JP6499036B2 - 蓄電装置および無線システム - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、蓄電装置および無線システムに関する。
環境中の微弱なエネルギーを太陽電池、熱電発電素子、圧電素子等の発電素子により電気エネルギーに変換するエネルギーハーベスティングにおいては、発電素子が出力する電力が環境条件によって大きく変動する。そこで一般には、環境条件による電力変動を緩衝するために、発電素子が発電した電力を一旦容量に蓄電するように構成されていた。また、蓄電効率の向上や蓄電したエネルギーの効率的な使用などのために、発電素子の発電量や容量の蓄電残量などを監視するようにも構成されていた。
特開2015−15848号公報
以下で例示する実施形態は、電圧変動を抑えつつ、高速充電と大容量とを状況や目的に応じて達成することが可能な蓄電装置および無線システムを提供することを目的とする。
実施形態にかかる蓄電装置は、発電素子を含む発電部と、前記発電部で発電された電力を蓄電する第1のキャパシタと、前記第1のキャパシタに対してそれぞれ並列接続されたn個(nは自然数)の第2のキャパシタと、前記第2のキャパシタそれぞれに対して直列接続されたスイッチと、前記スイッチを制御する制御回路と、備え、前記制御回路は、前記第1のキャパシタの充電電圧または前記充電電圧に比例する観測電圧が第1の閾値電圧を超える度にi+1番目(iは0以上でかつn−1以下の整数)の第2のキャパシタが前記第1のキャパシタに対して追加で並列接続されるように前記スイッチを制御し、前記i+1番目の第2のキャパシタの容量値Ci+1は、前記第1のキャパシタの容量値をCとすると、以下の式(1)を満たすように設定されていることを特徴とする。
Figure 0006499036
また、実施形態にかかる無線システムは、上記の蓄電装置と、前記蓄電装置に接続された無線センサと、前記無線センサと無線通信するホストと、を含むことを特徴とする。
図1は、実施形態1にかかる蓄電装置の概略構成例を示す回路図。 図2は、図1に示す蓄電装置における各部の動作波形図の一例。 図3は、実施形態2にかかる蓄電装置の概略構成例を示す回路図。 図4は、実施形態3にかかる蓄電装置の概略構成例を示す回路図。 図5は、実施形態4にかかる蓄電装置の概略構成例を示す回路図。 図6は、図5に示す蓄電装置における各部の動作波形図の一例。 図7は、実施形態5にかかる無線システムの概略構成例を示す模式図。
以下、例示する実施形態にかかる蓄電装置および無線システムを、図面を用いて詳細に説明する。
実施形態1
図1は、実施形態1にかかる蓄電装置の概略構成例を示す回路図である。図1に示すように、蓄電装置10は、発電部11と、複数のキャパシタC〜Cと、スイッチS〜Sと、制御部12とを備える。キャパシタC〜Cは、駆動ターゲットである負荷30とともに、発電部11の出力に対して並列接続されている。以下の説明では、キャパシタC〜Cの容量値をそれぞれC〜Cとする。
発電部11は、たとえば太陽電池、熱電発電素子、圧電素子等の発電素子を含み、電圧源Vsと出力抵抗Rsとでモデル化されている。電圧源Vsから供給された電力は、出力抵抗Rsを通じてキャパシタC〜Cに充電されるとともに負荷30を駆動する。
キャパシタCは、常時、発電部11の出力とグランドとの間に接続されている。キャパシタCに対して並列に接続されたキャパシタC〜Cは、それぞれスイッチS〜Sを介してグランドに接続されている。
スイッチS〜Sは、制御回路12から供給される制御電圧V1〜V3により制御される。制御電圧V1/V2/V3がLowのとき、スイッチS/S/Sはオフであり、制御電圧V1/V2/V3がHighのとき、スイッチS/S/Sはオンである。これらのスイッチS〜Sのオン/オフを切り替えることで、キャパシタC〜Cの使用/不使用が切り替えられる。その結果、蓄電装置10全体の容量値が切り換えられる。蓄電装置10全体の容量値の切り替えは、高速充電と大容量とを状況や目的等に応じて達成するための構成である。
制御回路12は、発電部11から出力されたキャパシタ充電電圧Voutと、外部から供給された第1の閾値電圧Vおよび第2の閾値電圧Vとを比較し、その結果に基づいて制御電圧V1〜V3を出力する。なお、第1の閾値電圧Vは、第2の閾値電圧Vよりも高い電圧である。
図2に、図1に示す蓄電装置10における各部の動作波形図の一例を示す。なお、図2では、発電部11における電圧源Vsの起電力が0Vから上昇した場合を例示する。
キャパシタ充電電圧Voutが第2の閾値電圧Vよりも低い場合、制御回路12は、制御電圧V1〜V3として全てLowを出力する。この状態では、発電部11で発電された電力によりキャパシタCが充電されるため、キャパシタ充電電圧Voutが高速に上昇する。
その後、キャパシタ充電電圧Voutが第1の閾値電圧Vに達すると、制御回路12は、制御電圧V1をHighとする。これにより、スイッチSがオフからオンに遷移するため、キャパシタCに対してキャパシタCが並列に接続される。キャパシタCを並列接続すると、キャパシタCに充電されていた電荷の一部がキャパシタCに転送されるため、キャパシタ充電電圧Voutが以下の式(2)で表される電圧変動量VDRPだけ低下する。
Figure 0006499036
ここで、キャパシタCの容量値CをキャパシタCの容量値Cよりも小さくした場合(C<C)、電圧変動量VDRPを第1の閾値電圧Vの半分未満(VDRP<1/2V)に抑えることが可能である。ただし、電圧変動量VDRPのターゲット値があらかじめ決められている場合には、キャパシタCの容量値Cを以下の式(3)にしたがって設定すればよい。
Figure 0006499036
以上のような動作を繰り返すことで、キャパシタ充電電圧Voutが第1の閾値電圧Vに達する度にキャパシタC〜Cが順にキャパシタCに対して並列接続される。それにより、電圧変動量VDRPをあらかじめ決められた値以下に保ちながら蓄電装置10の容量値を段階的に大きくすることが可能となる。
なお、式(3)をi+1番目(iは0以上の整数)のキャパシタCi+1の容量値Ci+1に一般化すると、以下の式(4)のようになる。
Figure 0006499036
上記式(4)が成り立つように全てのキャパシタCi+1の容量値Ci+1を設定した場合、電圧変動量VDRPは常に一定の値となる。
次に、発電部11における電圧源Vsの起電力が低下した場合を考える。このとき、キャパシタ充電電圧Voutは徐々に減少する。その結果、キャパシタ充電電圧Voutが第2の閾値電圧Vに達すると、制御回路12は制御電圧V1〜V3を全てLowとする。これにより、スイッチS〜Sがオフとなるため、発電部11に対してキャパシタCが接続された初期の状態に戻る。
以上のように実施形態1によれば、蓄電装置10全体の容量値を切り替える構成において監視対象をキャパシタ充電電圧Voutとすることで、発電素子の発電量や容量の蓄電残量などの監視のために消費される電力を削減することができる。その結果、蓄電装置10自体の消費電力を低減することが可能となるため、効率的な蓄電が可能となる。また、監視対象がキャパシタ充電電圧Voutの1つでよいため、蓄電装置10の構成を簡易化することも可能である。
実施形態2
図3は、実施形態2にかかる蓄電装置の概略構成例を示す回路図である。図3に示すように、蓄電装置100は、図1に示す蓄電装置10と同様の構成に加え、昇圧型のDC−DC変換器101と、閾値電圧発生回路102と、キャパシタ充電電圧Voutを分圧する抵抗R1およびR2とを備える。なお、実施形態2では、発電部11として熱電発電素子を用いた場合を例示する。
一般的な熱電発電素子の出力電圧Vinは、数10mV〜数100mVと小さい。そのため、発電部10からの出力電圧Vinは昇圧型のDC−DC変換器101を用いて昇圧される。
閾値電圧発生回路102は、キャパシタ充電電圧Voutで駆動し、第1の閾値電圧VH1および第2の閾値電圧VL1を制御回路12に対して出力する。制御回路12には、キャパシタ充電電圧Voutと、キャパシタ充電電圧Voutを抵抗R1およびR2で分圧することで得られた観測電圧Vout1とが入力される。この制御回路12は、キャパシタ充電電圧Voutで駆動して、観測電圧Vout1と第1の閾値電圧VH1および第2の閾値電圧VL1とを比較し、その結果に基づいて制御電圧V1〜V3を出力する。
ここで、観測電圧Vout1が以下の式(5)で与えられることから、第1の閾値電圧VH1および第2の閾値電圧VL1はそれぞれ実施形態1で例示した第1の閾値電圧Vおよび第2の閾値電圧Vから以下の式(6)および(7)に基づいて与えることができる。なお、式(5)〜(7)では、抵抗R1の抵抗値をR1とし、抵抗R2の抵抗値をR2としている。
Figure 0006499036
Figure 0006499036
Figure 0006499036
以上のように実施形態2では、抵抗値R1およびR2を調整することで、観測電圧Vout1、閾値電圧VH1およびVL1をキャパシタ充電電圧Voutよりも低い任意の値に設定することができる。それにより、閾値電圧発生回路102および制御回路12の駆動電圧にキャパシタ充電電圧Voutを用いることが可能となる。
その他の構成、動作および効果は、上述した実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
実施形態3
図4は、実施形態3にかかる蓄電装置の概略構成例を示す回路図である。図4に示すように、蓄電装置200は、図1に示す蓄電装置10と同様の構成に加え、整流回路212と、降圧型のDC−DC変換器201と、閾値電圧発生回路102とを備える。また、蓄電装置200では、発電部11として圧電素子211を用いた場合を例示する。
一般的な圧電素子の出力電圧Vinは、数10VのAC電圧である。そのため、出力電圧Vinは整流回路212によりDC電圧に変換された後、降圧型のDC−DC変換器201を用いて降圧される。
閾値電圧発生回路102および制御回路12は、整流回路212の出力電圧Vinにより駆動される。このように、閾値電圧発生回路102および制御回路12を降圧前の高い出力電圧Vinで駆動することで、第1の閾値電圧Vおよび第2の閾値電圧Vの発生と、第1の閾値電圧Vおよび第2の閾値電圧Vとキャパシタ充電電圧Voutとの比較とを簡易な構成で実現することが可能となる。
その他の構成、動作および効果は、上述した実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
実施形態4
実施形態4では、上述した実施形態にかかる蓄電装置における制御回路12および負荷30のより具体的な例を説明する。
図5は、実施形態4にかかる蓄電装置の概略構成例を示す回路図である。図5に示すように、実施形態4にかかる蓄電装置300は、図4に示す蓄電装置200と同様の構成において、制御回路12および負荷30が制御回路312および負荷330に置き換えられている。閾値電圧発生回路102および制御回路312が整流回路212の出力電圧Vinで駆動される構成は、図4に示す蓄電装置200と同様である。ただし、実施形態4にかかる閾値電圧発生回路102は、第1の閾値電圧Vおよび第2の閾値電圧Vに加え、これらの電位の間の電位である第3の閾値電圧Vを発生する。
制御回路312は、3つの比較器CMP1〜CMP3と、カウンタ221と、OR回路222と、AND回路223と、RSフリップフロップ224とから構成される。
比較器CMP1は、キャパシタ充電電圧Voutと第1の閾値電圧Vとを比較し、その結果(出力CK)をカウンタ221のクロック端子CKに入力する。比較器CMP2は、キャパシタ充電電圧Voutと第2の閾値電圧Vとを比較し、その結果である出力CLRをカウンタ221のクリア端子CLRに入力する。したがって、カウンタ221は、キャパシタ充電電圧Voutが第1の閾値電圧Vを超えるたびにカウントアップし、キャパシタ充電電圧Voutが第2の閾値電圧Vを下回るとカウント値をリセットするように動作する。
比較器CMP3は、キャパシタ充電電圧Voutと第3の閾値電圧Vとを比較し、その結果をRSフリップフロップ224のS入力に入力する。RSフリップフロップ224のR入力には、比較器CMP2の比較結果が入力される。RSフリップフロップ224のQ出力は、イネーブル信号ENとして負荷330に入力される。
負荷330は、たとえばセンサ331と無線送受信機332および無線アンテナ333とからなる無線センサである。無線送受信機332は、制御回路312からイネーブル信号ENが入力されると、図示しないホストとの間で通信コネクションを確立し、センサ331から得られたセンサデータをホストへ送信する。
図6に、図5に示す蓄電装置300における各部の動作波形図の一例を示す。図6に示すように、キャパシタ充電電圧Voutが第2の閾値電圧Vよりも低い場合に制御電圧V1〜V3がLowとなりスイッチS〜Sがオフされる動作は、図2に示す実施形態1にかかる動作と同様である。
また、出力電圧Vinが上昇してキャパシタCに対する充電が開始されると、キャパシタ充電電圧Voutが徐々に増加する。その後、キャパシタ充電電圧Voutが第3の閾値電圧Vに到達すると、比較器CMP3がRSフリップフロップ224のS入力にHighを入力する。その結果、RSフリップフロップ224のQ出力がHighに切り替わり、負荷330にイネーブル信号ENが入力される。なお、負荷330へのイネーブル信号ENの入力は、キャパシタ充電電圧Voutが第2の閾値電圧Vより大きい期間継続される。
その後、キャパシタ充電電圧Voutがさらに上昇を続けて第1の閾値電圧Vに達すると、比較器CMP1からの出力CKがHighとなり、カウンタ221がカウントアップされる。ここで、Q1およびQ0で構成されるカウンタ221の出力は2ビットのバイナリ信号であり、Q1が上位ビットを示し、Q0が下位ビットを示している。カウントアップにより出力Q0がHighとなると、制御電圧V1もHighとなり、その結果、スイッチSがオンする。以降、出力CKがHighとなる度に制御電圧V2およびV3が順にHighとなり、これに伴いスイッチSおよびSが順にオンする。
一方、出力電圧Vinが減少すると、キャパシタ充電電圧Voutも低下する。それにより、キャパシタ充電電圧Voutが第2の閾値電圧Vとなると、比較器CMP2の出力CLRがHighとなり、カウンタ221がリセットされる。その結果、制御電圧V1〜V3がLowとなり、これによりスイッチS〜Sがオフする。
また、負荷330に対して制御回路312からイネーブル信号ENが入力されると、無線送受信機332は図示しないホストとの間で通信を行うことでホストとの間の通信コネクションを確立する。通信コネクションが確立されると、無線送受信機332はセンサ331に対してイネーブル信号EN_senseを出力する。センサ331は、無線送受信機332からイネーブル信号EN_senseを受け取ると、センシング動作を開始し、取得したセンサデータを無線送受信機332に返す。無線送受信機332は、センサ331から受け取ったセンサデータをホストに対して送信する。
以上のような構成では、無線送受信機332がホストとの間で通信コネクションを確立している間はセンサ331が動作しないため、通信コネクションを確立している間の負荷330の消費電力を小さくすることができる。それにより、通信コネクションを確立する際に負荷330に電力を供給するキャパシタの容量を小さくすることが可能となるため、迅速に負荷330を起動することが可能となる。たとえば、スイッチS〜Sをオフにした状態でキャパシタCを高速に充電して負荷330を起動することが可能となる。その結果、たとえば無線送受信機332とホストとの間の通信コネクションの確立動作を早期に開始することが可能となる。また、無線送受信機332とホストとの間で通信コネクションを確立している期間中に順次キャパシタC〜Cを追加接続して十分な電力を蓄電することで、センサ331の連続駆動時間を長くすることも可能となる。
その他の構成、動作および効果は、上述した実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、実施形態4では、実施形態3で例示された蓄電装置200をベースとした構成を例示したが、他の実施形態で例示された蓄電装置10または100をベースとすることも可能である。
実施形態5
実施形態5では、たとえば実施形態4で例示した蓄電装置300を用いて自動車のエンジンにおける振動から発電を行うように構成された無線システムを例示する。
図7は、実施形態5にかかる無線システムの概略構成例を示す模式図である。図7に示すように、無線システム400は、図5に示す蓄電装置300と同様の構成を備える蓄電装置と、キャパシタ充電電圧Voutを監視する電圧監視部401と、無線センサである負荷330と、負荷330と無線通信するホストである車体440とを含む。車体440には、たとえば負荷330と無線通信する無線送受信部442および無線アンテナ443と、車体440に搭載されたエンジンを制御するエンジンコントロールユニット(ECU)441とが含まれる。
このような無線システム400は、エンジンが振動している限り発電を行うことができるが、アイドリングストップにより振動が途絶えると発電も停止するため、無線システム400の動作が停止してしまう可能性がある。
そこで実施形態5では、キャパシタ充電電圧Voutを電圧監視部401で監視し、得られたキャパシタ充電電圧Voutの情報を負荷330(無線センサ)から車体440へ送信する。送信されたキャパシタ充電電圧Voutの情報は、車体440側の無線送受信機442からECU441に送られる。なお、車体440側の無線送受信機442およびECU441は車体440に搭載されたバッテリにより駆動されるため、振動の有無にかかわらず常時動作可能である。ECU441は、入力された情報からキャパシタ充電電圧Voutがあらかじめ定められた値を下回ったと判断すると、エンジン駆動信号をエンジンに対して出力することで、アイドリングを開始する。それにより振動が発生し、蓄電装置による蓄電が開始されるため、無線システム400の動作が継続される。
以上のように実施形態5によれば、キャパシタ充電電圧Voutに基づいてエンジンの駆動を制御することが可能となるため、無線システム400の動作を継続させることが可能となる。
その他の構成、動作および効果は、上述した実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、実施形態5では、実施形態4で例示された蓄電装置300をベースとした構成を例示したが、他の実施形態で例示された蓄電装置10、100または200をベースとすることも可能である。また、実施形態5では車載される無線システム400を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、実施形態5は、自然エネルギーから生成した電気エネルギーを用いて無線通信を行う様々な無線システムに適用することが可能である。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10,100,200,300…蓄電装置、11…発電部、12,312…制御回路、30,330…負荷、101…昇圧型DC−DC変換器、102…閾値電圧発生回路、201…降圧型DC−DC変換器、211…圧電素子、212…整流回路、221…カウンタ、222…OR回路、223…AND回路、224…RSフリップフロップ、331…センサ、332,442…無線送受信機、333,443…無線アンテナ、400…無線システム、440…車体、441…エンジンコントロールユニット、C〜C…キャパシタ、CMP1〜CMP3…比較器、S〜S…スイッチ

Claims (11)

  1. 発電素子を含む発電部と、
    前記発電部で発電された電力を蓄電する第1のキャパシタと、
    前記第1のキャパシタに対してそれぞれ並列接続されたn個(nは自然数)の第2のキャパシタと、
    前記第2のキャパシタそれぞれに対して直列接続されたスイッチと、
    前記スイッチを制御する制御回路と、
    を備え、
    前記制御回路は、前記第1のキャパシタの充電電圧または前記充電電圧に比例する観測電圧が第1の閾値電圧を超える度にi+1番目(iは0以上でかつn−1以下の整数)の第2のキャパシタが前記第1のキャパシタに対して追加で並列接続されるように前記スイッチを制御し、
    前記i+1番目の第2のキャパシタの容量値Ci+1は、前記第1のキャパシタの容量値をCとすると、以下の式(1)を満たすように設定され、
    前記第1の閾値電圧をV とし、前記i+1番目の第2のキャパシタを追加で並列接続したことによる前記充電電圧の降下分をV DRP としたとき、前記i+1番目の第2のキャパシタの前記容量値C i+1 は、以下の式(2)を満たすように設定されている、
    蓄電装置。
    Figure 0006499036
    Figure 0006499036
  2. 前記充電電圧を分割することで前記観測電圧を生成する抵抗をさらに備える、
    請求項1に記載の蓄電装置。
  3. 前記制御回路は、前記充電電圧または前記観測電圧が前記第1の閾値電圧よりも低い第2の閾値電圧を下回ったとき、前記第2のキャパシタそれぞれに対して直列接続された前記スイッチをすべてオフする、
    請求項1に記載の蓄電装置。
  4. 前記制御回路は、前記充電電圧または前記観測電圧が前記第1の閾値電圧よりも低く前記第2の閾値電圧よりも高い第3の閾値電圧を超えると、前記第1のキャパシタに接続された負荷に対して動作を許可するイネーブル信号を送信し、その後、前記充電電圧または前記観測電圧が前記第2の閾値電圧を下回ると、前記負荷に対する前記イネーブル信号の送信を停止する、
    請求項3に記載の蓄電装置。
  5. 前記発電素子で発生する電圧は、直流電圧である、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  6. 前記発電素子で発生する電圧は、交流電圧であり、
    前記発電部と前記第1のキャパシタとの間に設けられ、前記発電素子で発生した交流電圧を直流電圧に変換する整流回路をさらに備える、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  7. 前記発電部で発生した前記直流電圧を昇圧する変換器と、
    前記変換器で昇圧された前記直流電圧で駆動し、前記第1の閾値電圧を発生する閾値電圧発生回路と、
    を備え、
    前記第1および第2のキャパシタは、前記変換器から出力された電力で充電される、
    請求項5に記載の蓄電装置。
  8. 前記整流回路で変換された前記直流電圧を昇圧する変換器と、
    前記変換器で昇圧された前記直流電圧で駆動し、前記第1の閾値電圧を発生する閾値電圧発生回路と、
    を備え、
    前記第1および第2のキャパシタは、前記変換器から出力された電力で充電される、
    請求項6に記載の蓄電装置。
  9. 前記発電部で発生した前記直流電圧を降圧する変換器と、
    前記発電部で発生した前記直流電圧で駆動し、前記第1の閾値電圧を発生する閾値電圧発生回路と、
    を備え、
    前記第1および第2のキャパシタは、前記変換器から出力された電力で充電される、
    請求項5に記載の蓄電装置。
  10. 前記整流回路で変換された前記直流電圧を降圧する変換器と、
    前記発電部で発生した前記直流電圧で駆動し、前記第1の閾値電圧を発生する閾値電圧発生回路と、
    を備え、
    前記第1および第2のキャパシタは、前記変換器から出力された電力で充電される、
    請求項6に記載の蓄電装置。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の蓄電装置と、
    前記蓄電装置に接続された無線センサと、
    前記無線センサと無線通信するホストと、
    を含む無線システム。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3327897B1 (en) * 2016-11-25 2021-06-16 Nxp B.V. Apparatus and associated method
US10756643B2 (en) * 2017-11-24 2020-08-25 University Of Macau Flipping-capacitor rectifier circuit
JP7325361B2 (ja) * 2020-03-12 2023-08-14 株式会社日立製作所 自立電源システム及びその制御方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60249821A (ja) * 1984-05-23 1985-12-10 セイコーインスツルメンツ株式会社 充放電回路
JP2000217267A (ja) * 1999-01-20 2000-08-04 Shizuki Electric Co Inc コンデンサ蓄電装置
JP2005354824A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Macnica Inc キャパシタの蓄電装置
JP2012152059A (ja) * 2011-01-20 2012-08-09 Univ Of Tokyo 電源回路
US9246340B2 (en) * 2011-02-11 2016-01-26 Intel Corporation Battery pack
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