiliary conductor opening / closing mechanism 18, and a diode interposed in the conductor.

ダイオードは、第1副導線5における電流の流れる方向を規制するために設けられている。   The diode is provided to restrict the direction of current flow in the first sub conductor 5.

より具体的には、第1副導線整流回路19Aに備えられるダイオードは、第1副導線5における第1方向(図1紙面上から下へ向かう方向(図1矢印参照))の電流を阻止し、その第1方向の逆方向である第2方向(図1紙面下から上へ向かう方向(図1矢印参照))の電流を許容するように、設けられている。   More specifically, the diode provided in the first sub-conductor rectifier circuit 19A blocks the current in the first direction of the first sub-conductor 5 (the direction from the top to the bottom in FIG. 1 (see the arrow in FIG. 1)). The second direction (the direction from the bottom to the top of FIG. 1 (see the arrow in FIG. 1)), which is the reverse of the first direction, is provided to allow current.

一方、第1副導線整流回路19Bに備えられるダイオードは、第1副導線5における第1方向(図1紙面上から下へ向かう方向(図1矢印参照))の電流を許容し、第2方向(図1紙面下から上へ向かう方向(図1矢印参照))の電流を阻止するように、設けられている。   On the other hand, the diode provided in the first sub-conductor rectifier circuit 19B allows the current in the first direction (the direction from the top to the bottom of FIG. 1 (see arrow in FIG. 1)) in the first sub-conductor 5 and the second direction. It is provided so as to block the current in the direction from the bottom of FIG. 1 to the top (see the arrow in FIG. 1).

このような第1副導線スイッチ17では、第1副導線5を流れる電流の方向が、第1副導線開閉機構18の開閉によって規制される。   In such a first sub conductor switch 17, the direction of the current flowing through the first sub conductor 5 is regulated by opening and closing of the first sub conductor opening / closing mechanism 18.

すなわち、第1副導線開閉機構18Aが開状態であり、第1副導線開閉機構18Bが閉状態である場合には、電流は、開状態の第1副導線開閉機構18Aを迂回するように、第1副導線整流回路19Aを通過する。このような場合、第1副導線整流回路19Aに介在されるダイオードによって、第1副導線5を流れる電流の方向が、決定される。   That is, when the first sub conductor opening / closing mechanism 18A is in the open state and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B is in the closed state, the current bypasses the open first sub conductor opening / closing mechanism 18A. It passes through the first sub-conductor rectifier circuit 19A. In such a case, the direction of the current flowing through the first sub-conductor 5 is determined by the diode interposed in the first sub-conductor rectifier circuit 19A.

また、第1副導線開閉機構18Aが閉状態であり、第1副導線開閉機構18Bが開状態である場合には、電流は、開状態の第1副導線開閉機構18Bを迂回するように、第1副導線整流回路19Bを通過する。このような場合、第1副導線整流回路19Bに介在されるダイオードによって、第1副導線5を流れる電流の方向が、決定される。   Further, when the first sub conductor opening / closing mechanism 18A is in the closed state and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B is in the open state, the current bypasses the open first sub conductor opening / closing mechanism 18B. It passes through the first sub-conductor rectifier circuit 19B. In such a case, the direction of the current flowing through the first sub-conductor 5 is determined by the diode interposed in the first sub-conductor rectifier circuit 19B.

なお、第1副導線開閉機構18Aおよび第1副導線開閉機構18Bの両方が開状態である場合には、電流は、第1副導線スイッチ17を通過できず、また、第1副導線開閉機構18Aおよび第1副導線開閉機構18Bの両方が閉状態である場合には、電流は、方向を規制されることなく、第1副導線開閉機構18Aおよび第1副導線開閉機構18Bを通過できる。   When both the first auxiliary conductor opening / closing mechanism 18A and the first auxiliary conductor opening / closing mechanism 18B are in the open state, no current can pass through the first auxiliary conductor switch 17, and the first auxiliary conductor opening / closing mechanism When both 18A and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B are in the closed state, the current can pass through the first sub conductor opening / closing mechanism 18A and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B without being restricted in direction.

コイル20は、電気回路に採用される公知のコイルであって、一対の第1副導線開閉機構18の間において、第1副導線5に介在されるように設けられている。   The coil 20 is a known coil employed in an electric circuit, and is provided so as to be interposed between the first sub conductor 5 between the pair of first sub conductor opening / closing mechanisms 18.

コイル20の巻数は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。   The number of turns of the coil 20 is not particularly limited, and is appropriately set according to the purpose and application.

第2蓄電ユニット8は、第1蓄電ユニット6と並列的に接続される蓄電ユニットであり、一対の主導線4間を架設するように接続される第2副導線7と、その第2副導線7に介在されるコンデンサ21とを備えている。   The second power storage unit 8 is a power storage unit connected in parallel to the first power storage unit 6, and has a second sub-conductor 7 connected so as to bridge between the pair of main wires 4, and the second sub-conductor 7 and a capacitor 21 interposed therebetween.

第2副導線7は、上記の第1副導線5と並列的に主導線4間を架設する導線であって、一方側(図1における紙面上側)端部が、一対の主導線4の一方側(図1における紙面上側)の途中部分に接続され、他方側(図1における紙面下側)端部が、一対の主導線4の他方側(図1における紙面下側)の途中部分に接続されている。   The second sub-conductor 7 is a conductor that spans between the main wires 4 in parallel with the first sub-conductor 5, and one end (upper side in the drawing in FIG. 1) is one end of the pair of main wires 4. 1 is connected to the middle part of the side (upper side of the paper in FIG. 1), and the other side (lower side of the paper in FIG. 1) is connected to the middle part of the other side of the pair of main lines 4 (lower side of the paper in FIG. 1). Has been.

このような第2副導線7は、図1において、第1副導線5よりも受電ユニット3側に接続されている。   Such a second auxiliary conductor 7 is connected to the power receiving unit 3 side of the first auxiliary conductor 5 in FIG.

また、第2副導線7は、第2副導線スイッチ22を備えている。   The second sub conductor 7 includes a second sub conductor switch 22.

第2副導線スイッチ22は、第2副導線7における電流の流れを制御(方向決定)するためのスイッチであって、一対(2つ)の第2副導線開閉機構23と、一対の第2副導線開閉機構23のそれぞれに対して並列的に接続される第2副導線整流回路24とからなる。   The second sub conductor switch 22 is a switch for controlling (direction determining) the flow of current in the second sub conductor 7, and includes a pair (two) of second sub conductor opening / closing mechanisms 23 and a pair of second conductor switches. The second auxiliary conductor rectifier circuit 24 is connected in parallel to each of the auxiliary conductor opening / closing mechanisms 23.

以下において、2つの第2副導線開閉機構23および第2副導線整流回路24を区別する場合には、一方側(図1における紙面上側)の第2副導線開閉機構23および第2副導線整流回路24を、第2副導線開閉機構23Aおよび第2副導線整流回路24Aとする。また、一方側に対する他方側(図1における紙面下側)の第2副導線開閉機構23および第2副導線整流回路24を、第2副導線開閉機構23Bおよび第2副導線整流回路24Bとする。   In the following description, when the two second auxiliary conductor opening / closing mechanisms 23 and the second auxiliary conductor rectifier circuit 24 are distinguished, the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23 and the second auxiliary conductor rectifier on one side (the upper side in FIG. 1). The circuit 24 is a second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A and a second auxiliary conductor rectifier circuit 24A. Further, the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23 and the second auxiliary conductor rectifier circuit 24 on the other side (the lower side in FIG. 1) with respect to the one side are referred to as a second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B and a second auxiliary conductor rectifier circuit 24B. .

一対(2つ)の第2副導線開閉機構23は、公知の回路開閉機構であって、第2副導線7の途中部分において、コンデンサ21を挟むように、互いに間隔を隔てて配置されている。   The pair (two) of second auxiliary conductor opening / closing mechanisms 23 are known circuit opening / closing mechanisms, and are arranged at intervals in the middle of the second auxiliary conductor 7 so as to sandwich the capacitor 21 therebetween. .

第2副導線開閉機構23は、第2副導線7に介在されている。   The second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23 is interposed in the second auxiliary conductor 7.

第2副導線整流回路24は、第2副導線開閉機構23を跨ぐように第2副導線7に接続されるバイパス導線と、その導線に介在されるダイオードとを備えている。   The second auxiliary conductor rectifier circuit 24 includes a bypass conductor connected to the second auxiliary conductor 7 so as to straddle the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23, and a diode interposed in the conductor.

ダイオードは、第2副導線7における電流の流れる方向を規制するために設けられている。   The diode is provided to restrict the direction of current flow in the second sub conductor 7.

より具体的には、第2副導線整流回路24Aに備えられるダイオードは、第2副導線7における第1方向(図1紙面下から上へ向かう方向(図1矢印参照))の電流を許容し、その第1方向の逆方向である第2方向(図1紙面上から下へ向かう方向(図1矢印参照))の電流を阻止するように、設けられている。   More specifically, the diode provided in the second sub-conductor rectifier circuit 24A allows a current in the first sub-conductor 7 in the first direction (the direction from the bottom to the top of FIG. 1 (see the arrow in FIG. 1)). The second direction (the direction from the top to the bottom of FIG. 1 (refer to the arrow in FIG. 1)), which is the reverse of the first direction, is provided to prevent current.

一方、第2副導線整流回路24Bに備えられるダイオードは、第2副導線7における第1方向(図1紙面下から上へ向かう方向(図1矢印参照))の電流を阻止し、第2方向(図1紙面上から下へ向かう方向(図1矢印参照))の電流を許容するように、設けられている。   On the other hand, the diode provided in the second sub-conductor rectifier circuit 24B blocks the current in the first direction (the direction from the bottom to the top of FIG. 1 (see arrow in FIG. 1)) in the second sub-conductor 7 and the second direction. It is provided so as to allow current in the direction from the top to the bottom of FIG. 1 (see the arrow in FIG. 1).

このような第2副導線スイッチ22では、第2副導線7を流れる電流の方向が、第2副導線開閉機構23の開閉によって規制される。   In such a second auxiliary conductor switch 22, the direction of the current flowing through the second auxiliary conductor 7 is restricted by opening and closing of the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23.

すなわち、第2副導線開閉機構23Aが開状態であり、第2副導線開閉機構23Bが閉状態である場合には、電流は、開状態の第2副導線開閉機構23Aを迂回するように、第2副導線整流回路24Aを通過する。このような場合、第2副導線整流回路24Aに介在されるダイオードによって、第2副導線7を流れる電流の方向が、決定される。   That is, when the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A is in the open state and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B is in the closed state, the current bypasses the open second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A. It passes through the second auxiliary conductor rectifier circuit 24A. In such a case, the direction of the current flowing through the second sub conductor 7 is determined by the diode interposed in the second sub conductor rectifier circuit 24A.

また、第2副導線開閉機構23Aが閉状態であり、第2副導線開閉機構23Bが開状態である場合には、電流は、開状態の第2副導線開閉機構23Bを迂回するように、第2副導線整流回路24Bを通過する。このような場合、第2副導線整流回路24Bに介在されるダイオードによって、第2副導線7を流れる電流の方向が、決定される。   Further, when the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A is in the closed state and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B is in the open state, the current bypasses the opened second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B. It passes through the second auxiliary conductor rectifier circuit 24B. In such a case, the direction of the current flowing through the second sub conductor 7 is determined by the diode interposed in the second sub conductor rectifier circuit 24B.

なお、第2副導線開閉機構23Aおよび第2副導線開閉機構23Bの両方が開状態である場合には、電流は、第2副導線スイッチ22を通過できず、また、第2副導線開閉機構23Aおよび第2副導線開閉機構23Bの両方が閉状態である場合には、電流は、方向を規制されることなく、第2副導線開閉機構23Aおよび第2副導線開閉機構23Bを通過できる。   When both of the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B are in the open state, current cannot pass through the second auxiliary conductor switch 22, and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism When both 23A and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B are in the closed state, the current can pass through the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B without being restricted in direction.

コンデンサ21は、電気回路に採用される公知のコンデンサであって、一対の第2副導線開閉機構23の間において、第1副導線7に介在されるように設けられており、電気エネルギーを蓄積可能とされている。   The capacitor 21 is a known capacitor employed in an electric circuit, and is provided between the pair of second sub-conductor opening / closing mechanisms 23 so as to be interposed in the first sub-conductor 7 and accumulates electric energy. It is possible.

コンデンサ21の静電容量は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。   The electrostatic capacity of the capacitor 21 is not particularly limited, and is appropriately set according to the purpose and application.

このような発電回路1は、以下に示す発電システム31、具体的には、発電素子9から電力を取り出し、その電力を受電ユニット3に供給する発電システム31において、好適に用いられる。   Such a power generation circuit 1 is preferably used in a power generation system 31 described below, specifically, in a power generation system 31 that extracts power from the power generation element 9 and supplies the power to the power receiving unit 3.

図2において、発電システム31は、上記の発電回路1と、その発電回路1中の発電素子9の温度を経時的に上下させる熱源32と、発電素子9の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ33と、発電素子9の電圧を検知する電圧検知手段としての電圧センサ35と、温度センサ33および電圧センサ35の検知に基づいて発電回路1の各スイッチを制御する制御手段としての制御ユニット34とを備えている。なお、図2には、発電回路1を簡略化し、模式的に示している。   In FIG. 2, the power generation system 31 includes the above-described power generation circuit 1, a heat source 32 that raises and lowers the temperature of the power generation element 9 in the power generation circuit 1 over time, and temperature detection means that detects the temperature of the power generation element 9. A temperature sensor 33, a voltage sensor 35 as voltage detection means for detecting the voltage of the power generation element 9, and a control unit as control means for controlling each switch of the power generation circuit 1 based on detection by the temperature sensor 33 and the voltage sensor 35 34. In FIG. 2, the power generation circuit 1 is simplified and schematically illustrated.

熱源32としては、温度が経時的に上下する熱源であれば、特に制限されないが、例えば、内燃機関、発光装置などの各種エネルギー利用装置が挙げられる。   The heat source 32 is not particularly limited as long as the temperature rises and falls over time, and examples thereof include various energy utilization devices such as an internal combustion engine and a light emitting device.

内燃機関は、例えば、車両などの動力を出力する装置であって、例えば、単気筒型または多気筒型が採用されるとともに、その各気筒において、多サイクル方式(例えば、2サイクル方式、4サイクル方式、6サイクル方式など)が採用される。   An internal combustion engine is a device that outputs power, for example, for a vehicle. For example, a single cylinder type or a multi-cylinder type is adopted, and a multi-cycle type (for example, a 2-cycle type, a 4-cycle type) is used in each cylinder. System, 6-cycle system, etc.) are employed.

このような内燃機関では、各気筒において、ピストンの昇降運動が繰り返されており、これにより、例えば、4サイクル方式では、吸気工程、圧縮工程、爆発工程、排気工程などが順次実施され、燃料が燃焼され、動力が出力されている。   In such an internal combustion engine, pistons are repeatedly moved up and down in each cylinder. For example, in a 4-cycle system, an intake process, a compression process, an explosion process, an exhaust process, and the like are sequentially performed, and fuel is discharged. It is burned and power is output.

このような内燃機関において、排気工程では、高温の排気ガスが、排気ガス管を介して排気され、その排気ガスを熱媒体として熱エネルギーが伝達され、排気ガス管の内部温度が上昇する。   In such an internal combustion engine, in the exhaust process, high-temperature exhaust gas is exhausted through an exhaust gas pipe, heat energy is transmitted using the exhaust gas as a heat medium, and the internal temperature of the exhaust gas pipe rises.

一方、その他の工程(排気工程を除く工程)では、排気ガス管中の排気ガス量が低減されるため、排気ガス管の内部温度は、排気工程に比べて、下降する。   On the other hand, in the other steps (steps excluding the exhaust step), the amount of exhaust gas in the exhaust gas pipe is reduced, so that the internal temperature of the exhaust gas pipe decreases compared to the exhaust process.

このように、内燃機関の温度は、排気工程において上昇し、吸気工程、圧縮工程および爆発工程において下降し、つまり、経時的に上下する。   As described above, the temperature of the internal combustion engine rises in the exhaust process and falls in the intake process, the compression process, and the explosion process, that is, rises and falls over time.

とりわけ、上記の各工程は、ピストンサイクルに応じて、周期的に順次繰り返されるため、内燃機関における各気筒の排気ガス管の内部は、上記の各工程の繰り返しの周期に伴って、周期的に温度変化、より具体的には、高温状態と低温状態とが、周期的に繰り返される。   In particular, since each of the above steps is periodically and sequentially repeated according to the piston cycle, the inside of the exhaust gas pipe of each cylinder in the internal combustion engine is periodically cycled with the repetition cycle of each of the above steps. A temperature change, more specifically, a high temperature state and a low temperature state are periodically repeated.

発光装置は、点灯(発光)時には、例えば、赤外線、可視光などの光を熱媒体として、その熱エネルギーにより温度上昇し、一方、消灯時には温度低下する。そのため、発光装置は、経時的に、点灯(発光)および消灯することにより、その温度が経時的に上下する。   When the light emitting device is turned on (emission light), for example, light such as infrared rays and visible light is used as a heat medium, and the temperature rises due to the heat energy. Therefore, the temperature of the light emitting device increases and decreases over time by turning on (emitting) and turning off over time.

とりわけ、例えば、発光装置が、経時的に照明の点灯および消灯が断続的に繰り返される発光装置(明滅(点滅)式の発光装置)である場合には、その発光装置は、点灯(発光)時における光の熱エネルギーにより、周期的に温度変化、より具体的には、高温状態と低温状態とが、周期的に繰り返される。   In particular, for example, when the light-emitting device is a light-emitting device (blinking (flashing) type light-emitting device) in which lighting is turned on and off intermittently over time, the light-emitting device is turned on (light-emitting). Due to the thermal energy of the light, a temperature change periodically, more specifically, a high temperature state and a low temperature state are periodically repeated.

また、熱源32としては、さらに、例えば、複数の熱源を備え、それら複数の熱源間の切り替えにより、温度変化を生じることもできる。   Further, as the heat source 32, for example, a plurality of heat sources can be provided, and a temperature change can be caused by switching between the plurality of heat sources.

より具体的には、例えば、熱源として、低温熱源(冷却材など)と、その低温熱源より温度の高い高温熱源(例えば、加熱材など)との2つの熱源を用意し、経時的に、それら低温熱源および高温熱源を、交互に切り替えて用いる形態が挙げられる。   More specifically, for example, two heat sources, a low-temperature heat source (such as a coolant) and a high-temperature heat source (eg, a heating material) having a higher temperature than the low-temperature heat source, are prepared as the heat source. A mode in which a low-temperature heat source and a high-temperature heat source are alternately switched is used.

これにより、熱源としての温度を、経時的に上下させることができ、とりわけ、低温熱源および高温熱源の切り替えを、周期的に繰り返すことにより、周期的に温度変化させることができる。   Thereby, the temperature as a heat source can be raised or lowered with time, and in particular, the temperature can be periodically changed by periodically switching the low-temperature heat source and the high-temperature heat source.

切り替え可能な複数の熱源を備える熱源32としては、特に制限されないが、例えば、燃焼用低温空気供給系、蓄熱式熱交換器、高温ガス排気系、および、供給/排気切替弁を備えた高温空気燃焼炉(例えば、再公表96−5474号公報に記載される高温気体発生装置)、例えば、高温熱源、低温熱源および水素吸蔵合金を用いた海水交換装置(水素吸蔵合金アクチュエータ式海水交換装置)などが挙げられる。   Although it does not restrict | limit especially as the heat source 32 provided with the several heat source which can be switched, For example, the hot air provided with the combustion low temperature air supply system, the thermal storage heat exchanger, the high temperature gas exhaust system, and the supply / exhaust switching valve Combustion furnace (for example, a high-temperature gas generator described in Republished No. 96-5474), for example, a seawater exchange device (hydrogen storage alloy actuator-type seawater exchange device) using a high-temperature heat source, a low-temperature heat source, and a hydrogen storage alloy Is mentioned.

これら熱源32としては、上記熱源を単独使用または2種類以上併用することができる。   As these heat sources 32, the said heat source can be used individually or in combination of 2 or more types.

熱源32として、好ましくは、経時により周期的に温度変化する熱源が挙げられる。   The heat source 32 is preferably a heat source that periodically changes in temperature with time.

また、熱源32として、好ましくは、内燃機関が挙げられる。   The heat source 32 is preferably an internal combustion engine.

このような熱源32は、発電素子9を加熱および/または冷却するため、発電素子9に接触または近接配置される。   Such a heat source 32 is disposed in contact with or close to the power generation element 9 in order to heat and / or cool the power generation element 9.

温度センサ33は、発電素子9の温度を検知するため、発電素子9に近接または接触して設けられる。温度センサ33は、発電素子9の温度として、発電素子9の表面温度を直接検知するか、または、発電素子9の周囲の雰囲気温度を検知する。温度センサ33としては、例えば、赤外放射温度計や、熱電対温度計などの公知の温度センサが用いられる。   The temperature sensor 33 is provided close to or in contact with the power generation element 9 in order to detect the temperature of the power generation element 9. The temperature sensor 33 directly detects the surface temperature of the power generation element 9 as the temperature of the power generation element 9 or detects the ambient temperature around the power generation element 9. As the temperature sensor 33, for example, a known temperature sensor such as an infrared radiation thermometer or a thermocouple thermometer is used.

電圧センサ35は、発電素子9の電圧を検知するためのセンサであって、発電素子9を跨ぐように、主導線4に電気的に接続されている。電圧センサ35としては、特に制限されず、公知のセンサが用いられる。   The voltage sensor 35 is a sensor for detecting the voltage of the power generation element 9, and is electrically connected to the main line 4 so as to straddle the power generation element 9. The voltage sensor 35 is not particularly limited, and a known sensor is used.

制御ユニット34は、発電システム31における電気的な制御を実行するユニット(例えば、ECU:Electronic Control Unit)であり、CPU、ROMおよびRAMなどを備えるマイクロコンピュータで構成されている。   The control unit 34 is a unit (for example, ECU: Electronic Control Unit) that performs electrical control in the power generation system 31, and is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

制御ユニット34は、温度センサ33、電圧センサ35、主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22に電気的に接続されている(破線参照)。これによって、詳しくは後述するが、上記した温度センサ33によって検知される発電素子9の温度、および、上記した電圧センサ35により検知される発電素子9の電圧に応じて、主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御し、これにより、発電回路1における各導線を開閉可能としている。   The control unit 34 is electrically connected to the temperature sensor 33, the voltage sensor 35, the main line switch 14, the first sub conductor switch 17 and the second sub conductor switch 22 (see broken lines). As a result, as will be described in detail later, the main line switch 14, the first line switch 14, and the second switch 14 are changed according to the temperature of the power generation element 9 detected by the temperature sensor 33 and the voltage of the power generation element 9 detected by the voltage sensor 35. The first sub conductor switch 17 and the second sub conductor switch 22 are controlled, so that each conductor in the power generation circuit 1 can be opened and closed.

また、この発電システム31では、必要により、コンデンサ21に電圧センサ(図示せず)が備えられ、コンデンサ21の電圧(蓄電状態)がモニタリングされる。   In the power generation system 31, if necessary, the capacitor 21 is provided with a voltage sensor (not shown), and the voltage (charged state) of the capacitor 21 is monitored.

このような発電システム31により発電するには、例えば、まず、熱源32の温度を経時的に上下、好ましくは、周期的に温度変化させ、その熱源32により、発電素子9を、加熱および/または冷却する。   In order to generate power with such a power generation system 31, for example, first, the temperature of the heat source 32 is changed over time, preferably periodically, and the power generation element 9 is heated and / or heated by the heat source 32. Cooling.

熱源32の温度は、高温状態における温度が、例えば、200〜1200℃、好ましくは、700〜900℃であり、低温状態における温度が、上記の高温状態における温度未満、より具体的には、例えば、100〜800℃、好ましくは、200〜500℃であり、高温状態と低温状態との温度差が、例えば、10〜600℃、好ましくは、20〜500℃である。   The temperature of the heat source 32 is, for example, 200 to 1200 ° C., preferably 700 to 900 ° C. in the high temperature state, and the temperature in the low temperature state is less than the temperature in the high temperature state, more specifically, for example, 100 to 800 ° C, preferably 200 to 500 ° C, and the temperature difference between the high temperature state and the low temperature state is, for example, 10 to 600 ° C, preferably 20 to 500 ° C.

また、それら高温状態と低温状態との繰り返し周期は、例えば、10〜400サイクル/秒、好ましくは、30〜100サイクル/秒である。   Moreover, the repetition period of these high temperature states and low temperature states is, for example, 10 to 400 cycles / second, preferably 30 to 100 cycles / second.

そして、このような温度変化に応じて、上記した発電素子9を、好ましくは、周期的に電気分極させる。   And according to such a temperature change, Preferably, the above-mentioned electric power generation element 9 is electrically polarized periodically.

より具体的には、発電素子9としてピエゾ素子が用いられる場合には、ピエゾ素子は、例えば、その周囲が固定部材により固定され、熱源32に接触するか、または、熱源32の熱を伝達する熱媒体(上記した排気ガス、光など)に接触(曝露)されるように配置される。そして、ピエゾ素子は、熱源32の経時的な温度変化により、(場合により熱媒体(上記した排気ガス、光など)を介して)加熱または冷却され、これにより、膨張または収縮する。このとき、ピエゾ素子は、固定部材により体積膨張が抑制されているため、ピエゾ素子は、固定部材に押圧され、ピエゾ効果(圧電効果)、または、キュリー点付近での相変態により、電気分極する。   More specifically, when a piezo element is used as the power generation element 9, for example, the piezo element is fixed by a fixing member and contacts the heat source 32 or transmits heat from the heat source 32. It arrange | positions so that it may contact (exposure) to a heat medium (exhaust gas mentioned above, light, etc.). The piezo element is heated or cooled (possibly via a heat medium (exhaust gas, light, etc.) as described above) due to the temperature change of the heat source 32 with time, and thereby expands or contracts. At this time, since the volume expansion of the piezo element is suppressed by the fixing member, the piezo element is pressed by the fixing member and is electrically polarized by the piezo effect (piezoelectric effect) or phase transformation near the Curie point. .

また、このようなピエゾ素子は、通常、加熱状態または冷却状態が維持され、その温度が一定(すなわち、体積一定)になると、電気分極が中和され、その後、冷却または加熱されることにより、再度、電気分極する。そのため、上記したように熱源32が周期的に温度変化し、高温状態と低温状態とが周期的に繰り返される場合などには、ピエゾ素子が周期的に繰り返し加熱および冷却されるため、ピエゾ素子の電気分極およびその中和が、周期的に繰り返される。   In addition, such a piezo element is normally maintained in a heated state or a cooled state, and when its temperature becomes constant (that is, a constant volume), the electric polarization is neutralized, and then cooled or heated, Again, it is electrically polarized. Therefore, as described above, when the temperature of the heat source 32 periodically changes and the high temperature state and the low temperature state are periodically repeated, the piezoelectric element is periodically heated and cooled. Electrical polarization and its neutralization are repeated periodically.

また、発電素子として焦電素子が用いられる場合には、焦電素子は、熱源32に接触するか、または、熱源32の熱を伝達する熱媒体(上記した排気ガス、光など)に接触(曝露)されるように配置される。このような場合において、焦電素子は、熱源32の経時的な温度変化により、(場合により熱媒体(上記した排気ガス、光など)を介して)加熱または冷却され、その焦電効果(第1効果および第2効果を含む)により、電気分極する。   When a pyroelectric element is used as the power generation element, the pyroelectric element contacts the heat source 32 or contacts a heat medium (exhaust gas, light, etc.) that transmits heat from the heat source 32 ( To be exposed). In such a case, the pyroelectric element is heated or cooled (possibly via a heat medium (exhaust gas, light, etc.) as described above) due to the temperature change of the heat source 32 with time, and the pyroelectric effect (first The electric polarization is caused by the first effect and the second effect.

また、このような焦電素子は、通常、加熱状態または冷却状態が維持され、その温度が一定になると、電気分極が中和され、その後、冷却または加熱されることにより、再度、電気分極する。そのため、上記したように熱源32が周期的に温度変化し、高温状態と低温状態とが周期的に繰り返される場合などには、焦電素子が周期的に繰り返し加熱および冷却されるため、焦電素子の電気分極およびその中和が、周期的に繰り返される。   Also, such pyroelectric elements are usually maintained in a heated state or a cooled state, and when the temperature becomes constant, the electric polarization is neutralized, and then cooled or heated again to be electrically polarized again. . Therefore, when the temperature of the heat source 32 periodically changes as described above and the high temperature state and the low temperature state are periodically repeated, the pyroelectric element is periodically heated and cooled. The electrical polarization of the element and its neutralization are repeated periodically.

このようにして、発電素子9は経時的に温度変化し、その温度変化に応じて、電気分極する。より具体的には、この発電システム31では、発電素子9が加熱され、温度上昇する場合には、発電素子9に正電圧が生じ、また、発電素子9が冷却され、温度低下する場合には、発電素子9に負電圧が生じる。   In this way, the temperature of the power generation element 9 changes with time, and the electric power generation element 9 is electrically polarized in accordance with the temperature change. More specifically, in the power generation system 31, when the power generation element 9 is heated and the temperature rises, a positive voltage is generated in the power generation element 9, and when the power generation element 9 is cooled and the temperature decreases. A negative voltage is generated in the power generation element 9.

一方、このような発電システム31では、より効率的に発電するため、発電素子9の温度状態に応じて、発電素子9に電圧を印加することが要求される。   On the other hand, in such a power generation system 31, in order to generate power more efficiently, it is required to apply a voltage to the power generation element 9 according to the temperature state of the power generation element 9.

そこで、以下に示すように、制御ユニット34により主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御し、発電素子9により生じる電力によって、発電素子9に電圧を印加する。   Therefore, as shown below, the main line switch 14, the first sub conductor switch 17 and the second sub conductor switch 22 are controlled by the control unit 34, and a voltage is applied to the power generating element 9 by the electric power generated by the power generating element 9. .

より具体的には、この発電システム31では、まず、発電素子9を加熱し、温度上昇させることにより、発電素子9に正電圧を生じさせる。   More specifically, in the power generation system 31, first, the power generation element 9 is heated to raise the temperature, thereby generating a positive voltage in the power generation element 9.

(1)次いで、この発電システム31では、図3に示されるように、発電素子9の温度低下開始時に、発電素子9における正電圧に由来する電流が、主導線4の第1方向、および、第1副導線5の第1方向に沿って流れ、コイル20にエネルギーが蓄積されるように、主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御する(第1制御状態)。   (1) Next, in the power generation system 31, as shown in FIG. 3, when the temperature decrease of the power generation element 9 is started, the current derived from the positive voltage in the power generation element 9 is changed in the first direction of the main line 4 and The main line switch 14, the first sub conductor switch 17 and the second sub conductor switch 22 are controlled so as to flow along the first direction of the first sub conductor 5 and accumulate energy in the coil 20 (first control). State).

より具体的には、この発電システム31では、上記した熱源32による加熱および/または冷却とともに、温度センサ33によって、発電素子9の温度を連続的に測定し、発電素子9が昇温状態であるか、降温状態であるかが検知される。   More specifically, in the power generation system 31, the temperature of the power generation element 9 is continuously measured by the temperature sensor 33 together with the heating and / or cooling by the heat source 32 described above, and the power generation element 9 is in a temperature-up state. Or whether the temperature is falling.

例えば、温度センサ33によって検知される発電素子9の温度が、予め設定された所定の値(例えば、0.2℃/sなど)以上上昇したときに、昇温状態(温度上昇中)であると検知され、また、発電素子9の温度が、予め設定された所定の値(例えば、0.2℃/sなど)以上下降したときに、降温状態(温度低下中)であると検知される。   For example, when the temperature of the power generation element 9 detected by the temperature sensor 33 rises by a predetermined value (for example, 0.2 ° C./s) or more, the temperature rise state (temperature rise). In addition, when the temperature of the power generation element 9 is lowered by a predetermined value (for example, 0.2 ° C./s), it is detected that the temperature is falling (during temperature reduction). .

そして、発電素子9の温度低下が開始したと検知されたタイミングで、主導線スイッチ14の主導線開閉機構15Aを閉状態とし、主導線開閉機構15Bを開状態とする。   Then, at the timing when it is detected that the temperature drop of the power generating element 9 has started, the main line opening / closing mechanism 15A of the main line switch 14 is closed and the main line opening / closing mechanism 15B is opened.

また、第1副導線スイッチ17の第1副導線開閉機構18Aを閉状態とし、第1副導線開閉機構18Bを開状態とする。   Further, the first sub conductor opening / closing mechanism 18A of the first sub conductor switch 17 is closed, and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B is opened.

また、第2副導線スイッチ22の第2副導線開閉機構23Aを開状態とし、第2副導線開閉機構23Bを開状態とする。   Further, the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A of the second auxiliary conductor switch 22 is opened, and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B is opened.

これにより、発電素子9とコイル20とが電気的に接続され、また、発電素子9およびコイル20と、コンデンサ21とが電気的に切断される。   Thereby, the power generation element 9 and the coil 20 are electrically connected, and the power generation element 9 and the coil 20 and the capacitor 21 are electrically disconnected.

その結果、発電素子9における正電圧に由来する電流が、主導線整流回路16B、および、第1副導線整流回路19Bを介して流れる。すなわち、電流は、主導線4の第1方向、および、第1副導線5の第1方向に沿って流れ、コイル20に磁束が生じ、エネルギーが蓄積される(図3太線参照)。   As a result, a current derived from the positive voltage in the power generation element 9 flows through the main line rectifier circuit 16B and the first sub-conductor rectifier circuit 19B. That is, the current flows along the first direction of the main line 4 and the first direction of the first sub conductor 5, magnetic flux is generated in the coil 20, and energy is accumulated (see the thick line in FIG. 3).

(2)次いで、この発電システム31では、図4に示されるように、発電素子9の温度低下中に、発電素子9に負電圧が生じ、その電圧値が所定値に達した時に、コイル20に蓄積されたエネルギーに由来する電流が、第1副導線5の第1方向、および、第2副導線7の第1方向に沿って流れ、コンデンサ21にエネルギーが蓄積されるように、主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御する(第2制御状態)。   (2) Next, in the power generation system 31, as shown in FIG. 4, a negative voltage is generated in the power generation element 9 during the temperature drop of the power generation element 9, and when the voltage value reaches a predetermined value, the coil 20 So that the current derived from the energy accumulated in the first sub-conductor 5 flows along the first direction of the first sub-conductor 5 and the first direction of the second sub-conductor 7 and energy is stored in the capacitor 21. The switch 14, the first sub conductor switch 17 and the second sub conductor switch 22 are controlled (second control state).

より具体的には、上記(1)のように主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御した後、さらに、発電素子9の冷却を継続すると、発電素子9が電気分極し、負電圧が生じる。   More specifically, after controlling the main line switch 14, the first sub conductor switch 17, and the second sub conductor switch 22 as in (1) above, if the cooling of the power generating element 9 is further continued, the power generating element 9 Is electrically polarized and a negative voltage is generated.

一方、発電素子9は、通常、ポーリング処理されているため、発電素子9に所定値(しきい値)以下の負電圧が生じると、損傷する場合がある。なお、所定値は、発電素子9の種類やポーリング処理方法などに応じて、適宜設定される。   On the other hand, since the power generating element 9 is normally subjected to polling processing, it may be damaged if a negative voltage equal to or lower than a predetermined value (threshold value) is generated in the power generating element 9. The predetermined value is appropriately set according to the type of the power generating element 9 and the polling processing method.

そこで、まず、電圧センサ35により検知される発電素子9の電圧値(負電圧)が、所定値に達したと判断されたときには、主導線スイッチ14の主導線開閉機構15Aを開状態とし、主導線開閉機構15Bを開状態とする。   Therefore, first, when it is determined that the voltage value (negative voltage) of the power generating element 9 detected by the voltage sensor 35 has reached a predetermined value, the main line opening / closing mechanism 15A of the main line switch 14 is opened, and the main The line opening / closing mechanism 15B is opened.

また、第1副導線スイッチ17の第1副導線開閉機構18Aを閉状態とし、第1副導線開閉機構18Bを開状態とする。   Further, the first sub conductor opening / closing mechanism 18A of the first sub conductor switch 17 is closed, and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B is opened.

また、第2副導線スイッチ22の第2副導線開閉機構23Aを開状態とし、第2副導線開閉機構23Bを閉状態とする。   Further, the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A of the second auxiliary conductor switch 22 is opened, and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B is closed.

これにより、コイル20とコンデンサ21とが電気的に接続され、また、コイル20およびコンデンサ21と、発電素子9とが電気的に切断される。   Thereby, the coil 20 and the capacitor | condenser 21 are electrically connected, and the coil 20, the capacitor | condenser 21, and the electric power generation element 9 are electrically cut | disconnected.

その結果、コイル20に対する発電素子9からの電流供給が停止され、コイル20の磁束が解消される。このとき、磁束の変化を妨げるように、コイル20に誘導電流が生じる(レンツの法則)。そして、生じた誘導電流が、第1副導線整流回路19B、および、第2副導線整流回路24Aを介して流れ、コンデンサ21に蓄電される。すなわち、コイル20に蓄積されたエネルギーに由来する電流が、第1副導線5の第1方向、および、第2副導線7の第1方向に沿って流れ、コンデンサ21にエネルギーが蓄積される(図4太線参照)。   As a result, the current supply from the power generating element 9 to the coil 20 is stopped, and the magnetic flux of the coil 20 is eliminated. At this time, an induced current is generated in the coil 20 so as to prevent a change in magnetic flux (Lenz's law). The generated induced current flows through the first sub-conductor rectifier circuit 19B and the second sub-conductor rectifier circuit 24A, and is stored in the capacitor 21. That is, a current derived from the energy accumulated in the coil 20 flows along the first direction of the first sub conductor 5 and the first direction of the second sub conductor 7, and the energy is accumulated in the capacitor 21 ( (See thick line in FIG. 4).

(3)次いで、この発電システム31では、図5に示されるように、発電素子9の温度低下中において、発電素子9に生じる負電圧に由来する電流が、主導線4の第1方向の逆方向である第2方向、および、第2副導線7の第1方向に沿って流れ、コンデンサ21にエネルギーが蓄積されるように、主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御する(第3制御状態)。   (3) Next, in the power generation system 31, as shown in FIG. 5, the current derived from the negative voltage generated in the power generation element 9 during the temperature decrease of the power generation element 9 is reversed in the first direction of the main line 4. The main line switch 14, the first sub-conductor switch 17, and the second sub-conductor so that energy flows into the capacitor 21 and flows along the second direction, which is the direction, and the first direction of the second sub-conductor 7. The switch 22 is controlled (third control state).

すなわち、上記したように、発電素子9の冷却が継続されると、発電素子9に負電圧が生じる。一方、発電素子9は、通常、ポーリング処理されているため、発電素子9に所定値(しきい値)以下の負電圧が生じると、損傷する場合がある。   That is, as described above, when the cooling of the power generation element 9 is continued, a negative voltage is generated in the power generation element 9. On the other hand, since the power generating element 9 is normally subjected to polling processing, it may be damaged if a negative voltage equal to or lower than a predetermined value (threshold value) is generated in the power generating element 9.

そこで、電圧センサ35により検知される発電素子9の電圧値(負電圧)が、所定値を超過しないように(すなわち、過剰な負電圧が生じないように)、主導線スイッチ14の主導線開閉機構15Aを開状態とし、主導線開閉機構15Bを閉状態とする。   Therefore, the main line switching of the main line switch 14 is performed so that the voltage value (negative voltage) of the power generation element 9 detected by the voltage sensor 35 does not exceed a predetermined value (that is, an excessive negative voltage does not occur). The mechanism 15A is opened and the main line opening / closing mechanism 15B is closed.

また、第1副導線スイッチ17の第1副導線開閉機構18Aを開状態とし、第1副導線開閉機構18Bを開状態とする。   Further, the first sub conductor opening / closing mechanism 18A of the first sub conductor switch 17 is opened, and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B is opened.

また、第2副導線スイッチ22の第2副導線開閉機構23Aを開状態とし、第2副導線開閉機構23Bを閉状態とする。   Further, the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A of the second auxiliary conductor switch 22 is opened, and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B is closed.

これにより、発電素子9とコンデンサ21とが電気的に接続され、また、発電素子9およびコンデンサ21と、コイル20とが電気的に切断される。   As a result, the power generation element 9 and the capacitor 21 are electrically connected, and the power generation element 9 and the capacitor 21 and the coil 20 are electrically disconnected.

その結果、発電素子9に生じる負電圧に由来する電流が、主導線整流回路16A、および、第2副導線整流回路24Aを介して流れる。すなわち、電流は、主導線4の第2方向、および、第2副導線7の第1方向に沿って流れ、コンデンサ21にエネルギーが蓄積される(図5太線参照)。   As a result, a current derived from the negative voltage generated in the power generation element 9 flows through the main line rectifier circuit 16A and the second auxiliary conductor rectifier circuit 24A. That is, the current flows along the second direction of the main line 4 and the first direction of the second auxiliary conductor 7, and energy is accumulated in the capacitor 21 (see the thick line in FIG. 5).

(4)次いで、この発電システム31では、図6に示されるように、発電素子9の温度上昇開始時に、コンデンサ21に蓄積されたエネルギーに由来する電流が、第1副導線5の第1方向の逆方向である第2方向、および、第2副導線7の第1方向の逆方向である第2方向に沿って流れ、コイル20にエネルギーが蓄積されるように、主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御する(第4制御状態)。   (4) Next, in the power generation system 31, as shown in FIG. 6, the current derived from the energy accumulated in the capacitor 21 is generated in the first direction of the first sub conductor 5 at the start of the temperature rise of the power generation element 9. The main line switch 14, the first line switch 14, the second line 7, and the second direction of the second auxiliary conductor 7, and a second direction that is the reverse direction of the first direction of the second auxiliary conductor 7, so that energy is stored in the coil 20. The first sub conductor switch 17 and the second sub conductor switch 22 are controlled (fourth control state).

すなわち、この発電システム31では、発電素子9が加熱されるときに、発電素子9に電圧を印加し、発電効率の向上を図るため、まず、発電素子9の温度上昇が開始するときに、主導線スイッチ14の主導線開閉機構15Aを開状態とし、主導線開閉機構15Bを開状態とする。   That is, in this power generation system 31, when the power generation element 9 is heated, a voltage is applied to the power generation element 9 to improve power generation efficiency. The main line opening / closing mechanism 15A of the line switch 14 is opened, and the main line opening / closing mechanism 15B is opened.

また、第1副導線スイッチ17の第1副導線開閉機構18Aを開状態とし、第1副導線開閉機構18Bを閉状態とする。   Further, the first sub conductor opening / closing mechanism 18A of the first sub conductor switch 17 is opened, and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B is closed.

また、第2副導線スイッチ22の第2副導線開閉機構23Aを閉状態とし、第2副導線開閉機構23Bを開状態とする。   Further, the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A of the second auxiliary conductor switch 22 is closed, and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B is opened.

これにより、コイル20とコンデンサ21とが電気的に接続され、また、コイル20およびコンデンサ21と、発電素子9とが電気的に切断される。   Thereby, the coil 20 and the capacitor | condenser 21 are electrically connected, and the coil 20, the capacitor | condenser 21, and the electric power generation element 9 are electrically cut | disconnected.

その結果、コンデンサ21に蓄積されたエネルギーに由来する電流が、第1副導線整流回路19A、および、第2副導線整流回路24Bを介して流れる。すなわち、電流は、第1副導線5の第2方向、および、第2副導線7の第2方向に沿って流れ、コイル20に磁束が生じ、エネルギーが蓄積される(図6太線参照)。   As a result, a current derived from the energy stored in the capacitor 21 flows through the first sub-conductor rectifier circuit 19A and the second sub-conductor rectifier circuit 24B. That is, the current flows along the second direction of the first sub conductor 5 and the second direction of the second sub conductor 7, and magnetic flux is generated in the coil 20 to accumulate energy (see the thick line in FIG. 6).

(5)次いで、この発電システム31では、図7に示されるように、発電素子9の温度上昇中において、コイル20に蓄積されたエネルギーに由来する電流が、主導線4の第2方向、および、第1副導線5の第2方向に沿って流れ、発電素子9に正電圧が印加されるように、主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御する(第5制御状態)。   (5) Next, in the power generation system 31, as shown in FIG. 7, during the temperature rise of the power generation element 9, the current derived from the energy accumulated in the coil 20 is changed in the second direction of the main line 4 and The main line switch 14, the first sub conductor switch 17, and the second sub conductor switch 22 are controlled so as to flow along the second direction of the first sub conductor 5 and to apply a positive voltage to the power generation element 9 ( (5th control state).

より具体的には、上記(4)のように主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御するとともに、コンデンサ21の電圧を図示しない電圧センサによりモニタリングする。   More specifically, the main line switch 14, the first sub conductor switch 17, and the second sub conductor switch 22 are controlled as in (4) above, and the voltage of the capacitor 21 is monitored by a voltage sensor (not shown).

そして、例えば、コンデンサ21の電圧が0Vとなったタイミング(すなわち、コンデンサ21のエネルギーが、すべて、コイル20に蓄積されたタイミング)で、主導線スイッチ14の主導線開閉機構15Aを開状態とし、主導線開閉機構15Bを閉状態とする。   For example, at the timing when the voltage of the capacitor 21 becomes 0 V (that is, the timing at which all the energy of the capacitor 21 is accumulated in the coil 20), the main line opening / closing mechanism 15A of the main line switch 14 is opened, The main line opening / closing mechanism 15B is closed.

また、第1副導線スイッチ17の第1副導線開閉機構18Aを開状態とし、第1副導線開閉機構18Bを閉状態とする。   Further, the first sub conductor opening / closing mechanism 18A of the first sub conductor switch 17 is opened, and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B is closed.

また、第2副導線スイッチ22の第2副導線開閉機構23Aを開状態とし、第2副導線開閉機構23Bを開状態とする。   Further, the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A of the second auxiliary conductor switch 22 is opened, and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B is opened.

これにより、発電素子9とコイル20とが電気的に接続され、また、発電素子9およびコイル20と、コンデンサ21とが電気的に切断される。   Thereby, the power generation element 9 and the coil 20 are electrically connected, and the power generation element 9 and the coil 20 and the capacitor 21 are electrically disconnected.

その結果、コイル20に対するコンデンサ21からの電流供給が停止され、コイル20の磁束が解消される。このとき、磁束の変化を妨げるように、コイル20に誘導電流が生じる(レンツの法則)。また、このとき、発電素子9に負電圧が残存している場合には、その負電圧に由来する電流が、発電素子9からコイル20に向かって流れ、コイル20に磁束を生じさせる。そして、生じた誘導電流が、主導線整流回路16A、および、第1副導線整流回路19Aを介して流れる(図7太線参照)。   As a result, the current supply from the capacitor 21 to the coil 20 is stopped, and the magnetic flux of the coil 20 is eliminated. At this time, an induced current is generated in the coil 20 so as to prevent a change in magnetic flux (Lenz's law). At this time, if a negative voltage remains in the power generation element 9, a current derived from the negative voltage flows from the power generation element 9 toward the coil 20, and generates a magnetic flux in the coil 20. The induced current thus generated flows through the main line rectifier circuit 16A and the first sub-conductor rectifier circuit 19A (see the thick line in FIG. 7).

これにより、コイル20により生じる電流が、主導線4の第2方向、および、第1副導線5の第2方向に沿って流れ、発電素子9に正電圧が印加される。その結果、発電素子9が効率よく電気分極され、正電圧が生じる。   As a result, a current generated by the coil 20 flows along the second direction of the main line 4 and the second direction of the first sub conductor 5, and a positive voltage is applied to the power generation element 9. As a result, the power generating element 9 is efficiently electrically polarized and a positive voltage is generated.

(6)次いで、この発電システム31では、図8に示されるように、発電素子9の温度上昇中において、発電素子9に生じた正電圧に由来する電流が、主導線4の第1方向に沿って流れ、その電流が受電ユニット3に供給されるように、主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御する(第6制御状態)。   (6) Next, in the power generation system 31, as shown in FIG. 8, the current derived from the positive voltage generated in the power generation element 9 is increased in the first direction of the main line 4 while the temperature of the power generation element 9 is rising. The main line switch 14, the first sub conductor switch 17, and the second sub conductor switch 22 are controlled so that the current flows through the power receiving unit 3 (sixth control state).

より具体的には、上記(5)のように主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御し、発電素子9に電圧を印加した後、任意のタイミングで、主導線スイッチ14の主導線開閉機構15Aを閉状態とし、主導線開閉機構15Bを開状態とする。   More specifically, after controlling the main line switch 14, the first sub conductor switch 17 and the second sub conductor switch 22 as described in (5) above, and applying a voltage to the power generating element 9, at an arbitrary timing, The main line opening / closing mechanism 15A of the main line switch 14 is closed and the main line opening / closing mechanism 15B is opened.

また、第1副導線スイッチ17の第1副導線開閉機構18Aを開状態とし、第1副導線開閉機構18Bを開状態とする。   Further, the first sub conductor opening / closing mechanism 18A of the first sub conductor switch 17 is opened, and the first sub conductor opening / closing mechanism 18B is opened.

また、第2副導線スイッチ22の第2副導線開閉機構23Aを開状態とし、第2副導線開閉機構23Bを開状態とする。   Further, the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23A of the second auxiliary conductor switch 22 is opened, and the second auxiliary conductor opening / closing mechanism 23B is opened.

これにより、発電素子9と受電ユニット3とが電気的に接続され、また、発電素子9と、コイル20およびコンデンサ21とが電気的に切断される。   Thereby, the power generation element 9 and the power receiving unit 3 are electrically connected, and the power generation element 9, the coil 20, and the capacitor 21 are electrically disconnected.

その結果、発電素子9により生じた電流が、主導線4の第1方向に沿って流れ、受電ユニット3のブリッジダイオード11により整流され、受電ユニット3の受電コンデンサ10に供給される(図8太線参照)。   As a result, the current generated by the power generation element 9 flows along the first direction of the main line 4, is rectified by the bridge diode 11 of the power reception unit 3, and is supplied to the power reception capacitor 10 of the power reception unit 3 (FIG. 8) reference).

なお、発電素子9により生じた電流を、受電ユニット3の受電コンデンサ10に供給するタイミングは、特に制限されず、発電素子9の温度状態(例えば、加熱される時間の長さなど)に応じて決定されてもよく、また、発電素子9の電圧状態に応じて決定されてもよい。   The timing at which the current generated by the power generation element 9 is supplied to the power reception capacitor 10 of the power reception unit 3 is not particularly limited, and depends on the temperature state of the power generation element 9 (for example, the length of time to be heated). It may be determined or may be determined according to the voltage state of the power generation element 9.

また、再度、発電素子9が冷却および加熱される場合には、上記(1)のように主導線スイッチ14、第1副導線スイッチ17および第2副導線スイッチ22を制御され、上記(1)〜(6)の処理が、繰り返される。これにより、発電素子9から電力が取り出され、その電力が受電ユニット3に供給される。   When the power generating element 9 is cooled and heated again, the main line switch 14, the first sub conductor switch 17, and the second sub conductor switch 22 are controlled as in (1) above, and the above (1). The process of (6) is repeated. Thereby, electric power is taken out from the power generation element 9 and the electric power is supplied to the power receiving unit 3.

このような発電回路1および発電システム31によれば、発電ユニット2において生じるエネルギーを用いて、発電素子9に電圧を印加することができるため、外部からの電力投入を不要とし、発電素子9から効率よく電力を取り出すことができる。   According to the power generation circuit 1 and the power generation system 31 as described above, it is possible to apply a voltage to the power generation element 9 using energy generated in the power generation unit 2. Electric power can be taken out efficiently.

そのため、このような発電システム31は、特に制限されないが、例えば、自動車などに搭載される。このような場合、発電素子9は、例えば、自動車のエキゾーストマニホールドにおける分岐管の内部または表面などに配置され、自動車のエンジンおよび排ガスが、熱源32として用いられる。そして、エンジンの燃焼サイクルに応じて排ガスの温度が経時的に上下され、発電素子9が加熱および/または冷却され、上記の発電システム31により発電される。得られる電力は、バッテリーに蓄積されてもよく、また、例えば、ヘッドライトなどの電気負荷装置に用いられてもよく、さらには、自動車の動力として用いられてもよい。   Therefore, such a power generation system 31 is not particularly limited, but is mounted on, for example, an automobile. In such a case, the power generation element 9 is disposed, for example, inside or on the surface of the branch pipe in the exhaust manifold of the automobile, and the automobile engine and exhaust gas are used as the heat source 32. Then, the temperature of the exhaust gas is increased or decreased over time according to the combustion cycle of the engine, the power generation element 9 is heated and / or cooled, and the power generation system 31 generates power. The obtained electric power may be stored in a battery, may be used in an electric load device such as a headlight, and may be used as power for an automobile.

なお、上記した説明では、受電ユニット3は、発電素子9により生じた電力を受電するデバイスとして、コンデンサ(受電コンデンサ10)を備えているが、発電素子9により生じた電力が蓄積または利用されるデバイスであれば、特に制限されず、受電コンデンサ10に代替して、バッテリーなどの蓄電デバイスや、灯火装置などの電気負荷デバイスなどを備えることもできる。また、図示しないが、発電回路1には、必要により、任意の場所に、例えば、昇圧器、電圧変換器、インダクタなどの公知の電気デバイスを介在させることもできる。   In the above description, the power receiving unit 3 includes the capacitor (power receiving capacitor 10) as a device that receives the power generated by the power generation element 9, but the power generated by the power generation element 9 is stored or used. If it is a device, it will not restrict | limit in particular, It can replace with the receiving capacitor 10, and can also provide electrical storage devices, such as a battery, and electric load devices, such as a lighting device. Although not shown, the electric power generation circuit 1 may include a known electric device such as a booster, a voltage converter, or an inductor at an arbitrary place as necessary.

また、上記した説明では、コンデンサ21の電圧が0Vとなったタイミングで、発電素子9に電圧を印加しているが、電圧を印加するタイミングは、特に制限されず、発電素子9の温度状態(例えば、加熱される時間の長さなど)に応じて決定されてもよく、また、発電素子9の電圧状態に応じて決定されてもよい。   In the above description, the voltage is applied to the power generation element 9 at the timing when the voltage of the capacitor 21 becomes 0 V. However, the timing at which the voltage is applied is not particularly limited, and the temperature state of the power generation element 9 ( For example, it may be determined according to the length of time to be heated, etc.), or may be determined according to the voltage state of the power generating element 9.

1 発電回路
2 発電ユニット
3 受電ユニット
4 主導線
5 第1副導線
6 第1蓄電ユニット
7 第2副導線
8 第2蓄電ユニット
9 発電素子
14 主導線スイッチ
17 第1副導線スイッチ
19 第2副導線スイッチ
20 コイル
21 コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation circuit 2 Power generation unit 3 Power receiving unit 4 Main line 5 1st subconductor 6 First power storage unit 7 Second subconductor 8 Second power storage unit 9 Power generation element 14 Main line switch 17 1st subconductor switch 19 2nd subconductor Switch 20 Coil 21 Capacitor

Claims (3)

温度が経時的に上下されることにより電気分極する発電素子を備える発電ユニットと、
前記発電素子から取り出された電力が供給される受電ユニットと、
前記発電ユニットおよび前記受電ユニットを接続するように構成される一対の主導線と、
一対の前記主導線間を架設するように接続される第1副導線、および、前記第1副導線に介在されるコイルを備える第1蓄電ユニットと、
前記第1蓄電ユニットと並列的に、一対の前記主導線間を架設するように接続される第2副導線、および、前記第2副導線に介在されるコンデンサを備える第2蓄電ユニットと、
前記主導線に備えられ、前記主導線における電流の流れを制御するための主導線スイッチと、
前記第1副導線に備えられ、前記第1副導線における電流の流れを制御するための第1副導線スイッチと、
前記第2副導線に備えられ、前記第2副導線における電流の流れ制御するための第2副導線スイッチと
を備えることを特徴とする、発電回路。
A power generation unit including a power generation element that is electrically polarized as the temperature is increased or decreased over time;
A power receiving unit to which power extracted from the power generation element is supplied;
A pair of main lines configured to connect the power generation unit and the power reception unit;
A first power storage unit comprising a first sub-conductor connected so as to bridge between a pair of the main wires, and a coil interposed in the first sub-conductor;
A second power storage unit provided in parallel with the first power storage unit, the second power storage unit connected so as to bridge between the pair of main wires, and a capacitor interposed between the second power wires;
A main line switch provided in the main line, for controlling a current flow in the main line;
A first sub-conductor switch provided in the first sub-conductor for controlling a current flow in the first sub-conductor;
A power generation circuit, comprising: a second sub conductor switch provided on the second sub conductor and for controlling a current flow in the second sub conductor.
請求項1に記載の発電回路と、
前記発電素子の温度を経時的に上下させる熱源と、
前記発電素子の温度を検知する温度検知手段と、
前記発電素子の電圧を検知する電圧検知手段と、
前記温度検知手段および前記電圧検知手段による検知に基づいて、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御するための制御手段とを備えることを特徴とする、発電システム。
A power generation circuit according to claim 1;
A heat source for raising and lowering the temperature of the power generation element over time;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the power generating element;
Voltage detection means for detecting the voltage of the power generation element;
And a control means for controlling the main line switch, the first sub-conductor switch, and the second sub-conductor switch based on detection by the temperature detector and the voltage detector. system.
前記制御手段は、
(1)前記発電素子の温度低下開始時に、前記発電素子における正電圧に由来する電流が、前記主導線の第1方向、および、前記第1副導線の第1方向に沿って流れ、前記コイルにエネルギーが蓄積されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(2)次いで、前記発電素子の温度低下中に、前記発電素子に負電圧が生じ、その電圧値が所定値に達した時に、前記コイルに蓄積されたエネルギーに由来する電流が、前記第1副導線の第1方向、および、前記第2副導線の第1方向に沿って流れ、前記コンデンサにエネルギーが蓄積されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(3)次いで、前記発電素子の温度低下中において、前記発電素子に生じる負電圧に由来する電流が、前記主導線の第1方向の逆方向である第2方向、および、前記第2副導線の第1方向に沿って流れ、前記コンデンサにエネルギーが蓄積されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(4)次いで、前記発電素子の温度上昇開始時に、前記コンデンサに蓄積されたエネルギーに由来する電流が、前記第1副導線の第1方向の逆方向である第2方向、および、前記第2副導線の第1方向の逆方向である第2方向に沿って流れ、前記コイルにエネルギーが蓄積されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(5)次いで、前記発電素子の温度上昇中において、前記コイルに蓄積されたエネルギーに由来する電流が、前記主導線の第2方向、および、前記第1副導線の第2方向に沿って流れ、前記発電素子に正電圧が印加されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御し、
(6)次いで、前記発電素子の温度上昇中において、前記発電素子に生じた正電圧に由来する電流が、前記主導線の第1方向に沿って流れ、前記受電ユニットに電流が供給されるように、前記主導線スイッチ、前記第1副導線スイッチおよび前記第2副導線スイッチを制御する
ことを特徴とする、請求項2に記載の発電システム。
The control means includes
(1) At the start of temperature decrease of the power generation element, a current derived from a positive voltage in the power generation element flows along a first direction of the main line and a first direction of the first sub conductor, and the coil Controlling the main line switch, the first sub-conductor switch and the second sub-conductor switch so that energy is stored in the
(2) Next, a negative voltage is generated in the power generation element during a temperature drop of the power generation element, and when the voltage value reaches a predetermined value, a current derived from energy stored in the coil is The main line switch, the first sub-conductor switch, and the second sub-conductor flow so as to flow along the first direction of the sub-conductor and the first direction of the second sub-conductor, and to store energy in the capacitor. Control the lead switch,
(3) Next, during the temperature drop of the power generation element, a current derived from a negative voltage generated in the power generation element is in a second direction that is opposite to the first direction of the main line, and the second sub conductor. The main line switch, the first sub-conductor switch, and the second sub-conductor switch so that energy is stored in the capacitor.
(4) Next, at the start of temperature rise of the power generating element, a current derived from the energy accumulated in the capacitor is in a second direction that is opposite to the first direction of the first sub conductor, and the second The main line switch, the first sub conductor switch, and the second sub conductor switch are controlled so as to flow along a second direction that is opposite to the first direction of the sub conductor and to store energy in the coil. And
(5) Next, during the temperature rise of the power generating element, a current derived from the energy accumulated in the coil flows along the second direction of the main line and the second direction of the first sub conductor. Controlling the main line switch, the first sub-conductor switch, and the second sub-conductor switch so that a positive voltage is applied to the power generating element,
(6) Next, during the temperature rise of the power generation element, a current derived from a positive voltage generated in the power generation element flows along the first direction of the main line so that the current is supplied to the power receiving unit. The power generation system according to claim 2, wherein the main line switch, the first sub conductor switch, and the second sub conductor switch are controlled.
JP2014200334A 2014-06-30 2014-09-30 Power generation circuit and power generation system Expired - Fee Related JP6355504B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014200334A JP6355504B2 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Power generation circuit and power generation system
PCT/JP2015/068886 WO2016002805A1 (en) 2014-06-30 2015-06-30 Power generation system and power generation circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014200334A JP6355504B2 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Power generation circuit and power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016073094A true JP2016073094A (en) 2016-05-09
JP6355504B2 JP6355504B2 (en) 2018-07-11

Family

ID=55867638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014200334A Expired - Fee Related JP6355504B2 (en) 2014-06-30 2014-09-30 Power generation circuit and power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6355504B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106837536A (en) * 2016-11-17 2017-06-13 浙江省海洋水产研究所 Aquatic products freezes mechanism
JP2018189362A (en) * 2015-04-02 2018-11-29 ハムワージィ コンバッション エンジニアリング リミテッド Improvement of atomizer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013031774A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 ダイハツ工業株式会社 Power generation system
WO2014069045A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 ダイハツ工業株式会社 Electricity-generating system
JP2014113028A (en) * 2012-10-31 2014-06-19 Daihatsu Motor Co Ltd Power generating system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013031774A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 ダイハツ工業株式会社 Power generation system
WO2014069045A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 ダイハツ工業株式会社 Electricity-generating system
JP2014113028A (en) * 2012-10-31 2014-06-19 Daihatsu Motor Co Ltd Power generating system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018189362A (en) * 2015-04-02 2018-11-29 ハムワージィ コンバッション エンジニアリング リミテッド Improvement of atomizer
CN106837536A (en) * 2016-11-17 2017-06-13 浙江省海洋水产研究所 Aquatic products freezes mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JP6355504B2 (en) 2018-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014069045A1 (en) Electricity-generating system
JP6150676B2 (en) Power generation system
JP5759865B2 (en) Power generation system
JP6355504B2 (en) Power generation circuit and power generation system
JP6422337B2 (en) Power generation circuit and power generation system
JP6355379B2 (en) Power generation system
JP2016073090A (en) Power generation circuit and power generation system
WO2016002805A1 (en) Power generation system and power generation circuit
JP6316677B2 (en) Power generation system
JP6257404B2 (en) Power generation system
JP2016073089A (en) Power generation circuit and power generation system
JP6346060B2 (en) Power generation system
JP2018137866A (en) Power generation system
JP6150677B2 (en) Power generation system
JP6368619B2 (en) Power generation system
JP6534339B2 (en) Power generation circuit and power generation system
WO2017002900A1 (en) Power generation circuit and power generation system
JP2019149853A (en) Power generating system
JP6546822B2 (en) Power generation circuit and power generation system
JP6543518B2 (en) Power generation circuit and power generation system
WO2015045840A1 (en) Power generation system
JP6474318B2 (en) Power generation system
JP2019013082A (en) Power generating system
JP2018125919A (en) Power generation system
JP2018057208A (en) Power generation system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170821

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180605

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6355504

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees