WO2017002900A1 - 発電回路および発電システム - Google Patents

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WO2017002900A1
WO2017002900A1 PCT/JP2016/069395 JP2016069395W WO2017002900A1 WO 2017002900 A1 WO2017002900 A1 WO 2017002900A1 JP 2016069395 W JP2016069395 W JP 2016069395W WO 2017002900 A1 WO2017002900 A1 WO 2017002900A1
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WO
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circuit
power
power generation
capacitor
storage unit
Prior art date
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PCT/JP2016/069395
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English (en)
French (fr)
Inventor
啓 中島
允護 金
暁 山中
周永 金
敬典 加藤
田中　裕久
中山　忠親
雅敏 武田
山田　昇
新原　晧一
伊東　淳一
Original Assignee
ダイハツ工業株式会社
国立大学法人長岡技術科学大学
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means

Definitions

  • the present invention relates to a power generation circuit and a power generation system, and more particularly to a power generation system mounted on a vehicle such as an automobile, and a power generation circuit employed in the power generation system.
  • a heat source whose temperature rises and falls over time, and a first device that is electrically polarized by a piezo effect, a pyroelectric effect, a Seebeck effect, or the like according to a temperature change of the heat source
  • a power generation system including a dielectric and the like, and a second device (electrode and the like) arranged to face each other so as to sandwich the first device in order to extract electric power from the first device has been proposed, and more efficiently
  • a voltage application device applies a voltage to the first device while the temperature of the first device is rising, and stops applying the voltage while the temperature is falling.
  • a first device such as a dielectric
  • the obtained power is stored in the battery from the first device via the second device, and can be consumed as necessary.
  • an object of the present invention is to provide a power generation circuit and a power generation system that do not require external power input and can efficiently extract power from a power generation element.
  • the present invention [1] A power generation element that is electrically polarized as the temperature rises and falls over time, a power receiving device to which power extracted from the power generation element is supplied, and a first power storage unit for applying a voltage to the power generation element And a second power storage unit for applying a voltage to the power generation element separately from the first power storage unit, and a third power storage unit to which electric power extracted from the power generation element is supplied separately from the power receiving device. And a power line connecting the power generation element, the power receiving device, the first power storage unit, the second power storage unit, and the third power storage unit, and a switch system that opens and closes the conductive line.
  • the present invention provides: [3] A power generation element that is electrically polarized as the temperature rises and falls over time, a power receiving device to which power extracted from the power generation element is supplied, and a first power storage unit for applying a voltage to the power generation element And a second power storage unit for applying a voltage to the power generation element separately from the first power storage unit, and a third power storage unit to which electric power extracted from the power generation element is supplied separately from the power receiving device. And a power line connecting the power generation element, the power receiving device, the first power storage unit, the second power storage unit, and the third power storage unit, and a switch system that opens and closes the conductive line.
  • a power generation circuit characterized by being switchable [4] Based on the power generation circuit according to the above [3], a heat source that raises and lowers the temperature of the power generation element over time, temperature detection means that detects the temperature of the power generation element, and detection by the temperature detection means And a control means for controlling the switch system.
  • the power generation circuit and the power generation system of the present invention it is possible to apply a voltage to the power generation element using energy generated in the power generation unit, thus eliminating the need for external power input and efficiently extracting power from the power generation element. be able to.
  • the power generation circuit and the power generation system of the present invention it is possible to efficiently extract power from the power generation element in the initial stage of cooling.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a power generation circuit of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an embodiment of a power generation system in which the power generation circuit shown in FIG. 1 is employed.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state during heating of the element in the power generation circuit illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a cooling start state of the element in the power generation circuit shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a heating start state of the element in the power generation circuit shown in FIG. 1 following FIG.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a state in which the element is being cooled in the power generation circuit illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a power generation circuit of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an embodiment of a power generation system in which the power generation circuit shown in FIG. 1 is employed.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state during heating of the
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a heating start state of the element in the power generation circuit shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of another embodiment of the power generation circuit of FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of another embodiment of the power generation circuit of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of an embodiment of a power generation system in which the power generation circuit shown in FIG. 9 is employed.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a state during heating of the element in the power generation circuit illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a cooling start state of the element in the power generation circuit illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a state in which the element is being cooled in the power generation circuit illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of an embodiment of a power generation system in which the power generation circuit shown in FIG. 9 is employed.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a state during heating of the element in the power generation circuit
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a heating start state of the element in the power generation circuit shown in FIG.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a heating start state of the element in the power generation circuit shown in FIG. 9 following FIG.
  • FIG. 16 is a schematic diagram of another embodiment of the power generation circuit of FIG.
  • a power generation circuit 1 includes a power generation unit 2, a power reception unit 3, a first power storage unit 4, a second power storage unit 5, a third power storage unit 8, a conductive wire 6 connecting them, and a conductive wire 6. And a switch system 7 for controlling the current flow.
  • the power generation unit 2 includes a power generation element 9 and a pair of electrodes (not shown) disposed to face each other with the power generation element 9 interposed therebetween.
  • the power generating element 9 is represented by a capacitor symbol.
  • the power generating element 9 is a device that undergoes electric polarization as the temperature rises and falls over time.
  • the electric polarization referred to here is a phenomenon in which a potential difference occurs due to dielectric polarization due to displacement of positive and negative ions due to crystal distortion, such as a piezo effect and / or a phenomenon in which a dielectric constant changes due to a temperature change and a potential difference occurs, such as pyroelectricity. It is defined as a phenomenon in which an electromotive force is generated in a material, such as an effect.
  • examples of the power generating element 9 include a device that is electrically polarized by a piezo effect and a device that is electrically polarized by a pyroelectric effect.
  • the piezo effect is an effect (phenomenon) in which when stress or strain is applied, it is electrically polarized according to the magnitude of the stress or strain.
  • the power generating element that is electrically polarized by such a piezo effect is not particularly limited, and a known piezo element (piezoelectric element) can be used.
  • the piezo element is fixed, for example, by a fixing member.
  • the fixing member is not particularly limited, and for example, an electrode (not shown) can be used.
  • the pyroelectric effect is, for example, an effect (phenomenon) in which the insulator is electrically polarized in accordance with a change in temperature when the insulator (dielectric) is heated and cooled, and includes the first effect and the second effect. It is out.
  • the first effect is an effect in which, when the insulator is heated and cooled, it spontaneously polarizes due to the temperature change and generates a charge on the surface of the insulator.
  • the second effect is an effect that pressure deformation occurs in the crystal structure due to temperature changes during heating and cooling of the insulator, and piezoelectric polarization occurs due to stress or strain applied to the crystal structure (piezo effect, piezoelectric effect). ).
  • the device that is electrically polarized by such a pyroelectric effect is not particularly limited, and a known pyroelectric element can be used.
  • a known pyroelectric element for example, BaTiO 3 , CaTiO 3 , (CaBi) TiO 3 , BaNd 2 Ti 5 O 14 , BaSm 2 Ti 4 O 12 , zircon titanate.
  • PZT Pb (Zr, Ti) O 3
  • known piezo elements for example, quartz (SiO 2 ), zinc oxide (ZnO), Rochelle salt (potassium sodium tartrate) (KNaC 4 H 4 O 6 ), lead zirconate titanate (PZT: Pb (Zr, Ti) O 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), langa Site (La 3 Ga 5 SiO 14 ), aluminum nitride (AlN), tourmaline (tourmaline), polyvinylidene fluoride (P VDF), etc.), Ca 3 (VO 4 ) 2 , Ca 3 (VO 4 ) 2 / Ni, LiNbO 3 , LiNbO 3 / Ni, LiTaO 3 , LiTaO 3 / Ni, Li (Nb 0.4 Ta 0.6 ) O 3
  • These power generating elements 9 can be used alone or in combination of two or more.
  • the power generating element 9 is usually used after being subjected to a polling process by a known method.
  • the Curie point of the power generating element 9 is, for example, ⁇ 77 ° C. or higher, preferably ⁇ 10 ° C. or higher, for example, 1300 ° C. or lower, preferably 900 ° C. or lower.
  • the relative dielectric constant of the power generating element 9 is, for example, 1 or more, preferably 100 or more, and more preferably 2000 or more.
  • the power generation element 9 (insulator (dielectric)) is electrically polarized by a change in temperature.
  • the electrical polarization may be any of electronic polarization, ion polarization, and orientation polarization.
  • a material for example, a liquid crystal material
  • polarization by orientation polarization it is expected that power generation efficiency can be improved by changing the molecular structure.
  • the power generating element 9 is electrically polarized so that the electrode on one side (left side of the paper) is positively charged and the electrode on the other side (right side of the paper) is negatively charged.
  • the power generating element 9 is electrically polarized so that the electrode on one side (left side of the paper) is negatively charged and the electrode on the other side (right side of the paper) is charged with electrostatic charge when cooled.
  • the power receiving unit 3 is a unit to which the electric power extracted from the power generating element 9 is supplied, and includes a power receiving capacitor 10 as a power receiving device.
  • the power receiving capacitor 10 is a device that receives and stores the electric power extracted from the power generation element 9, and is electrically connected to the power generation element 9 through a diode (not shown).
  • the power receiving unit 3 includes a power receiving capacitor 10 so that a voltage can be applied to the power generating element 9.
  • the first power storage unit 4 includes a first capacitor 11 as a first power storage unit for applying a voltage to the power generation element 9.
  • the first capacitor 11 is a known capacitor employed in an electric circuit, and is provided so as to be interposed in a first circuit (described later) and a third circuit (described later) of the conductive wire 6 and accumulates electric energy. It is possible.
  • the capacitance of the first capacitor 11 is not particularly limited and is set as appropriate according to the purpose and application.
  • the capacitance of the second capacitor 12 (described later), the third capacitor 13 (described later), and the receiving capacitor 10 The balance is adjusted.
  • the second power storage unit 5 includes a second capacitor 12 as a second power storage unit for applying a voltage to the power generation element 9 separately from the first capacitor 11.
  • the second capacitor 12 is a known capacitor employed in an electric circuit, and is provided so as to be interposed in a second circuit (described later) and a fourth circuit (described later) of the conductive wire 6 and accumulates electric energy. It is possible.
  • the capacitance of the second capacitor 12 is not particularly limited and is appropriately set according to the purpose and application, and the balance with the capacitance of the first capacitor 11, the third capacitor 13 (described later), and the power receiving capacitor 10 is adjusted. Is done.
  • the third power storage unit 8 includes a third capacitor 13 that is prepared separately from the first capacitor 11 and the second capacitor 12 and that is supplied with the electric power extracted from the power generation element 9 separately from the power receiving capacitor 10. .
  • the third capacitor 13 is a known capacitor that is employed in an electric circuit, and is provided so as to be interposed in a fifth circuit (described later) of the conductive wire 6 so that electric energy can be accumulated.
  • the capacitance of the third capacitor 13 is not particularly limited and is appropriately set according to the purpose and application, and the balance with the capacitances of the first capacitor 11, the second capacitor 12, and the power receiving capacitor 10 is adjusted.
  • the conducting wire 6 is connected to the power generating element 9, the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11, the second capacitor 12, and the third capacitor 13, and the first circuit A, the second circuit B, the third circuit C, and the fourth circuit. D and the fifth circuit E are configured.
  • the power generating element 9, the first capacitor 11 and the third capacitor 13 are connected, and the power generating element 9, the power receiving capacitor 10 and the second capacitor 12 are not connected. It is a circuit configured in an annular portion.
  • the power generating element 9, the first capacitor 11, and the third capacitor 13 are connected to the first circuit A, and the power receiving capacitor 10 and the second capacitor 12 are not connected.
  • the second circuit B the power generating element 9 and the second capacitor 12 are connected, and the power generating element 9 and the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11, and the third capacitor 13 are not connected. It is a circuit configured in an annular portion.
  • the power generating element 9 and the second capacitor 12 are connected to the second circuit B, and the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11, and the third capacitor 13 are not connected.
  • the power generating element 9 is connected to the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11, and the third capacitor 13, and the power generating element 9 and the second capacitor 12 are not connected to each other. It is a circuit configured in a part.
  • the power generation element 9, the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11, and the third capacitor 13 are connected to the third circuit C, and the second capacitor 12 is not connected.
  • the power generating element 9, the power receiving capacitor 10 and the second capacitor 12 are connected, and the power generating element 9, the first capacitor 11 and the third capacitor 13 are not connected. It is a circuit configured in an annular portion.
  • the power generating element 9, the first capacitor 11, and the third capacitor 13 are connected to the fourth circuit D, and the first capacitor 11 and the third capacitor 13 are not connected.
  • the fifth circuit E includes the conductor 6 so that the power generating element 9 and the third capacitor 13 are connected, and the power generating element 9 and the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11, and the second capacitor 12 are not connected. It is a circuit configured in an annular portion.
  • the power generation element 9 and the third capacitor 13 are connected to the fifth circuit E, and the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11, and the second capacitor 12 are not connected.
  • the first circuit A, the second circuit B, the third circuit C, the fourth circuit D, and the fifth circuit E are configured by partially sharing the conductive wire 6.
  • the conductive wire 6 includes a first shared conductive wire 21, a second shared conductive wire 22, a third shared conductive wire 23, a fourth shared conductive wire 24, a fifth shared conductive wire 25, and a sixth shared conductive wire 26. And a seventh common conducting wire 27 and an eighth dedicated conducting wire 28.
  • the first common conducting wire 21 is arranged so as to connect between the power receiving capacitor 10 and the second capacitor 12.
  • the second common conducting wire 22 is disposed so as to connect between the first capacitor 11 and the second capacitor 12.
  • the third shared conducting wire 23 is disposed so as to connect between the first capacitor 11 and the third capacitor 13.
  • the fourth shared flow line 24 is disposed so as to connect the third capacitor 13 and the power receiving capacitor 10.
  • the fifth shared conducting wire 25 is provided so as to branch from the middle portion of the first shared conducting wire 21, and connects between the middle portion of the first shared conducting wire 21 and the middle portion of the fourth shared conducting wire 24, It is arranged.
  • the sixth shared conducting wire 26 is provided so as to branch from the middle portion of the second shared conducting wire 22, and is disposed so as to connect the middle portion of the second shared conducting wire 22 and the power generation element 9. .
  • the seventh shared conducting wire 27 is provided so as to branch from an intermediate portion of the fifth shared conducting wire 25 (specifically, between a first switch SW1 (described later) and a second switch SW2 (described later)). It arrange
  • the eighth dedicated conductor 28 is provided so as to branch from the middle portion of the third shared conductor 23, and the middle portion of the third shared conductor 23 and the middle portion of the sixth shared conductor (specifically, the third switch SW3). It arrange
  • the sixth shared conducting wire 26 and the seventh shared conducting wire 27 are the first circuit A, the second circuit B, the third circuit C, the fourth circuit D, and the fifth circuit E. As shared.
  • the sixth shared conductor 26 and the seventh shared conductor 27 constitute a part of the first circuit A, a part of the second circuit B, and a part of the third circuit C. And constitutes a part of the fourth circuit D and constitutes a part of the fifth circuit E.
  • a part of the first shared conducting wire 21 (specifically, a region between the connection portion of the fifth shared conducting wire 25 and the power receiving capacitor 10) and one of the fourth shared conducting wires 24.
  • the part (specifically, the region between the connection portion of the fifth common conductor 25 and the power receiving capacitor 10) is shared as the third circuit C and the fourth circuit D.
  • a part of the first shared conductor 21 (specifically, a region between the connection part of the fifth shared conductor 25 and the power receiving capacitor 10) and a part of the fourth shared conductor 24 (specifically, The region between the connection portion of the fifth common conductor 25 and the power receiving capacitor 10) constitutes a part of the third circuit C and constitutes a part of the fourth circuit D.
  • a part of the second shared conductor 22 (specifically, a region between the connection portion of the sixth shared conductor 26 and the first capacitor 11) and the third shared conductor 23. (Specifically, a region between the connection portion of the eighth dedicated conductor 28 and the first capacitor 11) is shared as the first circuit A and the third circuit C.
  • a part of the second shared conductor 22 (specifically, a region between the connection portion of the sixth shared conductor 26 and the first capacitor 11) and a part of the third shared conductor 23 (specifically, The region between the connection portion of the eighth dedicated conductor 28 and the first capacitor 11) constitutes a part of the first circuit A and a part of the third circuit C.
  • a part of the first shared conductor 21 (specifically, a region between the connection portion of the fifth shared conductor 25 and the second capacitor 12) and the second shared conductor 22. (Specifically, a region between the connection portion of the sixth common conductor 26 and the second capacitor 12) is shared as the second circuit B and the fourth circuit D.
  • a part of the first shared conductor 21 (specifically, a region between the connection portion of the fifth shared conductor 25 and the second capacitor 12) and a part of the second shared conductor 22 (specifically, , A region between the connection portion of the sixth common conductor 26 and the second capacitor 12) constitutes a part of the second circuit B and a part of the fourth circuit D.
  • a part of the third shared conductor 23 (specifically, a region between the connection portion of the eighth dedicated conductor 28 and the third capacitor 13) and the fourth shared conductor 24. (Specifically, a region between the connection portion of the fifth common conductor 25 and the third capacitor 13) is shared as the first circuit A, the third circuit C, and the fifth circuit E. .
  • a part of the third shared conductor 23 (specifically, a region between the connection portion of the eighth dedicated conductor 28 and the third capacitor 13) and a part of the fourth shared conductor 24 (specifically, , A region between the connection portion of the fifth shared conductor 25 and the third capacitor 13) constitutes a part of the first circuit A, constitutes a part of the third circuit C, and 5 constitutes part of the circuit E.
  • a part of the fifth shared conducting wire 25 (specifically, a region between the connection portion of the first common conducting wire 21 and the connection portion of the seventh common conducting wire 27) is the second circuit B and the third circuit. Shared as C.
  • a part of the fifth shared conducting wire 25 (specifically, a region between the connecting portion of the first joint conducting wire 21 and the connecting portion of the seventh joint conducting wire 27) is a part of the second circuit B. And a part of the third circuit C.
  • a part of the fifth shared conducting wire 25 (specifically, a region between the connecting portion of the fourth joint conducting wire 24 and the connecting portion of the seventh joint conducting wire 27) is the first circuit A, the fourth circuit. E and the fifth circuit E are shared.
  • the remaining part of the fifth shared conductor 25 (specifically, the region between the connection part of the fourth joint conductor 24 and the connection part of the seventh joint conductor 27) constitutes a part of the first circuit A. And a part of the fourth circuit E and a part of the fifth circuit E.
  • a part of the sixth shared conducting wire 26 (specifically, a region between the connecting portion of the eighth joint conducting wire 28 and the connecting portion of the second joint conducting wire 22) is the first circuit A and the second circuit. B, the third circuit C and the fourth circuit D are shared.
  • a part of the sixth shared conducting wire 26 (specifically, a region between the connecting portion of the eighth joint conducting wire 28 and the connecting portion of the second joint conducting wire 22) is a part of the first circuit A. And a part of the second circuit B, a part of the third circuit C, and a part of the fourth circuit D.
  • the eighth dedicated conductor 28 is used as the fifth circuit E.
  • the eighth dedicated conductor 28 constitutes a part of the fifth circuit E.
  • the switch system 7 is a switch system for opening and closing the conducting wire 6 and controlling (direction determining) the flow of current in the conducting wire 6, and includes a first switch SW 1, a second switch SW 2, a third switch, and a fourth switch.
  • a switch SW4 is provided.
  • the first switch SW1 and the second switch SW2 are provided so as to be spaced from each other so as to be interposed in the fifth common conducting wire 25.
  • the first switch SW1 is a part of the fifth common conductor 25 (specifically, a region between the connection portion of the fourth common conductor 24 and the connection portion of the seventh common conductor 27). It is possible to control the opening and closing of the first circuit A, the fourth circuit E, and the fifth circuit E.
  • the second switch SW2 is interposed in a part of the fifth shared conductor 25 (specifically, a region between the connection portion of the first common conductor 21 and the connection portion of the seventh common conductor 27).
  • the opening and closing of the second circuit B and the third circuit C can be controlled.
  • the third switch SW3 is interposed in a part of the sixth shared conducting wire 26 (specifically, a region between the connecting portion of the eighth joint conducting wire 28 and the connecting portion of the second joint conducting wire 22), The opening / closing of the first circuit A, the second circuit B, the third circuit C, and the fourth circuit D can be controlled.
  • the fourth switch SW4 is interposed in the eighth dedicated conductor 28 and can control the opening and closing of the fifth circuit E.
  • the first switch SW1, the second switch SW2, the third switch SW3, and the fourth switch SW4 are electrically connected to control means such as a control unit 34 (described later), and the opening / closing thereof is controlled.
  • the first switch SW1 and the third switch SW3 are closed, and the second switch SW2 and the fourth switch SW4 are opened, the first circuit A and the fourth switch The circuit D is closed, and the second circuit B, the third circuit C, and the fifth circuit E are opened.
  • the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are closed, and the second switch SW2 and the third switch SW3 are opened, so that the fifth circuit E is closed, and The first circuit A, the second circuit B, the third circuit C, and the fourth circuit D are opened.
  • the second switch SW2 and the third switch SW3 are closed, and the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are opened, so that the second circuit B and the third circuit C are closed.
  • the first circuit A, the fourth circuit D, and the fifth circuit E are opened.
  • Such a power generation circuit 1 takes out power from the power generation system 31 described below, specifically, the power generation element 9, and receives the power from the power reception unit 3, the first power storage unit 4 and the second power storage unit 5,
  • the power generation system 31 that supplies power to the three power storage units 8 is preferably used.
  • the power generation system 31 includes the above-described power generation circuit 1, a heat source 32 that raises and lowers the temperature of the power generation element 9 in the power generation circuit 1 over time, and temperature detection means that detects the temperature of the power generation element 9.
  • a temperature sensor 33 and a control unit 34 as control means for controlling each switch of the power generation circuit 1 based on detection by the temperature sensor 33 are provided.
  • the electric power generation circuit 1 is shown typically.
  • the heat source 32 is not particularly limited as long as the temperature rises and falls over time, and examples thereof include various energy utilization devices such as an internal combustion engine and a light emitting device.
  • An internal combustion engine is a device that outputs power, for example, for a vehicle.
  • a single cylinder type or a multi-cylinder type is adopted, and a multi-cycle type (for example, a 2-cycle type, a 4-cycle type) is used in each cylinder. System, 6-cycle system, etc.) are employed.
  • pistons are repeatedly moved up and down in each cylinder.
  • an intake process, a compression process, an explosion process, an exhaust process, and the like are sequentially performed, and fuel is discharged. It is burned and power is output.
  • the amount of exhaust gas in the exhaust gas pipe is reduced, so that the internal temperature of the exhaust gas pipe decreases compared to the exhaust process.
  • the temperature of the internal combustion engine rises in the exhaust process and falls in the intake process, the compression process, and the explosion process, that is, rises and falls over time.
  • each of the above steps is periodically and sequentially repeated according to the piston cycle
  • the inside of the exhaust gas pipe of each cylinder in the internal combustion engine is periodically cycled with the repetition cycle of each of the above steps.
  • a temperature change more specifically, a high temperature state and a low temperature state are periodically repeated.
  • the temperature of the light emitting device rises due to the heat energy using light such as infrared rays and visible light as a heat medium. Therefore, the temperature of the light emitting device increases and decreases over time by turning on (emitting) and turning off over time.
  • the light-emitting device is a light-emitting device (blinking (flashing) type light-emitting device) in which lighting is turned on and off intermittently over time
  • the light-emitting device is turned on (light-emitting). Due to the thermal energy of the light, a temperature change periodically, more specifically, a high temperature state and a low temperature state are periodically repeated.
  • the heat source 32 for example, a plurality of heat sources can be provided, and a temperature change can be caused by switching between the plurality of heat sources.
  • two heat sources a low-temperature heat source (such as a coolant) and a high-temperature heat source (eg, a heating material) having a higher temperature than the low-temperature heat source, are prepared as the heat source.
  • a low-temperature heat source such as a coolant
  • a high-temperature heat source eg, a heating material
  • the temperature as the heat source can be increased or decreased over time, and in particular, the temperature can be periodically changed by periodically switching the low temperature heat source and the high temperature heat source.
  • the heat source 32 provided with the several heat source which can be switched For example, the hot air provided with the combustion low temperature air supply system, the thermal storage heat exchanger, the high temperature gas exhaust system, and the supply / exhaust switching valve Combustion furnace (for example, a high-temperature gas generator described in Republished No. 96-5474), for example, a seawater exchange device using a high-temperature heat source, a low-temperature heat source, and a hydrogen storage alloy (hydrogen storage alloy actuator type seawater exchange device), etc. Is mentioned.
  • These heat sources 32 can be used alone or in combination of two or more.
  • the heat source 32 is preferably a heat source that periodically changes in temperature with time.
  • the heat source 32 is preferably an internal combustion engine.
  • Such a heat source 32 is placed in contact with or close to the power generation element 9 in order to heat and / or cool the power generation element 9.
  • the temperature sensor 33 is provided close to or in contact with the power generation element 9 in order to detect the temperature of the power generation element 9.
  • the temperature sensor 33 directly detects the surface temperature of the power generation element 9 as the temperature of the power generation element 9 or detects the ambient temperature around the power generation element 9.
  • a known temperature sensor such as an infrared radiation thermometer or a thermocouple thermometer is used.
  • the control unit 34 is a unit (for example, ECU: Electronic Control Unit) that performs electrical control in the power generation system 31, and includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the control unit 34 is electrically connected to the temperature sensor 33 and the switch system 7 (see broken line).
  • the switch system 7 is controlled in accordance with the temperature of the power generation element 9 detected by the temperature sensor 33, so that each circuit (conductor 6) in the power generation circuit 1 can be opened and closed. It is said.
  • electrical energy is accumulated so that the electrode on one side (upper side of the paper) of the first capacitor 11 and the second capacitor 12 is positively charged and the electrode on the other side (lower side of the paper) is negatively charged.
  • the method for storing electric energy is not particularly limited.
  • electric energy may be stored in advance from an external power source, or electric energy generated by electric polarization of the power generation element 9 may be stored. Good.
  • the magnitude of the electric energy stored in the first capacitor 11 and the second capacitor 12 is appropriately set according to the purpose and application.
  • the temperature of the heat source 32 is changed over time, preferably periodically, and the power source 32 is heated and heated by the heat source 32. / Or cool.
  • the temperature of the heat source 32 is, for example, 200 to 1200 ° C., preferably 700 to 900 ° C. in the high temperature state, and the temperature in the low temperature state is lower than the temperature in the high temperature state, more specifically, for example, 100 to 800 ° C., preferably 200 to 500 ° C., and the temperature difference between the high temperature state and the low temperature state is, for example, 10 to 600 ° C., preferably 20 to 500 ° C.
  • the repetition cycle between the high temperature state and the low temperature state is, for example, 10 to 400 cycles / second, preferably 30 to 100 cycles / second.
  • the above-described power generating element 9 is preferably electrically polarized periodically.
  • the piezo element when a piezo element is used as the power generation element 9, for example, the piezo element is fixed by a fixing member and contacts the heat source 32 or transmits heat from the heat source 32. It arrange
  • the piezo element is heated or cooled (possibly via a heat medium (exhaust gas, light, etc.) as described above) due to the temperature change of the heat source 32 with time, and thereby expands or contracts.
  • the piezo element is pressed by the fixing member and is electrically polarized by the piezo effect (piezoelectric effect) or phase transformation near the Curie point. .
  • such a piezo element is normally maintained in a heated state or a cooled state, and when its temperature becomes constant (that is, a constant volume), the electric polarization is neutralized, and then cooled or heated, Again, it is electrically polarized. Therefore, as described above, when the temperature of the heat source 32 periodically changes and the high temperature state and the low temperature state are periodically repeated, the piezoelectric element is periodically heated and cooled. Electrical polarization and its neutralization are repeated periodically.
  • the pyroelectric element When a pyroelectric element is used as the power generation element, the pyroelectric element contacts the heat source 32 or contacts a heat medium (exhaust gas, light, etc.) that transmits heat from the heat source 32 ( To be exposed). In such a case, the pyroelectric element is heated or cooled (possibly via a heat medium (exhaust gas, light, etc.) as described above) due to the temperature change of the heat source 32 with time, and the pyroelectric effect (first The electric polarization is caused by the first effect and the second effect.
  • a heat medium exhaust gas, light, etc.
  • Such pyroelectric elements are usually maintained in a heated state or a cooled state, and when the temperature becomes constant, the electric polarization is neutralized, and then cooled or heated again to be electrically polarized again. . Therefore, when the temperature of the heat source 32 periodically changes as described above and the high temperature state and the low temperature state are periodically repeated, the pyroelectric element is periodically heated and cooled. The electrical polarization of the element and its neutralization are repeated periodically.
  • the temperature of the power generation element 9 changes with time, and electric polarization occurs according to the temperature change.
  • the switch system 7 is controlled by the control unit 34, and a voltage is applied to the power generation element 9 by the electric power generated by the power generation element 9.
  • the power generating element 9 is heated and the temperature is raised.
  • the power generation element 9 when the power generation element 9 is heated and the temperature rises, the power generation element 9 has a positive charge on one side (left side of the paper) and a negative charge on the other side (right side of the paper). And electric polarization.
  • the first switch SW1 and the third switch SW3 are closed and the second switch SW2 and the fourth switch SW4 are opened by the control of the control unit 34.
  • the first circuit A and the fourth circuit D are closed, and the second circuit B, the third circuit C, and the fifth circuit E are opened.
  • the electric energy (pyroelectric current) generated by the power generation element 9 is supplied to the power receiving capacitor 10 through the fourth circuit D as a current around the right side of the drawing (see arrow D).
  • the electric energy (pyroelectric current) generated by the power generation element 9 is accumulated in the first capacitor 11 as a current around the left side of the drawing via the first circuit A (see arrow A).
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.1 seconds or more, preferably 0.5 seconds or more, for example, 10 seconds or less, preferably 9.8 seconds or less.
  • the power generating element 9 has a positive charge on one side (left side of the paper) and a negative charge on the other side (right side of the paper) due to the effect of heating in (1). Is electrically polarized. Electric power can be taken out from the power generation element 9 in this state. When the electric energy stored in the second capacitor 12 is supplied to the power generation element 9 (voltage application), the electric energy of the power generation element 9 is neutralized. As a result, power cannot be taken out.
  • the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are closed, and the second switch SW2 and the third switch SW3 are opened.
  • the fifth circuit E is closed, and the first circuit A, the second circuit B, the third circuit C, and the fourth circuit D are opened.
  • the electric energy (pyroelectric current) generated in the power generation element 9 is supplied to the third capacitor 13 through the fifth circuit E as a current around the left side of the drawing (see arrow E). That is, the electric power of the power generation element 9 is supplied to the third capacitor 13 when the power generation element 9 is initially cooled.
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.01 seconds or more, preferably 0.1 seconds or more, for example, 1 second or less, preferably 0.2 seconds or less.
  • the second switch SW2 and the third switch SW3 are closed and the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are opened by the control of the control unit 34.
  • the second circuit B and the third circuit C are closed, and the first circuit A, the fourth circuit D, and the fifth circuit E are opened.
  • the electrical energy accumulated in the second capacitor 12 is supplied to the power generating element 9 as a current around the right side of the drawing via the second circuit B (see arrow B).
  • the electrical energy stored in the power receiving capacitor 10 is supplied to the power generating element 9 via the third circuit C. That is, a voltage is applied to the power generation element 9.
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.01 seconds or more, preferably 0.1 seconds or more, for example, 1 second or less, preferably 0.2 seconds or less.
  • the power generation element 9 when the power generation element 9 is cooled and the temperature decreases, the power generation element 9 has a negative charge on one side (left side of the paper) and an electrostatic charge on the other side (right side of the paper). It is electrically polarized to take on.
  • the second switch SW2 and the third switch SW3 are closed and the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are opened continuously from the above (3).
  • the second circuit B and the third circuit C are closed, and the first circuit A, the fourth circuit D, and the fifth circuit E are opened.
  • the electric energy (pyroelectric current) generated by the power generation element 9 is supplied to the power receiving capacitor 10 through the third circuit C as a current around the right side of the drawing (see arrow C).
  • the electric energy (pyroelectric current) generated by the power generation element 9 is accumulated in the second capacitor 12 as a current around the left side of the drawing via the second circuit B (see arrow B).
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.1 seconds or more, preferably 0.5 seconds or more, for example, 10 seconds or less, preferably 9.8 seconds or less.
  • the power generating element 9 is electrically charged so that the electrode on one side (left side of the paper) has a negative charge and the electrode on the other side (right side of the paper) has an electrostatic charge due to the effect of cooling in (4). Polarized.
  • the first switch SW1 and the third switch SW3 are closed and the second switch SW2 and the fourth switch SW4 are opened by the control of the control unit 34.
  • the first circuit A and the fourth circuit D are closed, and the second circuit B, the third circuit C, and the fifth circuit E are opened.
  • the electrical energy stored in the first capacitor 11 is supplied to the power generating element 9 as a current around the right side of the drawing via the first circuit A, and further stored in the third capacitor 13.
  • the energy is also supplied to the power generating element 9 through the first circuit A as a current around the right side of the drawing (see arrow A).
  • the electrical energy stored in the power receiving capacitor 10 is supplied to the power generation element 9 via the fourth circuit D. That is, a voltage is applied to the power generation element 9.
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.01 seconds or more, preferably 0.1 seconds or more, for example, 1 second or less, preferably 0.2 seconds or less.
  • the power generation circuit 1 and the power generation system 31 include the fifth circuit E and the third capacitor 13, the electric power of the power generation element 9 is supplied to the third capacitor 13 in the initial stage of cooling. Therefore, it is possible to efficiently extract power from the power generation element 9 particularly well.
  • the power generation element 9 when an excessive voltage is applied to the power generation element 9, the power generation element 9 may be damaged.
  • a voltage is applied to the power generation element 9 by the first capacitor 11 and the second capacitor 12. Therefore, the voltage to be applied can be selected and designed by selecting and designing the capacitances of the first capacitor 11 and the second capacitor 12. As a result, application of an excessive voltage to the power generation element 9 can be suppressed, and damage to the power generation element 9 can be suppressed.
  • the voltage applied when the power generating element 9 is heated and the voltage applied when the power generating element 9 is cooled are: It can design individually, can suppress applying an excessive voltage to the electric power generation element 9, and can suppress damage to the electric power generation element 9.
  • such a power generation system 31 is not particularly limited, but is mounted on, for example, an automobile.
  • the power generation element 9 is disposed, for example, inside or on the surface of the branch pipe in the exhaust manifold of the automobile, and the automobile engine and exhaust gas are used as the heat source 32. Then, the temperature of the exhaust gas is increased or decreased over time according to the combustion cycle of the engine, the power generation element 9 is heated and / or cooled, and the power generation system 31 generates power.
  • the obtained electric power may be stored in a battery, may be used in an electric load device such as a headlight, and may be used as power for an automobile.
  • the power receiving unit 3 includes the capacitor (power receiving capacitor 10) as a power receiving device that receives the power generated by the power generating element 9, but the power generated by the power generating element 9 is stored or used.
  • the power receiving capacitor 10 may be replaced with a power storage device such as a battery, an electric load device such as a lighting device, or the like.
  • the first power storage unit, the second power storage unit, and the third power storage unit include the capacitors (the first capacitor 11, the second capacitor 12, and the third capacitor 13).
  • the second power storage body and the third power storage body are not particularly limited as long as the power generated in the power generation element 9 can be stored and a voltage can be applied to the power generation element 9.
  • a power storage unit such as a battery can be provided.
  • the electric power generation circuit 1 can include a known electric device such as a booster, a voltage converter, or an inductor at any place as necessary.
  • the configuration of the conducting wire 6 is not limited to the above.
  • the first circuit A, the second circuit B, the third circuit C, the fourth circuit D, and the fifth circuit E are respectively May be provided with a plurality of conducting wires 6 so as to be configured independently.
  • the conducting wire 6 includes a first independent conducting wire 41 constituting the first circuit A, a second independent conducting wire 42 constituting the second circuit B, a third independent conducting wire 43 constituting the third circuit C, A fourth independent conducting wire 44 constituting the fourth circuit D and a fifth independent conducting wire 45 constituting the fifth circuit E are provided.
  • the first independent conducting wire 41 is provided as an annular conducting wire in which the power generation element 9, the first capacitor 11 and the third capacitor 13 are interposed (connected), and the power receiving capacitor 10 and the second capacitor 12 are not interposed (connected). .
  • the second independent conducting wire 42 is provided as an annular conducting wire in which the power generating element 9 and the second capacitor 12 are interposed (connected) and the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11 and the third capacitor 13 are not interposed (connected). .
  • the third independent conducting wire 43 is provided as an annular conducting wire in which the power generating element 9, the receiving capacitor 10, the first capacitor 11 and the third capacitor 13 are interposed (connected) and the second capacitor 12 is not interposed (connected). .
  • the fourth independent conducting wire 44 is provided as an annular conducting wire in which the power generation element 9, the power receiving capacitor 10 and the second capacitor 12 are interposed (connected), and the first capacitor 11 and the third capacitor 13 are not interposed (connected). .
  • the fifth independent conducting wire 45 is provided as an annular conducting wire in which the power generating element 9 and the third capacitor 13 are interposed (connected) and in which the power receiving capacitor 10, the first capacitor 11 and the second capacitor 12 are not interposed (connected). .
  • the switch system 7 (the first switch SW1, the second switch SW2, the third switch SW3, and the fourth switch SW4) includes the first independent conductor 41, the second independent conductor 42, and the third independent conductor 43. And the fourth independent conductors 44 are individually provided.
  • Such a power generation system 31 can also apply a voltage to the power generation element 9 using the energy generated in the power generation unit 2, thereby eliminating the need for external power input and efficiently extracting power from the power generation element 9. be able to.
  • the fifth circuit E and the third capacitor 13 are provided, the electric power of the power generating element 9 is supplied to the third capacitor 13 in the initial stage of cooling. Therefore, it is possible to efficiently extract power from the power generation element 9 particularly well.
  • the power generation circuit 101 includes a power generation unit 102, a power reception unit 103, a first power storage unit 104, a second power storage unit 105, a third power storage unit 108, a conductive wire 106 connecting them, and a conductive wire 106. And a switch system 107 for controlling the current flow.
  • the power generation unit 102 includes a power generation element 109 and a pair of electrodes (not shown) disposed to face each other with the power generation element 109 interposed therebetween.
  • the power generation element 109 is represented by a capacitor symbol.
  • the power generation element 109 is a device that undergoes electric polarization as the temperature rises and falls over time.
  • the electric polarization referred to here is a phenomenon in which a potential difference occurs due to dielectric polarization due to displacement of positive and negative ions due to crystal distortion, such as a piezo effect and / or a phenomenon in which a dielectric constant changes due to a temperature change and a potential difference occurs, such as pyroelectricity. It is defined as a phenomenon in which an electromotive force is generated in a material, such as an effect.
  • examples of the power generation element 109 include a device that is electrically polarized by a piezo effect and a device that is electrically polarized by a pyroelectric effect.
  • the piezo effect is an effect (phenomenon) in which when stress or strain is applied, it is electrically polarized according to the magnitude of the stress or strain.
  • the power generating element that is electrically polarized by such a piezo effect is not particularly limited, and a known piezo element (piezoelectric element) can be used.
  • the periphery of the piezoelectric element is fixed by a fixing member, for example.
  • the fixing member is not particularly limited, and for example, an electrode (not shown) can be used.
  • the pyroelectric effect is, for example, an effect (phenomenon) in which the insulator is electrically polarized in accordance with a change in temperature when the insulator (dielectric) is heated and cooled, and includes the first effect and the second effect. It is out.
  • the first effect is an effect in which, when the insulator is heated and cooled, it spontaneously polarizes due to the temperature change and generates a charge on the surface of the insulator.
  • the second effect is an effect that pressure deformation occurs in the crystal structure due to temperature changes during heating and cooling of the insulator, and piezoelectric polarization occurs due to stress or strain applied to the crystal structure (piezo effect, piezoelectric effect). ).
  • the device that is electrically polarized by such a pyroelectric effect is not particularly limited, and a known pyroelectric element can be used.
  • a known pyroelectric element for example, BaTiO 3 , CaTiO 3 , (CaBi) TiO 3 , BaNd 2 Ti 5 O 14 , BaSm 2 Ti 4 O 12 , zircon titanate).
  • PZT Pb (Zr, Ti) O 3
  • known piezo elements for example, quartz (SiO 2 ), zinc oxide (ZnO), Rochelle salt (potassium sodium tartrate) (KNaC 4 H 4 O 6 ), lead zirconate titanate (PZT: Pb (Zr, Ti) O 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), langa Site (La 3 Ga 5 SiO 14 ), aluminum nitride (AlN), tourmaline (tourmaline), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), Ca 3 (VO 4 ) 2 , Ca 3 (VO 4 ) 2 / Ni, LiNbO 3 , LiNbO 3 / Ni, LiTaO 3 , LiTaO 3 / Ni, Li (Nb 0.4 Ta 0.6 ) O 3
  • These power generation elements 109 can be used alone or in combination of two or more.
  • the power generating element 109 is usually used after being subjected to a polling process by a known method.
  • the Curie point of the power generation element 109 is, for example, ⁇ 77 ° C. or higher, preferably ⁇ 10 ° C. or higher, for example, 1300 ° C. or lower, preferably 900 ° C. or lower.
  • the relative dielectric constant of the power generation element 109 is, for example, 1 or more, preferably 100 or more, more preferably 2000 or more.
  • the higher the relative dielectric constant of the power generation element 109 insulator (dielectric)
  • the higher the energy conversion efficiency and the higher voltage can be used to extract power. Is less than the lower limit, the energy conversion efficiency is low, and the voltage of the obtained power may be low.
  • the power generation element 109 (insulator (dielectric)) is electrically polarized by a change in temperature.
  • the electrical polarization may be any of electronic polarization, ionic polarization, and orientation polarization.
  • a material for example, a liquid crystal material
  • polarization by orientation polarization it is expected that power generation efficiency can be improved by changing the molecular structure.
  • the power generation element 109 is electrically polarized so that the electrode on one side (left side of the paper) is positively charged and the electrode on the other side (right side of the paper) is negatively charged.
  • the power generation element 109 is electrically polarized so that the electrode on one side (left side of the paper) is negatively charged and the electrode on the other side (right side of the paper) is electrostatically charged.
  • the power receiving unit 103 is a unit to which power extracted from the power generation element 109 is supplied, and includes a power receiving capacitor 110 as a power receiving device.
  • the power receiving capacitor 110 is a device that receives and stores the electric power extracted from the power generation element 109, and is electrically connected to the power generation element 109 via a diode (not shown).
  • the power receiving unit 103 includes a power receiving capacitor 110 so that a voltage can be applied to the power generation element 109.
  • the first power storage unit 104 includes a first capacitor 111 as a first power storage unit for applying a voltage to the power generation element 109.
  • the first capacitor 111 is a well-known capacitor employed in an electric circuit, and is provided so as to be interposed in a second circuit B1 (described later) and a fourth circuit D1 (described later) of the conductive wire 106, and is used for electric energy. Can be stored.
  • the capacitance of the first capacitor 111 is not particularly limited and is appropriately set according to the purpose and application. The capacitance of the first capacitor 111 and the capacitance of the second capacitor 112 (described later), the third capacitor 113 (described later), and the power receiving capacitor 110 are determined. The balance is adjusted.
  • the second power storage unit 105 includes a second capacitor 112 as a second power storage unit for applying a voltage to the power generation element 109 separately from the first capacitor 111.
  • the second capacitor 112 is a well-known capacitor employed in an electric circuit, and is provided so as to be interposed in a first circuit A1 (described later) and a third circuit C1 (described later) of the conductive wire 106, and is used for electric energy. Can be stored.
  • the capacitance of the second capacitor 112 is not particularly limited and is appropriately set according to the purpose and application, and the balance with the capacitance of the first capacitor 111, the third capacitor 113 (described later) and the power receiving capacitor 110 is adjusted. Is done.
  • the third power storage unit 108 is provided separately from the first capacitor 111 and the second capacitor 112, and includes a third capacitor 113 that is supplied with the electric power extracted from the power generation element 109, separately from the power receiving capacitor 110. .
  • the third capacitor 113 is a known capacitor employed in an electric circuit, and is interposed between a first circuit A1 (described later), a third circuit C1 (described later), and a fifth circuit E1 (described later) of the conductive wire 106. It is provided and can store electrical energy.
  • the capacitance of the third capacitor 113 is not particularly limited and is appropriately set according to the purpose and application, and the balance with the capacitance of the first capacitor 111, the second capacitor 112, and the power receiving capacitor 110 is adjusted.
  • the conducting wire 106 is connected to the power generation element 109, the power receiving capacitor 110, the first capacitor 111, the second capacitor 112, and the third capacitor 113, and the first circuit A1, the second circuit B1, the third circuit C1, and the fourth circuit. D1 and the fifth circuit E1 are configured.
  • the power generation element 109, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are connected, and the power generation element 109, the power reception capacitor 110, and the first capacitor 111 are not connected. It is a circuit configured in an annular portion.
  • the power generation element 109, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are connected to the first circuit A1, and the power receiving capacitor 110 and the first capacitor 111 are not connected.
  • the power generation element 109 and the first capacitor 111 are connected, and the power generation element 109 and the power receiving capacitor 110, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are not connected. It is a circuit configured in an annular portion.
  • the power generation element 109 and the first capacitor 111 are connected to the second circuit B1, and the power receiving capacitor 110, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are not connected.
  • the third circuit C ⁇ b> 1 has an annular conductor 106 so that the power generation element 109, the power receiving capacitor 110, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are connected, and the power generation element 109 and the first capacitor 111 are not connected. It is a circuit configured in a part.
  • the power generation element 109, the power receiving capacitor 110, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are connected to the third circuit C1, and the first capacitor 111 is not connected.
  • the fourth circuit D1 is configured such that the power generation element 109, the power receiving capacitor 110 and the first capacitor 111 are connected, and the power generation element 109, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are not connected. It is a circuit configured in an annular portion.
  • the power generation element 109, the power receiving capacitor 110, and the first capacitor 111 are connected to the fourth circuit D1, and the second capacitor 112 and the third capacitor 113 are not connected.
  • the fifth circuit E1 is configured such that the power generation element 109 and the third capacitor 113 are connected, and the power generation element 109 and the power receiving capacitor 110, the first capacitor 111, and the second capacitor 112 are not connected to each other. It is a circuit configured in a part.
  • the power generation element 109 and the third capacitor 113 are connected to the fifth circuit E1, and the power receiving capacitor 110, the first capacitor 111, and the second capacitor 112 are not connected.
  • the first circuit A1, the second circuit B1, the third circuit C1, the fourth circuit D1, and the fifth circuit E1 are configured by partially sharing the conductive wire 106.
  • the conductive wire 106 includes a first shared conductive wire 121, a second shared conductive wire 122, a third shared conductive wire 123, a fourth shared conductive wire 124, a fifth shared conductive wire 125, and a sixth shared conductive wire 126. And a seventh shared conducting wire 127 and an eighth dedicated conducting wire 128.
  • the first common conducting wire 121 is disposed so as to connect between the power receiving capacitor 110 and the second capacitor 112.
  • the second common conducting wire 122 is disposed so as to connect the second capacitor 112 and the third capacitor 113.
  • the third common conducting wire 123 is disposed so as to connect between the first capacitor 111 and the third capacitor 113.
  • the fourth shared flow line 124 is disposed so as to connect between the first capacitor 111 and the power receiving capacitor 110.
  • the fifth shared conducting wire 125 is provided so as to branch from the middle portion of the first shared conducting wire 121, and connects between the middle portion of the first shared conducting wire 121 and the middle portion of the fourth shared conducting wire 124. It is arranged.
  • the sixth shared conducting wire 126 is provided so as to branch from the middle portion of the third shared conducting wire 123 and is disposed so as to connect the middle portion of the third shared conducting wire 123 and the power generation element 109. .
  • the seventh shared conducting wire 127 is provided so as to branch from a middle portion of the fifth shared conducting wire 125 (specifically, between a first switch SW101 (described later) and a second switch SW102 (described later)). It arrange
  • the eighth dedicated conductor 128 is provided so as to branch from the middle part of the second shared conductor 122, and connects between the middle part of the second shared conductor 122 and the middle part of the seventh shared conductor 127, It is arranged.
  • a part of the sixth shared conducting wire 126 and the seventh shared conducting wire 127 is part of the first circuit A1.
  • the other part of the seventh shared conducting wire 127 (specifically, the region between the connecting portion of the eighth dedicated conducting wire 128 and the connecting portion of the fifth shared conducting wire 125) is the first circuit A1, the second circuit. B1, the third circuit C1, and the fourth circuit D1 are shared.
  • the other part of the seventh shared conducting wire 127 (specifically, the region between the connecting portion of the eighth dedicated conducting wire 128 and the connecting portion of the fifth shared conducting wire 125) is a part of the first circuit A1. And a part of the second circuit B1, a part of the third circuit C1, and a part of the fourth circuit D1. Further, in the vicinity of the power receiving capacitor 110, a part of the first shared conducting wire 121 (specifically, a region between the connection portion of the fifth shared conducting wire 125 and the power receiving capacitor 110) and one of the fourth shared conducting wires 124. (Specifically, a region between the connection portion of the fifth common conductor 125 and the power receiving capacitor 110) is shared as the third circuit C1 and the fourth circuit D1.
  • a part of the first shared conductor 121 (specifically, a region between the connection portion of the fifth shared conductor 125 and the power receiving capacitor 110) and a part of the fourth shared conductor 124 (specifically, The region between the connection portion of the fifth shared conductor 125 and the power receiving capacitor 110) constitutes a part of the third circuit C1 and a part of the fourth circuit D1.
  • a part of the third shared conducting wire 123 (specifically, a region between the connection portion of the sixth shared conducting wire 126 and the first capacitor 111) and the fourth shared conducting wire 124. (Specifically, a region between the connection portion of the fifth dedicated conductor 125 and the first capacitor 111) is shared as the second circuit B1 and the fourth circuit D1.
  • a part of the third shared conductor 123 (specifically, a region between the connection portion of the sixth shared conductor 126 and the first capacitor 111) and a part of the fourth shared conductor 124 (specifically, The region between the connection portion of the fifth dedicated conductor 125 and the first capacitor 111) constitutes a part of the second circuit B1 and a part of the fourth circuit D1.
  • a part of the first shared conducting wire 121 (specifically, a region between the connection portion of the fifth shared conducting wire 125 and the second capacitor 112) and the second shared conducting wire 122. (Specifically, a region between the connection portion of the eighth dedicated conductor 128 and the second capacitor 112) is shared as the first circuit A1 and the third circuit C1.
  • a part of the first shared conductor 121 (specifically, a region between the connection portion of the fifth shared conductor 125 and the second capacitor 112) and a part of the second shared conductor 122 (specifically, , A region between the connection portion of the eighth dedicated conductor 128 and the second capacitor 112) constitutes a part of the first circuit A1 and a part of the third circuit C1.
  • a part of the second shared conductor 122 (specifically, a region between the connection portion of the eighth dedicated conductor 128 and the third capacitor 113) and the third shared conductor 123. (Specifically, a region between the connection portion of the sixth dedicated conductor 126 and the third capacitor 113) is shared as the first circuit A1, the third circuit C1, and the fifth circuit E1. .
  • a part of the second shared conductor 122 (specifically, a region between the connection portion of the eighth dedicated conductor 128 and the third capacitor 113) and a part of the third shared conductor 123 (specifically, , A region between the connection portion of the sixth dedicated conductor 126 and the third capacitor 113) constitutes a part of the first circuit A1, constitutes a part of the third circuit C1, and 5 constitutes part of the circuit E1.
  • a part of the fifth shared conducting wire 125 (specifically, a region between the connection portion of the first shared conducting wire 121 and the connection portion of the seventh shared conducting wire 127) is the first circuit A1 and the fourth circuit. Shared as D1.
  • a part of the fifth shared conductor 125 (specifically, a region between the connection part of the first shared conductor 121 and the connection part of the seventh shared conductor 127) is a part of the first circuit A1. And part of the fourth circuit D1.
  • the other part of the fifth shared conducting wire 125 (specifically, the region between the connection portion of the fourth shared conducting wire 124 and the connection portion of the seventh shared conducting wire 127) is the second circuit B1 and the third circuit. Shared as C1.
  • the other part of the fifth shared conducting wire 125 (specifically, the region between the connection portion of the fourth shared conducting wire 124 and the connection portion of the seventh shared conducting wire 127) is a part of the second circuit B1. And a part of the third circuit C1.
  • the eighth dedicated conductor 128 is used as the fifth circuit E1.
  • the eighth dedicated lead 128 constitutes a part of the fifth circuit E1.
  • the switch system 107 is a switch system for opening and closing the conductive wire 106 and controlling (direction determining) the flow of current in the conductive wire 106, and includes a first switch SW101, a second switch SW102, a third switch SW103, and a first switch SW103. 4 switch SW104 is provided.
  • the first switch SW101 and the second switch SW102 are spaced apart from each other so as to be interposed in the fifth common conductor 125.
  • the first switch SW101 is a part of the fifth shared conducting wire 125 (specifically, a region between the connection portion of the fourth shared conducting wire 124 and the connection portion of the seventh shared conducting wire 127). It is possible to control the opening and closing of the second circuit B1 and the third circuit C1.
  • the second switch SW102 is interposed in the other part of the fifth shared conducting wire 125 (specifically, the region between the connection portion of the first shared conducting wire 121 and the connection portion of the seventh shared conducting wire 127).
  • the opening and closing of the first circuit A1 and the fourth circuit D1 can be controlled.
  • the third switch SW103 is interposed in the sixth common conductor 126, and can control the opening / closing of the first circuit A1, the second circuit B1, the third circuit C1, the fourth circuit D1, and the fifth circuit E1.
  • 4th switch SW104 is interposed in the 8th exclusive lead 128, and can control opening and closing of the 5th circuit E1.
  • the first switch SW101, the second switch SW102, the third switch SW103, and the fourth switch SW104 are electrically connected to control means such as a control unit 134 (described later), and the opening and closing thereof is controlled.
  • the first circuit A1 and the fourth circuit D1 are closed when the second switch SW102 and the third switch SW103 are closed and the first switch SW101 and the fourth switch SW104 are opened.
  • the second circuit B1, the third circuit C1, and the fifth circuit E1 are opened (second state).
  • the third switch SW103 and the fourth switch SW104 are closed, and the first switch SW101 and the second switch SW102 are opened, so that the fifth circuit E1 is closed, and The first circuit A1, the second circuit B1, the third circuit C1, and the fourth circuit D1 are opened (third state).
  • Such a power generation circuit 101 extracts power from the power generation system 131 shown below, specifically, the power generation element 109, and receives the power from the power reception unit 103, the first power storage unit 104 and the second power storage unit 105,
  • the power generation system 131 that supplies power to the three power storage units 108 is preferably used.
  • the power generation system 131 includes the above-described power generation circuit 101, a heat source 132 that raises and lowers the temperature of the power generation element 109 in the power generation circuit 101 over time, and temperature detection means that detects the temperature of the power generation element 109.
  • a temperature sensor 133 and a control unit 134 as control means for controlling each switch of the power generation circuit 101 based on detection by the temperature sensor 133 are provided.
  • the electric power generation circuit 101 is shown typically.
  • the heat source 132 is not particularly limited as long as the temperature rises and falls over time, and examples thereof include various energy utilization devices such as an internal combustion engine and a light emitting device.
  • An internal combustion engine is a device that outputs power, for example, for a vehicle.
  • a single cylinder type or a multi-cylinder type is adopted, and a multi-cycle type (for example, a 2-cycle type, a 4-cycle type) is used in each cylinder. System, 6-cycle system, etc.) are employed.
  • pistons are repeatedly moved up and down in each cylinder.
  • an intake process, a compression process, an explosion process, an exhaust process, and the like are sequentially performed, and fuel is discharged. It is burned and power is output.
  • the amount of exhaust gas in the exhaust gas pipe is reduced, so that the internal temperature of the exhaust gas pipe decreases compared to the exhaust process.
  • the temperature of the internal combustion engine rises in the exhaust process and falls in the intake process, the compression process, and the explosion process, that is, rises and falls over time.
  • each of the above steps is periodically and sequentially repeated according to the piston cycle
  • the inside of the exhaust gas pipe of each cylinder in the internal combustion engine is periodically cycled with the repetition cycle of each of the above steps.
  • a temperature change more specifically, a high temperature state and a low temperature state are periodically repeated.
  • the temperature of the light emitting device rises due to the heat energy using light such as infrared rays and visible light as a heat medium. Therefore, the temperature of the light emitting device increases and decreases over time by turning on (emitting) and turning off over time.
  • the light-emitting device is a light-emitting device (blinking (flashing) type light-emitting device) in which lighting is turned on and off intermittently over time
  • the light-emitting device is turned on (light-emitting). Due to the thermal energy of the light, a temperature change periodically, more specifically, a high temperature state and a low temperature state are periodically repeated.
  • the heat source 132 for example, a plurality of heat sources are provided, and a temperature change can be caused by switching between the plurality of heat sources.
  • two heat sources a low-temperature heat source (such as a coolant) and a high-temperature heat source (eg, a heating material) having a higher temperature than the low-temperature heat source, are prepared as the heat source.
  • a low-temperature heat source such as a coolant
  • a high-temperature heat source eg, a heating material
  • the temperature as the heat source can be increased or decreased over time, and in particular, the temperature can be periodically changed by periodically switching the low temperature heat source and the high temperature heat source.
  • the heat source 132 including a plurality of heat sources that can be switched is not particularly limited.
  • high-temperature air including a combustion low-temperature air supply system, a heat storage heat exchanger, a high-temperature gas exhaust system, and a supply / exhaust switching valve Combustion furnace (for example, a high-temperature gas generator described in Republished No. 96-5474), for example, a seawater exchange device using a high-temperature heat source, a low-temperature heat source, and a hydrogen storage alloy (hydrogen storage alloy actuator type seawater exchange device), etc. Is mentioned.
  • These heat sources 132 can be used alone or in combination of two or more.
  • the heat source 132 is preferably a heat source that periodically changes in temperature with time.
  • the heat source 132 is preferably an internal combustion engine.
  • Such a heat source 132 is disposed in contact with or close to the power generation element 109 in order to heat and / or cool the power generation element 109.
  • the temperature sensor 133 is provided close to or in contact with the power generation element 109 in order to detect the temperature of the power generation element 109.
  • the temperature sensor 133 directly detects the surface temperature of the power generation element 109 as the temperature of the power generation element 109 or detects the ambient temperature around the power generation element 109.
  • a known temperature sensor such as an infrared radiation thermometer or a thermocouple thermometer is used.
  • the control unit 134 is a unit (for example, ECU: Electronic Control Unit) that performs electrical control in the power generation system 131, and includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the control unit 134 is electrically connected to the temperature sensor 133 and the switch system 107 (see broken line).
  • the switch system 107 is controlled according to the temperature of the power generation element 109 detected by the temperature sensor 133, and thereby each circuit (conductor 106) in the power generation circuit 101 can be opened and closed. It is said.
  • the electrode on one side (upper side of FIG. 1) of the first capacitor 111 and the second capacitor 112 is positively charged, and the electrode on the other side (lower side of FIG. 1) is negatively charged. Energy is stored.
  • the method for storing electric energy is not particularly limited.
  • electric energy may be stored in advance from an external power source, or electric energy generated by electric polarization of the power generation element 9 may be stored. Good.
  • the magnitude of the electric energy stored in the first capacitor 111 and the second capacitor 112 is appropriately set according to the purpose and application.
  • the temperature of the heat source 132 is changed over time, preferably periodically, and the power generation element 109 is heated and heated by the heat source 132. / Or cool.
  • the temperature of the heat source 132 is, for example, 200 to 1200 ° C., preferably 700 to 900 ° C. in the high temperature state, and the temperature in the low temperature state is lower than the temperature in the high temperature state, more specifically, for example, 100 to 800 ° C., preferably 200 to 500 ° C., and the temperature difference between the high temperature state and the low temperature state is, for example, 10 to 600 ° C., preferably 20 to 500 ° C.
  • the repetition cycle between the high temperature state and the low temperature state is, for example, 10 to 400 cycles / second, preferably 30 to 100 cycles / second.
  • the above-described power generation element 109 is preferably electrically polarized periodically.
  • the piezo element when a piezo element is used as the power generation element 109, the piezo element is fixed by a fixing member around the piezo element, for example, contacts the heat source 132, or transmits heat from the heat source 132. It arrange
  • a heat medium exhaust gas mentioned above, light, etc.
  • the piezo element is pressed by the fixing member and is electrically polarized by the piezo effect (piezoelectric effect) or phase transformation near the Curie point. .
  • such a piezo element is normally maintained in a heated state or a cooled state, and when its temperature becomes constant (that is, a constant volume), the electric polarization is neutralized, and then cooled or heated, Again, it is electrically polarized. Therefore, as described above, when the temperature of the heat source 132 periodically changes and the high temperature state and the low temperature state are periodically repeated, the piezoelectric element is periodically heated and cooled. Electrical polarization and its neutralization are repeated periodically.
  • the pyroelectric element When a pyroelectric element is used as the power generation element, the pyroelectric element contacts the heat source 132 or contacts a heat medium (exhaust gas, light, etc.) that transmits heat from the heat source 132 ( To be exposed). In such a case, the pyroelectric element is heated or cooled (possibly via a heat medium (exhaust gas, light, etc.) as described above) due to a change in temperature of the heat source 132 over time, and the pyroelectric effect (first The electric polarization is caused by the first effect and the second effect.
  • a heat medium exhaust gas, light, etc.
  • Such pyroelectric elements are usually maintained in a heated state or a cooled state, and when the temperature becomes constant, the electric polarization is neutralized, and then cooled or heated again to be electrically polarized again. . Therefore, when the temperature of the heat source 132 periodically changes as described above and the high temperature state and the low temperature state are periodically repeated, the pyroelectric element is periodically heated and cooled. The electrical polarization of the element and its neutralization are repeated periodically.
  • the power generation element 109 changes in temperature with time, and is electrically polarized in accordance with the change in temperature.
  • the switch system 107 is controlled by the control unit 134, and a voltage is applied to the power generation element 109 by the electric power generated by the power generation element 109.
  • the power generation element 109 is heated to raise the temperature.
  • the power generation element 109 when the power generation element 109 is heated and the temperature rises, the power generation element 109 has a positive charge on one side (left side of the paper) and a negative charge on the other side (right side of the paper). And electric polarization.
  • the first switch SW101 and the third switch SW103 are closed and the second switch SW102 and the fourth switch SW104 are opened by the control of the control unit 134. Accordingly, the second circuit B1 and the third circuit C1 are closed, and the first circuit A1, the fourth circuit D1, and the fifth circuit E1 are opened (the first state of the power generation circuit 101).
  • the electric energy (pyroelectric current) generated by the power generation element 109 is supplied to the power receiving capacitor 110 through the third circuit C1 as a current around the right side of the drawing (see arrow C1).
  • the electric energy (pyroelectric current) generated by the power generation element 109 is accumulated in the first capacitor 111 as a current around the left side of the drawing via the second circuit B1 (see arrow B1).
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.1 seconds or more, preferably 0.5 seconds or more, for example, 10 seconds or less, preferably 9.8 seconds or less.
  • the power generation element 109 is electrically connected so that the electrode on one side (left side of the paper) is positively charged and the electrode on the other side (right side of the paper) is negatively charged due to the heating effect in (1). Polarized.
  • the second switch SW102 and the third switch SW103 are closed and the first switch SW101 and the fourth switch SW104 are opened by the control of the control unit 134. Accordingly, the first circuit A1 and the fourth circuit D1 are closed, and the second circuit B1, the third circuit C1, and the fifth circuit E1 are opened (second state of the power generation circuit 101).
  • the electric energy stored in the second capacitor 112 is supplied to the power generation element 109 as a current around the right side of the drawing via the first circuit A1, and further, the electric energy stored in the third capacitor 113 is stored.
  • the energy is also supplied to the power generation element 109 through the first circuit A1 as a current around the paper surface (see arrow A1).
  • the electrical energy accumulated in the power receiving capacitor 110 is supplied to the power generation element 109 via the fourth circuit D1. That is, a voltage is applied to the power generation element 109.
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.01 seconds or more, preferably 0.1 seconds or more, for example, 1 second or less, preferably 0.2 seconds or less.
  • the power generation element 109 when the power generation element 109 is cooled and the temperature decreases, the power generation element 109 has a negative charge on one side (left side of the paper) and a positive charge on the other side (right side of the paper). It is electrically polarized to take on.
  • the second switch SW102 and the third switch SW103 are closed and the first switch SW101 and the fourth switch SW104 are opened continuously from the above (2). Accordingly, the first circuit A1 and the fourth circuit D1 are closed, and the second circuit B1, the third circuit C1, and the fifth circuit E1 are opened (second state of the power generation circuit 101).
  • the electric energy (pyroelectric current) generated by the power generation element 109 is supplied to the power receiving capacitor 110 through the fourth circuit D1 as a current around the right side of the drawing (see arrow D1).
  • the electric energy (pyroelectric current) generated by the power generation element 109 is accumulated in the second capacitor 112 and the third capacitor 113 as a current around the left side of the drawing via the first circuit A1 (arrow). A1).
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.1 seconds or more, preferably 0.5 seconds or more, for example, 10 seconds or less, preferably 9.8 seconds or less.
  • the power generation element 109 has a negative charge on one side (left side of the paper) and a positive charge on the other side (right side of the paper) due to the effect of cooling in (3) above. Is electrically polarized. Electric power can be taken out from the power generation element 109 in this state, and when the electric energy stored in the first capacitor 111 is supplied to the power generation element 109 (voltage application), the electric energy of the power generation element 109 is neutralized. As a result, power cannot be taken out.
  • the third switch SW103 and the fourth switch SW104 are closed, and the first switch SW101 and the second switch SW102 are opened.
  • the fifth circuit E1 is closed, and the first circuit A1, the second circuit B1, the third circuit C1, and the fourth circuit D1 are opened (third state of the power generation circuit 101).
  • the electric energy (pyroelectric current) generated in the power generation element 109 is supplied to the third capacitor 113 through the fifth circuit E1 as a current around the left side of the drawing (see arrow E1). That is, the electric power of the power generation element 109 is supplied to the third capacitor 113 when the power generation element 109 is in the initial stage of cooling.
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.01 seconds or more, preferably 0.1 seconds or more, for example, 1 second or less, preferably 0.2 seconds or less.
  • the first switch SW101 and the third switch SW103 are closed and the second switch SW102 and the fourth switch SW104 are opened by the control of the control unit 134.
  • the second circuit B1 and the third circuit C1 are closed, and the first circuit A1, the fourth circuit D1, and the fifth circuit E1 are opened (the first state of the power generation circuit 101).
  • the electric energy stored in the first capacitor 111 is supplied to the power generation element 109 as a current around the right side of the drawing via the second circuit B1 (see arrow B1).
  • the electric energy stored in the power receiving capacitor 110 is supplied to the power generation element 109 via the third circuit C1. That is, a voltage is applied to the power generation element 109.
  • the maintenance time in such a state is, for example, 0.01 seconds or more, preferably 0.1 seconds or more, for example, 1 second or less, preferably 0.2 seconds or less.
  • the power generation element 109 When the power generation element 109 is heated and the temperature rises, the power generation element 109 is electrically polarized so that the electrode on one side (left side of the paper) is positively charged and the electrode on the other side (right side of the paper) is negatively charged. To do.
  • the power generation circuit 101 and the power generation system 131 include the fifth circuit E1 and the third capacitor 113, the power of the power generation element 109 is supplied to the third capacitor 113 in the initial cooling stage. Therefore, it is possible to more efficiently extract power from the power generation element 109.
  • the fifth circuit E1 is closed at the timing of starting heating of the power generation element 109, and is therefore closed at the timing of starting cooling of the power generation element 109.
  • power loss can be reduced, and power can be taken out from the power generation element 109 particularly efficiently.
  • the power generation element 109 may be damaged.
  • a voltage is applied to the power generation element 109 by the first capacitor 111 and the second capacitor 112. Therefore, the applied voltage can be selected and designed by selecting and designing the capacitances of the first capacitor 111 and the second capacitor 112. As a result, application of an excessive voltage to the power generation element 109 can be suppressed, and damage to the power generation element 109 can be suppressed.
  • the voltage applied when the power generation element 109 is heated and the voltage applied when the power generation element 109 is cooled are: It can design individually, can suppress applying an excessive voltage to the electric power generation element 109, and can suppress damage to the electric power generation element 109.
  • such a power generation system 131 is not particularly limited, but is mounted on, for example, an automobile.
  • the power generation element 109 is disposed inside or on the surface of the branch pipe in the exhaust manifold of the automobile, and the engine and exhaust gas of the automobile are used as the heat source 132. Then, the temperature of the exhaust gas is increased or decreased over time according to the combustion cycle of the engine, the power generation element 109 is heated and / or cooled, and the power generation system 131 generates power.
  • the obtained electric power may be stored in a battery, may be used in an electric load device such as a headlight, and may be used as power for an automobile.
  • the power receiving unit 103 includes the capacitor (the power receiving capacitor 110) as a power receiving device that receives the power generated by the power generating element 109.
  • the power generated by the power generating element 109 is stored or used.
  • the power receiving capacitor 110 may be replaced with a power storage device such as a battery, an electric load device such as a lighting device, or the like.
  • the first power storage unit, the second power storage unit, and the third power storage unit include capacitors (the first capacitor 111, the second capacitor 112, and the third capacitor 113).
  • the second power storage unit and the third power storage unit are not particularly limited as long as the power generated in the power generation element 109 can be stored and a voltage can be applied to the power generation element 109.
  • a power storage unit such as a battery can be provided.
  • the electric power generation circuit 101 can include a known electrical device such as a booster, a voltage converter, or an inductor at an arbitrary place as necessary.
  • the configuration of the conductive wire 106 is not limited to the above.
  • the first circuit A1, the second circuit B1, the third circuit C1, the fourth circuit D1, and the fifth circuit E1 are respectively May be provided with a plurality of conductors 106 so that they are configured independently.
  • the conducting wire 106 includes a first independent conducting wire 141 constituting the first circuit A1, a second independent conducting wire 142 constituting the second circuit B1, a third independent conducting wire 143 constituting the third circuit C1, A fourth independent conductor 144 constituting the fourth circuit D1 and a fifth independent conductor 145 constituting the fifth circuit E1 are provided.
  • the first independent conducting wire 141 is provided as an annular conducting wire in which the power generation element 109, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are interposed (connected), and the power receiving capacitor 110 and the first capacitor 111 are not interposed (connected). .
  • the second independent conducting wire 142 is provided as an annular conducting wire in which the power generating element 109 and the first capacitor 111 are interposed (connected), and in which the power receiving capacitor 110, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are not interposed (connected). .
  • the third independent conducting wire 143 is provided as an annular conducting wire in which the power generation element 109, the power receiving capacitor 110, the second capacitor 112, and the third capacitor 113 are interposed (connected) and the first capacitor 111 is not interposed (connected). .
  • the fourth independent conducting wire 144 is provided as an annular conducting wire in which the power generation element 109, the power receiving capacitor 110, and the first capacitor 111 are interposed (connected), and the second capacitor 112 and the third capacitor 113 are not interposed (connected). .
  • the fifth independent conducting wire 145 is provided as an annular conducting wire in which the power generating element 109 and the third capacitor 113 are interposed (connected), and in which the power receiving capacitor 110, the first capacitor 111, and the second capacitor 112 are not interposed (connected). .
  • the switch system 107 (the first switch SW101, the second switch SW102, the third switch SW103, and the fourth switch SW104) includes the first independent conductor 141, the second independent conductor 142, and the third independent conductor 143.
  • the fourth independent conductor 144 and the fifth independent conductor 145 are individually provided.
  • Such a power generation system 131 can also apply a voltage to the power generation element 109 using energy generated in the power generation unit 102, thus eliminating the need for external power input and efficiently extracting power from the power generation element 109. be able to.
  • the fifth circuit E1 and the third capacitor 113 are provided, the electric power of the power generation element 109 is supplied to the third capacitor 113 at the initial stage of cooling. Therefore, the power can be efficiently extracted from the power generation element 109 particularly well.

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

Abstract

【課題】外部からの電力投入を不要とし、発電素子から効率よく電力を取り出すことができる発電回路および発電システムを提供すること。 【解決手段】発電回路１に、発電素子９と受電コンデンサ１０と第１コンデンサ１１と第２コンデンサ１２と第３コンデンサ１３と導線６とスイッチシステム７とを備える。また、導線６が、発電素子９、第１コンデンサ１１および第３コンデンサが接続される第１回路Ａと、発電素子９および第２コンデンサ１２が接続される第２回路Ｂと、発電素子９、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が接続される第３回路Ｃと、発電素子９、受電コンデンサ１０および第２コンデンサ１２が接続される第４回路Ｄと、発電素子９および第３コンデンサ１３が接続される第５回路Ｅとを構成し、スイッチシステム７が導線６の開閉を切り替え可能とする。

Description

発電回路および発電システム
　本発明は、発電回路および発電システム、詳しくは、自動車などの車両に搭載される発電システム、および、その発電システムにおいて採用される発電回路に関する。
　従来、自動車エンジンなどの内燃機関や、ボイラー、空調設備などの熱交換器、発電機、モータなどの電動機関、照明などの発光装置などの各種エネルギー利用装置では、例えば、排熱、光などとして、多くの熱エネルギーが放出および損失されている。
　近年、省エネルギー化の観点から、放出される熱エネルギーを回収し、エネルギー源として再利用することが要求されている。そのようなシステムとして、具体的には、例えば、温度が経時的に上下する熱源と、その熱源の温度変化に応じて、ピエゾ効果、焦電効果、ゼーベック効果などにより電気分極する第１デバイス（誘電体など）と、第１デバイスから電力を取り出すため、第１デバイスを挟むように対向配置される第２デバイス（電極など）とを備える発電システムが提案されており、さらに、より効率的に発電するために、電圧印加装置によって、第１デバイスの昇温中に第１デバイスに電圧を印加し、また、降温中には電圧の印加を停止することが提案されている。また、その発電システムを自動車などに積載すること、さらには、そのような場合に第１デバイス（誘電体など）を自動車の排ガスが供給される排気管内に配置することが、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
　上記した発電システムでは、得られた電力は、第１デバイスから第２デバイスを介してバッテリーに蓄積され、必要に応じて消費可能とされる。
特開２０１４－１１３０２８号公報
　一方、このような発電システムでは、第１デバイス（誘電体など）による発電に際して電圧印加装置が用いられるため、回路外部からの電力投入を必要とするという不具合がある。
　そこで、本発明の目的は、外部からの電力投入を不要とし、発電素子から効率よく電力を取り出すことができる発電回路および発電システムを提供することにある。
　本発明は、
［１］温度が経時的に上下されることにより電気分極する発電素子と、前記発電素子から取り出された電力が供給される受電デバイスと、前記発電素子に電圧を印加するための第１蓄電体と、前記第１蓄電体とは別途、前記発電素子に電圧を印加するための第２蓄電体と、前記受電デバイスとは別途、前記発電素子から取り出された電力が供給される第３蓄電体と、前記発電素子、前記受電デバイス、前記第１蓄電体、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体を接続する導線と、前記導線を開閉するスイッチシステムとを備え、前記導線は、前記発電素子、前記第１蓄電体および前記第３蓄電体が接続され、前記受電デバイスおよび前記第２蓄電体が接続されない第１回路と、前記発電素子および前記第２蓄電体が接続され、前記受電デバイス、前記第１蓄電体および前記第３蓄電体が接続されない第２回路と、前記発電素子、前記受電デバイス、前記第１蓄電体および前記第３蓄電体が接続され、前記第２蓄電体が接続されない第３回路と、前記発電素子、前記受電デバイスおよび前記第２蓄電体が接続され、前記第１蓄電体および前記第３蓄電体が接続されない第４回路と、前記発電素子および前記第３蓄電体が接続され、前記受電デバイス、前記第１蓄電体および前記第２蓄電体が接続されない第５回路とを構成し、前記スイッチシステムは、前記第１回路および前記第４回路を閉状態とし、かつ、前記第２回路、前記第３回路および前記第５回路を開状態とする第１状態と、前記第２回路および前記第３回路を閉状態とし、かつ、前記第１回路、前記第４回路および前記第５回路を開状態とする第２状態と、前記第５回路を閉状態とし、かつ、前記第１回路、前記第２回路、前記第３回路および前記第４回路を開状態とする第３状態とを切り替え可能とすることを特徴とする、発電回路、
［２］上記［１］に記載の発電回路と、前記発電素子の温度を経時的に上下させる熱源と、前記発電素子の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段による検知に基づいて、前記スイッチシステムを制御するための制御手段とを備えることを特徴とする、発電システムである。
　また、別の観点として、本発明は、
［３］温度が経時的に上下されることにより電気分極する発電素子と、前記発電素子から取り出された電力が供給される受電デバイスと、前記発電素子に電圧を印加するための第１蓄電体と、前記第１蓄電体とは別途、前記発電素子に電圧を印加するための第２蓄電体と、前記受電デバイスとは別途、前記発電素子から取り出された電力が供給される第３蓄電体と、前記発電素子、前記受電デバイス、前記第１蓄電体、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体を接続する導線と、前記導線を開閉するスイッチシステムとを備え、前記導線は、前記発電素子、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体が接続され、前記受電デバイスおよび前記第１蓄電体が接続されない第１回路と、前記発電素子および前記第１蓄電体が接続され、前記受電デバイス、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体が接続されない第２回路と、前記発電素子、前記受電デバイス、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体が接続され、前記第１蓄電体が接続されない第３回路と、前記発電素子、前記受電デバイスおよび前記第１蓄電体が接続され、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体が接続されない第４回路と、前記発電素子および前記第３蓄電体が接続され、前記受電デバイス、前記第１蓄電体および前記第２蓄電体が接続されない第５回路とを構成し、前記スイッチシステムは、前記第２回路および前記第３回路を閉状態とし、かつ、前記第１回路、前記第４回路および前記第５回路を開状態とする第１状態と、前記第１回路および前記第４回路を閉状態とし、かつ、前記第２回路、前記第３回路および前記第５回路を開状態とする第２状態と、前記第５回路を閉状態とし、かつ、前記第１回路、前記第２回路、前記第３回路および前記第４回路を開状態とする第３状態とを切り替え可能とすることを特徴とする、発電回路、
［４］上記［３］に記載の発電回路と、前記発電素子の温度を経時的に上下させる熱源と、前記発電素子の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段による検知に基づいて、前記スイッチシステムを制御するための制御手段とを備えることを特徴とする、発電システムである。
　本発明の発電回路および発電システムによれば、発電ユニットにおいて生じるエネルギーを用いて、発電素子に電圧を印加することができるため、外部からの電力投入を不要とし、発電素子から効率よく電力を取り出すことができる。
　とりわけ、本発明の発電回路および発電システムによれば、冷却初期において、発電素子から効率よく電力を取り出すことができる。
図１は、本発明の発電回路の一実施形態の模式図である。 図２は、図１に示す発電回路が採用される発電システムの一実施形態の模式図である。 図３は、図１に示す発電回路において、素子の加熱中の状態を示す模式図である。 図４は、図１に示す発電回路において、素子の冷却開始状態を示す模式図である。 図５は、図１に示す発電回路において、図４に引き続いて、素子の加熱開始状態を示す模式図である。 図６は、図１に示す発電回路において、素子の冷却中の状態を示す模式図である。 図７は、図１に示す発電回路において、素子の加熱開始状態を示す模式図である。 図８は、図１の発電回路の他の実施形態の模式図である。 図９は、本発明の発電回路の別実施形態の模式図である。 図１０は、図９に示す発電回路が採用される発電システムの一実施形態の模式図である。 図１１は、図９に示す発電回路において、素子の加熱中の状態を示す模式図である。 図１２は、図９に示す発電回路において、素子の冷却開始状態を示す模式図である。 図１３は、図９に示す発電回路において、素子の冷却中の状態を示す模式図である。 図１４は、図９に示す発電回路において、素子の加熱開始状態を示す模式図である。 図１５は、図９に示す発電回路において、図１４に引き続いて、素子の加熱開始状態を示す模式図である。 図１６は、図９の発電回路の他の実施形態の模式図である。
　図１において、発電回路１は、発電ユニット２と、受電ユニット３と、第１蓄電ユニット４と、第２蓄電ユニット５と、第３蓄電ユニット８と、それらを接続する導線６と、導線６を開閉し電流の流れを制御するためのスイッチシステム７を備えている。
　発電ユニット２は、発電素子９、および、発電素子９を挟んで対向配置される一対の電極（図示せず）を備えている。なお、図１において、発電素子９は、コンデンサ記号で表記される。
　発電素子９は、温度が経時的に上下されることにより電気分極するデバイスである。
　ここでいう電気分極とは、結晶の歪みにともなう正負イオンの変位により誘電分極し電位差が生じる現象、例えばピエゾ効果、および／または、温度変化により誘電率が変化し電位差が生じる現象、例えば焦電効果などのように、材料に起電力が発生する現象と定義する。
　このような発電素子９として、より具体的には、例えば、ピエゾ効果により電気分極するデバイス、焦電効果により電気分極するデバイスなどが挙げられる。
　ピエゾ効果は、応力または歪みが加えられたときに、その応力または歪みの大きさに応じて電気分極する効果（現象）である。
　このようなピエゾ効果により電気分極する発電素子としては、特に制限されず、公知のピエゾ素子（圧電素子）を用いることができる。
　発電素子９としてピエゾ素子が用いられる場合には、ピエゾ素子は、例えば、その周囲が固定部材により固定される。固定部材としては、特に制限されず、例えば、電極（図示せず）を用いることもできる。
　焦電効果は、例えば、絶縁体（誘電体）などを加熱および冷却する時に、その温度変化に応じて絶縁体が電気分極する効果（現象）であって、第１効果および第２効果を含んでいる。
　第１効果は、絶縁体の加熱時および冷却時において、その温度変化により自発分極し、絶縁体の表面に、電荷を生じる効果とされている。
　また、第２効果は、絶縁体の加熱時および冷却時において、その温度変化により結晶構造に圧力変形が生じ、結晶構造に加えられる応力または歪みにより、圧電分極を生じる効果（ピエゾ効果、圧電効果）とされている。
　このような焦電効果により電気分極するデバイスとしては、特に制限されず、公知の焦電素子を用いることができる。
　このような発電素子９として、具体的には、公知の焦電素子（例えば、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、（ＣａＢｉ）ＴｉＯ３、ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４、ＢａＳｍ２Ｔｉ４Ｏ１２、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）など）、公知のピエゾ素子（例えば、水晶（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ロッシェル塩（酒石酸カリウム－ナトリウム）（ＫＮａＣ４Ｈ４Ｏ６）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、電気石（トルマリン）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）など）、Ｃａ３（ＶＯ４）２、Ｃａ３（ＶＯ４）２／Ｎｉ、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＮｂＯ３／Ｎｉ、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＴａＯ３／Ｎｉ、Ｌｉ（Ｎｂ０．４Ｔａ０．６）Ｏ３、Ｌｉ（Ｎｂ０．４Ｔａ０．６）Ｏ３／Ｎｉ、Ｃａ３｛（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ４｝２、Ｃａ３｛（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ４｝２／Ｎｉなどを用いることができる。
　また、発電素子９としては、さらに、ＬａＮｂＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＫＮｂＯ３、ＭｇＮｂＯ３、ＣａＮｂＯ３、（Ｋ１／２Ｎａ１／２）ＮｂＯ３、（Ｋ１／２Ｎａ１／２）ＮｂＯ３／Ｎｉ、（Ｂｉ１／２Ｋ１／４Ｎａ１／４）ＮｂＯ３、（Ｓｒ１／１００（Ｋ１／２Ｎａ１／２）９９／１００）ＮｂＯ３、（Ｂａ１／１００（Ｋ１／２Ｎａ１／２）９９／１００）ＮｂＯ３、（Ｌｉ１／１０（Ｋ１／２Ｎａ１／２）９／１０）ＮｂＯ３、Ｓｒ２ＮａＮｂ５Ｏ１５、Ｓｒ１９／１０Ｃａ１／１０ＮａＮｂ５Ｏ１５、Ｓｒ１９／１０Ｃａ１／１０ＮａＮｂ５Ｏ１５／Ｎｉ、Ｂａ２ＮａＮｂＯ１５、Ｂａ２Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ２ＮａＮｂＯ１５／Ｎｉ、Ｂａ２Ｎｂ２Ｏ６／Ｎｉなどの誘電体を用いることもできる。
　これら発電素子９は、単独使用または２種類以上併用することができる。
　また、発電素子９は、通常、公知の方法によりポーリング処理されて用いられる。
　発電素子９のキュリー点は、例えば、－７７℃以上、好ましくは、－１０℃以上であり、例えば、１３００℃以下、好ましくは、９００℃以下である。
　また、発電素子９（絶縁体（誘電体））の比誘電率は、例えば、１以上、好ましくは、１００以上、より好ましくは、２０００以上である。
　このような発電回路１では、発電素子９（絶縁体（誘電体））の比誘電率が高いほど、エネルギー変換効率が高く、高電圧で電力を取り出すことができるが、発電素子の比誘電率が上記下限未満であれば、エネルギー変換効率が低く、得られる電力の電圧が低くなる場合がある。
　なお、発電素子９（絶縁体（誘電体））は、温度変化によって電気分極するが、その電気分極は、電子分極、イオン分極および配向分極のいずれでもよい。
　例えば、配向分極によって分極が発現する材料（例えば、液晶材料など）では、その分子構造を変化させることにより、発電効率の向上を図ることができるものと期待されている。
　なお、図１において、発電素子９は、加熱時に一方側（紙面左側）の電極が正電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が負電荷を帯びるように電気分極する。
　また、発電素子９は、冷却時に一方側（紙面左側）の電極が負電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が静電荷を帯びるように電気分極する。
　受電ユニット３は、上記の発電素子９から取り出された電力が供給されるユニットであって、受電デバイスとしての受電コンデンサ１０を備えている。
　受電コンデンサ１０は、発電素子９から取り出された電力を受電し、蓄積するデバイスであって、図示しないダイオードなどを介して、発電素子９に電気的に接続されている。
　また、受電ユニット３は、受電コンデンサ１０を備えることにより、発電素子９に対して電圧を印加可能とされている。
　第１蓄電ユニット４は、発電素子９に電圧を印加するための第１蓄電体としての第１コンデンサ１１を備えている。
　第１コンデンサ１１は、電気回路に採用される公知のコンデンサであって、導線６の第１回路（後述）および第３回路（後述）に介在されるように設けられており、電気エネルギーを蓄積可能とされている。第１コンデンサ１１の静電容量は、特に制限されず、目的および用途に応じて適宜設定され、第２コンデンサ１２（後述）、第３コンデンサ１３（後述）および受電コンデンサ１０の静電容量とのバランスが調整される。
　第２蓄電ユニット５は、第１コンデンサ１１とは別途、発電素子９に電圧を印加するための第２蓄電体としての第２コンデンサ１２を備えている。
　第２コンデンサ１２は、電気回路に採用される公知のコンデンサであって、導線６の第２回路（後述）および第４回路（後述）に介在されるように設けられており、電気エネルギーを蓄積可能とされている。第２コンデンサ１２の静電容量は、特に制限されず、目的および用途に応じて適宜設定され、第１コンデンサ１１、第３コンデンサ１３（後述）および受電コンデンサ１０の静電容量とのバランスが調整される。
　第３蓄電ユニット８は、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２とは別途用意され、上記受電コンデンサ１０とは別途、発電素子９から取り出された電力が供給される第３コンデンサ１３を備えている。
　第３コンデンサ１３は、電気回路に採用される公知のコンデンサであって、導線６の第５回路（後述）に介在されるように設けられており、電気エネルギーを蓄積可能とされている。第３コンデンサ１３の静電容量は、特に制限されず、目的および用途に応じて適宜設定され、第１コンデンサ１１、第２コンデンサ１２および受電コンデンサ１０の静電容量とのバランスが調整される。
　導線６は、発電素子９、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１、第２コンデンサ１２および第３コンデンサ１３に接続されており、第１回路Ａ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃ、第４回路Ｄおよび第５回路Ｅを構成している。
　第１回路Ａは、発電素子９と、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３とが接続され、かつ、発電素子９と、受電コンデンサ１０および第２コンデンサ１２とが接続されないように、導線６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第１回路Ａには、発電素子９、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が接続されており、受電コンデンサ１０および第２コンデンサ１２が接続されていない。
　第２回路Ｂは、発電素子９と、第２コンデンサ１２とが接続され、かつ、発電素子９と、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３とが接続されないように、導線６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第２回路Ｂには、発電素子９および第２コンデンサ１２が接続されており、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が接続されていない。
　第３回路Ｃは、発電素子９と、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３とが接続され、かつ、発電素子９と第２コンデンサ１２とが接続されないように、導線６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第３回路Ｃには、発電素子９、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が接続されており、第２コンデンサ１２が接続されていない。
　第４回路Ｄは、発電素子９と、受電コンデンサ１０および第２コンデンサ１２とが接続され、かつ、発電素子９と、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３とが接続されないように、導線６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第４回路Ｄには、発電素子９、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が接続されており、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が接続されていない。
　第５回路Ｅは、発電素子９と、第３コンデンサ１３とが接続され、かつ、発電素子９と、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２とが接続されないように、導線６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第５回路Ｅには、発電素子９および第３コンデンサ１３が接続されており、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２が接続されていない。
　これら第１回路Ａ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃ、第４回路Ｄおよび第５回路Ｅは、導線６が一部共用されることにより、構成される。
　より具体的には、導線６は、第１共用導線２１と、第２共用導線２２と、第３共用導線２３と、第４共用導線２４と、第５共用導線２５と、第６共用導線２６と、第７共用導線２７と、第８専用導線２８とを備えている。
　第１共用導線２１は、受電コンデンサ１０と第２コンデンサ１２との間を接続するように、配設されている。
　第２共用導線２２は、第１コンデンサ１１と第２コンデンサ１２との間を接続するように、配設されている。
　第３共用導線２３は、第１コンデンサ１１と第３コンデンサ１３との間を接続するように、配設されている。
　第４共用動線２４は、第３コンデンサ１３と、受電コンデンサ１０との間を接続するように、配設されている。
　第５共用導線２５は、第１共用導線２１の途中部分から分岐するように設けられ、第１共用導線２１の途中部分と、第４共用導線２４の途中部分との間を接続するように、配設されている。
　第６共用導線２６は、第２共用導線２２の途中部分から分岐するように設けられ、第２共用導線２２の途中部分と、発電素子９との間を接続するように、配設されている。
　第７共用導線２７は、第５共用導線２５の途中部分（具体的には、第１スイッチＳＷ１（後述）と第２スイッチＳＷ２（後述）との間）から分岐するように設けられ、第６共用導線２６の途中部分と、発電素子９との間を接続するように、配設されている。
　第８専用導線２８は、第３共用導線２３の途中部分から分岐するように設けられ、第３共用導線２３の途中部分と、第６共用導線の途中部分（具体的には、第３スイッチＳＷ３（後述）と発電素子９との間）との間を接続するように、配設されている。
　そして、図１では、発電素子９の近傍において、第６共用導線２６および第７共用導線２７が、第１回路Ａ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃ、第４回路Ｄおよび第５回路Ｅとして、共用される。
　すなわち、第６共用導線２６および第７共用導線２７は、第１回路Ａの一部を構成し、かつ、第２回路Ｂの一部を構成し、かつ、第３回路Ｃの一部を構成し、かつ、第４回路Ｄの一部を構成し、かつ、第５回路Ｅの一部を構成する。
　また、受電コンデンサ１０の近傍において、第１共用導線２１の一部（具体的には、第５共用導線２５の接続部分と受電コンデンサ１０との間の領域）と、第４共用導線２４の一部（具体的には、第５共用導線２５の接続部分と受電コンデンサ１０との間の領域）とが、第３回路Ｃおよび第４回路Ｄとして、共用される。
　すなわち、第１共用導線２１の一部（具体的には、第５共用導線２５の接続部分と受電コンデンサ１０との間の領域）と、第４共用導線２４の一部（具体的には、第５共用導線２５の接続部分と受電コンデンサ１０との間の領域）とは、第３回路Ｃの一部を構成し、かつ、第４回路Ｄの一部を構成する。
　また、第１コンデンサ１１の近傍において、第２共用導線２２の一部（具体的には、第６共用導線２６の接続部分と第１コンデンサ１１との間の領域）と、第３共用導線２３の一部（具体的には、第８専用導線２８の接続部分と第１コンデンサ１１との間の領域）とが、第１回路Ａおよび第３回路Ｃとして、共用される。
　すなわち、第２共用導線２２の一部（具体的には、第６共用導線２６の接続部分と第１コンデンサ１１との間の領域）と、第３共用導線２３の一部（具体的には、第８専用導線２８の接続部分と第１コンデンサ１１との間の領域）とは、第１回路Ａの一部を構成し、かつ、第３回路Ｃの一部を構成する。
　また、第２コンデンサ１２の近傍において、第１共用導線２１の一部（具体的には、第５共用導線２５の接続部分と第２コンデンサ１２との間の領域）と、第２共用導線２２の一部（具体的には、第６共用導線２６の接続部分と第２コンデンサ１２との間の領域）とが、第２回路Ｂおよび第４回路Ｄとして、共用される。
　すなわち、第１共用導線２１の一部（具体的には、第５共用導線２５の接続部分と第２コンデンサ１２との間の領域）と、第２共用導線２２の一部（具体的には、第６共用導線２６の接続部分と第２コンデンサ１２との間の領域）とは、第２回路Ｂの一部を構成し、かつ、第４回路Ｄの一部を構成する。
　また、第３コンデンサ１３の近傍において、第３共用導線２３の一部（具体的には、第８専用導線２８の接続部分と第３コンデンサ１３との間の領域）と、第４共用導線２４の一部（具体的には、第５共用導線２５の接続部分と第３コンデンサ１３との間の領域）とが、第１回路Ａ、第３回路Ｃおよび第５回路Ｅとして、共用される。
　すなわち、第３共用導線２３の一部（具体的には、第８専用導線２８の接続部分と第３コンデンサ１３との間の領域）と、第４共用導線２４の一部（具体的には、第５共用導線２５の接続部分と第３コンデンサ１３との間の領域）とは、第１回路Ａの一部を構成し、かつ、第３回路Ｃの一部を構成し、かつ、第５回路Ｅの一部を構成する。
　また、第５共用導線２５の一部（具体的には、第１共同導線２１の接続部分と、第７共同導線２７の接続部分との間の領域）が、第２回路Ｂおよび第３回路Ｃとして、共用される。
　すなわち、第５共用導線２５の一部（具体的には、第１共同導線２１の接続部分と、第７共同導線２７の接続部分との間の領域）は、第２回路Ｂの一部を構成し、かつ、第３回路Ｃの一部を構成する。
　また、第５共用導線２５の一部（具体的には、第４共同導線２４の接続部分と、第７共同導線２７の接続部分との間の領域）が、第１回路Ａ、第４回路Ｅおよび第５回路Ｅとして、共用される。
　すなわち、第５共用導線２５の残部（具体的には、第４共同導線２４の接続部分と、第７共同導線２７の接続部分との間の領域）は、第１回路Ａの一部を構成し、かつ、第４回路Ｅの一部を構成し、かつ、第５回路Ｅの一部を構成する。
　また、第６共用導線２６の一部（具体的には、第８共同導線２８の接続部分と、第２共同導線２２の接続部分との間の領域）が、第１回路Ａ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃおよび第４回路Ｄとして、共用される。
　すなわち、第６共用導線２６の一部（具体的には、第８共同導線２８の接続部分と、第２共同導線２２の接続部分との間の領域）は、第１回路Ａの一部を構成し、かつ、第２回路Ｂの一部を構成し、かつ、第３回路Ｃの一部を構成し、かつ、第４回路Ｄの一部を構成する。
　さらに、第８専用導線２８が、第５回路Ｅとして用いられる。
　すなわち、第８専用導線２８は、第５回路Ｅの一部を構成する。
　スイッチシステム７は、導線６を開閉し、導線６における電流の流れを制御（方向決定）するためのスイッチシステムであって、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチ、および、第４スイッチＳＷ４を備えている。
　第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２は、第５共用導線２５に介在されるように、互いに間隔を隔てて設けられている。
　より具体的には、第１スイッチＳＷ１は、第５共用導線２５の一部（具体的には、第４共同導線２４の接続部分と、第７共同導線２７の接続部分との間の領域）に介在されており、第１回路Ａ、第４回路Ｅおよび第５回路Ｅの開閉を制御可能としている。
　また、第２スイッチＳＷ２は、第５共用導線２５の一部（具体的には、第１共同導線２１の接続部分と、第７共同導線２７の接続部分との間の領域）に介在されており、第２回路Ｂおよび第３回路Ｃの開閉を制御可能としている。
　第３スイッチＳＷ３は、第６共用導線２６の一部（具体的には、第８共同導線２８の接続部分と、第２共同導線２２の接続部分との間の領域）に介在されており、第１回路Ａ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃおよび第４回路Ｄの開閉を制御可能としている。
　第４スイッチＳＷ４は、第８専用導線２８に介在されており、第５回路Ｅの開閉を制御可能としている。
　これら第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３および第４スイッチＳＷ４は、例えば、制御ユニット３４（後述）などの制御手段に電気的に接続され、その開閉が制御される。
　より具体的には、例えば、第１スイッチＳＷ１および第３スイッチＳＷ３が閉状態とされ、かつ、第２スイッチＳＷ２および第４スイッチＳＷ４が開状態とされることにより、第１回路Ａおよび第４回路Ｄが閉状態とされ、かつ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃおよび第５回路Ｅが開状態とされる。
　また、例えば、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４が閉状態とされ、かつ、第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３が開状態とされることにより、第５回路Ｅが閉状態とされ、かつ、第１回路Ａ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃおよび第４回路Ｄが開状態とされる。
　また、例えば、第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３が閉状態とされ、かつ、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４が開状態とされることにより、第２回路Ｂおよび第３回路Ｃが閉状態とされ、かつ、第１回路Ａ、第４回路Ｄおよび第５回路Ｅが開状態とされる。
　このような発電回路１は、以下に示す発電システム３１、具体的には、発電素子９から電力を取り出し、その電力を受電ユニット３と、第１蓄電ユニット４および第２蓄電ユニット５と、第３蓄電ユニット８とに供給する発電システム３１において、好適に用いられる。
　図２において、発電システム３１は、上記の発電回路１と、その発電回路１中の発電素子９の温度を経時的に上下させる熱源３２と、発電素子９の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ３３と、温度センサ３３の検知に基づいて発電回路１の各スイッチを制御する制御手段としての制御ユニット３４とを備えている。なお、図２には、発電回路１を模式的に示している。
　熱源３２としては、温度が経時的に上下する熱源であれば、特に制限されないが、例えば、内燃機関、発光装置などの各種エネルギー利用装置が挙げられる。
　内燃機関は、例えば、車両などの動力を出力する装置であって、例えば、単気筒型または多気筒型が採用されるとともに、その各気筒において、多サイクル方式（例えば、２サイクル方式、４サイクル方式、６サイクル方式など）が採用される。
　このような内燃機関では、各気筒において、ピストンの昇降運動が繰り返されており、これにより、例えば、４サイクル方式では、吸気工程、圧縮工程、爆発工程、排気工程などが順次実施され、燃料が燃焼され、動力が出力されている。
　このような内燃機関において、排気工程では、高温の排気ガスが、排気ガス管を介して排気され、その排気ガスを熱媒体として熱エネルギーが伝達され、排気ガス管の内部温度が上昇する。
　一方、その他の工程（排気工程を除く工程）では、排気ガス管中の排気ガス量が低減されるため、排気ガス管の内部温度は、排気工程に比べて、下降する。
　このように、内燃機関の温度は、排気工程において上昇し、吸気工程、圧縮工程および爆発工程において下降し、つまり、経時的に上下する。
　とりわけ、上記の各工程は、ピストンサイクルに応じて、周期的に順次繰り返されるため、内燃機関における各気筒の排気ガス管の内部は、上記の各工程の繰り返しの周期に伴って、周期的に温度変化、より具体的には、高温状態と低温状態とが、周期的に繰り返される。
　発光装置は、点灯（発光）時には、例えば、赤外線、可視光などの光を熱媒体として、その熱エネルギーにより温度上昇し、一方、消灯時には温度低下する。そのため、発光装置は、経時的に、点灯（発光）および消灯することにより、その温度が経時的に上下する。
　とりわけ、例えば、発光装置が、経時的に照明の点灯および消灯が断続的に繰り返される発光装置（明滅（点滅）式の発光装置）である場合には、その発光装置は、点灯（発光）時における光の熱エネルギーにより、周期的に温度変化、より具体的には、高温状態と低温状態とが、周期的に繰り返される。
　また、熱源３２としては、さらに、例えば、複数の熱源を備え、それら複数の熱源間の切り替えにより、温度変化を生じることもできる。
　より具体的には、例えば、熱源として、低温熱源（冷却材など）と、その低温熱源より温度の高い高温熱源（例えば、加熱材など）との２つの熱源を用意し、経時的に、それら低温熱源および高温熱源を、交互に切り替えて用いる形態が挙げられる。
　これにより、熱源としての温度を、経時的に上下させることができ、とりわけ、低温熱源および高温熱源の切り替えを、周期的に繰り返すことにより、周期的に温度変化させることができる。
　切り替え可能な複数の熱源を備える熱源３２としては、特に制限されないが、例えば、燃焼用低温空気供給系、蓄熱式熱交換器、高温ガス排気系、および、供給／排気切替弁を備えた高温空気燃焼炉（例えば、再公表９６－５４７４号公報に記載される高温気体発生装置）、例えば、高温熱源、低温熱源および水素吸蔵合金を用いた海水交換装置（水素吸蔵合金アクチュエータ式海水交換装置）などが挙げられる。
　これら熱源３２としては、上記熱源を単独使用または２種類以上併用することができる。
　熱源３２として、好ましくは、経時により周期的に温度変化する熱源が挙げられる。
　また、熱源３２として、好ましくは、内燃機関が挙げられる。
　このような熱源３２は、発電素子９を加熱および／または冷却するため、発電素子９に接触または近接配置される。
　温度センサ３３は、発電素子９の温度を検知するため、発電素子９に近接または接触して設けられる。温度センサ３３は、発電素子９の温度として、発電素子９の表面温度を直接検知するか、または、発電素子９の周囲の雰囲気温度を検知する。温度センサ３３としては、例えば、赤外放射温度計や、熱電対温度計などの公知の温度センサが用いられる。
　制御ユニット３４は、発電システム３１における電気的な制御を実行するユニット（例えば、ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備えるマイクロコンピュータで構成されている。
　制御ユニット３４は、温度センサ３３およびスイッチシステム７に電気的に接続されている（破線参照）。これによって、詳しくは後述するが、上記した温度センサ３３によって検知される発電素子９の温度に応じて、スイッチシステム７を制御し、これにより、発電回路１における各回路（導線６）を開閉可能としている。
　また、発電システム３１では、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２には、予め、電気エネルギーが蓄積される。
　例えば、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２の一方側（紙面上側）の電極が正電荷を帯び、また、他方側（紙面下側）の電極が負電荷を帯びるように、電気エネルギーが蓄積される。
　なお、電気エネルギーの蓄積方法は、特に制限されず、例えば、予め外部電源から電気エネルギーが蓄積されていてもよく、また、例えば、発電素子９の電気分極により生じる電気エネルギーが蓄積されていてもよい。
　また、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２に蓄積される電気エネルギーの大きさは、目的および用途に応じて、適宜設定される。
　そして、このような発電システム３１により発電するには、例えば、まず、熱源３２の温度を経時的に上下、好ましくは、周期的に温度変化させ、その熱源３２により、発電素子９を、加熱および／または冷却する。
　熱源３２の温度は、高温状態における温度が、例えば、２００～１２００℃、好ましくは、７００～９００℃であり、低温状態における温度が、上記の高温状態における温度未満、より具体的には、例えば、１００～８００℃、好ましくは、２００～５００℃であり、高温状態と低温状態との温度差が、例えば、１０～６００℃、好ましくは、２０～５００℃である。
　また、それら高温状態と低温状態との繰り返し周期は、例えば、１０～４００サイクル／秒、好ましくは、３０～１００サイクル／秒である。
　そして、このような温度変化に応じて、上記した発電素子９を、好ましくは、周期的に電気分極させる。
　より具体的には、発電素子９としてピエゾ素子が用いられる場合には、ピエゾ素子は、例えば、その周囲が固定部材により固定され、熱源３２に接触するか、または、熱源３２の熱を伝達する熱媒体（上記した排気ガス、光など）に接触（曝露）されるように配置される。そして、ピエゾ素子は、熱源３２の経時的な温度変化により、（場合により熱媒体（上記した排気ガス、光など）を介して）加熱または冷却され、これにより、膨張または収縮する。このとき、ピエゾ素子は、固定部材により体積膨張が抑制されているため、ピエゾ素子は、固定部材に押圧され、ピエゾ効果（圧電効果）、または、キュリー点付近での相変態により、電気分極する。
　また、このようなピエゾ素子は、通常、加熱状態または冷却状態が維持され、その温度が一定（すなわち、体積一定）になると、電気分極が中和され、その後、冷却または加熱されることにより、再度、電気分極する。そのため、上記したように熱源３２が周期的に温度変化し、高温状態と低温状態とが周期的に繰り返される場合などには、ピエゾ素子が周期的に繰り返し加熱および冷却されるため、ピエゾ素子の電気分極およびその中和が、周期的に繰り返される。
　また、発電素子として焦電素子が用いられる場合には、焦電素子は、熱源３２に接触するか、または、熱源３２の熱を伝達する熱媒体（上記した排気ガス、光など）に接触（曝露）されるように配置される。このような場合において、焦電素子は、熱源３２の経時的な温度変化により、（場合により熱媒体（上記した排気ガス、光など）を介して）加熱または冷却され、その焦電効果（第１効果および第２効果を含む）により、電気分極する。
　また、このような焦電素子は、通常、加熱状態または冷却状態が維持され、その温度が一定になると、電気分極が中和され、その後、冷却または加熱されることにより、再度、電気分極する。そのため、上記したように熱源３２が周期的に温度変化し、高温状態と低温状態とが周期的に繰り返される場合などには、焦電素子が周期的に繰り返し加熱および冷却されるため、焦電素子の電気分極およびその中和が、周期的に繰り返される。
　このようにして、発電素子９は経時的に温度変化し、その温度変化に応じて、電気分極する。
　一方、このような発電システム３１では、より効率的に発電するため、発電素子９の温度状態に応じて、発電素子９に電圧を印加することが要求される。
　そこで、以下に示すように、制御ユニット３４によりスイッチシステム７を制御し、発電素子９により生じる電力によって、発電素子９に電圧を印加する。
　より具体的には、この発電システム３１では、例えば、
（１）まず、図３に示すように、発電素子９を加熱し、温度上昇させる。
　この発電システム３１において、発電素子９が加熱され、温度上昇すると、発電素子９は、一方側（紙面左側）の電極が正電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が負電荷を帯びるように、電気分極する。
　そこで、この発電システム３１では、制御ユニット３４の制御によって、第１スイッチＳＷ１および第３スイッチＳＷ３を閉状態とし、かつ、第２スイッチＳＷ２および第４スイッチＳＷ４を開状態とする。これにより、第１回路Ａおよび第４回路Ｄを閉状態とし、かつ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃおよび第５回路Ｅを開状態とする。
　これにより、発電素子９により生じた電気エネルギー（焦電電流）が、第４回路Ｄを介して、紙面右周りの電流として、受電コンデンサ１０に供給される（矢印Ｄ参照）。
　また、これとともに、発電素子９により生じた電気エネルギー（焦電電流）が、第１回路Ａを介して、紙面左周りの電流として、第１コンデンサ１１に蓄積される（矢印Ａ参照）。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．１秒以上、好ましくは、０．５秒以上であり、例えば、１０秒以下、好ましくは、９．８秒以下である。
（２）次いで、この発電システム３１では、図４に示すように、熱源３２の制御により、発電素子９を冷却し、温度低下させる。
　この状態において、例えば、第２コンデンサ１２に蓄積されている電気エネルギーを、発電素子９に供給（電圧印加）し、発電素子９の発電性能を向上させることも検討される。
　しかし、このとき、発電素子９は、上記（１）において加熱された影響により、一方側（紙面左側）の電極が正電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が負電荷を帯びるように、電気分極している。この状態の発電素子９からは、電力を取り出すことが可能であり、第２コンデンサ１２に蓄積されている電気エネルギーを発電素子９に供給（電圧印加）すると、発電素子９の電気エネルギーが中和され、電力を取り出すことができなくなる。
　そこで、この方法では、効率よく電気エネルギーを取り出すため、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４を閉状態とし、かつ、第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３を開状態とする。これにより、第５回路Ｅを閉状態とし、かつ、第１回路Ａ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃおよび第４回路Ｄを開状態とする。
　これにより、発電素子９において生じている電気エネルギー（焦電電流）が、第５回路Ｅを介して、紙面左周りの電流として、第３コンデンサ１３に供給される（矢印Ｅ参照）。すなわち、発電素子９が冷却初期において、発電素子９の有する電力が、第３コンデンサ１３に供給される。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．０１秒以上、好ましくは、０．１秒以上であり、例えば、１秒以下、好ましくは、０．２秒以下である。
（３）次いで、この発電システム３１では、図５に示すように、上記（２）から引き続いて、発電素子９を冷却する。
　この発電システム３１では、上記（２）において、発電素子９の有する電力が、第３コンデンサ１３に供給されるため、その後の発電素子９は、電気的に中性となる。
　そこで、この発電システム３１では、制御ユニット３４の制御によって、第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３を閉状態とし、かつ、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４を開状態とする。これにより、第２回路Ｂおよび第３回路Ｃを閉状態とし、かつ、第１回路Ａ、第４回路Ｄおよび第５回路Ｅを開状態とする。
　これにより、第２コンデンサ１２に蓄積されている電気エネルギーが、第２回路Ｂを介して、紙面右周りの電流として、発電素子９に供給される（矢印Ｂ参照）。また、図示しないが、受電コンデンサ１０に蓄積されている電気エネルギーが、第３回路Ｃを介して、発電素子９に供給される。すなわち、発電素子９に、電圧が印加される。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．０１秒以上、好ましくは、０．１秒以上であり、例えば、１秒以下、好ましくは、０．２秒以下である。
（４）次いで、この発電システム３１では、図６に示すように、上記（３）から引き続いて、発電素子９を冷却する。
　この発電システム３１において、発電素子９が冷却され、温度低下する場合には、発電素子９は、一方側（紙面左側）の電極が負電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が静電荷を帯びるように、電気分極する。
　そこで、この発電システム３１では、上記（３）から引き続いて、第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３を閉状態とし、かつ、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４を開状態とする。これにより、第２回路Ｂおよび第３回路Ｃを閉状態とし、かつ、第１回路Ａ、第４回路Ｄおよび第５回路Ｅを開状態とする。
　これにより、発電素子９により生じた電気エネルギー（焦電電流）が、第３回路Ｃを介して、紙面右周りの電流として、受電コンデンサ１０に供給される（矢印Ｃ参照）。
　また、これとともに、発電素子９により生じた電気エネルギー（焦電電流）が、第２回路Ｂを介して、紙面左周りの電流として、第２コンデンサ１２に蓄積される（矢印Ｂ参照）。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．１秒以上、好ましくは、０．５秒以上であり、例えば、１０秒以下、好ましくは、９．８秒以下である。
（５）次いで、この発電システム３１では、図７に示すように、熱源３２の制御により、発電素子９を加熱し、温度上昇させる。
　このとき、発電素子９は、上記（４）において冷却された影響により、一方側（紙面左側）の電極が負電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が静電荷を帯びるように、電気分極している。
　そこで、この発電システム３１では、制御ユニット３４の制御によって、第１スイッチＳＷ１および第３スイッチＳＷ３を閉状態とし、かつ、第２スイッチＳＷ２および第４スイッチＳＷ４を開状態とする。これにより、第１回路Ａおよび第４回路Ｄを閉状態とし、かつ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃおよび第５回路Ｅを開状態とする。
　これにより、第１コンデンサ１１に蓄積されている電気エネルギーが、第１回路Ａを介して、紙面右周りの電流として、発電素子９に供給され、さらに、第３コンデンサ１３に蓄積されている電気エネルギーも、第１回路Ａを介して、紙面右周りの電流として、発電素子９に供給される（矢印Ａ参照）。また、図示しないが、受電コンデンサ１０に蓄積されている電気エネルギーが、第４回路Ｄを介して、発電素子９に供給される。すなわち、発電素子９に、電圧が印加される。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．０１秒以上、好ましくは、０．１秒以上であり、例えば、１秒以下、好ましくは、０．２秒以下である。
（６）その後、上記（５）から引き続き発電素子９を加熱する場合には、上記（１）で示すように、引き続き、第１スイッチＳＷ１および第３スイッチＳＷ３を閉状態とし、かつ、第２スイッチＳＷ２および第４スイッチＳＷ４を開状態とする。これにより、第１回路Ａおよび第４回路Ｄを閉状態とし、かつ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃおよび第５回路Ｅを開状態とする。
　このようにして、上記（１）～（５）の処理が、繰り返され、発電素子９から電力が取り出され、その電力が受電コンデンサ１０（受電ユニット３）に供給される。
　このような発電回路１および発電システム３１によれば、発電ユニット２において生じるエネルギーを用いて、発電素子９に電圧を印加することができるため、外部からの電力投入を不要とし、発電素子９から効率よく電力を取り出すことができる。
　とりわけ、上記の発電回路１および発電システム３１は、第５回路Ｅおよび第３コンデンサ１３を備えるため、冷却初期において発電素子９の有する電力が、第３コンデンサ１３に供給される。そのため、とりわけ良好に、発電素子９から効率よく電力を取り出すことができる。
　また、通常、発電システム３１において、発電素子９に過剰な電圧を印加すると、発電素子９に損傷を生じる場合がある。これに対して、上記の発電システム３１では、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２によって発電素子９に電圧が印加される。そのため、それら第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２の静電容量を選択および設計することによって、印加される電圧を選択および設計することができる。その結果、発電素子９に過剰な電圧が印加させることを抑制することができ、発電素子９の損傷を抑制することができる。とりわけ、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２として、互いに異なる静電容量のコンデンサを選択できるため、発電素子９の加熱時に印加される電圧と、発電素子９の冷却時に印加される電圧とを、個別に設計することができ、発電素子９に過剰な電圧が印加させることを抑制することができ、発電素子９の損傷を抑制することができる。
　そのため、このような発電システム３１は、特に制限されないが、例えば、自動車などに搭載される。このような場合、発電素子９は、例えば、自動車のエキゾーストマニホールドにおける分岐管の内部または表面などに配置され、自動車のエンジンおよび排ガスが、熱源３２として用いられる。そして、エンジンの燃焼サイクルに応じて排ガスの温度が経時的に上下され、発電素子９が加熱および／または冷却され、上記の発電システム３１により発電される。得られる電力は、バッテリーに蓄積されてもよく、また、例えば、ヘッドライトなどの電気負荷装置に用いられてもよく、さらには、自動車の動力として用いられてもよい。
　なお、上記した説明では、受電ユニット３は、発電素子９により生じた電力を受電する受電デバイスとして、コンデンサ（受電コンデンサ１０）を備えているが、発電素子９により生じた電力が蓄積または利用されるデバイスであれば、特に制限されず、受電コンデンサ１０に代替して、バッテリーなどの蓄電デバイスや、灯火装置などの電気負荷デバイスなどを備えることもできる。
　また、上記した説明では、第１蓄電体、第２蓄電体および第３蓄電体として、コンデンサ（第１コンデンサ１１、第２コンデンサ１２および第３コンデンサ１３）を備えているが、第１蓄電体、第２蓄電体および第３蓄電体としては、発電素子９において生じた電力を蓄電し、また、発電素子９に電圧を印加することができれば、特に制限されず、コンデンサに代替して、化学電池などの蓄電体を備えることができる。
　また、図示しないが、発電回路１には、必要により、任意の場所に、例えば、昇圧器、電圧変換器、インダクタなどの公知の電気デバイスを介在させることもできる。
　また、導線６の構成は、上記に限定されず、例えば、図８に示すように、第１回路Ａ、第２回路Ｂ、第３回路Ｃ、第４回路Ｄおよび第５回路Ｅが、それぞれが独立して構成されるように、複数の導線６を備えていてもよい。
　図８において、導線６は、第１回路Ａを構成する第１独立導線４１と、第２回路Ｂを構成する第２独立導線４２と、第３回路Ｃを構成する第３独立導線４３と、第４回路Ｄを構成する第４独立導線４４、第５回路Ｅを構成する第５独立導線４５とを備えている。
　第１独立導線４１は、発電素子９、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が介在（接続）され、かつ、受電コンデンサ１０および第２コンデンサ１２が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　第２独立導線４２は、発電素子９および第２コンデンサ１２が介在（接続）され、かつ、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　第３独立導線４３は、発電素子９、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が介在（接続）され、かつ、第２コンデンサ１２が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　第４独立導線４４は、発電素子９、受電コンデンサ１０および第２コンデンサ１２が介在（接続）され、かつ、第１コンデンサ１１および第３コンデンサ１３が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　第５独立導線４５は、発電素子９および第３コンデンサ１３が介在（接続）され、かつ、受電コンデンサ１０、第１コンデンサ１１および第２コンデンサ１２が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　また、このような場合、スイッチシステム７（第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３および第４スイッチＳＷ４）は、第１独立導線４１、第２独立導線４２、第３独立導線４３および第４独立導線４４のそれぞれに、個別に設けられる。
　このような発電システム３１によっても、発電ユニット２において生じるエネルギーを用いて、発電素子９に電圧を印加することができるため、外部からの電力投入を不要とし、発電素子９から効率よく電力を取り出すことができる。とりわけ、第５回路Ｅおよび第３コンデンサ１３を備えるため、冷却初期において発電素子９の有する電力が、第３コンデンサ１３に供給される。そのため、とりわけ良好に、発電素子９から効率よく電力を取り出すことができる。
　図９において、発電回路１０１は、発電ユニット１０２と、受電ユニット１０３と、第１蓄電ユニット１０４と、第２蓄電ユニット１０５と、第３蓄電ユニット１０８と、それらを接続する導線１０６と、導線１０６を開閉し電流の流れを制御するためのスイッチシステム１０７を備えている。
　発電ユニット１０２は、発電素子１０９、および、発電素子１０９を挟んで対向配置される一対の電極（図示せず）を備えている。なお、図９において、発電素子１０９は、コンデンサ記号で表記される。
　発電素子１０９は、温度が経時的に上下されることにより電気分極するデバイスである。
　ここでいう電気分極とは、結晶の歪みにともなう正負イオンの変位により誘電分極し電位差が生じる現象、例えばピエゾ効果、および／または、温度変化により誘電率が変化し電位差が生じる現象、例えば焦電効果などのように、材料に起電力が発生する現象と定義する。
　このような発電素子１０９として、より具体的には、例えば、ピエゾ効果により電気分極するデバイス、焦電効果により電気分極するデバイスなどが挙げられる。
　ピエゾ効果は、応力または歪みが加えられたときに、その応力または歪みの大きさに応じて電気分極する効果（現象）である。
　このようなピエゾ効果により電気分極する発電素子としては、特に制限されず、公知のピエゾ素子（圧電素子）を用いることができる。
　発電素子１０９としてピエゾ素子が用いられる場合には、ピエゾ素子は、例えば、その周囲が固定部材により固定される。固定部材としては、特に制限されず、例えば、電極（図示せず）を用いることもできる。
　焦電効果は、例えば、絶縁体（誘電体）などを加熱および冷却する時に、その温度変化に応じて絶縁体が電気分極する効果（現象）であって、第１効果および第２効果を含んでいる。
　第１効果は、絶縁体の加熱時および冷却時において、その温度変化により自発分極し、絶縁体の表面に、電荷を生じる効果とされている。
　また、第２効果は、絶縁体の加熱時および冷却時において、その温度変化により結晶構造に圧力変形が生じ、結晶構造に加えられる応力または歪みにより、圧電分極を生じる効果（ピエゾ効果、圧電効果）とされている。
　このような焦電効果により電気分極するデバイスとしては、特に制限されず、公知の焦電素子を用いることができる。
　このような発電素子１０９として、具体的には、公知の焦電素子（例えば、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、（ＣａＢｉ）ＴｉＯ３、ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４、ＢａＳｍ２Ｔｉ４Ｏ１２、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）など）、公知のピエゾ素子（例えば、水晶（ＳｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ロッシェル塩（酒石酸カリウム－ナトリウム）（ＫＮａＣ４Ｈ４Ｏ６）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、電気石（トルマリン）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）など）、Ｃａ３（ＶＯ４）２、Ｃａ３（ＶＯ４）２／Ｎｉ、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＮｂＯ３／Ｎｉ、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＴａＯ３／Ｎｉ、Ｌｉ（Ｎｂ０．４Ｔａ０．６）Ｏ３、Ｌｉ（Ｎｂ０．４Ｔａ０．６）Ｏ３／Ｎｉ、Ｃａ３｛（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ４｝２、Ｃａ３｛（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ４｝２／Ｎｉなどを用いることができる。
　また、発電素子１０９としては、さらに、ＬａＮｂＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＫＮｂＯ３、ＭｇＮｂＯ３、ＣａＮｂＯ３、（Ｋ１／２Ｎａ１／２）ＮｂＯ３、（Ｋ１／２Ｎａ１／２）ＮｂＯ３／Ｎｉ、（Ｂｉ１／２Ｋ１／４Ｎａ１／４）ＮｂＯ３、（Ｓｒ１／１００（Ｋ１／２Ｎａ１／２）９９／１００）ＮｂＯ３、（Ｂａ１／１００（Ｋ１／２Ｎａ１／２）９９／１００）ＮｂＯ３、（Ｌｉ１／１０（Ｋ１／２Ｎａ１／２）９／１０）ＮｂＯ３、Ｓｒ２ＮａＮｂ５Ｏ１５、Ｓｒ１９／１０Ｃａ１／１０ＮａＮｂ５Ｏ１５、Ｓｒ１９／１０Ｃａ１／１０ＮａＮｂ５Ｏ１５／Ｎｉ、Ｂａ２ＮａＮｂＯ１５、Ｂａ２Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ２ＮａＮｂＯ１５／Ｎｉ、Ｂａ２Ｎｂ２Ｏ６／Ｎｉなどの誘電体を用いることもできる。
　これら発電素子１０９は、単独使用または２種類以上併用することができる。
　また、発電素子１０９は、通常、公知の方法によりポーリング処理されて用いられる。
　発電素子１０９のキュリー点は、例えば、－７７℃以上、好ましくは、－１０℃以上であり、例えば、１３００℃以下、好ましくは、９００℃以下である。
　また、発電素子１０９（絶縁体（誘電体））の比誘電率は、例えば、１以上、好ましくは、１００以上、より好ましくは、２０００以上である。
　このような発電回路１０１では、発電素子１０９（絶縁体（誘電体））の比誘電率が高いほど、エネルギー変換効率が高く、高電圧で電力を取り出すことができるが、発電素子の比誘電率が上記下限未満であれば、エネルギー変換効率が低く、得られる電力の電圧が低くなる場合がある。
　なお、発電素子１０９（絶縁体（誘電体））は、温度変化によって電気分極するが、その電気分極は、電子分極、イオン分極および配向分極のいずれでもよい。
　例えば、配向分極によって分極が発現する材料（例えば、液晶材料など）では、その分子構造を変化させることにより、発電効率の向上を図ることができるものと期待されている。
　なお、図９において、発電素子１０９は、加熱時に一方側（紙面左側）の電極が正電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が負電荷を帯びるように電気分極する。
　また、発電素子１０９は、冷却時に一方側（紙面左側）の電極が負電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が静電荷を帯びるように電気分極する。
　受電ユニット１０３は、上記の発電素子１０９から取り出された電力が供給されるユニットであって、受電デバイスとしての受電コンデンサ１１０を備えている。
　受電コンデンサ１１０は、発電素子１０９から取り出された電力を受電し、蓄積するデバイスであって、図示しないダイオードなどを介して、発電素子１０９に電気的に接続されている。
　また、受電ユニット１０３は、受電コンデンサ１１０を備えることにより、発電素子１０９に対して電圧を印加可能とされている。
　第１蓄電ユニット１０４は、発電素子１０９に電圧を印加するための第１蓄電体としての第１コンデンサ１１１を備えている。
　第１コンデンサ１１１は、電気回路に採用される公知のコンデンサであって、導線１０６の第２回路Ｂ１（後述）および第４回路Ｄ１（後述）に介在されるように設けられており、電気エネルギーを蓄積可能とされている。第１コンデンサ１１１の静電容量は、特に制限されず、目的および用途に応じて適宜設定され、第２コンデンサ１１２（後述）、第３コンデンサ１１３（後述）および受電コンデンサ１１０の静電容量とのバランスが調整される。
　第２蓄電ユニット１０５は、第１コンデンサ１１１とは別途、発電素子１０９に電圧を印加するための第２蓄電体としての第２コンデンサ１１２を備えている。
　第２コンデンサ１１２は、電気回路に採用される公知のコンデンサであって、導線１０６の第１回路Ａ１（後述）および第３回路Ｃ１（後述）に介在されるように設けられており、電気エネルギーを蓄積可能とされている。第２コンデンサ１１２の静電容量は、特に制限されず、目的および用途に応じて適宜設定され、第１コンデンサ１１１、第３コンデンサ１１３（後述）および受電コンデンサ１１０の静電容量とのバランスが調整される。
　第３蓄電ユニット１０８は、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２とは別途用意され、上記受電コンデンサ１１０とは別途、発電素子１０９から取り出された電力が供給される第３コンデンサ１１３を備えている。
　第３コンデンサ１１３は、電気回路に採用される公知のコンデンサであって、導線１０６の第１回路Ａ１（後述）、第３回路Ｃ１（後述）第５回路Ｅ１（後述）に介在されるように設けられており、電気エネルギーを蓄積可能とされている。第３コンデンサ１１３の静電容量は、特に制限されず、目的および用途に応じて適宜設定され、第１コンデンサ１１１、第２コンデンサ１１２および受電コンデンサ１１０の静電容量とのバランスが調整される。
　導線１０６は、発電素子１０９、受電コンデンサ１１０、第１コンデンサ１１１、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３に接続されており、第１回路Ａ１、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１を構成している。
　第１回路Ａ１は、発電素子１０９と、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３とが接続され、かつ、発電素子１０９と、受電コンデンサ１１０および第１コンデンサ１１１とが接続されないように、導線１０６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第１回路Ａ１には、発電素子１０９、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３が接続されており、受電コンデンサ１１０および第１コンデンサ１１１が接続されていない。
　第２回路Ｂ１は、発電素子１０９と、第１コンデンサ１１１とが接続され、かつ、発電素子１０９と、受電コンデンサ１１０、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３とが接続されないように、導線１０６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第２回路Ｂ１には、発電素子１０９および第１コンデンサ１１１が接続されており、受電コンデンサ１１０、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３が接続されていない。
　第３回路Ｃ１は、発電素子１０９と、受電コンデンサ１１０、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３とが接続され、かつ、発電素子１０９と第１コンデンサ１１１とが接続されないように、導線１０６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第３回路Ｃ１には、発電素子１０９、受電コンデンサ１１０、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３が接続されており、第１コンデンサ１１１が接続されていない。
　第４回路Ｄ１は、発電素子１０９と、受電コンデンサ１１０および第１コンデンサ１１１とが接続され、かつ、発電素子１０９と、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３とが接続されないように、導線１０６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第４回路Ｄ１には、発電素子１０９、受電コンデンサ１１０および第１コンデンサ１１１が接続されており、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３が接続されていない。
　第５回路Ｅ１は、発電素子１０９と第３コンデンサ１１３とが接続され、かつ、発電素子１０９と、受電コンデンサ１１０、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２とが接続されないように、導線１０６の環状部分に構成される回路である。
　すなわち、第５回路Ｅ１には、発電素子１０９および第３コンデンサ１１３が接続されており、受電コンデンサ１１０、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２が接続されていない。
　これら第１回路Ａ１、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１は、導線１０６が一部共用されることにより、構成される。
　より具体的には、導線１０６は、第１共用導線１２１と、第２共用導線１２２と、第３共用導線１２３と、第４共用導線１２４と、第５共用導線１２５と、第６共用導線１２６と、第７共用導線１２７と、第８専用導線１２８とを備えている。
　第１共用導線１２１は、受電コンデンサ１１０と第２コンデンサ１１２との間を接続するように、配設されている。
　第２共用導線１２２は、第２コンデンサ１１２と第３コンデンサ１１３との間を接続するように、配設されている。
　第３共用導線１２３は、第１コンデンサ１１１と第３コンデンサ１１３との間を接続するように、配設されている。
　第４共用動線１２４は、第１コンデンサ１１１と、受電コンデンサ１１０との間を接続するように、配設されている。
　第５共用導線１２５は、第１共用導線１２１の途中部分から分岐するように設けられ、第１共用導線１２１の途中部分と、第４共用導線１２４の途中部分との間を接続するように、配設されている。
　第６共用導線１２６は、第３共用導線１２３の途中部分から分岐するように設けられ、第３共用導線１２３の途中部分と、発電素子１０９との間を接続するように、配設されている。
　第７共用導線１２７は、第５共用導線１２５の途中部分（具体的には、第１スイッチＳＷ１０１（後述）と第２スイッチＳＷ１０２（後述）との間）から分岐するように設けられ、第５共用導線１２５の途中部分と、発電素子１０９との間を接続するように、配設されている。
　第８専用導線１２８は、第２共用導線１２２の途中部分から分岐するように設けられ、第２共用導線１２２の途中部分と、第７共用導線１２７の途中部分との間を接続するように、配設されている。
　そして、図９では、発電素子１０９の近傍において、第６共用導線１２６、および、第７共用導線１２７の一部（具体的には、第８専用導線１２８の接続部分と発電素子１０９との間の領域）が、第１回路Ａ１、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１として、共用される。
　すなわち、第６共用導線１２６、および、第７共用導線１２７の一部（具体的には、第８専用導線１２８の接続部分と発電素子１０９との間の領域）は、第１回路Ａ１の一部を構成し、かつ、第２回路Ｂ１の一部を構成し、かつ、第３回路Ｃ１の一部を構成し、かつ、第４回路Ｄ１の一部を構成し、かつ、第５回路Ｅ１の一部を構成する。
　また、第７共用導線１２７の他部（具体的には、第８専用導線１２８の接続部分と、第５共用導線１２５の接続部分との間の領域）が、第１回路Ａ１、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１および第４回路Ｄ１として、共用される。
　すなわち、第７共用導線１２７の他部（具体的には、第８専用導線１２８の接続部分と、第５共用導線１２５の接続部分との間の領域）は、第１回路Ａ１の一部を構成し、かつ、第２回路Ｂ１の一部を構成し、かつ、第３回路Ｃ１の一部を構成し、かつ、第４回路Ｄ１の一部を構成する。
また、受電コンデンサ１１０の近傍において、第１共用導線１２１の一部（具体的には、第５共用導線１２５の接続部分と受電コンデンサ１１０との間の領域）と、第４共用導線１２４の一部（具体的には、第５共用導線１２５の接続部分と受電コンデンサ１１０との間の領域）とが、第３回路Ｃ１および第４回路Ｄ１として、共用される。
　すなわち、第１共用導線１２１の一部（具体的には、第５共用導線１２５の接続部分と受電コンデンサ１１０との間の領域）と、第４共用導線１２４の一部（具体的には、第５共用導線１２５の接続部分と受電コンデンサ１１０との間の領域）とは、第３回路Ｃ１の一部を構成し、かつ、第４回路Ｄ１の一部を構成する。
　また、第１コンデンサ１１１の近傍において、第３共用導線１２３の一部（具体的には、第６共用導線１２６の接続部分と第１コンデンサ１１１との間の領域）と、第４共用導線１２４の一部（具体的には、第５専用導線１２５の接続部分と第１コンデンサ１１１との間の領域）とが、第２回路Ｂ１および第４回路Ｄ１として、共用される。
　すなわち、第３共用導線１２３の一部（具体的には、第６共用導線１２６の接続部分と第１コンデンサ１１１との間の領域）と、第４共用導線１２４の一部（具体的には、第５専用導線１２５の接続部分と第１コンデンサ１１１との間の領域）とは、第２回路Ｂ１の一部を構成し、かつ、第４回路Ｄ１の一部を構成する。
　また、第２コンデンサ１１２の近傍において、第１共用導線１２１の一部（具体的には、第５共用導線１２５の接続部分と第２コンデンサ１１２との間の領域）と、第２共用導線１２２の一部（具体的には、第８専用導線１２８の接続部分と第２コンデンサ１１２との間の領域）とが、第１回路Ａ１および第３回路Ｃ１として、共用される。
　すなわち、第１共用導線１２１の一部（具体的には、第５共用導線１２５の接続部分と第２コンデンサ１１２との間の領域）と、第２共用導線１２２の一部（具体的には、第８専用導線１２８の接続部分と第２コンデンサ１１２との間の領域）は、第１回路Ａ１の一部を構成し、かつ、第３回路Ｃ１の一部を構成する。
　また、第３コンデンサ１１３の近傍において、第２共用導線１２２の一部（具体的には、第８専用導線１２８の接続部分と第３コンデンサ１１３との間の領域）と、第３共用導線１２３の一部（具体的には、第６専用導線１２６の接続部分と第３コンデンサ１１３との間の領域）とが、第１回路Ａ１、第３回路Ｃ１および第５回路Ｅ１として、共用される。
　すなわち、第２共用導線１２２の一部（具体的には、第８専用導線１２８の接続部分と第３コンデンサ１１３との間の領域）と、第３共用導線１２３の一部（具体的には、第６専用導線１２６の接続部分と第３コンデンサ１１３との間の領域）とは、第１回路Ａ１の一部を構成し、かつ、第３回路Ｃ１の一部を構成し、かつ、第５回路Ｅ１の一部を構成する。
　また、第５共用導線１２５の一部（具体的には、第１共用導線１２１の接続部分と、第７共用導線１２７の接続部分との間の領域）が、第１回路Ａ１および第４回路Ｄ１として、共用される。
　すなわち、第５共用導線１２５の一部（具体的には、第１共用導線１２１の接続部分と、第７共用導線１２７の接続部分との間の領域）は、第１回路Ａ１の一部を構成し、かつ、第４回路Ｄ１の一部を構成する。
　また、第５共用導線１２５の他部（具体的には、第４共用導線１２４の接続部分と、第７共用導線１２７の接続部分との間の領域）が、第２回路Ｂ１および第３回路Ｃ１として、共用される。
　すなわち、第５共用導線１２５の他部（具体的には、第４共用導線１２４の接続部分と、第７共用導線１２７の接続部分との間の領域）は、第２回路Ｂ１の一部を構成し、かつ、第３回路Ｃ１の一部を構成する。
　さらに、第８専用導線１２８が、第５回路Ｅ１として用いられる。
　すなわち、第８専用導線１２８は、第５回路Ｅ１の一部を構成する。
　スイッチシステム１０７は、導線１０６を開閉し、導線１０６における電流の流れを制御（方向決定）するためのスイッチシステムであって、第１スイッチＳＷ１０１、第２スイッチＳＷ１０２、第３スイッチＳＷ１０３、および、第４スイッチＳＷ１０４を備えている。
　第１スイッチＳＷ１０１および第２スイッチＳＷ１０２は、第５共用導線１２５に介在されるように、互いに間隔を隔てて設けられている。
　より具体的には、第１スイッチＳＷ１０１は、第５共用導線１２５の一部（具体的には、第４共用導線１２４の接続部分と、第７共用導線１２７の接続部分との間の領域）に介在されており、第２回路Ｂ１および第３回路Ｃ１の開閉を制御可能としている。
　また、第２スイッチＳＷ１０２は、第５共用導線１２５の他部（具体的には、第１共用導線１２１の接続部分と、第７共用導線１２７の接続部分との間の領域）に介在されており、第１回路Ａ１および第４回路Ｄ１の開閉を制御可能としている。
　第３スイッチＳＷ１０３は、第６共用導線１２６に介在されており、第１回路Ａ１、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１の開閉を制御可能としている。
　第４スイッチＳＷ１０４は、第８専用導線１２８に介在されており、第５回路Ｅ１の開閉を制御可能としている。
　これら第１スイッチＳＷ１０１、第２スイッチＳＷ１０２、第３スイッチＳＷ１０３および第４スイッチＳＷ１０４は、例えば、制御ユニット１３４（後述）などの制御手段に電気的に接続され、その開閉が制御される。
　より具体的には、例えば、第１スイッチＳＷ１０１および第３スイッチＳＷ１０３が閉状態とされ、かつ、第２スイッチＳＷ１０２および第４スイッチＳＷ１０４が開状態とされることにより、第２回路Ｂ１および第３回路Ｃ１が閉状態とされ、かつ、第１回路Ａ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１が開状態とされる（第１状態）。
　また、例えば、第２スイッチＳＷ１０２および第３スイッチＳＷ１０３が閉状態とされ、かつ、第１スイッチＳＷ１０１および第４スイッチＳＷ１０４が開状態とされることにより、第１回路Ａ１および第４回路Ｄ１が閉状態とされ、かつ、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１および第５回路Ｅ１が開状態とされる（第２状態）。
　また、例えば、第３スイッチＳＷ１０３および第４スイッチＳＷ１０４が閉状態とされ、かつ、第１スイッチＳＷ１０１および第２スイッチＳＷ１０２が開状態とされることにより、第５回路Ｅ１が閉状態とされ、かつ、第１回路Ａ１、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１および第４回路Ｄ１が開状態とされる（第３状態）。
　このような発電回路１０１は、以下に示す発電システム１３１、具体的には、発電素子１０９から電力を取り出し、その電力を受電ユニット１０３と、第１蓄電ユニット１０４および第２蓄電ユニット１０５と、第３蓄電ユニット１０８とに供給する発電システム１３１において、好適に用いられる。
　図１０において、発電システム１３１は、上記の発電回路１０１と、その発電回路１０１中の発電素子１０９の温度を経時的に上下させる熱源１３２と、発電素子１０９の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ１３３と、温度センサ１３３の検知に基づいて発電回路１０１の各スイッチを制御する制御手段としての制御ユニット１３４とを備えている。なお、図１０には、発電回路１０１を模式的に示している。
　熱源１３２としては、温度が経時的に上下する熱源であれば、特に制限されないが、例えば、内燃機関、発光装置などの各種エネルギー利用装置が挙げられる。
　内燃機関は、例えば、車両などの動力を出力する装置であって、例えば、単気筒型または多気筒型が採用されるとともに、その各気筒において、多サイクル方式（例えば、２サイクル方式、４サイクル方式、６サイクル方式など）が採用される。
　このような内燃機関では、各気筒において、ピストンの昇降運動が繰り返されており、これにより、例えば、４サイクル方式では、吸気工程、圧縮工程、爆発工程、排気工程などが順次実施され、燃料が燃焼され、動力が出力されている。
　このような内燃機関において、排気工程では、高温の排気ガスが、排気ガス管を介して排気され、その排気ガスを熱媒体として熱エネルギーが伝達され、排気ガス管の内部温度が上昇する。
　一方、その他の工程（排気工程を除く工程）では、排気ガス管中の排気ガス量が低減されるため、排気ガス管の内部温度は、排気工程に比べて、下降する。
　このように、内燃機関の温度は、排気工程において上昇し、吸気工程、圧縮工程および爆発工程において下降し、つまり、経時的に上下する。
　とりわけ、上記の各工程は、ピストンサイクルに応じて、周期的に順次繰り返されるため、内燃機関における各気筒の排気ガス管の内部は、上記の各工程の繰り返しの周期に伴って、周期的に温度変化、より具体的には、高温状態と低温状態とが、周期的に繰り返される。
　発光装置は、点灯（発光）時には、例えば、赤外線、可視光などの光を熱媒体として、その熱エネルギーにより温度上昇し、一方、消灯時には温度低下する。そのため、発光装置は、経時的に、点灯（発光）および消灯することにより、その温度が経時的に上下する。
　とりわけ、例えば、発光装置が、経時的に照明の点灯および消灯が断続的に繰り返される発光装置（明滅（点滅）式の発光装置）である場合には、その発光装置は、点灯（発光）時における光の熱エネルギーにより、周期的に温度変化、より具体的には、高温状態と低温状態とが、周期的に繰り返される。
　また、熱源１３２としては、さらに、例えば、複数の熱源を備え、それら複数の熱源間の切り替えにより、温度変化を生じることもできる。
　より具体的には、例えば、熱源として、低温熱源（冷却材など）と、その低温熱源より温度の高い高温熱源（例えば、加熱材など）との２つの熱源を用意し、経時的に、それら低温熱源および高温熱源を、交互に切り替えて用いる形態が挙げられる。
　これにより、熱源としての温度を、経時的に上下させることができ、とりわけ、低温熱源および高温熱源の切り替えを、周期的に繰り返すことにより、周期的に温度変化させることができる。
　切り替え可能な複数の熱源を備える熱源１３２としては、特に制限されないが、例えば、燃焼用低温空気供給系、蓄熱式熱交換器、高温ガス排気系、および、供給／排気切替弁を備えた高温空気燃焼炉（例えば、再公表９６－５４７４号公報に記載される高温気体発生装置）、例えば、高温熱源、低温熱源および水素吸蔵合金を用いた海水交換装置（水素吸蔵合金アクチュエータ式海水交換装置）などが挙げられる。
　これら熱源１３２としては、上記熱源を単独使用または２種類以上併用することができる。
　熱源１３２として、好ましくは、経時により周期的に温度変化する熱源が挙げられる。
　また、熱源１３２として、好ましくは、内燃機関が挙げられる。
　このような熱源１３２は、発電素子１０９を加熱および／または冷却するため、発電素子１０９に接触または近接配置される。
　温度センサ１３３は、発電素子１０９の温度を検知するため、発電素子１０９に近接または接触して設けられる。温度センサ１３３は、発電素子１０９の温度として、発電素子１０９の表面温度を直接検知するか、または、発電素子１０９の周囲の雰囲気温度を検知する。温度センサ１３３としては、例えば、赤外放射温度計や、熱電対温度計などの公知の温度センサが用いられる。
　制御ユニット１３４は、発電システム１３１における電気的な制御を実行するユニット（例えば、ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備えるマイクロコンピュータで構成されている。
　制御ユニット１３４は、温度センサ１３３およびスイッチシステム１０７に電気的に接続されている（破線参照）。これによって、詳しくは後述するが、上記した温度センサ１３３によって検知される発電素子１０９の温度に応じて、スイッチシステム１０７を制御し、これにより、発電回路１０１における各回路（導線１０６）を開閉可能としている。
　また、発電システム１３１では、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２には、予め、電気エネルギーが蓄積される。
　例えば、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２の一方側（図１紙面上側）の電極が正電荷を帯び、また、他方側（図１紙面下側）の電極が負電荷を帯びるように、電気エネルギーが蓄積される。
　なお、電気エネルギーの蓄積方法は、特に制限されず、例えば、予め外部電源から電気エネルギーが蓄積されていてもよく、また、例えば、発電素子９の電気分極により生じる電気エネルギーが蓄積されていてもよい。
　また、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２に蓄積される電気エネルギーの大きさは、目的および用途に応じて、適宜設定される。
　そして、このような発電システム１３１により発電するには、例えば、まず、熱源１３２の温度を経時的に上下、好ましくは、周期的に温度変化させ、その熱源１３２により、発電素子１０９を、加熱および／または冷却する。
　熱源１３２の温度は、高温状態における温度が、例えば、２００～１２００℃、好ましくは、７００～９００℃であり、低温状態における温度が、上記の高温状態における温度未満、より具体的には、例えば、１００～８００℃、好ましくは、２００～５００℃であり、高温状態と低温状態との温度差が、例えば、１０～６００℃、好ましくは、２０～５００℃である。
　また、それら高温状態と低温状態との繰り返し周期は、例えば、１０～４００サイクル／秒、好ましくは、３０～１００サイクル／秒である。
　そして、このような温度変化に応じて、上記した発電素子１０９を、好ましくは、周期的に電気分極させる。
　より具体的には、発電素子１０９としてピエゾ素子が用いられる場合には、ピエゾ素子は、例えば、その周囲が固定部材により固定され、熱源１３２に接触するか、または、熱源１３２の熱を伝達する熱媒体（上記した排気ガス、光など）に接触（曝露）されるように配置される。そして、ピエゾ素子は、熱源１３２の経時的な温度変化により、（場合により熱媒体（上記した排気ガス、光など）を介して）加熱または冷却され、これにより、膨張または収縮する。このとき、ピエゾ素子は、固定部材により体積膨張が抑制されているため、ピエゾ素子は、固定部材に押圧され、ピエゾ効果（圧電効果）、または、キュリー点付近での相変態により、電気分極する。
　また、このようなピエゾ素子は、通常、加熱状態または冷却状態が維持され、その温度が一定（すなわち、体積一定）になると、電気分極が中和され、その後、冷却または加熱されることにより、再度、電気分極する。そのため、上記したように熱源１３２が周期的に温度変化し、高温状態と低温状態とが周期的に繰り返される場合などには、ピエゾ素子が周期的に繰り返し加熱および冷却されるため、ピエゾ素子の電気分極およびその中和が、周期的に繰り返される。
　また、発電素子として焦電素子が用いられる場合には、焦電素子は、熱源１３２に接触するか、または、熱源１３２の熱を伝達する熱媒体（上記した排気ガス、光など）に接触（曝露）されるように配置される。このような場合において、焦電素子は、熱源１３２の経時的な温度変化により、（場合により熱媒体（上記した排気ガス、光など）を介して）加熱または冷却され、その焦電効果（第１効果および第２効果を含む）により、電気分極する。
　また、このような焦電素子は、通常、加熱状態または冷却状態が維持され、その温度が一定になると、電気分極が中和され、その後、冷却または加熱されることにより、再度、電気分極する。そのため、上記したように熱源１３２が周期的に温度変化し、高温状態と低温状態とが周期的に繰り返される場合などには、焦電素子が周期的に繰り返し加熱および冷却されるため、焦電素子の電気分極およびその中和が、周期的に繰り返される。
　このようにして、発電素子１０９は経時的に温度変化し、その温度変化に応じて、電気分極する。
　一方、このような発電システム１３１では、より効率的に発電するため、発電素子１０９の温度状態に応じて、発電素子１０９に電圧を印加することが要求される。
　そこで、以下に示すように、制御ユニット１３４によりスイッチシステム１０７を制御し、発電素子１０９により生じる電力によって、発電素子１０９に電圧を印加する。
　より具体的には、この発電システム１３１では、例えば、
（１）まず、図１１に示すように、発電素子１０９を加熱し、温度上昇させる。
　この発電システム１３１において、発電素子１０９が加熱され、温度上昇すると、発電素子１０９は、一方側（紙面左側）の電極が正電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が負電荷を帯びるように、電気分極する。
　そこで、この発電システム１３１では、制御ユニット１３４の制御によって、第１スイッチＳＷ１０１および第３スイッチＳＷ１０３を閉状態とし、かつ、第２スイッチＳＷ１０２および第４スイッチＳＷ１０４を開状態とする。これにより、第２回路Ｂ１および第３回路Ｃ１を閉状態とし、かつ、第１回路Ａ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１開状態とする（発電回路１０１の第１状態）。
　これにより、発電素子１０９により生じた電気エネルギー（焦電電流）が、第３回路Ｃ１を介して、紙面右周りの電流として、受電コンデンサ１１０に供給される（矢印Ｃ１参照）。
　また、これとともに、発電素子１０９により生じた電気エネルギー（焦電電流）が、第２回路Ｂ１を介して、紙面左周りの電流として、第１コンデンサ１１１に蓄積される（矢印Ｂ１参照）。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．１秒以上、好ましくは、０．５秒以上であり、例えば、１０秒以下、好ましくは、９．８秒以下である。
（２）次いで、この発電システム１３１では、図１２に示すように、熱源１３２の制御により、発電素子１０９を冷却し、温度低下させる。
　このとき、発電素子１０９は、上記（１）において加熱された影響により、一方側（紙面左側）の電極が正電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が負電荷を帯びるように、電気分極している。
　そこで、この発電システム１３１では、制御ユニット１３４の制御によって、第２スイッチＳＷ１０２および第３スイッチＳＷ１０３を閉状態とし、かつ、第１スイッチＳＷ１０１および第４スイッチＳＷ１０４を開状態とする。これにより、第１回路Ａ１および第４回路Ｄ１を閉状態とし、かつ、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１および第５回路Ｅ１を開状態とする（発電回路１０１の第２状態）。
　これにより、第２コンデンサ１１２に蓄積されている電気エネルギーが、第１回路Ａ１を介して、紙面右周りの電流として、発電素子１０９に供給され、さらに、第３コンデンサ１１３に蓄積されている電気エネルギーも、第１回路Ａ１を介して、紙面右周りの電流として、発電素子１０９に供給される（矢印Ａ１参照）。また、受電コンデンサ１１０に蓄積されている電気エネルギーが、第４回路Ｄ１を介して、発電素子１０９に供給される。すなわち、発電素子１０９に、電圧が印加される。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．０１秒以上、好ましくは、０．１秒以上であり、例えば、１秒以下、好ましくは、０．２秒以下である。
（３）次いで、この発電システム１３１では、図１３に示すように、上記（２）から引き続いて、発電素子１０９を冷却する。
　この発電システム１３１において、発電素子１０９が冷却され、温度低下する場合には、発電素子１０９は、一方側（紙面左側）の電極が負電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が正電荷を帯びるように、電気分極する。
　そこで、この発電システム１３１では、上記（２）から引き続いて、第２スイッチＳＷ１０２および第３スイッチＳＷ１０３を閉状態とし、かつ、第１スイッチＳＷ１０１および第４スイッチＳＷ１０４を開状態とする。これにより、第１回路Ａ１および第４回路Ｄ１を閉状態とし、かつ、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１および第５回路Ｅ１を開状態とする（発電回路１０１の第２状態）。
　これにより、発電素子１０９により生じた電気エネルギー（焦電電流）が、第４回路Ｄ１を介して、紙面右周りの電流として、受電コンデンサ１１０に供給される（矢印Ｄ１参照）。
　また、これとともに、発電素子１０９により生じた電気エネルギー（焦電電流）が、第１回路Ａ１を介して、紙面左周りの電流として、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３に蓄積される（矢印Ａ１参照）。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．１秒以上、好ましくは、０．５秒以上であり、例えば、１０秒以下、好ましくは、９．８秒以下である。
（４）次いで、この発電システム１３１では、図１４に示すように、熱源１３２の制御により、発電素子１０９を加熱し、温度上昇させる。
　この状態において、例えば、第１コンデンサ１１１に蓄積されている電気エネルギーを、発電素子１０９に供給（電圧印加）し、発電素子１０９の発電性能を向上させることも検討される。
　しかし、このとき、発電素子１０９は、上記（３）において冷却された影響により、一方側（紙面左側）の電極が負電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が正電荷を帯びるように、電気分極している。この状態の発電素子１０９からは、電力を取り出すことが可能であり、第１コンデンサ１１１に蓄積されている電気エネルギーを発電素子１０９に供給（電圧印加）すると、発電素子１０９の電気エネルギーが中和され、電力を取り出すことができなくなる。
　そこで、この方法では、効率よく電気エネルギーを取り出すため、第３スイッチＳＷ１０３および第４スイッチＳＷ１０４を閉状態とし、かつ、第１スイッチＳＷ１０１および第２スイッチＳＷ１０２を開状態とする。これにより、第５回路Ｅ１を閉状態とし、かつ、第１回路Ａ１、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１および第４回路Ｄ１を開状態とする（発電回路１０１の第３状態）。
　これにより、発電素子１０９において生じている電気エネルギー（焦電電流）が、第５回路Ｅ１を介して、紙面左周りの電流として、第３コンデンサ１１３に供給される（矢印Ｅ１参照）。すなわち、発電素子１０９が冷却初期において、発電素子１０９の有する電力が、第３コンデンサ１１３に供給される。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．０１秒以上、好ましくは、０．１秒以上であり、例えば、１秒以下、好ましくは、０．２秒以下である。
（５）次いで、この発電システム１３１では、図１５に示すように、上記（４）から引き続いて、発電素子１０９を加熱する。
　この発電システム１３１では、上記（４）において、発電素子１０９の有する電力が、第３コンデンサ１１３に供給されるため、その後の発電素子１０９は、電気的に中性となる。
　そこで、この発電システム１３１では、制御ユニット１３４の制御によって、第１スイッチＳＷ１０１および第３スイッチＳＷ１０３を閉状態とし、かつ、第２スイッチＳＷ１０２および第４スイッチＳＷ１０４を開状態とする。これにより、第２回路Ｂ１および第３回路Ｃ１を閉状態とし、かつ、第１回路Ａ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１を開状態とする（発電回路１０１の第１状態）。
　これにより、第１コンデンサ１１１に蓄積されている電気エネルギーが、第２回路Ｂ１を介して、紙面右周りの電流として、発電素子１０９に供給される（矢印Ｂ１参照）。また、図示しないが、受電コンデンサ１１０に蓄積されている電気エネルギーが、第３回路Ｃ１を介して、発電素子１０９に供給される。すなわち、発電素子１０９に、電圧が印加される。
　このような状態における維持時間は、例えば、０．０１秒以上、好ましくは、０．１秒以上であり、例えば、１秒以下、好ましくは、０．２秒以下である。
（６）その後、上記（５）から引き続き発電素子１０９を加熱する場合には、上記（１）で示すように、引き続き、第１スイッチＳＷ１０１および第３スイッチＳＷ１０３を閉状態とし、かつ、第２スイッチＳＷ１０２および第４スイッチＳＷ１０４を開状態とする。これにより、第２回路Ｂ１および第３回路Ｃ１を閉状態とし、かつ、第１回路Ａ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１を開状態とする（発電回路１０１の第１状態）。
　そして、発電素子１０９が加熱され、温度上昇すると、発電素子１０９は、一方側（紙面左側）の電極が正電荷を帯び、他方側（紙面右側）の電極が負電荷を帯びるように、電気分極する。
　このようにして、上記（１）～（５）の処理が、繰り返され、発電素子１０９から電力が取り出され、その電力が受電コンデンサ１１０（受電ユニット１０３）に供給される。
　このような発電回路１０１および発電システム１３１によれば、発電ユニット１０２において生じるエネルギーを用いて、発電素子１０９に電圧を印加することができるため、外部からの電力投入を不要とし、発電素子１０９から効率よく電力を取り出すことができる。
　また、上記の発電回路１０１および発電システム１３１は、第５回路Ｅ１および第３コンデンサ１１３を備えるため、冷却初期において発電素子１０９の有する電力が、第３コンデンサ１１３に供給される。そのため、さらに良好に、発電素子１０９から効率よく電力を取り出すことができる。
　とりわけ、上記の発電回路１０１および発電システム１３１では、第５回路Ｅ１が、発電素子１０９の加熱開始のタイミングで閉状態とされるため、発電素子１０９の冷却開始のタイミングで閉状態とされる場合に比べ、電力のロスを低減することができ、発電素子１０９からとりわけ効率よく電力を取り出すことができる。
　また、通常、発電システム１３１において、発電素子１０９に過剰な電圧を印加すると、発電素子１０９に損傷を生じる場合がある。これに対して、上記の発電システム１３１では、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２によって発電素子１０９に電圧が印加される。そのため、それら第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２の静電容量を選択および設計することによって、印加される電圧を選択および設計することができる。その結果、発電素子１０９に過剰な電圧が印加させることを抑制することができ、発電素子１０９の損傷を抑制することができる。とりわけ、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２として、互いに異なる静電容量のコンデンサを選択できるため、発電素子１０９の加熱時に印加される電圧と、発電素子１０９の冷却時に印加される電圧とを、個別に設計することができ、発電素子１０９に過剰な電圧が印加させることを抑制することができ、発電素子１０９の損傷を抑制することができる。
　そのため、このような発電システム１３１は、特に制限されないが、例えば、自動車などに搭載される。このような場合、発電素子１０９は、例えば、自動車のエキゾーストマニホールドにおける分岐管の内部または表面などに配置され、自動車のエンジンおよび排ガスが、熱源１３２として用いられる。そして、エンジンの燃焼サイクルに応じて排ガスの温度が経時的に上下され、発電素子１０９が加熱および／または冷却され、上記の発電システム１３１により発電される。得られる電力は、バッテリーに蓄積されてもよく、また、例えば、ヘッドライトなどの電気負荷装置に用いられてもよく、さらには、自動車の動力として用いられてもよい。
　なお、上記した説明では、受電ユニット１０３は、発電素子１０９により生じた電力を受電する受電デバイスとして、コンデンサ（受電コンデンサ１１０）を備えているが、発電素子１０９により生じた電力が蓄積または利用されるデバイスであれば、特に制限されず、受電コンデンサ１１０に代替して、バッテリーなどの蓄電デバイスや、灯火装置などの電気負荷デバイスなどを備えることもできる。
　また、上記した説明では、第１蓄電体、第２蓄電体および第３蓄電体として、コンデン
サ（第１コンデンサ１１１、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３）を備えているが、第１蓄電体、第２蓄電体および第３蓄電体としては、発電素子１０９において生じた電力を蓄電し、また、発電素子１０９に電圧を印加することができれば、特に制限されず、コンデンサに代替して、化学電池などの蓄電体を備えることができる。
　また、図示しないが、発電回路１０１には、必要により、任意の場所に、例えば、昇圧器、電圧変換器、インダクタなどの公知の電気デバイスを介在させることもできる。
　また、導線１０６の構成は、上記に限定されず、例えば、図１６に示すように、第１回路Ａ１、第２回路Ｂ１、第３回路Ｃ１、第４回路Ｄ１および第５回路Ｅ１が、それぞれが独立して構成されるように、複数の導線１０６を備えていてもよい。
　図１６において、導線１０６は、第１回路Ａ１を構成する第１独立導線１４１と、第２回路Ｂ１を構成する第２独立導線１４２と、第３回路Ｃ１を構成する第３独立導線１４３と、第４回路Ｄ１を構成する第４独立導線１４４、第５回路Ｅ１を構成する第５独立導線１４５とを備えている。
　第１独立導線１４１は、発電素子１０９、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３が介在（接続）され、かつ、受電コンデンサ１１０および第１コンデンサ１１１が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　第２独立導線１４２は、発電素子１０９および第１コンデンサ１１１が介在（接続）され、かつ、受電コンデンサ１１０、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　第３独立導線１４３は、発電素子１０９、受電コンデンサ１１０、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３が介在（接続）され、かつ、第１コンデンサ１１１が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　第４独立導線１４４は、発電素子１０９、受電コンデンサ１１０および第１コンデンサ１１１が介在（接続）され、かつ、第２コンデンサ１１２および第３コンデンサ１１３が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　第５独立導線１４５は、発電素子１０９および第３コンデンサ１１３が介在（接続）され、かつ、受電コンデンサ１１０、第１コンデンサ１１１および第２コンデンサ１１２が介在（接続）されない環状導線として設けられている。
　また、このような場合、スイッチシステム１０７（第１スイッチＳＷ１０１、第２スイッチＳＷ１０２、第３スイッチＳＷ１０３および第４スイッチＳＷ１０４）は、第１独立導線１４１、第２独立導線１４２、第３独立導線１４３、第４独立導線１４４および第５独立導線１４５のそれぞれに、個別に設けられる。
　このような発電システム１３１によっても、発電ユニット１０２において生じるエネルギーを用いて、発電素子１０９に電圧を印加することができるため、外部からの電力投入を不要とし、発電素子１０９から効率よく電力を取り出すことができる。とりわけ、第５回路Ｅ１および第３コンデンサ１１３を備えるため、冷却初期において発電素子１０９の有する電力が、第３コンデンサ１１３に供給される。そのため、とりわけ良好に、発電素子１０９から効率よく電力を取り出すことができる。
１、１０１　　　発電回路
６、１０６　　　回路
７、１０７　　　スイッチ
９、１０９　　　発電素子
１０、１１０　　受電コンデンサ
１１、１１１　　第１コンデンサ
１２、１１２　　第２コンデンサ
１３、１１３　　第３コンデンサ
Ａ、Ａ１　　　第１回路
Ｂ、Ｂ１　　　第２回路
Ｃ、Ｃ１　　　第３回路
Ｄ、Ｄ１　　　第４回路
Ｅ、Ｅ１　　　第５回路

Claims (4)

  1. 　温度が経時的に上下されることにより電気分極する発電素子と、
    　前記発電素子から取り出された電力が供給される受電デバイスと、
    　前記発電素子に電圧を印加するための第１蓄電体と、
    　前記第１蓄電体とは別途、前記発電素子に電圧を印加するための第２蓄電体と、
    　前記受電デバイスとは別途、前記発電素子から取り出された電力が供給される第３蓄電体と、
    　前記発電素子、前記受電デバイス、前記第１蓄電体、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体を接続する導線と、
    　前記導線を開閉するスイッチシステムとを備え、
    　前記導線は、
    　　前記発電素子、前記第１蓄電体および前記第３蓄電体が接続され、前記受電デバイスおよび前記第２蓄電体が接続されない第１回路と、
    　　前記発電素子および前記第２蓄電体が接続され、前記受電デバイス、前記第１蓄電体および前記第３蓄電体が接続されない第２回路と、
    　　前記発電素子、前記受電デバイス、前記第１蓄電体および前記第３蓄電体が接続され、前記第２蓄電体が接続されない第３回路と、
    　　前記発電素子、前記受電デバイスおよび前記第２蓄電体が接続され、前記第１蓄電体および前記第３蓄電体が接続されない第４回路と、
    　　前記発電素子および前記第３蓄電体が接続され、前記受電デバイス、前記第１蓄電体および前記第２蓄電体が接続されない第５回路と
    　を構成し、
    　前記スイッチシステムは、
    　　　前記第１回路および前記第４回路を閉状態とし、かつ、
    　　　前記第２回路、前記第３回路および前記第５回路を開状態とする第１状態と、
    　　　前記第２回路および前記第３回路を閉状態とし、かつ、
    　　　前記第１回路、前記第４回路および前記第５回路を開状態とする第２状態と、
    　　　前記第５回路を閉状態とし、かつ、
    　　　前記第１回路、前記第２回路、前記第３回路および前記第４回路を開状態とする第３状態と
    　を切り替え可能とする
    ことを特徴とする、発電回路。
  2. 　請求項１に記載の発電回路と、
    　前記発電素子の温度を経時的に上下させる熱源と、
    　前記発電素子の温度を検知する温度検知手段と、
    　前記温度検知手段による検知に基づいて、前記スイッチシステムを制御するための制御手段とを備えることを特徴とする、発電システム。
  3. 　温度が経時的に上下されることにより電気分極する発電素子と、
    　前記発電素子から取り出された電力が供給される受電デバイスと、
    　前記発電素子に電圧を印加するための第１蓄電体と、
    　前記第１蓄電体とは別途、前記発電素子に電圧を印加するための第２蓄電体と、
    　前記受電デバイスとは別途、前記発電素子から取り出された電力が供給される第３蓄電体と、
    　前記発電素子、前記受電デバイス、前記第１蓄電体、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体を接続する導線と、
    　前記導線を開閉するスイッチシステムとを備え、
    　前記導線は、
    　　前記発電素子、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体が接続され、前記受電デバイスおよび前記第１蓄電体が接続されない第１回路と、
    　　前記発電素子および前記第１蓄電体が接続され、前記受電デバイス、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体が接続されない第２回路と、
    　　前記発電素子、前記受電デバイス、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体が接続され、前記第１蓄電体が接続されない第３回路と、
    　　前記発電素子、前記受電デバイスおよび前記第１蓄電体が接続され、前記第２蓄電体および前記第３蓄電体が接続されない第４回路と、
    　　前記発電素子および前記第３蓄電体が接続され、前記受電デバイス、前記第１蓄電体および前記第２蓄電体が接続されない第５回路と
    　を構成し、
    　前記スイッチシステムは、
    　　　前記第２回路および前記第３回路を閉状態とし、かつ、
    　　　前記第１回路、前記第４回路および前記第５回路を開状態とする第１状態と、
    　　　前記第１回路および前記第４回路を閉状態とし、かつ、
    　　　前記第２回路、前記第３回路および前記第５回路を開状態とする第２状態と、
    　　　前記第５回路を閉状態とし、かつ、
    　　　前記第１回路、前記第２回路、前記第３回路および前記第４回路を開状態とする第３状態と
    　を切り替え可能とする
    ことを特徴とする、発電回路。
  4. 　請求項３に記載の発電回路と、
    　前記発電素子の温度を経時的に上下させる熱源と、
    　前記発電素子の温度を検知する温度検知手段と、
    　前記温度検知手段による検知に基づいて、前記スイッチシステムを制御するための制御手段とを備えることを特徴とする、発電システム。
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015027249A (ja) * 2013-03-25 2015-02-05 ダイハツ工業株式会社 発電システム
JP2016127669A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 ダイハツ工業株式会社 発電回路および発電システム

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