JPH11341837A - Piezoelectric-type power device - Google Patents

Piezoelectric-type power device

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JPH11341837A
JPH11341837A JP10147865A JP14786598A JPH11341837A JP H11341837 A JPH11341837 A JP H11341837A JP 10147865 A JP10147865 A JP 10147865A JP 14786598 A JP14786598 A JP 14786598A JP H11341837 A JPH11341837 A JP H11341837A
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JP
Japan
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piezoelectric
voltage
storage capacitor
transistor
power supply
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10147865A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuhiro Sumiya
篤宏 角谷
Etsuro Yasuda
悦朗 安田
Michiyasu Moritsugu
通泰 森次
Mamoru Ishikiriyama
守 石切山
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.)
Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Soken Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric-type power device which efficiently utilizes and stores electrical energy obtained, even when its piezoelectric element is vibrating at a non-resonance frequency also. SOLUTION: A transistor T1 is turned on, when the positive part of a piezoelectric voltage VP is applied from a piezoelectric element 30 and a resistor element R1. Since a current flows into the transistor T1 from a smoothing capacitor C1 through a solenoid coil K1. electromagnetic energy is stored in the solenoid coil K1. Subsequently, when the transistor T1 is turned off, the energy in the solenoid coil K1 is transferred to a storage capacitor C2 through a diode D3. As a result of this, electric charges are stored in the storage capacitor C2. By repeating the on/off operation of the transistor T1 after that, electric charges are stored in the storage capacitor C2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を利用し
た圧電型電源装置に関する。
The present invention relates to a piezoelectric power supply device using a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、自動車等に装備した各種
機器への電力供給は、発電機器等の発電装置から電源線
を介して行うか、電池を用いて行っている。ところで、
通常、発電装置は大きな外形形状を有し静止部材に固定
されており、しかも、電源線も長い。このため、電力供
給を行う箇所が、狭い空間にある機器の可動部である場
合には、可動部の近くでの発電装置の配置は困難であ
り、また配線困難、接触不良、電力損失等を招きやす
い。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, power is supplied to various devices mounted on an automobile or the like from a power generator such as a power generator via a power supply line or by using a battery. by the way,
Usually, the power generation device has a large external shape, is fixed to a stationary member, and has a long power supply line. For this reason, when the power supply location is a movable part of a device in a narrow space, it is difficult to dispose the power generation device near the movable part, and wiring is difficult, poor contact, power loss, etc. Easy to invite.

【0003】従って、機器の可動部に対して電源線を介
して容易かつ良好な電力供給を行うのは困難である。ま
た、電池による場合、充電可能であっても、その寿命に
問題がある。このため、半永久的な寿命を有し、かつ長
い配線を用いることなく、機器の可動部に良好かつ容易
に電力供給できる小型電源装置の開発が要請されてい
る。
Therefore, it is difficult to easily and satisfactorily supply power to a movable portion of a device via a power supply line. Further, in the case of using a battery, there is a problem in the life of the battery even if it can be charged. Therefore, there is a demand for the development of a small power supply device having a semi-permanent life and capable of supplying power to a movable portion of a device satisfactorily and easily without using long wiring.

【0004】これに対して、特開昭59−194677
号公報にて示されているように、圧電素子を用いて、機
械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する電源装置
が提案されている。具体的には、この電源装置では、圧
電素子が発生した圧電電圧は、整流回路により整流さ
れ、その整流した電圧に基づく電気的エネルギーが蓄電
用コンデンサに蓄えられるようになっている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-194677 discloses
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, a power supply device that converts mechanical energy into electrical energy by using a piezoelectric element has been proposed. Specifically, in this power supply device, the piezoelectric voltage generated by the piezoelectric element is rectified by a rectifier circuit, and electrical energy based on the rectified voltage is stored in a storage capacitor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記電源装
置は、圧電素子が共振周波数にて振動しているとき、最
大の電気的エネルギーが得られるようになっている。こ
のため、圧電素子が共振周波数で振動する場合、圧電電
圧に基づく電気的エネルギーは、蓄電用コンデンサへ十
分に蓄えられる。
By the way, in the above power supply device, when the piezoelectric element vibrates at the resonance frequency, the maximum electric energy is obtained. Therefore, when the piezoelectric element vibrates at the resonance frequency, electric energy based on the piezoelectric voltage is sufficiently stored in the storage capacitor.

【0006】しかし、圧電素子が共振周波数以外の周波
数にて振動する場合、蓄電用コンデンサに蓄電した電圧
と比較して圧電素子の電圧の方が低くなることがある。
このような場合、圧電電圧に基づく電気的ネルギーは、
蓄電用コンデンサに蓄えられない。従って、圧電素子が
共振周波数以外の周波数で振動する場合の電気的エネル
ギーは、無駄になるという不具合がある。
However, when the piezoelectric element vibrates at a frequency other than the resonance frequency, the voltage of the piezoelectric element may be lower than the voltage stored in the storage capacitor.
In such a case, the electrical energy based on the piezoelectric voltage is
Not stored in the storage capacitor. Therefore, there is a problem that electric energy when the piezoelectric element vibrates at a frequency other than the resonance frequency is wasted.

【0007】そこで、本発明は、上記問題に鑑みたもの
で、昇圧手段を採用して、圧電素子が非共振周波数で振
動している場合の電気的エネルギーをも効率よく利用し
て蓄える圧電型電源装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a piezoelectric type which employs boosting means and efficiently utilizes and stores electric energy when a piezoelectric element vibrates at a non-resonant frequency. It is an object to provide a power supply device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、圧電素子(3
0、31)を備える圧電振動子であってその振動に応じ
て前記圧電素子から圧電電圧を発生させる圧電振動子
(P)と、圧電電圧を整流して整流出力を発生する整流
手段(40)と、整流出力に応じて蓄電されて蓄電電圧
を発生する蓄電用コンデンサ(C2)とを備えた圧電型
電源装置において、整流手段(40)及び蓄電用コンデ
ンサ(C2)間に設けられて整流出力を昇圧して蓄電用
コンデンサ(C2)に蓄電する昇圧手段(50)を備え
る。
According to the first aspect of the present invention, a piezoelectric element (3) is provided.
A piezoelectric vibrator comprising a piezoelectric vibrator (P) for generating a piezoelectric voltage from the piezoelectric element in accordance with the vibration thereof; and a rectifying means (40) for rectifying the piezoelectric voltage to generate a rectified output. And a storage capacitor (C2) that is charged according to the rectified output and generates a storage voltage, provided between the rectifier (40) and the storage capacitor (C2). And a boosting means (50) for boosting the voltage and storing it in the storage capacitor (C2).

【0009】このように、整流出力を昇圧し蓄電用コン
デンサ(C2)に蓄電するため、圧電型電源装置は、圧
電素子が共振周波数で振動している場合の電気的エネル
ギーを効率よく蓄え得ることは勿論のこと圧電素子(3
0、31)が非共振周波数で振動している場合の電気的
エネルギーをも効率よく蓄えることができる。また、請
求項2に記載の発明においては、圧電素子(30、3
1)を備える圧電振動子であってその振動に応じて前記
圧電素子から圧電電圧を発生させる圧電振動子(P)
と、圧電電圧を整流して整流出力を発生する整流手段
(40)と、整流出力に応じて蓄電されて蓄電電圧を発
生する蓄電用コンデンサ(C2)と、蓄電電圧に基づき
レギュレータ電圧を発生するレギュレータ(70)とを
備えた圧電型電源装置において、整流手段(40)及び
蓄電用コンデンサ(C2)間に設けられて整流出力を昇
圧して昇圧電圧を発生し蓄電用コンデンサ(C2)に蓄
電する昇圧手段(50)を備える。
As described above, since the rectified output is boosted and stored in the storage capacitor (C2), the piezoelectric power supply device can efficiently store electric energy when the piezoelectric element vibrates at the resonance frequency. Needless to say, the piezoelectric element (3
0, 31) can also efficiently store electrical energy when vibrating at a non-resonant frequency. Further, in the invention described in claim 2, the piezoelectric element (30, 3
A piezoelectric vibrator (P), comprising: a piezoelectric vibrator comprising:
Rectifying means (40) for rectifying the piezoelectric voltage to generate a rectified output, a storage capacitor (C2) for storing a stored voltage in accordance with the rectified output, and generating a regulator voltage based on the stored voltage. In the piezoelectric power supply device provided with a regulator (70), a rectified output is provided between the rectifying means (40) and the storage capacitor (C2) to boost the rectified output to generate a boosted voltage and to be stored in the storage capacitor (C2) A boosting means (50) for reducing the pressure.

【0010】この場合も、請求項1に記載の発明と同様
の作用効果が得られる。また、請求項3に記載の発明の
ように、請求項1又は2に記載の昇圧手段(50)は、
圧電電圧に基づきスイッチング作動する半導体スイッチ
ング素子(T1)と、この半導体スイッチング素子(T
1)のスイッチング作動に応じ整流出力を昇圧して蓄電
用コンデンサ(C2)に蓄電する昇圧素子(K1)とを
備えるようにしてもよい。
In this case, the same operation and effect as the first aspect of the invention can be obtained. Further, as in the third aspect of the present invention, the step-up means (50) according to the first or second aspect includes:
A semiconductor switching element (T1) that performs a switching operation based on a piezoelectric voltage;
A boosting element (K1) for boosting the rectified output in accordance with the switching operation of 1) and storing the boosted output in the storage capacitor (C2) may be provided.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図1は、本発明に係る圧電型電源装
置が、タイヤ状態センサ装置10に適用された例を示し
ており、この電源装置は、当該車両のタイヤ内にてタイ
ヤ・リムの外周壁に設けられている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an example in which a piezoelectric power supply device according to the present invention is applied to a tire condition sensor device 10. This power supply device is provided on an outer peripheral wall of a tire rim in a tire of the vehicle. ing.

【0012】この電源装置は、図2及び図3に示すよう
に、圧電振動子Pを備えている。圧電振動子Pは、その
固定部にて、タイヤ・リム20の一部に嵌め込められて
おり、この圧電振動子Pは、タイヤの径方向且つ外方向
(図示右方向)に延出している。圧電振動子Pは、図1
及び図3に示すように、振動部材P1を備えており、こ
の振動部材P1は、図3に示すように両圧電素子30、
31の間に金属板32を挟持して構成されている。両圧
電素子30、31は金属板32を介して電気的に直列接
続されている。また、振動部材P1は圧電素子30の外
表面に正側電極33を備えるとともに圧電素子31の外
表面に負側電極34を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the power supply device includes a piezoelectric vibrator P. The piezoelectric vibrator P is fitted in a part of the tire rim 20 at a fixed portion thereof, and the piezoelectric vibrator P extends in a radial direction and an outward direction (rightward in the drawing) of the tire. . The piezoelectric vibrator P is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a vibration member P1 is provided. As shown in FIG.
It is configured such that a metal plate 32 is sandwiched between 31. The two piezoelectric elements 30 and 31 are electrically connected in series via a metal plate 32. The vibrating member P1 has a positive electrode 33 on the outer surface of the piezoelectric element 30 and a negative electrode 34 on the outer surface of the piezoelectric element 31.

【0013】圧電振動子Pは、図2及び図3に示すよう
に、重りP2 を備えており、この重りP2は、圧電振動
子Pの先端部に固定されている。これにより、タイヤ・
リムに振動が加わると、圧電振動子Pは、この振動に応
じて固定端部を基準に図2に示す図示上下に振動する。
これに伴い、圧電振動子Pは、当該振動を交流波形の圧
電電圧に変換し、この圧電電圧を振動部材P1の両電極
33、34間から発生させる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the piezoelectric vibrator P has a weight P2, and the weight P2 is fixed to the tip of the piezoelectric vibrator P. As a result,
When vibration is applied to the rim, the piezoelectric vibrator P vibrates up and down as shown in FIG. 2 based on the fixed end in response to the vibration.
Accordingly, the piezoelectric vibrator P converts the vibration into a piezoelectric voltage having an AC waveform, and generates the piezoelectric voltage between the electrodes 33 and 34 of the vibration member P1.

【0014】また、電源装置は、整流回路40を備えて
いる。整流回路40は、ダイオードによるフルブリッジ
回路から構成されており、この整流回路40は振動部材
P1から発生する圧電電圧を全波整流する。なお、整流
回路40の各入力端子は、振動部材P1の両電極33、
34にそれぞれ接続されている。また、電源装置は、平
滑用コンデンサC1を備えており、この平滑用コンデン
サC1は、整流回路40から出力された整流電圧を平滑
化する。なお、平滑用コンデンサC1の両端子は、整流
回路40の両出力端子にそれぞれ接続されている。
The power supply device has a rectifier circuit 40. The rectifier circuit 40 is configured by a full-bridge circuit composed of a diode, and the rectifier circuit 40 performs full-wave rectification on a piezoelectric voltage generated from the vibration member P1. Each input terminal of the rectifier circuit 40 is connected to both electrodes 33 of the vibration member P1,
34 respectively. In addition, the power supply device includes a smoothing capacitor C1, which smoothes the rectified voltage output from the rectifier circuit 40. Note that both terminals of the smoothing capacitor C1 are connected to both output terminals of the rectifier circuit 40, respectively.

【0015】また、電源装置は昇圧回路50を備えてい
る。この昇圧回路50はトランジスタT1を備えてお
り、このトランジスタT1は、振動部材P1からダイオ
ードD2及び抵抗素子R1を通して圧電電圧の正の部分
を印加されてオンする。なお、トランジスタT1は、N
PN型トランジスタから構成されている。また、ダイオ
ードD2は、そのアノード端子にて、振動部材P1の正
側電極33に接続され、そのカソード端子にて、抵抗素
子R1を通してトランジスタT1のベース端子に接続さ
れており、このダイオードD2は、振動部材P1の圧電
電圧を整流して上記圧電電圧の正の部分を出力する。ま
た、ツェナーダイオードZ1は、トランジスタT1を過
大な圧電電圧により故障することを防止する。
The power supply includes a booster circuit 50. The booster circuit 50 includes a transistor T1, and the transistor T1 is turned on by applying a positive portion of the piezoelectric voltage from the vibration member P1 through the diode D2 and the resistor R1. Note that the transistor T1 has N
It is composed of a PN transistor. The diode D2 has an anode terminal connected to the positive electrode 33 of the vibrating member P1 and a cathode terminal connected to the base terminal of the transistor T1 through the resistor R1. The piezoelectric voltage of the vibrating member P1 is rectified to output a positive portion of the piezoelectric voltage. Further, the Zener diode Z1 prevents the transistor T1 from being damaged by an excessive piezoelectric voltage.

【0016】また、昇圧回路50は電磁コイルK1を備
えており、この電磁コイルK1は、トランジスタT1の
スイッチング作動に応じて、電磁誘導作用を発揮する。
具体的には、トランジスタT1のオン時にて電磁コイル
K1に蓄えられたエネルギーがトランジスタT1のオフ
に伴いダイオードD3を通じて蓄電用コンデンサC2に
移しかえられ、蓄電用コンデンサC2の電圧が上昇す
る。なお、電磁コイルK1は、トランジスタT1のコレ
クタ端子及び蓄電用コンデンサC2の正側端子間に接続
されている。
Further, the booster circuit 50 includes an electromagnetic coil K1, and this electromagnetic coil K1 exerts an electromagnetic induction action in accordance with the switching operation of the transistor T1.
Specifically, when the transistor T1 is turned on, the energy stored in the electromagnetic coil K1 is transferred to the storage capacitor C2 through the diode D3 as the transistor T1 is turned off, and the voltage of the storage capacitor C2 increases. The electromagnetic coil K1 is connected between the collector terminal of the transistor T1 and the positive terminal of the storage capacitor C2.

【0017】また、昇圧回路50は逆流阻止用ダイオー
ドD3を備えており、このダイオードD3は、後述する
蓄電用コンデンサC2から電磁コイルK1に電流が流れ
ることを防止する。電源装置は、蓄電用コンデンサC2
を備えており、この蓄電用コンデンサC2は、電磁コイ
ルK1からダイオードD3を通して供給される電流に応
じて蓄電される。
The booster circuit 50 includes a backflow preventing diode D3, which prevents a current from flowing from a storage capacitor C2 described later to the electromagnetic coil K1. The power supply device is a storage capacitor C2.
The storage capacitor C2 is charged according to the current supplied from the electromagnetic coil K1 through the diode D3.

【0018】また、電源装置は、動作間隔決定回路60
を備えており、この動作間隔決定回路60はタイマー6
1を備えている。このタイマー61は、その充放電回路
により後述するトランジスタF1のオン、オフ周期を決
定する。なお、この充放電回路は、蓄電用コンデンサC
2から抵抗素子R2を通して給電されて所定の周期で充
放電を繰り返す。
Further, the power supply device includes an operation interval determination circuit 60.
The operation interval determination circuit 60 includes a timer 6
1 is provided. The timer 61 determines the ON / OFF cycle of the transistor F1 described later by the charge / discharge circuit. Note that this charge / discharge circuit includes a storage capacitor C
2 through the resistance element R2 to repeat charging and discharging at a predetermined cycle.

【0019】また、動作間隔決定回路60はトランジス
タF1を備えており、このトランジスタF1は、タイマ
ー61の充放電回路によりその充放電の周期でもってオ
ン、オフ制御される。なお、トランジスタF1はPチャ
ネル電界効果型トランジスタから構成されている。ま
た、電源装置は、レギュレータ70を備えている。この
レギュレータ70は、蓄電用コンデンサC2から給電さ
れて、レギュレータ電圧を発生してタイヤ状態センサ装
置10に出力する。
The operation interval determination circuit 60 includes a transistor F1. The transistor F1 is controlled to be turned on and off by a charging / discharging circuit of a timer 61 at a charging / discharging cycle. Note that the transistor F1 is composed of a P-channel field effect transistor. Further, the power supply device includes a regulator 70. The regulator 70 is supplied with power from the power storage capacitor C2, generates a regulator voltage, and outputs it to the tire condition sensor device 10.

【0020】このタイヤ状態センサ装置10は、タイヤ
・リムの外周壁に設けたタイヤセンサ及び送信機を備え
ている。このタイヤ状態センサ装置10は、レギュレー
タ70から給電される度に、上記タイヤセンサーにより
タイヤの空気圧力及びその温度を測定し、その測定した
データを上記送信機により電波として車両の車室内に設
けた受信機に送信する。なお、レギュレータ70からの
給電は、上記タイヤセンサー及び上記送信機になされ
る。
The tire condition sensor device 10 includes a tire sensor and a transmitter provided on an outer peripheral wall of a tire rim. Each time the tire condition sensor device 10 is supplied with power from the regulator 70, the tire sensor measures the tire air pressure and its temperature, and the measured data is provided as radio waves in the vehicle interior of the vehicle by the transmitter. Send to receiver. The power is supplied from the regulator 70 to the tire sensor and the transmitter.

【0021】以上のように構成した電源装置において、
圧電振動子Pが、当該車両のタイヤ・リムを通して振動
を受けると、振動部材P1は振動し交流波形の圧電電圧
(図4にて符号VP参照)を発生する。そして、整流回
路40は、振動部材P1の圧電電圧VPを全波整流し全
波整流電圧(図5にて符号V0参照)を出力する。
In the power supply device configured as described above,
When the piezoelectric vibrator P is vibrated through the tire rim of the vehicle, the vibrating member P1 vibrates and generates a piezoelectric voltage having an AC waveform (refer to a symbol VP in FIG. 4). Then, the rectifier circuit 40 performs full-wave rectification on the piezoelectric voltage VP of the vibration member P1 and outputs a full-wave rectified voltage (see reference numeral V0 in FIG. 5).

【0022】すると、平滑用コンデンサC1は、全波整
流電圧V0を平滑化して平滑電圧(図5にて符号V1参
照)を発生する。なお、この平滑電圧V1は、全波整流
電圧V0のピーク電圧の約0.7倍である。しかして、
トランジスタT1は、振動部材P1からダイオードD2
及び抵抗素子R1を通して圧電電圧VPの正の部分を印
加されるとオンする。すると、平滑用コンデンサC1か
ら電磁コイルK1を通してトランジスタT1に電流が流
れ込むため、電磁コイルK1に電磁エネルギーが蓄えら
れる。
Then, the smoothing capacitor C1 smoothes the full-wave rectified voltage V0 to generate a smoothed voltage (see reference numeral V1 in FIG. 5). The smoothed voltage V1 is about 0.7 times the peak voltage of the full-wave rectified voltage V0. Then
The transistor T1 is connected from the vibration member P1 to the diode D2.
When the positive portion of the piezoelectric voltage VP is applied through the resistor R1 and the resistor R1, the transistor turns on. Then, a current flows from the smoothing capacitor C1 to the transistor T1 through the electromagnetic coil K1, so that electromagnetic energy is stored in the electromagnetic coil K1.

【0023】その後、トランジスタT1がオフすると、
電磁コイルK1のエネルギーがダイオードD3を通して
蓄電用コンデンサC2に移しかえられる。これにより、
蓄電用コンデンサC2は蓄電されることになる。以後、
上述したように、トランジスタT1がオン、オフを繰り
返すことにより、蓄電用コンデンサC2は蓄電されるこ
とになる。
Thereafter, when the transistor T1 is turned off,
The energy of the electromagnetic coil K1 is transferred to the storage capacitor C2 through the diode D3. This allows
The storage capacitor C2 is stored. Since then
As described above, when the transistor T1 is repeatedly turned on and off, the power storage capacitor C2 is charged.

【0024】また、タイマー61は、その充放電回路に
て、蓄電用コンデンサC2により給電されて充放電を開
始する。このため、トランジスタF1は、一定の周期で
もってオン、オフを繰り返す。よって、レギュレータ7
0は、蓄電用コンデンサC2からトランジスタF1を通
して一定の周期でもって間欠的に給電されることにな
る。このレギュレータ70は、蓄電用コンデンサC2か
ら給電される度に、レギュレータ電圧をタイヤ状態セン
サ装置10に印加する。
The timer 61 is charged and discharged by the charging / discharging circuit by the storage capacitor C2. Therefore, the transistor F1 is repeatedly turned on and off at a constant cycle. Therefore, the regulator 7
0 is intermittently supplied from the storage capacitor C2 through the transistor F1 at a constant cycle. The regulator 70 applies a regulator voltage to the tire condition sensor device 10 each time power is supplied from the storage capacitor C2.

【0025】以上説明したように、電源装置では、トラ
ンジスタT1がオン、オフを繰り返す状態で、電磁コイ
ルK1に電磁エネルギーが蓄えられ、このエネルギーが
ダイオードD3を通して蓄電用コンデンサC2に移しか
えられる。このため、振動部材P1が非共振状態にある
圧電電圧VPをも含め振動部材P1の圧電電圧VPの全
てを有効に活用して効率よく蓄電用コンデンサC2に蓄
電することができる。
As described above, in the power supply device, electromagnetic energy is stored in the electromagnetic coil K1 while the transistor T1 is repeatedly turned on and off, and this energy is transferred to the power storage capacitor C2 through the diode D3. For this reason, it is possible to efficiently utilize the entire piezoelectric voltage VP of the vibration member P1 including the piezoelectric voltage VP in which the vibration member P1 is in a non-resonant state, and efficiently store the electric power in the electric storage capacitor C2.

【0026】なお、上記実施形態にて、昇圧回路60内
のトランジスタT1として電界効果トランジスタを採用
してもよい。また、上記実施形態にて、NPN型のトラ
ンジスタT1の代わりにPNP型のトランジスタを採用
してもよい。この場合、ダイオードD2のアノード端子
を、図1に示すように、振動部材P1の正側電極33に
接続するのではなく、抵抗素子R1を通して上記PNP
型のトランジスタのベース端子に接続し、ダイオードD
2のカソード端子を、振動部材P1の正側電極33に接
続しておく。
In the above embodiment, a field effect transistor may be used as the transistor T1 in the booster circuit 60. Further, in the above embodiment, a PNP transistor may be employed instead of the NPN transistor T1. In this case, instead of connecting the anode terminal of the diode D2 to the positive electrode 33 of the vibration member P1, as shown in FIG.
Type transistor connected to the base terminal
The second cathode terminal is connected to the positive electrode 33 of the vibration member P1.

【0027】このような構成により、上記PNP型のト
ランジスタは、圧電電圧の負の部分を印加されてオンす
る。また、上記実施形態では、圧電型電源を車両に装備
した例について説明したが、これに限らず、船舶等の各
種の移動体や産業機器等の電源を必要とする機械的振動
発生体に本発明を適用して実施してもよい。
With such a configuration, the PNP transistor is turned on by applying a negative portion of the piezoelectric voltage. Further, in the above-described embodiment, the example in which the piezoelectric power supply is mounted on the vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention may be applied and implemented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る車両用圧電型電源装置の一実施形
態を示す電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a piezoelectric power supply device for a vehicle according to the present invention.

【図2】図1の圧電振動子を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the piezoelectric vibrator of FIG.

【図3】当該圧電振動子を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the piezoelectric vibrator.

【図4】図1の振動部材の出力を示すタイミングチャー
トである。
FIG. 4 is a timing chart showing an output of the vibration member of FIG. 1;

【図5】図1の整流回路40及び平滑用コンデンサの各
出力を示すタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing respective outputs of a rectifier circuit 40 and a smoothing capacitor of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30、31…圧電素子、40…整流回路、50…昇圧回
路、70…レギュレータ、C2…蓄電用コンデンサ、K
1…電磁コイル、P…圧電振動子、T1…トランジス
タ。
30, 31: piezoelectric element, 40: rectifier circuit, 50: booster circuit, 70: regulator, C2: storage capacitor, K
1: electromagnetic coil, P: piezoelectric vibrator, T1: transistor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森次 通泰 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 石切山 守 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor, Michiyasu Moritsugu, 14 Iwatani, Shimowakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Japan (72) Inventor, Mamoru Ishikiriyama 1-Toyota-cho, Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Automobile Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電素子(30、31)を備える圧電振
動子であってその振動に応じて前記圧電素子から圧電電
圧を発生させる圧電振動子(P)と、 前記圧電電圧を整流して整流出力を発生する整流手段
(40)と、 前記整流出力に応じて蓄電されて蓄電電圧を発生する蓄
電用コンデンサ(C2)とを備えた圧電型電源装置にお
いて、 前記整流手段(40)及び前記蓄電用コンデンサ(C
2)間に設けられて前記整流出力を昇圧して前記蓄電用
コンデンサ(C2)に蓄電する昇圧手段(50)を備え
ることを特徴とする圧電型電源装置。
1. A piezoelectric vibrator (P) comprising a piezoelectric element (30, 31), wherein a piezoelectric vibrator (P) for generating a piezoelectric voltage from the piezoelectric element in accordance with the vibration thereof; A piezoelectric power supply device comprising: a rectifier (40) for generating an output; and a storage capacitor (C2) that is stored in accordance with the rectified output to generate a storage voltage. Capacitor (C
2) A piezoelectric power supply device comprising: a boosting means (50) provided between the two for boosting the rectified output and storing the boosted voltage in the storage capacitor (C2).
【請求項2】 圧電素子(30、31)を備える圧電振
動子であってその振動に応じて前記圧電素子から圧電電
圧を発生させる圧電振動子(P)と、 前記圧電電圧を整流して整流出力を発生する整流手段
(40)と、 前記整流出力に応じて蓄電されて蓄電電圧を発生する蓄
電用コンデンサ(C2)と、 前記蓄電電圧に基づきレギュレータ電圧を発生するレギ
ュレータ(70)とを備えた圧電型電源装置において、 前記整流手段(40)及び前記蓄電用コンデンサ(C
2)間に設けられて前記整流出力を昇圧して前記蓄電用
コンデンサ(C2)に蓄電する昇圧手段(50)を備え
ることを特徴とする圧電型電源装置。
2. A piezoelectric vibrator comprising a piezoelectric element (30, 31), wherein the piezoelectric vibrator (P) generates a piezoelectric voltage from the piezoelectric element in accordance with the vibration thereof; A rectifier (40) for generating an output, a storage capacitor (C2) that is stored according to the rectified output to generate a storage voltage, and a regulator (70) that generates a regulator voltage based on the storage voltage. The rectifying means (40) and the storage capacitor (C
2) A piezoelectric power supply device comprising: a boosting means (50) provided between the boosting means and boosting the rectified output and storing the boosted voltage in the storage capacitor (C2).
【請求項3】 前記昇圧手段(50)は、 前記圧電電圧に基づきスイッチング作動する半導体スイ
ッチング素子(T1)と、 この半導体スイッチング素子(T1)のスイッチング作
動に応じ前記整流出力を昇圧して前記蓄電用コンデンサ
(C2)に蓄電する昇圧素子(K1)とを備えることを
特徴とする請求項1又は2に記載の圧電型電源装置。
3. The boosting means (50) is a semiconductor switching element (T1) that performs switching operation based on the piezoelectric voltage, and boosts the rectified output according to the switching operation of the semiconductor switching element (T1) to store the electric power. 3. The piezoelectric power supply device according to claim 1, further comprising: a boosting element (K1) for storing electricity in the capacitor for use (C2). 4.
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