TW201414144A - 能量轉換裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之能量轉換裝置包含振動發電裝置以及整流電路。該振動發電裝置，利用在指定方向上的磁石區塊相對於線圈區塊的相對位移所產生的電磁感應輸出交流電壓。該振動發電裝置具備複數之彈性體部，其在該指定方向上比在與該指定方向正交的方向上更容易變形且將具備該磁石區塊或是該線圈區塊的可動部與支持部連結。該複數之彈性體部，在該指定方向上的該可動部的兩側分別沿著與該指定方向正交的方向配置。該整流電路，係在該交流電壓的極性為正時與為負時對彼此互異的電容器充電的倍壓整流電路。

Description

能量轉換裝置
本發明係關於一種能量轉換裝置。
近年來，關於能量轉換裝置，吾人提出一種利用電磁感應作用將運動能量轉換成電氣能量的能量轉換裝置(例如，文獻1〔日本公開專利公報第2009-11149號〕、文獻2〔美國專利申請公開第2011/0063057號說明書〕)。
在文獻1中，關於能量轉換裝置，記載了如圖25~圖27所示之構造的發電裝置100。
該發電裝置100具備：設置了收納部110a的支持體110，以及配置於收納部110a的永久磁石120以及線圈彈簧130。
支持體110係由3片印刷基板111~113所構成。該支持體110，利用配置在2片印刷基板111、113之間的印刷基板112的矩形形狀的開口部112a，形成收納部110a。
在此，發電裝置100，在印刷基板113的底面，形成了平面線圈114a以及114b。該平面線圈114a以及114b，如圖27所示的，從底面側觀察，配置成方格花紋狀。平面線圈114a以及114b各自形成螺旋狀。另外，平面線圈114a 以及114b以捲繞方向彼此相反的方式形成。
另外，印刷基板113，在與平面線圈114a以及114b的中央部位對應的區域，形成了開口部113a。在該開口部113a埋入由Fe以及Co等材料所構成的磁心(core)115。另外，磁心115，以從印刷基板113的底面突出的方式形成，配置在平面線圈114a以及114b的中央部位。
永久磁石120，如圖25、26所示的，以可在箭號X1方向(箭號X2方向)上移動的方式配置在收納部110a的內部。另外，永久磁石120，如圖26所示的，在箭號Y1方向(箭號Y2方向)上的移動受到限制。另外，永久磁石120，如圖25所示的，形成板狀，同時與平面線圈114a以及114b隔著既定的間隔彼此對向配置。另外，永久磁石120，包含磁化方向為箭號Z1方向的部分(磁區)120a，以及磁化方向為箭號Z2方向的部分120b，而構成多極磁石。因此，在印刷基板113附近，形成了在圖25中以虛線表示的磁力線所代表的磁場。另外，部分120a以及120b，如圖26所示的，從俯視觀察，以交互隣接的狀態(方格花紋狀)配置。另外，如圖25所示的，當永久磁石120配置在基準位置時，部分120a配置在與平面線圈114a對應的區域，同時部分120b配置在與平面線圈114b對應的區域。
線圈彈簧130，如圖25、26所示的，配置在開口部112a的側面112b與永久磁石120的端部120c之間，同時配置在開口部112a的側面112c與永久磁石120的端部120d之間。該一對線圈彈簧130具有推壓的功能，使永久磁石120相對於支持體110在箭號X1方向(箭號X2方向)上配置於既定的基準位置。
在發電裝置100中，由於設置了以使永久磁石120配置在既定的基準位置上的方式進行推壓的線圈彈簧130，故可在對發電裝置100施加外力之際，使永久磁石120容易相對於支持體110振動。
發電裝置100，在印刷基板113的頂面，設置了用來控制在平面線圈114a以及114b所產生的感應電動勢同時將其輸出的電路部116。
當對發電裝置100施加外力，使永久磁石120相對於支持體110在箭號X1方向上移動時，平面線圈114a會因為電磁感應而產生如圖27所示的箭號A方向的感應電流，平面線圈114b會因為電磁感應而產生如圖27所示的箭號B方向的感應電流。因此，可對電路部116供給如圖27所示的C方向的感應電流。另外，當使永久磁石120相對於支持體110在箭號X2方向上移動時，平面線圈114a會因為電磁感應而產生箭號B方向的感應電流，平面線圈114b會因為電磁感應而產生箭號A方向的感應電流。因此，可對電路部116供給與C方向相反方向的感應電流。
另外，文獻2記載了一種具備電磁感應型的發電裝置(power generator)的無線開關(wireless switch)。
在文獻2中，如圖28所示的，記載了一種發電裝置(power generator)，其具備：多極磁石(multi-pole magnet)202；包含利用電磁感應產生感應電流的導體(conductor)204在內的多層印刷基板(multilayer circuit board)206；以及懸架片(suspension sheet)200。懸架片200，與4個撓性部分(flexures)208結合，形成彈簧-質量系統構造(spring-mass structure)。另外，圖28中的箭號210係表示懸架片200的振動方向。
另外，在文獻2中記載了如圖29所示的構造。該構造包含：基板(substrate)1202；藉由2個懸架(suspension)1210從基板1202浮起的驗證質量塊(proof mass)1208；2個懸架(suspension)1210；以及固定於基板1202上的旋轉轉盤(rotary dial)1200。另外，該構造更包含：在旋轉轉盤1200旋轉時旋轉的多葉片凸輪(multi-lobed cam)1204；以及被多葉片凸輪1204推動的從動件(follower)1206。從動件1206與驗證質量塊1208結合。懸架1210在中央部位1212與從動件1206以及驗證質量塊1208結合。另外，懸架1210的端部1214與基板1202結合。多葉片凸輪1204使從動件1206位移並在該位移後使驗證質量塊1208作動。藉此，該構造便可使用旋轉轉盤1200使驗證質量塊1208作動。
吾人考慮在文獻2所記載的發電裝置中，例如，取代懸架片200與4個撓性部分208，而採用在圖29的構造中的驗證質量塊1208與2個懸架1210，並設置旋轉轉盤1200、多葉片凸輪1204、從動件1206。
另外，在文獻2中記載了如圖30所示的電力管理電路(power management circuit)700。該電力管理電路700係由：二極體整流器(diode rectifier)702、電容器704、DC-DC轉換器706、電池708、電子負載(electronic load)710所構成。
另外，在文獻2中，如圖31所示的，記載了使驗證質量塊作動之後所產生的電壓與時間的關係圖。
在上述的發電裝置100中，永久磁石120與平面線圈114a以及114b在支持體110的厚度方向上隔著間隔對向配置。另外，發電裝置100，利用一對線圈彈簧130推壓永久磁石120，使其相對於支持體110在箭號X1方向(箭號X2方向)上配置於既定的基準位置。然而，吾人推測，在該等發電裝置100中，線圈彈簧130的中間部位可能會朝箭號Z1方向位移。因此，在發電裝置100中，因為永久磁石120在厚度方向上的振動使上述的間隔產生變動，發電特性變得不穩定，會有發電效率降低之虞。亦即，像發電裝置100這樣的能量轉換裝置，會有能量轉換特性不穩定，能量轉換效率降低之虞。另外，在發電裝置100中，若使上述的間隔縮小，則永久磁石120會有與平面線圈114a以及114b接觸之虞。
另外，吾人推測，上述的發電裝置100，係藉由印刷基板112的開口部112a的側面112b與永久磁石120接觸，以限制永久磁石120相對於箭號Y1方向(箭號Y2方向)的移動。然而，在該等情況下，永久磁石120在箭號X1方向(箭號X2方向)上振動時會產生滑動電阻，進而導致發電效率降低。
另外，在文獻2所記載的發電裝置中，如上所述的，可使用旋轉轉盤1200 令驗證質量塊1208作動。然而，在上述的電力管理電路700中，由於發電裝置的驗證質量塊1208為減幅振動，故輸出電壓隨著時間經過而減幅，另外在二極體整流器702的2個二極體D1、D4或D2、D3會產生電壓損失(順向電壓下降)。因此，吾人認為，在上述的電力管理電路700中，DC-DC轉換器706的輸入電壓會變得過低。
有鑑於上述問題，本發明之目的在於提供一種可使可動部位移並作動，且可提高能量轉換效率的能量轉換裝置。
本發明之第1態樣的能量轉換裝置包含：振動發電裝置以及整流電路。該振動發電裝置，具有在對向方向上彼此對向的磁石區塊以及線圈區塊，並利用在與該對向方向正交的指定方向上的該磁石區塊相對於該線圈區塊的相對位移所產生的電磁感應輸出交流電壓。該整流電路將該振動發電裝置所輸出的該交流電壓整流並輸出。該振動發電裝置包含：具備該磁石區塊與該線圈區塊其中一方的可動部；該可動部配置在內側的支持部；以及將該可動部與該支持部連結的複數之彈性體部。該複數之彈性體部，在該指定方向上的該可動部的兩側分別沿著與該指定方向正交的方向並排配置。該複數之彈性體部的各個，在該指定方向上比在與該指定方向正交的方向上更容易變形。該整流電路，係在該振動發電裝置所輸出之該交流電壓的極性為正時與為負時對彼此互異的電容器充電的倍壓整流電路。
本發明之第2態樣的能量轉換裝置，如第1態樣，其中，該彈性體部為彈簧。
本發明之第3態樣的能量轉換裝置，如第1或是第2態樣，其中，該倍壓整流電路為全波倍壓整流電路。
本發明之第4態樣的能量轉換裝置，如第1或是第2態樣，其中，該倍壓 整流電路為考瓦二氏電路。
本發明之第5態樣的能量轉換裝置，如第1~第4態樣中任一項，其中更具備將該整流電路所輸出的電壓定電壓化的DC-DC轉換器。
1(1A)‧‧‧能量轉換裝置
2(2A、2B、2C、2D)‧‧‧磁石
3‧‧‧磁石區塊
4‧‧‧線圈區塊
4a‧‧‧線圈
4b‧‧‧芯材
5‧‧‧輸入機構
6‧‧‧第2磁性材料部
7‧‧‧第1磁性材料部
8‧‧‧安裝基板(電路基板)
10‧‧‧基板
11‧‧‧振動區塊
11a‧‧‧貫通孔
12‧‧‧可動部
12c‧‧‧傾斜面
13‧‧‧可動部本體
13b‧‧‧突部
14‧‧‧支持部
14b‧‧‧第1缺口部
14c‧‧‧止動部
14e‧‧‧端面
15‧‧‧彈性體部
18‧‧‧突出部
21‧‧‧第1帽蓋部
21a‧‧‧貫通孔
21b‧‧‧貫通孔
21c‧‧‧貫通孔
31‧‧‧第2帽蓋部
31a‧‧‧貫通孔
31b‧‧‧貫通孔
31c‧‧‧貫通孔
41‧‧‧第1間隔件
41a‧‧‧貫通孔
41b‧‧‧第2缺口部
42‧‧‧第2間隔件
42a‧‧‧貫通孔
42b‧‧‧第2缺口部
51‧‧‧轉動軸
52‧‧‧轉動部本體
53‧‧‧操作部
54‧‧‧突出部
55‧‧‧復歸彈簧
55a、55b‧‧‧端部
71(71A、71B、71C)‧‧‧整流電路
72‧‧‧DC-DC轉換器
100‧‧‧發電裝置
110‧‧‧支持體
110a‧‧‧收納部
111‧‧‧印刷基板
112‧‧‧印刷基板
112a‧‧‧開口部
112b‧‧‧側面
112c‧‧‧側面
113‧‧‧印刷基板
113a‧‧‧開口部
114a‧‧‧平面線圈
114b‧‧‧平面線圈
115‧‧‧磁心
116‧‧‧電路部
120‧‧‧永久磁石
120a、120b‧‧‧部分
120c‧‧‧端部
120d‧‧‧端部
130‧‧‧線圈彈簧
200‧‧‧懸架片
202‧‧‧多極磁石
204‧‧‧導體
206‧‧‧多層印刷基板
208‧‧‧撓性部分
210‧‧‧振動方向
700‧‧‧電力管理電路
702‧‧‧二極體整流器
704‧‧‧電容器
706‧‧‧DC-DC轉換器
708‧‧‧電池
710‧‧‧電子負載
1200‧‧‧旋轉轉盤
1202‧‧‧基板
1204‧‧‧多葉片凸輪
1206‧‧‧從動件
1208‧‧‧驗證質量塊
1210‧‧‧懸架
1212‧‧‧中央部位
1214‧‧‧端部
A、B、C‧‧‧方向
C1‧‧‧電容器
C11‧‧‧電容器
C12‧‧‧電容器
C21‧‧‧電容器
C22‧‧‧電容器
C23‧‧‧電容器
C24‧‧‧電容器
D1~D4‧‧‧二極體
D11‧‧‧二極體
D12‧‧‧二極體
D21‧‧‧二極體
D22‧‧‧二極體
D23‧‧‧二極體
D24‧‧‧二極體
EH(EHA)‧‧‧振動發電裝置
H1‧‧‧寬度尺寸
L‧‧‧電感
Vbat‧‧‧電池
W1‧‧‧厚度尺寸
W3‧‧‧間隔
X1、X2‧‧‧方向
X11‧‧‧長度
Y1、Y2‧‧‧方向
Y11‧‧‧長度
Z1、Z2‧‧‧方向
N、S‧‧‧磁極
圖1係實施態樣1的能量轉換裝置的電路圖。
圖2係實施態樣1的能量轉換裝置的振動發電裝置的概略剖面圖。
圖3係實施態樣1的能量轉換裝置的主要部位概略俯視圖。
圖4係實施態樣1的能量轉換裝置的振動發電裝置的主要部位放大圖。
圖5係實施態樣1的能量轉換裝置的振動發電裝置的概略立體圖。
圖6係實施態樣1的能量轉換裝置的振動發電裝置的概略分解立體圖。
圖7係實施態樣1的能量轉換裝置的振動發電裝置的動作說明圖。
圖8係實施態樣1的能量轉換裝置的振動發電裝置的動作說明圖。
圖9係實施態樣1的能量轉換裝置的振動發電裝置的輸出電壓的波形圖。
圖10係實施態樣1的能量轉換裝置的動作說明圖。
圖11係實施態樣1的能量轉換裝置的動作說明圖。
圖12係表示實施態樣1的能量轉換裝置的整流電路的另一構造例的電路圖。
圖13係表示實施態樣1的能量轉換裝置的整流電路的另一構造例的電路圖。
圖14係表示實施態樣1的能量轉換裝置的另一構造例的電路圖。
圖15係實施態樣2的能量轉換裝置的電路圖。
圖16係實施態樣2的能量轉換裝置的振動發電裝置的概略剖面圖。
圖17係實施態樣2的能量轉換裝置的主要部位概略俯視圖。
圖18係實施態樣2的能量轉換裝置的振動發電裝置的概略立體圖。
圖19係實施態樣2的能量轉換裝置的振動發電裝置的概略分解立體圖。
圖20係實施態樣2的能量轉換裝置的輸入機構的構造例的說明圖。
圖21係實施態樣2的能量轉換裝置的動作說明圖。
圖22係實施態樣2的能量轉換裝置的動作說明圖。
圖23係實施態樣2的能量轉換裝置的動作說明圖。
圖24係實施態樣2的能量轉換裝置的動作說明圖。
圖25係表示習知例的發電裝置的構造的剖面圖。
圖26係用來說明圖16所示之發電裝置的構造的俯視圖。
圖27係用來說明圖16所示之發電裝置的構造的圖式。
圖28係另一習知例的發電裝置的概略分解立體圖。
圖29係另一習知例的使用旋轉轉盤使驗證質量塊作動用的構造的說明圖。
圖30係另一習知例的電力管理電路的電路圖。
圖31係另一習知例的使驗證質量塊作動後所發生的電壓與時間的關係圖。
(實施態樣1)
以下，根據圖1~圖11說明本實施態樣的能量轉換裝置1。
能量轉換裝置1具備電磁感應型的振動發電裝置EH以及整流電路71。
振動發電裝置EH，具有在對向方向上彼此對向的磁石區塊3以及線圈區塊4，形成利用線圈區塊4相對於磁石區塊3在與對向方向正交的指定方向上相對位移所產生的電磁感應輸出交流電壓(發電電壓)的構造。
振動發電裝置EH具備：可動部12、可動部12配置在內側的支持部14、使可動部12與支持部14連結的複數之彈性體部15。磁石區塊3以及線圈區塊4的其中一方安裝於可動部12，磁石區塊3以及線圈區塊4的另一方(直接地或是間接地)安裝於支持部14。在本實施態樣中，磁石區塊3安裝於可動部12，線圈區塊4用第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31安裝於支持部14。
以下，更進一步詳細說明振動發電裝置EH。振動發電裝置EH包含具備 磁石2的磁石區塊3、具備線圈4a的線圈區塊4，磁石區塊3與線圈區塊4對向配置。在該振動發電裝置EH中，利用磁石區塊3與線圈區塊4在與對向方向正交的指定方向上相對性位移所產生的電磁感應將運動能量轉換成電氣能量。另外，在本實施態樣的振動發電裝置EH中，圖2的上下方向為上述對向方向，圖2的左右方向為指定方向。
振動發電裝置EH，係可從外部使具備磁石區塊3的可動部12作動，進而使可動部12減幅振動的構件。亦即，振動發電裝置EH，利用伴隨可動部12的朝指定方向的振動(減幅振動)所產生的電磁感應輸出交流電壓。
振動發電裝置EH具備：可動部12、支持部14、將可動部12與支持部14連接的彈性體部15。彈性體部15，在上述指定方向上，將可動部12與支持部14連結。藉此，在振動發電裝置EH中，可動部12便可在上述指定方向上振動。
彈性體部15，在上述指定方向上的剛性比在與上述指定方向正交的方向上的剛性更小。亦即，彈性體部15，形成在上述指定方向上比在與上述指定方向正交的方向上更容易變形的構造。藉此，能量轉換裝置1便可使可動部12的振動方向單向化為上述指定方向。
振動發電裝置EH具備設有上述的可動部12、支持部14以及各彈性體部15的振動區塊11。
在此，振動區塊11，若以可動部12的重心為原點設定正交座標，沿著上述指定方向決定x軸的正方向，在俯視振動區塊11的情況下沿著與上述指定方向正交的方向決定y軸的正方向，並沿著可動部12的厚度方向決定與上述指定方向正交的z軸的正方向，則便可使可動部12的振動方向朝x軸的正負方向單方向化，並可抑制朝向y軸的正負方向或z軸的正負方向的振動分量。
因此，振動發電裝置EH，若以圖3來看，可動部12的振動方向在上述指定方向亦即左右方向上單方向化，且朝圖3的上下方向或可動部12的厚度方向(與圖3的紙面正交的方向)等方向的振動受到抑制。藉此，振動發電裝置EH，便可抑制不需要的振動分量發生，並使能量轉換效率提高。
另外，振動發電裝置EH，如圖2以及圖5所示的，具備：配置在振動區塊11的厚度方向的一面側(圖2的頂面側)的第1帽蓋部21，以及配置在振動區塊11的厚度方向的另一面側(圖2的底面側)的第2帽蓋部31。
振動發電裝置EH，在第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31分別保持著上述的線圈區塊4。另外，振動發電裝置EH具備：配置在第1帽蓋部21與振動區塊11之間的第1間隔件41，以及配置在第2帽蓋部31與振動區塊11之間的第2間隔件42。
整流電路71，將振動發電裝置EH所輸出的交流電壓整流。整流電路71，係在振動發電裝置EH所輸出的交流電壓的極性為正時與為負時對彼此互異之電容器(在此為電容器C11、C12)充電的倍壓整流電路。亦即，整流電路71，係輸出振動發電裝置EH的交流電壓的峰值的整數倍電壓的倍壓整流電路。
整流電路71，如圖1所示的，具備在振動發電裝置EH的交流電壓的極性為正時充電的第1電容電路(電容器C11)，以及在振動發電裝置EH的交流電壓的極性為負時充電的第2電容電路(電容器C12)，並輸出第1電容電路與第2電容電路的合計電壓。
亦即，本實施態樣的整流電路71，係全波倍壓整流電路，利用二極體D11與電容器C11的組合，可在振動發電裝置EH所輸出的交流電壓的極性為正時對電容器C11充電。另外，本實施態樣的整流電路71，利用二極體D12與電容器C12的組合，可在振動發電裝置EH所輸出的交流電壓的極性為負時對電容器C12充電。
接著，詳細說明能量轉換裝置1的各構成要件。
振動區塊11將支持部14的俯視形狀設為框狀。另外，振動區塊11在支持部14的內側配置可動部本體13。該可動部本體13與支持部14的內側面隔著距離配置。另外，振動區塊11，在上述指定方向上，於可動部本體13的兩側配置彈性體部15。另外，振動區塊11將可動部本體13的俯視形狀設為框狀，並在可動部本體13的內側配置磁石區塊3。磁石區塊3固定於可動部本體13。
可動部本體13的內周圍形狀為矩形形狀。磁石區塊3的外周圍形狀，為比可動部本體13的內周圍形狀更小若干的矩形形狀。將磁石區塊3固定於可動部本體13的方法，例如，可採用藉由接合劑固定的方法。此時，在磁石區塊3的外周圍面與可動部本體13的內側面之間便會隔設著由接合劑所構成的接合部。將磁石區塊3固定於可動部本體13的方法，並不限於此，例如，可採用藉由在磁石區塊3與可動部本體13之間的間隙壓入其他構件而固定的方法等。另外，將磁石區塊3固定於可動部本體13的方法，亦可採用從可動部本體13的外側面側利用螺栓固定的方法。
可動部本體13與磁石區塊3所構成的可動部12的俯視形狀為八角形狀。可動部12的俯視形狀並不限於八角形狀，例如，亦可為矩形形狀。在振動區塊11中，可動部本體13的外周圍形狀以及內周圍形狀亦可分別為大小不同的矩形形狀。另外，可動部12的俯視形狀，例如，亦可為圓形或正多角形。
磁石區塊3，具備複數之(例如4個)磁石2(2A、2B、2C、2D)，該等複數之磁石2在上述指定方向上並排配置。在本實施態樣中，4個磁石2A、2B、2C、2D沿著指定方向依該順序並排。亦即，在磁石區塊3中，複數之磁石2配置成陣列狀。磁石2宜由永久磁石所構成。永久磁石的材料，例如，可採用釹鐵硼合金(NdFeB)、釤鈷合金(SmCo)、鋁鎳鈷合金(Al-Ni-Co)、肥粒鐵等。
磁石2形成細長的長方形形狀。另外，磁石2，以厚度方向的一面側為N極，另一面側為S極的方式磁化。構成磁石2的永久磁石，例如，可藉由在對磁石材料進行過切削、研磨等的整形加工之後，利用脈衝磁化法等方法磁化而形成。
上述的複數之磁石2，以各磁石2的寬度方向在上述指定方向上一致的方式配置。另外，磁石區塊3，以該磁石區塊3的厚度方向的兩面側分別在上述指定方向上交替並排N極與S極的方式，配置複數之磁石2。如圖2所示的，在可動部12的厚度方向的一面側(圖2的頂面側)，磁石2A、2C成為N極，磁石2B、2D成為S極。簡而言之，磁石區塊3，在上述指定方向上使相隣的磁石2之間的磁化方向為相反方向。另外，磁石區塊3，係將複數之磁石2配置成1維的陣列狀，然而並不限於此，例如，亦可配置成2維的陣列狀。
振動區塊11，例如，可從基板10形成可動部本體13、支持部14以及各彈性體部15。關於該基板10，宜為對磁力線低阻尼且具有電氣絶緣性的絶緣性基板，例如，可使用高電阻率的矽基板。藉此，在振動區塊11中，可動部本體13、支持部14以及各彈性體部15的材料便為矽。
該等振動區塊11，例如，可利用MEMS(micro electro mechanical systems，微機電系統)的製造技術製造。此時，在振動區塊11中，可使可動部本體13、支持部14以及各彈性體部15形成一體。簡而言之，在振動區塊11中，可動部本體13、支持部14以及各彈性體部15可從1片矽基板一體成型。藉此，在製造振動發電裝置EH時，於形成振動區塊11之際，便不需要可動部本體13、支持部14以及各彈性體部15的組合步驟，製造變得更容易。
另外，在各彈性體部15、可動部本體13以及支持部14以由接合用樹脂所構成的連接部連接的情況下，當振動時，振動能量會在連接部變成熱能量而耗損掉。對此，在可動部本體13、支持部14以及各彈性體部15由1片矽基板一體成型的構造中，由於各彈性體部15、可動部本體13、以及支持部 14係由低阻尼材料(亦即矽)一體成型，故可減少振動時的能量損失，進而提高能量轉換效率。
另外，關於基板10的材料，就對磁力線不會造成影響此點而言，宜為相對磁導率較低者。並宜為高電阻率的矽基板，例如，電阻率宜在100Ωcm以上，更宜在1000Ωcm以上。
基板10，並不限於高電阻率的矽基板，例如，亦可使用高電阻率的SOI(Silicon on Insulator，絕緣矽)基板等。另外，振動區塊11，亦可因應基板10的材料或電阻率，設置適當的絶緣膜。
彈性體部15宜為彈簧。亦即，彈性體部15形成彈簧狀。藉此，振動發電裝置EH，可使每一個彈性體部15的累積能量更大，進而達到使振動發電裝置EH小型化之目的。
彈性體部15，宜在上述指定方向上的可動部12的兩側，分別並排設置複數之(例如5個)彈性體部15。亦即，複數之彈性體部15，在上述指定方向上的可動部12的兩側分別沿著與上述指定方向正交的方向並排配置。藉此，振動發電裝置EH，比起在可動部12的兩側分別設置1個彈性體部15的情況而言，可使可動部12的振動方向更加趨於單方向化，而更進一步提高能量轉換效率。再者，振動發電裝置EH，可使施加於各個彈性體部15的應力降低，進而提高耐久性。可動部12的兩側的彈性體部15的數目，不特別限定於5個。
構成彈性體部15的彈簧的材料，可採用半導體(亦即矽)或金屬等，惟比起金屬而言矽較佳。藉此，能量轉換裝置1，比起構成彈性體部15的彈簧的材料為金屬的情況而言，更可使彈性體部15因為振動減幅所導致的運動能量損失降低，進而能夠提高能量轉換效率。
關於彈性體部15的材料，並不限於矽，例如，亦可採用不銹鋼(例如SUS304等)、鋼、銅、銅合金(黃銅、鈹銅)、Ti合金、Al合金等。彈性體 部15的材料宜為對數衰減率較低的材料，例如，對數衰減率在0.04以下的材料。
另外，在振動發電裝置EH中，若構成彈性體部15的彈簧的材料為矽，比起為金屬的情況而言，更可提高彈性體部15的耐久性。另外，在振動發電裝置EH中，由於構成彈性體部15的彈簧的材料為矽，故可採用矽基板作為上述的基板10，並利用MEMS等的製造技術，分別形成由基板10的一部分所構成的各彈性體部15。藉此，振動發電裝置EH，在彈簧形狀的彈性體部15中，便可使相對於厚度尺寸W1(參照圖4)的寬度尺寸H1(參照圖2)的比所表示的寬高比更大。當利用MEMS等的製造技術時，利用微影技術以及蝕刻技術對基板10進行體型微加工(bulk micromachining)，便能夠以高精度控制彈簧形狀的彈性體部15的厚度尺寸W1，且可使彈簧形狀的彈性體部15的寬度尺寸H1與基板10的厚度為相同數值，故能夠以尺寸精度良好的方式形成寬高比較大的彈簧形狀的彈性體部15。
另外，在圖1~圖3所示的振動發電裝置EH中，彈性體部15的形狀，係採用連續彎曲狀的彈簧的形狀，彈簧形狀的彈性體部15的厚度尺寸W1為0.4mm，寬度尺寸H1為1mm。此時的寬高比為2.5。另外，在此一實施例的情況下，x軸方向的剛性約為2754N/m，y軸方向的剛性約為3267N/m，z軸方向的剛性約為3146N/m。亦即，在上述指定方向上的剛性比在與上述指定方向正交的方向上的剛性更小。
其中，該等數值，如圖4所示的，係在連續彎曲狀的彈簧形狀的彈性體部15本身之中，折返部位增加2處，另外，相隣部位之間的間隔設定為W3，在x軸方向上的彈性體部15整體的長度設定為X11，在y軸方向上的彈性體部15整體的長度設定為Y11，當W3=0.12mm、X11=7mm、Y11=7mm時的數值。
另外，關於剛性的測定，例如，在將支持部14以夾具固定後，使用微量拉伸測驗機，或負重測量器與μ計量表的組合裝置，測量對可動部12分 別施加x軸方向、y軸方向以及z軸方向的力量時的位移，便可算出彈簧常數。
振動發電裝置EH，當在上述指定方向上的可動部12的兩側分別並排設置複數之彈性體部15時，可使各複數之彈性體部15的材料全部都為矽。在振動區塊11中，只要各複數之彈性體部15之中至少各有1個的材料為矽即可，其他的彈性體部15的材料亦可為金屬。
構成彈性體部15的彈簧的形狀，例如，宜為連續彎曲狀。此時，彈性體部15，形成在俯視形狀中折返部分沒有角的U字狀的形狀，比形成在俯視形狀中折返部分有角的U字狀的形狀更佳。振動發電裝置EH，採用彈性體部15的折返部分沒有角的形狀，可防止在彈性體部15的折返部分因為應力集中而導致破損或裂痕等情況的發生。
另外，連續彎曲狀的彈性體部15，亦可形成在俯視下折返部分的厚度尺寸比其他部位的厚度尺寸更大的形狀，這樣也可防止在彈性體部15的折返部分因為應力集中而導致破損或裂痕等情況的發生。
另外，連續彎曲狀的彈性體部15，亦可形成在俯視下折返部分之間的距離逐漸變短的形狀。
另外，彈性體部15，只要在俯視下為蛇行形狀，便不限於連續彎曲狀的形狀，例如，亦可為波狀(例如在俯視下為正弦波狀)的形狀。
另外，構成彈性體部15的彈簧的形狀，不限於連續彎曲狀或波狀等的蛇行形狀，亦可為其他形狀。
可動部本體13的厚度尺寸係設定成與各彈性體部15的厚度尺寸相同，惟並不限於此，根據可動部12的所期望的質量等因素亦可設定成比各彈性體部15的厚度尺寸更大。另外，可動部本體13的厚度尺寸亦可比各彈性體部15的厚度尺寸更小，此時，便可提高彈性體部15在上述對向方向上的剛 性。
另外，當振動發電裝置EH使構成彈性體部15的彈簧的俯視形狀形成蛇行形狀時，宜使在上述指定方向上於可動部12與支持部14之間所產生的死角面積更小。藉此，振動發電裝置EH便可使作為應變能量而蓄積的能量總量增加。因此，振動發電裝置EH，只要作為應變能量而蓄積的能量總量相同，便可達到使彈性體部15小型化以及外型高度降低之目的。
在金屬等的機械加工中，關於彈性體部15的小型化，欲使彈性體部15的厚度尺寸W1比200~300μm左右更小型化，或使折返部位之間的尺寸W3比200~300μm左右更小型化，有其困難。對此，當利用體型微加工技術形成彈性體部15時，便可使彈性體部15更進一步小型化，進而使死角面積縮小。
關於使死角面積縮小的設計實施例，例如，若欲使彈性體部15的厚度尺寸W1為10μm左右，並使折返部位之間的尺寸W3為10μm左右，則利用體型微加工技術形成彈性體部15便可實現。
另外，在振動區塊11中，彈性體部15亦可側視形成波板狀(波紋板狀)的形狀。
第1間隔件41以及第2間隔件42形成框狀。
振動發電裝置EH宜將第1間隔件41的形狀與第2間隔件42的形狀設定成相同形狀。藉此，振動發電裝置EH便可藉由零件通用而達到降低成本之目的。
另外，第1間隔件41以及第2間隔件42的外形尺寸宜符合振動區塊11的外形尺寸。
第1間隔件41以及第2間隔件42各自的材料，例如，可採用工程塑膠(例如聚碳酸酯等)等的樹脂、陶瓷、矽等材料。當第1間隔件41以及第2間隔件42各自的材料採用矽時，可從矽基板形成第1間隔件41以及第2間隔件42。藉此，第1間隔件41以及第2間隔件42各自與振動區塊11的支持部14接合的方法，例如，便可採用表面活性化接合法、共晶接合法或樹脂接合法等方法。
第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31的外形尺寸宜符合振動區塊11的外形尺寸。
振動發電裝置EH宜將第1帽蓋部21的形狀與第2帽蓋部31的形狀設定成相同形狀。藉此，振動發電裝置EH便可藉由零件通用而達到降低成本之目的。
第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31各自的材料，例如，可採用工程塑膠(例如聚碳酸酯等)等的樹脂、陶瓷、矽等材料。
當第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31各自的材料採用矽時，可從矽基板分別形成第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31。藉此，第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31分別與第1間隔件41以及第2間隔件42接合的方法，例如，便可採用表面活性化接合法、共晶接合法或樹脂接合法等方法。
另外，振動發電裝置EH亦可構成不設置第1間隔件41以及第2間隔件42而將第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31固定於振動區塊11的構造。
振動發電裝置EH，亦可將第1帽蓋部21、第1間隔件41、振動區塊11、第2間隔件42以及第2帽蓋部31利用複數之(例如4個)螺栓(圖中未顯示)固定，或是利用接合劑固定，或是併用螺栓與接合劑作為固定構件。另外，振動發電裝置EH，亦可在第1帽蓋部21、第1間隔件41、振動區塊11、第2間隔件42以及第2帽蓋部31各自的構成要件之中，設置可在振動發電裝置EH 的厚度方向上使相隣的構件要件之間相互嵌合的構造，藉此固定。
圖6所示的振動發電裝置EH，在第1帽蓋部21、第1間隔件41、振動區塊11、第2間隔件42以及第2帽蓋部31各自的四個角落，分別形成了固定用螺栓可插通的貫通孔21a、41a、11a、42a以及31a。各貫通孔21a、41a、11a、42a以及31a在俯視下的開口形狀為圓形。該等開口形狀亦可為圓形形狀以外的形狀。
另外，在振動區塊11中，從可動部本體13朝在俯視下與上述指定方向正交的方向突出的2個突部13b以一體方式設置。
各突部13b在俯視下形成矩形形狀。另外，振動區塊11，在框狀的支持部14的內側面，形成了使各突部13b可在上述指定方向上位移的2個第1缺口部14b。
然後，在第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31，於各第1缺口部14b的投影區域，分別形成了矩形形狀的貫通孔21b、31b。另外，在第1間隔件41以及第2間隔件42的內側面，於各第1缺口部14b的的投影區域，分別形成了第2缺口部41b、42b。
因此，本實施態樣的振動發電裝置EH，可從外部通過貫通孔21b、31b以及第2缺口部41b、42b，對兩個突部13b利用適當的工具施與外力，使可動部12朝上述指定方向位移。藉此，振動發電裝置EH，若在使兩個突部13b位移之後將工具抽離，便可使可動部12在上述指定方向上振動。
簡而言之，振動發電裝置EH可使可動部12位移並作動。此時的可動部12的振動為減幅振動。藉此，振動發電裝置EH的輸出電壓的波形，例如，如圖9所示的隨著時間的經過而形成減幅波形。另外，工具，例如，可採用二股的叉狀工具。
振動區塊11，如圖3、圖7、圖8所示的，在支持部14，設置了限制可動部12朝上述指定方向的位移量的推拔狀的止動部14c。另一方面，在可動部12的外周圍面(可動部本體13的外側面)，設置了與止動部14c大略平行的傾斜面12c。設置於支持部14的止動部14c，在支持部14的內側面相對於與上述指定方向平行的面傾斜。設置於可動部12的傾斜面12c，在可動部12的外周圍面相對於與上述指定方向平行的面傾斜。
振動發電裝置EH，在如上所述的對兩個突部13b利用適當的工具施加外力而使可動部12朝上述指定方向位移時，傾斜面12c會與止動部14c接觸，藉此便可限制可動部12的位移。藉此，振動發電裝置EH，便可在令可動部12作動時使可動部12的位移量(可動部12的初期位移)大略為固定值。
另外，振動發電裝置EH，可防止可動部12朝與上述指定方向不同的方向位移。藉此，振動發電裝置EH，可防止每次施與外力時發電輸出產生差異，另外，可防止在施與外力時朝上述指定方向以外的方向的力量作用於彈性體部15，使可靠度提高。
另外，圖7中的箭號，係表示使可動部12位移的方向的一例。振動發電裝置EH，亦可使其朝與圖7中的箭號相反方向位移。
線圈區塊4具備複數之(例如5個)線圈4a。複數之線圈4a在上述指定方向上並排配置。例如，該等複數之線圈4a在上述指定方向上並排配置並藉由接合劑形成一個區塊。簡而言之，線圈區塊4係由線圈4a配置成陣列狀的線圈陣列所構成。另外，磁石區塊3係由磁石2配置成陣列狀的磁石陣列所構成。
線圈區塊4的線圈4a的數量宜比磁石區塊3的磁石2的數量更多1個。簡而言之，若磁石區塊3的磁石2的數量為m(m為自然數)，則線圈區塊4的線圈4a的數量宜為m+1。另外，在線圈區塊4中的線圈4a的間距與在磁石區塊3中的磁石2的間距宜相同。另外，線圈區塊4，宜以在對向的磁石區塊3中 相隣的磁石2之間的界線與線圈4a的中心線(開口軸)在同一平面上對齊的方式配置各線圈4a。藉此，便可使振動發電裝置EH的能量轉換效率提高。
線圈4a，係由捲繞於芯材4b的線圈線材所構成。線圈線材，可採用附有絶緣包覆的銅線。線圈線材，利用捲線機捲繞於芯材4b上並利用接合劑等固定。芯材4b的材料，例如，宜採用工程塑膠(例如聚碳酸酯等)等的樹脂，或陶瓷等的絶緣性材料。包覆銅線的絶緣膜的材料，例如，可採用胺甲酸乙酯(urethane)、甲縮醛(formal)、聚酯、聚亞醯胺酯、聚醯胺醯亞胺等材料。
芯材4b形成細長的長方形形狀。芯材4b以如下方式配置：厚度方向與上述指定方向一致，寬度方向與振動區塊11的厚度方向一致，長邊方向與在俯視下正交於上述指定方向的方向一致。
線圈區塊4，以與磁石區塊3的對向面該側變平坦的方式，將各線圈4a捲繞在各芯材4b的寬度方向的磁石區塊3側的一端部上。
第1帽蓋部21所保持的線圈區塊4，將各芯材4b的寬度方向的另一端部分別插入並固定於第1帽蓋部21所形成的複數之定位用貫通孔21c。在將線圈區塊4組裝於第1帽蓋部21時，例如，在將成為與磁石區塊3的對向面的那一側抵接於另外準備的暫置構件(組裝用的工具)的平坦面的狀態下，將各芯材4b固定於第1帽蓋部21，之後，將暫置構件除去即可。藉此，在線圈區塊4中，複數之線圈4a的線圈面對齊，與磁石區塊3的對向面的那一側大略變平坦。
另外，第2帽蓋部31所保持的線圈區塊4，將各芯材4b的寬度方向的另一端部分別插入並固定於第2帽蓋部31所形成的複數之定位用的貫通孔31c。在將線圈區塊4組裝於第2帽蓋部31時，例如，在將成為與磁石區塊3的對向面的那一側抵接於另外準備的暫置構件(組裝用的工具)的平坦面的狀態下，將各芯材4b固定於第2帽蓋部31，之後，將暫置構件除去即可。 藉此，在線圈區塊4中，複數之線圈4a的線圈面對齊，與磁石區塊3的對向面的那一側大略變平坦。
在線圈區塊4中相隣的線圈4a之間，以第1導電性接合材接合而電連接。第1導電性接合材的材料，例如，可採用焊料或銀膏等。在此，相隣的線圈4a之間，以各自形成相反捲繞方向的方式串聯連接。
另外，在第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31，設置了電極(圖中未顯示)，其與在線圈區塊4的兩端的線圈4a中未與相隣的線圈4a連接的那一側的線端部電連接。
線端部與電極，以第2導電性接合材接合而電連接。第2導電性接合材的材料，例如，可採用焊料或銀膏等。第2導電性接合材，亦可使用金屬製的螺栓等構件。
在本實施態樣的振動發電裝置EH中，各線圈4a均具備芯材4b(亦即，各線圈4a均為所謂的有芯線圈)，惟亦可為不具備芯材4b者(所謂的空芯線圈)。當為不具備芯材4b的構造時，例如，只要在第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31分別設置將各線圈4a各別定位的肋部即可。此時，例如只要在線圈4a捲設於肋部的狀態下，將肋部與線圈4a以接合劑等接合即可。
另外，各線圈4a，例如，亦可分別由平面線圈所構成。此時，例如，只要在第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31分別形成平面線圈即可。
平面線圈的材料，例如，可採用銅、金、銀等。另外，平面線圈的材料，亦可採用高導磁合金、鈷基非晶合金、肥粒鐵等。平面線圈，可利用蒸鍍法或濺鍍法等的薄膜形成技術、微影技術以及蝕刻技術等技術形成。
以上所說明的振動發電裝置EH，設有磁石區塊3以及線圈區塊4，磁石區塊3與線圈區塊4對向配置。然後，振動發電裝置EH包含：具備磁石區塊3 的可動部12；支持部14；以及將可動部12與支持部14連接的彈性體部15。另外，彈性體部15，在上述指定方向上的剛性比在與上述指定方向正交的方向上的剛性更小。然後，振動發電裝置EH，便可使可動部12的振動方向，朝正交於磁石區塊3與線圈區塊4的對向方向的上述指定方向單方向化，進而提高能量轉換效率。
另外，振動發電裝置EH，在上述指定方向上的可動部12的兩側分別設置複數之彈性體部15。藉此，振動發電裝置EH，比起在可動部12的兩側分別設置各1個彈性體部15的情況而言，可使可動部12的振動方向更加趨向單方向化，進而使能量轉換效率更進一步提高。
另外，在振動發電裝置EH中，係於第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31分別保持線圈區塊4。藉此，振動發電裝置EH，比起僅在第1帽蓋部21與第2帽蓋部31其中一方保持線圈區塊4的情況而言，更可提高能量轉換效率。
另外，振動發電裝置EH，將第1帽蓋部21所保持的線圈區塊4的複數之線圈4a的串聯電路與第2帽蓋部31所保持的線圈區塊4的複數之線圈4a的串聯電路串聯連接，藉此亦可提高輸出。
另外，振動發電裝置EH具備配置在第1帽蓋部21與振動區塊11之間的框狀的第1間隔件41。藉此，振動發電裝置EH便可用第1間隔件41的厚度限定第1帽蓋部21的線圈區塊4與振動區塊11的磁石區塊3之間的間距長度。因此，振動發電裝置EH，除了可使第1帽蓋部21的線圈區塊4與振動區塊11的磁石區塊3之間的間距縮小之外，更可防止第1帽蓋部21的線圈區塊4與振動區塊11的磁石區塊3接觸。振動發電裝置EH，藉由使第1帽蓋部21的線圈區塊4與振動區塊11的磁石區塊3之間的間距縮小，便可提高磁束的利用效率，進而提高能量轉換效率。
另外，振動發電裝置EH，具備配置在第2帽蓋部31與振動區塊11之間的框狀的第2間隔件42。藉此，振動發電裝置EH便可用第2間隔件42的厚度限 定第2帽蓋部31的線圈區塊4與振動區塊11的磁石區塊3之間的間距長度。因此，振動發電裝置EH，除了可使第2帽蓋部31的線圈區塊4與振動區塊11的磁石區塊3之間的間距縮小之外，更可防止第2帽蓋部31的線圈區塊4與振動區塊11的磁石區塊3接觸。振動發電裝置EH，藉由使第2帽蓋部31的線圈區塊4與振動區塊11的磁石區塊3之間的間距縮小，便可提高磁束的利用效率，進而提高能量轉換效率。
振動發電裝置EH，藉由伴隨著可動部12朝上述指定方向的振動所產生的電磁感應，產生交流的感應電動勢。此時，振動發電裝置EH的開放電壓，為因應可動部12的振動的交流電壓。在此，振動發電裝置EH，如上所述的若對兩個突部13b利用工具等施加外力之後將工具拔出，則可動部12會進行減幅振動，故會產生因應該減幅振動的交流電壓。
本實施態樣的整流電路71，如圖1所示的，係具備2個二極體(第1以及第2二極體)D11、D12與2個電容器(第1以及第2電容器)C11、C12的全波倍壓整流電路71A。
在全波倍壓整流電路71A中，2個二極體D11、D12的串聯電路與2個電容器C11、C12的串聯電路並聯連接。簡而言之，在全波倍壓整流電路71A中，2個二極體D11、D12與2個電容器C11、C12橋式連接。具體而言，二極體D11的陰極透過2個電容器C11、C12的串聯電路與二極體D12的陽極連接，二極體D12的陰極與二極體D11的陽極連接。在此，二極體D11、D12的連接點以及電容器C11、C12的連接點構成輸入端子，二極體D11與電容器C11的連接點以及二極體D12與電容器C12的連接點構成輸出端子。
在此，在能量轉換裝置1中，振動發電裝置EH的一方的輸出端，與在2個二極體D11、D12的串聯電路中的兩二極體D11、D12的連接點連接，振動發電裝置EH的另一方的輸出端，與在2個電容器C11、C12的串聯電路中的兩電容器C11、C12的連接點連接。
能量轉換裝置1，若在2個電容器C11、C12的串聯電路的兩端之間，連接負載(圖中未顯示)的話，則具有作為負載的電源的功能。負載，例如，可使用感測器、LED(Light Emitting Diode，發光二極體)、無線電路等。
二極體D11與二極體D12，使用相同的規格，具有相同的特性。另外，各二極體D11、D12為矽二極體，順向電壓降為0.6~0.7V左右。各二極體D11、D12亦可為肖特基能障二極體，藉此，便可使順向電壓降更小。
另外，電容器C11與電容器C12，使用相同的規格，具有相同的特性。
以下，根據圖10以及圖11簡單說明能量轉換裝置1的電路動作。
當振動發電裝置EH的輸出電壓的極性為正時，電流流過圖10中虛線所示的路徑，使電容器(第1電容器)C11充電。亦即，電流流過振動發電裝置EH→二極體D11→電容器C11→振動發電裝置EH的路徑，使電容器C11充電。
當振動發電裝置EH的輸出電壓的極性為負時，電流流過圖11中一點鏈線所示的路徑，使電容器(第2電容器)C12充電。亦即，電流流過振動發電裝置EH→電容器C12→二極體D12→振動發電裝置EH的路徑，使電容器C12充電。
簡而言之，構成整流電路71的全波倍壓整流電路71A，在振動發電裝置EH的輸出電壓(交流電壓)的電壓波形的每個半周期分別對各電容器C11、C12充電。亦即，第1電容器C11在振動發電裝置EH的輸出電壓的正的半周期充電，第2電容器C12在振動發電裝置EH的輸出電壓的負的半周期充電。因此，能量轉換裝置1的整流電路71的輸出電壓，為振動發電裝置EH的輸出電壓的峰值的大約2倍。
能量轉換裝置1，具備全波倍壓整流電路71A作為整流電路71，比起採 用如圖30的二極體整流器702的情況而言，更可使整流電路71的輸出電壓的高輸出化。另外，在圖30所示的例子中電流通過的二極體的數目為2個，而在本實施態樣中電流通過的二極體的數目為1個。因此，能量轉換裝置1可使能量轉換效率提高。
在以上所說明的本實施態樣的能量轉換裝置1中，可使可動部12位移並作動，且可使能量轉換效率提高。
構成整流電路71的倍壓整流電路，例如，亦可為如圖12所示的考瓦二氏電路(Cockcroft-Walton circuit)71B。
圖12所示的考瓦二氏電路71B，具備4個二極體D21~D24與4個電容器C21~C24，可得到振動發電裝置EH的輸出電壓的峰值的大約4倍的輸出電壓。另外，在圖12中，二極體D21與電容器C21成一組，二極體D22與電容器C22成一組，二極體D23與電容器C23成一組，二極體D24與電容器C24成一組。簡而言之，在圖12中，各組符號的下標數字為相同的數字。
整流電路71B具備：在振動發電裝置EH的輸出端之間連接的二極體D21與電容器C21的串聯電路、與二極體D21反向並聯連接的二極體D22與電容器C22的串聯電路、與二極體D22反向並聯連接的二極體D23與電容器C23的串聯電路、與二極體D23反向並聯連接的二極體D24與電容器C24的串聯電路。
亦即，整流電路(考瓦二氏電路)71B，係具備在振動發電裝置EH的輸出電壓(交流電壓)的極性為正時充電的第1電容電路(電容器C21、C23)以及在振動發電裝置EH的輸出電壓(交流電壓)的極性為負時充電的第2電容電路(電容器C22、C24)，而將第1電容電路與第2電容電路的合計電壓輸出的倍壓整流電路。第1電容電路的電壓係電容器C21、C23的電壓的合計值，第2電容電路的電壓係電容器C22、C24的電壓的合計值。
構成整流電路71的倍壓整流電路，例如，亦可為如圖13所示的考瓦二 氏電路71C。
圖13所示的考瓦二氏電路71C，具備n個(在圖式例中，n≧6)二極體D21~D2n與n個電容器C21~C2n，可得到振動發電裝置EH的輸出電壓的峰值的大約n倍的輸出電壓。另外，在圖13中，各組符號的下標數字為相同的數字。
整流電路71C，具備n個二極體D2k與電容器C2k的串聯電路(k為1以上n以下的整數)。二極體D21與電容器C21的串聯電路(第1串聯電路)，在振動發電裝置EH的輸出端之間連接。二極體D2k與電容器C2k的串聯電路(第k串聯電路)，和二極體D2k-1與電容器C2k-1的串聯電路(第k-1串聯電路)的二極體D2k-1反向並聯連接。
能量轉換裝置1，採用考瓦二氏電路作為倍壓整流電路，比起採用全波倍壓整流電路71A的情況而言，可使輸出電壓更進一步高輸出化。
能量轉換裝置1，如圖14所示的，亦可在整流電路71的後段，具備將整流電路71的輸出電壓(整流電路71所輸出的電壓)定電壓化的DC-DC轉換器72。亦即，能量轉換裝置1，亦可具備將整流電路71所輸出的電壓轉換成既定的直流電壓並輸出的DC-DC轉換器72。藉此，能量轉換裝置1便可使負載更穩定地運作。另外，DC-DC轉換器72的前段，不限於考瓦二氏電路(71B、71C)，只要是倍壓整流電路即可，亦可為在圖1中的構成整流電路71的全波倍壓整流電路71A。
DC/DC轉換器72，例如，可採用具備升壓型DC-DC轉換器用的積體電路、升壓用電感器、在整流電路71的輸出端之間連接的第1電容器、在積體電路的輸出端子與GND端子之間連接的第2電容器等構件的構造。積體電路，例如，可使用Microchip Technology社的MCP1640/B/C/D，或TEXAS INSTRUMENT社的TPS61097-33等。
DC/DC轉換器72的構造並無特別限定，例如，亦可為具備升壓用變壓 器的升壓型DC-DC轉換器，或像圖30的DC-DC轉換器706那樣的升壓截波器。
如以上所述的，本實施態樣的能量轉換裝置1，具備以下的第1特徴。在第1特徴中，能量轉換裝置1具備：利用在正交於磁石區塊3與線圈區塊4的對向方向的指定方向上相對性位移所產生的電磁感應將運動能量轉換成電氣能量的電磁感應型的振動發電裝置EH；以及對振動發電裝置EH所輸出的交流電壓進行整流的整流電路71；振動發電裝置EH，可從外部使具備磁石區塊3與線圈區塊4其中一方的可動部12作動，進而使可動部12減幅振動，並具備可動部12、支持部14、將可動部12與支持部14連接的彈性體部15；彈性體部15，在指定方向上的剛性比在與指定方向正交的方向上的剛性更小；在指定方向上的可動部12的兩側分別並排設置了複數之彈性體部15；整流電路71，係在振動發電裝置EH所輸出的交流電壓的極性為正時與為負時對彼此互異的電容器(C11、C12、C21、C22、C23、C24、...、C2n)充電的倍壓整流電路(71A、71B、71C)。
換言之，能量轉換裝置1具備振動發電裝置EH以及整流電路71。振動發電裝置EH，具有在對向方向上彼此對向的磁石區塊3以及線圈區塊4，並利用在與對向方向正交的指定方向上磁石區塊3相對於線圈區塊4的相對位移所產生的電磁感應輸出交流電壓。整流電路71，將振動發電裝置EH所輸出的交流電壓整流並輸出。振動發電裝置EH包含：具備磁石區塊3與線圈區塊4其中一方的可動部12，可動部12配置在內側的支持部14，以及將可動部12與支持部14連結的複數之彈性體部15。複數之彈性體部15，在指定方向上的可動部12的兩側分別沿著與指定方向正交的方向並排配置。複數之彈性體部15的每個均構成在指定方向上比在與指定方向正交的方向上更容易變形的構造。整流電路71，係在振動發電裝置EH所輸出的交流電壓的極性為正時與為負時對彼此互異的電容器充電的倍壓整流電路。
另外，本實施態樣的能量轉換裝置1，除了第1特徴之外，更具有以下的第2特徴。在第2特徴中，彈性體部15為彈簧。另外，第2特徴為任意特徴。
另外，本實施態樣的能量轉換裝置1，除了第1特徴之外，更具有以下的第3或是第4特徴。在第3特徴中，倍壓整流電路(整流電路71)係全波倍壓整流電路71A。在第4特徴中，倍壓整流電路(整流電路71)係考瓦二氏電路(71B、71C)。另外，第3以及第4特徴為任意特徴。
另外，本實施態樣的能量轉換裝置1，除了第1特徴之外，更具有以下的第5特徴。在第5特徴中，具備使整流電路71的輸出電壓(整流電路71所輸出的電壓)定電壓化的DC-DC轉換器。另外，第5特徴為任意特徴。
如以上所述的，在本實施態樣的能量轉換裝置1中，可使可動部12位移並作動，且可使能量轉換效率提高。
另外，本實施態樣的振動發電裝置EH，亦可利用與該振動發電裝置EH的共振頻率一致的環境振動(外部振動)發電。環境振動，例如，運作中的FA機器所產生的振動、車輛行走所產生的振動、人體步行所產生的振動等各種的環境振動。當環境振動的頻率與能量轉換裝置1的共振頻率一致時，振動發電裝置EH所產生的交流電壓的頻率便與振動發電裝置EH的共振頻率相同。
(實施態樣2)
以下，根據圖15~圖24說明本實施態樣的能量轉換裝置1(1A)。另外，與實施態樣1的能量轉換裝置1同樣的構成要件會附上相同的符號並適當省略說明。
本實施態樣的能量轉換裝置1A，具備使可動部12沿著上述指定方向位移用的輸入機構5。另外，本實施態樣的能量轉換裝置1A，具備與可動部12連接的第1磁性材料部7以及與輸入機構5連接的第2磁性材料部6，可利用第1磁性材料部7與第2磁性材料部6之間所發生的磁力使可動部12位移。
第1磁性材料部7，可由磁石(第1磁石)或是磁性體(第1磁性體)其中任一種所構成。另外，第2磁性材料部6，亦可由磁石(第2磁石)或是磁性體(第2磁性體)其中任一種所構成。
本實施態樣的振動區塊11，將支持部14的俯視形狀設成C字狀。另外，可動部12，具備從可動部本體13的外側面沿著上述指定方向突出的1個突出部18。突出部18的前端面與上述的第1磁性材料部7連接。例如，突出部18與第1磁性材料部7藉由接合劑連接。突出部18的俯視形狀設成將上述指定方向設為長邊方向的長方形狀。在此，突出部18的短邊方向的尺寸設定成比支持部14的兩端面之間的尺寸更小一點的尺寸。第1磁性材料部7的俯視形狀為矩形形狀。
第1磁性材料部7係由第1磁性體所構成，惟並不限於此，亦可由第1磁石所構成。第1磁性材料部7由第1磁性體所構成時的材料，例如，可採用鐵-鈷合金、電磁軟鐵、電磁不銹鋼、高導磁合金等。另外，第1磁性材料部7由第1磁石所構成時的材料，例如，可採用釹鐵硼合金、釤鈷合金、鋁鎳鈷合金、肥粒鐵等。
振動區塊11，例如，可從基板10形成可動部本體13、突出部18、支持部14以及各彈性體部15。此時，在振動區塊11中，可使可動部本體13、突出部18、支持部14以及各彈性體部15形成一體。
簡而言之，在振動區塊11中，可動部本體13、突出部18、支持部14以及各彈性體部15可構成從1片矽基板一體成型的構造。藉此，在製造振動發電裝置EH時，於形成振動區塊11之際，便不需要可動部本體13、突出部18、支持部14以及各彈性體部15的組合步驟，製造變得更容易。
另外，在可動部本體13、突出部18、支持部14以及各彈性體部15由1片矽基板一體成型的構造中，由於各彈性體部15、可動部本體13、突出部18以及支持部14係由低阻尼材料(亦即矽)一體成型，故可減少振動時的能量損 失，進而提高能量轉換效率。
振動區塊11，宜在上述指定方向上的可動部12的兩側，分別並排設置複數之彈性體部15。藉此，能量轉換裝置1，比起在可動部12的兩側分別設置1個彈性體部15的情況而言，可使可動部12的振動方向更加趨於單方向化，而更進一步提高能量轉換效率。再者，能量轉換裝置1，可使施加於各個彈性體部15的應力降低，進而提高耐久性。可動部12的兩側的彈性體部15的數目，並無特別限定。
第1間隔件41以及第2間隔件42，俯視形狀為C字狀的形狀。
振動發電裝置EH(EHA)，宜將第1間隔件41的形狀與第2間隔件42的形狀設定成相同形狀。藉此，能量轉換裝置1A便可藉由零件通用而達到降低成本之目的。
另外，第1間隔件41以及第2間隔件42的外形尺寸，宜符合振動區塊11的外形尺寸。
另外，振動發電裝置EHA，亦可不設置第1間隔件41以及第2間隔件42，而將第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31固定於振動區塊11。
以上所說明的振動發電裝置EHA，與實施態樣1的振動發電裝置EH同樣，具有磁石區塊3以及線圈區塊4，且磁石區塊3與線圈區塊4對向配置。然後，振動發電裝置EHA，設有具備磁石區塊3的可動部12、支持部14、將可動部12與支持部14連接的彈性體部15。
另外，彈性體部15，在上述指定方向上的剛性比在與上述指定方向正交的方向上的剛性更小。然後，振動發電裝置EHA，便可使可動部12的振動方向，朝正交於磁石區塊3與線圈區塊4的對向方向的上述指定方向單方向化，進而提高能量轉換效率。
另外，振動發電裝置EHA，宜在上述指定方向上的可動部12的兩側，分別並排設置複數之彈性體部15。藉此，振動發電裝置EHA，比起在可動部12的兩側分別設置1個彈性體部15的情況而言，可使可動部12的振動方向更加趨於單方向化，而更進一步提高能量轉換效率。
振動發電裝置EHA，藉由伴隨著可動部12朝上述指定方向的振動所產生的電磁感應，產生交流的感應電動勢。振動發電裝置EHA的開放電壓為因應可動部12的振動的交流電壓。在此，能量轉換裝置1A，在對上述的輸入機構5施與外力使可動部12沿著上述指定方向位移之後，若第2磁性材料部6離開第1磁性材料部7，則可動部12會進行減幅振動，故會產生因應該減幅振動的交流電壓。簡而言之，振動發電裝置EHA，可使可動部12位移並作動。
另外，能量轉換裝置1A，具備可安裝振動發電裝置EHA的安裝基板8。安裝基板8，例如，可採用印刷配線板等的電路基板。然後，輸入機構5固定於安裝基板8。藉此，能量轉換裝置1A便可限定振動發電裝置EHA與輸入機構5的相對位置關係。
輸入機構5包含：可固定於安裝基板(電路基板)8的圓柱狀的轉動軸51；以可隨意轉動的方式保持於該轉動軸51的轉動部本體52；從轉動部本體52突出的操作部53；以及從轉動部本體52朝操作部53的相反側突出的突出部54。
操作部53，例如，形成能量轉換裝置1的使用者等可用手指等部位操作的大小。操作部53、轉動部本體52以及突出部54，例如，可由樹脂形成。
第2磁性材料部6與突出部54的前端面連接。例如，突出部54與第2磁性材料部6利用接合劑連接。第2磁性材料部6的俯視形狀為矩形形狀。
第2磁性材料部6，係由第2磁石所構成，惟並不限於此，亦可由第2磁 性體所構成。第2磁性材料部6由第2磁石所構成時的材料，例如，可採用釹鐵硼合金、釤鈷合金、鋁鎳鈷合金、肥粒鐵等。另外，第2磁性材料部6由第2磁性體所構成時的材料，例如，可採用鐵-鈷合金、電磁軟鐵、電磁不銹鋼、高導磁合金等。
在第1磁性材料部7與第2磁性材料部6之間所產生的磁力方向，係互相吸引的方向，惟並不限於此，亦可為互相排斥的方向。例如，第1磁性材料部7由第1磁石所構成，第2磁性材料部6由第2磁石所構成，若以第1磁石與第2磁石的同極之間彼此對向的方式配置第1磁石與第2磁石的話，則在第1磁性材料部7與第2磁性材料部6之間所產生的磁力方向便為互相排斥的方向。
在輸入機構5中，以操作部53、突出部54以及第2磁性材料部6配置在一直線上，且將操作部53、突出部54以及第2磁性材料部6連結的直線與上述指定方向大略正交的方式配置。
在此，輸入機構5，例如，如圖20所示的，具備由扭力線圈彈簧所構成的復歸彈簧55。復歸彈簧55，以在轉動部本體52內圍著轉動軸51的方式配置，一端部55a固定於安裝基板8，另一端部55b固定於操作部53。
在圖20所示的輸入機構5中，對位於初期位置的操作部53施與對抗復歸彈簧55的彈簧力的外力，使突出部54沿著上述指定方向朝離開突出部18的方向位移。然後，在輸入機構5中，當對操作部53所施與的外力消失時，操作部53便藉由復歸彈簧55的彈簧力回到初期位置。另外，輸入機構5，並不限於圖20的構造，亦可為其他構造。
當第1磁性材料部7為第1磁性體且第2磁性材料部6為第2磁性體時，輸入機構5只要具備可將第2磁性材料部6磁化的磁石(以下稱為「磁化用磁石」)即可。
輸入機構5，可使磁化用磁石與第2磁性材料部6接觸，將第2磁性材料部6磁化，以在第2磁性材料部6與第1磁性材料部7之間產生磁力，並使磁化用磁石離開第2磁性材料部6，使第2磁性材料部6的磁氣消失，進而使第2磁性材料部6與第1磁性材料部7之間的磁力消失。
振動區塊11，在支持部14，設置了將可動部12朝上述指定方向的位移量限制在指定值內的止動部14c。止動部14c，在支持部14的內側面形成相對於與上述指定方向平行的面傾斜的推拔狀。相對於此，在可動部12的外周圍面(可動部本體13的外側面)，設置了與止動部14c大略平行的傾斜面12c。可動部12所設置的傾斜面12c，在可動部12的外周圍面相對於與上述指定方向平行的面傾斜。
能量轉換裝置1A，在對上述的輸入機構5施與外力使可動部12朝上述指定方向位移時，傾斜面12c與止動部14c接觸，將可動部12的位移量限制在上述指定值內，故可使可動部12的位移量大略為固定值。
另外，能量轉換裝置1A，可防止可動部12朝與上述指定方向不同的方向位移。藉此，能量轉換裝置1A，可防止每次施與外力時發電輸出產生差異，另外，可防止在施與外力時對彈性體部15朝上述指定方向以外的方向作用太大的力量，使可靠度提高。
根據圖21~24說明能量轉換裝置1A的動作的一例，圖21~24，係在第2磁性材料部6由第2磁石所構成且第1磁性材料部7由第1磁性體所構成時的動作例的說明圖。
能量轉換裝置1A，如圖21所示的，在操作部53位於初期位置的狀態下，藉由第2磁性材料部6與第1磁性材料部7之間所產生的磁力，將第1磁性材料部7吸附於第2磁性材料部6。
在能量轉換裝置1A中，當對位於初期位置的操作部53，施與使操作部 53靠近振動發電裝置EHA的方向(圖21A中的箭號方向)的外力時，如圖22的箭號所示的，操作部53以及突出部54朝逆時鐘方向轉動。此時，在能量轉換裝置1A中，可動部12抵抗圖22的右側的彈性體部15的彈性力而移動，第1磁性材料部7維持在吸附於第2磁性材料部6的狀態。另外，在圖22中輸入機構5所附的箭號，表示輸入機構5的轉動方向。
然後，在能量轉換裝置1A中，更進一步轉動操作部53，當彈性體部15的彈簧力比第1磁性材料部7與第2磁性材料部6之間的磁力更大時，如圖23所示的，第1磁性材料部7離開第2磁性材料部6，可動部12沿著上述指定方向振動。該振動為減幅振動。
另外，在圖23中，可動部12所附的箭號，表示可動部12的振動方向，輸入機構5所附的箭號，表示輸入機構5的轉動方向。
之後，當對輸入機構5所施與的外力停止時，輸入機構5藉由復歸彈簧55的彈簧力回到初期位置。另外，在圖24中輸入機構5所附的箭號，表示輸入機構5的轉動方向。
本實施態樣的能量轉換裝置1A，以在使操作部53從初期位置轉動(第1)既定角度(例如5°)時可動部12位移了上述指定值而與止動部14c接觸，且在使操作部53從初期位置轉動(第2)既定角度(例如10°)時彈性體部15的彈簧力比第1磁性材料部7與第2磁性材料部6之間的磁力更大的方式，設計彈性體部15的彈簧力。
第1既定角度以及第2既定角度，並無特別限定，惟宜以第2磁性材料部6沿著上述指定方向在一直線上位移的方式設定。
另外，吾人認為在文獻2所記載的發電裝置中，若參酌圖29便可知，由於多葉片凸輪1204對懸架1210在不必要的方向上也會施與力量，故能量轉換效率難以提高。
另外，吾人認為在文獻2所記載的發電裝置中，由於多葉片凸輪1204對懸架1210在不必要的方向上也會施與力量，故懸架1210會承受太大的負荷，進而導致懸架1210的構造受到破壞。
再者，吾人認為在文獻2所記載的發電裝置中，由於多葉片凸輪1204的各葉片(lobes)的各前端部與從動件1206的前端部受到比其他部位更大的應力，故會因為摩耗而導致構造劣化，進而導致發電性能降低。
相對於此，本實施態樣的能量轉換裝置1A具備：使可動部12沿著上述指定方向位移用的輸入機構5、與可動部12連接的第1磁性材料部7、與輸入機構5連接的第2磁性材料部6，並可藉由在第1磁性材料部7與第2磁性材料部6之間所產生的磁力使可動部12位移。藉此，能量轉換裝置1A，可對輸入機構5適當施與外力，藉此使可動部12位移並作動，且可防止與上述指定方向不同的方向的力量作用於可動部12，故可提高能量轉換效率(發電效率)以及可靠度。能量轉換裝置1A構成了以輸入機構5、第2磁性材料部6以及第1磁性材料部7使可動部12位移的致動器。
在能量轉換裝置1A中，由於第1磁性材料部7係由第1磁性體或是第1磁石其中任一種所構成，第2磁性材料部6係由第2磁性體或是第2磁石其中任一種所構成，故可適當設定在第1磁性材料部7與第2磁性材料部6之間所產生的磁力。
另外，在能量轉換裝置1A中，由於第1磁性材料部7與第2磁性材料部6之間所產生的磁力的方向為互相吸引的方向，故比起磁力的方向為互相排斥的方向的情況而言，更可使可動部12沿著上述指定方向穩定地位移。
構成整流電路71的倍壓整流電路，不限於圖15的全波倍壓整流電路71A，例如，亦可採用如圖12或圖13的考瓦二氏電路71B、71C。另外，亦可構成在整流電路71的後段具備如圖14的DC-DC轉換器72的構造。藉此， 能量轉換裝置1A便可使負載更穩定地動作。
以上所述的本實施態樣的能量轉換裝置1A，與實施態樣1同樣，具有第1特徴。因此，在本實施態樣的能量轉換裝置1A中，亦可使可動部12位移並作動，且可使能量轉換效率提高。另外，本實施態樣的能量轉換裝置1A，與實施態樣1同樣，亦可具有第2~第5特徴。
另外，在上述的各實施態樣1、2中，係可動部12具備磁石區塊3，第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31分別具備線圈區塊4，惟並不限於此，亦可形成可動部12具備線圈區塊4，第1帽蓋部21以及第2帽蓋部31的至少其中一方具備磁石區塊3的構造。另外，彈性體部15，亦可由橡膠或樹脂等材料形成。
EH‧‧‧振動發電裝置
1‧‧‧能量轉換裝置
71(71A)‧‧‧整流電路
C11‧‧‧電容器
C12‧‧‧電容器
D11‧‧‧二極體
D12‧‧‧二極體

Claims (5)

  1. 一種能量轉換裝置，其特徵為包含：振動發電裝置，其具有在對向方向上彼此對向的磁石區塊以及線圈區塊，並利用在與該對向方向正交的指定方向上的該磁石區塊相對於該線圈區塊的相對位移所產生的電磁感應輸出交流電壓；以及整流電路，其將該振動發電裝置所輸出的該交流電壓整流並輸出；該振動發電裝置包含：可動部，其具備該磁石區塊與該線圈區塊其中一方；支持部，其內側配置該可動部；以及複數之彈性體部，其將該可動部與該支持部連結；該複數之彈性體部，在該指定方向上的該可動部的兩側分別沿著與該指定方向正交的方向並排配置；該複數之彈性體部中的各個，在該指定方向上比在與該指定方向正交的方向上更容易變形；該整流電路，係在該振動發電裝置所輸出的該交流電壓的極性為正時與為負時對彼此互異之電容器充電的倍壓整流電路。
  2. 如申請專利範圍第1項之能量轉換裝置，其中，該彈性體部為彈簧。
  3. 如申請專利範圍第1項之能量轉換裝置，其中，該倍壓整流電路為全波倍壓整流電路。
  4. 如申請專利範圍第1項之能量轉換裝置，其中，該倍壓整流電路為考瓦二氏電路。
  5. 如申請專利範圍第1項之能量轉換裝置，其中更包含：DC-DC轉換器，其使該整流電路所輸出的電壓定電壓化。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI736128B (zh) * 2020-02-11 2021-08-11 台睿精工股份有限公司 具有複合式彈性系統之線性震動馬達

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101464677B1 (ko) * 2014-05-26 2014-11-28 이형백 자체진동력 이용 진동발전기, 회전-진동력 병행이용 진동발전기 및 다력 복합이용 진동발전장치
JP2016201972A (ja) * 2015-04-14 2016-12-01 ミツミ電機株式会社 全波倍電圧整流回路および電力供給装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0727825Y2 (ja) * 1988-08-31 1995-06-21 アイシン精機株式会社 リニア発電機
US5578877A (en) * 1994-06-13 1996-11-26 General Electric Company Apparatus for converting vibratory motion to electrical energy
DE10125059C5 (de) * 2001-05-22 2016-07-21 Enocean Gmbh Induktiver Spannungsgenerator
JP2004159407A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Shinano Kenshi Co Ltd 携帯発電機
JP2008259264A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Toshiba Corp 振動発電装置
JP5597822B2 (ja) * 2007-07-06 2014-10-01 国立大学法人東北大学 振動発電装置
JP2009118582A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Shibatekku Kk 発電素子、発電装置及び電子機器
JP2009247102A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Matsumoto Kenzai:Kk 低エネルギー車
US9048717B2 (en) * 2009-09-16 2015-06-02 Ecoharvester, Inc. Multipolar electromagnetic generator
JP5478221B2 (ja) * 2009-12-02 2014-04-23 株式会社竹中工務店 発電装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI736128B (zh) * 2020-02-11 2021-08-11 台睿精工股份有限公司 具有複合式彈性系統之線性震動馬達

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