JP5230110B2 - 可変空隙距離を有するエネルギ変換システム及びエネルギ回生システム - Google Patents
可変空隙距離を有するエネルギ変換システム及びエネルギ回生システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5230110B2 JP5230110B2 JP2007030811A JP2007030811A JP5230110B2 JP 5230110 B2 JP5230110 B2 JP 5230110B2 JP 2007030811 A JP2007030811 A JP 2007030811A JP 2007030811 A JP2007030811 A JP 2007030811A JP 5230110 B2 JP5230110 B2 JP 5230110B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable electrode
- gap distance
- energy
- electrode
- energy conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
- H02N1/06—Influence generators
- H02N1/08—Influence generators with conductive charge carrier, i.e. capacitor machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Micromachines (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
・1つの固定電極及び1つの可動電極を備え、これら電極は2つの平行平面内に配置され、可動電極は固定電極から所定距離離間して配置され、振動を原因として固定電極から離間し接近することを特徴とする構造体。
・指状突起を備えた固定電極及び指状突起を備えた可動質量を備え、固定電極の指状突起と可動質量の指状突起とが嵌合されていることを特徴とする構造体。指状突起の方向への可動質量の移動の際に、固定電極の指状突起と可動質量の指状突起との間のオーバーラップが所定平面内で変換する。
・第3の分類については、上述の構造体に類似するが、可動質量が指状突起の方向に対して垂直に移動されることを特徴とする構造体。
4 可動電極
6 可動質量
8 固定ベース
10 接続手段
12 調整手段
102 固定電極
104 可動電極
112 調整手段
114 パッド
116 接続手段
202 固定電極
204 可動電極
208 指状突起
210 指状突起
212 調整手段
212’ 調整手段
214 アクチュエータ
216 外部手動制御装置
218 自動制御装置
Δ 空隙距離
Δ1 空隙距離
Δ2 空隙距離
E 機械的外乱(励起エネルギ)
F 方向
F’ 方向
Claims (25)
- 静電変換によって機械的エネルギを電気的エネルギに変換するためのシステムであって、
少なくとも1つの固定電極と、
機械的エネルギによって振動する少なくとも1つの可動電極であって、前記可動電極が静止状態において前記固定電極に対して空隙距離で離間されている、前記可動電極と、
前記可動電極の振動振幅の変化を検出するためのセンサと、
検出された前記可動電極の振動振幅の変化に基づいて前記空隙距離を修正するように構成されている調整手段と、
を備えていることを特徴とするシステム。 - 前記調整手段が、エネルギ変換段階前に調整可能とされることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記調整手段が、前記固定電極と前記可動電極との間に載置可能とされる較正スペーサ一式から成り、
1つ以上の前記スペーサが利用されていることを特徴とする請求項2に記載のシステム。 - 受動的な前記調整手段が、前記固定電極と前記可動電極との間に挿入されており、前記空隙距離を修正するように制御可能とされることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
- 前記調整手段が、ラック及びピニオン方式、又はスライド及びウォームスクリュー方式から成ることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記調整手段が、エネルギ変換段階の際に前記空隙距離を修正可能とされることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記調整手段が、前記固定電極と前記可動電極との間に挿入されたアクチュエータと、前記アクチュエータの制御装置とを備えていることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
- 前記アクチュエータが、モータ、シリンダ、圧電素子、又は磁気歪素子であることを特徴とする請求項7に記載のシステム。
- 前記制御装置が、独立しており、
前記制御装置が、振動振幅の変化に前記空隙距離を適応させるために前記アクチュエータを自動的に作動させることを特徴とする請求項7に記載のシステム。 - 前記調整手段が、振動振幅の変化を検出するためのセンサを備えており、
前記制御装置が、最適なエネルギ回生を可能とするために、前記空隙距離の値と前記可動電極の変位振幅の間隔の値との間に成立する対応写像を有している電子ユニットを備えていることを特徴とする請求項9に記載のシステム。 - 前記センサが、加速度計方式又は変化振幅検出停止方式であることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記調整手段が、手動制御装置も備えていることを特徴とする請求項9に記載のシステム。
- 前記システムが、指状突起の形態をした複数の前記可動電極を備えており、
前記固定電極が、指状突起を備えており、
前記固定電極の前記指状突起と前記可動電極の前記指状突起とが、交互に入り込んでいることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記可動電極の前記指状突起が、自身の最大長さの方向に沿って移動することを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 前記指状突起が、自身の最大長さの方向に対して垂直に移動することを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 前記指状突起が、台形形状とされることを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 少なくとも1つの固定電極と、前記固定電極に面していると共に機械的エネルギによって振動する1つの可動電極であって、前記可動電極が静止状態において前記固定電極に対して空隙距離で離間されている、前記可動電極と、を備えている変換システムを利用することによって、機械的エネルギを電気的エネルギに変換するエネルギ変換方法において、
前記可動電極の振動振幅の変化を検出するステップと、
検出した前記可動電極の振動振幅に応じて、エネルギ変換段階前に調整手段によって前記空隙距離を調整するステップと、
を備えていることを特徴とするエネルギ変換方法。 - 前記エネルギ変換方法が、前記空隙距離を調整するステップの前に、
前記可動電極の最大予想変位振幅を決定するステップと、
前記最大予想変位振幅に基づいて、最大空隙距離を選定するステップと、
を実施することを特徴とする請求項17に記載のエネルギ変換方法。 - 機械的エネルギを電気的エネルギに変換するエネルギ変換方法であって、少なくとも1つの固定電極と、前記固定電極に面していると共に機械的エネルギによって振動する1つの可動電極であって、前記可動電極が静止状態において前記固定電極に対して空隙距離で離間されている、前記可動電極と、を備えている変換システムを利用する前記エネルギ変換方法において、
前記可動電極の振動振幅の変化を検出するステップと、
検出した前記可動電極の振動振幅に応じて、エネルギ変換段階前に調整手段によって前記空隙距離を調整するステップと、
を備えていることを特徴とするエネルギ変換方法。 - 前記エネルギ変換方法が、前記エネルギ変換段階の際に、
前記エネルギ変換段階の際に前記可動電極の変位振幅を測定する測定ステップと、
最適なエネルギ回生を達成するために、対応写像から空隙距離値と振幅間隔とを選択する選択ステップと、
を備えており、
前記測定ステップと前記選択ステップとが、前記空隙距離を調整するステップの前に実施されることを特徴とする請求項19に記載の変換方法。 - 放電加工及びレーザ切断によって、請求項1に記載の前記システムを製造することを特徴とする方法。
- 前記アクチュエータが、シリコン上に一体化されており、請求項7に記載の前記システムを製造することを特徴とする方法。
- 前記アクチュエータが、陰極スパッタリングによって配置された圧電素子から構成されることを特徴とする請求項22に記載の製造方法。
- 前記調整手段が、
前記固定電極と前記可動電極との間に配設されているアクチュエータと、
前記センサに結合されている制御装置と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記制御装置が、振動振幅の変化に前記空隙距離を適応させるように前記制御装置を自動的に動作させることを特徴とする請求項24に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0650511 | 2006-02-13 | ||
FR0650511A FR2897486B1 (fr) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Systeme de conversion d'energie a distance d'entrefer variable et procede de recuperation d'energie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007221991A JP2007221991A (ja) | 2007-08-30 |
JP5230110B2 true JP5230110B2 (ja) | 2013-07-10 |
Family
ID=37056754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007030811A Expired - Fee Related JP5230110B2 (ja) | 2006-02-13 | 2007-02-09 | 可変空隙距離を有するエネルギ変換システム及びエネルギ回生システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7781935B2 (ja) |
EP (1) | EP1819035A3 (ja) |
JP (1) | JP5230110B2 (ja) |
FR (1) | FR2897486B1 (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2888394A1 (fr) * | 2005-07-08 | 2007-01-12 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif capacitif a volume capacitif optimise |
FR2897486B1 (fr) * | 2006-02-13 | 2011-07-22 | Commissariat Energie Atomique | Systeme de conversion d'energie a distance d'entrefer variable et procede de recuperation d'energie |
FR2925792B1 (fr) * | 2007-12-21 | 2012-12-07 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de recuperation d'energie a electrode liquide |
DE102008040854A1 (de) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanische Struktur sowie Verfahren zum Einstellen der Arbeitsspaltbreite einer mikromechanischen Struktur |
US8030786B2 (en) * | 2008-08-22 | 2011-10-04 | Willowview Systems, Inc. | System for generating electrical energy from ambient energy |
FR2936351B1 (fr) * | 2008-09-25 | 2010-10-15 | Commissariat Energie Atomique | Systeme a capacite variable a dielectrique souple. |
CN101834545B (zh) * | 2009-03-10 | 2012-08-08 | 冯连阶 | 三相震动式陶瓷发电机 |
FR2945835B1 (fr) | 2009-05-25 | 2016-01-22 | Commissariat Energie Atomique | Microsystemes de transformation de pressions et de compression, capteur, roue, puce, micromoteur, pile incorporant ce microsysteme et procede de fabrication de ce microsysteme |
FR2946970B1 (fr) * | 2009-06-23 | 2011-07-15 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif micromecanique d'amplification d'un mouvement vibratoire |
US8350394B2 (en) * | 2009-09-30 | 2013-01-08 | Alcatel Lucent | Energy harvester apparatus having improved efficiency |
WO2011042041A1 (de) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Mikroelektromechanischer sensor mit differentialkondensatorprinzip |
FR2967713B1 (fr) | 2010-11-22 | 2012-12-21 | Commissariat Energie Atomique | Microsystemes de compression ou de transformation d'une difference de pressions en deplacement |
RU2454783C1 (ru) * | 2011-01-28 | 2012-06-27 | Владимир Андреевич Степанец | Способ генерации электроэнергии и емкостной электрополевой генератор на основе этого способа |
KR20160006336A (ko) * | 2014-07-08 | 2016-01-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 트랜스듀서 및 이를 포함하는 전자 기기 |
US9786832B2 (en) | 2015-01-05 | 2017-10-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Energy harvester |
US20160315562A1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-10-27 | Everywhere Energy Inc. | Energy harvesting systems, apparatus, and methods |
US9806639B2 (en) | 2015-04-29 | 2017-10-31 | General Electric Company | Dielectric fluids for linear switched capacitive devices |
US10504656B2 (en) * | 2015-04-29 | 2019-12-10 | General Electric Company | Electrodes for linear switched capacitive devices |
US9748867B2 (en) | 2015-08-03 | 2017-08-29 | General Electric Company | Control system for linear switched capacitive devices |
JP6898922B2 (ja) | 2015-10-05 | 2021-07-07 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | エネルギ変換システム及び方法 |
US10815961B2 (en) * | 2018-10-01 | 2020-10-27 | Abu Dhabi Polytechnic | Ocean wave power generator with artificially intelligent controller |
US11961684B1 (en) * | 2023-08-02 | 2024-04-16 | King Faisal University | Energy storage in a minimized variable capacitance system using capacitor with distance-movable plates |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2036084A (en) * | 1933-12-20 | 1936-03-31 | Gen Electric | Coupling |
GB553353A (en) * | 1942-01-01 | 1943-05-18 | Philips Nv | Improvements in or relating to the manufacture of condenser electrodes |
US2968031A (en) * | 1955-02-24 | 1961-01-10 | North American Aviation Inc | Electronic micrometer |
KR100363247B1 (ko) * | 1995-10-28 | 2003-02-14 | 삼성전자 주식회사 | 진동구조물및그것의고유진동수제어방법 |
GB2311171A (en) | 1996-03-15 | 1997-09-17 | Keystone Elec Co Ltd | Device for generating electricity from vibrations |
JPH1198868A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-04-09 | Terumo Corp | 静電型発電装置 |
EP1240708A2 (en) * | 1999-11-29 | 2002-09-18 | Iolon, Inc. | Balanced microdevice and rotary electrostatic microactuator for use therewith |
US6508126B2 (en) * | 2000-07-21 | 2003-01-21 | Denso Corporation | Dynamic quantity sensor having movable and fixed electrodes with high rigidity |
JP2002040045A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-06 | Denso Corp | 力学量センサ |
JP4329275B2 (ja) * | 2001-04-03 | 2009-09-09 | 株式会社デンソー | 力学量センサ |
US6593666B1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-07-15 | Ambient Systems, Inc. | Energy conversion systems using nanometer scale assemblies and methods for using same |
JP2003199313A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Hiroshi Hosaka | 振動発電機 |
DE10318733A1 (de) * | 2003-04-25 | 2004-11-11 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Energieversorgung von Sensoren |
JP2005130624A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Hitachi Ltd | 発電装置および発電方法 |
JP2005137071A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Hitachi Ltd | 振動発電装置 |
JP2006042005A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気機械共振器 |
CN100524870C (zh) * | 2004-10-21 | 2009-08-05 | 米其林技术公司 | 具有可调共振频率的能量收集器 |
KR100639918B1 (ko) * | 2004-12-16 | 2006-11-01 | 한국전자통신연구원 | Mems 액츄에이터 |
FR2897486B1 (fr) * | 2006-02-13 | 2011-07-22 | Commissariat Energie Atomique | Systeme de conversion d'energie a distance d'entrefer variable et procede de recuperation d'energie |
US7345372B2 (en) * | 2006-03-08 | 2008-03-18 | Perpetuum Ltd. | Electromechanical generator for, and method of, converting mechanical vibrational energy into electrical energy |
-
2006
- 2006-02-13 FR FR0650511A patent/FR2897486B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-02-07 EP EP07101866A patent/EP1819035A3/fr not_active Withdrawn
- 2007-02-09 JP JP2007030811A patent/JP5230110B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-12 US US11/705,859 patent/US7781935B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7781935B2 (en) | 2010-08-24 |
EP1819035A2 (fr) | 2007-08-15 |
FR2897486A1 (fr) | 2007-08-17 |
US20070188153A1 (en) | 2007-08-16 |
EP1819035A3 (fr) | 2007-09-05 |
JP2007221991A (ja) | 2007-08-30 |
FR2897486B1 (fr) | 2011-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5230110B2 (ja) | 可変空隙距離を有するエネルギ変換システム及びエネルギ回生システム | |
JP6267407B1 (ja) | ばね力補償を有する加速度センサ | |
EP2052206A2 (en) | Angular velocity sensor | |
US10001372B2 (en) | Angular velocity detection device | |
WO2009057990A2 (en) | Capacitive area-changed mems gyroscope with adjustable resonance frequencies | |
EP1794598B1 (en) | Methods and apparatus for reducing vibration rectification errors in closed-loop accelerometers | |
CN110959254A (zh) | 超声电机的闭环运动控制的方法 | |
JP6881532B2 (ja) | Mems周波数チューニングばね | |
CN111065889B (zh) | 振动陀螺仪 | |
JP6539048B2 (ja) | レンズ駆動装置及び駆動方法 | |
US9665108B2 (en) | Vibration reduction apparatus, lithography apparatus, and method of manufacturing article | |
US9444385B2 (en) | Control apparatus for vibration type actuator | |
RU2616225C1 (ru) | Самочувствительный многослойный пьезоэлектрический актюатор | |
Mescher et al. | A novel high-speed piezoelectric deformable varifocal mirror for optical applications | |
CN111051235A (zh) | Mems振动元件、mems振动元件的制造方法及振动发电元件 | |
JP2019187093A (ja) | 振動子及びその製造方法 | |
US11365970B2 (en) | Vibration type angular velocity sensor with piezoelectric film | |
JP2006271110A (ja) | 超音波モータの制御方法 | |
JP6041309B2 (ja) | 圧力センサ | |
JP5415415B2 (ja) | マイクロマシニング型の構成エレメントおよびマイクロマシニング型の構成エレメントを作動させるための方法 | |
JP4913467B2 (ja) | 電位センサ | |
JP4461736B2 (ja) | アクチュエータの駆動装置 | |
JP7331881B2 (ja) | 加速度センサ及び加速度センサ装置 | |
WO2021205715A1 (ja) | Memsアクチュエータ、memsアクチュエータの駆動方法、及びmemsアクチュエータ制御プログラム | |
JP2006226799A (ja) | 力学量センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120403 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120702 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120705 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120731 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120803 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120830 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130319 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |