JP7218522B2 - 発電装置 - Google Patents

発電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7218522B2
JP7218522B2 JP2018171399A JP2018171399A JP7218522B2 JP 7218522 B2 JP7218522 B2 JP 7218522B2 JP 2018171399 A JP2018171399 A JP 2018171399A JP 2018171399 A JP2018171399 A JP 2018171399A JP 7218522 B2 JP7218522 B2 JP 7218522B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
magnetostrictive
power generator
power
magnetic
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.)
Active
Application number
JP2018171399A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020043725A (ja
Inventor
卓也 古市
高裕 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2018171399A priority Critical patent/JP7218522B2/ja
Publication of JP2020043725A publication Critical patent/JP2020043725A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7218522B2 publication Critical patent/JP7218522B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Description

本発明は、振動を利用する発電装置に関する。
近年、各種物理量を測定するセンサ装置を、インフラストラクチャ等の構造物、工場設備等に配置し、構造物又は工場設備を監視して予防保全を行うことで、メンテナンスの省力化が図られている。この場合、広い範囲に渡って多数のセンサ装置が配置されることが多い。
このようなセンサ装置に電力を供給する方法としては、電源ケーブル等の有線による供給方法又は電池による供給方法が挙げられる。しかしながら、有線による供給方法では、電源配線を敷設するコストがかかる。また、電池による供給方法では、頻繁に電池を交換するコストがかかるとともに、電池の大量廃棄による環境問題が発生する。
一方で、低消費電力化技術の進展によって、センサ装置の消費電力が低下してきている。低消費電力のセンサ装置の場合、構造物又は工場設備の環境振動によって発生する、微小な振動エネルギーを電気エネルギーに変換して供給することで、センサ装置の自立電源化が可能である。
振動を利用する発電技術に関連して、圧電素子を用いた音力発電装置及び振動力発電装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。音力発電装置及び振動力発電装置は、圧電素子に外部から力を加えることにより、圧電素子を変形させて発電する。音力発電装置は、音による空気の圧力変動を利用して発電し、振動力発電装置は、振動による圧力変動を利用して発電する。
磁歪材料を使用した発電素子も知られている(例えば、特許文献2を参照)。この発電素子は、磁歪材料で構成された第1の磁歪棒と、第1の磁歪棒と平行に配置された剛性棒と、第1の磁歪棒に巻かれた第1のコイルと、2つの連結ヨークとを備える。剛性棒は、第1の磁歪棒に一様な圧縮力又は引張力を加えるための剛性及び形状を有する磁性材料で構成される。2つの連結ヨークは、第1の磁歪棒及び剛性棒それぞれの両端に、第1の磁歪棒と剛性棒とを連結するように設けられる。そして、発電素子は、第1の磁歪棒の軸方向と垂直な方向の振動によって、第1の磁歪棒が伸張又は収縮することにより、発電する。
振動を磁歪素子に与えて発電する発電装置において、振動による発電効率を高める技術も知られている(例えば、特許文献3及び特許文献4を参照)。特許文献3の発電装置は、振動電力変換手段と振動電力変換手段の一端を固定又は支持する支持体とを備える。振動電力変換手段は、支持体を介して振動源からの振動を受けて、固有の振動周波数で振動することで、振動エネルギーを電気エネルギーに変換する。
振動電力変換手段は、磁歪材料で構成された磁歪部材と、磁歪部材に平行に配置されて磁性材料で構成される磁性部材と、磁性部材を磁歪部材に磁気的に連結する第1及び第2の連結部材とを有する。さらに、振動電力変換手段は、磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、磁歪部材の両端に配置され磁歪部材と磁性部材とに磁気バイアスを供給する永久磁石とを有する。
発電装置は、振動電力変換手段が支持体の一端にピンにより固定されて、磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が回動自在にされることで、振動電力変換手段が低振動周波数で動作し磁歪部材が伸張又は収縮することにより、発電する。さらに、発電装置は、振動電力変換手段の振動増大による振幅を制限する振幅制限手段によって、強制的に振幅を制限することで、磁歪部材に逆磁歪効果をもたらして発電する。
特許文献4の発電装置は、振動電力変換手段と振動電力変換手段の一端を固定又は支持する支持体とを備える。振動電力変換手段は、支持体を介して振動源からの振動を受けて、固有の振動周波数で振動することで、振動エネルギーを電気エネルギーに変換する。振動電力変換手段は、磁歪材料で構成された磁歪部材と、磁歪部材に平行に配置されて磁性材料で構成される磁性部材と、磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、磁歪部材の両端に配置され磁歪部材と磁性部材とに磁気バイアスを供給する永久磁石とを有する。
永久磁石を幅方向に着磁した環状の永久磁石とし、磁歪部材を貫通させることで、磁気バイアスを供給するとともに、磁気コイルとの間に並列共振を発生させるキャパシタを設ける。これにより、発電装置は、磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が振動電力変換手段に与えられた際に、振動電力変換手段が低振動周波数で動作して磁歪部材が伸張又は収縮することにより、発電する。
特開2006-166694号公報 特許第4905820号明細書 特許第6171991号明細書 特開2017-103968号公報
特許文献1~特許文献4の発電方法をセンサ装置の自立電源化に適用する場合、センサ装置を動作させる電力を得るために、発電素子に対して大きな変位、力、又は応力を加えることが望ましい。構造物又は工場設備の微小な環境振動の振動周波数は、例えば、数Hz~数十Hzであり、その加速度は、例えば、重力加速度の1/10程度である。このような環境振動の振動周波数と発電装置本体の固有振動数とを一致させることで、振動エネルギーが増幅されて電気エネルギーに変換される。
しかしながら、例えば、モータの振動のように、振動周波数が100Hz以上の高周波数になると、環境振動の変位、力、又は応力が減少するため、必ずしも所望の発電電力が得られるとは限らない。
なお、かかる問題は、高周波数の環境振動を利用する発電装置に限らず、変位、力、又は応力が不足する別の振動を利用する発電装置においても生ずるものである。
1つの側面において、本発明は、振動を利用する発電装置において、振動源からの振動を有効に活用することを目的とする。
1つの実施形態によれば、発電装置は、電力生成部及び振動増幅部を含む。電力生成部は、磁歪部材と、磁歪部材に巻かれたコイルと、磁歪部材との間で振動を伝達するように前記磁歪部材に連結された磁性部材とを含み、磁歪部材が振動を受けて変形することで、コイルに電力を発生させる。振動増幅部は、電力生成部の磁性部材に連結されたばね部材を含み、ばね部材が振動を受けてたわむことで、磁性部材を介して磁歪部材が受ける振動を増幅する。
1つの実施形態によれば、振動を利用する発電装置において、振動源からの振動を有効に活用することができる。
発電装置の構成図である。 発電装置の第1の具体例を示す構成図である。 筐体内の構造の上面図及び断面図である。 電源回路の構成図である。 発電装置の第2の具体例を示す構成図である。 発電装置の第3の具体例を示す構成図である。 コイルの出力を切り替える電源回路の構成図である。 コイルを並列に接続した電源回路の構成図である。
以下、図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。
図1は、実施形態の発電装置の構成例を示している。図1の発電装置101は、電力生成部111及び振動増幅部112を含む。電力生成部111は、磁歪部材121と、磁歪部材121に巻かれたコイル122とを含み、磁歪部材121が振動を受けて変形することで、コイル122に電力を発生させる。振動増幅部112は、電力生成部111に連結されたばね部材123を含み、ばね部材123が振動を受けてたわむことで、磁歪部材121が受ける振動を増幅する。図1の発電装置101によれば、振動源からの振動を有効に活用することができる。
図2は、図1の発電装置101の第1の具体例を示している。図2の発電装置201は、筐体211、電源回路212、磁歪部材213、コイル214、永久磁石215、永久磁石216、ヨーク217、支持部材218、錘219、ばね部材220、支持部材221、連結部材222、及び錘223を含む。
図2では、筐体211の正面部分が切断されており、正面から見た筐体211内の構造が示されている。筐体211は、振動源202に固定されており、振動源202は、例えば、矢印231が示す方向に振動する。
磁歪部材213、コイル214、永久磁石215、永久磁石216、ヨーク217、支持部材218、及び錘219は、図1の電力生成部111に対応する。ばね部材220、支持部材221、連結部材222、及び錘223は、振動増幅部112に対応する。
磁歪部材213は、鉄ガリウム合金、鉄コバルト合金等の磁歪材料からなる棒状の部材であり、コイル214は、磁歪部材213に巻き回された磁気コイルである。磁歪部材213及びコイル214は、図1の磁歪部材121及びコイル122にそれぞれ対応する。電源回路212は、コイル214に接続されている。矢印231が示す方向は、磁歪部材213の軸方向と垂直な方向である。
永久磁石215及び永久磁石216は、例えば、特許文献4に記載されているような中空形状の永久磁石であり、磁歪部材213は、永久磁石215及び永久磁石216を貫通している。ヨーク217は、磁性材料からなる磁性部材であり、磁歪部材213と平行に配置されている。
支持部材218は、筐体211に固定された支柱であり、ヨーク217の一端を支持し、振動源202からの振動をヨーク217に伝達する。錘219は、ヨーク217の他端に取り付けられている。
ばね部材220は、振動によってたわむ材料からなる棒状の部材(梁)であり、図1のばね部材123に対応する。支持部材221は、筐体211に固定された支柱であり、ばね部材220の一端を支持し、振動源202からの振動をばね部材220に伝達する。錘223は、ばね部材220の他端に取り付けられている。連結部材222は、錘219が取り付けられているヨーク217の他端と、錘223が取り付けられているばね部材220の他端とを連結する部材である。
支持部材218、錘219、ばね部材220、支持部材221、連結部材222、及び錘223は、金属材料からなる部材であってもよく、非金属材料からなる部材であってもよい。錘219及び錘223は、錘体と呼ばれることもある。
矢印231が示す方向に振動源202が振動することによって、筐体211、支持部材218、及び支持部材221が振動する。この振動により、磁歪部材213、コイル214、永久磁石215、永久磁石216、ヨーク217、錘219、ばね部材220、連結部材222、及び錘223からなる振動電力変換機構が振動する。このとき、ばね部材220が振動を受けてたわむことで、磁歪部材213が受ける振動を増幅する。この場合、振動電力変換機構の固有振動数fbは、次式により表される。
Figure 0007218522000001
式(1)において、kは、振動電力変換機構の実質的な弾性率に対応するばね定数を表し、mは、振動電力変換機構の実質的な質量を表す。式(1)より、ばね定数k及び質量mが一定であれば、固有振動数fbは所定値となる。
振動増幅部112は、電力生成部111に対して第2種てことして作用し、支持部材221、連結部材222、及び錘223は、支点、作用点、及び力点にそれぞれ対応する。ばね部材220上における錘223の取り付け位置を、支持部材221と連結部材222の中間に変更することで、振動増幅部112の役割を第2種てこから第3種てこに変更することもできる。大きな力を所望する場合は、振動増幅部112を第2種てことして作用させ、大きな変位を所望する場合は、振動増幅部112を第3種てことして作用させることが望ましい。
図3は、図2の筐体211内の構造の上面図及び断面図の例を示している。図3(a)は、筐体211内の構造の上面図の例を示しており、図3(b)は、図3(a)の構造を切断線A-A’で切断した断面を正面から見た断面図の例を示している。
ばね部材220にはスリット303及びスリット304が形成されている。図2では省略されているが、スリット303に挿入されたねじ301を支持部材221にねじ込み、スリット304に挿入されたねじ302を連結部材222にねじ込むことで、ばね部材220が支持部材221及び連結部材222に固定される。
この場合、ユーザは、ねじ301及びねじ302を緩めることで、スリット303及びスリット304の長さの範囲内で、ばね部材220を図2の矢印232が示す方向にスライドさせることができる。矢印232が示す方向は、磁歪部材213の軸方向と平行な方向である。これにより、ばね定数kが変化するため、固有振動数fbを、例えば、10~20Hz程度変更することが可能になる。
ばね部材220をスライドさせた後、ユーザは、ねじ301及びねじ302を締めることで、ばね部材220を再度固定する。
ヨーク217、永久磁石215、磁歪部材213、及び永久磁石216は、磁気回路を形成し、磁歪部材213が振動を受けて変形することで、コイル214に電力を発生させる。振動によって磁歪部材213に応力が加わると、逆磁歪効果により磁歪部材213の磁束が変化し、コイル214に誘導電圧又は誘導電流が発生する。
特許文献4に記載されているように、磁歪部材213に引張応力又は圧縮応力が加わると、それぞれの応力に応じて、磁歪部材213に極性の異なる磁束が発生する。ここで、永久磁石215及び永久磁石216を用いて磁気回路にバイアス磁界を印加することで、磁歪部材213に正負の磁束を発生させることができる。
図2の構成によれば、磁歪部材213が永久磁石215及び永久磁石216を貫通しており、磁歪部材213とヨーク217が直接接続されている。このため、磁歪部材213とヨーク217の間に永久磁石を設けた場合のように、永久磁石215及び永久磁石216が磁気抵抗となることはなく、磁気回路の効率が向上する。
図4は、図2の電源回路212の構成例を示している。図4の電源回路212は、整流回路411、平滑回路412、蓄電部413、出力回路414、出力端子415-1、出力端子415-2、及び制御回路416を含む。
整流回路411は、コイル214に発生する交流信号を整流し、整流信号を平滑回路412へ出力する。平滑回路412は、整流信号を平滑化し、直流信号を蓄電部413へ出力する。蓄電部413は、二次電池又はコンデンサを含み、電力を蓄電する。出力回路414は、蓄電部413に蓄電された電力を、出力端子415-1及び出力端子415-2へ出力する。制御回路416は、平滑回路412からの直流信号による蓄電部413の充電を制御するとともに、蓄電部413から出力回路414への放電を制御する。
電源回路212は、出力端子415-1及び出力端子415-2を介して、不図示のセンサ装置へ電力を供給する。センサ装置は、振動センサ、加速度センサ、温度センサ、湿度センサ、光センサ、ガスセンサ、気圧センサ等のワイヤレスセンサであってもよい。
図2の発電装置201によれば、ばね部材220が振動を受けてたわむことで、磁歪部材213が受ける振動が増幅されるため、環境振動から効率的に電力を取り出すことが可能になる。このため、高周波数の環境振動であっても、大きな変位、力、又は応力が得られ、微小な振動エネルギーを有効に活用して、所望の発電電力を得ることができる。
また、センサ装置に電力を供給するためのコストを削減できるとともに、二酸化炭素(CO2)排出量を削減できるため、環境負荷が低減される。例えば、ワイヤレスセンサの場合、有線による電力供給が不要になるため、電源配線を敷設するコストが削減され、電池による電力供給が不要になるため、電池を交換するコストが削減される。これにより、ワイヤレスセンサを利用したワイヤレス計測システム全体のコストダウンが実現される。
また、ワイヤレスセンサに対して高効率な発電装置が提供されるため、ワイヤレスセンサによるデータの測定頻度及び通信頻度を増加させることが可能になる。これにより、ワイヤレス計測システムの導入効果が増大する。
発電装置の設置時に、環境振動の振動周波数と発電装置の固有振動数とが異なっている場合、設置現場において、発電装置の固有振動数を調整することが望ましい。図2の発電装置201によれば、ばね部材220をスライドさせるだけで、簡便に固有振動数を変更することができる。このため、ばね部材220の長さ、錘223の重さ等を変更することなく、設置現場において固有振動数を微調整することができ、発電装置の調整コストが削減される。
図5は、図1の発電装置101の第2の具体例を示している。図5の発電装置501は、図2の発電装置201において、筐体211を筐体511に置き換え、支持部材221を削除し、ばね部材512、支持部材513、連結部材514、及び錘515を追加した構成を有する。
図5では、筐体511の正面部分が切断されており、正面から見た筐体511内の構造が示されている。ばね部材220、支持部材221、連結部材222、錘223、ばね部材512、支持部材513、連結部材514、及び錘515は、振動増幅部112に対応する。
ばね部材512は、振動によってたわむ材料からなる棒状の部材である。支持部材513は、筐体511に固定された支柱であり、ばね部材512の一端を支持し、振動源202からの振動をばね部材512に伝達する。錘515は、ばね部材512の他端に取り付けられている。連結部材514は、錘515が取り付けられているばね部材512の他端と、ばね部材220の一端とを連結する部材である。
ばね部材512、支持部材513、連結部材514、及び錘515は、金属材料からなる部材であってもよく、非金属材料からなる部材であってもよい。
ばね部材512、連結部材514、及び錘515は、ばね部材220に対して第2種てことして作用する。ばね部材512上における錘515の取り付け位置を、支持部材513と連結部材514の中間に変更することで、第2種てこから第3種てこに変更することもできる。ばね部材220及びばね部材512は、図3に示したように、磁歪部材213の軸方向と平行な方向にスライドする構造であってもよい。
図5の発電装置501において、ばね部材220及びばね部材512の剛性、又は錘223及び錘515の重さを調整することで、ばね部材220及びばね部材512の振動の位相を調整することができる。ばね部材220及びばね部材512の振動の位相を適切に調整することで、磁歪部材213に伝達される振動の変位、力、又は応力がさらに増幅され、発電効率が向上する。
例えば、錘219、錘223、及び錘515を同じ重さにし、ばね部材220の剛性をヨーク217及びばね部材512の剛性よりも小さくすることで、ばね部材220に対して大きな変位を与えることができる。
図6は、図1の発電装置101の第3の具体例を示している。図6の発電装置601は、図5の発電装置501において、筐体511、ばね部材512、ばね部材220、及び電源回路212を、筐体611、ばね部材619、ばね部材613、及び電源回路612にそれぞれ置き換えた構成を有する。
ばね部材613には、磁歪部材614、コイル615、永久磁石616、永久磁石617、及びヨーク618が組み込まれており、ばね部材619には、磁歪部材620、コイル621、永久磁石622、永久磁石623、及びヨーク624が組み込まれている。図6では、筐体611の正面部分が切断されており、正面から見た筐体611内の構造が示されている。
磁歪部材614及び磁歪部材620は、磁歪材料からなる棒状の部材であり、コイル615及びコイル621は、磁歪部材614及び磁歪部材620それぞれに巻き回された磁気コイルである。電源回路612は、コイル214、コイル615、及びコイル621に接続されている。磁歪部材614は、永久磁石616及び永久磁石617を貫通しており、磁歪部材620は、永久磁石622及び永久磁石623を貫通している。ヨーク618及びヨーク624は、磁性材料からなる磁性部材であり、磁歪部材614及び磁歪部材620それぞれと平行に配置されている。
磁歪部材614及び磁歪部材620が振動を受けて変形することで、コイル615及びコイル621それぞれに電力を発生させる。
図6の発電装置601によれば、コイル214、コイル615、及びコイル621それぞれから電力を取り出すことができるため、発電電力が増大する。また、コイル214、コイル615、及びコイル621から出力される電力の位相を考慮して、それらのコイルの出力を結合することで、高い電圧を生成することが可能になる。
図7は、コイル214、コイル615、及びコイル621の出力を切り替える電源回路612の構成例を示している。図7の電源回路612は、図4の電源回路212にスイッチ711を追加した構成を有する。スイッチ711には、コイル214、コイル615、及びコイル621が接続されている。
スイッチ711は、制御回路416から出力される制御信号に従って、コイル214、コイル615、又はコイル621に発生する交流信号のうち、いずれか1つの交流信号を選択して、整流回路411へ出力する。例えば、制御回路416は、3本のコイルに発生する交流信号のうち最も電圧が高い交流信号を選択させる、制御信号を出力してもよい。
図8は、コイル214、コイル615、及びコイル621を並列に接続した電源回路612の構成例を示している。図8の電源回路612は、図4の電源回路212と同様の構成を有する。コイル214、コイル615、及びコイル621は、整流回路411の入力端子に並列に接続されており、3本のコイルに発生する交流信号を合成した交流信号が、整流回路411に入力される。
図1、図2、図3、図5、及び図6の発電装置の構成は一例に過ぎず、発電装置の用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。例えば、図2、図3、図5、及び図6の発電装置において、環境振動の変位、力、又は応力が十分に大きい場合は、錘219、錘223、及び錘515を省略することができる。
図2及び図3の発電装置201において、ばね部材220をスライドさせる必要がない場合は、ねじ301、ねじ302、スリット303、及びスリット304を省略することができる。
図5の発電装置501において、ばね部材512、連結部材514、及び錘515からなる機構を、2個以上設けてもよい。同様に、図6の発電装置601において、ばね部材619、連結部材514、及び錘515からなる機構を、2個以上設けてもよい。
図2及び図3の発電装置201において、発電電力を増加させたい場合は、図6の磁歪部材614、コイル615、永久磁石616、永久磁石617、及びヨーク618を、ばね部材220に組み込んでもよい。
図4、図7、及び図8の電源回路の構成は一例に過ぎず、発電装置の用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。
開示の実施形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができるであろう。
101、201、501、601 発電装置
111 電力生成部
112 振動増幅部
121、213、614、620 磁歪部材
122、214、615、621 コイル
123、220、512、613、619 ばね部材
202 振動源
211、511、611 筐体
212、612 電源回路
215、216、616、617、622、623 永久磁石
217、618、624 ヨーク
218、221、513 支持部材
219、223、515 錘
222、514 連結部材
231、232 矢印

Claims (8)

  1. 磁歪部材と前記磁歪部材に巻かれたコイルと、前記磁歪部材との間で振動を伝達するように前記磁歪部材に連結された磁性部材とを含み、前記磁歪部材が振動を受けて変形することで、前記コイルに電力を発生させる電力生成部と、
    前記電力生成部の前記磁性部材に連結されたばね部材を含み、前記ばね部材が振動を受けてたわむことで、前記磁性部材を介して前記磁歪部材が受ける振動を増幅する振動増幅部と、
    を備えることを特徴とする発電装置。
  2. 前記振動増幅部は、前記ばね部材に取り付けられた錘をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の発電装置。
  3. 前記電力生成部は、前記磁性部材に取り付けられた錘をさらに含むことを特徴とする請求項1又は2記載の発電装置。
  4. 前記電力生成部は、前記磁性部材が前記磁歪部材と平行に配置されており、前記磁性部材の一端を支持し、振動源からの振動を前記磁性部材に伝達する第1支持部材とをさらに含み、
    前記磁歪部材及び前記磁性部材は磁気回路を形成し、
    前記振動増幅部は、前記ばね部材の一端を支持し、前記振動源からの振動を前記ばね部材に伝達する第2支持部材と、前記磁性部材の他端と前記ばね部材の他端とを連結する連結部材とをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発電装置。
  5. 前記電力生成部は、前記磁性部材が前記磁歪部材と平行に配置されており、前記磁性部材の一端を支持し、振動源からの振動を前記磁性部材に伝達する第1支持部材とをさらに含み、
    前記磁歪部材及び前記磁性部材は磁気回路を形成し、
    前記振動増幅部は、別のばね部材と、前記別のばね部材の一端を支持し、前記振動源からの振動を前記別のばね部材に伝達する第2支持部材と、前記別のばね部材の他端と前記電力生成部に連結されたばね部材の一端とを連結する第1連結部材と、前記磁性部材の他端と前記電力生成部に連結されたばね部材の他端とを連結する第2連結部材とをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発電装置。
  6. 前記振動増幅部は、前記別のばね部材に取り付けられた錘をさらに含むことを特徴とする請求項5記載の発電装置。
  7. 前記電力生成部に連結されたばね部材は、前記磁歪部材と平行な方向にスライドすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発電装置。
  8. 前記電力生成部に連結されたばね部材には、別の磁歪部材と前記別の磁歪部材に巻かれた別のコイルとが組み込まれており、
    前記別の磁歪部材が振動を受けて変形することで、前記別のコイルに電力を発生させることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の発電装置。
JP2018171399A 2018-09-13 2018-09-13 発電装置 Active JP7218522B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018171399A JP7218522B2 (ja) 2018-09-13 2018-09-13 発電装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018171399A JP7218522B2 (ja) 2018-09-13 2018-09-13 発電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020043725A JP2020043725A (ja) 2020-03-19
JP7218522B2 true JP7218522B2 (ja) 2023-02-07

Family

ID=69799007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018171399A Active JP7218522B2 (ja) 2018-09-13 2018-09-13 発電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7218522B2 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011074579A1 (ja) 2009-12-15 2011-06-23 日本電気株式会社 アクチュエータ、圧電アクチュエータ、電子機器、並びに振動減衰及び振動方向変換方法
WO2011158473A1 (ja) 2010-06-18 2011-12-22 国立大学法人金沢大学 発電素子および発電素子を備えた発電装置
JP2015177552A (ja) 2014-03-12 2015-10-05 富士電機株式会社 発電装置
JP2016077037A (ja) 2014-10-03 2016-05-12 東洋ゴム工業株式会社 発電装置および発電装置の設計方法
JP2017017939A (ja) 2015-07-06 2017-01-19 一般財団法人マイクロマシンセンター 振動発電デバイス及び無線センサ端末
JP2017103968A (ja) 2015-12-04 2017-06-08 富士電機株式会社 発電装置
JP2017163818A (ja) 2016-03-03 2017-09-14 アルプス電気株式会社 振動発電装置
WO2018020639A1 (ja) 2016-07-28 2018-02-01 株式会社トライフォース・マネジメント 発電装置と発電素子

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3194078B2 (ja) * 1996-03-29 2001-07-30 日本鋼管株式会社 自発電源による振動検出装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011074579A1 (ja) 2009-12-15 2011-06-23 日本電気株式会社 アクチュエータ、圧電アクチュエータ、電子機器、並びに振動減衰及び振動方向変換方法
WO2011158473A1 (ja) 2010-06-18 2011-12-22 国立大学法人金沢大学 発電素子および発電素子を備えた発電装置
JP2015177552A (ja) 2014-03-12 2015-10-05 富士電機株式会社 発電装置
JP2016077037A (ja) 2014-10-03 2016-05-12 東洋ゴム工業株式会社 発電装置および発電装置の設計方法
JP2017017939A (ja) 2015-07-06 2017-01-19 一般財団法人マイクロマシンセンター 振動発電デバイス及び無線センサ端末
JP2017103968A (ja) 2015-12-04 2017-06-08 富士電機株式会社 発電装置
JP2017163818A (ja) 2016-03-03 2017-09-14 アルプス電気株式会社 振動発電装置
WO2018020639A1 (ja) 2016-07-28 2018-02-01 株式会社トライフォース・マネジメント 発電装置と発電素子

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020043725A (ja) 2020-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7928634B2 (en) System and method for providing a piezoelectric electromagnetic hybrid vibrating energy harvester
Ueno Performance of improved magnetostrictive vibrational power generator, simple and high power output for practical applications
KR101301695B1 (ko) 에너지 수확장치
Koukharenko et al. Microelectromechanical systems vibration powered electromagnetic generator for wireless sensor applications
EP1997210B1 (en) An electromechanical generator for, and method of, converting mechanical vibrational energy into electrical energy
US20130241211A1 (en) Power generator, electronic device, and power generating device
JP6331677B2 (ja) 振動発電装置
JP6171991B2 (ja) 発電装置
JP7218522B2 (ja) 発電装置
JP2015177553A (ja) 発電装置
US20100237719A1 (en) Electromagnetic vibratory generator for low freqency vibrations
KR101588713B1 (ko) 양방향 압축하중을 이용한 에너지 수확장치 및 자가발전 무선 센서 모듈
KR101053487B1 (ko) 진동주파수 변환장치, 진동주파수 변환장치를 이용한 에너지 포집기 및 에너지 포집방법
JP7361300B2 (ja) 発電装置及び送信装置
Nyamayoka et al. Design of a prototype generator based on piezoelectric power generation for vibration energy harvesting
JP6238343B2 (ja) 振動電気変換デバイス
KR101652815B1 (ko) 캔틸레버 및 이를 이용한 에너지 하베스터
JP6424485B2 (ja) 発電装置およびこれを備えた電子機器
JP6064865B2 (ja) 振動発電装置
JP2007150523A (ja) スピーカ
JP6209818B2 (ja) 発電装置
JP2017184444A (ja) 振動発電機
JP2021072707A (ja) 振動発電装置
JP6657878B2 (ja) 発電装置
JP6028594B2 (ja) 発電装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210811

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20210825

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220818

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: 20221227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7218522

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150