WO2023157672A1 - 発電装置 - Google Patents

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WO2023157672A1
WO2023157672A1 PCT/JP2023/003569 JP2023003569W WO2023157672A1 WO 2023157672 A1 WO2023157672 A1 WO 2023157672A1 JP 2023003569 W JP2023003569 W JP 2023003569W WO 2023157672 A1 WO2023157672 A1 WO 2023157672A1
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WO
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voltage
power generation
power
zener diode
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/003569
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅明 野田
康平 橘田
泰明 亀山
清仁 丸尾
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Publication of WO2023157672A1 publication Critical patent/WO2023157672A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Definitions

  • the present disclosure relates generally to power generation equipment. More particularly, the present disclosure relates to a power generator that includes a power generation unit that harvests energy.
  • Patent Document 1 discloses a power supply circuit that includes an input capacitor that stores power generated by a power generation element, a voltage conversion circuit that has an enable terminal, and a starter circuit that applies voltage to the enable terminal.
  • the activation circuit activates the voltage conversion circuit by applying an enable voltage to the enable terminal.
  • the voltage conversion circuit outputs an output voltage obtained by converting the voltage of the input voltage when the input voltage across the input capacitor is equal to or higher than the first threshold in the operating state after being activated.
  • the activation circuit applies an enable voltage to the enable terminal when the input voltage reaches or exceeds a second threshold that is greater than the first threshold.
  • the present disclosure is made in view of the above reasons, and aims to provide a power generation device that can effectively use the power generated by the two power generation units.
  • a power generation device includes a first power generation unit, a second power generation unit, a voltage conversion unit, a first Zener diode, a second Zener diode, and a delay circuit.
  • the voltage conversion unit has an input terminal to which the first power generation unit and the second power generation unit are connected, and a start terminal, and changes the voltage value of the input voltage input to the input terminal and outputs the .
  • a cathode of the first Zener diode is connected to the first power generation section, and an anode of the first Zener diode is connected to the starting terminal.
  • a cathode of the second Zener diode is connected to the second power generation section, and an anode of the second Zener diode is connected to the starting terminal.
  • the delay circuit includes a resistor connected between the anode of the second Zener diode and the startup terminal, and a first capacitor connected between the startup terminal and ground.
  • a power generation device includes a first power generation unit, a first supply unit connected to the first power generation unit, a second power generation unit, and a second supply unit connected to the second power generation unit. and a voltage converter.
  • the voltage conversion unit has an input terminal to which the first supply unit and the second supply unit are connected, and a start terminal, and converts the voltage value of the input voltage input to the input terminal and outputs the voltage value. .
  • the first supply unit inputs the start-up voltage to the start-up terminal after the input voltage reaches the first voltage or more. activates the voltage converter.
  • the second supply is activated after the input voltage reaches a second voltage lower than the first voltage.
  • the voltage converter is activated by inputting the activation voltage to the terminal.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a power generator according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the same power generator.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the same power generator.
  • FIG. 4 shows the voltage waveforms of the input voltage of the first power storage unit, the input voltage of the second power storage unit, and the starting voltage of the third power storage unit, and the ON/OFF state of the voltage conversion unit during normal operation. It is an example of a graph showing the state of.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a power generator according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the same power generator.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the same power generator.
  • FIG. 4 shows the voltage waveforms of the input voltage of the first power storage unit, the input voltage of the second power storage unit, and the starting voltage of the third power
  • FIG. 5 is a graph showing the voltage waveforms of the input voltage of the second power storage unit and the start-up voltage of the third power storage unit and the ON/OFF state of the voltage conversion unit provided in the same power generation device at the time of the first abnormal operation.
  • FIG. 6 is a graph showing the voltage waveforms of the input voltage of the first power storage unit and the starting voltage of the third power storage unit and the ON/OFF state of the voltage conversion unit provided in the power generation device in the second abnormal operation.
  • FIG. 7 is a schematic side view showing the configuration of a first power generation section included in a power generation device of a modification.
  • FIG. 8 is a schematic side view showing the configuration of a second power generation section included in a power generation device of a modification.
  • a power generation device 100 according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
  • Each drawing described in the following embodiments is a schematic drawing, and the ratio of the size and thickness of each component in the drawing does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. .
  • the following embodiments (including modifications) may be combined as appropriate and implemented.
  • the power generation device 100 includes a first power generation section 11, a first supply section S1 connected to the first power generation section 11, a second power generation section 12, and a second power generation section. 12 and a voltage converter 3 .
  • the first supply section S1 When the peak voltage of the output voltage of the first supply section S1 exceeds the first voltage V1, the first supply section S1 inputs the startup voltage Vin3 to the startup terminal 32 after the input voltage reaches the first voltage V1 or higher. By doing so, the voltage conversion unit 3 is activated.
  • the second supply section S2 is switched to the starting terminal after the input voltage reaches a second voltage V2 or higher which is lower than the first voltage V1.
  • the voltage conversion unit 3 is started.
  • the voltage conversion unit 3 is activated when the input voltage becomes equal to or higher than the first voltage V1. and can convert the input voltage to the output. Further, for example, even when only the second power generation unit 12 is generating power due to a failure of the first power generation unit 11 or the like, the voltage conversion unit 3 is activated when the input voltage becomes equal to or higher than the second voltage V2, and the input voltage can be converted and output.
  • the voltage conversion unit 3 converts the generated voltages of the two power generation units to By performing voltage conversion in a state in which each of the voltages approaches the respective peak voltages, the conversion efficiency of the power conversion by the voltage conversion unit 3 is improved, and the generated voltages of the two power generation units can be effectively used.
  • FIG. 1 Details The power generator 100 will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 Details The power generator 100 will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 6.
  • a power generation device 100 includes a power generation unit 10 and a power supply circuit 1 .
  • FIG. 2 and 3 are diagrams showing the configuration of the power generation device 100, but the description of the electronic circuit is omitted.
  • the power generation unit 10 includes a first power generation unit 11 and a second power generation unit 12 as two types of power generation units.
  • the power generation unit 10 of the present embodiment operates in an environment where the change in potential energy associated with the movement of the movable unit 4 held in a reciprocating state in the housing 53 is extracted as electrical energy. generate electricity.
  • the movable portion 4 performs reciprocating motion according to the operation of the operation portion 51 by the user, and the power generation portion 10 of the present embodiment is configured to generate power in each of the outward motion and the homeward motion of the movable portion 4 .
  • the movable part 4 is movable between a first position (upper limit position) and a second position (lower limit position) along one direction.
  • the movable part 4 is positioned at the first position when the operation part 51 is not operated, and moves from the first position to the second position when the operation part 51 is pushed by the user, for example.
  • the direction in which the movable part 4 can move (vertical direction in FIGS. 2 and 3) is also referred to as the "vertical direction”
  • upward and downward directions in FIGS. 2 and 3 are also referred to as "up” and “down”, respectively.
  • 2 and 3 are also referred to as "left and right directions”
  • the left and right directions in FIGS. 2 and 3 are also referred to as "left” and "right”, respectively.
  • the movement of the movable portion 4 from the upper limit position to the lower limit position is called forward movement
  • the movement of the movable part 4 from the lower limit position to the upper limit position is also called return movement.
  • the housing 53 accommodates the first power generation section 11 , the second power generation section 12 , the movable section 4 , the support 45 , a portion (lower portion) of the operation section 51 , and the return spring 52 .
  • the first power generation section 11 is a power generation section that generates power using, for example, a piezoelectric body
  • the second power generation section 12 is a power generation section that generates power through electromagnetic induction using, for example, a coil 120 .
  • the power generation unit 10 of the present embodiment includes two first power generation units 11 that generate power using piezoelectric bodies, respectively. They are denoted as 11A and 11B.
  • the first power generation section 11 (11A, 11B) and the second power generation section 12 will be described later.
  • the operation unit 51 is vertically movable. The upper portion of the operation unit 51 is exposed outside the housing 53 and can be operated by the user.
  • the operation unit 51 receives a downward external force (for example, a force that a user pushes downward) and moves downward.
  • the return spring 52 is arranged between the lower surface of the movable part 4 and the inner bottom surface (upper surface) of the housing 53 .
  • the return spring 52 is bent due to the downward movement of the movable portion 4 .
  • the return spring 52 moves the movable portion 4 and the operation portion 51 upward by elastic force.
  • the support 45 is made of a magnetic material.
  • the support 45 is desirably made of a soft magnetic material.
  • the support 45 is fixed to the left inner surface of the housing 53 .
  • the support 45 supports the two first power generation units 11A and 11B and the second power generation unit 12 .
  • One first power generation section 11A has a vibrating body 46 and a piezoelectric element 110 provided on the vibrating body 46 .
  • the vibrating body 46 is made of a magnetic material such as stainless steel and formed into a rectangular plate shape elongated in the left-right direction.
  • a first end 461 (left end) of the vibrating body 46 is supported by the supporting body 45 .
  • the vibrating body 46 can vibrate vertically with the first end 461 as a fixed end and the second end 462 (right end) as a free end.
  • a weight 463 is provided on the upper surface of the second end 462 of the vibrating body 46 .
  • the lower surface of the second end 462 of the vibrating body 46 faces the upper surface of the movable portion 4 .
  • the second end 462 of the vibrating body 46 is attracted to (here, in contact with) the movable part 4 by magnetic force.
  • the second end 462 is pulled by the movable portion 4, thereby bending the vibrating body 46 downward.
  • the lower surface of the vibrating body 46 comes into contact with the first stopper 54 provided in the housing 53 , further bending of the vibrating body 46 is restricted, and the movable part 4 separates from the vibrating body 46 .
  • the vibrating body 46 is released from the movable part 4, it vibrates according to the bending. In other words, the vibrating body 46 starts vibrating in response to the downward movement of the movable portion 4, that is, when the operation portion 51 is pushed.
  • the piezoelectric element 110 is supported by the vibrating body 46 .
  • the piezoelectric element 110 converts the vibrational energy of the vibrating body 46 into electrical energy and outputs it as a voltage.
  • the voltage output from the piezoelectric element 110 is an alternating voltage.
  • Piezoelectric element 110 includes two piezoelectric bodies 111 .
  • Each piezoelectric body 111 is provided with an inner electrode and an outer electrode that are arranged on the upper surface and the lower surface of the piezoelectric body 111, respectively, and sandwich the piezoelectric body 111 in the vertical direction.
  • the inner electrode is in contact with the vibrating body 46 .
  • the inner electrodes of the two piezoelectric bodies 111 are electrically connected to each other via wiring, for example.
  • the vibrating body 47 is made of a magnetic material such as stainless steel, and is shaped like a rectangular plate elongated in the left-right direction.
  • a first end 471 (left end) of the vibrating body 47 is supported by the supporting body 45 .
  • the vibrating body 47 can vibrate vertically with the first end 471 as a fixed end and the second end 472 (right end) as a free end.
  • a weight 473 is provided on the lower surface of the second end 472 of the vibrating body 47 .
  • the upper surface of the second end 472 of the vibrating body 47 faces the lower surface of the movable portion 4 .
  • the second end 472 of the vibrating body 47 is attracted to (here, in contact with) the movable part 4 by magnetic force.
  • the second end 472 is pulled by the movable portion 4, thereby bending the vibrating body 47 upward.
  • the upper surface of the vibrating body 47 comes into contact with the second stopper 55 provided in the housing 53 , further bending of the vibrating body 47 is restricted, and the movable part 4 separates from the vibrating body 47 .
  • the vibrating body 46 is released from the movable part 4, it vibrates according to the bending. That is, the vibrating body 47 starts vibrating when the movable portion 4 moves upward, that is, when the operation portion 51 is released.
  • the piezoelectric element 112 is supported by the vibrating body 47 .
  • the piezoelectric element 112 converts the vibrational energy of the vibrating body 47 into electrical energy and outputs it as a voltage.
  • the voltage output from the piezoelectric element 112 is an alternating voltage.
  • piezoelectric element 112 includes two piezoelectric bodies 113 that convert the applied force into voltage in response to vibration of vibrating body 47 . Since the vibrating body 47 starts vibrating when the movable part 4 moves upward from the second position, the piezoelectric element 112 starts generating power when the movable part 4 moves upward from the second position. Power generation continues while the vibration of 47 continues.
  • the second power generation section 12 has a core 48 and a coil 120 wound around the core 48 .
  • the core 48 has a first end 481 (left end) supported by the support 45 .
  • Core 48 is made of a magnetic material.
  • the core 48 is desirably made of a soft magnetic material.
  • the core 48 is provided on the support 45 so that the core 48 is positioned between the two vibrating bodies 46 and 47 .
  • the second end 482 (right end) of the core 48 faces the second magnetic body 43 of the movable portion 4 with a minute gap therebetween.
  • the permanent magnet 41 passes through the first magnetic body 42 , the vibrating body 46 , the support body 45 , the core 48 and the second magnetic body 43 from the upper part (N pole face) of the left surface of the permanent magnet 41 of the movable part 4 .
  • a magnetic path (first magnetic path) returning to the lower portion (S pole surface) of the left surface of is formed.
  • the second end 482 (right end) of the core 48 may face the second magnetic body 43 of the movable portion 4 while being in contact therewith.
  • the second end 482 (right end) of the core 48 faces the first magnetic body 42 of the movable portion 4 with a minute gap therebetween.
  • the permanent magnet 41 passes through the first magnetic body 42 , the core 48 , the support body 45 , the vibrating body 47 and the second magnetic body 43 from the upper part (N pole face) of the left surface of the permanent magnet 41 of the movable part 4 .
  • a magnetic path (second magnetic path) returning to the lower portion (S pole surface) of the left surface of is formed.
  • the second end 482 (right end) of the core 48 may face the first magnetic body 42 of the movable portion 4 while being in contact therewith.
  • the magnetic flux passing through the core 48 is directed to the right when the movable portion 4 is at the first position, and is directed to the left when the movable portion 4 is at the second position.
  • the direction of the magnetic flux passing through the core 48 is opposite to each other when the movable portion 4 is at the first position and when it is at the second position. Therefore, the magnetic flux passing through the core 48 changes depending on whether the movable portion 4 moves downward from the first position and when the movable portion 4 moves upward from the second position. .
  • the movable portion 4 When the operating portion 51 is not operated, the movable portion 4 is located at the first position (upper limit position) due to the elastic force of the return spring 52 (see FIG. 2).
  • the movable part 4 When the operation part 51 is pushed downward by an external force (for example, a force of a user pressing the operation part 51), the movable part 4 is also moved downward by being pushed by the operation part 51.
  • the second end 462 side of the vibrating body 46 is bent downward by being pulled by the movable portion 4 .
  • the movable portion 4 moves further downward, the lower surface of the second end 462 of the vibrating body 46 contacts the first stopper 54 , thereby restricting further bending of the vibrating body 46 . Leave. This causes the vibrating body 46 to start vibrating.
  • the piezoelectric body 111 is repeatedly deformed according to the vibration of the vibrating body 46, so that the first power generating section 11A generates an alternating voltage.
  • the magnetic resistance of the first magnetic path increases.
  • the magnetic resistance of the first magnetic path increases as the movable part 4 moves downward.
  • Coil 120 generates a voltage according to the change in the magnetic flux passing through core 48 by electromagnetic induction.
  • the first power generating portion 11A starts generating power.
  • the second power generation portion 12 starts generating power.
  • the second magnetic body 43 is separated from the core 48 when the movable portion 4 moves downward from the first position by a predetermined distance.
  • the second power generation unit 12 starts generating power.
  • the magnetic resistance of the second magnetic path increases.
  • the magnetic resistance of the second magnetic path increases as the movable portion 4 moves upward.
  • Coil 120 After the direction of the magnetic flux is reversed, as the movable part 4 moves upward, the magnetic resistance of the first magnetic path decreases and the magnitude of the magnetic flux passing through the core 48 increases.
  • Coil 120 generates a voltage according to the change in the magnetic flux passing through core 48 by electromagnetic induction.
  • the direction of the voltage generated in the coil 120 while the movable portion 4 moves upward is opposite to the direction of the voltage generated in the coil 120 while the movable portion 4 moves downward.
  • the first power generating portion 11B starts generating power.
  • the second power generation part 12 when the first magnetic body 42 of the movable part 4 moves away from the core 48 according to the upward movement of the movable part 4 and the magnitude of the magnetic flux passing through the core 48 changes, the second power generation part 12 generates power.
  • the first magnetic body 42 is separated from the core 48 when the movable portion 4 moves upward from the second position by a predetermined distance.
  • the second power generation unit 12 starts generating power. Note that the vibrating body 47 continues vibrating even after the movable portion 4 reaches the first position (after the change in the magnetic flux passing through the core 48 ends). Therefore, the power generation period during which the first power generation unit 11B performs energy harvesting is longer than the power generation period during which the second power generation unit 12 performs energy harvesting.
  • the peak value of the voltage output by the first power generation section 11A and the first power generation section 11B is higher than the peak value of the voltage output by the second power generation section 12 .
  • the power generation device 100 of the present embodiment includes the first power generation section 11 and the second power generation section 12 of different types as the power generation section 10 that performs energy generation according to the movement of the movable section 4.
  • the second power generation section 12 that generates power by electromagnetic induction using the coil 120 generates power in each of the outward movement and the homeward movement of the movable section 4 .
  • the first power generation section 11 includes a first power generation section 11A that generates power when the movable section 4 moves forward and a first power generation section 11B that generates power when the movable section 4 moves back.
  • the power supply circuit 1 includes a first supply section S ⁇ b>1 connected to the first power generation section 11 , a second supply section S ⁇ b>2 connected to the second power generation section 12 , and a voltage conversion section 3 .
  • the power supply circuit 1 is housed in the housing 53 of the power generation device 100 , for example.
  • the voltage conversion unit 3 includes a DC/DC converter such as a step-down chopper, a step-up chopper, or a step-up/step-down chopper.
  • the voltage conversion section 3 has an input terminal 31 and a starting terminal 32 to which the first supply section S1 and the second supply section S2 are connected.
  • the input terminal 31 and the start terminal 32 may be parts (terminals) for connecting wires or the like. A part of the body, a lead of an electronic component, or the like may be used.
  • the voltage conversion unit 3 performs a conversion operation to convert the voltage value of the input voltage input to the input terminal 31 and output it to the load L1. It should be noted that the voltage conversion unit 3 is in the activated state (ON) and performs the conversion operation when the activation voltage Vin3 equal to or higher than the third voltage V3 is applied to the activation terminal 32 .
  • the third voltage V3 is, for example, 0.8 V, but can be set arbitrarily.
  • the startup voltage Vin3 will be described in detail in "(2.2) Operation".
  • the load L1 is, for example, a communication circuit that transmits an operation signal indicating that the operation unit has been operated to the outside as a wireless signal.
  • the first supply unit S1 has a first rectifier circuit 81, a first power storage unit C1, which is a capacitor charged with power generated by the first power generation unit 11, and a starting unit G1. Further, the second supply section S2 has a second rectifier circuit 82 and an activation section G1. That is, the first supply section S1 and the second supply section S2 share the activation section G1.
  • the starter G1 is connected to the input terminal 31 and the starter terminal 32 of the voltage converter 3 .
  • the starter G1 has a first Zener diode Dz1, a second Zener diode Dz2, a resistor R1, a first capacitor C3, and a second capacitor C2.
  • the starter G1 also has a diode D1 and a resistor R2.
  • the second capacitor C2 may be referred to as the second power storage unit C2
  • the first capacitor C3 may be referred to as the third power storage unit C3.
  • the first power storage unit C ⁇ b>1 is connected between the output terminal of the first rectifier circuit 81 and the ground GND of the electric circuit 1 .
  • the input terminals of the first rectifier circuit 81 are connected to both ends of the piezoelectric elements 110 and 112 provided in the first power generation section 11 . That is, the pair of input terminals of the first rectifier circuit 81 are connected to the outer electrodes of the two piezoelectric bodies 111 of the piezoelectric element 110, respectively. Similarly, the pair of input terminals of the first rectifier circuit 81 are connected to the outer electrodes of the two piezoelectric bodies 111 of the piezoelectric element 112, respectively. As a result, the AC voltage is input from the first power generation section 11 to the first rectifier circuit 81 .
  • the first rectifier circuit 81 is composed of, for example, a diode bridge circuit, and full-wave rectifies the AC voltage input from the first power generation unit 11 (the first power generation units 11A and 11B) and outputs it to the first power storage unit C1. That is, the first power storage unit C ⁇ b>1 stores power generated by the first power generation unit 11 input via the first rectifier circuit 81 . As a result, a DC input voltage Vin1 is generated across the first power storage unit C1.
  • the second power storage unit C2 is connected between the output terminal of the second rectifier circuit 82 and the ground GND of the electric circuit 1.
  • a pair of input terminals of the second rectifier circuit 82 are connected to both ends of the coil 120 included in the second power generation section 12 , and AC voltage is input from the second power generation section 12 to the second rectifier circuit 82 .
  • the second rectifier circuit 82 is composed of, for example, a bridge circuit of diodes, and full-wave rectifies the AC voltage input from the second power generation unit 12 to output to the second power storage unit C2. That is, the second power storage unit C ⁇ b>2 stores power generated by the second power generation unit 12 input via the second rectifier circuit 82 . As a result, a DC input voltage Vin2 is generated across the second power storage unit C2.
  • the cathode of the first Zener diode Dz1 is connected to the first power generation section 11 via the first rectifier circuit 81. Also, the cathode of the first Zener diode Dz1 is connected to the first power storage unit C1 and the input terminal 31 .
  • the anode of the first Zener diode Dz1 is connected to the starting terminal 32.
  • a resistor R 2 is connected between the anode of the first Zener diode Dz 1 and the ground GND of the electric circuit 1 .
  • the cathode of the second Zener diode Dz2 is connected to the second power generation section 12 via the second rectifier circuit 82. Also, the cathode of the second Zener diode Dz2 is connected to the second power storage unit C2. In other words, the second power storage unit C2 is connected between the cathode of the second Zener diode Dz2 and the ground GND.
  • the third power storage unit C3 is connected between the startup terminal 32 and the ground GND of the power supply circuit 1. Also, the third power storage unit C3 is connected to the anode of the first Zener diode Dz1. The third power storage unit C3 is connected to the anode of the second Zener diode Dz2 via a resistor R1. The third power storage unit C3 is charged by at least one of the input voltage Vin1 generated across the first power storage unit C1 and the input voltage Vin2 generated across the second power storage unit C2. As a result, a DC starting voltage Vin3 is generated across the third power storage unit C3. The startup voltage Vin3 is input to the startup terminal 32 .
  • a resistor R2 is connected in parallel to the third power storage unit C3.
  • the charge of the third power storage unit C3 is Discharged to resistor R2. That is, when the first power generation unit 11 and the second power generation unit 12 start generating power, the electric charge stored in the third power storage unit C3 is substantially zero, and the third power storage by at least one of the input voltage Vin1 and the input voltage Vin2 Charging of the section C3 is started from a state where the electric charge stored in the third power storage section C3 is substantially zero.
  • the breakdown voltage (first voltage V1) of the first Zener diode Dz1 is higher than the breakdown voltage (second voltage V2) of the second Zener diode Dz2.
  • the first voltage V1 is 10V and the second voltage V2 is 5V. Note that the values of the first voltage V1 and the second voltage V2 can be appropriately selected.
  • the anode of the diode D1 is connected to the second power generating section 12 via the second rectifying circuit 82.
  • the anode of diode D1 is connected to second power storage unit C2.
  • the cathode of the diode D1 is connected to the input terminal 31. Also, the cathode of the diode D1 is connected to the first power generation section 11 via the first rectifier circuit 81 . In addition, the cathode of diode D1 is connected to first power storage unit C1.
  • FIG. 4 shows the input voltage Vin1, which is the voltage charged in the first power storage unit C1 or the voltage applied by either the first power generation unit 11 or the first rectifier circuit 81, and the second power storage unit C1 during normal operation.
  • Time change of the input voltage Vin2 which is the voltage charged in the unit C2 or the voltage applied by the second power generation unit 12 and the second rectifier circuit 82 and the starting voltage Vin3 of the third power storage unit C3, and the voltage conversion unit 3 is an example of a graph showing a time change of the ON/OFF state of the .
  • the state in which the voltage conversion unit 3 is activated and performing the voltage conversion operation is the ON state, and the state in which the voltage conversion unit 3 is not performing the voltage conversion operation is the OFF state.
  • the first power generation unit 11 starts generating power.
  • charging of the first power storage unit C1 included in the first supply unit S1 is started with the electric power generated by the first power generation unit 11 via the first rectifier circuit 81 included in the first supply unit S1. Therefore, the input voltage Vin1 starts increasing. That is, at time t1, the input voltage Vin1, which is the output voltage of the first supply section S1, starts increasing.
  • the third power storage unit C3 is not charged, and the Zener diode Dz1 is also turned off. Therefore, the starting voltage Vin3 input to the starting terminal 32 is substantially zero and has not reached the third voltage V3. . Therefore, although the input voltage Vin1 is input to the input terminal 31 of the voltage conversion section 3, the voltage conversion section 3 is not activated and does not convert the input voltage Vin1. That is, at time t1, the voltage conversion section 3 is in the OFF state. Further, since the cathode of the diode D1 is connected to the first power storage unit C1, current does not flow from the first power storage unit C1 to the second power storage unit C2.
  • the second power generation section 12 starts power generation.
  • second power storage unit C2 starts to be charged with power generated by second power generation unit 12, and input voltage Vin2 of second power storage unit C2 starts to increase.
  • the Zener diode Dz2 is off, the starting voltage Vin3 input to the starting terminal 32 is substantially zero, and the voltage converting section 3 is not started.
  • the input voltage Vin2 reaches the second voltage V2, which is the breakdown voltage of the second Zener diode Dz2, and the second Zener diode Dz2 breaks down.
  • V2 the breakdown voltage of the second Zener diode Dz2
  • the second Zener diode Dz2 breaks down.
  • charging of the third power storage unit C3 with the input voltage Vin2 via the second Zener diode Dz2 and the resistor R1 is started.
  • a starting voltage Vin3 is generated across the third power storage unit C3 and starts to increase.
  • the startup voltage Vin3 is input to the startup terminal 32 .
  • the charging speed of the third power storage unit C3 by the input voltage Vin2 is determined by a time constant based on the capacitance of the third power storage unit C3 and the resistance value of the resistor R1.
  • the input voltage Vin1 reaches the first voltage V1, which is the breakdown voltage of the first Zener diode Dz1, and the first Zener diode Dz1 breaks down.
  • the capacitance of third power storage unit C3 and the resistance value of resistor R1 are selected such that the time constant is such that starting voltage Vin3 does not reach third voltage V3 before time t4. That is, the resistor R1 and the third power storage unit C3 function as a delay circuit Ct0 that delays the timing at which the starting voltage Vin3 reaches the third voltage V3.
  • the capacitance of the third power storage unit C3 is 0.22 ⁇ F
  • the resistance value of the resistor R1 is 100 k ⁇ .
  • the slope of the increase in the starting voltage Vin3 increases at time t4. That is, at time t4, the charging speed of third power storage unit C3 increases.
  • the starting voltage Vin3 reaches the third voltage V3, and the voltage converting section 3 starts. That is, at time t5, the voltage conversion section 3 is turned on. As a result, the voltage conversion unit 3 starts converting the input voltage Vin1 input to the input terminal 31 at time t5.
  • the input voltage Vin1 becomes equal to or lower than the first voltage V1, and charging of the third power storage unit C3 by the input voltage Vin1 via the first Zener diode Dz1 stops. As a result, the starting voltage Vin3 begins to drop.
  • the voltage conversion unit 3 continues the conversion operation until the starting voltage Vin3 falls below the third voltage V3.
  • the first supply unit S1 is configured such that the generated voltage of the first power generation unit 11 is the peak voltage , the voltage conversion unit 3 is activated. That is, during normal operation, the first supply unit S1 applies the starting voltage Vin3 to the starting terminal 32 after the input voltage Vin1, which is the voltage input to the input terminal 31, reaches the first voltage V1 or higher. The input activates the voltage conversion unit 3 . As a result, during normal operation, the conversion operation of the voltage conversion unit 3 is performed in a state where the input voltage Vin1 is sufficiently high, so that the efficiency of extracting the output voltage from the first power generation unit 11 of the voltage conversion unit 3 is improved. The power generated by the first power generation unit 11 and the power generated by the second power generation unit 12 can be effectively used.
  • the first abnormal operation only the second power generation section 12 generates power according to the operation of the operation section 51 by the user. That is, the first abnormal operation is an operation example of the power generation device 100 when the first power generation unit 11 does not generate power due to a failure or the like, and only the second power generation unit 12 generates power.
  • the operation unit 51 is pressed by the user.
  • the second power generation section 12 starts generating power. Thereby, charging of the second power storage unit C2 included in the second supply unit S2 is started with the electric power generated by the second power generation unit 12 via the second rectifier circuit 82 included in the second supply unit S2. Therefore, the input voltage Vin2 starts increasing. That is, at time t12, the input voltage Vin2, which is the output voltage of the second supply section S2, starts increasing.
  • the input voltage Vin1 of the first power storage unit C1 is lower than the input voltage Vin2.
  • the diode D1 becomes conductive.
  • the Zener diode Dz2 since the Zener diode Dz2 is not conducting, the third power storage unit C3 is not charged, and since the third power storage unit C3 is not charged, the starting voltage Vin3 input to the starting terminal 32 is It is substantially zero and has not reached the third voltage V3. Therefore, the input voltage Vin2 is input to the input terminal 31 of the voltage conversion section 3 via the diode D1, but the voltage conversion section 3 is not activated and does not convert the input voltage Vin2. That is, the voltage conversion unit 3 is in the OFF state at the time t12.
  • the input voltage Vin2 reaches the second voltage V2, which is the breakdown voltage of the second Zener diode Dz2, and the second Zener diode Dz2 breaks down.
  • V2 the breakdown voltage of the second Zener diode Dz2
  • the second Zener diode Dz2 breaks down.
  • charging of the third power storage unit C3 with the input voltage Vin2 via the second Zener diode Dz2 and the resistor R1 is started.
  • a starting voltage Vin3 is generated across the third power storage unit C3 and starts to increase.
  • the startup voltage Vin3 is input to the startup terminal 32 .
  • the starting voltage Vin3 reaches the third voltage V3, and the voltage converting section 3 starts. That is, at time t14, the voltage conversion section 3 is turned on. As a result, at time t ⁇ b>14 , the voltage conversion unit 3 starts converting the input voltage Vin ⁇ b>2 input to the input terminal 31 .
  • the input voltage Vin2 becomes equal to or lower than the second voltage V2, and the charging of the third power storage unit C3 with the input voltage Vin2 via the second Zener diode Dz2 and the resistor R1 stops. As a result, the starting voltage Vin3 begins to drop.
  • the voltage conversion unit 3 continues the conversion operation until the starting voltage Vin3 falls below the third voltage V3.
  • the second supply section S2 operates so that the voltage generated by the second power generation section 12 is
  • the voltage conversion unit 3 is activated when the peak voltage is approached.
  • the starting unit G1 inputs the starting voltage Vin3 to the starting terminal to convert the voltage.
  • the second voltage V2 is lower than the first voltage V1.
  • the conversion operation of the voltage conversion unit 3 is performed in a state where the input voltage Vin2 is sufficiently high. Efficiency can be improved.
  • the second abnormal operation only the first power generation section 11 generates power according to the operation of the operation section 51 by the user. That is, the second abnormal operation is an operation example of the power generation device 100 when the second power generation unit 12 does not generate power due to a failure or the like, and only the first power generation unit 11 generates power.
  • the first power generation unit 11 starts power generation.
  • the first power storage unit C1 included in the first supply unit S1 starts to be charged with the electric power generated by the first power generation unit 11 via the first rectifier circuit 81 included in the first supply unit S1.
  • Voltage Vin1 starts to increase. That is, at time t21, the input voltage Vin1, which is the output voltage of the first supply section S1, starts increasing.
  • the Zener diode Dz1 is off and the third power storage unit C3 is not charged, so the starting voltage Vin3 input to the starting terminal 32 is substantially zero and has not reached the third voltage V3. . Therefore, although the input voltage Vin1 is input to the input terminal 31 of the voltage conversion section 3, the voltage conversion section 3 is not activated and does not convert the input voltage Vin1. That is, at time t21, the voltage conversion unit 3 is in the OFF state. Also, since the cathode of the diode D1 is connected to the first power storage unit C1, the input voltage Vin1 is not input to the second power storage unit C2.
  • the input voltage Vin1 reaches the first voltage V1, which is the breakdown voltage of the first Zener diode Dz1, and the first Zener diode Dz1 breaks down.
  • V1 the breakdown voltage of the first Zener diode Dz1
  • the first Zener diode Dz1 breaks down.
  • charging of the third power storage unit C3 with the input voltage Vin1 via the first Zener diode Dz1 is started.
  • a starting voltage Vin3 is generated across the third power storage unit C3 and starts to increase.
  • the startup voltage Vin3 is input to the startup terminal 32 .
  • the starting voltage Vin3 reaches the third voltage V3, and the voltage conversion section 3 starts. That is, at time t23, the voltage conversion unit 3 is turned on. As a result, at time t23, the voltage converting section 3 starts converting the input voltage Vin1 input to the input terminal 31.
  • FIG. 1 the first voltage Vin3 reaches the third voltage V3
  • the voltage conversion section 3 starts. That is, at time t23, the voltage conversion unit 3 is turned on. As a result, at time t23, the voltage converting section 3 starts converting the input voltage Vin1 input to the input terminal 31.
  • the input voltage Vin1 becomes equal to or lower than the first voltage V1, and charging of the third power storage unit C3 by the input voltage Vin1 via the first Zener diode Dz1 stops. As a result, the starting voltage Vin3 begins to drop.
  • the voltage conversion unit 3 continues the conversion operation until the starting voltage Vin3 falls below the third voltage V3.
  • the conversion operation of the voltage conversion unit 3 is performed in a state where the input voltage Vin1 is sufficiently high. Extraction efficiency can be improved.
  • the resistor R1 is connected between the second power storage unit C2 and the third power storage unit C3, current leaking from the third power storage unit C3 to the second power storage unit C2 is prevented during the second abnormal operation. can be restricted. Accordingly, it is possible to reduce the possibility that the starting voltage Vin3 input from the third power storage unit C3 to the starting terminal 32 is insufficient.
  • the first power generation unit 11 may include an electrostatic induction power generation mechanism 6, as shown in FIG.
  • the power generation mechanism 6 includes a substrate 61, a first electrode 62 provided on the substrate 61, a diaphragm 64 arranged to vibrate with respect to the substrate 61, a second electrode 63 provided on the diaphragm 64, Prepare.
  • the first electrode 62 includes, for example, an electret having a semi-permanent electric charge.
  • the first electrode 62 and the second electrode 63 are provided facing each other in the horizontal direction in FIG. That is, the first electrode 62 and the second electrode 63 form a capacitor, and electric charges are stored between the first electrode 62 and the second electrode 63 .
  • the second electrode 63 semi-permanently stores an electric charge having a polarity opposite to that of the first electrode 62 (electrostatic induction).
  • the vibration plate 64 vibrates in the vertical direction in FIG. Capacity changes.
  • the capacitance changes due to the vibration of the diaphragm 64, charges move between the second electrode 63 and the first electrode 62, generating an alternating current.
  • the power generation mechanism 6 can generate energy by extracting the vibration of the diaphragm 64 as electric energy.
  • the second power generation section 12 may include a power generation mechanism 7 that utilizes the Villari effect, as shown in FIG.
  • the power generation mechanism 7 has a magnetostrictive element 71 whose magnetic permeability is changed by external stress.
  • the magnetostrictive element 71 is, for example, in the shape of a long plate elongated in the left-right direction in FIG.
  • the power generation mechanism 7 further includes a substrate 72 to which one longitudinal end of the magnetostrictive element 71 is fixed, and a coil 73 wound around the magnetostrictive element 71 . A magnetic flux generated from the magnetostrictive element 71 penetrates the inside of the coil 73 .
  • the stress causes the magnetostrictive element 71 to be distorted and the magnetic permeability of the magnetostrictive element 71 to change. do.
  • the magnetic flux generated from the magnetostrictive element 71 changes (Villery effect).
  • the magnetic flux penetrating inside the coil 73 also changes, and an induced electromotive force is generated in the coil 73 .
  • the power generation mechanism 7 can generate energy by extracting the vibration of the magnetostrictive element 71 as electrical energy.
  • the cathode of the second Zener diode (Dz2) is connected to the second power generation section (12), and the anode of the second Zener diode (Dz2) is connected to the starting terminal (32).
  • the delay circuit (Ct0) is connected between the resistor (R1) connected between the anode of the second Zener diode (Dz2) and the start terminal (32), and between the start terminal (32) and the ground (GND).
  • a first capacitor (C3) that is
  • the generated voltages of the first power generation section (11) and the second power generation section (12) can be voltage-converted at values close to their respective peak voltages, and voltage conversion by the voltage conversion section (3) can be performed. conversion efficiency can be improved. Also, even when only one of the first power generation section (11) and the second power generation section (12) generates power, the voltage conversion section (3) can perform the voltage conversion operation. As a result, the power generated by the first power generation section (11) and the second power generation section (12) can be effectively used.
  • the peak voltage of the first power generation section (11) is higher than the peak voltage of the second power generation section (12).
  • the power generator (100) according to the third aspect further comprises a diode (D1) in the first or second aspect.
  • the anode of the diode (D1) is connected to the second power generation section (12), and the cathode of the diode (D1) is connected to the input terminal (31).
  • the current flow from the first power generation section (11) to the second power generation section (12) is reduced. can reduce the possibility of leakage.
  • the first voltage (V1) which is the breakdown voltage of the first Zener diode (Dz1)
  • the second Zener diode ( Dz2) is higher than the second voltage (V2), which is the breakdown voltage of Dz2).
  • a power generator (100) comprises a first power generation section (11), a first supply section (S1) connected to the first power generation section (11), and a second power generation section (12). , a second supply unit (S2) connected to the second power generation unit (12); and a voltage conversion unit (3).
  • the voltage conversion section (3) has an input terminal (31) to which the first supply section (S1) and the second supply section (S2) are connected, and a start terminal (32). It converts the voltage value of the input voltage and outputs it.
  • the first supply (S1) is activated after the input voltage reaches the first voltage (V1) or higher.
  • the generated voltages of the first power generation section (11) and the second power generation section (12) can be voltage-converted at values close to their respective peak voltages, and voltage conversion by the voltage conversion section (3) can be performed. conversion efficiency can be improved. Also, even when only one of the first power generation section (11) and the second power generation section (12) generates power, the voltage conversion section (3) can perform the voltage conversion operation. As a result, the power generated by the first power generation section (11) and the second power generation section (12) can be effectively used.
  • the first supply section (S1) and the second supply section (S2) include the starting section (G1).
  • the starter (G1) has a first Zener diode (Dz1), a second Zener diode (Dz2), a resistor (R1), a first capacitor (C3), and a second capacitor (C2).
  • a resistor (R1) is connected between the anode of the second Zener diode (Dz2) and the starting terminal (32).
  • a first capacitor (C3) is connected between the starting terminal (32) and the ground (GND).
  • a second capacitor (C2) is connected between the cathode of the second Zener diode (Dz2) and the ground (GND).
  • a cathode of the first Zener diode (Dz1) is connected to the first power generation section (11), and an anode of the first Zener diode (Dz1) is connected to the starting terminal (32).
  • the cathode of the second Zener diode (Dz2) is connected to the second power generation section (12), and the anode of the second Zener diode (Dz2) is connected to the starting terminal (32).
  • the power generator (100) according to the seventh aspect, in the fifth or sixth aspect, further comprises a diode (D1).
  • the anode of the diode (D1) is connected to the second power generation section (12), and the cathode of the diode (D1) is connected to the input terminal (31).
  • the current flow from the first power generation section (11) to the second power generation section (12) is reduced. can reduce the possibility of leakage.
  • the first power generation section (11) includes vibrating bodies (46, 47) and vibrating bodies (46, 47) and piezoelectric elements (110, 112) provided in the .
  • the first power generation section (11) can generate power by vibration of the vibrating bodies (46, 47).
  • the first power generation section (11) includes a substrate (61) and a first It comprises an electrode (62), a diaphragm (64) arranged to vibrate with respect to a substrate (61), and a second electrode (63) provided on the diaphragm (64).
  • the first power generation section (11) can generate power by vibration of the diaphragm (64).
  • the second power generation section (12) includes a core (48) and a coil wound around the core (48). (120) and
  • the second power generation section (12) can generate power by changing the magnetic flux passing through the core (48).
  • the second power generation section (12) includes the magnetostrictive element (71) whose magnetic permeability is changed by external stress. have.
  • the second power generation section (12) can generate power by vibration of the magnetostrictive element (71).
  • the power generator (100) according to the twelfth aspect, in any one of the first to eleventh aspects, further has an operation part (51). By operating the operation part (51), the first power generation part (11) and the second power generation part (12) start generating power.
  • the kinetic energy applied to the operating section (51) can be converted into electrical energy.
  • the second to fourth aspects and the sixth to twelfth aspects are not essential configurations for the power generation device (100), and can be omitted as appropriate.

Abstract

本開示の課題は、２つの発電部の発電電力を有効に利用することである。　発電装置（１００）は、第１発電部（１１）と、第２発電部（１２）と、電圧変換部（３）と、第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）と、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）と、遅延回路（Ｃｔ０）と、を備える。電圧変換部（３）は、第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）が接続される入力端子（３１）、及び、起動端子（３２）を有し、入力端子（３１）に入力される入力電圧の電圧値を変更して出力する。第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）のカソード及びアノードは第１発電部（１１）及び起動端子（３２）に各々接続される。第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のカソード及びアノードは、第２発電部（１２）及び起動端子（３２）に各々接続される。遅延回路（Ｃｔ０）は、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のアノードと起動端子（３２）との間に接続される抵抗（Ｒ１）と、起動端子（３２）とグランド（ＧＮＤ）との間に接続される第１コンデンサ（Ｃ３）と、を含む。

Description

発電装置
　本開示は、一般に発電装置に関する。より詳細には、本開示は、環境発電を行う発電部を備える発電装置に関する。
　特許文献１は、発電素子の発電電力を蓄電する入力コンデンサと、イネーブル端子を有する電圧変換回路と、イネーブル端子に電圧を印加する起動回路と、を備える電源回路を開示する。起動回路は、イネーブル端子にイネーブル電圧を印加することで電圧変換回路を起動する。電圧変換回路は、起動した後の稼働状態において、入力コンデンサの両端間の入力電圧が第１閾値以上である場合に、入力電圧の電圧を変換して得られた出力電圧を出力する。起動回路は、入力電圧が第１閾値よりも大きい第２閾値以上になると、イネーブル電圧をイネーブル端子に印加する。
　特許文献１に記載されたような電源回路において、発電電圧のピーク電圧が異なる２つの発電素子から発電電力が供給される場合に、２つの発電素子の発電電力を有効に利用したいという要求がある。
国際公開第２０２０／０７５３７１号明細書
　本開示は上記事由に鑑みてなされ、２つの発電部の発電電力を有効に利用することができる発電装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る発電装置は、第１発電部と、第２発電部と、電圧変換部と、第１ツェナーダイオードと、第２ツェナーダイオードと、遅延回路と、を備える。前記電圧変換部は、前記第１発電部及び前記第２発電部が接続される入力端子、及び、起動端子を有し、前記入力端子に入力される入力電圧の電圧値を変更して出力する。前記第１ツェナーダイオードのカソードは前記第１発電部に接続され、前記第１ツェナーダイオードのアノードは前記起動端子に接続される。前記第２ツェナーダイオードのカソードは前記第２発電部に接続され、前記第２ツェナーダイオードのアノードは前記起動端子に接続される。前記遅延回路は、前記第２ツェナーダイオードのアノードと前記起動端子との間に接続される抵抗と、前記起動端子とグランドとの間に接続される第１コンデンサと、を含む。
　本開示の一態様に係る発電装置は、第１発電部と、前記第１発電部と接続された第１供給部と、第２発電部と、前記第２発電部と接続された第２供給部と、電圧変換部と、を備える。前記電圧変換部は、前記第１供給部及び前記第２供給部が接続される入力端子、及び、起動端子を有し、前記入力端子に入力される入力電圧の電圧値を変換して出力する。前記第１供給部の出力電圧のピーク電圧が第１電圧を上回るとき、前記第１供給部は、前記入力電圧が第１電圧以上に達したのちに、前記起動端子に起動電圧を入力することによって前記電圧変換部を起動する。前記第１供給部の出力電圧のピーク電圧が前記第１電圧を下回るとき、前記第２供給部は、前記入力電圧が前記第１電圧よりも小さい第２電圧以上に達したのちに、前記起動端子に前記起動電圧を入力することによって前記電圧変換部を起動する。
図１は、本開示の一実施形態に係る発電装置の概略的な回路図である。 図２は、同上の発電装置の構成を示す概略的な断面図である。 図３は、同上の発電装置の構成を示す概略的な断面図である。 図４は、正常動作時における、同上の発電装置が備える第１蓄電部の入力電圧、第２蓄電部の入力電圧及び第３蓄電部の起動電圧の電圧波形と、電圧変換部のＯＮ／ＯＦＦの状態を示すグラフの一例である。 図５は、第１異常動作時における、同上の発電装置が備える第２蓄電部の入力電圧及び第３蓄電部の起動電圧の電圧波形と、電圧変換部のＯＮ／ＯＦＦの状態を示すグラフの一例である。 図６は、第２異常動作時における、同上の発電装置が備える第１蓄電部の入力電圧及び第３蓄電部の起動電圧の電圧波形と、電圧変換部のＯＮ／ＯＦＦの状態を示すグラフの一例である。 図７は、変形例の発電装置が備える第１発電部の構成を示す概略的な側面図である。 図８は、変形例の発電装置が備える第２発電部の構成を示す概略的な側面図である。
　本開示の実施形態に係る発電装置１００について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、下記の実施形態（変形例を含む）は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
　（１）概要
　発電装置１００は、図１に示すように、第１発電部１１と、第１発電部１１と接続された第１供給部Ｓ１と、第２発電部１２と、第２発電部１２と接続された第２供給部Ｓ２と、電圧変換部３と、を備える。
　電圧変換部３は、第１供給部Ｓ１及び第２供給部Ｓ２が接続される入力端子３１、及び、起動端子３２を有し、入力端子３１に入力される入力電圧の電圧値を変換して出力する。
　第１供給部Ｓ１の出力電圧のピーク電圧が第１電圧Ｖ１を上回るとき、第１供給部Ｓ１は、入力電圧が第１電圧Ｖ１以上に達したのちに、起動端子３２に起動電圧Ｖｉｎ３を入力することによって電圧変換部３を起動する。
　第１供給部Ｓ１の出力電圧のピーク電圧が第１電圧Ｖ１を下回るとき、第２供給部Ｓ２は、入力電圧が第１電圧Ｖ１よりも小さい第２電圧Ｖ２以上に達したのちに、起動端子３２に起動電圧Ｖｉｎ３を入力することによって電圧変換部３を起動する。
　上記構成によれば、例えば第２発電部１２の故障等により第１発電部１１のみが発電をしているような場合でも、電圧変換部３は、入力電圧が第１電圧Ｖ１以上になると起動し、入力電圧を変換して出力することができる。また、例えば第１発電部１１の故障等により第２発電部１２のみが発電をしているような場合でも、電圧変換部３は、入力電圧が第２電圧Ｖ２以上になると起動し、入力電圧を変換して出力することができる。これにより、発電電圧のピーク電圧が異なる２つの発電部（第１発電部１１及び第２発電部１２）から発電電力が供給される場合に、電圧変換部３が、２つの発電部の発電電圧が各々のピーク電圧に近づいた状態において電圧変換を行うことによって、電圧変換部３による電力変換の変換効率が向上し、２つの発電部の発電電圧を有効に利用することができる。
　（２）詳細
　以下、発電装置１００について、図１～図６を参照して詳しく説明する。
　（２．１）構成
　本実施形態に係る発電装置１００は、発電部１０と、電源回路１を、備える。
　（２．１．１）発電部
　発電部１０について、図１～図３を参照して説明する。なお、図２及び図３は、発電装置１００の構成を示す図であるが、電子回路については記載を省略している。
　本実施形態では、発電部１０が、２種類の発電部として第１発電部１１と、第２発電部１２と、を含んでいる。
　本実施形態の発電部１０は、図２及び図３に示すように、筐体５３に往復移動が可能な状態で保持された可動部４の移動に伴う位置エネルギの変化を電気エネルギとして取り出す環境発電を行う。可動部４は、ユーザによる操作部５１の操作に応じて往復動作を行い、本実施形態の発電部１０は可動部４の往路動作及び復路動作のそれぞれで発電を行うように構成されている。
　可動部４は、一方向に沿って第１位置（上限位置）と第２位置（下限位置）との間で移動可能である。可動部４は操作部５１が操作されていない状態では第１位置に位置し、例えばユーザによって操作部５１が押されると第１位置から第２位置へと移動する。以下では、可動部４が移動可能な方向（図２及び図３の上下方向）を「上下方向」ともいい、図２及び図３の上方及び下方をそれぞれ「上」「下」ともいう。また、図２及び図３の左右方向を「左右方向」ともいい、図２及び図３の左方及び右方をそれぞれ「左」「右」ともいう。また、可動部４が上限位置から下限位置へ移動することを往路動作ともいい、可動部４が下限位置から上限位置へ移動することを復路動作ともいう。
　筐体５３は、第１発電部１１、第２発電部１２、可動部４、支持体４５、操作部５１の一部（下部）、及び復帰ばね５２を収容する。本実施形態では、第１発電部１１は例えば圧電体を用いて発電を行う発電部であり、第２発電部１２は例えばコイル１２０を用いて電磁誘導により発電を行う発電部である。なお、本実施形態の発電部１０は、それぞれ圧電体を用いて発電を行う２つの第１発電部１１を備えており、２つの第１発電部１１を区別して説明する場合は第１発電部１１Ａ，１１Ｂと表記する。第１発電部１１（１１Ａ，１１Ｂ）及び第２発電部１２については後述する。
　操作部５１は、上下方向に移動可能である。操作部５１の上部は筐体５３の外部に露出しており、ユーザが操作可能である。操作部５１は、下向きの外力（例えばユーザが下向きに押す力）を受けて、下向きに移動する。
　可動部４は、永久磁石４１と、永久磁石４１の上側に設けられている第１磁性体４２と、永久磁石４１の下側に設けられている第２磁性体４３と、を備えている。換言すると、永久磁石４１は、第１磁性体４２と第２磁性体４３とに挟まれている。ここでは、永久磁石４１は、上側がＮ極であり、下側がＳ極である。可動部４は、上下方向において操作部５１と対向する。操作部５１が下向きに移動すると、可動部４は、操作部５１に押されて下向きに移動する。
　復帰ばね５２は、可動部４の下面と筐体５３の内底面（上面）との間に配置されている。操作部５１が下向きに押されると、可動部４が下向きに移動することによって復帰ばね５２が撓められる。操作部５１に対する外力がなくなると、復帰ばね５２は、弾性力によって可動部４及び操作部５１を上向きに移動させる。
　支持体４５は、磁性材料で形成されている。ここで、支持体４５は、軟磁性材料であることが望ましい。支持体４５は、筐体５３の左側の内側面に固定されている。支持体４５は、２つの第１発電部１１Ａ，１１Ｂと、第２発電部１２と、を支持する。
　一方の第１発電部１１Ａは、振動体４６と、振動体４６に設けられた圧電素子１１０と、を有する。
　振動体４６は、例えばステンレス鋼等の磁性材料から、左右方向に長い矩形板状に形成されている。振動体４６は、第１端４６１（左端）が支持体４５に支持されている。振動体４６は、第１端４６１を固定端、第２端４６２（右端）を自由端として、上下方向に振動可能である。振動体４６の第２端４６２の上面には、錘４６３が設けられている。また、振動体４６の第２端４６２の下面は、可動部４の上面と対向する。
　可動部４が第１位置にあるとき（図２参照）、振動体４６の第２端４６２は、磁力により可動部４に吸着されて（ここでは接触して）いる。可動部４が第１位置から下向きに移動すると、第２端４６２が可動部４に引かれることで、振動体４６は下向きに湾曲する。筐体５３に設けられた第１ストッパ５４に振動体４６の下面が接触すると、振動体４６のそれ以上の湾曲が規制され、可動部４が振動体４６から離れる。振動体４６は、可動部４から解放されると、湾曲に応じて振動する。つまり、振動体４６は、可動部４の下向きの移動、すなわち操作部５１の押し込みに応じて、振動を開始する。
　圧電素子１１０は、振動体４６に支持されている。圧電素子１１０は、振動体４６の振動エネルギを電気エネルギに変換し、電圧として出力する。圧電素子１１０から出力される電圧は、交流電圧である。圧電素子１１０は、２つの圧電体１１１を含む。各圧電体１１１には、圧電体１１１の上面及び下面にそれぞれ配置されて、圧電体１１１を上下方向に挟む内側電極及び外側電極が設けられている。各圧電体１１１において、内側電極は振動体４６と接している。２つの圧電体１１１の内側電極同士は、例えば配線を介して電気的に接続されている。２つの圧電体１１１は、振動体４６の振動に応じて変形し、圧電効果により電圧を発生する。要するに、圧電素子１１０は、振動体４６の振動に応じて発電素子１１０に加えられた力を電圧に変換する２つの圧電体１１１を含む。振動体４６は可動部４が第１位置から下向きに移動することによって振動を開始するので、圧電素子１１０は、可動部４が第１位置から下向きに移動するタイミングで発電を開始し、振動体４６の振動が継続する間、発電を継続する。
　他方の第１発電部１１Ｂは、上記の第１発電部１１Ａと同様に、振動体４７と、振動体４７に設けられた圧電素子１１２と、を有する。
　振動体４７は、例えばステンレス鋼等の磁性材料から、左右方向に長い矩形板状に形成されている。振動体４７は、第１端４７１（左端）が支持体４５に支持されている。振動体４７は、第１端４７１を固定端、第２端４７２（右端）を自由端として、上下方向に振動可能である。振動体４７の第２端４７２の下面には、錘４７３が設けられている。また、振動体４７の第２端４７２の上面は、可動部４の下面と対向する。
　可動部４が第２位置にあるとき（図３参照）、振動体４７の第２端４７２は、磁力により可動部４に吸着されて（ここでは接触して）いる。可動部４が第２位置から上向きに移動すると、第２端４７２が可動部４に引かれることで、振動体４７は上向きに湾曲する。筐体５３に設けられた第２ストッパ５５に振動体４７の上面が接触すると、振動体４７のそれ以上の湾曲が規制され、可動部４が振動体４７から離れる。振動体４６は、可動部４から解放されると、湾曲に応じて振動する。つまり、振動体４７は、可動部４の上向きの移動、すなわち操作部５１のリリースに応じて、振動を開始する。
　圧電素子１１２は、振動体４７に支持されている。圧電素子１１２は、振動体４７の振動エネルギを電気エネルギに変換し、電圧として出力する。圧電素子１１２から出力される電圧は交流電圧である。圧電素子１１０と同様に、圧電素子１１２は、振動体４７の振動に応じて加えられた力を電圧に変換する２つの圧電体１１３を含む。振動体４７は可動部４が第２位置から上向きに移動することによって振動を開始するので、圧電素子１１２は、可動部４が第２位置から上向きに移動するタイミングで発電を開始し、振動体４７の振動が継続する間、発電を継続する。
　次に、第２発電部１２について説明する。
　第２発電部１２は、コア４８と、コア４８に巻回されるコイル１２０と、を有する。コア４８は、第１端４８１（左端）が支持体４５に支持されている。コア４８は、磁性材料で形成されている。ここで、コア４８は軟磁性材料であることが望ましい。本実施形態では、２つの振動体４６，４７の中間にコア４８が位置するように、コア４８が支持体４５に設けられている。可動部４が第１位置（図２参照）にある場合、コア４８の第２端４８２（右端）が可動部４の第２磁性体４３と、微小な空隙を介して対向している。これにより、可動部４の永久磁石４１の左面の上側部分（Ｎ極面）から第１磁性体４２、振動体４６、支持体４５、コア４８、及び第２磁性体４３を通り、永久磁石４１の左面の下側部分（Ｓ極面）に戻る磁路（第１磁路）が形成される。なお、コア４８の第２端４８２（右端）が可動部４の第２磁性体４３と接触した状態で対向していてもよい。可動部４が第２位置（図３参照）にある場合、コア４８の第２端４８２（右端）が可動部４の第１磁性体４２と、微小な空隙を介して対向している。これにより、可動部４の永久磁石４１の左面の上側部分（Ｎ極面）から第１磁性体４２、コア４８、支持体４５、振動体４７、及び第２磁性体４３を通り、永久磁石４１の左面の下側部分（Ｓ極面）に戻る磁路（第２磁路）が形成される。なお、コア４８の第２端４８２（右端）が可動部４の第１磁性体４２と接触した状態で対向していてもよい。コア４８を通る磁束の向きは、可動部４が第１位置にある場合は右向きであり、可動部４が第２位置にある場合は左向きである。要するに、コア４８を通る磁束の向きは、可動部４が第１位置にある場合と第２位置にある場合とで、互いに反対向きである。したがって、コア４８は、可動部４が第１位置から下向きに移動する場合、及び、可動部４が第２位置から上向きに移動する場合の各々に応じて、その内部を通過する磁束が変化する。
　コイル１２０は、コア４８に巻回されており、コア４８を通過する磁束の変化に応じた電圧を発生する。
　以下に、本実施形態の発電部１０（第１発電部１１及び第２発電部１２）による発電について、説明する。
　操作部５１が操作されていない状態では、可動部４は、復帰ばね５２の弾性力により第１位置（上限位置）に位置している（図２参照）。
　操作部５１が外力（例えばユーザが操作部５１を押す力）により下方へ押されると、操作部５１に押されることで、可動部４も下方へ移動する。可動部４が下方へ移動すると、可動部４に引かれて、振動体４６の第２端４６２側が下方へ湾曲する。可動部４がさらに下方へ移動すると、振動体４６の第２端４６２の下面が第１ストッパ５４に接触することで振動体４６のそれ以上の湾曲が規制され、振動体４６が可動部４から離れる。これにより、振動体４６は振動を開始する。振動体４６の振動に応じて圧電体１１１が変形を繰り返すことで、第１発電部１１Ａは交流の電圧を発生する。
　また、可動部４が下方へ移動することによって振動体４６が可動部４から離れると、第１磁路の磁気抵抗が増加する。また、振動体４６が可動部４から離れた後は、可動部４が下方へ移動するにつれて、第１磁路の磁気抵抗が増加する。そして、可動部４の下方への移動によって、コア４８と第２磁性体４３との間の距離よりもコア４８と第１磁性体４２との間の距離の方が小さくなると、第１磁路の磁気抵抗よりも第２磁路の磁気抵抗の方が小さくなって、コア４８の内部を通る磁束の向きが右向きから左向きへと反転する。磁束の向きが反転した後は、可動部４が下方へ移動するにつれて、第２磁路の磁気抵抗は減少しコア４８の内部を通る磁束の大きさは増加する。コイル１２０は、電磁誘導によって、コア４８の内部を通る磁束の変化に応じた電圧を発生する。
　上述のように、可動部４が第１位置から下向きに移動することによって圧電体１１１が歪み始めると、第１発電部１１Ａが発電を開始する。また、可動部４の下向きへの移動に応じて可動部４の第２磁性体４３がコア４８から離れ、コア４８の内部を通る磁束の大きさが変化すると、第２発電部１２が発電を開始する。本実施形態では、可動部４が第１位置から下向きに所定距離移動すると、第２磁性体４３がコア４８から離れるように構成されているので、第１発電部１１Ａが発電を開始した後に、第２発電部１２が発電を開始する。なお、振動体４６は、可動部４が第２位置へ到達した後（コア４８の内部を通る磁束の変化が終了した後）も、振動を継続する。そのため、第２発電部１２が環境発電を行う発電期間よりも、第１発電部１１Ａが環境発電を行う発電期間の方が、長くなる。言い換えると、第１発電部１１Ａの発電期間に比べて、第２発電部１２の発電期間は短くなる。
　一方、操作部５１が押し込まれることによって可動部４が第２位置（下限位置）に移動した状態（図３参照）で、操作部５１への外力が無くなると、復帰ばね５２の弾性力により、可動部４は上方へ移動する。可動部４が上方へ移動すると、可動部４に引かれて、振動体４７の第２端４７２側が上方へ湾曲する。可動部４がさらに上方へ移動すると、振動体４７の第２端４７２の上面が第２ストッパ５５に接触することで振動体４７のそれ以上の湾曲が規制され、振動体４７が可動部４から離れる。これにより、振動体４７は振動を開始する。振動体４７の振動に応じて圧電体１１３が変形を繰り返すことで、第１発電部１１Ｂが交流の電圧を発生する。
　また、可動部４が上方へ移動することによって振動体４７が可動部４から離れると、第２磁路の磁気抵抗が増加する。また、振動体４７が可動部４から離れた後は、可動部４が上方へ移動するにつれて、第２磁路の磁気抵抗は増加する。そして、可動部４の上方への移動によって、コア４８と第１磁性体４２との間の距離よりもコア４８と第２磁性体４３との間の距離の方が小さくなると、第２磁路の磁気抵抗よりも第１磁路の磁気抵抗の方が小さくなって、コア４８の内部を通る磁束の向きが左向きから右向きへと反転する。磁束の向きが反転した後は、可動部４が上方へ移動するにつれて、第１磁路の磁気抵抗は減少しコア４８の内部を通る磁束の大きさは増加する。コイル１２０は、電磁誘導によって、コア４８の内部を通る磁束の変化に応じた電圧を発生させる。ここで、可動部４が上方へ移動する間にコイル１２０内に発生する電圧の向きは、可動部４が下方へ移動する間にコイル１２０内に発生する電圧の向きとは反対である。
　上述のように、可動部４が第２位置から上向きに移動することによって圧電体１１３が歪み始めると、第１発電部１１Ｂが発電を開始する。また、可動部４の上向きへの移動に応じて可動部４の第１磁性体４２がコア４８から離れ、コア４８の内部を通る磁束の大きさが変化すると、第２発電部１２が発電を開始する。本実施形態では、可動部４が第２位置から上向きに所定距離移動すると、第１磁性体４２がコア４８から離れるように構成されているので、第１発電部１１Ｂが発電を開始した後に、第２発電部１２が発電を開始する。なお、振動体４７は、可動部４が第１位置へ到達した後（コア４８の内部を通る磁束の変化が終了した後）も、振動を継続する。そのため、第２発電部１２が環境発電を行う発電期間よりも、第１発電部１１Ｂが環境発電を行う発電期間の方が、長くなる。
　また、本実施形態では第１発電部１１Ａ及び第１発電部１１Ｂが出力する電圧のピーク値は、第２発電部１２が出力する電圧のピーク値よりも高くなる。
　上述のように、本実施形態の発電装置１００は、可動部４の移動に応じて環境発電を行う発電部１０として、互いに種類が異なる第１発電部１１と第２発電部１２とを備えている。コイル１２０を用いて電磁誘導により発電する第２発電部１２は、可動部４の往路動作及び復路動作のそれぞれで発電を行う。一方、第１発電部１１は、可動部４の往路動作で発電を行う第１発電部１１Ａと、可動部４の復路動作で発電を行う第１発電部１１Ｂと、で構成されている。
　（２．１．２）電源回路
　次に、電源回路１について、図１を参照して説明する。
　電源回路１は、第１発電部１１と接続される第１供給部Ｓ１と、第２発電部１２と接続される第２供給部Ｓ２と、電圧変換部３と、を備える。電源回路１は、例えば、発電装置１００の筐体５３に収容される、なお、電源回路１は筐体５３の外部に設置されてもよい。
　電圧変換部３は、例えば、降圧チョッパ、昇圧チョッパ、又は昇降圧チョッパ等のＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。電圧変換部３は、第１供給部Ｓ１及び第２供給部Ｓ２が接続される入力端子３１及び起動端子３２を有する。なお、入力端子３１及び起動端子３２は、電線などを接続するための部品（端子）でもよいし、例えば、電圧変換部３が備える制御用ＩＣの入力ポート、回路基板に配線として形成された導電体の一部、或いは、電子部品のリード等でもよい。
　電圧変換部３は、入力端子３１に入力される入力電圧の電圧値を変換して負荷Ｌ１に出力する変換動作を行う。なお、電圧変換部３は、起動端子３２に第３電圧Ｖ３以上の起動電圧Ｖｉｎ３が印加されている場合に起動状態（ＯＮ）となり、変換動作を行う。ここで第３電圧Ｖ３は例えば０．８Ｖであるが、任意に設定可能である。起動電圧Ｖｉｎ３については、「（２．２）動作」において詳述する。
　負荷Ｌ１は、例えば、操作部が操作されたことを示す操作信号を無線信号で外部に送信する通信回路である。
　第１供給部Ｓ１は、第１整流回路８１と、第１発電部１１の発電電力で充電されるコンデンサである第１蓄電部Ｃ１と、起動部Ｇ１と、を有する。また、第２供給部Ｓ２は、第２整流回路８２と、起動部Ｇ１と、を有する。つまり、第１供給部Ｓ１及び第２供給部Ｓ２は、起動部Ｇ１を共有している。
　起動部Ｇ１は、電圧変換部３の入力端子３１及び起動端子３２と接続される。起動部Ｇ１は、第１ツェナーダイオードＤｚ１と、第２ツェナーダイオードＤｚ２と、抵抗Ｒ１と、第１コンデンサＣ３と、第２コンデンサＣ２と、を有する。また起動部Ｇ１は、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ２と、を更に有する。なお、以下の説明において、第２コンデンサＣ２を第２蓄電部Ｃ２、第１コンデンサＣ３を第３蓄電部Ｃ３と表記する場合がある。
　第１蓄電部Ｃ１は、第１整流回路８１の出力端子と、電気回路１のグランドＧＮＤとの間に接続されている。
　第１整流回路８１の入力端子には、第１発電部１１が備える圧電素子１１０、１１２の両端が接続されている。すなわち、第１整流回路８１の一対の入力端子には、圧電素子１１０が有する２つの圧電体１１１の外側電極がそれぞれ接続されている。同様に、第１整流回路８１の一対の入力端子には、圧電素子１１２が有する２つの圧電体１１１の外側電極がそれぞれ接続されている。これにより、第１整流回路８１には、第１発電部１１から交流電圧が入力される。第１整流回路８１は例えばダイオードのブリッジ回路からなり、第１発電部１１（第１発電部１１Ａ，１１Ｂ）から入力される交流電圧を全波整流して第１蓄電部Ｃ１に出力する。つまり、第１蓄電部Ｃ１は、第１整流回路８１を介して入力された第１発電部１１の発電電力を蓄電する。これにより、第１蓄電部Ｃ１の両端間には、直流の入力電圧Ｖｉｎ１が生成される。
　第２蓄電部Ｃ２は、第２整流回路８２の出力端子と、電気回路１のグランドＧＮＤとの間に接続されている。
　第２整流回路８２の一対の入力端子には、第２発電部１２が備えるコイル１２０の両端がそれぞれ接続されており、第２発電部１２から交流電圧が第２整流回路８２に入力される。第２整流回路８２は例えばダイオードのブリッジ回路からなり、第２発電部１２から入力される交流電圧を全波整流して第２蓄電部Ｃ２に出力する。つまり、第２蓄電部Ｃ２は、第２整流回路８２を介して入力された第２発電部１２の発電電力を蓄電する。これにより、第２蓄電部Ｃ２の両端間には、直流の入力電圧Ｖｉｎ２が生成される。
　第１ツェナーダイオードＤｚ１のカソードは、第１整流回路８１を介して、第１発電部１１に接続される。また、第１ツェナーダイオードＤｚ１のカソードは、第１蓄電部Ｃ１及び入力端子３１に接続される。
　第１ツェナーダイオードＤｚ１のアノードは、起動端子３２に接続される。また、第１ツェナーダイオードＤｚ１のアノードと、電気回路１のグランドＧＮＤとの間に抵抗Ｒ２が接続される。
　第２ツェナーダイオードＤｚ２のカソードは、第２整流回路８２を介して、第２発電部１２に接続される。また、第２ツェナーダイオードＤｚ２のカソードは、第２蓄電部Ｃ２に接続される。換言すると、第２蓄電部Ｃ２は、第２ツェナーダイオードＤｚ２のカソードとグランドＧＮＤとの間に接続される。
　第２ツェナーダイオードＤｚ２のアノードは、起動端子３２に接続される。ここで第２ツェナーダイオードＤｚ２のアノードと起動端子３２との間には抵抗Ｒ１が接続される。つまり、第２ツェナーダイオードＤｚ２のアノードは、抵抗Ｒ１を介して、起動端子３２に接続される。
　第３蓄電部Ｃ３は、起動端子３２と電源回路１のグランドＧＮＤとの間に接続される。また、第３蓄電部Ｃ３は、第１ツェナーダイオードＤｚ１のアノードと接続される。第３蓄電部Ｃ３は、第２ツェナーダイオードＤｚ２のアノードと抵抗Ｒ１を介して接続される。第３蓄電部Ｃ３は、第１蓄電部Ｃ１の両端間に生成される入力電圧Ｖｉｎ１、及び、第２蓄電部Ｃ２の両端間に生成される入力電圧Ｖｉｎ２の少なくとも一方によって充電される。これにより、第３蓄電部Ｃ３の両端間には、直流の起動電圧Ｖｉｎ３が生成される。起動電圧Ｖｉｎ３は、起動端子３２に入力される。
　また第３蓄電部Ｃ３には抵抗Ｒ２が並列に接続されており、第３蓄電部Ｃ３が入力電圧Ｖｉｎ１及び入力電圧Ｖｉｎ２の少なくとも一方によって充電されていない場合に、第３蓄電部Ｃ３の電荷は抵抗Ｒ２に放電される。つまり、第１発電部１１及び第２発電部１２が発電を開始したときには、第３蓄電部Ｃ３に蓄えられた電荷は略ゼロであり、入力電圧Ｖｉｎ１及び入力電圧Ｖｉｎ２の少なくとも一方による第３蓄電部Ｃ３の充電は、第３蓄電部Ｃ３に蓄えられた電荷が略ゼロの状態から開始される。
　ここで、第１ツェナーダイオードＤｚ１の降伏電圧（第１電圧Ｖ１）は、第２ツェナーダイオードＤｚ２の降伏電圧（第２電圧Ｖ２）よりも高い。一例として、第１電圧Ｖ１は１０Ｖであり、第２電圧Ｖ２は５Ｖである。なお、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２の値は適宜選択が可能である。
　ダイオードＤ１のアノードは、第２整流回路８２を介して、第２発電部１２に接続される。また、ダイオードＤ１のアノードは、第２蓄電部Ｃ２に接続される。
　ダイオードＤ１のカソードは、入力端子３１に接続される。また、ダイオードＤ１のカソードは、第１整流回路８１を介して、第１発電部１１に接続される。また、ダイオードＤ１のカソードは、第１蓄電部Ｃ１に接続される。
　（２．２）動作
　以下、発電装置１００の動作例について説明する。
　（２．２．１）正常動作
　まず、ユーザによる操作部５１の操作に応じて第１発電部１１及び第２発電部１２の両方が発電を行う正常動作について、図１及び図４を参照して説明する。図４は、正常動作時における、第１蓄電部Ｃ１に充電された電圧、もしくは、第１発電部１１及び第１整流回路８１のいずれかによって印加される電圧である入力電圧Ｖｉｎ１、第２蓄電部Ｃ２に充電された電圧、もしくは、第２発電部１２及び第２整流回路８２によって印加される電圧である入力電圧Ｖｉｎ２及び第３蓄電部Ｃ３の起動電圧Ｖｉｎ３の時間変化と、電圧変換部３のＯＮ／ＯＦＦの状態の時間変化を示すグラフの一例である。なお、電圧変換部３が起動して電圧変換動作を行っている状態がＯＮの状態であり、電圧変換部３が電圧変換動作を行っていない状態がＯＦＦの状態である。
　時点ｔ１において、操作部５１がユーザによって押されると、第１発電部１１が発電を開始する。これにより、第１発電部１１の発電電力で、第１供給部Ｓ１に含まれる第１整流回路８１を介して、第１供給部Ｓ１に含まれる第１蓄電部Ｃ１の充電が開始される。このため、入力電圧Ｖｉｎ１が増加を開始する。つまり、時点ｔ１において、第１供給部Ｓ１の出力電圧である入力電圧Ｖｉｎ１が増加を開始する。
　このとき、第３蓄電部Ｃ３には電荷が充電されておらず、ツェナーダイオードＤｚ１もオフのため、起動端子３２に入力される起動電圧Ｖｉｎ３は略ゼロであり第３電圧Ｖ３に到達していない。よって、入力電圧Ｖｉｎ１は電圧変換部３の入力端子３１に入力されるが、電圧変換部３は起動されておらず、入力電圧Ｖｉｎ１の変換動作を実施しない。つまり時点ｔ１において、電圧変換部３はＯＦＦ状態である。また、ダイオードＤ１のカソードが第１蓄電部Ｃ１に接続されているため、第１蓄電部Ｃ１から第２蓄電部Ｃ２には電流が流れない。
　その後、時点ｔ２において、第２発電部１２が発電を開始する。これにより、第２発電部１２の発電電力で第２蓄電部Ｃ２の充電が開始され、第２蓄電部Ｃ２の入力電圧Ｖｉｎ２が増加を開始する。このとき、ツェナーダイオードＤｚ２はオフのため、起動端子３２に入力される起動電圧Ｖｉｎ３は略ゼロであり、電圧変換部３は起動していない。
　時点ｔ３において、入力電圧Ｖｉｎ２が第２ツェナーダイオードＤｚ２の降伏電圧である第２電圧Ｖ２に到達し、第２ツェナーダイオードＤｚ２が降伏する。これにより、第２ツェナーダイオードＤｚ２及び抵抗Ｒ１を介した、入力電圧Ｖｉｎ２による第３蓄電部Ｃ３の充電が開始される。これにより、第３蓄電部Ｃ３の両端間には起動電圧Ｖｉｎ３が生成され、増加を開始する。起動電圧Ｖｉｎ３は、起動端子３２に入力される。
　なお、入力電圧Ｖｉｎ２による第３蓄電部Ｃ３の充電速度は、第３蓄電部Ｃ３の静電容量と抵抗Ｒ１の抵抗値とに基づいた時定数によって定まる。
　時点ｔ４において、入力電圧Ｖｉｎ１が第１ツェナーダイオードＤｚ１の降伏電圧である第１電圧Ｖ１に到達し、第１ツェナーダイオードＤｚ１が降伏する。これにより、第１ツェナーダイオードＤｚ１を介した、入力電圧Ｖｉｎ１による第３蓄電部Ｃ３の充電が開始される。なお、第３蓄電部Ｃ３の静電容量と抵抗Ｒ１の抵抗値とは、時定数が、時点ｔ４以前に起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３に到達しないような値となるように選択される。つまり、抵抗Ｒ１及び第３蓄電部Ｃ３は、起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３に達するタイミングを遅延させる遅延回路Ｃｔ０としての機能を有している。一例として、第３蓄電部Ｃ３の静電容量は０．２２μＦであり、抵抗Ｒ１の抵抗値は１００ｋΩである。
　ここで、入力電圧Ｖｉｎ１は入力電圧Ｖｉｎ２よりも高いため、時点ｔ４において、起動電圧Ｖｉｎ３の増加の勾配が大きくなる。つまり、時点ｔ４において、第３蓄電部Ｃ３の充電速度が増加する。
　時点ｔ４においても、入力電圧Ｖｉｎ１は入力端子３１に入力されているが、起動端子３２に入力される起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３に到達していないため、電圧変換部３は起動されず、入力電圧Ｖｉｎ１の変換動作を実施していない。つまり時点ｔ４において、電圧変換部３はＯＦＦ状態である。
　時点ｔ５において、起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３に到達し、電圧変換部３が起動する。つまり時点ｔ５において、電圧変換部３がＯＮ状態となる。これにより、時点ｔ５において、電圧変換部３は、入力端子３１に入力されている入力電圧Ｖｉｎ１の変換動作を開始する。
　時点ｔ５において、入力電圧Ｖｉｎ１の変換動作が開始されると、負荷Ｌ１によって電力が消費されるため、入力電圧Ｖｉｎ１が低下し始める。
　時点ｔ６において、入力電圧Ｖｉｎ１が第１電圧Ｖ１以下となり、第１ツェナーダイオードＤｚ１を介した入力電圧Ｖｉｎ１による第３蓄電部Ｃ３の充電が停止する。これにより、起動電圧Ｖｉｎ３が低下し始める。
　時点ｔ７において、入力電圧Ｖｉｎ１と入力電圧Ｖｉｎ２とが等しくなるため、ダイオードＤ１が導通し、入力電圧Ｖｉｎ２の入力端子３１への入力が開始される。換言すると、時点ｔ７より前の期間においては入力電圧Ｖｉｎ１が入力電圧Ｖｉｎ２以上となるため、ダイオードＤ１は非導通となっており、入力電圧Ｖｉｎ１が入力端子３１に入力されている。
　時点ｔ７以降は、起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３を下回るまで、電圧変換部３は、変換動作を継続する。
　このように、第１供給部Ｓ１の出力電圧である入力電圧Ｖｉｎ１のピーク電圧が第１電圧Ｖ１を上回る正常動作時において、第１供給部Ｓ１は、第１発電部１１の発電電圧がピーク電圧に近づいた状態において電圧変換部３を起動する。つまり、正常動作時において、第１供給部Ｓ１は、入力端子３１への入力電圧である入力電圧Ｖｉｎ１が第１電圧Ｖ１以上に達したのちに、起動部Ｇ１が起動端子３２に起動電圧Ｖｉｎ３を入力することによって電圧変換部３を起動する。これにより、正常動作時において、入力電圧Ｖｉｎ１が十分に高くなった状態で電圧変換部３の変換動作が行なわれるため、電圧変換部３の第１発電部１１からの出力電圧の取り出し効率を向上させることができ、第１発電部１１及び第２発電部１２の発電電力を有効に利用することができる。
　（２．２．２）第１異常動作
　次に、第１異常動作について、図１及び図５を参照して説明する。
　第１異常動作においては、ユーザによる操作部５１の操作に応じて第２発電部１２のみが発電を行う。つまり、第１異常動作は、第１発電部１１が故障等によって発電を行わず、第２発電部１２のみが発電を行う場合の発電装置１００の動作例である。
　時点ｔ１１において、操作部５１がユーザによって押される。
　その後、時点ｔ１２において、第２発電部１２が発電を開始する。これにより、第２発電部１２の発電電力で、第２供給部Ｓ２に含まれる第２整流回路８２を介して、第２供給部Ｓ２に含まれる第２蓄電部Ｃ２の充電が開始される。このため、入力電圧Ｖｉｎ２が増加を開始する。つまり、時点ｔ１２において、第２供給部Ｓ２の出力電圧である入力電圧Ｖｉｎ２が増加を開始する。
　このとき、第１発電部１１は発電を行っていないため、第１蓄電部Ｃ１の入力電圧Ｖｉｎ１は入力電圧Ｖｉｎ２よりも低くなっている。これにより、ダイオードＤ１は導通状態となる。
　このとき、ツェナーダイオードＤｚ２は導通していないため、第３蓄電部Ｃ３の充電は行われず、第３蓄電部Ｃ３には電荷が充電されていないため、起動端子３２に入力される起動電圧Ｖｉｎ３は略ゼロであり第３電圧Ｖ３に到達していない。よって、入力電圧Ｖｉｎ２はダイオードＤ１を介して電圧変換部３の入力端子３１に入力されるが、電圧変換部３は起動されておらず、入力電圧Ｖｉｎ２の変換動作を実施しない。つまり時点ｔ１２において電圧変換部３はＯＦＦ状態である。
　時点ｔ１３において、入力電圧Ｖｉｎ２が第２ツェナーダイオードＤｚ２の降伏電圧である第２電圧Ｖ２に到達し、第２ツェナーダイオードＤｚ２が降伏する。これにより、第２ツェナーダイオードＤｚ２及び抵抗Ｒ１を介した、入力電圧Ｖｉｎ２による第３蓄電部Ｃ３の充電が開始される。これにより、第３蓄電部Ｃ３の両端間には起動電圧Ｖｉｎ３が生成され、増加を開始する。起動電圧Ｖｉｎ３は、起動端子３２に入力される。
　時点ｔ１４において、起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３に到達し、電圧変換部３が起動する。つまり時点ｔ１４において、電圧変換部３がＯＮ状態となる。これにより、時点ｔ１４において、電圧変換部３は、入力端子３１に入力されている入力電圧Ｖｉｎ２の変換動作を開始する。
　時点ｔ１４において、入力電圧Ｖｉｎ２の変換動作が開始されると、負荷Ｌ１によって電力が消費されるため、入力電圧Ｖｉｎ２が低下し始める。
　時点ｔ１５において、入力電圧Ｖｉｎ２が第２電圧Ｖ２以下となり、第２ツェナーダイオードＤｚ２及び抵抗Ｒ１を介した、入力電圧Ｖｉｎ２による第３蓄電部Ｃ３の充電が停止する。これにより、起動電圧Ｖｉｎ３が低下し始める。
　時点ｔ１５以降は、起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３を下回るまで、電圧変換部３は、変換動作を継続する。
　このように、第１供給部Ｓ１の出力電圧である入力電圧Ｖｉｎ１のピーク電圧が第１電圧Ｖ１を下回る第１異常動作時において、第２供給部Ｓ２は、第２発電部１２の発電電圧がピーク電圧に近づいた状態において電圧変換部３を起動する。つまり、第１異常動作時において、入力端子３１への入力電圧である入力電圧Ｖｉｎ２が第２電圧Ｖ２以上に達したのちに、起動部Ｇ１が起動端子に起動電圧Ｖｉｎ３を入力することによって電圧変換部３を起動する。ここで、上述したように、第２電圧Ｖ２は第１電圧Ｖ１よりも小さい。これにより、第１異常動作時においても、電圧変換部３が第２発電部１２の発電電圧を変換する電圧変換動作を行えるから、第２発電部１２の発電電力を有効に利用することができる。
　また、これにより、第１異常動作において、入力電圧Ｖｉｎ２が十分に高くなった状態で電圧変換部３の変換動作が行なわれるため、電圧変換部３の第２発電部１２からの出力電圧の取り出し効率を向上させることができる。
　（２．２．３）第２異常動作
　次に、第２異常動作について、図１及び図６を参照して説明する。
　第２異常動作においては、ユーザによる操作部５１の操作に応じて第１発電部１１のみが発電を行う。つまり、第２異常動作は、第２発電部１２が故障等によって発電を行わず、第１発電部１１のみが発電を行う場合の発電装置１００の動作例である。
　時点ｔ２１において、操作部５１がユーザによって押されると、第１発電部１１が発電を開始する。これにより、第１発電部１１の発電電力で、第１供給部Ｓ１に含まれる第１整流回路８１を介して、第１供給部Ｓ１に含まれる第１蓄電部Ｃ１の充電が開始され、入力電圧Ｖｉｎ１が増加を開始する。つまり、時点ｔ２１において、第１供給部Ｓ１の出力電圧である入力電圧Ｖｉｎ１が増加を開始する。
　このとき、ツェナーダイオードＤｚ１はオフであり、第３蓄電部Ｃ３には電荷が充電されていないため、起動端子３２に入力される起動電圧Ｖｉｎ３は略ゼロであり第３電圧Ｖ３に到達していない。よって、入力電圧Ｖｉｎ１は電圧変換部３の入力端子３１に入力されるが、電圧変換部３は起動されておらず、入力電圧Ｖｉｎ１の変換動作を実施しない。つまり時点ｔ２１において、電圧変換部３はＯＦＦ状態である。また、ダイオードＤ１のカソードが第１蓄電部Ｃ１に接続されているため、入力電圧Ｖｉｎ１は第２蓄電部Ｃ２に入力されない。
　時点ｔ２２において、入力電圧Ｖｉｎ１が第１ツェナーダイオードＤｚ１の降伏電圧である第１電圧Ｖ１に到達し、第１ツェナーダイオードＤｚ１が降伏する。これにより、第１ツェナーダイオードＤｚ１を介した、入力電圧Ｖｉｎ１による第３蓄電部Ｃ３の充電が開始される。これにより、第３蓄電部Ｃ３の両端間には起動電圧Ｖｉｎ３が生成され、増加を開始する。起動電圧Ｖｉｎ３は、起動端子３２に入力される。
　ここで、第２異常動作においては、第２蓄電部Ｃ２が第２発電部１２によって充電されていないため、蓄電電圧Ｖｉｎ２は例えばゼロであり、起動電圧Ｖｉｎ３よりも低い値となっている。このとき、第２蓄電部Ｃ２と第３蓄電部Ｃ３との間に接続されている抵抗Ｒ１が、第３蓄電部Ｃ３から第２ツェナーダイオードＤｚ２を介して第２蓄電部Ｃ２に漏れ出る電流を制限している。
　時点ｔ２３において、起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３に到達し、電圧変換部３が起動する。つまり時点ｔ２３において、電圧変換部３がＯＮ状態となる。これにより、時点ｔ２３において、電圧変換部３は、入力端子３１に入力されている入力電圧Ｖｉｎ１の変換動作を開始する。
　時点ｔ２３において、入力電圧Ｖｉｎ１の変換動作が開始されると、負荷Ｌ１によって電力が消費されるため、入力電圧Ｖｉｎ１が低下し始める。
　時点ｔ２４において、入力電圧Ｖｉｎ１が第１電圧Ｖ１以下となり、第１ツェナーダイオードＤｚ１を介した入力電圧Ｖｉｎ１による第３蓄電部Ｃ３の充電が停止する。これにより、起動電圧Ｖｉｎ３が低下し始める。
　時点ｔ２４以降は、起動電圧Ｖｉｎ３が第３電圧Ｖ３を下回るまで、電圧変換部３は、変換動作を継続する。
　このように、第１供給部Ｓ１の出力電圧である入力電圧Ｖｉｎ１のピーク電圧が第１電圧Ｖ１を上回る第２異常動作時において、第１供給部Ｓ１は、第１発電部１１の発電電圧がピーク電圧に近づいた状態において電圧変換部３を起動する。つまり、第２異常動作時において、第１供給部Ｓ１は、入力端子３１への入力電圧である入力電圧Ｖｉｎ１が第１電圧Ｖ１以上に達したのちに、起動部Ｇ１が起動端子に起動電圧Ｖｉｎ３を入力することによって電圧変換部３を起動する。これにより、第２異常動作時においても、電圧変換部３は第１発電部１１の発電電圧の電圧変換動作を行うので、第１発電部１１の発電電圧を有効に利用することができる。
　また、これにより、第２異常動作時において、入力電圧Ｖｉｎ１が十分に高くなった状態で電圧変換部３の変換動作が行なわれるため、電圧変換部３の第１発電部１１からの出力電圧の取り出し効率を向上させることができる。
　また、第２蓄電部Ｃ２と第３蓄電部Ｃ３との間に抵抗Ｒ１が接続されていることによって、第２異常動作時において、第３蓄電部Ｃ３から第２蓄電部Ｃ２に漏れ出る電流を制限することができる。これにより、第３蓄電部Ｃ３から起動端子３２への起動電圧Ｖｉｎ３の入力が不十分となる可能性を低減することができる。
　（３）変形例
　上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上記実施形態の変形例を列挙する。ただし上記実施形態と共通する構成要素については同じ参照符号を付して、適宜その説明を省略する。また、以下に説明する変形例の各構成は、上記実施形態で説明した各構成と適宜組み合わせて適用可能である。
　第１発電部１１は、図７に示すように、静電誘導型の発電機構６を含んでもよい。発電機構６は、基板６１と、基板６１に設けられた第１電極６２と、基板６１に対して振動可能に配置される振動板６４と、振動板６４に設けられた第２電極６３と、を備える。第１電極６２は例えば半永久的な電荷を有する電石（エレクトレット）を含む。第１電極６２と第２電極６３とは図７における左右方向に対向して設けられている。つまり、第１電極６２と第２電極６３とはコンデンサを形成しており、第１電極６２と第２電極６３との間には、電荷が蓄えられた状態となっている。詳細には第２電極６３には、第１電極６２が半永久的に有する電荷と逆の極性の電荷が蓄えられている（静電誘導）。ここで、ユーザによる操作部の操作に応じて、振動板６４が基板６１に対して図７における上下方向に振動することで、第１電極６２と第２電極６３とが形成するコンデンサの静電容量が変化する。この振動板６４の振動による静電容量の変化に伴って、第２電極６３と第１電極６２との間で電荷の移動が発生し、交流電流が発生する。このように、発電機構６は振動板６４の振動を電気エネルギとして取り出す環境発電を行うことができる。
　第２発電部１２は、図８に示すように、ビラリ効果を利用した発電機構７を含んでもよい。発電機構７は、外部からの応力によって透磁率が変化する磁歪素子７１を有する。磁歪素子７１は、例えば図８における左右方向に長い長尺板状である。発電機構７は、磁歪素子７１の長尺方向の一端が固定される基板７２と、磁歪素子７１に巻回されたコイル７３と、を更に含む。磁歪素子７１から発生する磁束は、コイル７３の内側を貫いている。ここで、ユーザによる操作部の操作に応じて、磁歪素子７１の磁歪素子７１の長尺方向の他端が上下方向に振動すると、応力によって磁歪素子７１が歪み、磁歪素子７１の透磁率が変化する。これに伴って磁歪素子７１から発生する磁束が変化する（ビラリ効果）。これにより、コイル７３の内側を貫く磁束も変化し、コイル７３には誘導起電力が生じる。このように、発電機構７は磁歪素子７１の振動を電気エネルギとして取り出す環境発電を行うことができる。
　（４）まとめ
　以上述べたように、第１の態様に係る発電装置（１００）は、第１発電部（１１）と、第２発電部（１２）と、電圧変換部（３）と、第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）と、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）と、遅延回路（Ｃｔ０）と、を備える。電圧変換部（３）は、第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）が接続される入力端子（３１）、及び、起動端子（３２）を有し、入力端子（３１）に入力される入力電圧の電圧値を変更して出力する。第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）のカソードは第１発電部（１１）に接続され、第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）のアノードは起動端子（３２）に接続される。第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のカソードは第２発電部（１２）に接続され、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のアノードは起動端子（３２）に接続される。遅延回路（Ｃｔ０）は、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のアノードと起動端子（３２）との間に接続される抵抗（Ｒ１）と、起動端子（３２）とグランド（ＧＮＤ）との間に接続される第１コンデンサ（Ｃ３）と、を含む。
　この態様によれば、第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）の発電電圧を、各々のピーク電圧に近い値において電圧変換することができ、電圧変換部（３）による電圧変換の変換効率を向上させることができる。また、第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）の一方のみが発電する場合でも、電圧変換部（３）が電圧変換動作を行うことができる。これらにより、第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）の発電電力を有効に利用することができる。
　第２の態様に係る発電装置（１００）では、第１の態様において、第１発電部（１１）のピーク電圧は第２発電部（１２）のピーク電圧よりも高い。
　この態様によれば、第１コンデンサ（Ｃ３）を効率的に充電することができる。
　第３の態様に係る発電装置（１００）は、第１又は第２の態様において、ダイオード（Ｄ１）を更に備える。ダイオード（Ｄ１）のアノードは第２発電部（１２）に接続され、ダイオード（Ｄ１）のカソードは入力端子（３１）に接続される。
　この態様によれば、第１発電部（１１）の発電電圧が第２発電部（１２）の発電電圧よりも高い場合に、第１発電部（１１）から第２発電部（１２）に電流が漏れ出る可能性を低減することができる。
　第４の態様に係る発電装置（１００）では、第１～第３のいずれかの態様において、第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）の降伏電圧である第１電圧（Ｖ１）は、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）の降伏電圧である第２電圧（Ｖ２）よりも高い。
　この態様によれば、第１発電部（１１）による発電電力で電圧変換部（３）が起動する電圧を、第２発電部（１２）による発電電力で電圧変換部（３）が起動する電圧に比べて高い電圧とすることで、電圧変換の変換効率を高めることができる。
　第５の態様に係る発電装置（１００）は、第１発電部（１１）と、第１発電部（１１）と接続された第１供給部（Ｓ１）と、第２発電部（１２）と、第２発電部（１２）と接続された第２供給部（Ｓ２）と、電圧変換部（３）と、を備える。電圧変換部（３）は、第１供給部（Ｓ１）及び第２供給部（Ｓ２）が接続される入力端子（３１）、及び、起動端子（３２）を有し、入力端子（３１）に入力される入力電圧の電圧値を変換して出力する。第１供給部（Ｓ１）の出力電圧のピーク電圧が第１電圧（Ｖ１）を上回るとき、第１供給部（Ｓ１）は、入力電圧が第１電圧（Ｖ１）以上に達したのちに、起動端子（３２）に起動電圧（Ｖｉｎ３）を入力することによって電圧変換部（３）を起動する。第１供給部（Ｓ１）の出力電圧のピーク電圧が第１電圧（Ｖ１）を下回るとき、第２供給部（Ｓ２）は、入力電圧が第１電圧（Ｖ１）よりも小さい第２電圧（Ｖ２）以上に達したのちに、起動端子（３２）に起動電圧（Ｖｉｎ３）を入力することによって電圧変換部（３）を起動する。
　この態様によれば、第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）の発電電圧を、各々のピーク電圧に近い値において電圧変換することができ、電圧変換部（３）による電圧変換の変換効率を向上させることができる。また、第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）の一方のみが発電する場合でも、電圧変換部（３）が電圧変換動作を行うことができる。これらにより、第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）の発電電力を有効に利用することができる。
　第６の態様に係る発電装置（１００）では、第５の態様において、第１供給部（Ｓ１）と第２供給部（Ｓ２）とは起動部（Ｇ１）を含む。起動部（Ｇ１）は、第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）と、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）と、抵抗（Ｒ１）と、第１コンデンサ（Ｃ３）と、第２コンデンサ（Ｃ２）と、を有する。抵抗（Ｒ１）は、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のアノードと起動端子（３２）との間に接続される。第１コンデンサ（Ｃ３）は、起動端子（３２）とグランド（ＧＮＤ）との間に接続される。第２コンデンサ（Ｃ２）は、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のカソードとグランド（ＧＮＤ）との間に接続される。第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）のカソードは第１発電部（１１）に接続され、第１ツェナーダイオード（Ｄｚ１）のアノードは起動端子（３２）に接続される。第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のカソードは第２発電部（１２）に接続され、第２ツェナーダイオード（Ｄｚ２）のアノードは起動端子（３２）に接続される。
　この態様によれば、電圧変換部（３）の起動を遅延させることができる。
　第７の態様に係る発電装置（１００）は、第５又は第６の態様において、ダイオード（Ｄ１）を更に備える。ダイオード（Ｄ１）のアノードは第２発電部（１２）に接続され、ダイオード（Ｄ１）のカソードは入力端子（３１）に接続される。
　この態様によれば、第１発電部（１１）の発電電圧が第２発電部（１２）の発電電圧よりも高い場合に、第１発電部（１１）から第２発電部（１２）に電流が漏れ出る可能性を低減することができる。
　第８の態様に係る発電装置（１００）では、第１～第７のいずれかの態様において、第１発電部（１１）は、振動体（４６、４７）と、振動体（４６、４７）に設けられた圧電素子（１１０、１１２）と、を有する。
　この態様によれば、第１発電部（１１）は、振動体（４６、４７）の振動によって発電することができる。
　第９の態様に係る発電装置（１００）では、第１～第７のいずれかの態様において、第１発電部（１１）は、基板（６１）と、基板（６１）に設けられた第１電極（６２）と、基板（６１）に対して振動可能に配置される振動板（６４）と、振動板（６４）に設けられた第２電極（６３）と、を備える。
　この態様によれば、第１発電部（１１）は、振動板（６４）の振動によって発電することができる。
　第１０の態様に係る発電装置（１００）では、第１～第９のいずれかの態様において、第２発電部（１２）は、コア（４８）と、コア（４８）に巻回されるコイル（１２０）と、を有する。
　この態様によれば、第２発電部（１２）は、コア（４８）の内部を通過する磁束を変化させることによって発電することができる。
　第１１の態様に係る発電装置（１００）では、第１～第９のいずれかの態様において、第２発電部（１２）は、外部からの応力によって透磁率が変化する磁歪素子（７１）を有する。
　この態様によれば、第２発電部（１２）は、磁歪素子（７１）の振動によって発電することができる。
　第１２の態様に係る発電装置（１００）は、第１～第１１のいずれかの態様において、操作部（５１）を更に有する。操作部（５１）が操作されることによって第１発電部（１１）及び第２発電部（１２）が発電を開始する。
　この態様によれば、操作部（５１）に与えられた運動エネルギを電気エネルギに変換することができる。
　なお、第２～第４の態様、及び、第６～第１２の態様は発電装置（１００）に必須の構成ではなく、適宜省略が可能である。
３　電圧変換部
１１　第１発電部
１２　第２発電部
３１　入力端子
３２　起動端子
４６　振動体
４７　振動体
４８　コア
５１　操作部
６１　基板
６２　第１電極
６３　第２電極
６４　振動板
７１　磁歪素子
１００ 発電装置
１１０ 圧電素子
１１２ 圧電素子
１２０ コイル
Ｃ１　第１蓄電部
Ｃ２　第２コンデンサ
Ｃ３　第１コンデンサ
Ｃｔ０ 遅延回路
Ｄ１　ダイオード
Ｄｚ１ 第１ツェナーダイオード
Ｄｚ２ 第２ツェナーダイオード
Ｇ１　起動部
ＧＮＤ　グランド
Ｒ１　抵抗
Ｓ１　第１供給部
Ｓ２　第２供給部
Ｖ１　第１電圧
Ｖ２　第２電圧
Ｖｉｎ３　起動電圧

Claims (12)

  1. 　第１発電部と、
    　第２発電部と、
    　前記第１発電部及び前記第２発電部が接続される入力端子、及び、起動端子を有し、前記入力端子に入力される入力電圧の電圧値を変更して出力する電圧変換部と、
    　第１ツェナーダイオードと、
    　第２ツェナーダイオードと、
    　遅延回路と、を備え、
    　前記第１ツェナーダイオードのカソードは前記第１発電部に接続され、前記第１ツェナーダイオードのアノードは前記起動端子に接続され、
    　前記第２ツェナーダイオードのカソードは前記第２発電部に接続され、前記第２ツェナーダイオードのアノードは前記起動端子に接続され、
    　前記遅延回路は、
    　　前記第２ツェナーダイオードのアノードと前記起動端子との間に接続される抵抗と、
    　　前記起動端子とグランドとの間に接続される第１コンデンサと、を含む
    　　発電装置。
  2. 　前記第１発電部のピーク電圧は前記第２発電部のピーク電圧よりも高い
    　請求項１に記載の発電装置。
  3. 　ダイオードを更に備え、
    　前記ダイオードのアノードは前記第２発電部に接続され、前記ダイオードのカソードは前記入力端子に接続される
    　請求項１又は２に記載の発電装置。
  4. 　前記第１ツェナーダイオードの降伏電圧は、前記第２ツェナーダイオードの降伏電圧よりも高い
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の発電装置。
  5. 　第１発電部と、
    　前記第１発電部と接続された第１供給部と、
    　第２発電部と、
    　前記第２発電部と接続された第２供給部と、
    　前記第１供給部及び前記第２供給部が接続される入力端子、及び、起動端子を有し、前記入力端子に入力される入力電圧の電圧値を変換して出力する電圧変換部と、を備え、
    　前記第１供給部の出力電圧のピーク電圧が第１電圧を上回るとき、前記第１供給部は、前記入力電圧が第１電圧以上に達したのちに、前記起動端子に起動電圧を入力することによって前記電圧変換部を起動し、
    　前記第１供給部の出力電圧のピーク電圧が前記第１電圧を下回るとき、前記第２供給部は、前記入力電圧が前記第１電圧よりも小さい第２電圧以上に達したのちに、前記起動端子に前記起動電圧を入力することによって前記電圧変換部を起動する
    　発電装置。
  6. 　前記第１供給部と前記第２供給部とは起動部を含み、
    　前記起動部は、
    　　第１ツェナーダイオードと、
    　　第２ツェナーダイオードと、
    　　前記第２ツェナーダイオードのアノードと前記起動端子との間に接続される抵抗と、
    　　前記起動端子とグランドとの間に接続される第１コンデンサと、
    　　前記第２ツェナーダイオードのカソードとグランドとの間に接続される第２コンデンサと、を有し、
    　前記第１ツェナーダイオードのカソードは前記第１発電部に接続され、前記第１ツェナーダイオードのアノードは前記起動端子に接続され、
    　前記第２ツェナーダイオードのカソードは前記第２発電部に接続され、前記第２ツェナーダイオードのアノードは前記起動端子に接続される
    　請求項５に記載の発電装置。
  7. 　ダイオードを更に備え、
    　前記ダイオードのアノードは前記第２発電部に接続され、前記ダイオードのカソードは前記入力端子に接続される
    　請求項５又は６に記載の発電装置。
  8. 　前記第１発電部は、振動体と、前記振動体に設けられた圧電素子と、を有する
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の発電装置。
  9. 　前記第１発電部は、基板と、前記基板に設けられた第１電極と、前記基板に対して振動可能に配置される振動板と、前記振動板に設けられた第２電極と、を備える
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の発電装置。
  10. 　前記第２発電部は、コアと、前記コアに巻回されるコイルと、を有する
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の発電装置。
  11. 　前記第２発電部は、外部からの応力によって透磁率が変化する磁歪素子を有する
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の発電装置。
  12. 　操作部を更に有し、
    　前記操作部が操作されることによって前記第１発電部及び前記第２発電部が発電を開始する
    　請求項１～１１のいずれか１項に記載の発電装置。
PCT/JP2023/003569 2022-02-16 2023-02-03 発電装置 WO2023157672A1 (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120688U (ja) * 1990-03-23 1991-12-11
JPH11191959A (ja) * 1997-12-25 1999-07-13 Nec Home Electron Ltd スイッチング電源装置
JP2000023452A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 力率改善回路

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