JP6101983B2 - 発電回路およびこれを用いた発信装置 - Google Patents
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Description
(発電回路の構成)
図1は、発電回路100を示す回路図である。発電回路100は、圧電体の振動により発電し、直流電力を蓄積する。図1に示すように、発電回路100は、発電ユニットU1(第1の発電ユニット)、直列接続ダイオードds1およびコンデンサC1を備えている。
次に、上記のように構成された発電回路100の動作を説明する。図2(a)、(b)は、それぞれ並列接続ダイオードがない場合とある場合の発生電圧を模式的に示すグラフである。図2(a)は、発電ユニットU1と同様の構成で端子ab間に並列接続ダイオードdp1がない回路で、一定の振動が与えられたとき発電ユニットU1が発生させる電圧を示している。図2(b)は、発電ユニットU1で、一定の振動が与えられたとき圧電素子P1が発生させる電圧を示している。
上記の実施形態では、発電回路100は単一の発電ユニットU1を有しているが、必要な電圧に応じて、発電ユニットを複数接続することもできる。図3は、2段の発電ユニットを設けた発電回路200を示す回路図である。
上記の発電回路を用いて発信装置を構成することもできる。発信装置は、発電回路と、発電回路に蓄積された直流電力で発信する発信器とを備える。これにより、僅かな振動があれば電力供給のない場所からも発信することができる。たとえば、このような発信装置を搭載したブイを海上に設置し、波の振動を利用して発電し、ブイの位置を発信することができる。
実際に各回路を作製し、取出電力を測定した。同一構成の圧電素子を使用して、従来回路900、発電回路100および発電回路200を作製し、コンデンサC1の両電極には負荷を接続した。そして、圧電素子に同じ振動を印加した場合に、負荷として接続した抵抗に供給できたエネルギーを比較した。
P1、P2 圧電素子(第1、2の圧電素子)
α1、α2 分極方向
dp1、dp2 並列接続ダイオード(第1、2の並列接続ダイオード)
U1、U2 発電ユニット(第1、2の発電ユニット)
ds1 直列接続ダイオード
C1 コンデンサ
e (コンデンサの)電極
E0、E1、E21−E23 出力電力
Claims (2)
- 振動により発電し、直流電力を蓄積する発電回路であって、
振動を交流電圧に変換する第1の圧電素子および前記第1の圧電素子の両電極に接続された第1の並列接続ダイオードからなる第1の発電ユニットと、
前記第1の発電ユニットに対して直列に接続された直列接続ダイオードと、
前記直列接続ダイオードに対して直列に接続されたコンデンサと、を備え、
振動を交流電圧に変換する圧電素子および前記圧電素子の両電極に接続された並列接続ダイオードからなり、第n−1の発電ユニットに直列に接続する第n(n=2以上の自然数)の発電ユニットを更に備えることを特徴とする発電回路。 - 請求項1記載の発電回路と、
前記発電回路に蓄積された直流電力で発信する発信器と、を備えることを特徴とする発信装置。
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