JP3629368B2

JP3629368B2 - Thermoelectric generation electronics

Info

Publication number: JP3629368B2
Application number: JP24387898A
Authority: JP
Inventors: 宜史吉田; 文靖宇都宮; 修平山本
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: JPH11133165A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱電素子モジュールを備えた熱発電電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱発電電子機器は、熱電素子モジュール、昇圧回路、二次電池、電子機器から構成されていた。熱電素子モジュールはＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントを交互に直列接続して構成され、熱電素子モジュールの吸熱板と放熱板の温度差で発電していた。昇圧回路は熱電素子モジュールで発電した電力をコイル、あるいはコンデンサを用いて昇圧していた。二次電池は昇圧回路で昇圧された電力を畜電し、電子機器に電力を供給していた。電子機器は、蓄えられた二次電池の電力を用いて動作していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の熱発電電子機器においては、熱電素子モジュールは放熱板と吸熱板の温度差で発電するため、わずかな環境変化でも発電することができなくなる。そのため、二次電池の残量が少なくなって警告が表示されても、周囲の環境状況によってはすぐに発電することができない。しかし、使用者は発電が不可能な環境状況であることを知ることができないという課題があった。
【０００４】
さらに、電子機器は電力を二次電池から供給されているので、熱電素子モジュールの発電が行われていなくても電子機器の機能は動き続けることができる。そのため、使用者は発電が行われているか、いないかを確認することができなかった。そして、発電していない状態で使用を続けていると、二次電池の電力がなくなり、熱発電電子機器が作動しなくなるという恐れがあった。
【０００５】
また、熱電素子モジュールの発電状態をレベル表示する場合でも、レベル表示する針、あるいはグラフィックがレベルを指し示した後、二次電池の電力がなくなると、そのレベルを示した状態で静止してしまうため、熱発電モジュールが発電し続けているかを使用者が実感することができないという課題があった。
また、電子機器が時刻情報演算回路であり、表示部が針で構成される時計ムーブメントの場合、熱電素子モジュールの発電状態を針で指し示すと、時刻表示ができなくなり、発電状態表示後、正確な時刻に針を合わせ直さなければいけないという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、熱電素子モジュールの発電状態を検出し、使用者に発電状況を視覚的に表示する熱発電電子機器を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱発電電子機器は、ＰＮ接合されたＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが複数個直列に接続されてなる熱電素子モジュールと、熱電素子モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、熱電素子モジュールの発電電圧に応じて電力を電子機器あるいは二次電池に、または二次電池から電子機器に電力を振り分ける制御回路と、熱電素子モジュールの発電状態を表示する表示部と、表示部に発電状態を表示する信号を送る表示切替スイッチと、熱電素子モジュールの発電状態の表示を制御する表示駆動回路と、を備える。
そのため、制御回路に表示切替スイッチから発電状態表示の信号が入力されると、制御回路は熱電素子モジュールと二次電池、電子機器の接続を切り、熱電素子モジュールと表示駆動回路を接続する。これにより、熱電素子モジュールで発電された電力が表示駆動回路で検出され、表示部に発電状態を表示する。
【０００８】
あるいは、本発明の熱発電電子機器は、ＰＮ接合されたＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが複数個直列に接続されてなる熱電素子モジュールと、熱電素子モジュールの発電電圧に応じて電子機器、二次電池、または二次電池から電子機器に電力を振り分ける制御回路と、熱電素子モジュールで発電された電力を蓄電する二次電池と、熱電素子モジュールの発電状態を表示する表示部と、表示部に発電状態を表示する信号を送る表示切替スイッチと、熱電素子モジュールの発電状態を表示させる電力を蓄える表示補助コンデンサと、表示部を駆動する表示駆動回路と、を備えている。
【０００９】
そのため、制御回路に表示切替スイッチから発電状態表示の信号が入力されると、制御回路は熱電素子モジュールと二次電池、電子機器の接続を切り、熱電素子モジュールと表示補助コンデンサを接続する。これにより、熱電素子モジュールで発電された電力が表示補助コンデンサだけに蓄えられ、表示補助コンデンサに蓄えられた電力を用いて表示駆動回路を動作させ、表示部に発電状態を表示する。
【００１０】
また、本発明の熱発電電子機器は、ＰＮ接合されたＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが複数個直列に接続されてなる熱電素子モジュールと、熱電素子モジュールの発電電圧に応じて昇圧倍数を可変し昇圧する昇圧回路と、昇圧された電力値に応じて電子機器、二次電池、または二次電池から電子機器に電力を振り分ける制御回路と、昇圧された電力を蓄電し、電子機器に電力を供給する二次電池と、熱電素子モジュールの発電状態を、昇圧回路から送られてくる信号を基に演算する表示演算駆動回路と、熱電素子モジュールの発電状態を表示する表示部と、表示部に発電状態を表示する信号を送る表示切替スイッチと、を備えている。
【００１１】
そのため、表示演算駆動回路に表示切替スイッチから発電状態表示の信号が入力されると、表示演算駆動回路は昇圧回路から昇圧段数信号、制御回路から電流経路信号を受け取る。そして、昇圧段数信号、電流経路信号から熱電素子モジュールの発電電力を演算し、演算された発電状態を表示部に表示する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。ＰＮ接合されたＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが複数個直列に接続されている熱電素子モジュール１と、熱電素子モジュール１の発電電圧に応じて発電された電力を電子機器４または二次電池５に振り分け、あるいは、二次電池５の電力を電子機器４に振り分ける制御回路３と、熱電素子モジュール１で発電された電力を蓄電し、電子機器４に供給する二次電池５と、表示部９の表示に発電状態を表示する信号を送る表示切替スイッチ６と、熱電素子モジュール１の発電状態の表示をドライブする表示駆動回路８と、熱電素子モジュール１の発電状態を表示する表示部９から構成される。そのため、制御回路３に表示切替スイッチ６から発電状況表示の信号が入力されると、制御回路３は熱電素子モジュール１と二次電池５、電子機器４の接続を切り、熱電素子モジュール１と表示駆動回路８を接続する。これにより、熱電モジュールで発電された電力を表示駆動回路８で検出し、表示部９に発電状態を表示する。以上のようにすることで、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板に温度差ができた瞬間に、発電していることを表示することができるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。
【００１３】
さらに、図２に示す本発明の実施の別の形態では、ＰＮ接合されたＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが複数個直列に接続されている熱電素子モジュール１と、熱電素子モジュール１の発電電圧に応じて電子機器４、二次電池５、または二次電池５から電子機器４に電力を振り分ける制御回路３と、熱電素子モジュールで発電された電力を蓄電し、電子機器４に供給する二次電池５と、表示部９の表示に発電状態を表示する信号を送る表示切替スイッチ６と、熱電素子モジュール１の発電状態を表示させる電力を蓄える表示補助コンデンサ７と、熱電素子モジュール１の発電状態の表示をドライブする表示駆動回路８と、熱電素子モジュール１の発電状態を表示する表示部９から構成される。そのため、制御回路３に表示切替スイッチ６から発電状況表示の信号が入力されると、制御回路３は熱電素子モジュール１と二次電池５、電子機器４の接続を切り、熱電素子モジュール１と表示補助コンデンサ７を接続する。これにより、熱電モジュールで発電された電力が表示補助コンデンサ７だけに蓄えられる。そして、表示補助コンデンサ７に蓄えられた電力を用いて表示駆動回路８を動作させ、表示部９に発電状態を表示する。以上のようにすることで、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板に温度差ができた瞬間に発電していることを表示することができるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。
【００１４】
さらに、本発明の別の形態では、Ｐ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが二枚の基板に挟まれ、基板上でＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが金属等の導電性物質を介してＰＮ接合され、複数個直列に接続されている熱電素子モジュールと、熱電素子モジュールの発電電圧に応じて昇圧倍数を可変し、昇圧する昇圧回路と、昇圧された電力値に応じて電子機器、二次電池、または二次電池から電子機器に電力を振り分ける制御回路と、昇圧された電力を蓄電し、電子機器に電力を供給するする二次電池と、表示部に発電状態を表示する信号を送る表示切替スイッチと、熱電素子モジュールの発電状態を演算し、表示をドライブする表示演算駆動回路と、熱電素子モジュールの発電状態を表示する表示部を備えている。このため、表示演算駆動回路に表示切替スイッチから発電状態表示の信号が入力されると、表示演算駆動回路は昇圧回路から昇圧段数信号、制御回路から電流経路信号を受け取る。そして、昇圧段数信号、電流経路信号から熱電モジュールの発電状態を演算し、演算された発電状態を表示部に表示する。以上のことにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュールが発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで電子機器を作動させる起電力を常に得ることができる。また、発電状態を表示している場合でも、昇圧された熱電素子モジュールの起電力は、電子機器や二次電池の充電に振り分けられるため、電子機器は動作を続けることが可能となり、発電した電力の効率向上が図られるという効果がある。
【００１５】
さらに、表示部が、時針、分針、秒針からなる時計ムーブメントであり、電子機器が時刻情報演算回路と針駆動回路から構成され、熱電素子モジュールの発電状態を、秒針の運針で表示する。このため、熱電素子モジュールの吸熱板と放熱板に温度差ができ、熱電素子モジュールの発電された電圧が駆動電圧に達した瞬間に発電していることを表示することができるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。また、熱発電が行われ、発電の電圧が時計モジュール駆動電圧以上である間、秒針が運針するので、発電され続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。
【００１６】
また、表示部が、時針、分針、秒針からなる時計ムーブメントであり、電子機器が時刻情報演算回路と針駆動回路と電圧検出回路から構成され、熱電素子モジュールの発電状態を、秒針の運針ステップ数で表示する。このため、熱発電が行われている間、秒針が運針するので、発電され続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、運針ステップ数で熱電素子モジュールの発電量を示すので、使用者に注意を促し、常に必要レベルの起電力を得ることができる。
【００１７】
さらに、表示部が、針で構成される時計ムーブメントであり、電子機器が時刻情報演算回路と針駆動回路と電圧検出回路から構成され、熱電素子モジュールの発電状態を、針の運針速度で表示する。このため、熱発電が行われている間、針が回転するので、発電され続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、運針速度で熱電モジュールの発電量を示すので、使用者に注意を促して、常に必要レベルの起電力を得ることができるという効果がある。
【００１８】
また、表示部が、針で構成される時計ムーブメントであり、電子機器が時刻情報演算回路と針駆動回路から構成され、熱電素子モジュールの発電状態を、針でレベル表示する。このため、熱発電が行われている間、針がレベル表示しているので、発電され続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、レベル表示により使用者に注意を促して、常に必要レベルの起電力を得ることができるという効果がある。
【００１９】
また、表示部が、液晶や発光素子からなるデジタル表示部であり、熱電素子モジュールの発電状態を、液晶や発光素子表示部にレベル表示する。このため、熱発電が行われている間、表示部に発電状態をレベル表示しているので、発電され続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、レベル表示により使用者に注意を促して、常に必要レベルの起電力を得ることができるという効果がある。
【００２０】
また、電子機器に時刻カウンタ記憶回路を付加した構成にする。これにより、針または、液晶や発光素子からなるデジタル表示部で発電量を表示している間の時刻を記憶しておき、発電状態表示終了後、針またはデジタル時刻表示を正確な時刻に戻すことができる。以上のことより、発電量表示後も正確な時刻表示が行え、発電量表示終了後の度に時刻を合わせるという必要がなくなる。
【００２１】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
図３は本発明の熱発電電子機器の第１実施例のシステムブロック図である。
熱電素子モジュール１は、Ｐ型熱電材料エレメントとＮ型材料エレメントが二枚の基板に挟まれ、基板上でＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが金属等の導電性物質を介してＰＮ接合され、複数個直列に接続されている。二枚の基板は、それぞれ吸熱板と放熱板であり、この吸熱板と放熱板の間に温度差が生じた場合、熱電素子モジュール１は起電力を発生する。
【００２２】
昇圧回路２は、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧する回路で、コンデンサとトランジスタで組み合わせたチャージポンプ方式やスイッチドキャパシタ方式、あるいは、コイル昇圧方式で構成される。さらに、本発明の昇圧回路２では、昇圧回路２に入力される電圧に応じて昇圧倍数が可変し、昇圧回路２の出力電圧が、常にほぼ一定となるように動作する。本実施例では、昇圧倍数を１、２、４、８、１６倍の５段可変とし、昇圧回路２の出力電圧が１．６Ｖとなるように昇圧倍数が選ばれている。
【００２３】
表示切替スイッチ６は、表示部９に発電状態を表示するために信号を制御回路３に送るスイッチである。
制御回路３は、スイッチング素子、コンパレータから構成され、昇圧回路２で昇圧された電力に応じて、電子機器４に、二次電池５に、あるいは、二次電池５から電子機器４に、電力を振り分ける回路である。昇圧された電力が１．２Ｖから１．６Ｖの場合には、昇圧された電力を電子機器４に流す。１．６Ｖ以上の場合には電子機器４と二次電池５の両方に電力を流す。そして、１．２Ｖより低い場合には、二次電池５から電子機器４に電力を流す構成になっている。また、制御回路３は、表示切替スイッチ６からの信号により表示駆動回路８にも電力を振り分ける。
【００２４】
二次電池５は、昇圧回路２で昇圧された電力を蓄え、必要なとき、電子機器４に電力を送る機能を持つ。
表示駆動回路８は、表示部９に熱電素子モジュール１の発電状態を表示するための駆動回路であり、熱電素子モジュール１の発電電圧を検出して表示部９に発電状態を表示する。ここで、表示駆動回路８の電源は二次電池５から取り出される。表示部９は、発電状態を表示する部分であり、表示駆動回路８から信号を受けて表示する。この表示部９は、電子機器４の機能表示や操作パネルと兼ねていることもある。
【００２５】
本発明の動作原理は、通常時、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧回路２で昇圧し、制御回路３に送る。ここで、昇圧回路２は最高１６倍昇圧までなので、熱電素子モジュール１の発電が０．１Ｖ以下では１．６Ｖに満たない。制御回路３では、昇圧された電力が１．２Ｖから１．６Ｖの場合、昇圧された電力は電子機器４に流す。１．６Ｖ以上の場合は電子機器４と二次電池５の両方に電力を流す。そして、１．２Ｖより低い場合は、二次電池５から電子機器４に電力を流す動作を行う。このような制御シーケンスにより、電子機器４には常に１．２Ｖ以上の電圧が印加され続ける。ここで、表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は、制御回路３に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた制御回路３は、昇圧回路２から電子機器４あるいは二次電池５につながった電流経路を切り離し、昇圧回路２と表示駆動回路８を接続する。この時、電子機器４は二次電池５から電力を供給される。また、表示切替スイッチ６が機械式スイッチの場合、制御回路３の前記切替動作は物理的に行われる。表示駆動回路８では、熱電素子モジュール１の発電電圧を検出し、その値から熱電素子モジュール１の発電状態を判断し、表示部９に発電状態を示す表示を行う。ここで、熱電素子モジュール１の発電状態を検出する時に熱電素子モジュール１と電子機器４、二次電池５を接続したままの状態でいると、発電した電力が電子機器４や二次電池５に流れてしまい、正確な発電状態を検出することができない。そのため、上記のように制御回路３を設けて、検出のときだけ、表示駆動回路８に発電、昇圧後の電力を供給する。
【００２６】
ここで例えば、表示部９に供給電力に応じて発光量の違う発光素子を用いた場合を考える。表示駆動回路８で検出された熱電素子モジュール１の電圧から発電量がわかり、発電量に応じた電力を発光素子に供給する。発電力が少ない場合は発光素子に供給する電力を少なくし、発電量が多い場合は発光素子に供給する電力を多くする。これにより、発光の強弱で発電量を判断するという方法をとる。
【００２７】
また、この表示駆動回路８は熱電素子モジュール１の出力電圧を直接検出するため、熱電素子モジュール１の発電状態を大きく反映することができる。表示部９は、針で発電量を指示するもの、あるいは、数値を表示するもの、あるいは、ＬＥＤ等で発電量のレベルを表示するもの、発電量を針やＬＥＤの動きで表現するもの等が考えられる。
【００２８】
以上のような構成にすることにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示して使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板の間に温度差ができた瞬間、つまり、発電を始めた瞬間に発電していることを表示部９に表示することができるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。
（実施例２）
図４は本発明の熱発電電子機器の第２実施例のシステムブロック図である。
熱電素子モジュール１は、Ｐ型熱電材料エレメントとＮ型材料エレメントが二枚の基板に挟まれ、基板上でＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが金属等の導電性物質を介してＰＮ接合され、複数個直列に接続されている。二枚の基板は、それぞれ吸熱板と放熱板であり、この吸熱板と放熱板の間に温度差が生じた場合、熱電素子モジュール１は起電力を発生する。昇圧回路２は、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧する回路で、コンデンサとトランジスタで組み合わせたチャージポンプ方式やスイッチドキャパシタ方式、あるいは、コイル昇圧方式で構成される。さらに、本発明の昇圧回路２は、昇圧回路２入力の電圧に応じて、昇圧倍数を可変にし、常に昇圧回路２出力電圧は、ほぼ一定となるように動作する。本実施例では、昇圧倍数を１、２、４、８、１６倍の５段可変とし、昇圧回路２出力電圧が１．６Ｖとなるように昇圧倍数が選ばれている。表示切替スイッチ６は、表示部９に発電状態を表示するために信号を制御回路３に送るスイッチである。制御回路３は、スイッチング素子、コンパレータから構成され、昇圧回路２で昇圧された電力に応じて、電子機器４、二次電池５、あるいは二次電池５から電子機器４に電力を振り分ける回路である。昇圧された電力が１．２Ｖから１．６Ｖの場合、昇圧された電力は電子機器４に流す。１．６Ｖ以上の場合は電子機器４と二次電池５の両方に電力を流す。そして、１．２Ｖより低い場合は、二次電池５から電子機器４に電力を流す構成になっている。制御回路３は、表示切替スイッチ６からの信号により表示補助コンデンサ７にも電力を振り分ける。二次電池５は、昇圧回路２で昇圧された電力を蓄え、必要なとき電子機器４に電力を送る機能を持つ。
【００２９】
表示補助コンデンサ７は、熱電素子モジュール１で発電し、昇圧回路２で昇圧された電力を蓄え、表示駆動回路８のみに電力を供給するコンデンサである。表示駆動回路８は、表示部９に熱電素子モジュール１の発電状態を表示する駆動回路であり、表示駆動回路８の電源は表示補助コンデンサ７から取り出す。表示部９は、発電状態を表示する部分であり、表示駆動回路８から信号を受けて表示する。この表示部９は、電子機器４の機能表示や操作パネルと兼ねていることもある。
【００３０】
本発明の動作原理は、通常時、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧回路２で昇圧し、制御回路３に送る。ここで、昇圧回路２は最高１６倍昇圧までなので、熱電素子モジュール１の発電が０．１Ｖ以下では１．６Ｖに満たない。制御回路３では、昇圧された電力が１．２Ｖから１．６Ｖの場合、昇圧された電力は電子機器４に流す。１．６Ｖ以上の場合は電子機器４と二次電池５の両方に電力を流す。そして、１．２Ｖより低い場合は、二次電池５から電子機器４に電力を流す動作を行う。このような制御シーケンスにより、電子機器４には常に１．２Ｖ以上の電圧が印加され続ける。ここで、表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は、制御回路３に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた制御回路３は、昇圧回路２から電子機器４あるいは二次電池５につながった電流経路を切り離し、昇圧回路２と表示補助コンデンサ７を接続する。この時、電子機器４には二次電池５から電力が供給される。また、表示切替スイッチ６が機械式スイッチの場合、制御回路３の前記切替動作は物理的に行われる。表示補助コンデンサ７は昇圧回路２からの電力を蓄え、表示駆動回路８に供給する。表示駆動回路８では、表示補助コンデンサ７に蓄えられた電力と表示駆動回路８で使用する電力の相関関係から熱電素子モジュール１の発電状態を判断し、表示部９に発電状態を示す表示を行う。表示部９は、発電量を針で指示するもの、発電量を数値で表示するもの、発電量のレベルをＬＥＤ等で表示するもの、あるいは、発電量を針やＬＥＤの動きで表現するもの等が考えられる。
【００３１】
以上のような構成にすることにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板の間に温度差ができた瞬間、つまり、発電を始めた瞬間に発電していることを表示部９に表示することができるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。
（実施例３）
図５は本発明の熱発電電子機器の第３実施例のブロック図である。
熱電素子モジュール１は、Ｐ型熱電材料エレメントとＮ型材料エレメントが二枚の基板に挟まれ、基板上でＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが金属等の導電性物質を介してＰＮ接合され、複数個直列に接続されている。二枚の基板は、それぞれ吸熱板と放熱板であり、この吸熱板と放熱板の間に温度差が生じた場合、熱電素子モジュール１は起電力を発生する。昇圧回路２は、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧する回路で、コンデンサとトランジスタで組み合わせたチャージポンプ方式やスイッチドキャパシタ方式、あるいは、コイル昇圧方式で構成される。さらに、本発明の昇圧回路２は、昇圧回路２へ入力する電圧に応じて昇圧倍数を可変にし、常に昇圧回路２の出力電圧は、ほぼ一定となるように動作する。本実施例では、昇圧回路２出力電圧が１．６Ｖとなるように５段階昇圧倍数が選ばれている。表示切替スイッチ６は、表示部９に発電状態を表示するために信号を制御回路３に送るスイッチである。制御回路３は、スイッチング素子、コンパレータから構成され、昇圧回路２で昇圧された電力に応じて、電子機器４、二次電池５、あるいは二次電池５から電子機器４に電力を振り分ける回路である。昇圧された電力が１．２Ｖから１．６Ｖの場合、昇圧された電力は電子機器４に流す。１．６Ｖ以上の場合は電子機器４と二次電池５の両方に電力を流す。そして、１．２Ｖより低い場合は、二次電池５から電子機器４に電力を流す構成になっている。二次電池５は、昇圧回路２で昇圧された電力を蓄え、必要なとき、電子機器４に電力を送る機能を持つ。
【００３２】
表示演算駆動回路２７は、昇圧回路２から昇圧段数情報を、制御回路３から電流経路情報を受け取り、熱電素子モジュール１の発電電力を計算し、表示部９に発電状態情報を送る。表示部９は発電状態を表示する部分であり、表示演算駆動回路２７から信号を受けて表示する。この表示部９は電子機器４の機能表示や操作パネルと兼ねていることもある。
【００３３】
本発明の動作原理は、通常時、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧回路２で昇圧し、制御回路３に送る。制御回路３は、昇圧された電力が１．２Ｖから１．６Ｖの場合には昇圧された電力を電子機器４に流す。１．６Ｖ以上の場合には電子機器４と二次電池５の両方に電力を流す。そして、１．２Ｖより低い場合には二次電池５から電子機器４に電力を流す動作を行う。このような制御シーケンスにより、電子機器４には常に１．２Ｖ以上の電圧が印加され続ける。ここで、表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は、表示演算駆動回路２７に信号を送る。信号を受けた表示演算駆動回路２７は、昇圧回路２から昇圧段数情報、制御回路３から電流経路情報を受け取る。昇圧回路２は熱電素子モジュール１の出力電圧に応じて昇圧段数を決めているので、昇圧段数情報から熱電素子モジュール１の発電状態が分かる。また、制御回路３は、昇圧後の電圧により、電子機器４、二次電池５への電力の振り分けを行っているので、電流経路情報からは昇圧後の発電量が分かる。以上の２つの情報から熱電素子モジュール１の発電量を算出する。表示演算駆動回路２７は、算出された発電量を表示するための信号に変換して表示部９に送る。表示部９としては、発電量を針で指示するもの、発電量を数値で表示するもの、発電量のレベルをＬＥＤ等で表示するもの、あるいは、発電量を針やＬＥＤの動きで表現するもの、等が考えられる。
【００３４】
以上のような構成にすることにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、発電状態を表示している間でも、昇圧された熱電素子モジュール１の起電力は電子機器４や二次電池５の充電に振り分けられるため、電子機器４は動作を続けることが可能となり、発電した電力を無駄にせず、効率向上が図られるという効果がある。
（実施例４）
図６は本発明の熱発電電子機器の第４実施例のシステムブロック図である。
【００３５】
本発明の第４実施例では、第２実施例の電子機器４が時刻情報演算回路１１であり、表示駆動回路８がモータドライバ１２、モータ１３、輪列１４から構成され、表示部９が時針２２、分針２１、秒針２３から構成された針１５である場合について説明する。なお、本実施例の発電状態表示方法は、第１、３実施例のシステムでも適用が可能である。図７に、本実施例の表示部９の外観図を示す。ここで、本実施例の熱電素子モジュール１、昇圧回路２、二次電池５、表示切替スイッチ６、制御回路３、表示補助コンデンサ７は、第２実施例と同じ機能を有する。表示切替スイッチ６には図７に示すボタンスイッチが用いられることが多いが、表示切替スイッチとして時計のリューズ２４を用い、リューズ２４を引き出すことで機械式スイッチが働く方法を採用することもできる。この場合、リューズ２４を引き出すことで、物理的に二次電池５の電流経路を断ち、昇圧回路２、表示補助コンデンサ７、時刻情報演算回路１１を接続する。時刻情報演算回路１１は、水晶発振回路から分周したパルスをもとに時刻をカウントし、モータドライバ１２に１秒間隔でパルス信号を送る。モータドライバ１２はトランジスタから構成され、時刻情報演算回路１１から送られたパルス信号に基づいてモータ１３をドライブする。モータ１３はステッピングモータ１３で構成され、輪列１４を回転させる。輪列１４はステッピングモータ１３の回転を受けて、時針２２、分針２１、秒針２３を回転させる。
【００３６】
本発明の動作原理は、通常時、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧回路２で昇圧し、制御回路３に送る。制御回路３では、昇圧された電力が１．２から１．６Ｖの場合、昇圧された電力は時刻情報演算回路１１に流し、時計を運針させる。１．６Ｖ以上の場合は時刻情報演算回路１１と二次電池５の両方に電力を流し、時計を運針させる。そして、１．２Ｖより低い場合は、二次電池５から時刻情報演算回路１１に電力を流し、時計を運針させる動作を行う。このような制御シーケンスにより、時計情報演算回路には常に１．２Ｖ以上の電圧が印加され続ける。ここで、表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は制御回路３に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた制御回路３は、昇圧回路２から二次電池５、及び二次電池５から時刻情報演算回路１１の電流経路を切り離し、昇圧回路２と表示補助コンデンサ７、表示補助コンデンサ７と時刻情報演算回路１１を接続する。表示補助コンデンサ７は昇圧回路２からの電力を蓄え、時刻情報演算回路１１に供給する。時刻情報演算回路１１では、表示補助コンデンサ７に蓄えられた電力で水晶発振回路を駆動させ、時刻をカウントし、１秒間隔パルス信号をモータドライバ１２に送り、モータ１３、輪列１４を介して秒針２３を１秒運針させる。時刻情報演算回路１１、モータドライバ１２、モータ１３、輪列１４、秒針２３は、表示補助コンデンサ７に電力が入力され、時計モジュールが駆動可能な電圧である１．２Ｖに達した瞬間に秒針２３が動作するので、熱電素子モジュール１の発電状態を大きく反映することができる。発電状態が悪いと、秒針２３は運針することができないので、使用者は、熱電素子モジュール１が発電不十分であることも知ることができる。
【００３７】
以上のような構成にすることにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板の間に温度差ができ、昇圧した電圧が時計モジュール駆動電圧に達した瞬間、秒針２３が運針し始めるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。また、熱発電が行われ、昇圧後の電圧が駆動電圧以上である間、秒針２３が運針し続けるので、熱電素子モジュール１が発電し続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。
（実施例５）
図８は本発明の熱発電電子機器の第５実施例のブロック図である。
【００３８】
本発明の第５実施例では、第２実施例の電子機器４が時刻情報演算回路１１と電圧検出回路２５で構成され、表示駆動回路８がモータドライバ１２、モータ１３、輪列１４から構成され、表示部９は時針２２、分針２１、秒針２３から構成された針１５を備えている。なお、本実施例の発電状態表示方法は、第１、及び第３の実施例のシステムでも適用が可能である。本実施例の熱電素子モジュール１、昇圧回路２、二次電池５、表示切替スイッチ６、制御回路３、表示補助コンデンサ７、モータドライバ１２、モータ１３、輪列１４、針１５は、第４実施例と同じ機能を有する。電圧検出回路２５は、表示補助コンデンサ７の電圧をモニターし、時刻情報演算回路１１に表示補助コンデンサ７の電圧情報信号を送る。
【００３９】
時刻情報演算回路１１は、表示部９に時刻情報を表示するモードの場合、水晶発振回路から分周したパルスをもとに時刻をカウントし、モータドライバ１２に１秒間隔でパルス信号を送る。そして、表示部９に発電状態を表示するモードにした場合、電圧検出回路２５から受けた電圧情報信号を基に、モータドライバ１２に電圧情報信号に応じたパルス信号を送る。
【００４０】
本発明の動作原理は、通常時、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧回路２で昇圧し、制御回路３に送る。制御回路３では、昇圧された電力が１．２から１．６Ｖの場合に昇圧された電力を時刻情報演算回路１１に流し、時計を運針させる。１．６Ｖ以上の場合は時刻情報演算回路１１と二次電池５の両方に電力を流し、時計を運針させる。そして、１．２Ｖより低い場合は二次電池５から時刻情報演算回路１１に電力を流し、時計を運針させる動作を行う。このような制御シーケンスにより、時計情報演算回路には常に１．２Ｖ以上の電圧が印加され続ける。ここで、表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は、制御回路３に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた制御回路３は、昇圧回路２から二次電池５、あるいは二次電池５から時刻情報演算回路１１の電流経路を切り離し、昇圧回路２と表示補助コンデンサ７、表示補助コンデンサ７と時刻情報演算回路１１を接続する。表示補助コンデンサ７は昇圧回路２からの電力を蓄え、時刻情報演算回路１１に供給する。電圧検出回路２５は表示補助コンデンサ７の電圧をモニターし、電圧情報信号を時刻情報演算回路１１に送る。時刻情報演算回路１１では、水晶発振回路から分周した１秒間隔パルス信号と電圧情報信号から表示補助コンデンサ７の電圧に応じたパルス信号を作り出す。図９（ａ）は水晶発振回路から分周した１秒間隔パルス、図９（ｂ）は表示補助コンデンサ７の電圧が１．２Ｖから１．６Ｖである時にモータドライバ１２へ送られる２秒間隔パルス信号、図９（ｃ）は表示補助コンデンサ７の電圧が１．６Ｖ以上である時にモータドライバ１２に送られる１秒間隔パルス信号、である。熱電素子モジュール１で発電し、昇圧された電圧が１．２Ｖ以下の場合には時計情報演算回路１１及びモータ１３等は駆動できないので、秒針２３は運針しない。熱電素子モジュール１で発電し、昇圧された電圧が１．２Ｖから１．６Ｖの場合には時刻情報演算回路１１は図９（ｂ）のパルス信号をモータドライバ１２に送り、秒針２３は２秒運針する。熱電素子モジュール１で発電し、昇圧された電圧が１．６Ｖ以上の時には時刻情報演算回路１１は図９（ｃ）のパルス信号をモータドライバ１２に送り、秒針２３は１秒運針する。以上のような動作原理のため、時刻情報演算回路１１、モータドライバ１２、モータ１３、輪列１４、秒針２３は、表示補助コンデンサ７に電力が入力され、時計モジュールを駆動可能な電圧である１．２Ｖに達した瞬間に秒針２３が動作し、さらに熱電素子モジュール１の発電状態により、秒針２３の運針ステップ数が異なるので、使用者は熱電素子モジュール１の発電量を把握することができる。
【００４１】
以上のような構成にすることにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板の間に温度差ができ、昇圧した電圧が駆動電圧に達した瞬間に秒針２３が運針し始めるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えることができるという効果がある。また、熱発電が行われ、昇圧後の電圧が駆動電圧以上である間、秒針２３が運針し続けるので、熱電素子モジュール１が発電し続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、熱電素子モジュール１で発電し、昇圧された電圧に応じて秒針２３の運針ステップ数が異なることで、使用者に熱電素子モジュール１の発電量を把握させる効果がある。
（実施例６）
本発明の熱発電電子機器の第６実施例のブロック図を図１０に示す。この第６実施例では、第１実施例の電子機器４が時刻情報演算回路１１と電圧検出回路２５で構成され、表示駆動回路８がモータドライバ１２、モータ１３、輪列１４から構成され、表示部９が時針２２、分針２１、秒針２３からなる針１５で構成されている。なお、本実施例の発電状態表示方法は、第２、３実施例のシステムでも適用が可能である。本実施例６の熱電素子モジュール１、昇圧回路２、二次電池５、表示切替スイッチ６、制御回路３、モータドライバ１２、モータ１３、輪列１４、針１５は、第４実施例と同じ機能を有する。電圧検出回路２５は、昇圧回路２の出力電圧をモニターし、時刻情報演算回路１１に昇圧回路２の出力電圧の情報信号を送る。時刻情報演算回路１１は、表示部９に時刻情報を表示するモードの場合、水晶発振回路から分周したパルスをもとに時刻をカウントし、モータドライバ１２に１秒間隔でパルス信号を送る。そして、表示部９に発電状態を表示するモードにした場合、電圧検出回路２５から受けた電圧情報信号を基に、モータドライバ１２に電圧情報信号に応じたパルス信号を送る。
【００４２】
本発明の動作原理は、通常時、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧回路２で昇圧し、制御回路３に送る。制御回路３では、昇圧された電力が１．２から１．６Ｖの場合、昇圧された電力は時刻情報演算回路１１に流し、時計を運針させる。１．６Ｖ以上の場合は時刻情報演算回路１１と二次電池５の両方に電力を流し、時計を運針させる。そして、１．２Ｖより低い場合は、二次電池５から時刻情報演算回路１１に電力を流し、時計を運針させる動作を行う。このような制御シーケンスにより、時計情報演算回路には常に１．２Ｖ以上の電圧が印加され続ける。ここで、表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は制御回路３に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた制御回路３は、昇圧回路２から二次電池５、あるいは二次電池５から時刻情報演算回路１１の電流経路を切り離し、昇圧回路２と電圧検出回路２５、時刻情報演算回路１１を接続する。
【００４３】
電圧検出回路２５は昇圧回路２の出力電圧をモニターし、５段階の電圧を検出して、電圧情報信号を時刻情報演算回路１１に送る。時刻情報演算回路１１では、水晶発振回路から分周したパルス信号と電圧情報信号から、表示補助コンデンサ７の５段階の電圧に応じたパルス信号を作り出す。図１１（ａ）は昇圧回路２の出力電圧が１．２Ｖから１．３５Ｖである時にモータドライバ１２に送られる１秒間隔パルスであり、図１１（ｂ）は昇圧回路２の出力電圧が１．３５Ｖから１．５Ｖである時にモータドライバ１２に送られる０．５秒間隔パルス信号で、図１１（ｃ）は昇圧回路２の出力電圧が１．５Ｖから１．６５Ｖである時にモータドライバ１２に送られる０．２５秒間隔パルス信号、図１１（ｄ）は昇圧回路２の出力電圧が１．６５Ｖ以上である時にモータドライバ１２に送られる０．１２５秒間隔パルス信号である。熱電素子モジュール１で発電し、昇圧された電圧が１．２Ｖ以下の場合には、時計情報演算回路１１、モータ１３等は駆動できないので、秒針２３は運針しない。モータ１３は表示補助コンデンサ７の電圧に応じた前記パルス信号を受けて、秒針２３を運針させる。以上のような動作原理のため、時刻情報演算回路１１、モータドライバ１２、モータ１３、輪列１４、秒針２３は、昇圧回路２の出力電圧が、時計モジュール駆動可能な電圧である１．２Ｖに達した瞬間に秒針２３が動作し、さらに熱電素子モジュール１の発電状態により、秒針２３の回転速度が、熱電素子モジュール１の発電量が大きい場合は速く、少ない場合は１秒運針となるので、使用者は熱電素子モジュール１の発電量を把握することができる。
【００４４】
以上のような構成にすることにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板の間に温度差ができ、昇圧した電圧が駆動電圧に達した瞬間、秒針２３が運針し始めるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。また、熱発電が行われ、昇圧後の電圧が駆動電圧以上である間、秒針２３が運針し続けるので、熱電素子モジュール１が発電し続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、熱電素子モジュール１で発電し、昇圧された電圧に応じて秒針２３の運針回転速度が異なることで、使用者に熱電素子モジュール１の発電量を把握させる効果がある。
（実施例７）
本発明の熱発電電子機器の第７実施例のブロック図を図１２に示す。
【００４５】
本発明の第７実施例では、第３実施例の電子機器４が時刻情報演算回路１１と針駆動回路２８で構成されている。図１２に示すように表示駆動回路８はモータドライバ１２、モータ１３、輪列１４から構成され、表示部９は時針２２、分針２１、及び秒針２３からなる針１５で構成されている。なお、本実施例の発電状態表示方法は、第１、２実施例のシステムでも適用が可能である。図１３に、本実施例の表示部９の外観図を示す。図１３（ａ）は発電量表示を秒針２３が行った場合、図１３（ｂ）は発電量表示を分針２１が行った場合である。本実施例における熱電素子モジュール１、昇圧回路２、二次電池５、表示切替スイッチ６、制御回路３及び表示演算駆動回路２７は、第３実施例と同じ機能を有する。表示切替スイッチ６は、図１３に示すボタンスイッチが用いられることが多いが、時計のリューズ２４を用い、リューズ２４を引き出すことで機械式スイッチが働き、表示演算駆動回路２７に信号を送る方法を採用することもできる。時刻情報演算回路１１は、水晶発振回路から分周したパルスをもとに時刻をカウントし、モータドライバ１２に１秒間隔でパルス信号を送る。針駆動回路２８は、表示切替スイッチ６で発電状態を表示するモードにした場合、時刻情報演算回路１１でカウントされていた時刻情報の表示がくるってしまうのを防ぐためのものである。
【００４６】
この回路は、発電状態表示モードが解除された時、時刻情報演算回路１１でカウントされていた時刻に針位置を合わせる信号を、表示演算駆動回路２７を通してモータドライバ１２に送る機能を備えている。モータドライバ１２はトランジスタから構成され、時刻情報演算回路１１、表示演算駆動回路２７、針駆動回路２８から送られたパルス信号に基づいてモータ１３をドライブする。モータ１３は、ステッピングモータで構成され、輪列１４を回転させる。輪列１４はステッピングモータの回転を受けて、時針２２、分針２１及び秒針２３を回転させる。
【００４７】
本発明の動作原理は、表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は表示演算駆動回路２７と針駆動回路２８に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた表示演算駆動回路２７は、昇圧回路２から昇圧段数情報、制御回路３から電流経路情報を受け取る。昇圧回路２は熱電素子モジュール１の出力電圧に応じて昇圧段数を決めているので、昇圧段数情報から熱電素子モジュール１の発電状態が分かる。また、制御回路３は、昇圧後の電圧により、電子機器４、二次電池５への電力の振り分けを行っているので、電流経路情報からは昇圧後の発電量が分かる。以上の２つの情報から熱電素子モジュール１の発電量を算出する。算出された発電量は図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、時針２２、分針２１、あるいは秒針２３で指し示すため、表示演算駆動回路２７は、針１５を動かすためのパルスを作り、モータドライバ１２に駆動信号を送る。発電状態表示モードが解除されると、針駆動回路２８は、時刻情報を時刻情報演算回路１１からもらい、時針２２、分針２１、秒針２３の位置を時刻情報の位置まで、移動させる。針１５の移動は、表示演算駆動回路２７を通してモータドライバ１２にパルス信号を送ることで行う。そして、表示演算駆動回路２７は、時刻情報演算回路１１からのパルス信号をモータドライバ１２に送ることで、通常の時刻表示モードに戻る。
【００４８】
以上のように構成することにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、発電量表示後も正確な時刻表示が行え、発電状態表示をする度に、後で正確な時間に針を合わせるという手間はなくなる。
【００４９】
さらに、発電状態を表示している間でも、昇圧された熱電素子モジュール１の起電力は電子機器４や二次電池５の充電に振り分けられるため、電子機器４は動作を続けることが可能となり、発電した電力を無駄にせず、効率向上が図られるという効果がある。
（実施例８）
本発明の熱発電電子機器の第８実施例を図１４及び図１５に示す。本発明の第８実施例では、第１実施例の表示部９が液晶や発光素子からなるデジタル表示３１で構成されている。なお、本実施例の発電状態表示方法は、第２、３実施例のシステムでも適用が可能である。本実施例の熱電素子モジュール１、昇圧回路２、二次電池５、表示切替スイッチ６、制御回路３は、第１実施例と同じ機能を有する。電圧検出回路２５は、昇圧回路２の出力電圧をモニターし、表示演算駆動回路２７に昇圧回路２の出力電圧の情報信号を送る。表示演算駆動回路２７は、表示部９に時刻情報を表示するモードの場合、時計ＩＣでカウントされている時刻を表示部に表示する。そして、表示部９に発電状態を表示するモードにした場合、電圧検出回路２５から受けた電圧情報信号を基に、表示演算駆動回路２７で計算し、表示部９に表示信号を送る。
【００５０】
本実施例の動作原理は、通常時、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧回路２で昇圧し、制御回路３に送る。制御回路３では、昇圧された電力が１．２から１．６Ｖの場合に、昇圧された電力を時刻情報演算回路１１に流し、時刻を表示させる。１．６Ｖ以上の場合は時刻情報演算回路１１と二次電池５の両方に電力を流し、時刻を表示させる。そして、１．２Ｖより低い場合は、二次電池５から時刻情報演算回路１１に電力を流し、時刻を表示させる動作を行う。このような制御シーケンスにより、時計情報演算回路には常に１．２Ｖ以上の電圧が印加され続ける。ここで、表示切替スイッチ６が押されると表示切替スイッチ６は制御回路３に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた制御回路３は、昇圧回路２と二次電池５、及び、昇圧回路２と時刻情報演算回路１１の電流経路を切り離し、昇圧回路２と電圧検出回路２５を接続し、二次電池５と時刻情報演算回路１１を接続する。電圧検出回路２５は昇圧回路２の出力電圧をモニターし、５段階の電圧を検出して、電圧情報信号を表示演算駆動回路２７に送る。表示演算駆動回路２７では、図１５に示すデジタル表示時計の表示部に電圧検出回路２５の電圧情報信号に応じてデジタル表示３１の発電状態インジケーター３０の表示を変化させる。図１５に示すインジケーターでは、熱電素子モジュール１の発電が少ない場合は、発電状態インジケーター３０の反転表示個数が少なく、発電が多い場合は発電状態インジケーター３０の反転表示個数が多くなる。この間、時刻情報演算回路１１は二次電池５から電力を供給され、時刻をカウントしているので、発電状態インジケーター３０に関係なく、時刻をデジタル表示３１に表示する。
【００５１】
以上のような動作原理のため、使用者は熱電素子モジュール１の発電量をインジケーターを見ることにより、把握することができる。
以上のような構成にすることにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板の間に温度差ができ、昇圧した電圧が駆動電圧に達した瞬間、秒針２３が運針し始めるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。また、熱発電が行われ、昇圧後の電圧が駆動電圧以上である間は秒針２３が運針し続けるので、熱電素子モジュール１が発電し続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、熱電素子モジュール１で発電し、昇圧された電圧に応じて秒針２３の運針回転速度が異なることで、使用者に熱電素子モジュール１の発電量を把握させる効果がある。
（実施例９）
図１６は本発明の熱発電電子機器の第９実施例のブロック図である。
【００５２】
本発明の第９実施例では、第３実施例の熱電素子モジュール１の発電状態を表示する表示部９が音出力回路３２に代わったものである。本実施例の熱電素子モジュール１、昇圧回路２、二次電池５、表示切替スイッチ６、制御回路３は、第１実施例と同じ機能を有する。
表示演算駆動回路２７は、発電状態表示モードの時、昇圧回路２の出力電圧を検出して熱電素子モジュール１の発電状態を算出し、発電状態に応じたパルス信号を音出力回路３２に送る。
【００５３】
ここで、表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は表示演算駆動回路２７に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた表示演算駆動回路２７は、昇圧回路２の出力電圧を検出する。検出された発電電圧が、二次電池５にも供給できるほど十分なとき、つまり、昇圧後の電圧が１．６Ｖ以上のとき、表示演算駆動回路２７は音出力回路３２に１秒間隔パルス信号を送る。算出された発電量が、電子機器全体を動作させるのが精一杯の場合、つまり、昇圧後の電圧が１．２Ｖから１．６Ｖの場合、表示演算駆動回路２７は音出力回路３２に２秒間隔パルス信号を送る。算出された発電量がほとんどなく、二次電池５で電子機器が駆動している場合、つまり、昇圧後の電圧が１．２Ｖ以下の場合には、表示演算駆動回路２７は音出力回路３２に４秒間隔パルス信号を送る。以上の１秒、２秒、４秒間隔パルス信号を受けて音出力回路３２は音を出力する。
【００５４】
以上のような構成を、電子機器が、例えば、時刻情報演算回路を備えた時計である場合に採用すると、そのときの動作原理は、通常時、熱電素子モジュール１で発電した電力を昇圧回路２で昇圧し、制御回路３に送る。制御回路３では、昇圧された電力が１．２から１．６Ｖの場合に昇圧された電力を時刻情報演算回路に流し、時計を運針させる。１．６Ｖ以上の場合は時刻情報演算回路と二次電池５の両方に電力を流し、時計を運針させる。そして、１．２Ｖより低い場合は、二次電池５から時刻情報演算回路に電力を流し、時計を運針させる動作を行う。
【００５５】
このような制御シーケンスにより、時計情報演算回路には常に１．２Ｖ以上の電圧が印加され続ける。
このように構成することにより、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを聴覚的に示し、使用者に注意を促すことで、時計モジュールを作動させる起電力を常に得ることができる。また、本実施例では、発電量表示最中でも正確な時刻表示が行えるので、使用者に発電量表示後に針位置を変える作業は必要ないという効果がある。
【００５６】
さらに、発電状態を表示している間でも、昇圧された熱電素子モジュール１の起電力は時計モジュールや二次電池５の充電に振り分けられるため、電子機器４は動作を続けることが可能となり、発電した電力の無駄がなくなり、効率向上が図られるという効果がある。
（実施例１０）
本実施例では、第４実施例の時刻情報演算回路１１に時刻カウンタ記憶回路２６を付加した場合について、図１７に基づいて説明する。尚、時刻カウンタ記憶回路２６を第４から９実施例に用いた場合も、以下に述べる機能、動作原理と同様である。
【００５７】
時刻カウンタ記憶回路２６は、表示切替スイッチ６で発電状態を表示するモードにした場合、時刻情報演算回路１１でカウントされていた時刻情報が途切れてしまうのを防ぐためのものである。この回路は、表示切替スイッチ６が押されると、時刻情報演算回路１１でカウントされていた時刻情報を引き継ぎ、さらに、表示部９の秒針２３の位置を把握して、表示を時刻表示に戻したとき、引き継いだ時刻情報に針１５を合わせる機能を持つ。
【００５８】
本発明の動作原理は、通常時は第２実施例と同様な動作である。表示切替スイッチ６が押されると、表示切替スイッチ６は、制御回路３と時刻カウンタ記憶回路２６に表示切替信号を送る。表示切替信号を受けた制御回路３は、昇圧回路２から二次電池５、二次電池５から時刻情報演算回路１１の電流経路を切り離し、昇圧回路２と表示補助コンデンサ７、表示補助コンデンサ７と時刻情報演算回路１１を接続する。さらに二次電池５と時刻カウンタ記憶回路２６を接続し、時刻カウンタ記憶回路２６の電源を二次電池５から得る。時刻カウンタ記憶回路２６は、それまで時刻情報演算回路１１がカウントしてきた時刻情報を引き継ぎ、表示部に発電状態を表示している間の時刻カウントを行う。さらに、時刻カウンタ記憶回路２６は、発電状態表示モード時の針１５の位置と、時刻情報から得られた針位置の相対関係を常に把握しておく。表示補助コンデンサ７は昇圧回路２からの電力を蓄え、時刻情報演算回路１１に供給する。時刻情報演算回路１１では、表示補助コンデンサ７に蓄えられた電力で水晶発振回路を駆動し、時刻をカウントさせ、１秒間隔パルス信号をモータドライバ１２に送り、モータ１３、輪列１４を介して秒針２３を１秒運針させる。発電状態表示モードが解除されると、時刻カウンタ記憶回路２６は時刻情報を時刻情報演算回路１１に戻し、かつ、時針２２、分針２１、秒針２３の位置を時刻情報の位置まで移動させる。針１５の移動は、発電状態表示モード時の針位置と時刻情報から計算される針位置より、針１５移動のパルスをモータドライバ１２に送り、移動させる。これらの電源は、二次電池５から得る。
【００５９】
以上のような構成により、発電量表示後も正確な時刻表示が行え、発電状態表示をする度に、後で正確な時間に針１５を合わせるという手間はなくなる。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明によれば、Ｐ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが二枚の基板に挟まれ、基板上でＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが金属等の導電性物質を介してＰＮ接合され、複数個直列に接続されている熱電素子モジュール１と、前記熱電素子モジュール１の発電電圧に応じて電子機器４、二次電池５、または二次電池５から電子機器４に電力を振り分ける制御回路３と、前記熱電素子モジュール１の発電された電力を蓄電し、電子機器４に供給する二次電池５と、表示部９の表示に発電状況を表示する信号を送る表示切替スイッチ６と、熱電素子モジュール１の発電状態の表示をドライブする表示駆動回路８と、熱電素子モジュール１の発電状態を表示する表示部９から構成されているため、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板に温度差ができた瞬間に、発電していることを表示することができるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。
【００６１】
また、Ｐ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが二枚の基板に挟まれ、基板上でＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが金属等の導電性物質を介してＰＮ接合され、複数個直列に接続されている熱電素子モジュール１と、前記熱電素子モジュール１の発電電圧に応じて昇圧倍数を可変し、昇圧する昇圧回路２と、昇圧された電力値に応じて電子機器４、二次電池５、または二次電池５から電子機器４に電力を振り分ける制御回路３と、昇圧された電力を蓄電し、電子機器４に供給する二次電池５と、表示部９の表示に発電状況を表示する信号を送る表示切替スイッチ６と、熱電素子モジュール１の発電状態を表示させる電力を蓄える表示補助コンデンサ７と、熱電素子モジュール１の発電状態の表示をドライブする表示駆動回路８と、熱電素子モジュール１の発電状態を表示する表示部９から構成されているため、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板に温度差ができた瞬間に、発電していることを表示することができるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。
【００６２】
さらに、Ｐ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが二枚の基板に挟まれ、基板上でＰ型熱電材料エレメントとＮ型熱電材料エレメントが導電性物質を介してＰＮ接合され、複数個直列に接続されている熱電素子モジュール１と、熱電素子モジュール１の発電電圧に応じて昇圧倍数を可変し、昇圧する昇圧回路２と、昇圧された電力値に応じて電子機器４、二次電池５、または二次電池５から電子機器４に電力を振り分ける制御回路３と、昇圧された電力を蓄電し、電子機器４に電力を供給するする二次電池５と、表示部９に発電状態を表示する信号を送る表示切替スイッチ６と、熱電素子モジュール１の発電状態を演算し、表示をドライブする表示演算駆動回路２７と、熱電素子モジュール１の発電状態を表示する表示部９から構成されるため、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、発電状態を表示している場合でも、昇圧された熱電素子モジュール１の起電力は電子機器４や二次電池５の充電に振り分けられるため、電子機器４は動作を続けることが可能となり、発電した電力の効率向上が図られるという効果がある。
【００６３】
さらに、表示部９が、時針２２、分針２１、秒針２３からなる時計ムーブメントであり、電子機器４が時刻情報演算回路１１から構成され、熱電素子モジュール１の発電状態を、前記秒針２３の運針で表示するため、熱電素子モジュール１の吸熱板と放熱板に温度差ができ、昇圧された電圧が駆動電圧に達した瞬間に発電していることを表示することができるので、熱発電が行われているという実感を使用者に与えるという効果がある。また、熱発電が行われ、昇圧後の電圧が駆動電圧以上である間、前記秒針２３が運針するので、発電され続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。
【００６４】
また、表示部９が、時針２２、分針２１、秒針２３からなる時計ムーブメントであり、電子機器４が時刻情報演算回路１１と電圧検出回路２５から構成され、熱電素子モジュール１の発電状態を、発電電圧に応じた前記秒針２３の運針ステップ数で表示するため、熱発電が行われている間、前記秒針２３が運針するので、発電され続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、運針ステップ数で熱電素子モジュール１の発電量を示すので、使用者に注意を促し、常に必要レベルの起電力を得ることができる。
【００６５】
さらに、表示部９が、針１５で構成される時計ムーブメントであり、電子機器４が時刻情報演算回路１１と電圧検出回路２５から構成され、熱電素子モジュール１の発電状態を、発電電圧に応じた前記針１５の運針速度で表示するため、熱発電が行われている間、針１５が回転するので、発電され続けているという実感を使用者に与えるという効果がある。さらに、運針速度で熱電モジュールの発電状態を示すので、使用者に注意を促して、常に必要レベルの起電力を得ることができるという効果がある。
【００６６】
また、表示部９が、針１５で構成される時計ムーブメントであり、電子機器４が時刻情報演算回路１１であり、電子機器４に針駆動回路２８を付加した構成にしたため、周囲の環境状況で熱電素子モジュール１が発電可能であるかを視覚的に表示し、使用者に注意を促すことで、電子機器４を作動させる起電力を常に得ることができる。また、発電量表示後も正確な時刻表示が行え、発電状態表示をする度に、後で正確な時間に針１５を合わせるという手間はなくなる。
【００６７】
また、表示部９が液晶や発光素子からなるデジタル表示３１であり、表示駆動回路８が電圧検出回路２５と表示演算駆動回路２７から構成され、熱電素子モジュール１の発電能力を、デジタル表示でレベル表示する。これにより、発電状態インジケーター３０で熱電素子モジュール１の発電量を示すので、使用者に注意を促し、常に必要レベルの起電力を得ることができる。また、発電状態を表示している場合でも、昇圧された熱電素子モジュール１の起電力は電子機器４や二次電池５の充電に振り分けられるため、表示時刻は常に正確な時刻を示しており、発電量表示後に針位置を変える作業は必要ないという効果がある。
【００６８】
また、表示部９が針１５で構成される時計ムーブメントであり、電子機器４が時刻情報演算回路１１であり、電子機器４に時刻カウンタ記憶回路２６を付加した構成にしたため、発電量表示後も正確な時刻表示が行え、発電量表示終了後の度に時刻を合わせるという必要がなくなる。
さらに、発電状態を表示している間でも、昇圧された熱電素子モジュール１の起電力は電子機器４や二次電池５の充電に振り分けられるため、電子機器４は動作を続けることが可能となり、発電した電力の効率向上が図られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す熱発電電子機器のシステムブロック図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す熱発電電子機器のシステムブロック図である。
【図３】本発明の熱発電電子機器の第１実施例のシステムブロック図である。
【図４】本発明の熱発電電子機器の第２実施例のシステムブロック図である。
【図５】本発明の熱発電電子機器の第３実施例のシステムブロック図である。
【図６】本発明の熱発電電子機器の第４実施例のシステムブロック図である。
【図７】本発明の熱発電電子機器の第４実施例における、秒針、分針、時針からなる熱発電時計の外観図である。
【図８】本発明の熱発電電子機器の第５実施例のシステムブロック図である。
【図９】本発明の熱発電電子機器の第５実施例における、タイミングチャートである。
【図１０】本発明の熱発電電子機器の第６実施例のシステムブロック図である。
【図１１】本発明の熱発電電子機器の第６実施例における、タイミングチャートである。
【図１２】本発明の熱発電電子機器の第７実施例のシステムブロック図である。
【図１３】本発明の熱発電電子機器の第７実施例における、発電状態を表示する熱発電電子時計の外観図である。
【図１４】本発明の熱発電電子機器の第８実施例のシステムブロック図である。
【図１５】本発明の熱発電電子機器の第８実施例における、発電状態を表示する熱発電電子時計の外観図である。
【図１６】本発明の熱発電電子機器の第９実施例のブロック図である。
【図１７】本発明の熱発電電子機器の第１０実施例のシステムブロック図である。
【符号の説明】
１熱電素子モジュール
２昇圧回路
３制御回路
４電子機器
５二次電池
６表示切替スイッチ
７表示補助コンデンサ
８表示駆動回路
９表示部
１１時刻情報演算回路
１５針
２５電圧検出回路
２６時刻カウンタ記憶回路
２７表示演算駆動回路
２８針駆動回路
３０発電状態インジケーター
３１デジタル表示
３２音出力回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermoelectric generation electronic device including a thermoelectric element module.
[0002]
[Prior art]
Conventional thermoelectric generation electronic devices are composed of a thermoelectric element module, a booster circuit, a secondary battery, and an electronic device. The thermoelectric element module is configured by alternately connecting P-type thermoelectric material elements and N-type thermoelectric material elements in series, and generates power with a temperature difference between the heat absorption plate and the heat dissipation plate of the thermoelectric element module. The booster circuit boosts the power generated by the thermoelectric element module using a coil or a capacitor. The secondary battery used the electric power boosted by the booster circuit to supply electric power to the electronic device. The electronic device was operated using the stored secondary battery power.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In conventional thermoelectric generation electronic devices, the thermoelectric element module generates power based on the temperature difference between the heat radiating plate and the heat absorbing plate, and therefore cannot generate power even with slight environmental changes. Therefore, even if a warning is displayed because the remaining amount of the secondary battery is low, it is not possible to immediately generate power depending on the surrounding environmental conditions. However, there is a problem that the user cannot know that the environment is incapable of power generation.
[0004]
Furthermore, since the electronic device is supplied with power from the secondary battery, the function of the electronic device can continue to operate even if the thermoelectric element module is not generating power. For this reason, the user could not confirm whether or not power generation is being performed. If the battery is continuously used without generating power, the power of the secondary battery is lost, and the thermoelectric generation electronic device may not operate.
[0005]
Even when the power generation state of the thermoelectric module is displayed as a level, if the secondary battery runs out of power after the needle or graphic indicating the level indicates the level, it will remain stationary in that state. There is a problem that the user cannot realize whether the thermoelectric generation module continues to generate electricity.
In addition, when the electronic device is a time information calculation circuit and the display unit is a timepiece movement constituted by hands, when the power generation state of the thermoelectric element module is pointed by the hands, the time cannot be displayed, and after the power generation state display, There was a problem that the hands had to be adjusted to the time.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to obtain a thermoelectric generation electronic device that detects a power generation state of a thermoelectric element module and visually displays a power generation state to a user.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The thermoelectric generation electronic device of the present invention includes a thermoelectric element module in which a plurality of P-type P-type thermoelectric material elements and N-type thermoelectric material elements are connected in series, and stores electric power generated by the thermoelectric element module. A secondary battery, a control circuit that distributes power to the electronic device or secondary battery, or from the secondary battery to the electronic device according to the generated voltage of the thermoelectric element module, and a display unit that displays the power generation state of the thermoelectric element module; And a display changeover switch for sending a signal for displaying the power generation state on the display unit, and a display drive circuit for controlling the display of the power generation state of the thermoelectric element module.
Therefore, when a power generation state display signal is input from the display changeover switch to the control circuit, the control circuit disconnects the thermoelectric element module, the secondary battery, and the electronic device, and connects the thermoelectric element module and the display drive circuit. Thereby, the electric power generated by the thermoelectric element module is detected by the display drive circuit, and the power generation state is displayed on the display unit.
[0008]
Alternatively, the thermoelectric generation electronic device of the present invention includes a thermoelectric element module in which a plurality of P-type P-type thermoelectric material elements and N-type thermoelectric material elements are connected in series, and an electronic device according to the generated voltage of the thermoelectric element module. A device, a secondary battery, or a control circuit that distributes power from the secondary battery to the electronic device, a secondary battery that stores electric power generated by the thermoelectric module, and a display unit that displays a power generation state of the thermoelectric module, The display switch which sends the signal which displays a power generation state to a display part, the display auxiliary capacitor which stores the electric power which displays the power generation state of a thermoelectric element module, and the display drive circuit which drives a display part are provided.
[0009]
Therefore, when a power generation state display signal is input from the display changeover switch to the control circuit, the control circuit disconnects the thermoelectric element module from the secondary battery and the electronic device, and connects the thermoelectric element module and the display auxiliary capacitor. Thereby, the electric power generated by the thermoelectric element module is stored only in the display auxiliary capacitor, and the display driving circuit is operated using the electric power stored in the display auxiliary capacitor, and the power generation state is displayed on the display unit.
[0010]
The thermoelectric generation electronic device of the present invention includes a thermoelectric element module in which a plurality of P-type P-type thermoelectric material elements and N-type thermoelectric material elements are connected in series, and boosts the voltage according to the generated voltage of the thermoelectric element module. A booster circuit that boosts the voltage by changing a multiple; an electronic device, a secondary battery, or a control circuit that distributes power from the secondary battery to the electronic device according to the boosted power value; A secondary battery that supplies power to the battery, a display calculation drive circuit that calculates the power generation state of the thermoelectric element module based on a signal sent from the booster circuit, a display unit that displays the power generation state of the thermoelectric element module, And a display changeover switch for sending a signal for displaying the power generation state on the display unit.
[0011]
For this reason, when a power generation state display signal is input from the display changeover switch to the display calculation drive circuit, the display calculation drive circuit receives the boost stage number signal from the boost circuit and the current path signal from the control circuit. Then, the generated power of the thermoelectric element module is calculated from the boosting stage number signal and the current path signal, and the calculated power generation state is displayed on the display unit.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A thermoelectric element module 1 in which a plurality of P-type P-type thermoelectric material elements and N-type thermoelectric material elements are connected in series, and electric power generated according to the generated voltage of the thermoelectric element module 1 A control circuit 3 that distributes to the secondary battery 5 or distributes the electric power of the secondary battery 5 to the electronic device 4; a secondary battery 5 that stores the electric power generated by the thermoelectric element module 1 and supplies the electric power to the electronic device 4; A display changeover switch 6 for sending a signal for displaying the power generation state on the display of the display unit 9, a display drive circuit 8 for driving the display of the power generation state of the thermoelectric element module 1, and a display unit for displaying the power generation state of the thermoelectric element module 1 It is composed of nine. Therefore, when a power generation status display signal is input from the display changeover switch 6 to the control circuit 3, the control circuit 3 disconnects the thermoelectric element module 1, the secondary battery 5, and the electronic device 4 and displays the thermoelectric element module 1 as a display. The drive circuit 8 is connected. Thereby, the power generated by the thermoelectric module is detected by the display drive circuit 8 and the power generation state is displayed on the display unit 9. By doing as described above, it is possible to visually display whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environment and to always obtain an electromotive force for operating the electronic device 4 by alerting the user. Can do. In addition, since it is possible to indicate that power is being generated at the moment when there is a temperature difference between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1, it is possible to provide the user with an actual feeling that thermoelectric power generation is being performed. There is.
[0013]
Further, in another embodiment of the present invention shown in FIG. 2, a thermoelectric element module 1 in which a plurality of P-type P-type thermoelectric material elements and N-type thermoelectric material elements are connected in series, and a thermoelectric element module 1. The electronic device 4, the secondary battery 5, or the control circuit 3 that distributes power from the secondary battery 5 to the electronic device 4 according to the generated voltage of the battery, and the electric power generated by the thermoelectric module are stored and supplied to the electronic device 4 The secondary battery 5 to be displayed, the display changeover switch 6 for sending a signal for displaying the power generation state on the display of the display unit 9, the display auxiliary capacitor 7 for storing the power for displaying the power generation state of the thermoelectric element module 1, and the thermoelectric element module 1. The display driving circuit 8 drives the display of the power generation state of the thermoelectric element module 1 and the display unit 9 displays the power generation state of the thermoelectric element module 1. Therefore, when a power generation status display signal is input from the display changeover switch 6 to the control circuit 3, the control circuit 3 disconnects the thermoelectric element module 1, the secondary battery 5, and the electronic device 4 and displays the thermoelectric element module 1 as a display. An auxiliary capacitor 7 is connected. Thereby, the electric power generated by the thermoelectric module is stored only in the display auxiliary capacitor 7. Then, the display drive circuit 8 is operated using the electric power stored in the display auxiliary capacitor 7, and the power generation state is displayed on the display unit 9. By doing as described above, it is possible to visually display whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environment and to always obtain an electromotive force for operating the electronic device 4 by alerting the user. Can do. Further, since it is possible to indicate that power is being generated at the moment when the temperature difference between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1 is generated, there is an effect of giving the user a sense that thermoelectric power generation is being performed. is there.
[0014]
Furthermore, in another embodiment of the present invention, the P-type thermoelectric material element and the N-type thermoelectric material element are sandwiched between two substrates, and the P-type thermoelectric material element and the N-type thermoelectric material element are electrically conductive such as metal on the substrate. Thermoelectric element modules that are PN-junctioned through a substance and connected in series, a boosting circuit that varies and boosts the boosting factor according to the generated voltage of the thermoelectric element module, and a boosted power value Electronic device, secondary battery, or a control circuit that distributes power from the secondary battery to the electronic device, a secondary battery that stores the boosted power and supplies power to the electronic device, and displays the power generation status on the display unit A display changeover switch that sends a signal to perform a calculation, a display calculation drive circuit that calculates the power generation state of the thermoelectric element module and drives the display, and a display unit that displays the power generation state of the thermoelectric element module . For this reason, when a power generation state display signal is input from the display changeover switch to the display calculation drive circuit, the display calculation drive circuit receives the boost stage number signal from the boost circuit and the current path signal from the control circuit. Then, the power generation state of the thermoelectric module is calculated from the boosting stage number signal and the current path signal, and the calculated power generation state is displayed on the display unit. As described above, it is possible to visually display whether or not the thermoelectric element module can generate power in the surrounding environment, and to always obtain an electromotive force for operating the electronic device by alerting the user. Even when the power generation state is displayed, the electromotive force of the boosted thermoelectric element module is distributed to the charging of the electronic device and the secondary battery, so that the electronic device can continue to operate and the generated power This has the effect of improving the efficiency.
[0015]
Further, the display unit is a timepiece movement including an hour hand, a minute hand, and a second hand, and the electronic device includes a time information calculation circuit and a hand drive circuit, and displays the power generation state of the thermoelectric element module by the second hand movement. For this reason, there is a temperature difference between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module, and it can be displayed that the generated voltage is generated at the moment when the generated voltage of the thermoelectric module reaches the driving voltage. There is an effect of giving the user a sense of being done. Further, since the second hand moves while the thermoelectric power generation is performed and the power generation voltage is equal to or higher than the timepiece module driving voltage, there is an effect of giving the user a feeling that power generation continues.
[0016]
In addition, the display unit is a timepiece movement consisting of hour hand, minute hand, and second hand, and the electronic device is composed of a time information calculation circuit, a hand drive circuit, and a voltage detection circuit, and the power generation state of the thermoelectric element module is indicated by the number of second hand movement steps. Is displayed. For this reason, since the second hand moves during the thermal power generation, there is an effect of giving the user a feeling that the power generation is continuing. Furthermore, since the power generation amount of the thermoelectric element module is indicated by the number of steps, it is possible to alert the user and always obtain the required level of electromotive force.
[0017]
Further, the display unit is a timepiece movement composed of hands, and the electronic device is composed of a time information calculation circuit, a hand drive circuit, and a voltage detection circuit, and displays the power generation state of the thermoelectric element module by the hand movement speed of the hands. . For this reason, since the needle rotates while thermoelectric power generation is performed, there is an effect of giving the user a feeling that electric power generation is continuing. Further, since the amount of power generated by the thermoelectric module is indicated by the needle moving speed, there is an effect that the user can be alerted and an electromotive force of a necessary level can always be obtained.
[0018]
Further, the display unit is a timepiece movement constituted by hands, the electronic device is constituted by a time information calculation circuit and a hand drive circuit, and the power generation state of the thermoelectric element module is indicated by a level with the hands. For this reason, while the thermoelectric power generation is being performed, since the level is displayed by the hands, there is an effect of giving the user a feeling that the electric power generation is continuing. Furthermore, there is an effect that the user can be alerted by the level display, and an electromotive force of a necessary level can be always obtained.
[0019]
Further, the display unit is a digital display unit composed of a liquid crystal or a light emitting element, and the power generation state of the thermoelectric element module is level-displayed on the liquid crystal or the light emitting element display unit. For this reason, while the thermoelectric power generation is being performed, since the power generation state is displayed on the display unit as a level, there is an effect of giving the user a feeling that power generation is continuing. Furthermore, there is an effect that the user can be alerted by the level display, and an electromotive force of a necessary level can be always obtained.
[0020]
Further, the electronic device has a configuration in which a time counter storage circuit is added. As a result, the time during which the amount of power generation is displayed on the digital display unit comprising a hand or a liquid crystal or light emitting element is stored, and after the power generation status display is completed, the hand or the digital time display is returned to the correct time. Can do. As described above, accurate time display can be performed even after the power generation amount is displayed, and there is no need to adjust the time every time the power generation amount display is completed.
[0021]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Example 1)
FIG. 3 is a system block diagram of the first embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the present invention.
In the thermoelectric element module 1, a P-type thermoelectric material element and an N-type material element are sandwiched between two substrates, and the P-type thermoelectric material element and the N-type thermoelectric material element are PN through a conductive substance such as metal on the substrate. A plurality of them are joined and connected in series. The two substrates are a heat absorbing plate and a heat radiating plate, respectively. When a temperature difference is generated between the heat absorbing plate and the heat radiating plate, the thermoelectric element module 1 generates an electromotive force.
[0022]
The step-up circuit 2 is a circuit for stepping up the electric power generated by the thermoelectric element module 1, and is configured by a charge pump method, a switched capacitor method, or a coil step-up method in which capacitors and transistors are combined. Further, the booster circuit 2 of the present invention operates so that the boosting factor is variable according to the voltage input to the booster circuit 2, and the output voltage of the booster circuit 2 is always substantially constant. In this embodiment, the boost multiple is variable in five stages of 1, 2, 4, 8, and 16 times, and the boost multiple is selected so that the output voltage of the boost circuit 2 is 1.6V.
[0023]
The display changeover switch 6 is a switch that sends a signal to the control circuit 3 in order to display the power generation state on the display unit 9.
The control circuit 3 includes a switching element and a comparator, and supplies power to the electronic device 4, the secondary battery 5, or the secondary battery 5 to the electronic device 4 in accordance with the power boosted by the booster circuit 2. It is a circuit to distribute. When the boosted power is 1.2 V to 1.6 V, the boosted power is supplied to the electronic device 4. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the electronic device 4 and the secondary battery 5. When the voltage is lower than 1.2 V, power is supplied from the secondary battery 5 to the electronic device 4. The control circuit 3 also distributes power to the display drive circuit 8 based on a signal from the display changeover switch 6.
[0024]
The secondary battery 5 has a function of storing the power boosted by the booster circuit 2 and sending the power to the electronic device 4 when necessary.
The display drive circuit 8 is a drive circuit for displaying the power generation state of the thermoelectric element module 1 on the display unit 9 and detects the power generation voltage of the thermoelectric element module 1 and displays the power generation state on the display unit 9. Here, the power source of the display driving circuit 8 is taken out from the secondary battery 5. The display unit 9 is a part that displays a power generation state, and displays a signal received from the display drive circuit 8. The display unit 9 may also serve as a function display or operation panel of the electronic device 4.
[0025]
According to the operating principle of the present invention, the electric power generated by the thermoelectric element module 1 is boosted by the booster circuit 2 and sent to the control circuit 3 at normal times. Here, since the booster circuit 2 has a maximum voltage boost of 16 times, when the power generation of the thermoelectric element module 1 is 0.1 V or less, it is less than 1.6 V. In the control circuit 3, when the boosted power is 1.2 V to 1.6 V, the boosted power is supplied to the electronic device 4. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the electronic device 4 and the secondary battery 5. And when lower than 1.2V, the operation | movement which flows electric power from the secondary battery 5 to the electronic device 4 is performed. With such a control sequence, a voltage of 1.2 V or higher is constantly applied to the electronic device 4. Here, when the display change switch 6 is pressed, the display change switch 6 sends a display change signal to the control circuit 3. Upon receiving the display switching signal, the control circuit 3 disconnects the current path from the booster circuit 2 to the electronic device 4 or the secondary battery 5 and connects the booster circuit 2 and the display drive circuit 8. At this time, the electronic device 4 is supplied with power from the secondary battery 5. When the display changeover switch 6 is a mechanical switch, the switching operation of the control circuit 3 is physically performed. The display drive circuit 8 detects the power generation voltage of the thermoelectric element module 1, determines the power generation state of the thermoelectric element module 1 from the value, and displays the power generation state on the display unit 9. Here, if the thermoelectric element module 1, the electronic device 4, and the secondary battery 5 remain connected when detecting the power generation state of the thermoelectric element module 1, the generated power is transferred to the electronic device 4 and the secondary battery 5. It will flow and an accurate power generation state cannot be detected. Therefore, the control circuit 3 is provided as described above, and power generated and boosted is supplied to the display drive circuit 8 only at the time of detection.
[0026]
Here, for example, a case where light emitting elements having different light emission amounts according to the supplied power are used for the display unit 9 is considered. The amount of power generation is known from the voltage of the thermoelectric element module 1 detected by the display drive circuit 8, and power corresponding to the amount of power generation is supplied to the light emitting elements. When the generated power is small, the power supplied to the light emitting element is decreased, and when the generated power is large, the power supplied to the light emitting element is increased. Thus, a method of determining the amount of power generation based on the intensity of light emission is taken.
[0027]
Further, since the display drive circuit 8 directly detects the output voltage of the thermoelectric element module 1, the power generation state of the thermoelectric element module 1 can be largely reflected. The display unit 9 is a device that indicates the amount of power generation with a needle, a device that displays a numerical value, a device that displays the level of power generation with an LED, etc. Conceivable.
[0028]
With the above configuration, an electromotive force for operating the electronic device 4 can be obtained by visually displaying whether or not the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environment and alerting the user. Can always get. In addition, since it is possible to display on the display unit 9 that power is being generated at the moment when a temperature difference is generated between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1, that is, at the moment when power generation is started, thermoelectric power generation is performed. This has the effect of giving the user a sense of being.
(Example 2)
FIG. 4 is a system block diagram of a second embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the present invention.
In the thermoelectric element module 1, a P-type thermoelectric material element and an N-type material element are sandwiched between two substrates, and the P-type thermoelectric material element and the N-type thermoelectric material element are PN through a conductive substance such as metal on the substrate. A plurality of them are joined and connected in series. The two substrates are a heat absorbing plate and a heat radiating plate, respectively. When a temperature difference is generated between the heat absorbing plate and the heat radiating plate, the thermoelectric element module 1 generates an electromotive force. The step-up circuit 2 is a circuit for stepping up the electric power generated by the thermoelectric element module 1, and is configured by a charge pump method, a switched capacitor method, or a coil step-up method in which capacitors and transistors are combined. Furthermore, the booster circuit 2 according to the present invention operates so that the boosting multiplier is variable according to the input voltage of the booster circuit 2 and the output voltage of the booster circuit 2 is always substantially constant. In this embodiment, the boost multiple is variable in five stages of 1, 2, 4, 8, and 16 times, and the boost multiple is selected so that the output voltage of the booster circuit 2 is 1.6V. The display changeover switch 6 is a switch that sends a signal to the control circuit 3 in order to display the power generation state on the display unit 9. The control circuit 3 includes a switching element and a comparator, and is a circuit that distributes power from the electronic device 4, the secondary battery 5, or the secondary battery 5 to the electronic device 4 according to the power boosted by the booster circuit 2. . When the boosted power is 1.2 V to 1.6 V, the boosted power is passed through the electronic device 4. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the electronic device 4 and the secondary battery 5. When the voltage is lower than 1.2 V, power is supplied from the secondary battery 5 to the electronic device 4. The control circuit 3 also distributes power to the display auxiliary capacitor 7 according to a signal from the display changeover switch 6. The secondary battery 5 has a function of storing the electric power boosted by the booster circuit 2 and sending the electric power to the electronic device 4 when necessary.
[0029]
The display auxiliary capacitor 7 is a capacitor that generates power by the thermoelectric element module 1, stores the power boosted by the booster circuit 2, and supplies power only to the display drive circuit 8. The display drive circuit 8 is a drive circuit that displays the power generation state of the thermoelectric element module 1 on the display unit 9, and the power of the display drive circuit 8 is taken out from the display auxiliary capacitor 7. The display unit 9 is a part that displays a power generation state, and displays a signal received from the display drive circuit 8. The display unit 9 may also serve as a function display or operation panel of the electronic device 4.
[0030]
According to the operating principle of the present invention, the electric power generated by the thermoelectric element module 1 is boosted by the booster circuit 2 and sent to the control circuit 3 at normal times. Here, since the booster circuit 2 has a maximum voltage boost of 16 times, when the power generation of the thermoelectric element module 1 is 0.1 V or less, it is less than 1.6 V. In the control circuit 3, when the boosted power is 1.2 V to 1.6 V, the boosted power is supplied to the electronic device 4. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the electronic device 4 and the secondary battery 5. And when lower than 1.2V, the operation | movement which flows electric power from the secondary battery 5 to the electronic device 4 is performed. With such a control sequence, a voltage of 1.2 V or higher is constantly applied to the electronic device 4. Here, when the display change switch 6 is pressed, the display change switch 6 sends a display change signal to the control circuit 3. Upon receiving the display switching signal, the control circuit 3 disconnects the current path from the booster circuit 2 to the electronic device 4 or the secondary battery 5 and connects the booster circuit 2 and the display auxiliary capacitor 7. At this time, electric power is supplied from the secondary battery 5 to the electronic device 4. When the display changeover switch 6 is a mechanical switch, the switching operation of the control circuit 3 is physically performed. The display auxiliary capacitor 7 stores the power from the booster circuit 2 and supplies it to the display drive circuit 8. In the display drive circuit 8, the power generation state of the thermoelectric module 1 is determined from the correlation between the power stored in the display auxiliary capacitor 7 and the power used in the display drive circuit 8, and the display unit 9 displays the power generation state. . The display unit 9 indicates the power generation amount with a needle, displays the power generation amount numerically, displays the power generation level with an LED, or displays the power generation amount with a needle or LED movement, etc. Can be considered.
[0031]
With the above-described configuration, it is possible to visually display whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environmental conditions, and to alert the user to generate an electromotive force for operating the electronic device 4. Can always get. In addition, since it is possible to display on the display unit 9 that power is being generated at the moment when a temperature difference is generated between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1, that is, at the moment when power generation is started, thermoelectric power generation is performed. This has the effect of giving the user a sense of being.
(Example 3)
FIG. 5 is a block diagram of a third embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the present invention.
In the thermoelectric element module 1, a P-type thermoelectric material element and an N-type material element are sandwiched between two substrates, and the P-type thermoelectric material element and the N-type thermoelectric material element are PN through a conductive substance such as metal on the substrate. A plurality of them are joined and connected in series. The two substrates are a heat absorbing plate and a heat radiating plate, respectively. When a temperature difference is generated between the heat absorbing plate and the heat radiating plate, the thermoelectric element module 1 generates an electromotive force. The step-up circuit 2 is a circuit for stepping up the electric power generated by the thermoelectric element module 1, and is configured by a charge pump method, a switched capacitor method, or a coil step-up method in which capacitors and transistors are combined. Further, the booster circuit 2 according to the present invention makes the boost multiple variable according to the voltage input to the booster circuit 2, and always operates so that the output voltage of the booster circuit 2 becomes substantially constant. In this embodiment, the five-stage boost multiple is selected so that the output voltage of the booster circuit 2 is 1.6V. The display changeover switch 6 is a switch that sends a signal to the control circuit 3 in order to display the power generation state on the display unit 9. The control circuit 3 includes a switching element and a comparator, and is a circuit that distributes power from the electronic device 4, the secondary battery 5, or the secondary battery 5 to the electronic device 4 according to the power boosted by the booster circuit 2. . When the boosted power is 1.2 V to 1.6 V, the boosted power is passed through the electronic device 4. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the electronic device 4 and the secondary battery 5. When the voltage is lower than 1.2 V, power is supplied from the secondary battery 5 to the electronic device 4. The secondary battery 5 has a function of storing the power boosted by the booster circuit 2 and sending the power to the electronic device 4 when necessary.
[0032]
The display calculation drive circuit 27 receives the boosting stage number information from the booster circuit 2 and the current path information from the control circuit 3, calculates the generated power of the thermoelectric element module 1, and sends the power generation state information to the display unit 9. The display unit 9 is a part that displays the power generation state, and displays a signal received from the display calculation drive circuit 27. The display unit 9 may also serve as a function display or operation panel of the electronic device 4.
[0033]
According to the operating principle of the present invention, the electric power generated by the thermoelectric element module 1 is boosted by the booster circuit 2 and sent to the control circuit 3 at normal times. The control circuit 3 supplies the boosted power to the electronic device 4 when the boosted power is 1.2V to 1.6V. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the electronic device 4 and the secondary battery 5. And when lower than 1.2V, the operation | movement which flows electric power from the secondary battery 5 to the electronic device 4 is performed. With such a control sequence, a voltage of 1.2 V or higher is constantly applied to the electronic device 4. Here, when the display changeover switch 6 is pressed, the display changeover switch 6 sends a signal to the display calculation drive circuit 27. Upon receiving the signal, the display calculation drive circuit 27 receives the boost stage number information from the boost circuit 2 and the current path information from the control circuit 3. Since the booster circuit 2 determines the number of boosting stages according to the output voltage of the thermoelectric element module 1, the power generation state of the thermoelectric element module 1 can be known from the boosting stage number information. In addition, since the control circuit 3 distributes the power to the electronic device 4 and the secondary battery 5 based on the boosted voltage, the power generation amount after the boost is known from the current path information. The power generation amount of the thermoelectric element module 1 is calculated from the above two pieces of information. The display calculation drive circuit 27 converts the calculated power generation amount into a signal for display and sends it to the display unit 9. The display unit 9 indicates the power generation amount with a needle, displays the power generation amount numerically, displays the power generation level with an LED, or displays the power generation amount with a needle or LED movement , Etc. are conceivable.
[0034]
With the above-described configuration, it is possible to visually display whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environmental conditions, and to alert the user to generate an electromotive force for operating the electronic device 4. Can always get. Moreover, since the electromotive force of the boosted thermoelectric element module 1 is distributed to the charging of the electronic device 4 and the secondary battery 5 even while the power generation state is displayed, the electronic device 4 can continue to operate, There is an effect that efficiency is improved without wasting the generated power.
(Example 4)
FIG. 6 is a system block diagram of a fourth embodiment of the thermoelectric generation electronic device according to the present invention.
[0035]
In the fourth embodiment of the present invention, the electronic device 4 of the second embodiment is a time information calculation circuit 11, the display drive circuit 8 is composed of a motor driver 12, a motor 13, and a train wheel 14, and the display unit 9 is an hour hand. A case where the hand 15 is composed of 22, the minute hand 21, and the second hand 23 will be described. Note that the power generation state display method of the present embodiment can also be applied to the systems of the first and third embodiments. In FIG. 7, the external view of the display part 9 of a present Example is shown. Here, the thermoelectric element module 1, the booster circuit 2, the secondary battery 5, the display changeover switch 6, the control circuit 3, and the display auxiliary capacitor 7 of the present embodiment have the same functions as in the second embodiment. Although the button switch shown in FIG. 7 is often used for the display changeover switch 6, it is possible to employ a method in which a crown 24 of a watch is used as the display changeover switch and a mechanical switch works by pulling out the crown 24. In this case, by pulling out the crown 24, the current path of the secondary battery 5 is physically cut off, and the booster circuit 2, the display auxiliary capacitor 7, and the time information calculation circuit 11 are connected. The time information calculation circuit 11 counts the time based on the pulses divided from the crystal oscillation circuit, and sends a pulse signal to the motor driver 12 at intervals of 1 second. The motor driver 12 is composed of a transistor, and drives the motor 13 based on the pulse signal sent from the time information calculation circuit 11. The motor 13 includes a stepping motor 13 and rotates the train wheel 14. The train wheel 14 receives the rotation of the stepping motor 13 and rotates the hour hand 22, the minute hand 21, and the second hand 23.
[0036]
According to the operating principle of the present invention, the electric power generated by the thermoelectric element module 1 is boosted by the booster circuit 2 and sent to the control circuit 3 at normal times. In the control circuit 3, when the boosted power is 1.2 to 1.6 V, the boosted power is supplied to the time information calculation circuit 11 to move the timepiece. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the time information calculation circuit 11 and the secondary battery 5 to move the timepiece. When the voltage is lower than 1.2 V, power is supplied from the secondary battery 5 to the time information calculation circuit 11 to operate the timepiece. With such a control sequence, a voltage of 1.2 V or higher is always applied to the clock information calculation circuit. Here, when the display changeover switch 6 is pressed, the display changeover switch 6 sends a display changeover signal to the control circuit 3. Upon receiving the display switching signal, the control circuit 3 disconnects the current path of the secondary battery 5 from the booster circuit 2 and the time information calculation circuit 11 from the secondary battery 5, and the booster circuit 2, the display auxiliary capacitor 7, and the display auxiliary capacitor 7. And the time information calculation circuit 11 are connected. The display auxiliary capacitor 7 stores the electric power from the booster circuit 2 and supplies it to the time information calculation circuit 11. In the time information calculation circuit 11, the crystal oscillation circuit is driven by the electric power stored in the display auxiliary capacitor 7, the time is counted, and a 1 second interval pulse signal is sent to the motor driver 12, via the motor 13 and the train wheel 14. The second hand 23 is moved for 1 second. The time information calculation circuit 11, the motor driver 12, the motor 13, the train wheel 14, and the second hand 23 are supplied with electric power to the display auxiliary capacitor 7 and at the moment when the second hand 23 reaches 1.2 V that is a voltage capable of driving the timepiece module. Therefore, the power generation state of the thermoelectric element module 1 can be largely reflected. If the power generation state is bad, the second hand 23 cannot be moved, so that the user can also know that the thermoelectric element module 1 is insufficient in power generation.
[0037]
With the above-described configuration, it is possible to visually display whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environmental conditions, and to alert the user to generate an electromotive force for operating the electronic device 4. Can always get. In addition, there is a temperature difference between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1, and the second hand 23 starts moving as soon as the boosted voltage reaches the timepiece module driving voltage. It has the effect of giving to the person. In addition, while the thermoelectric power generation is performed and the boosted voltage is equal to or higher than the drive voltage, the second hand 23 continues to move, so that there is an effect of giving the user a feeling that the thermoelectric element module 1 continues to generate power.
(Example 5)
FIG. 8 is a block diagram of a fifth embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the present invention.
[0038]
In the fifth embodiment of the present invention, the electronic device 4 of the second embodiment is composed of a time information calculation circuit 11 and a voltage detection circuit 25, and the display drive circuit 8 is composed of a motor driver 12, a motor 13, and a train wheel 14. The display unit 9 includes a hand 15 including an hour hand 22, a minute hand 21, and a second hand 23. Note that the power generation state display method of the present embodiment can also be applied to the systems of the first and third embodiments. The thermoelectric element module 1, the booster circuit 2, the secondary battery 5, the display changeover switch 6, the control circuit 3, the display auxiliary capacitor 7, the motor driver 12, the motor 13, the train wheel 14 and the needle 15 of the present embodiment are the fourth embodiment. Has the same function as the example. The voltage detection circuit 25 monitors the voltage of the display auxiliary capacitor 7 and sends a voltage information signal of the display auxiliary capacitor 7 to the time information calculation circuit 11.
[0039]
In the mode of displaying the time information on the display unit 9, the time information calculation circuit 11 counts the time based on the pulse divided from the crystal oscillation circuit, and sends a pulse signal to the motor driver 12 at intervals of 1 second. When the power generation state is displayed on the display unit 9, a pulse signal corresponding to the voltage information signal is sent to the motor driver 12 based on the voltage information signal received from the voltage detection circuit 25.
[0040]
According to the operating principle of the present invention, the electric power generated by the thermoelectric element module 1 is boosted by the booster circuit 2 and sent to the control circuit 3 at normal times. In the control circuit 3, when the boosted power is 1.2 to 1.6 V, the boosted power is supplied to the time information calculation circuit 11 to move the timepiece. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the time information calculation circuit 11 and the secondary battery 5 to move the timepiece. When the voltage is lower than 1.2 V, power is supplied from the secondary battery 5 to the time information calculation circuit 11 to operate the timepiece. With such a control sequence, a voltage of 1.2 V or higher is always applied to the clock information calculation circuit. Here, when the display change switch 6 is pressed, the display change switch 6 sends a display change signal to the control circuit 3. Upon receiving the display switching signal, the control circuit 3 disconnects the current path of the secondary battery 5 from the booster circuit 2 or the time information calculation circuit 11 from the secondary battery 5, and the booster circuit 2, the display auxiliary capacitor 7, and the display auxiliary capacitor 7. And the time information calculation circuit 11 are connected. The display auxiliary capacitor 7 stores the electric power from the booster circuit 2 and supplies it to the time information calculation circuit 11. The voltage detection circuit 25 monitors the voltage of the display auxiliary capacitor 7 and sends a voltage information signal to the time information calculation circuit 11. The time information calculation circuit 11 generates a pulse signal corresponding to the voltage of the display auxiliary capacitor 7 from the 1-second interval pulse signal divided from the crystal oscillation circuit and the voltage information signal. 9A shows a 1-second interval pulse divided from the crystal oscillation circuit, and FIG. 9B shows a 2-second interval sent to the motor driver 12 when the voltage of the display auxiliary capacitor 7 is 1.2V to 1.6V. FIG. 9C shows a pulse signal, which is a one-second interval pulse signal sent to the motor driver 12 when the voltage of the display auxiliary capacitor 7 is 1.6 V or more. When the thermoelectric element module 1 generates power and the boosted voltage is 1.2 V or less, the clock information calculation circuit 11 and the motor 13 cannot be driven, so the second hand 23 does not move. When the boosted voltage is 1.2V to 1.6V generated by the thermoelectric module 1, the time information calculation circuit 11 sends the pulse signal of FIG. 9B to the motor driver 12, and the second hand 23 is 2 seconds. Move the needle. When the voltage generated by the thermoelectric element module 1 and the boosted voltage is 1.6 V or more, the time information calculation circuit 11 sends the pulse signal shown in FIG. 9C to the motor driver 12, and the second hand 23 moves for one second. Due to the operation principle as described above, the time information calculation circuit 11, the motor driver 12, the motor 13, the train wheel 14, and the second hand 23 are voltages that can drive the timepiece module when electric power is input to the display auxiliary capacitor 7. The second hand 23 operates at the moment when the voltage reaches 2 V, and the number of hand movement steps of the second hand 23 varies depending on the power generation state of the thermoelectric element module 1, so that the user can grasp the amount of power generated by the thermoelectric element module 1.
[0041]
With the above-described configuration, it is possible to visually display whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environmental conditions, and to alert the user to generate an electromotive force for operating the electronic device 4. Can always get. In addition, there is a temperature difference between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1, and the second hand 23 starts moving at the moment when the boosted voltage reaches the driving voltage. There is an effect that can be given. In addition, while the thermoelectric power generation is performed and the boosted voltage is equal to or higher than the drive voltage, the second hand 23 continues to move, so that there is an effect of giving the user a feeling that the thermoelectric element module 1 continues to generate power. Furthermore, since the thermoelectric element module 1 generates electric power and the number of hand movement steps of the second hand 23 differs according to the boosted voltage, there is an effect of allowing the user to grasp the electric power generation amount of the thermoelectric element module 1.
(Example 6)
FIG. 10 shows a block diagram of a sixth embodiment of the thermoelectric generator electronic device according to the present invention. In the sixth embodiment, the electronic device 4 of the first embodiment is constituted by a time information calculation circuit 11 and a voltage detection circuit 25, and the display drive circuit 8 is constituted by a motor driver 12, a motor 13, and a train wheel 14 for display. The portion 9 is composed of a hand 15 including an hour hand 22, a minute hand 21, and a second hand 23. Note that the power generation state display method of the present embodiment can also be applied to the systems of the second and third embodiments. The thermoelectric element module 1, the booster circuit 2, the secondary battery 5, the display changeover switch 6, the control circuit 3, the motor driver 12, the motor 13, the train wheel 14 and the needle 15 of the sixth embodiment have the same functions as in the fourth embodiment. Have The voltage detection circuit 25 monitors the output voltage of the booster circuit 2 and sends an information signal of the output voltage of the booster circuit 2 to the time information calculation circuit 11. In the mode of displaying the time information on the display unit 9, the time information calculation circuit 11 counts the time based on the pulse divided from the crystal oscillation circuit, and sends a pulse signal to the motor driver 12 at intervals of 1 second. When the power generation state is displayed on the display unit 9, a pulse signal corresponding to the voltage information signal is sent to the motor driver 12 based on the voltage information signal received from the voltage detection circuit 25.
[0042]
According to the operating principle of the present invention, the electric power generated by the thermoelectric element module 1 is boosted by the booster circuit 2 and sent to the control circuit 3 at normal times. In the control circuit 3, when the boosted power is 1.2 to 1.6 V, the boosted power is supplied to the time information calculation circuit 11 to move the timepiece. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the time information calculation circuit 11 and the secondary battery 5 to move the timepiece. When the voltage is lower than 1.2 V, power is supplied from the secondary battery 5 to the time information calculation circuit 11 to operate the timepiece. With such a control sequence, a voltage of 1.2 V or higher is always applied to the clock information calculation circuit. Here, when the display changeover switch 6 is pressed, the display changeover switch 6 sends a display changeover signal to the control circuit 3. Upon receiving the display switching signal, the control circuit 3 disconnects the current path of the secondary battery 5 from the booster circuit 2 or the time information arithmetic circuit 11 from the secondary battery 5, and the booster circuit 2, the voltage detection circuit 25, and the time information arithmetic circuit 11 is connected.
[0043]
The voltage detection circuit 25 monitors the output voltage of the booster circuit 2, detects five levels of voltage, and sends a voltage information signal to the time information calculation circuit 11. In the time information calculation circuit 11, a pulse signal corresponding to five voltages of the display auxiliary capacitor 7 is generated from the pulse signal divided from the crystal oscillation circuit and the voltage information signal. FIG. 11A shows a one-second interval pulse sent to the motor driver 12 when the output voltage of the booster circuit 2 is 1.2V to 1.35V, and FIG. 11B shows the output voltage of the booster circuit 2 being 1. FIG. 11C shows a 0.5 second interval pulse signal sent to the motor driver 12 when .35V to 1.5V, and FIG. 11C shows the motor driver 12 when the output voltage of the booster circuit 2 is 1.5V to 1.65V. FIG. 11D shows a 0.125 second interval pulse signal sent to the motor driver 12 when the output voltage of the booster circuit 2 is 1.65 V or higher. When the thermoelectric element module 1 generates power and the boosted voltage is 1.2 V or less, the clock information calculation circuit 11, the motor 13 and the like cannot be driven, so the second hand 23 does not move. The motor 13 receives the pulse signal corresponding to the voltage of the display auxiliary capacitor 7 and moves the second hand 23. Due to the operation principle as described above, the time information calculation circuit 11, the motor driver 12, the motor 13, the train wheel 14 and the second hand 23 have the output voltage of the booster circuit 2 set to 1.2 V, which is a voltage capable of driving the timepiece module. The second hand 23 operates at the moment of reaching, and the rotation speed of the second hand 23 is fast when the thermoelectric element module 1 generates a large amount of power due to the power generation state of the thermoelectric module 1. The user can grasp the power generation amount of the thermoelectric element module 1.
[0044]
With the above-described configuration, it is possible to visually display whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environmental conditions, and to alert the user to generate an electromotive force for operating the electronic device 4. Can always get. Further, a temperature difference is generated between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric module 1, and the second hand 23 starts moving at the moment when the boosted voltage reaches the driving voltage, so that the user can feel that thermoelectric power generation is being performed. There is an effect of giving. In addition, while the thermoelectric power generation is performed and the boosted voltage is equal to or higher than the drive voltage, the second hand 23 continues to move, so that there is an effect of giving the user a feeling that the thermoelectric element module 1 continues to generate power. Furthermore, since the thermoelectric element module 1 generates electric power and the hand rotation speed of the second hand 23 varies according to the boosted voltage, there is an effect of allowing the user to grasp the electric power generation amount of the thermoelectric element module 1.
(Example 7)
FIG. 12 shows a block diagram of a seventh embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the present invention.
[0045]
In the seventh embodiment of the present invention, the electronic device 4 of the third embodiment includes a time information calculation circuit 11 and a hand drive circuit 28. As shown in FIG. 12, the display drive circuit 8 includes a motor driver 12, a motor 13, and a train wheel 14, and the display unit 9 includes a hand 15 including an hour hand 22, a minute hand 21, and a second hand 23. Note that the power generation state display method of the present embodiment can also be applied to the systems of the first and second embodiments. In FIG. 13, the external view of the display part 9 of a present Example is shown. FIG. 13A shows the case where the power generation amount is displayed by the second hand 23, and FIG. 13B shows the case where the minute hand 21 performs the power generation amount display. The thermoelectric element module 1, the booster circuit 2, the secondary battery 5, the display changeover switch 6, the control circuit 3, and the display calculation drive circuit 27 in the present embodiment have the same functions as in the third embodiment. A button switch shown in FIG. 13 is often used as the display changeover switch 6, but a method of sending a signal to the display calculation drive circuit 27 by using the crown 24 of the watch and pulling out the crown 24 to operate the mechanical switch. It can also be adopted. The time information calculation circuit 11 counts the time based on the pulses divided from the crystal oscillation circuit, and sends a pulse signal to the motor driver 12 at intervals of 1 second. The hand drive circuit 28 is for preventing the time information counted by the time information calculation circuit 11 from being displayed when the display changeover switch 6 is set to the mode for displaying the power generation state.
[0046]
This circuit has a function of sending a signal for adjusting the hand position to the time counted by the time information calculation circuit 11 to the motor driver 12 through the display calculation drive circuit 27 when the power generation state display mode is released. The motor driver 12 includes transistors, and drives the motor 13 based on pulse signals sent from the time information calculation circuit 11, the display calculation drive circuit 27, and the hand drive circuit 28. The motor 13 is a stepping motor and rotates the train wheel 14. The train wheel 14 receives the rotation of the stepping motor and rotates the hour hand 22, the minute hand 21 and the second hand 23.
[0047]
The operation principle of the present invention is that when the display changeover switch 6 is pressed, the display changeover switch 6 sends a display changeover signal to the display calculation drive circuit 27 and the needle drive circuit 28. Upon receiving the display switching signal, the display calculation drive circuit 27 receives the boosting stage number information from the booster circuit 2 and the current path information from the control circuit 3. Since the booster circuit 2 determines the number of boosting stages according to the output voltage of the thermoelectric element module 1, the power generation state of the thermoelectric element module 1 can be known from the boosting stage number information. In addition, since the control circuit 3 distributes the power to the electronic device 4 and the secondary battery 5 based on the boosted voltage, the power generation amount after the boost is known from the current path information. The power generation amount of the thermoelectric element module 1 is calculated from the above two pieces of information. Since the calculated power generation amount is indicated by the hour hand 22, the minute hand 21, or the second hand 23 as shown in FIGS. 13A and 13B, the display calculation drive circuit 27 generates a pulse for moving the hand 15. Then, a drive signal is sent to the motor driver 12. When the power generation state display mode is canceled, the hand drive circuit 28 obtains time information from the time information calculation circuit 11, and moves the positions of the hour hand 22, the minute hand 21, and the second hand 23 to the position of the time information. The needle 15 is moved by sending a pulse signal to the motor driver 12 through the display calculation drive circuit 27. Then, the display calculation drive circuit 27 returns to the normal time display mode by sending the pulse signal from the time information calculation circuit 11 to the motor driver 12.
[0048]
By configuring as described above, it is possible to visually display whether or not the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environment, and to urge the user to be aware of the electromotive force that operates the electronic device 4 at all times. Can be obtained. Moreover, accurate time display can be performed after the power generation amount is displayed, and there is no need to set the hands at the correct time each time the power generation state is displayed.
[0049]
Furthermore, since the electromotive force of the boosted thermoelectric element module 1 is distributed to the charging of the electronic device 4 and the secondary battery 5 even while the power generation state is displayed, the electronic device 4 can continue to operate, There is an effect that efficiency is improved without wasting the generated power.
(Example 8)
FIGS. 14 and 15 show an eighth embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the present invention. In the eighth embodiment of the present invention, the display unit 9 of the first embodiment is constituted by a digital display 31 composed of a liquid crystal or a light emitting element. Note that the power generation state display method of the present embodiment can also be applied to the systems of the second and third embodiments. The thermoelectric element module 1, the booster circuit 2, the secondary battery 5, the display changeover switch 6, and the control circuit 3 of the present embodiment have the same functions as in the first embodiment. The voltage detection circuit 25 monitors the output voltage of the booster circuit 2 and sends an information signal of the output voltage of the booster circuit 2 to the display calculation drive circuit 27. In the mode of displaying time information on the display unit 9, the display calculation drive circuit 27 displays the time counted by the clock IC on the display unit. When the power generation state is displayed on the display unit 9, the display calculation drive circuit 27 calculates the voltage information signal received from the voltage detection circuit 25 and sends the display signal to the display unit 9.
[0050]
The operating principle of the present embodiment is that the electric power generated by the thermoelectric element module 1 is boosted by the booster circuit 2 and sent to the control circuit 3 at normal times. In the control circuit 3, when the boosted power is 1.2 to 1.6 V, the boosted power is supplied to the time information calculation circuit 11 to display the time. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the time information calculation circuit 11 and the secondary battery 5 to display the time. And when lower than 1.2V, electric power is sent from the secondary battery 5 to the time information calculating circuit 11, and the operation | movement which displays a time is performed. With such a control sequence, a voltage of 1.2 V or higher is always applied to the clock information calculation circuit. Here, when the display change switch 6 is pressed, the display change switch 6 sends a display change signal to the control circuit 3. Upon receiving the display switching signal, the control circuit 3 disconnects the current paths of the booster circuit 2 and the secondary battery 5, and the booster circuit 2 and the time information calculation circuit 11, connects the booster circuit 2 and the voltage detection circuit 25, and The secondary battery 5 and the time information calculation circuit 11 are connected. The voltage detection circuit 25 monitors the output voltage of the booster circuit 2, detects five levels of voltage, and sends a voltage information signal to the display calculation drive circuit 27. In the display calculation drive circuit 27, the display of the power generation state indicator 30 of the digital display 31 is changed in accordance with the voltage information signal of the voltage detection circuit 25 on the display unit of the digital display timepiece shown in FIG. In the indicator shown in FIG. 15, when the power generation of the thermoelectric element module 1 is small, the number of reversed display of the power generation state indicator 30 is small, and when the power generation is large, the number of reversed display of the power generation state indicator 30 is large. During this time, the time information calculation circuit 11 is supplied with power from the secondary battery 5 and counts the time, so that the time is displayed on the digital display 31 regardless of the power generation state indicator 30.
[0051]
Because of the operation principle as described above, the user can grasp the power generation amount of the thermoelectric element module 1 by looking at the indicator.
With the above-described configuration, it is possible to visually display whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environmental conditions, and to alert the user to generate an electromotive force for operating the electronic device 4. Can always get. Further, a temperature difference is generated between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric module 1, and the second hand 23 starts moving at the moment when the boosted voltage reaches the driving voltage, so that the user can feel that thermoelectric power generation is being performed. There is an effect of giving. Further, while the thermoelectric power generation is performed and the boosted voltage is equal to or higher than the driving voltage, the second hand 23 continues to move, so that there is an effect of giving the user a feeling that the thermoelectric element module 1 continues to generate power. Furthermore, since the thermoelectric element module 1 generates electric power and the hand rotation speed of the second hand 23 varies according to the boosted voltage, there is an effect of allowing the user to grasp the electric power generation amount of the thermoelectric element module 1.
Example 9
FIG. 16 is a block diagram of a ninth embodiment of the thermoelectric generation electronic apparatus according to the present invention.
[0052]
In the ninth embodiment of the present invention, the display unit 9 for displaying the power generation state of the thermoelectric element module 1 of the third embodiment is replaced with the sound output circuit 32. The thermoelectric element module 1, the booster circuit 2, the secondary battery 5, the display changeover switch 6, and the control circuit 3 of the present embodiment have the same functions as in the first embodiment.
In the power generation state display mode, the display calculation drive circuit 27 detects the output voltage of the booster circuit 2 to calculate the power generation state of the thermoelectric element module 1 and sends a pulse signal corresponding to the power generation state to the sound output circuit 32.
[0053]
Here, when the display changeover switch 6 is pressed, the display changeover switch 6 sends a display changeover signal to the display calculation drive circuit 27. The display calculation drive circuit 27 that has received the display switching signal detects the output voltage of the booster circuit 2. When the detected power generation voltage is sufficient to be supplied to the secondary battery 5, that is, when the boosted voltage is 1.6 V or more, the display calculation drive circuit 27 sends a 1 second interval pulse signal to the sound output circuit 32. Send. When the calculated power generation amount is enough to operate the entire electronic device, that is, when the boosted voltage is 1.2 V to 1.6 V, the display calculation drive circuit 27 supplies the sound output circuit 32 for 2 seconds. Send interval pulse signal. When there is almost no calculated power generation amount and the electronic device is driven by the secondary battery 5, that is, when the boosted voltage is 1.2 V or less, the display calculation drive circuit 27 supplies the sound output circuit 32. A pulse signal is sent every 4 seconds. In response to the 1 second, 2 second, and 4 second interval pulse signals, the sound output circuit 32 outputs sound.
[0054]
When the above-described configuration is adopted when the electronic device is, for example, a timepiece having a time information calculation circuit, the operation principle at that time is that the electric power generated by the thermoelectric element module 1 is normally used as the booster circuit 2. Is boosted and sent to the control circuit 3. In the control circuit 3, when the boosted power is 1.2 to 1.6V, the boosted power is supplied to the time information calculation circuit to move the timepiece. In the case of 1.6 V or more, power is supplied to both the time information calculation circuit and the secondary battery 5 to move the timepiece. When the voltage is lower than 1.2 V, power is supplied from the secondary battery 5 to the time information calculation circuit to move the timepiece.
[0055]
With such a control sequence, a voltage of 1.2 V or higher is always applied to the clock information calculation circuit.
With this configuration, it is possible to audibly indicate whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environment, and to always obtain an electromotive force for operating the timepiece module by alerting the user. it can. Further, in the present embodiment, since the accurate time display can be performed even during the power generation amount display, there is an effect that it is not necessary for the user to change the hand position after the power generation amount is displayed.
[0056]
Further, since the boosted electromotive force of the thermoelectric element module 1 is distributed to the charging of the timepiece module and the secondary battery 5 even while the power generation state is displayed, the electronic device 4 can continue to operate, and the power generation This has the effect of eliminating the waste of electric power and improving efficiency.
(Example 10)
In this embodiment, a case where a time counter storage circuit 26 is added to the time information calculation circuit 11 of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Even when the time counter storage circuit 26 is used in the fourth to ninth embodiments, the function and operation principle described below are the same.
[0057]
The time counter storage circuit 26 is for preventing the time information counted by the time information calculation circuit 11 from being interrupted when the display changeover switch 6 is set to the mode for displaying the power generation state. When the display changeover switch 6 is pressed, this circuit takes over the time information counted by the time information calculation circuit 11 and further grasps the position of the second hand 23 of the display unit 9 and returns the display to the time display. At this time, it has a function of aligning the hand 15 with the time information taken over.
[0058]
The operation principle of the present invention is the same as that of the second embodiment at normal times. When the display change switch 6 is pressed, the display change switch 6 sends a display change signal to the control circuit 3 and the time counter storage circuit 26. Upon receiving the display switching signal, the control circuit 3 disconnects the current path of the secondary battery 5 from the booster circuit 2 and the time information arithmetic circuit 11 from the secondary battery 5, and the booster circuit 2, the display auxiliary capacitor 7, and the display auxiliary capacitor 7 The time information calculation circuit 11 is connected. Further, the secondary battery 5 and the time counter storage circuit 26 are connected, and the power source of the time counter storage circuit 26 is obtained from the secondary battery 5. The time counter storage circuit 26 takes over the time information that has been counted by the time information calculation circuit 11 so far, and performs time counting while the power generation state is displayed on the display unit. Furthermore, the time counter storage circuit 26 always grasps the relative relationship between the position of the hand 15 in the power generation state display mode and the hand position obtained from the time information. The display auxiliary capacitor 7 stores the electric power from the booster circuit 2 and supplies it to the time information calculation circuit 11. In the time information calculation circuit 11, the crystal oscillation circuit is driven with the electric power stored in the display auxiliary capacitor 7, the time is counted, and a 1-second interval pulse signal is sent to the motor driver 12, via the motor 13 and the train wheel 14. The second hand 23 is moved for 1 second. When the power generation state display mode is canceled, the time counter storage circuit 26 returns the time information to the time information calculation circuit 11, and moves the position of the hour hand 22, the minute hand 21, and the second hand 23 to the position of the time information. The needle 15 is moved by sending a pulse of movement of the needle 15 to the motor driver 12 from the needle position calculated from the needle position and time information in the power generation state display mode. These power sources are obtained from the secondary battery 5.
[0059]
With the configuration as described above, accurate time display can be performed even after the power generation amount is displayed, and there is no need to set the hand 15 later at an accurate time each time the power generation state is displayed.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a P-type thermoelectric material element and an N-type thermoelectric material element are sandwiched between two substrates, and the P-type thermoelectric material element and the N-type thermoelectric material element are made of metal or the like on the substrate. A plurality of thermoelectric element modules 1 that are PN-bonded via a conductive material and connected in series, and the electronic device 4, the secondary battery 5, or the secondary battery 5 according to the generated voltage of the thermoelectric element module 1 The control circuit 3 that distributes power to the electronic device 4, the secondary battery 5 that stores the electric power generated by the thermoelectric element module 1 and supplies the electric device 4, and the power generation status is displayed on the display 9. The display changeover switch 6 for sending signals, the display drive circuit 8 for driving the display of the power generation state of the thermoelectric element module 1, and the display unit 9 for displaying the power generation state of the thermoelectric element module 1 It can thermoelectric element module 1 in the surrounding environment conditions visually displaying whether the possible generation, always get an electromotive force to operate the electronic device 4 by warn the user. In addition, since it is possible to indicate that power is being generated at the moment when there is a temperature difference between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1, it is possible to provide the user with an actual feeling that thermoelectric power generation is being performed. There is.
[0061]
Further, the P-type thermoelectric material element and the N-type thermoelectric material element are sandwiched between two substrates, and the P-type thermoelectric material element and the N-type thermoelectric material element are PN-bonded via a conductive substance such as metal on the substrate, A plurality of thermoelectric element modules 1 connected in series, a boosting circuit 2 that varies and boosts the boosting factor according to the generated voltage of the thermoelectric element module 1, and an electronic device 4 according to the boosted power value, The secondary battery 5 or the control circuit 3 that distributes power from the secondary battery 5 to the electronic device 4, the secondary battery 5 that stores the boosted power and supplies it to the electronic device 4, and generates power on the display 9 A display changeover switch 6 for sending a signal for displaying the status, a display auxiliary capacitor 7 for storing electric power for displaying the power generation state of the thermoelectric element module 1, and a table for driving the display of the power generation state of the thermoelectric element module 1 Since the drive circuit 8 and the display unit 9 for displaying the power generation state of the thermoelectric element module 1 are configured, it is visually displayed whether the thermoelectric element module 1 can generate power in the surrounding environment, and is displayed to the user. It is possible to always obtain an electromotive force for operating the electronic device 4 by prompting attention. In addition, since it is possible to indicate that power is being generated at the moment when there is a temperature difference between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1, it is possible to provide the user with an actual feeling that thermoelectric power generation is being performed. There is.
[0062]
Furthermore, a P-type thermoelectric material element and an N-type thermoelectric material element are sandwiched between two substrates, and a P-type thermoelectric material element and an N-type thermoelectric material element are PN-bonded via a conductive substance on the substrate, and a plurality of them are connected in series. Connected to the thermoelectric element module 1, a booster circuit 2 that varies and boosts the voltage according to the generated voltage of the thermoelectric element module 1, and the electronic device 4 and the secondary battery 5 according to the boosted power value. Alternatively, the control circuit 3 that distributes power from the secondary battery 5 to the electronic device 4, the secondary battery 5 that stores the boosted power and supplies power to the electronic device 4, and the power generation state is displayed on the display unit 9. A display change-over switch 6 for sending a signal to be operated, a display calculation drive circuit 27 for calculating the power generation state of the thermoelectric element module 1 and driving the display, and a display unit 9 for displaying the power generation state of the thermoelectric element module 1. Because the can thermoelectric element module 1 in the surrounding environment conditions visually displaying whether the possible generation, always get an electromotive force to operate the electronic device 4 by warn the user. Further, even when the power generation state is displayed, since the boosted electromotive force of the thermoelectric element module 1 is distributed to the charging of the electronic device 4 and the secondary battery 5, the electronic device 4 can continue to operate, This has the effect of improving the efficiency of the generated power.
[0063]
Further, the display unit 9 is a timepiece movement including an hour hand 22, a minute hand 21, and a second hand 23, the electronic device 4 is configured by a time information calculation circuit 11, and the power generation state of the thermoelectric element module 1 is indicated by the movement of the second hand 23. In order to display the temperature, there is a temperature difference between the heat absorbing plate and the heat radiating plate of the thermoelectric element module 1, and it can be displayed that power is generated at the moment when the boosted voltage reaches the driving voltage. This has the effect of giving the user a sense of being. Further, since the second hand 23 moves while the thermoelectric power generation is performed and the boosted voltage is equal to or higher than the driving voltage, there is an effect that the user is given a feeling that power generation continues.
[0064]
The display unit 9 is a timepiece movement including an hour hand 22, a minute hand 21, and a second hand 23. The electronic device 4 includes a time information calculation circuit 11 and a voltage detection circuit 25. The power generation state of the thermoelectric element module 1 Since the second hand 23 is moved while thermoelectric power generation is being performed because the second hand 23 is displayed in accordance with the voltage, the second hand 23 is operated. Furthermore, since the power generation amount of the thermoelectric element module 1 is indicated by the number of hand movement steps, it is possible to alert the user and always obtain a required level of electromotive force.
[0065]
Further, the display unit 9 is a timepiece movement constituted by the hands 15, the electronic device 4 is constituted by the time information calculation circuit 11 and the voltage detection circuit 25, and the power generation state of the thermoelectric element module 1 is determined according to the power generation voltage. Since the display is based on the moving speed of the needle 15, the needle 15 rotates while thermoelectric power generation is being performed, which has the effect of giving the user a feeling that power generation is continuing. Furthermore, since the power generation state of the thermoelectric module is indicated by the needle moving speed, there is an effect that the user can be alerted and a required level of electromotive force can always be obtained.
[0066]
In addition, since the display unit 9 is a timepiece movement constituted by the hands 15, the electronic device 4 is the time information calculation circuit 11, and the electronic device 4 is added with the hand drive circuit 28, It is possible to always obtain an electromotive force for operating the electronic device 4 by visually displaying whether or not the thermoelectric element module 1 can generate power and alerting the user. In addition, accurate time display can be performed after the power generation amount is displayed, and there is no need to set the hand 15 at an accurate time each time the power generation state is displayed.
[0067]
Further, the display unit 9 is a digital display 31 made of liquid crystal or a light emitting element, the display drive circuit 8 is composed of a voltage detection circuit 25 and a display calculation drive circuit 27, and the power generation capability of the thermoelectric element module 1 is leveled by digital display. indicate. Thereby, since the electric power generation state indicator 30 shows the electric power generation amount of the thermoelectric element module 1, a user can be alerted and the electromotive force of a required level can always be obtained. In addition, even when the power generation state is displayed, the electromotive force of the boosted thermoelectric element module 1 is distributed to the charging of the electronic device 4 and the secondary battery 5, so the display time always indicates an accurate time, There is an effect that it is not necessary to change the hand position after the power generation amount is displayed.
[0068]
Further, since the display unit 9 is a timepiece movement constituted by the hands 15, the electronic device 4 is the time information calculation circuit 11, and the time counter storage circuit 26 is added to the electronic device 4, the power generation amount is displayed after the display. Accurate time display can be performed, and there is no need to adjust the time each time after the power generation amount display is completed.
Furthermore, since the electromotive force of the boosted thermoelectric element module 1 is distributed to the charging of the electronic device 4 and the secondary battery 5 even while the power generation state is displayed, the electronic device 4 can continue to operate, This has the effect of improving the efficiency of the generated power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system block diagram of a thermoelectric generation electronic device showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system block diagram of thermoelectric generation electronic equipment showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a system block diagram of the first embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the present invention.
FIG. 4 is a system block diagram of a second embodiment of the thermoelectric generation electronic device according to the present invention.
FIG. 5 is a system block diagram of a third embodiment of the thermoelectric generation electronic device according to the invention.
FIG. 6 is a system block diagram of a fourth embodiment of the thermoelectric generation electronic device according to the invention.
FIG. 7 is an external view of a thermoelectric timepiece including a second hand, a minute hand, and an hour hand in a fourth embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the present invention.
FIG. 8 is a system block diagram of a fifth embodiment of the thermoelectric generation electronic device according to the invention.
FIG. 9 is a timing chart in the fifth embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the invention.
FIG. 10 is a system block diagram of a sixth embodiment of the thermoelectric generation electronic device according to the invention.
FIG. 11 is a timing chart in the sixth embodiment of the thermoelectric generation electronic device of the invention.
FIG. 12 is a system block diagram of a seventh embodiment of the thermoelectric generation electronic device according to the invention.
FIG. 13 is an external view of a thermoelectric generation electronic timepiece displaying a power generation state in a seventh embodiment of the thermoelectric generation electronic apparatus of the present invention.
FIG. 14 is a system block diagram of an eighth embodiment of a thermoelectric generator according to the present invention.
FIG. 15 is an external view of a thermoelectric generation electronic timepiece displaying a power generation state in an eighth embodiment of the thermoelectric generation electronic apparatus of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram of a ninth embodiment of a thermoelectric generator according to the present invention.
FIG. 17 is a system block diagram of a tenth embodiment of the thermoelectric generation electronic device according to the invention.
[Explanation of symbols]
1 Thermoelectric module
2 Booster circuit
3 Control circuit
4 Electronic equipment
5 Secondary battery
6 Display selector switch
7 Display auxiliary capacitor
8 Display drive circuit
9 Display section
11 Time information calculation circuit
15 needles
25 Voltage detection circuit
26 Time counter storage circuit
27 Display calculation drive circuit
28 Needle drive circuit
30 Power generation status indicator
31 Digital display
32 sound output circuit

Claims

A thermoelectric device module and PN bonded P-type thermoelectric material elements and the N-type thermoelectric material elements which are connected in series a plurality,
A secondary battery that stores electric power generated by the thermoelectric element module and boosted by a booster circuit ;
A control circuit that distributes power from the thermoelectric element module to the electronic device, the secondary battery, or the secondary battery to the electronic device according to the generated voltage of the thermoelectric element module ;
A display unit for displaying a power generation state of the thermoelectric element module;
A display changeover switch for sending a display changeover signal for displaying the power generation state on the display unit;
In a thermoelectric generation electronic device comprising a display drive circuit that controls display of a power generation state of the thermoelectric element module ,
When the control circuit receives the display switching signal from the display changeover switch, the control circuit disconnects a current path connected to the electronic device or the secondary battery from the booster circuit, and the booster circuit, the display drive circuit, And the electronic device is supplied exclusively with electric power from the secondary battery .

The booster circuit stores electric power boosted by the display drive circuit only to the heat generating electronic device according to claim 1, wherein the display auxiliary capacitor is further provided for supplying power between the display driving circuit and the control circuit .

The booster circuit is to vary the boosting multiples according to a voltage generated by the thermoelectric element module, thermoelectric generating electronic device according to claim 1 for boosting.

The display unit is a timepiece movement including hands, and the electronic device includes a time information calculation circuit and a hand drive circuit, and the power generation state of the thermoelectric element module is displayed by moving the hands. The thermoelectric generation electronic device according to any one of 1 to 3.

The electronic device includes a time information calculation circuit, a needle drive circuit, and a voltage detection circuit, and displays the power generation state of the thermoelectric element module by the number of hand movement steps of the needle. Thermoelectric electronics.

5. The heat according to claim 4, wherein the electronic device includes a time information calculation circuit, a needle drive circuit, and a voltage detection circuit, and displays a power generation state of the thermoelectric element module by a needle moving speed of the needle. Power generation electronics.

The said display part is a digital display part comprised with the liquid crystal or the light emitting element, The electric power generation state of the said thermoelectric element module is digitally displayed on the said display part, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Thermoelectric generation electronics.