MX2008015154A - Generacion remota de energia magnetoestrictiva/piezoelectrica, bateria y metodo. - Google Patents
Generacion remota de energia magnetoestrictiva/piezoelectrica, bateria y metodo.Info
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Abstract
Un dispositivo de generación de energía crea energía al someter un compuesto de material magnetoestrictivo (12) y material piezoeléctrico (14) a un campo magnético (H). El compuesto de material magnetoestrictivo (12) y material piezoeléctrico (14) podría ser incorporado en una batería u otro dispositivo de almacenamiento.
Description
GENERACION REMOTA DE ENERGIA MAGNETOESTRICTIVA/PIEZOELECTRICA, BATERIA Y METODO
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la manufactura y uso de la RFID (Identificación de Radiofrecuencia) , la tecnología es dividida en dos grupos principales; las etiquetas pasivas que colectan su energía desde el acoplamiento cercano a un lector, de esta manera, se permite que estas transmitan o regresen la información al lector. El segundo grupo son las etiquetas activas que tienen su propia capacidad de almacenamiento de energía, como una batería, capacitor u otros dispositivos. La etiqueta es consultada con una señal RF que es generada por el lector requiriendo que la etiqueta transmita los datos, los cuales son recibidos por el lector. Esta etiqueta activa tiene una vida limitada debido a la vida limitada de anaquel del dispositivo de almacenamiento. El dispositivo magnetoestrictivo/piezoeléctrico de la presente invención proporciona energía para operar un dispositivo eléctrico unido o para cargar un dispositivo eléctrico de almacenamiento que pudiera ser utilizado por una multitud de sensores, receptores, un transmisor u otro dispositivo eléctrico o electrónico. El nuevo tipo de RFID que utiliza esta tecnología de generación de energía es referido de aquí en adelante como etiqueta energizada de red o NPRFID. REF. 197481
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo de generación de energía que es controlado a partir de un campo magnético o campo electromagnético operado a distancia constante o de impulsos que es natural o elaborado por el hombre, a una batería cargada con el cual y a un método para la formación de la batería. La afectación en forma magnética del material magnetoestrictivo o un material similar, provoca el alargamiento, deformación o desplazamiento de un cristal o material que produce energía tal como un material piezoeléctrico que produce energía cada ocasión que es detectado un impulso de magnetismo. El nuevo dispositivo de generación de energía produce energía a partir de un dispositivo PME (Pasivo, Magnetoestrictivo Electroactivo) o un dispositivo similar. El sensor de campo magnético pasivo es elaborado de capas de un material magnetoestrictivo Terfenol-D {Fe2 (DyO .7b0.3 ) } y PZT-5 de cerámica, que actuarán como un generador para alimentar dispositivos eléctricos y electrónicos cuando se encuentre en el rango de la consulta del campo magnético de transceptor (0.3 Oersted o más grande) . El material magnetoestrictivo u otro material se estira, se flexiona o es distorsionado en forma física cuando se encuentra en la presencia de un campo magnético o cuando un campo magnético de impulsos desplaza el dispositivo de tipo piezoeléctrico unido con el mismo, con lo cual, se
genera la energía para cualquier dispositivo eléctrico o electrónico . De acuerdo con una modalidad preferida, cuando la energía sea generada, esta será almacenada en un banco de capacitores ferroeléctricos , o un dispositivo de tipo de batería recargable o capacitores. La batería podría ser una lámina enrollada hasta de algunos miles de capacitores ferroeléctricos , todos conectados juntos en paralelo. Hasta ahora, la construcción de capacitores ferroeléctricos más grandes que un cierto tamaño no ha sido exitosa. Por lo tanto, con el objeto de crear un gran capacitor ferroeléctrico, grandes números de capacitores más pequeños son construidos y alambrados en paralelo para igualar un capacitor grande. El proceso es similar a la manufactura de circuitos integrados en donde capas de material son situadas en la parte superior del otro material y posteriormente, son atacadas en forma química fuera de este material que no es necesario. Al hacerlo de este modo, es posible elaborar grandes capacitores sobre una hoja o lámina de poliéster tal como Mylar® o poliimida tal como Kapton® que posteriormente, es enrollada para elaborar un paquete que puede colocarse con facilidad dentro de un cilindro como es utilizado en el empacado normal de batería. El generador/batería de energía P E creará la energía con cada impulso de un campo magnético o campo
electromagnético. Los impulsos de la fuente magnética permitirán que el dispositivo cargue la batería o capacitor hasta un nivel utilizable de tensión o corriente. Con el fin de obtener una energía óptima, el campo magnético tiene que ser generado a una frecuencia que coincida con la frecuencia natural del compuesto magnetoestrictivo/piezoeléctrico . Una energía cercana a la energía óptima puede ser obtenida si el campo magnético fuera generado en una frecuencia en el rango del 90 al 110% de la frecuencia resonante natural de este compuesto. Además, el nuevo dispositivo magnetoestrictivo/piezoeléctrico que proporciona energía a una batería, capacitor u otro dispositivo de almacenamiento podría ser utilizado en conjunto con un regulador de tensión a fin de proporcionar una tensión eléctrica específica. El dispositivo también podría funcionar sin el uso de un regulador en algunas aplicaciones. Esta energía generada sería encerrada en un recinto de batería común o no común que pudiera utilizarse a través de todos los dispositivos que emplean formas de batería AAA, AA, C, D u otras formas comunes de batería. Esta nueva batería de generación de energía sería llamada una NPB (Batería Energizada de Red) . La batería podría ser alimentada a través de un dispositivo o múltiples dispositivos de generación magnética. Además, un dispositivo único de generación magnética podría alimentar a múltiples NPBs. Este nuevo dispositivo podría ser configurado
para suministrar energía a cualquier número de dispositivos energizados de batería y también podrían alimentar y consultar a una etiqueta RFID en largas distancias. El campo magnético de impulsos también podría ser codificado para proporcionar instrucciones al dispositivo de recepción para la operación de encendido, apagado u otra tarea u operación específica, tal como el almacenamiento de nuevos datos en memoria, el borrado de la memoria o para ir al estado de dormir. Una modalidad preferida de la presente invención puede aumentar la capacidad con respecto a la tecnología actual de la batería manteniendo una carga en curso para alimentar el equipo de utilización, con lo cual, se proporciona una vida de anaquel potencialmente infinita. Esto tendrá ventajas significantes en la conf labilidad del equipo de utilización. La presente invención también podría proporcionar una fuente de energía para las tecnologías médica, biomédica, de visión nocturna, GPS, de radios, sensores, activadores y tecnologías de colección de inteligencia. La capacidad para transmitir datos a la batería puede proporcionar beneficios adicionales tales como la conservación de la energía, los cambios de modo, la renovación de los datos y otros . Los materiales magnetoestrictivos fueron descubiertos en la década de 1840s por James Prescott Joule,
cuando notó que el hierro cambio de longitud en respuesta a los cambios de magnetismo y nombró el fenómeno como Efecto Joule . Cómo funciona: Los materiales magnetoestrictivos se expanden cuando son expuestos a un campo magnético, presentando el efecto de Joule o de Magnetoestricción. Esto sucede debido a que los dominios magnéticos en el material se alinean con el campo magnético. En forma similar, cuando el material es alargado (estirado o comprimido) cambia su energía magnética. Este fenómeno es llamado efecto magnetomecánico o Efecto de Villari . Algunos ejemplos de materiales magnetoestrictivos: * cobalto * hierro * níquel * ferrita * aleaciones de terbio (Terfenol-D) * Metglass * Galfenol (Galio y Hierro) Debido a que el efecto de Magnetoestricción involucra el intercambio bidireccional de energía entre los estados magnético y elástico, los materiales magnetoestrictivos cuando son colocados juntos con un material piezoeléctrico, proporcionan un mecanismo que
produce una tensión AC a partir de un campo electromagnético alternante .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista esquemática que muestra el concepto básico de la expansión magnetoestrictiva. La Figura 2 es una vista en perspectiva de materiales unidos que forman un compuesto de la presente invención. La Figura 3 es una vista esquemática que muestra el mecanismo de magnetoestricción . La Figura 4 es un diagrama de alambrado que muestra el uso de la técnica anterior de una bobina para la generación de energía. La Figura 5 es un diagrama de alambrado que muestra la generación de energía a través del compuesto magnetoestrictivo-piezoeléctrico . La Figura 6 es un diagrama de un circuito que crea el campo electromagnético que puede ser modulado con comandos y datos . La Figura 7 es una vista en corte de una forma de batería de acuerdo con la presente invención. Las Figuras 8a y 8b son vistas de otra modalidad de la batería (Figura 8a) y una serie de estas baterías montadas sobre un substrato (Figura 8b) .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 ilustra el efecto de Magnetoestricción de Joule AL/L de una muestra cilindrica 10 , que se origina a partir de un campo magnético (H) que es aplicado a lo largo del eje longitudinal X. La muestra cilindrica 10 del material magnetoestrictivo es provocada que se estire a partir de una longitud L antes de la aplicación de un campo magnético en la longitud L + AL durante la aplicación de un campo magnético. La Figura 2 ilustra una capa del material magnetoestrictivo 12 y una capa del material piezoeléctrico 14 unidas juntas para formar un compuesto 20 del material magnetoestrictivo y el material piezoeléctrico. El compuesto, que podría tener una diversidad de configuraciones, es colocado en el campo magnético H. Cuando el campo magnético H sea aplicado al compuesto 20 , el material magnetoestrictivo 12 se estira, y con lo cual coloca una deformación sobre el material piezoeléctrico 14 , de esta manera, se induce una tensión proporcional en el material piezoeléctrico 14 . En función de la configuración del compuesto 20 , la aplicación del campo magnético podría provocar que el material magnetoestrictivo 12 se estire, que se doble o que se distorsione de otro modo. La información con respecto a los compuestos de laminado magnetoeléctrico y aleaciones magnetoestrictivas podría ser encontrada en Applied Physical Letter NO. 87-
222504 con fecha del 28 de Noviembre del 2005, la cual se incorpora en la presente como referencia. Con referencia a la Figura 3, se muestra de manera esquemática una representación que compara (1) en la porción superior de la Figura 3, las moléculas M del material magnetoestrictivo 12 situadas en forma aleatoria cuando no es sometido a un campo magnético H y (2), en la porción inferior de la Figura 3, la alineación de las moléculas M cuando el material magnetoestrictivo 12 es sometido al campo magnético H. como puede observarse en la Figura 3, la longitud del material magnetoestrictivo 12 se incrementa a medida que se alinean las moléculas M con la aplicación del campo magnético (H) . El incremento en la longitud es designado por la letra e . El mecanismo de magnetoestricción en el nivel atómico es una materia relativamente compleja aunque en un nivel macroscópico podría ser separado en dos procesos distintos. El primer proceso es dominado por la migración de las paredes de dominio dentro del material en respuesta a los campos magnéticos externos. El segundo proceso, es la rotación de los dominios. Estos dos mecanismos permiten que el material cambie la orientación del dominio, lo cual a su vez provoca un cambio dimensional. Debido a que la deformación es isocora, existe un cambio dimensional opuesto en la dirección ortogonal. Aunque podrían existir muchos
mecanismos para la reorientación de los dominios, se mantiene la idea básica que se representa en la Figura 3, de manera que la rotación y el movimiento de los dominios magnéticos provoquen el cambio de la longitud física en el material. La Figura 4 es un diagrama de alambrado que muestra el uso de la técnica anterior de una bobina 16 para la generación de electricidad. Un dispositivo RFID común de la técnica anterior utiliza un capacitor de bobina 16 para capturar el campo electromagnético a fin de alimentar el dispositivo RFID. Esta técnica funciona bien para alcances hasta de un metro. El campo electromagnético (campo H) cae a una velocidad exponencial a medida que aumenta la distancia entre el dispositivo RFID y la fuente de energía. De esta manera, la sensibilidad del capacitor de bobina 16 no puede capturar energía suficiente de una ubicación de fuente de energía más allá alrededor de un metro del dispositivo RFID de la técnica anterior y su capacitor de bobina 16. La Figura 5 es un diagrama de alambrado que muestra la alimentación de alcance corto-medio-largo a través de un compuesto magnetoestrictivo-piezoeléctrico 20 como es señalado en la presente invención. La presente invención toma ventaja de un mecanismo altamente eficiente que crea energía eléctrica a partir de un campo magnético débil. Debido al hecho que el compuesto 20 es mucho más eficiente que un capacitor de bobina, el compuesto
operará en un campo magnético mucho más bajo con lo cual tendrá un alcance más largo. Asimismo, a medida que el dispositivo que contiene el compuesto 20 es movido a través del campo magnético de la tierra, será generada una tensión. Esto permitirá que el dispositivo sea recargado simplemente al moverlo. Un dispositivo magnetoestrictivo-piezoeléctrico que utiliza el compuesto 20 en un tamaño aproximadamente de un centímetro cuadrado puede producir un voltio por Oersted de intensidad de campo magnético. (El campo magnético de la tierra es aproximadamente de una mitad de Oersted) . Con referencia a la Figura 6 se muestra un circuito que crea el campo electromagnético que puede ser modulado con comandos y datos. Un oscilador 101 funciona a una frecuencia de 4.00 MHz. El oscilador 101 también puede ser el oscilador para el microprocesador (no se muestra) . En la mayoría de diseños de microprocesador, se utiliza un cristal para cronometrar el microprocesador. El cristal utilizado por el microprocesador puede ser compartido por el excitador de bobina 105 que se describe de aquí en adelante. La salida del oscilador 101 excita un contador/divisor 102 que recibe la señal de 4.00 MHz y la divide entre 32. El. contador/divisor 102 crea una señal de onda cuadrada de 125 kHz. Si el cristal del microprocesador fuera de 8 MHz, sería necesario dividir la frecuencia entre 64 con el propósito de obtener la señal
requerida de 125 kHz. Una compuerta NY 103 es proporcionada, de manera que pueda encender y apagar la señal de 125 kHz en función del nivel de la entrada de datos. Si la entrada de datos fuera un uno, la señal de 125 kHz pasará a través de la misma. Si la entrada de datos fuera un cero, la señal de 125 kHz será bloqueada . y ninguna señal pasará a través del inversor 104. El inversor 104 crea dos fases de la señal de 125 kHz para excitar un capacitor de bobina 106 desde ambos extremos. Son proporcionados dos excitaciones 105 que son dispositivos de corriente pesada. Estos pueden excitar el capacitor de bobina 106 desde ambos extremos. Al excitar el capacitor de bobina 106 de este modo con los excitadores de corriente pesada 105, una menor tensión es requerida desde el suministro de energía. Si la bobina fuera excitada desde un lado único, el resultado sería la mitad de lo que puede ser obtenido mediante la excitación del capacitor de bobina 106 en ambos lados. El resultado final es un campo electromagnético que emana del capacitor de bobina 106 y que efectúa la irradiación en el área alrededor del capacitor de bobina 106. Con referencia a la Figura 7, se muestra una batería 30 formada de acuerdo con la presente invención. Aunque la batería 30 mostrada en la Figura 7 tiene una forma exterior de una batería común de alumbrado portátil, de pluma linterna, por ejemplo, con un tamaño de A, AA, ???, C o D,
esta batería 30 podría tener una amplia diversidad de formas y construcciones. Todos los tipos de batería podrían ser un candidato para su reemplazo con este tipo de dispositivo. Como se muestra en la Figura 7, se proporciona una batería 30 u otro dispositivo de almacenamiento tal como un dispositivo ferro-capacitor que tiene una cubierta sustancialmente cilindrica 32 con una terminal positiva 34 en un extremo y una terminal negativa 36 en el otro extremo. Un regulador de tensión 38 se muestra situado ligeramente por debajo del punto medio de la cubierta 32. El regulador de tensión 38 podría ser uno tal como el vendido por National Semiconductor, San José, California, como su ítem No. LM78L05. El área superior 39 entre el regulador de tensión 38 en la terminal positiva 34 tiene situada en la misma un capacitor o ferrocapacitor . Los capacitores y ferrocapacitores son bien conocidos en la técnica de los circuitos integrados. Entre el regulador de tensión 38 y la terminal negativa 36 se encuentran una o más celdas magnetoestrictivas/piezoeléctricas 20. Si se deseara, el compuesto de celda magnetoestrictiva/piezoeléctrica podría ser situado entre el regulador de tensión 38 y la terminal positiva 34 y el PZT podría ser situado entre el regulador de tensión 38 y la terminal negativa. Además, para algunas aplicaciones en donde la regulación de tensión no es un factor, el regulador de tensión podría ser omitido.
Con referencia a las Figuras 8a y 8b se muestra una modalidad modificada de la batería/capacitor 50 que es plana y podría ser totalmente pequeña, por ejemplo, si tuviera una forma rectangular, sería tan pequeña como 100 milímetros de longitud y 10 milímetros de ancho con un espesor en el intervalo de 0.5 a 1 milímetro. Una batería/capacitor modificado único 50 se muestra en la Figura 8a e incluye un substrato de un plástico delgado flexible tal como Maylar® o Kapton®, un primer electrodo 52, un segundo electrodo 54 y una unidad discreta de PZT 58. El primer electrodo 52 es montado en forma directa sobre el substrato 51. La unidad discreta de PZT 58 también es situada en forma directa sobre el substrato 51 con el segundo electrodo 54 que es situado sobre la unidad discreta de PZT 58. Una celda magnetoestrictiva/piezoeléctrica 56 se encuentra separada de la batería/capacitor 50 y es conectada con los mismos a través de un regulador de tensión 53 por medio de los conductores 55 y 57. Con referencia a la Figura 8b, se muestra una pluralidad de baterías/capacitores modificados 50 que son montados sobre una lámina o substrato plano 60 de Maylar® o Kapton®. Aunque la Figura 8b muestra 48 baterías /capacitores 50 montados sobre el substrato 60, podrían existir cientos o incluso más de un millar de baterías/capacitores 50 montados sobre el substrato 60. Las baterías/capacitores 50 podrían
tener una tensión en el orden de 1.5 voltios y cada uno podría generar un amperaje de 1 miliamperio. De esta manera, suponiendo que fueran montadas 100 baterías/capacitores 50 sobre el substrato 60 y que fueran alambrados en paralelo, estos podrían generar una corriente tan alta como 2 amperios. Una celda única magnetoestrictiva/piezoeléctrica 58 podría proporcionar energía a muchas baterías/capacitores 50, posiblemente tantos como 10,000. El substrato 60 de Maylar® o Kapton® tiene que ser lo suficientemente delgado, de modo que el substrato 60 con las baterías 50 montadas en el mismo pudieran ser enrolladas en una forma cilindrica por conveniencia de uso. Un espesor de 0.5 a 1 milímetros para el substrato 60 sería adecuado. Un tipo de dispositivo electroactivo magnetoestrictivo magnético pasivo es una máquina segadora de energía de vibración vendida por Ferro Solutions, Inc, Cambridge, MA, que se cree incorpora las características descritas en la Patente de los Estados Unidos No. 6, 984,902. Otra técnica anterior incluye la Patente de los Estados Unidos No. 6, 725, 713, que describe el uso de materiales piezoeléctricos para la generación de energía a partir de un neumático giratorio. Las características del dispositivo magnetoestrictivo/piezoeléctrico y su uso incluyen: · El dispositivo genera energía eléctrica con el uso
de campos magnéticos. • El dispositivo utiliza impulsos magnéticos o electromagnéticos para generar un impulso de energía eléctrica. La fuente magnética puede ser a partir de una fuente local o distante. • La energía eléctrica puede ser generada a partir del dispositivo mediante la rotación del mismo en un campo magnético o dentro del campo magnético de la tierra. La energía también puede . ser generada transmitiendo un campo electromagnético al dispositivo en la mayoría de las frecuencias aunque es más eficiente en la frecuencia resonante del dispositivo. • La tensión y corriente de energía eléctrica son proporcionales al material piezoeléctrico o un material similar. • Cuando el material piezoeléctrico sea flexionado, deformado o desplazado por cualquier material, sobre todo, un material magnetoestrictivo, el material piezoeléctrico producirá una tensión. · La energía del dispositivo puede ser utilizada como un impulso de tiempo o acumulada en una batería o capacitor para conseguir tensiones o corriente más grande. • El dispositivo podría ser utilizado para alimentar dispositivos médicos, sensores, transmisores y otros dispositivos pequeños que requieren un mínimo o ningún
mantenimiento o el reemplazo de la batería. • El dispositivo puede ser utilizado para suministrar energía a dispositivos RFID que utilizan un equipo de generación remota de campo magnético. · Los datos pueden ser transmitidos en base a la señal portadora de fuentes de energía de impulsos al dispositivo para interrogar o dirigir al dispositivo una respuesta. Esta información podría ser EPC, SKU u otros datos de serie. · El dispositivo genera energía eléctrica con el uso de campos magnéticos y almacena la energía en un banco de capacitores ferroeléctricos o una batería recargable. La energía eléctrica puede ser generada a partir del dispositivo mediante la rotación del mismo en un campo magnético o dentro del campo magnético de la tierra. La energía también puede ser generada mediante la transmisión de un campo electromagnético al dispositivo en la mayoría de frecuencias aunque es más eficiente en la frecuencia resonante del compuesto 20. Un campo magnético exterior a esta frecuencia resonante activará el material magnetoestrictivo aunque no de manera tan eficiente como si estuviera en la frecuencia resonante natural del compuesto o en el rango del 90 al 110% de esta frecuencia resonante. El envío del campo magnético en la frecuencia resonante del compuesto permitirá la transferencia de energía en un factor
de 10x o más si se compara con la frecuencia no resonante. • La tensión y corriente de energía eléctrica es proporcional a las características del material piezoeléctrico o de materiales similares. Como sería esperado, una pieza más grande de material piezoeléctrico producirá más energía que una pieza más pequeña. • Cuando el material piezoeléctrico sea flexionado, deformado o desplazado por cualquier material, sobre todo un material magnetoestrictivo, el material piezoeléctrico producirá una tensión. • La energía del dispositivo puede ser acumulada en una batería o capacitor para conseguir tensiones o una corriente más grande. • La batería que está siendo cargada podría ser una lámina enrollada hasta de miles de capacitores ferroeléctricos todos acoplados juntos en paralelo. La descripción detallada anterior de la presente invención es dada con propósitos explicativos. Será aparente para aquellas personas expertas en la técnica que pueden realizarse numerosos cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención. En consecuencia, la totalidad de la descripción anterior será interpretada en un sentido ilustrativo y no limitativo, el alcance de la invención es definido simplemente por las reivindicaciones adjuntas. Se hace constar que con relación a esta fecha el
mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (29)
- REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Una batería, caracterizada porque comprende: a) un compuesto de (i) un material magnetoestrictivo y (ii) un material piezoeléctrico que genera electricidad cuando es sometido a un campo magnético de impulsos o continuo; y b) un capacitor o ferrocapacitor conectado con la misma .
- 2. La batería de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el material piezoeléctrico es titanato de zirconato de plomo (PZT) .
- 3. La batería de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque comprende un regulador de tensión situado entre el compuesto y el capacitor o ferrocapacitor .
- 4. La batería de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque comprende un substrato flexible que soporta el compuesto y el capacitor o ferrocapacitor .
- 5. La batería de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el substrato flexible es formado a partir de un material seleccionado del grupo que consiste de poliéster y poliimida.
- 6. La batería de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque comprende un substrato flexible que soporta el compuesto, el regulador de tensión y el capacitor o ferrocapacitor .
- 7. La batería de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el compuesto ha sido sometido a un campo magnético que tiene una frecuencia dentro del intervalo del 90 al 110% de la frecuencia resonante natural del compuesto.
- 8 . La batería de múltiples unidades comprende una pluralidad de baterías de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizada porque son alambradas en paralelo y montadas sobre un substrato flexible.
- 9. La batería de múltiples unidades de conformidad con la reivindicación 8 , caracterizada porque el substrato flexible con la pluralidad de baterías montadas en el mismo es configurado en una forma cilindrica.
- 10 . La batería de múltiples unidades de conformidad con la reivindicación 9 , caracterizada porque la forma cilindrica tiene un primer extremo y un segundo extremo y además incluye un par de electrodos uno en el primer extremo y el otro en el segundo extremo.
- 11 . La batería de múltiples unidades de conformidad con la reivindicación 8 , caracterizada además porque comprende un regulador de tensión situado entre el compuesto y el capacitor o ferrocapacitor al menos en algunas de las baterías .
- 12 . La batería de múltiples unidades de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizada además porque comprende electrodos unidos con uno o más capacitores o ferrocapacitores .
- 13 . Un método para la formación de una batería, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) proporcionar un compuesto de (i) un material magnetoestrictivo y (ii) un material piezoeléctrico de titanato de zirconato de plomo (PZT) que genera electricidad cuando es sometido a un campo magnético, el compuesto tiene una frecuencia resonante natural; (b) conectar el compuesto con un capacitor o ferrocapacitor, y (c) someter el compuesto a un campo magnético que tenga una frecuencia resonante en el intervalo del 90 al 110% de la frecuencia resonante natural del compuesto.
- 14 . El método de conformidad con la reivindicación 13 , caracterizado además porque comprende la etapa de posicionar un regulador de tensión entre el compuesto y el capacitor o ferrocapacitor .
- 15 . El método de conformidad con la reivindicación 13 , caracterizado además porque comprende la etapa de montar el compuesto y el capacitor o ferrocapacitor sobre un substrato flexible.
- 16 . El método de conformidad con la reivindicación 13 , caracterizado además porque comprende la etapa de montar una pluralidad de las baterías sobre un substrato flexible y alambrar al menos algunas de las baterías en paralelo con otras de las baterías.
- 17 . El método de conformidad con la reivindicación 16 , caracterizado además porque comprende la etapa de formar el substrato flexible con la pluralidad de baterías montada en el mismo en una de la pluralidad de formas discretas.
- 18 . El método de conformidad con la reivindicación 17 , caracterizado porque la pluralidad de formas discretas incluye una forma cilindrica y además comprende la etapa de fijar los electrodos en la forma discreta.
- 19 . El método de conformidad con la reivindicación 13 , caracterizado además porque comprende la etapa de crear el campo magnético mediante: (a) proporcionar un sistema excitador de bobina que tiene un oscilador, un divisor, una compuerta Y y un inversor y un capacitor de bobina que tiene un primer extremo y un segundo extremo; (b) transmitir una señal del oscilador en una primera frecuencia al divisor, el divisor reduce la frecuencia de la señal; (c) transmitir la frecuencia reducida a la compuerta Y y al inversor, el inversor crea dos fases de la señal de frecuencia reducida; (d) transmitir las fases al primer y segundo excitadores; y (e) transmitir la señal del primer excitador al primer extremo del capacitor de bobina y del segundo excitador al segundo extremo del capacitor de bobina.
- 20 . Un método de formación de una batería, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) formar una estructura que tenga (i) un compuesto de material magnetoestrictivo y de material piezoeléctrico, (ii) una primera terminal en una primera ubicación, (iii) una segunda terminal en una segunda ubicación, y (iv) un capacitor o ferrocapacitor, el capacitor o ferrocapacitor es situado entre el compuesto y (A) la primera terminal o (B) la segunda terminal; y (b) someter la estructura a un campo magnético de impulsos o continuo.
- 21 . El método de conformidad con la reivindicación 20 , caracterizado porque el material piezoeléctrico es titanato de zirconato de plomo (PZT) .
- 22 . El método de conformidad con la reivindicación 20 , caracterizado porque el compuesto tiene una frecuencia resonante natural y además incluye la etapa de someter el compuesto a un campo magnético que tiene una frecuencia en el intervalo del 90 a 110% de la frecuencia resonante natural del compuesto.
- 23. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque comprende la etapa de situar un regulador de tensión entre el compuesto y el capacitor o ferrocapacitor .
- 24. Una batería, caracterizada porque comprende una estructura que tiene una primera terminal y una segunda terminal y es formada a través de los procesos de: (a) situar sobre la estructura un compuesto de (i) un primer material que se estira, flexiona o es desplazado de otro modo cuando es sometido a un campo magnético y (ii) un material que genera electricidad cuando es sometido a una deformación; (b) situar un regulador de tensión en la cubierta entre el compuesto y la primera terminal o la segunda terminal; y (c) situar un capacitor o ferrocapacitor sobre el lado opuesto del regulador de tensión del compuesto; y (d) someter el compuesto a un campo magnético.
- 25. La batería de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada porque el proceso de formación incluye la etapa de someter el compuesto a un campo magnético de impulsos o continuó que tiene una frecuencia en el intervalo del 90 al 110% de la frecuencia resonante natural del compuesto .
- 26. La batería de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada porque el material que genera electricidad es titanato de zirconato de plomo (PZT) .
- 27. Un sistema de generación de energía, caracterizado porque comprende un compuesto de: (a) un material magnetoestrictivo que se estira, flexiona o es desplazado de otro modo cuando es sometido a un campo magnético, y (b) un segundo material que genera electricidad cuando es sometido a una deformación, el segundo material es unido con el material magnetoestrictivo y es colocado en una deformación, en base al alargamiento, flexión u otro desplazamiento del material magnetoestrictivo.
- 28. El sistema de generación de energía de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el segundo material es un compuesto de plomo, zirconato y titanato (PZT) .
- 29. La combinación del sistema de generación de energía de conformidad con la reivindicación 27 y un sistema excitador de bobina para la creación de un campo electromagnético, el sistema excitador de bobina caracterizado porque comprende: un oscilador que transmite una señal en una primera frecuencia a un divisor, el divisor reduce la frecuencia de la señal y transmite la señal de frecuencia reducida a una compuerta NY, que es abierta con los datos para registrar la señal salida de la posición de encendido a apagado y de la posición de apagado a encendido, y un inversor que crea dos fases de la señal de frecuencia reducida que es recibida desde la compuerta NY y que transmite las fases, de manera respectiva, al primer y segundo excitadores, el primer excitador transmite la señal de frecuencia reducida al primer extremo del capacitor de bobina y el segundo excitador transmite la señal de frecuencia reducida al segundo extremo del capacitor de bobina .
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