RU2804903C1 - Electrostatic microelectromechanical generator for charging a chemical current source - Google Patents
Electrostatic microelectromechanical generator for charging a chemical current source Download PDFInfo
- Publication number
- RU2804903C1 RU2804903C1 RU2022117455A RU2022117455A RU2804903C1 RU 2804903 C1 RU2804903 C1 RU 2804903C1 RU 2022117455 A RU2022117455 A RU 2022117455A RU 2022117455 A RU2022117455 A RU 2022117455A RU 2804903 C1 RU2804903 C1 RU 2804903C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- current source
- electrode
- cathode
- anode
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к микроэлектромеханическим генераторам, преобразующим энергию механических колебаний в электрическую энергию, и может быть использовано для подзаряда химического источника тока. The present invention relates to electrical engineering, in particular to microelectromechanical generators that convert the energy of mechanical vibrations into electrical energy, and can be used to recharge a chemical current source.
Известен электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока (Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока [Текст]: пат. 2717333 С1 Рос. Федерация: МПК H02N 1/00 / Драгунов В.П., Синицкий Р.Е., Остертак Д.И.; заявитель и патентообладатель Новосибирск. гос. техн. унив. - №2019124154; заявл. 25.07.19; опубл. 23.03.20, Бюл. №9. - 8 с.: ил.). Катод первого диода соединен с постоянным конденсатором, катодом стабилитрона и первым переменным конденсатором, второй электрод первого переменного конденсатора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, анод второго диода соединен со вторым переменным конденсатором и подключен к положительному полюсу источника напряжения, катод второго диода подключен к положительному полюсу химического источника тока и соединен с анодом стабилитрона и вторым электродом постоянного конденсатора, анод третьего диода подключен к отрицательному полюсу химического источника тока, катод третьего диода соединен со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода.An electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source is known (Electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source [Text]: Pat. 2717333 C1 Russian Federation: IPC H02N 1/00 / Dragunov V.P., Sinitsky R.E., Ostertak D .I.; applicant and patent holder Novosibirsk State Technical University - No. 2019124154; application 07.25.19; publ. 03.23.20, Bulletin No. 9. - 8 p.: ill.). The cathode of the first diode is connected to the permanent capacitor, the cathode of the zener diode and the first variable capacitor, the second electrode of the first variable capacitor is connected to the negative pole of the voltage source, the anode of the second diode is connected to the second variable capacitor and connected to the positive pole of the voltage source, the cathode of the second diode is connected to the positive pole chemical current source and connected to the anode of the zener diode and the second electrode of the constant capacitor, the anode of the third diode is connected to the negative pole of the chemical current source, the cathode of the third diode is connected to the second electrode of the second variable capacitor and the anode of the first diode.
Однако в указанном устройстве подзаряд химического источника тока осуществляется только во время фазы разряда первого переменного конденсатора.However, in this device, recharging of the chemical current source is carried out only during the discharge phase of the first variable capacitor.
Кроме того, известен электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока (Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока [Текст]: пат. 2692092 С1 Рос. Федерация: МПК H02N 1/00 / Драгунов В.П., Синицкий Р.Е., Остертак Д.И.; заявитель и патентообладатель Новосибирск. гос. техн. унив. - №2018100709; заявл. 10.01.18; опубл. 21.06.19, Бюл. №18. - 8 с.: ил.), являющийся прототипом предлагаемого изобретения и содержащий три диода, два переменных конденсатора, один постоянный конденсатор, стабилитрон и источник напряжения. Катод первого диода соединен с постоянным конденсатором, катодом стабилитрона и первым переменным конденсатором, второй электрод первого переменного конденсатора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, анод второго диода соединен со вторым переменным конденсатором и подключен к положительному полюсу источника напряжения, катод второго диода подключен к отрицательному полюсу химического источника тока и соединен с анодом третьего диода, катод третьего диода соединен со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, положительный полюс химического источника тока соединен с анодом стабилитрона и вторым электродом постоянного конденсатора.In addition, an electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source is known (Electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source [Text]: Pat. 2692092 C1 Russian Federation: IPC H02N 1/00 / Dragunov V.P., Sinitsky R.E. , Ostertak D.I.; applicant and patent holder Novosibirsk State Technical University - No. 2018100709; application 01.10.18; publ. 06.21.19, Bulletin No. 18. - 8 p.: ill.), which is a prototype of the invention and containing three diodes, two variable capacitors, one constant capacitor, a zener diode and a voltage source. The cathode of the first diode is connected to the permanent capacitor, the cathode of the zener diode and the first variable capacitor, the second electrode of the first variable capacitor is connected to the negative pole of the voltage source, the anode of the second diode is connected to the second variable capacitor and connected to the positive pole of the voltage source, the cathode of the second diode is connected to the negative pole chemical current source and connected to the anode of the third diode, the cathode of the third diode is connected to the second electrode of the second variable capacitor and the anode of the first diode, the positive pole of the chemical current source is connected to the anode of the zener diode and the second electrode of the permanent capacitor.
Однако в указанном устройстве подзаряд химического источника тока осуществляется только во время фазы разряда первого переменного конденсатора, а во время фазы заряда первого переменного конденсатора осуществляется разряд химического источника тока. However, in the said device, the chemical current source is recharged only during the discharge phase of the first variable capacitor, and during the charging phase of the first variable capacitor, the chemical current source is discharged.
Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является усовершенствование конструкции, позволяющее генератору осуществлять подзаряд химического источника тока на протяжении всего цикла преобразования энергии.The objective (technical result) of the proposed invention is to improve the design, allowing the generator to recharge a chemical current source throughout the entire energy conversion cycle.
Поставленная задача достигается тем, что в известный электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока, содержащий постоянный конденсатор, первый диод, первый переменный конденсатор, соединенный с катодом первого диода и постоянным конденсатором, а вторым электродом подключенный к отрицательному полюсу источника напряжения, второй диод, подключенный анодом к положительному полюсу источника напряжения, а катодом подключенный к отрицательному полюсу химического источника тока, второй переменный конденсатор, соединенный с анодом второго диода и подключенный к положительному полюсу источника напряжения, третий диод, соединенный катодом со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, а анодом соединенный с катодом второго диода и подключенный к отрицательному полюсу химического источника тока, стабилитрон, соединенный катодом с первым переменным конденсатором, катодом первого диода и постоянным конденсатором, а анодом соединенный со вторым выводом постоянного конденсатора и подключенный к положительному полюсу химического источника тока введены четыре диода, образующие однофазный двухполупериодный диодный мост, к выходным выводам которого подключен химический источник тока; а также отсутствует накопительный конденсатор и стабилитрон.This task is achieved by the fact that in a known electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source, containing a constant capacitor, a first diode, a first variable capacitor connected to the cathode of the first diode and a constant capacitor, and a second electrode connected to the negative pole of the voltage source, a second diode, connected by the anode to the positive pole of the voltage source, and by the cathode connected to the negative pole of the chemical current source, a second variable capacitor connected to the anode of the second diode and connected to the positive pole of the voltage source, a third diode connected by the cathode to the second electrode of the second variable capacitor and the anode of the first diode , and the anode connected to the cathode of the second diode and connected to the negative pole of the chemical current source, a zener diode connected by the cathode to the first variable capacitor, the cathode of the first diode and a constant capacitor, and the anode connected to the second terminal of the constant capacitor and connected to the positive pole of the chemical current source are introduced four diodes forming a single-phase full-wave diode bridge, to the output terminals of which a chemical current source is connected; and there is also no storage capacitor and zener diode.
На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого электростатического микроэлектромеханического генератора для подзаряда химического источника тока.The drawing shows a schematic electrical diagram of the proposed electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source.
Предлагаемый генератор содержит диоды 1-7 и переменные конденсаторы 8, 9. Катод диода 1 соединен с катодом диода 5, анодом диода 6 и переменным конденсатором 8, второй электрод переменного конденсатора 8 подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, анод диода 2 и переменный конденсатор 9 подключены к положительному полюсу источника напряжения, катод диода 2 соединен с анодами диодов 3 и 4 и катодом диода 7, аноды диодов 5 и 7 подключены к отрицательному полюсу химического источника тока, а катоды диодов 4 и 6 подключены к положительному полюсу химического источника тока, катод диода 3 соединен со вторым электродом переменного конденсатора 9 и анодом диода 1.The proposed generator contains diodes 1-7 and variable capacitors 8, 9. The cathode of diode 1 is connected to the cathode of diode 5, the anode of diode 6 and variable capacitor 8, the second electrode of variable capacitor 8 is connected to the negative pole of the voltage source, the anode of diode 2 and variable capacitor 9 connected to the positive pole of the voltage source, the cathode of diode 2 is connected to the anodes of diodes 3 and 4 and the cathode of diode 7, the anodes of diodes 5 and 7 are connected to the negative pole of the chemical current source, and the cathodes of diodes 4 and 6 are connected to the positive pole of the chemical current source, cathode diode 3 is connected to the second electrode of the variable capacitor 9 and the anode of diode 1.
Предлагаемый генератор работает следующим образом. Под действием внешних механических колебаний емкость переменных конденсаторов 8 и 9 изменяется в противофазе. При увеличении емкости переменного конденсатора 8 (уменьшении емкости переменного конденсатора 9) через диоды 1, 2, 4 и 5 течет ток, создаваемый источником напряжения, и химический источник тока подзаряжается. При уменьшении емкости переменного конденсатора 8 (увеличении емкости переменного конденсатора 9) переменный конденсатор 8 разряжается через химический источник тока (течет ток подзаряда через диоды 6, 7 и 3). Под действием внешней механической силы процесс преобразования энергии и подзаряда химического источника тока повторяется. The proposed generator works as follows. Under the influence of external mechanical vibrations, the capacitance of variable capacitors 8 and 9 changes in antiphase. When the capacitance of the variable capacitor 8 increases (the capacitance of the variable capacitor 9 decreases), the current generated by the voltage source flows through diodes 1, 2, 4 and 5, and the chemical current source is recharged. When the capacitance of the variable capacitor 8 decreases (the capacitance of the variable capacitor 9 increases), the variable capacitor 8 is discharged through a chemical current source (a charging current flows through diodes 6, 7 and 3). Under the influence of an external mechanical force, the process of energy conversion and recharging of the chemical current source is repeated.
Таким образом, за счет усовершенствования конструкции, предлагаемый электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока позволяет осуществлять подзаряд химического источника тока на протяжении всего цикла преобразования энергии как во время фазы заряда первого переменного конденсатора, так и во время фазы его разряда. При этом отсутствие постоянного конденсатора исключает необходимость использования стабилитрона.Thus, by improving the design, the proposed electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source allows recharging the chemical current source throughout the entire energy conversion cycle, both during the charging phase of the first variable capacitor and during its discharge phase. Moreover, the absence of a permanent capacitor eliminates the need to use a zener diode.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2804903C1 true RU2804903C1 (en) | 2023-10-09 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202634316U (en) * | 2012-06-04 | 2012-12-26 | 国网电力科学研究院 | Energy taking device based on capacitive voltage divider |
RU2528430C2 (en) * | 2013-01-15 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for additional charging of chemical current source |
RU2692092C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-06-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
RU2716813C1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-03-17 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
RU2717333C1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-03-23 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202634316U (en) * | 2012-06-04 | 2012-12-26 | 国网电力科学研究院 | Energy taking device based on capacitive voltage divider |
RU2528430C2 (en) * | 2013-01-15 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for additional charging of chemical current source |
RU2692092C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-06-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
RU2716813C1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-03-17 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
RU2717333C1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-03-23 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2011129749A (en) | VOLTAGE BALANCING DEVICE FOR ACCUMULATOR BATTERY SYSTEM | |
CN108768176B (en) | Three-level Boost circuit and inverter system | |
RU2804903C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for charging a chemical current source | |
Lee et al. | A new unity-gain 5-level active neutral-point-clamped (UG-5L-ANPC) inverter | |
RU2692092C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging | |
RU2774299C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for charging a chemical current source | |
KR101973277B1 (en) | Damper and an electrical energy converting device using the same | |
JP6618184B2 (en) | High voltage generator | |
RU2717333C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging | |
RU2702981C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging | |
CN114629368A (en) | Nine level dc-to-ac converter of switched capacitor high gain | |
de Queiroz | Electrostatic generators for vibrational energy harvesting | |
Huq et al. | Comprehensive comparative analysis of piezoelectric energy harvesting circuits for battery charging applications | |
de Queiroz | Electrostatic energy harvesting without active control circuits | |
RU2549164C2 (en) | Storage capacitor charge arrangement | |
CN216794972U (en) | Switching circuit of low-voltage power supply | |
SU837704A1 (en) | Pulse generator for electroerosion working | |
CN217469498U (en) | High-voltage capacitor charging power supply | |
SU707745A1 (en) | Pulse generator for electro-erosion working | |
RU2040844C1 (en) | Device having no transformer for forced charging of storage battery by asymmetric current | |
RU2001128545A (en) | METHOD FOR CHARGING A CAPACITIVE STORAGE OF ELECTRIC ENERGY AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) | |
Padmanabhan | Nine-level Inverter based Solar Power Generation for Micro Grid Application | |
RU2035830C1 (en) | Converter | |
SU813637A1 (en) | Thyristorized unipolar current pulse generator | |
SU760302A1 (en) | Device for charging storage battery with asymmetric current |