JP2003502000A - 機械的変動から電力を取出す方法及びシステム - Google Patents

機械的変動から電力を取出す方法及びシステム

Info

Publication number
JP2003502000A
JP2003502000A JP2001500422A JP2001500422A JP2003502000A JP 2003502000 A JP2003502000 A JP 2003502000A JP 2001500422 A JP2001500422 A JP 2001500422A JP 2001500422 A JP2001500422 A JP 2001500422A JP 2003502000 A JP2003502000 A JP 2003502000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
power
circuit
coupling
electrical circuit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2001500422A
Other languages
English (en)
Inventor
ダブリュ．ザ フォース ハーグッド，ネスビット
ガンディ，カムヤー
アール． リーヘイ，ジョナサン
エー． ベント，アーロン
Original Assignee
コンティニューム コントロール コーポレイション
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
Priority claimed from US09/323,739 external-priority patent/US6580177B1/en
Application filed by コンティニューム コントロール コーポレイション filed Critical コンティニューム コントロール コーポレイション
Publication of JP2003502000A publication Critical patent/JP2003502000A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/181—Circuits; Control arrangements or methods

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 機械的パワーを電力へと変換する変換器(12)を変動(14)に結合する段階と；上記変換器におけるピーク電圧が、上記変動のみによる開放変換器のピーク電圧の２倍より大きくなるように、上記変換器に対して電気回路(18)を結合する段階と；上記電気回路を使用して上記変換器からパワーを取出す段階と；エネルギを蓄電素子(20)に蓄積する段階と；を含むパワー取出方法。スイッチング増幅器(16)を使用し、上記変動の過程における異なる時間間隔の間に、パワーは上記変換器から取出され、上記変換器に付与される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 〔発明の背景〕 本発明は、機械的変動からエネルギを取出すこと、特に電力を取出すことに関
する。
【０００２】 機械的エネルギを電気エネルギに変換するたとえば圧電変換器などの変換器は
、変動から電力を取出すべく使用され得る。たとえば海洋波などからパワーを取
出すべく圧電変換器を使用することは公知である。 〔発明の要約〕 たとえば、圧電変換器、反強誘電変換器、電歪型変換器、圧磁変換器、磁歪型
変換器もしくは磁気形状記憶変換器などの変換器は、たとえば機械的変動の形態
のエネルギを電気エネルギに変換すべく使用され得る。機械的エネルギ源として
は：風、海洋波および地動などの環境源；回転機、コンプレッサ、ギヤおよびベ
アリングなどの振動機械；歩行、走行、登坂、手振りなどの人体運動；デバイス
を巻き上げもしくはデバイスを振るなどによる手動入力；自動車の運動、航空機
の運動、衛星の運動などの移動体の運動；橋梁およびビルディングなどの土木構
造の動き；騒音および音声などの音源；ならびに、運動器具に対する衝撃もしく
は運動器具の動作；が挙げられる。
【０００３】 たとえば人間の歩行(locomotion)などから取出される電力は、携帯電話、ペー
ジャ、パーソナル・オーガナイザ、および携帯テープ・プレーヤ、CDプレーヤお
よびラジオの如き消費者個人用電子機器などの、携帯用電力が必要とされる任意
のデバイスに対して使用され得る。たとえばテニス・ラケット(もしくは他の任
意の運動器具)などの振動構造から取出された電力は、変換器と、該変換器の制
振アクチュエータとして使用される支援用電子機器とに自己給電すべく、または
、運動器具もしくは他の特殊効果に関するセンサに給電すべく、使用され得る。
また、たとえば機械運動などから取出されたパワーは、制振アクチュエータとし
て使用される変換器を自己給電すべく、または、たとえば機械および構造の状態
依存保守(condition based maintenance)における遠隔センサおよび無線遠隔測
定に対するパワーを提供すべく使用され得る。
【０００４】 本発明の一態様によれば、パワー取出方法は、機械的パワーを電力へと変換す
る変換器を変動に結合する段階と、上記変換器により知覚されるピーク電圧が、
上記変動のみに依る開放（open circuit）変換器の一切のピーク電圧の２倍より
大きくなるように、上記変換器に対して電気回路を結合する段階と、上記電気回
路を使用して上記変換器からパワーを取出す段階と、取出されたパワーを蓄積す
る段階と、を含む。
【０００５】 本発明のこの側面の各実施例は、以下の特徴の一個以上を含み得る。
【０００６】 取出されて蓄積されたパワーは外部負荷に付与される。上記電気回路を結合す
る段階は、取出されて蓄積されたパワーを上記変換器に付与する段階を含む。上
記電気回路を結合する段階は、上記変換器に対して共振回路を結合する段階を含
む。上記電気回路を結合する段階は、上記変換器に電気接続されたスィッチを制
御する段階を含む。システム状態が監視されると共に、上記スィッチはシステム
状態に基づき制御される。上記スィッチのデューティ・サイクルは制御される。
【０００７】 上記電気回路を結合する段階は、上記変動の振動を増加すべく作用する。代替
的に、上記電気回路を結合する段階は上記変動の振動を減衰すべく作用する。上
記電気回路を結合する段階は、上記変動から取出されたパワーにより上記電気回
路に給電する段階を含む。
【０００８】 ひとつの説明のための実施例においては、上記変動に対して複数の変換器が結
合される。上記変換器を結合する段階は、上記変換器を構造体に対して取付ける
段階を含む。
【０００９】 本発明の別の態様によれば、パワー取出方法は、機械的パワーを電力へと変換
する変換器を変動に結合する段階と、上記変換器に対する電流および該変換器か
らの電流の積分のピークが、上記変動のみに依る短絡（short circuit）変換器
の電流の積分のいずれのピークの２倍より大きくなるように、上記変換器に対し
て電気回路を結合する段階と、上記電気回路を使用して上記変換器からパワーを
取出す段階と、取出されたパワーを蓄積する段階と、を含む。
【００１０】 本発明の別の態様によれば、パワー取出方法は、機械的パワーを電力へと変換
する変換器を変動に結合する段階と、センサにより機械的状態を測定する段階と
、測定された機械的状態に基づき、上記変換器に結合された電気回路を制御する
段階と、上記電気回路を使用して上記変換器からパワーを取出す段階と、取出さ
れたパワーを蓄積する段階と、を含む。
【００１１】 本発明の他の態様によれば、パワー取出方法は、機械的パワーを電力へと変換
する変換器を変動に結合する段階と、上記変動の励起周波数の２倍より大きな周
波数にて当該電気回路のスィッチが切換わるように、上記変換器に結合された電
気回路のスィッチを制御する段階と、上記電気回路を使用して上記変換器からパ
ワーを取出す段階と、取出されたパワーを蓄積する段階と、を含む。
【００１２】 本発明の他の態様によれば、パワー取出方法は、機械的パワーを電力へと変換
する変換器を機械的変動に結合する段階と、上記変動の過程における異なる時間
間隔の間に、上記変換器からパワーを取出し、パワーを上記変換器に付与する段
階と、取出されたパワーを蓄積する段階と、を含む。
【００１３】 本発明のこの側面の各実施例は、以下の特徴の一個以上を含み得る。
【００１４】 上記変換器からパワーを取出し、パワーを上記変換器に付与する上記段階は、
単一サイクルで生ずる。また、上記変換器からパワーを取出し、パワーを上記変
換器に付与する上記段階は、共振回路もしくは増幅器（amplifier electronics
）を使用する。
【００１５】 本発明の他の態様によれば、パワー取出システムは、機械的パワーを電力へと
変換する変換器と、電気回路と、取出されたパワーを蓄積する蓄電素子（storag
e element）とを含む。上記変換器は、変動に結合されるべく配置構成される。
上記電気回路は、上記変換器により変換されるピーク電圧が、上記変動のみに依
る開放変換器のいずれのピーク電圧の２倍より大きくなるように、上記変換器の
両端子間に接続される。
【００１６】 本発明のこの側面の各実施例は、以下の特徴の一個以上を含み得る。
【００１７】 上記回路は、共振回路および整流回路を含む。代替的に、上記回路はたとえば
H形ブリッジもしくは半ブリッジとして配置された増幅器を含む。上記増幅器は
制御回路（control electronics）が制御する。上記制御回路は上記増幅器のデ
ューティ・サイクルを制御する。上記電気回路は、上記電気回路を制御すべく使
用されるシステム状態を監視するセンサを含む。
【００１８】 上記電気回路は、第1および第2端子を備えたインダクタを含む。上記インダク
タの上記第1端子は上記変換器の第1端子に接続される。上記インダクタの上記第
2端子および上記変換器の第2端子には、第1副回路が接続される。上記第1副回路
はスィッチを含む。上記インダクタの上記第2端子および上記変換器の上記第2端
子には、第2副回路が接続される。上記第2副回路はスィッチを含む。
【００１９】 図示実施例において上記電気回路は、第1および第2入力端子ならびに第1およ
び第2出力端子を有する整流回路を含む。上記第1および第2入力端子は、上記変
換器の第1および第2端子間に接続される。インダクタは第1および第2端子を含む
。上記インダクタの上記第1端子は、上記整流回路の上記第1出力端子に接続され
る。上記インダクタの上記第2端子および上記整流回路の上記第2出力端子に対し
ては、スィッチを含む副回路が接続される。
【００２０】 上記蓄電素子はたとえば、コンデンサもしくは充電式バッテリである。上記蓄
電素子は直列接続された２個のコンポーネントを含み得ると共に；上記変換器の
一側は上記２個のコンポーネント間のノードに対して接続される。上記蓄電素子
および上記電気回路は、上記蓄電素子が上記電気回路に対してパワーを供給すべ
く接続される。上記電気回路に対しては独立電源がパワーを供給する。
【００２１】 本発明の他の態様によれば、パワー取出システムは、機械的パワーを電力へと
変換する変換器と、電気回路と、取出されたパワーを蓄積する蓄電素子とを含む
。上記変換器は、変動に結合されるべく配置構成される。上記電気回路は、上記
変換器に対する電流および該変換器からの電流の積分のピークが、上記変動のみ
による短絡変換器の電流の積分の一切のピークの２倍より大きくなる如く、上記
変換器の両端子間に接続される。
【００２２】 本発明の他の態様によれば、パワー取出システムは、機械的パワーを電力へと
変換する変換器と、電気回路と、制御ロジックと、取出されたパワーを蓄積する
蓄電素子とを含む。上記変換器は、機械的変動に結合されるべく配置構成される
。上記電気回路は、上記変換器の両端子間に接続されたスィッチング用電子機器
を含む。上記制御ロジックは、上記変動の励起周波数の２倍より大きな周波数で
上記スィッチング用電子機器を切換える。
【００２３】 本発明のこの側面の各実施例は、以下の特徴の一個以上を含み得る。
【００２４】 センサがシステム状態を測定すると共に、制御されたスィッチの動作は測定さ
れたシステム状態に基づく。上記制御ロジックは上記スィッチング用電子機器を
制御する。上記スィッチング用電子機器のデューティ・サイクルが制御される。
【００２５】 本発明の他の態様によれば、パワー取出システムは、機械的パワーを電力へと
変換する変換器と、電気回路と、取出されたパワーを蓄積する蓄電素子とを含む
。上記変換器は、変動に結合されるべく配置構成される。上記電気回路は、上記
変換器の両端子間に接続されると共に、上記変動の過程における異なる時間間隔
の間に、上記変換器からパワーを取出し、パワーを上記変換器に付与し得る。
【００２６】 本発明の他の態様によれば、パワー取出方法は、機械的パワーを電力へと変換
する変換器を変動に結合する段階と、上記変換器に対して共振回路を結合する段
階と、上記共振回路に対して整流器を結合する段階と、を含む。取出された電力
は外部用途に直接的に給電すべく使用される。
【００２７】 本発明の他の見地に依れば、パワー取出システムは、機械的パワーを電力へと
変換する変換器を含む。上記変換器は、変動に結合されるべく配置構成される。
上記変換器には共振回路が結合され、該共振回路には整流器が結合される。取出
された電力は外部用途に直接的に給電すべく使用される。
【００２８】 本発明の他の見地に依れば、パワー取出システムは、機械的パワーを電力へと
変換する変換器を含む。上記変換器は、変動に結合されるべく配置構成される。
上記変換器の両端子間には、受動的倍電圧整流器が接続される。代替的に、上記
変換器の両端子間にはＮ段並列給電電圧増倍器（N-stage parallel fed voltage
multiplier）が接続される。
【００２９】 本発明の他の態様によれば、たとえば振動機械もしくは運動用具などにおける
変動の振動を減衰する方法は：機械的パワーを電力へと変換する変換器を上記変
動に結合する段階と；上記変換器により変換されるピーク電圧が、上記変動のみ
による開放変換器の一切のピーク電圧の２倍より大きくなるように、上記変換器
に対して電気回路を結合する段階と；上記電気回路を使用して上記変換器からパ
ワーを取出す段階と；取出されたパワーを蓄積もしくは消散する段階と；を含む
。
【００３０】 本発明の他の態様によれば、パワー取出システムは、機械的パワーを電力へと
変換する変換器を含む。上記変換器は、変動に結合されるべく配置構成される。
センサは機械的状態を測定し、上記変換器に結合された電気回路は測定された機
械的状態に基づき制御される。上記電気回路は、上記変換器からパワーを取出し
、取出されたパワーを蓄積すべく配置構成される。
【００３１】 本発明の他の態様による方法は、機械的パワーを電力へと変換する変換器を変
動に結合する段階と、上記変動に対して電気回路を結合する段階と、を含む。上
記電気回路を結合する段階は、上記変換器に供給される全てのパワーが、上記機
械的変動から取出されたパワーから導出されるようにスィッチを制御する段階を
含む。
【００３２】 本発明のこの側面の各実施例は、以下の特徴の一個以上を含み得る。
【００３３】 上記回路全体に対するパワーは、上記機械的変動から取出されたパワーから導
出される。代替的に、上記回路の一部はたとえばバッテリなどの外部電源により
給電される。
【００３４】 本発明の他の態様によるシステムは、機械的パワーを電力へと変換する変換器
を含む。上記変換器は、変動に結合されるべく配置構成される。上記変換器の両
端子間には電気回路が接続される。上記電気回路は、上記変換器に供給される全
てのパワーが、上記機械的変動から取出されたパワーから導出されるように、能
動スイッチを含む。
【００３５】 本発明の他の目的、特徴および利点は添付図面を参照した以下の説明から明ら
かとなろう。 〔好適実施例の説明〕 図１Ａを参照すると、変動14により作用される変換器12から電力を取出す電子
的回路10は：変換器12に対する双方向のパワーの流れ(power flow)を許容するた
とえばスイッチング増幅器、スイッチドキャパシタ増幅器または容量電荷ポンプ
などの任意の増幅器である増幅回路（amplifier electronics）15；制御ロジッ
ク18；および、充電式バッテリ、コンデンサもしくはその組合せなどの蓄電素子
20を含む。増幅回路15は電力の流れを、変換器12から蓄電素子20へ、並びに、蓄
電素子20から変換器12へと提供する。
【００３６】 図１Ｂを参照するとスイッチング増幅器16は、半ブリッジで配置された例えば
MOSFET 32、34、バイポーラ・トランジスタ、IGBTもしくはSCRなどのスィッチと
、ダイオード36、38とを含んでいる。(これに代えて、上記スィッチはダイオー
ド無しで双方向的とすることができる。)MOSFET 32、34は、例えば約10kHz乃至1
00kHzの高周波にてONおよびOFF切換えが行われる。スイッチング増幅器16はイン
ダクタ30を介して変換器12へと接続される。インダクタ30が回路16の高周波スイ
ッチング信号をフィルタリングすべく作用する様に、該インダクタ30の値は、MO
SFET 32、34をスイッチングする高周波数以下で、変動14のエネルギにおける重
要な最高周波数以上に調整されるように選択される。
【００３７】 インダクタ30を通る電流はMOSFET 32、34のスイッチングにより決定されると
共に、以下の４つの段階に分割され得る： 段階Ｉ：MOSFET 32はoffとされ、MOSFET 34はonに切換えられ、インダクタ30
における電流は、該インダクタが変換器12からのエネルギを蓄積するにつれて、
増加する。
【００３８】 段階II：MOSFET 34はoffとされると共にMOSFET 32はonに切換えられ、インダ
クタ30が上記エネルギを放出するにつれて電流はダイオード36を介して蓄電素子
20へと押しやられる。
【００３９】 段階III ：インダクタ30における電流が負になると該電流はダイオード36を流
れるのを止めてMOSFET 32を介して流れ、蓄電素子20からのエネルギはインダク
タ30へと転送される。
【００４０】 段階IV：次にMOSFET 32はoffとされてMOSFET 34はonとされ、ダイオード38を
介して流れる電流は増大し且つインダクタ30に蓄積されたエネルギは変換器12へ
と転送される。
【００４１】 図２Ａは、(i)時間に関してインダクタ30を通る電流、(ii)各段階においてど
のMOSFETもしくはどのダイオードに電流が流れるか、且つ、(iii)各段階におけ
る各MOSFETの状態、を示す４つの段階グラフ的表現である。各スイッチング段階
の間における正味電流は、上記変動の状態と上記各スィッチのデューティ・サイ
クルとに依存して正もしくは負とされ得る。図２Ｂを参照すると電流は全ての４
つの段階の間において正となり得るが、この場合に電流はスィッチ34およびダイ
オード36を介して流れる。代りに図２Ｃを参照すると、電流は全ての４つの段階
の間において負となり得るが、この場合に電流はスィッチ 32およびダイオード3
8を介して流れる。
【００４２】 段階IIの間MOSFET 32はoffとされ段階IVの間MOSFET 34はoffとされ得る、と言
うのも、各段階においてこれらのMOSFETには電流が流れないからである。もし段
階IIおよび段階IVの間MOSFET 32、34がonであれば、MOSFET 32、34にわたるクロ
スコンダクタンス(cross conductance)からのスイッチング損失を減少させるた
めに、一方のMOSFETのoffへの切換えと他方のMOSFETのonへの切換えとの間にデ
ッドタイム（deadtime)が挿入され得る。
【００４３】 図３Ａ乃至図３Ｇを参照すると変換器12から取出されたパワーの例がグラフ的
に表されており、開放変換器(open circuit transducer)の電圧の大きさは10ボ
ルトである(図４Ａ)。この例において、変換器12は2mmの厚さ及び10cm2の面積を
有するPZT-5H圧電変換器である。この変換器の特性は：コンプライアンスSE 33＝
2.07×10-11m2/N、誘電比(dielectric)εT 33／ε0＝3400、および、結合定数d33 ＝593×10-12m/Vである。該変換器のキャパシタンスは15nFである。それに続く
各波形は、厚み方向に250Nの振幅を有する100Hz正弦波変動に対応し、これは上
記変換器上に10Vの開放電圧(open circuit voltage)を生成する。
【００４４】 図３Ａは、変換器12の電圧を時間の関数として示している。電圧のピーク振幅
は、開放変換器のいずれのピーク電圧の２倍より大きい。ここで、上記電圧のピ
ーク振幅は約６０ボルトである。図３Ｂは変換器12に関する電流波形を示し、図
３Ｃは変換器12に関する電荷の波形を示している。蓄電素子20から変換器12への
電流の流れにより、変換器12へのかつ変換器12からの電流の積分のピークは、上
記変動のみに依る短絡変換器(short circuit transducer)の電流の積分のいずれ
のピークの２倍より大きい(図４Ｂおよび図４Ｃを参照)。
【００４５】 上記電圧波形および電流波形の位相調整(phasing)によると、図３Ｄの如く変
換器12に出入りするパワーは、約0.021ワットおよび−0.016ワットのピーク間で
交互発生する。故に、たとえば単一の正弦波サイクル46のような、変換器12に関
する変動14の過程において、パワーは蓄電素子20から変換器12へとかつ変換器12
から蓄電素子20へと流れ、正味パワーは変換器12から蓄電素子20へと流れる。上
記サイクルは正弦波である必要は無く、たとえばその場合に上記変動は、方形波
、三角波、鋸歯状波および制限された帯域幅のホワイトノイズその他におけると
同様複数の周波数の高調波もしくは広範囲な周波数成分を有する。
【００４６】 インダクタ30へのパワーは図３Ｅに示される。上記のMOSFET 32、34の高周波
スイッチングは、パワー波形において理解される。波形が正の場合にパワーはイ
ンダクタ30に蓄積されており、波形が負の場合にパワーはインダクタ30から放出
されている。
【００４７】 図３Ｆおよび図３Ｇには、取出されたパワーおよびエネルギが示される。0.06
秒の期間にわたり、約1.5×10-4ジュールのエネルギが取出される。回路10の利
点は、上記変換器により、その他の場合には生じないであろうより高いピーク電
圧およびピーク電荷(peak charge)が得られることから、上記入力変動から更に
大きなパワーが取出され得ることである。変換器12に対しては適切な振幅を有す
る電圧を印加すると共に変動14に対して位相調整を行うことにより、所定負荷時
において変換器12はその他の場合には生じないであろうより大きな機械的歪みを
受ける。故に、変動14により変換器12に対して更なる仕事が行われ、かつ、回路
10により更なるエネルギが取出され得る。
【００４８】 図１Ｂを再び参照するとMOSFET 32、34のデューティ・サイクルは、変動14の
動きを測定するとともに、変動14の動きに整合すべく時的変化デューティ・サイ
クルを選択することで制御される。これにより、広い周波数範囲の変動に対する
効率的なパワー取出が行われる。制御ロジック18は、変動14の動きもしくは他の
特性を測定するたとえば歪計、微小圧力センサ、PVDF膜、加速度計、もしくは、
アクティブファイバ複合体センサの如き複合体センサ、などのセンサ40および、
制御回路44を含む。センサ40は、スイッチング増幅器16のMOSFET 32、34を駆動
する制御回路44に対してセンサ信号42を供給する。センサ40が測定し得るシステ
ム状態としてはたとえば、力、圧力、電圧もしくは電流の如き振動振幅、振動モ
ード、物理的歪み、位置、変位、加速、電気的もしくは機械的状態、および、そ
れらの任意の組合せもしくはそれらの変化の速度、ならびに、温度、湿度、高度
もしくは大気速度方位(air speed orientation)などが挙げられる。一般に、上
記システムの機械的もしくは電気的な特性に対応する一切の物理的測定可能量で
ある。
【００４９】 MOSFET 32、34のデューティ・サイクルを決定する可能な制御方法もしくはプ
ロセスとしては、速度フィードバック、能動的位置フィードバック、位置・積分
・微分フィードバック(position-integral-derivative feedback)(PID)、線形２
次ガウシアン(linear quadratic Gaussian)(LQG)、モデルベース制御器、または
、多種の動的補償器のいずれか、が挙げられる。
【００５０】 図３Ａ乃至図３Ｇに関して上述された例に関し、100Hzの変動では100kHzのス
イッチング周波数が使用された。インダクタ30と変換器12の時定数が1,000Hzに
対応するように、1.68Hのインダクタ値が選択された。また、MOSFET 32、34のデ
ューティ・サイクルは速度フィードバックを用いて制御された。蓄電素子20に対
する電圧は、60ボルトに設定された。
【００５１】 図１Ａを参照すると、変換器12からパワーを取出す他の代替的制御方法もしく
はプロセスにおいて、回路15で制御される各スィッチのデューティ・サイクルは
、変換器電圧が上記蓄電素子の電圧へと昇圧もしくは降圧されるように、ブース
ト（Boost）変換器もしくはバック（Buck）変換器に対する支配方程式（governi
g equation）に基づき特定される。上記ブースト（Boost）変換器によれば、変
換器12の両端子間に生じる開放電圧が蓄電素子20の電圧より低いときに、変換器
12からのパワー取出が許容される。上記バック（Buck）変換器によれば、変換器
12の両端子間に生じる開放電圧が蓄電素子20の電圧より高いときに、変換器12か
らの効率的なパワー取出が許容される。
【００５２】 上記制御方法もしくはプロセスは、変換器12の電圧の大きさが一定限界値より
低いときにMOSFET 32、34および支援用電子回路（supporting electronics）の
一部がoffとされ、蓄電素子20からの不要なパワーの散逸を防止するような動作
のシャット・ダウン・モードを有することができる。その代りに、上記制御方法
により必要とされるデューティ・サイクルが一定スレッショルド値より大きくも
しくは小さいときに、MOSFET 32、34はシャット・ダウンされることもできる。
【００５３】 図５は、変動14と蓄電素子20との間のパワーの流れと、情報の流れ(点線)とを
示している。機械的変動14からのパワーは、機械的パワーを電力へと変換する変
換器12へと転送される。変換器12からのパワーは、スイッチング増幅器16を介し
て蓄電素子20へと転送される。パワーはまた、蓄電素子20からスイッチング増幅
器16を介して変換器12へも流れ得る。変換器12はつぎに受取った電力を、変動14
を生成する構造体50(図６)に作用する機械的パワーへと変換する。正味パワーは
蓄電素子20へと流れる。
【００５４】 センサ40および制御回路44に対するパワー、ならびに、変換器12により必要と
される周期的なピーク・パワーは、変動14から取出されて蓄電素子20に蓄積され
たエネルギにより供給される。蓄電素子20に蓄積されたエネルギは、更にもしく
はそれに代えて、外部用途48もしくは上記パワー取出回路自体に給電すべく使用
され得る。
【００５５】 上記システムにおける損失としては、変換器12によるエネルギ変換における損
失、ダイオード36、38およびMOSFET 32、34における電圧低下による損失、スイ
ッチング損失、および、回路10を通る寄生抵抗もしくは寄生キャパシタンスが挙
げられる。
【００５６】 上記制御方法もしくはプロセスは、最大パワー生成が望まれるのか、または、
振動減衰アクチュエータとしての変換器の自己給電が望まれるかに依存して変化
し得る。最大パワー生成が所望されるとき、フィードバック制御ループはセンサ
40からの信号を使用してMOSFET 32、34により変換器12に対し電圧を印加するが
、該電圧は、変動14と同相で該変換器12を伸縮する該変換器12への機械的仕事を
増加すべく作用し、本質的に変動14に対して変換器12をやわらかくする。変動14
からは更なるエネルギが取出されるが、変動14を生成する構造体50(図６)の振動
は増大されるだろう。
【００５７】 変換器20が機械的変動14の振動を減衰すべく使用されているとき、フィードバ
ック制御ループはセンサ40からの信号を使用してMOSFET 32、34のデューティ・
サイクルを調節して変換器12に対し電圧を印加するが、該電圧は振動を減衰すべ
く作用する。上記システムは自己給電式の振動減衰を提供する、と言うのも、変
換器12により生成されたパワーは該変換器12に給電して減衰を行うべく使用され
るからである。
【００５８】 図６を参照すると１個以上の変換器20は、たとえば航空機胴体50などの構造体
上の一箇所以上に対して接合、埋設、掛止、リベット止めされるなどして取付け
られると共に、１個の取得／駆動回路(harvesting/drive circuit)16(もしくは
１個以上の取得／駆動回路)に対して接続され得る。機械的変動の負荷および／
または歪みを変換器12に対して伝達し得る任意の機械的接続が使用され得る。機
体50が動くと、変換器12上には機械的変動14が生成される。構造体に対する直接
的取付以外で変換器20に対して機械的入力を転送する他の機械的インタフェース
としては、該機械的インタフェースの外部となる機械的変動が変換器12に対して
連結される機械的増幅器もしくは油圧増幅器の使用が挙げられる。一例はMoonie
(登録商標)構成であるが、該構成は、外部静水圧を、変換器12に好適な方法で作
用する変動へと転換し、機械的変動に応じて電圧もしくは電流を最大化するもの
である。
【００５９】 変換器12はたとえば、圧電変換器、反強誘電変換器、電歪型変換器、圧磁変換
器、磁歪型変換器もしくは磁気形状記憶変換器などである。圧電変換器の例とし
ては、PZT 5H、PZT 4、PZT 8、PMN-PT、微粒子PZTおよびPLZTなどの多結晶質セ
ラミクス；たとえばPVDFおよびPVDF-TFEなどの電歪および強誘電ポリマ；PZN-PT
、PMN-PT、NaBiTi-BaTiおよびBaTiなどの単結晶強誘電材料；および、一般的に1
-3、3-3、0-3もしくは2-2の結合パターンによるアクティブファイバ複合体およ
び粒子複合体などの、これらの材料の複合体；が挙げられる。
【００６０】 変換器12の可能な機械的形態としては：厚み貫通（through thickness）(33)
モード、横断（transverse）(31)もしくは平坦（planer）(p)モード、または剪
断（shear）(15)モードによるディスクもしくはシート；単一層もしくは多層、
バイモルフ、モノモルフ、厚み貫通(33)モードにおける積層配置；ファイバを横
断しもしくはファイバに沿って磁極化されたロッドもしくはファイバ、径方向、
円周方向もしくは軸方向に磁極化されたリング、シリンダもしくはチューブ、径
方向に磁極化された球体、磁気系に対して積層されたロール；が挙げられる。変
換器12は、当該機械的デバイスに対する外部の力／圧力および変形を、変換器12
に対する適切で有益な力／圧力および変形へと変換する機械的デバイスに一体化
され得る。
【００６１】 変動14は、付与された力、付与された変位、または、その組合せとされ得る。
33方向において変換器12に付与された変動に関し、もし変換器12に対する応力振
幅を特定してシステムが設計されるなら、変換器12を形成する材料は、たとえば
k33 2s33 Eなどのkgen 2sgen Eを最大化すべく選択されねばならない。もし変換器12
に対する歪みを特定してシステムが設計されるなら、材料はたとえばk33 2／s33 D などのkgen 2／sgen Dを最大化すべく選択されねばならない。此処で、kgenは変換
器12に関して特に一般化された変動に対する実効材料結合係数であり、sgen Eは
短絡状態における上記変換器の一般化された変動もしくは変位に関する実効コン
プライアンスであり、且つ、sgen Dは開放状態(open circuit condition)におけ
る上記変換器の一般化された変動もしくは変位に関する実効コンプライアンスで
ある。
【００６２】 図７を参照すると好適実施例において、変換器12からパワーを取出す回路110
は、直列接続された２個の蓄積コンポーネント122、124を含む蓄電素子120を含
んでいる。変換器12の一側126は、コンポーネント122、124の中間ノード128に接
続される。この接続は変換器12をバイアスすることから、変換器12に対する電圧
が正もしくは負のときに回路110の作動を可能にする。
【００６３】 図８を参照すると、回路210はH形ブリッジスイッチング増幅器216を含む。第1
の手法において制御ロジック218は、MOSFET 232、232aを共に、MOSFET 234、234
aを共に作動する。
【００６４】 段階Ｉ：MOSFET 232、232aはoffとされ、MOSFET 234、234aはonとされ、電流
はMOSFET 234、234aを通って流れ、変換器12からのエネルギはインダクタ240、2
40aに蓄積される。
【００６５】 段階II：MOSFET 234、234aはoffとされ、MOSFET 232、232aはonに切換えられ
、電流はダイオード236、236aを通って流れ、インダクタ240、240aに蓄積された
エネルギは蓄電素子20へと転送される。
【００６６】 段階III ：電流が負になると電流はダイオード236、236aを通って流れるのを
停止してMOSFET 232、232aを通って流れ、蓄電素子20からのエネルギはインダク
タ240、240aへと転送される。
【００６７】 段階IV：MOSFET 232、232aはoffとされ、ダイオード238、238aを通って流れる
電流は増大し、インダクタ240、240aに蓄積されたエネルギは変換器12へと転送
される。
【００６８】 第2の動作手法においては、変換器12に求められる電圧の極性に依存して任意
の所定時点にて上記H形ブリッジの半分のみが作動される。正電圧が求められる
とき、MOSFET 234aはoff、MOSFET 232aはonとされ、変換器12の接地側226aを接
地する。次に、図２に関して上述したように、MOSFET 232および234が夫々onお
よびoffとされ、変換器12の側226の電圧に影響を与える。変換器12に対する負電
圧が求められるとき、MOSFET 232はoff、MOSFET 234はonとされ、変換器12の側
面226を接地する。次にMOSFET 232aおよび234aは図２に関して上述したようにon
およびoffとされ、変換器12の側面226aの電圧に影響を与える。
【００６９】 図９を参照すると、図８の回路はセンサ40および制御回路44に給電するたとえ
ばバッテリ250などの独立電源を含むことで改変されている。蓄電素子20は依然
として、変換器20に転送し、かつ変換器20から受取るパワーを蓄積する。
【００７０】 図１０Ａを参照すると、簡素化された共振パワー取出回路300は、変換器12か
らのパワーを取出すべく増幅器15の代わりに採用され得る。回路300は、共振回
路302と、整流器304と、制御ロジック306と、たとえば充電式バッテリもしくは
コンデンサなどの蓄電素子20とを含む。共振回路302は、上記変換器に結合され
たときに当該システムにおける電気的共振を生成するコンデンサおよびインダク
タなどの各素子を含む。共振回路302は、変換器12に出入りする電力の流れを提
供する。センサ40および制御回路308は、たとえば分巻調整器を使用して蓄電素
子20の電圧レベルを適合させるため、または、一連の（a bank of）コンポーネ
ントにおいて異なる値を有する種々のインダクタもしくはコンデンサを切換えて
上記共振回路を調整するために使用され得る。
【００７１】 たとえば図１０Ｂを参照すると、圧電変換器12はインダクタ312により形成さ
れた共振回路302に接続される。共振回路302は、インダクタ312の値に依存する
狭周波数帯域で有効である。圧電変換器12のキャパシタンスとインダクタ312の
インダクタンスとの共振周波数が、変動14もしくは機械的システムの共振の支配
的な振動数、複数の振動数もしくはある範囲の振動数に調整されるか、もしくは
その近傍に調整されるように、インダクタ312の値が、選択される。整流器304は
、ダイオード314、316を含む倍電圧整流器である。変換器12から取出されたパワ
ーは、蓄電素子318、320に蓄積される。
【００７２】 磁歪変換器12に対し、共振回路302は変換器12と並列接続されたコンデンサを
含み得る。
【００７３】 インダクタ312の電圧の大きさは、電圧がダイオード314、316の一方を順方向
バイアスするに十分となるまで、共振の結果として増加する。これは、インダク
タ312の電圧が蓄電素子318、320の一方の電圧より大きいときに生ずる。
【００７４】 正弦波変動の場合、回路310を通る電流は、４つの段階で記述され得る。
【００７５】 段階Ｉ：変換器電圧がゼロから増大するとき、該変換器電圧が蓄電素子318、3
20の電圧より小さい間、ダイオード314、316に電流は流れない。
【００７６】 段階II：変換器電圧が蓄電素子318の電圧より大きく増加したとき、ダイオー
ド314は順方向バイアスされ、電流はダイオード314を介して蓄電素子318へと流
れる。
【００７７】 段階III ：変換器電圧が低下するにつれ、ダイオード314、316は逆方向バイア
スされ、再び各ダイオードに電流は流れなくなる。
【００７８】 段階IV：変換器電圧が負となり、蓄電素子320の電圧を超える大きさを有した
とき、ダイオード316は順方向バイアスされると共に電流はダイオード316を介し
て蓄電素子320へと流れる。変換器電圧が増大し始めたとき、ダイオード314、31
6は再び逆方向バイアスされて段階Ｉが反復される。
【００７９】 図１１Ａ乃至図１１Ｇを参照すると、回路310における変換器12から取出され
るパワーの例がグラフとして表されており、変換器12の電圧の開放振幅(open ci
rcuit amplitude)は10ボルトであった。この例においては、図３に関して上述し
たのと同一の変換器および変動が使用される。インダクタおよび変換器の時定数
が100Hzに対応すべく、この例にては168Hのインダクタが使用される。
【００８０】 図１１Ａは、図１０の変換器12の電圧を時間の関数として示している。上記電
圧のピーク振幅は、該電圧が蓄電素子318、320の電圧より大きくなるまで、共振
の結果として増加する。この電圧は、変動14のみによる変換器12の開放電圧(図
４Ａ参照)のいずれのピーク電圧の２倍より大きい。ここで、上記電圧のピーク
振幅は約60ボルトである。(過渡から定常状態が示されているが、上記回路は純
粋な過渡状態のシナリオ（scenario）で動作可能である。) 図１１Ｂは、変換器12の電流波形を示し且つ図１１Ｃは変換器12の充電波形を
示している。上記回路の共振により、変換器12への、かつ変換器12からの電流の
積分のピークは、上記変動のみによる短絡変換器の電流の積分のいずれのピーク
の２倍より大きい(図４Ｂおよび図４Ｃを参照)。
【００８１】 上記電圧波形および電流波形の位相調整によって、図１１Ｄのように変換器12
に出入りするパワーの流れは、約0.02ワットおよび−0.02ワットのピーク間で交
互発生する。したがって、たとえば単一の正弦波サイクル346の間などのように
、変換器12に関する変動14の過程においてパワーは共振回路312から変換器12へ
、また変換器12から共振回路312へと流れ、正味パワーは変換器12から蓄電素子3
18、320へと流れる。上記サイクルは正弦波である必要はなく、たとえばその場
合には、上記変動は、方形波、三角波、鋸歯状波および広帯域ノイズにおけると
同様の複数の周波数の高調波もしくは広範囲な周波数成分を有する。
【００８２】 図１１Ｅには、インダクタ312へのパワーが示される。波形が正のときにパワ
ーはインダクタ312に蓄積され、波形が負のときにパワーはインダクタ312から放
出される。
【００８３】 図１１Ｆおよび図１１Ｇには、取出されたパワーおよびエネルギが示される。
約0.06秒の期間にわたり、約1.0×10-4ジュールのエネルギが取出される。
【００８４】 蓄電素子318、320の電圧は、上記パワー取出の効率を最適化すべく調整される
。たとえば、もし上記変換器に整流器が結合されず、並列接続された変換器およ
びインダクタが同一変動の下で共振しているとすれば、蓄電素子318、320の電圧
は最適には、変換器の定常状態ピーク電圧(peak steady state voltage)の約半
分である。適応システムは、システムの振動数、減衰もしくは挙動を変更すべく
センサを使用することで、共振器に適合しまたは蓄電素子の電圧レベルに適合す
る。
【００８５】 図１２は、変動14と蓄電素子20との間のパワーの流れと、情報の流れ(点線)と
を示している。機械的変動14からのパワーは、機械的パワーを電力へと変換する
変換器12へと転送される。変換器12からのパワーは、共振回路302および整流器3
04を介して蓄電素子20へと転送される。パワーはまた、共振回路302から変換器1
2へも流れ得る。変換器12はつぎに一切の受取電力を、機械的変動14に作用する
機械的パワーへと変換する。
【００８６】 センサ40および制御回路308に対するパワーは、変動14から取出されて蓄電素
子20に蓄積されたエネルギにより供給される。変換器12により必要とされる周期
的ピーク・パワーは、共振回路302により供給される。蓄電素子20に蓄積された
エネルギは振動抑制のために、さらにもしくはこれに代って、外部用途48もしく
は上記パワー取出回路自体に給電するために使用され得る。
【００８７】 蓄電素子を採用するのではなく、外部用途48を直接的に給電するために取出済
パワーが使用され得る。
【００８８】 図１３には、代替的な共振回路322が示される。回路322は、１個のインダクタ
312および全波ブリッジとして接続された４個のダイオード324、326、328、330
を含んでいる。変換器12から取出されたパワーは、蓄電素子332に蓄積される。
【００８９】 回路322を通る電流は４つの段階で記述され得る： 段階Ｉ：変換器電圧がゼロから増大するとき、該変換器電圧が蓄電素子332の
電圧より小さい間、ダイオード324、326、328、330に電流は流れない。
【００９０】 段階II：変換器電圧が蓄電素子332の電圧より大きく増加したとき、ダイオー
ド324、326は順方向バイアスされ且つ電流はダイオード324、326を介して蓄電素
子332へと流れる。
【００９１】 段階III ：変換器電圧が低下するにつれ、全てのダイオードは逆方向バイアス
され、システムは開放回路として作動する。
【００９２】 段階IV：変換器電圧が負となり、蓄電素子332の電圧を超える大きさを有した
とき、ダイオード328および330は順方向バイアスされると共に電流はダイオード
328および330を介して蓄電素子332へと流れる。変換器電圧が増大し始めたとき
、全てのダイオードは逆方向バイアスされて段階Ｉが反復される。
【００９３】 図１４を参照すると、さらに洗練された共振回路350は、２組のコンデンサ／
インダクタ対352、354および355、356と、２個の共振インダクタ357、358とを含
んでいる。各コンデンサ／インダクタ対は、異なる関心周波数に調整される。回
路350は、複数の変動周波数もしくは機械的システムの複数の共振点(resonance)
に調整されるか、もしくはその近傍に調整され得る複数の共振点を有する。回路
350における共振点の個数を増加すべく、付加的なコンデンサおよびインダクタ
が取入れられ得る。各インダクタに対して抵抗を直列もしくは並列に配置するこ
とにより、広帯域動作が達成され得る。図１４は、図１０Ｂと同様に作動する倍
電圧整流器360に接続された共振回路350を示している。
【００９４】 図１０Ｂおよび図１４の異なる共振回路は、全ブリッジ整流器もしくは並列給
電Ｎ倍電圧整流器(N-stage parallel-fed rectifier)などの異なる整流器に対し
て取付けられ得る。
【００９５】 図１５には、変換器12からエネルギを取出す受動的倍電圧整流回路410が示さ
れる。回路410は、ダイオード414、416を含んでいる。変換器12から取出された
パワーは蓄電素子418、420に蓄積される。
【００９６】 回路410を通る電流は４つの段階で記述され得る： 段階Ｉ：変換器電圧がゼロから増大するとき、該変換器電圧が蓄電素子418の
電圧より小さい間、ダイオード414、416に電流は流れない。
【００９７】 段階II：変換器電圧が蓄電素子418の電圧より大きく増加したとき、ダイオー
ド414は順方向バイアスされ、電流はダイオード414を介して蓄電素子418へと流
れる。
【００９８】 段階III ：変換器電圧が低下するにつれ、ダイオード414、416は逆方向バイア
スされ、システムは開放回路として作動する。
【００９９】 段階IV：変換器電圧4が負となり、蓄電素子420の電圧を超える大きさを有した
とき、ダイオード416は順方向バイアスされると共に電流はダイオード416を介し
て蓄電素子420へと流れる。変換器電圧が増大し始めたとき、ダイオード414、41
6は逆方向バイアスされて段階Ｉが反復される。
【０１００】 図１６Ａ乃至図１６Ｆを参照すると、回路410における変換器12から取出され
るパワーの例がグラフとして表されており、変換器12の電圧の開放振幅は10ボル
トであった。図１６Ａは、変換器12の電圧を時間の関数として示している。上記
電圧のピーク振幅は、約5ボルトである。図１６Ｂは、変換器12の電流波形を示
し且つ図１６Ｃは充電波形を示している。
【０１０１】 変換器12に出入りする図１６Ｄのパワーは、約5×10-4ワットのピーク値を有
する。図１６Ｅおよび図１６Ｆには、取出されたパワーおよびエネルギが示され
る。0.06秒の期間にわたり、約0.75×10-5ジュールのエネルギが取出される。
【０１０２】 蓄電素子418、420の電圧はパワー取出を最適化すべく調整される。蓄電素子41
8、420の電圧は最適には、同一の機械的変動を受ける開放変換器に現れる電圧の
約半分である。
【０１０３】 図１７を参照すると、受動的並列給電Ｎ倍電圧整流器430において、蓄電素子4
32の電圧は変動14の電圧の大きさのN倍である。コンデンサ434、436はエネルギ
蓄電素子として作用し、各段階における電圧は前段における電圧より大きい。コ
ンデンサ438、440および442は、ダイオード444乃至449を介して各段階から次段
階へと電荷を移転するポンプとして作用する。整流器430には、上述の共振回路
が取入れられ得る。
【０１０４】 変換器は分割され得ると共に、異なる電極もしくはコイル配置、すなわち、変
換器12に対する様々な電気接続が、電気特性を最適化するために使用され得る。
かかる形態は図１８Ａおよび図１８Ｂにおける圧電変換器に示されるが、この場
合には同一体積の材料および同一の外部変動に対し、異なる電極配置が変換器12
の電圧および電流出力間のトレードオフを与える。たとえば図１８Ａにおいて変
換器12は、長手方向にセグメント化されて電極450、452および454に電気的に並
列接続され、更に大きな電流および更に低い電圧を供給する。図１８Ｂにおいて
、上記変換器はセグメント化されると共に電極456、458、460および462に電気的
に直列接続され、更に大きな電圧および更に小さな電流を供給する。
【０１０５】 図１９を参照すると、変換器501から電力を取出す回路500はインダクタ502と
、２個の対称的な副回路504a、504bとを含んでいる。各副回路504a、504bは、ダ
イオード505a、505b、スィッチング素子506a、506b、蓄電素子507a、507b、およ
び、制御回路508a、508bをそれぞれ有する。スィッチング素子506a、506bはたと
えば、MOSFET、バイポーラ・トランジスタ、IGBTもしくはSCRである。蓄電素子5
07a、507bはたとえば、コンデンサ、充電式バッテリもしくはその組合せである
。
【０１０６】 回路500はまた、変換器501が結合されるたとえば振動機械もしくは運動用具な
どの構造体の振動を減衰するためにも使用され得る。
【０１０７】 回路500の作動は、図２０Ａ乃至図２０Ｃに関して記述される。参考のために
図２０Ａは、回路500が存在しない場合の振動する外部変動による変換器501の電
圧を示している。回路500の動作は４つの段階に分割され得る。図２０Ｂおよび
図２０Ｃは上記４つの段階をグラフとして表しており、図２０Ｂは変換器501の
電圧を時間の関数として示し、図２０Ｃは変換器501を通る電流を時間の関数と
して示している。
【０１０８】 段階Ｉ：変換器501の電圧が振動変動(oscillatory disturbance)に応じて増大
するとき、スィッチ506aおよび506bは両者ともにoff位置であり、各スィッチに
電流は流れない。
【０１０９】 段階II：変換器501の電圧がピークに到達した後、制御回路508aはスィッチ506
aをonとする。変換器501からの電流は、インダクタ502、ダイオード505aおよび
スィッチ506aを介し、エネルギ蓄電素子507aへと流れる。
【０１１０】 段階IIａ：スィッチ506aがonの間、変換器501からの電流の大きさは増大し
、インダクタ502および蓄電素子507aにエネルギを蓄積する。上記プロセスにお
いて、変換器501の電圧は減少すると共に蓄電素子507aの電圧は増大する。イン
ダクタ502の電圧がゼロに到達するまで、電流は変換器501から増大し続ける。
【０１１１】 段階IIｂ：変換器501からの電流が減少し始めると、インダクタ502に蓄積さ
れたエネルギは放出され、変換器501の電圧はゼロ以下へ低下する。これはイン
ダクタ502のエネルギが枯渇するまで継続し、その時点で変換器501の電圧は、段
階IIの開始以前に変換器501が有していた値の負値へと接近する。
【０１１２】 段階III ：スィッチ506a、506bの両者が次の半サイクルに対してoffとされ、
変換器501の電圧は上記振動変動に応じて減少し続ける。
【０１１３】 段階IV：変換器501の電圧が最小値に到達した後、上記回路の対称部分504bが
起動される。制御回路508bはスィッチ506bをonとする。変換器501からの電流は
、インダクタ502、ダイオード505bおよびスィッチ506bを介してエネルギ蓄電素
子507bへと流れる。
【０１１４】 段階IVａ：上記スィッチがonである間、変換器501からの電流の大きさは増
大し、インダクタ502および蓄電素子507bにエネルギを蓄積する。上記プロセス
において、変換器501の電圧は減少すると共に蓄電素子507bの電圧は増大する。
変換器501からの電流は、インダクタ502の電圧がゼロに到達するまで増加する。
【０１１５】 段階IVｂ：変換器501からの電流が減少し始めると、インダクタ502に蓄積さ
れたエネルギは放出され、変換器501の電圧はゼロ以下へ低下する。これはイン
ダクタ502のエネルギが枯渇するまで継続し、その時点で変換器501の電圧は、段
階IVの開始以前に変換器501が有していた値の負値へと接近する。
【０１１６】 上記４つの段階が反復されるとき、変換器501の電圧の大きさは増加する。上
記電圧は、回路500が不在の場合において変換器501の両端子間で測定されるはず
の電圧よりも数倍も高くなり得る。結果として、段階IIおよび段階IVの間におい
て変換器501からは更なるエネルギが取出される。
【０１１７】 図２１を参照すると制御回路508a、508bは、スィッチ506a、506bの電圧を夫々
処理するフィルタ回路531と、スイッチ駆動回路532とを含む。該実施例において
上記制御回路は、バッテリもしくは電源などの図示しない外部電圧源から給電さ
れる。フィルタ回路531は信号を微分し、上記スィッチの電圧が減少し始めたと
きに上記スィッチをonとする。これに加えてフィルタ回路531は、ノイズ除去を
行うコンポーネントと、上記スィッチの電圧が事前指定スレッショルド値より大
きくなれば上記スィッチをonとするためのコンポーネントとを含み得る。フィル
タ回路531はまた、変動の特定モードに応答する共振素子も含み得る。
【０１１８】 図２２を参照すると、代替実施例において上記制御回路は、変換器501からの
電流により充電される蓄電素子541を含む。その場合に蓄電素子541は、フィルタ
回路531およびスイッチ駆動回路532に給電すべく使用される。該実施例は、外部
電源が不要であるという意味において自己給電されている。
【０１１９】 図２３を参照すると、変換器501から電力を取出す自己給電回路550は、制御回
路549a、549bおよび変換器501を作動する外部電力を必要としない。上記回路動
作の段階Ｉの間において(すなわち上記変換器の電圧が増加している間において)
抵抗器552および／または抵抗器554、コンデンサ555およびダイオード557を介し
て充電されるコンデンサ551は、蓄電素子541として作用する。ツェナーダイオー
ド553は、コンデンサ551の電圧が所望制限値を超えるのを防止する。変換器501
の電圧が減少し始めたとき、フィルタ(抵抗器554およびコンデンサ555)はpチャ
ネルMOSFET 556をonとする。MOSFET 556は次にスィッチ506aをonとし、コンデン
サ551に蓄積されたエネルギを使用してMOSFET 556のゲートに給電する。上記プ
ロセスにおいてコンデンサ551は充電され、所望時間間隔の後でスィッチ506aをo
ffとする。次に、上記回路の半分である第2部分（second half）において同一の
プロセスが反復される。
【０１２０】 図２４を参照すると、変換器570から電力を取出す回路569は、整流器571、イ
ンダクタ572、スィッチング素子573、蓄電素子574および制御回路575を含んでい
る。スィッチング素子573はたとえば、MOSFET、バイポーラ・トランジスタ、IGB
TもしくはSCRである。蓄電素子574はたとえば、コンデンサ、充電式バッテリも
しくはその組合せである。制御回路575は、図２３に関して上述した自己給電式
の制御回路549aに対応する。整流器571は、第1および第2入力端子571a、571bな
らびに第1および第2出力端子571c、571dを有する。第1および第2入力端子571a、
571bは変換器570の第1および第2端子570a、570bを介して接続される。インダク
タ572は、第1および第2端子572a、572bを含んでいる。インダクタ572の第1端子5
72aは整流器571の第1出力端子571cに接続される。スィッチング素子573は、イン
ダクタ572の第2端子572bと整流器571の第2出力端子571dとに対して接続される。
【０１２１】 回路569はまた、たとえば振動機械もしくは運動用具などの構造体の振動を減
衰するためにも使用され得る。
【０１２２】 図２５を参照すると、変換器511が取付けられる構造体の振動を減衰する回路5
10は、当該回路内の抵抗器などのエネルギ消散素子513を含んでいる。回路10は
また、インダクタ512および２個の対称的な副回路514a、514bも含んでいる。各
副回路514a、514bは夫々、ダイオード516a、516b、スィッチング素子517a、517b
および制御回路518a、518bを含んでいる。スィッチング素子517a、517bはたとえ
ば、MOSFET、バイポーラ・トランジスタ、IGBTもしくはSCRである。もし、その
他の回路コンポーネントにおける本来的なエネルギ損失が十分なエネルギ消散を
提供するなら、エネルギ消散素子513は省略され得る。
【０１２３】 図２６は、図２３に関して上述された自己給電式の制御回路549a、549bを取入
れた図２５の回路の実施方式を示している。
【０１２４】 図２７を参照すると、変換器521が取付けられる構造の振動を減衰する回路520
は、インダクタ522と、抵抗器などのエネルギ消散素子523と、２個の対称的な副
回路524a、524bとを含んでいる。各副回路524a、524bは夫々、ダイオード525a、
525b、スィッチング素子526a、526bおよび制御回路527a、527bを含んでいる。ス
ィッチング素子516a、526bはたとえば、MOSFET、バイポーラ・トランジスタ、IG
BTもしくはSCRである。もし、その他の回路コンポーネントにおける本来的なエ
ネルギ損失が十分なエネルギ消散を提供するなら、エネルギ消散素子523は省略
され得る。制御回路527a、527bは、図２６に関して上述したようにされ得る。
【０１２５】 図２５および図２７において上記消散素子を配置することにより、所望消散を
提供すべく選択される回路コンポーネントのサイズに影響を与える。個々の配置
は、機械的変動の振動の振幅および周波数と、変換器のキャパシタンスとに依存
する。
【０１２６】 図２８を参照すると、変換器581から電力を取出す回路580は、インダクタ582
と、２個の対称的な副回路583a、583bとを含んでいる。副回路583a、583bの各々
は、一対のダイオード584aおよび585a、584bおよび585b、コンデンサ586a、586b
、インダクタ587a、587b、スィッチング素子588a、588b、制御回路589a、589b、
および、蓄電素子593a、593bを含んでいる。スィッチング素子588a、588bはたと
えば、MOSFET、バイポーラ・トランジスタ、IGBTもしくはSCRである。インダク
タ582は、変換器581の第1端子581aに接続され第1端子582aと、副回路583aに接続
された第2端子582bとを有する。副回路583aはまた、変換器581の第2端子581bに
も接続される。副回路583bもまた、インダクタ582の第2端子582bと変換器581の
第2端子581bとに接続される。蓄電素子593a、593bは比較的に大きなキャパシタ
ンス値を有することから、それらの電圧は、変換器電圧に対して、または、コン
デンサ586a、586bの電圧に対して小さい。ダイオード584a、584b、585a、585bに
よれば、パワーは確実に蓄電素子593a、593bへと流れる。
【０１２７】 回路580はまた、変換器531が結合される振動機械もしくは運動用具などの構造
体の振動を減衰するためにも使用され得る。この目的のために蓄電素子593a、59
3bは、たとえば図２５における如き各抵抗器などの消散素子により置き換えられ
得る。代替的に、図２７におけるのと同様に変換器581に対して並列に消散素子
が接続され得る。もし、その他の回路コンポーネントにおける本来的なエネルギ
損失が十分なエネルギ消散を提供するなら、上記消散素子は省略され得る。
【０１２８】 回路580の動作は、図２９Ａ乃至図２９Ｃを参照して記述される。図２９Ａは
変換器581の電圧を時間の関数として示すと共に、図２０Ｂの波形と比較され得
る。以下に更に記述される、制御回路589a、589bと組合される各副回路中の付加
的なインダクタ587a、587bおよびコンデンサ586a、586bによれば、段階IIおよび
段階IVの間における電圧には複数のステップが引き起こされる。図２９Ｂおよび
図２９Ｃは、段階IIの間における変換器581の電圧およびコンデンサ586aの電圧
を更に詳細に示している。
【０１２９】 段階Ｉ：変換器581の電圧が振動変動に応じて増加するとき、スィッチ588a、5
88bは両者ともにoff位置であり、電流は各スィッチを流れない。コンデンサ586a
の電圧は実効的に、変換器581の電圧と等しい。
【０１３０】 段階II：変換器586aの電圧がピークに到達した後、制御回路589aはスィッチ58
8aをonとする。コンデンサ586aからの電流590は、スィッチ588aを通り、ダイオ
ード585aおよびインダクタ587aを介して流れる。故に、コンデンサ586aの電圧は
迅速に低下する。コンデンサ586aの電圧が変換器581の電圧以下に低下するにつ
れ、電流592は変換器581からインダクタ582およびダイオード584aを介してコン
デンサ586aへと流れる。電流592が電流590より大きくなると、コンデンサ586aの
電圧は減少を停止し、増加し始める。スィッチ588aは、コンデンサ586aの電圧が
増加し始めると、直ちにoffとされる。次に変換器581からの電流により、コンデ
ンサ586aの電圧は、段階IIの開始前における該電圧の値よりも大きくなり得る値
へと迅速に増加する。このプロセスの間に変換器581の電圧は、段階IIの前にお
ける該電圧の値の数分の一へと減少する。短い遅延の後、上記制御回路はスィッ
チ588aを再びonとし、上記プロセスは段階IIの間に数回反復される。故に、変換
器581の電圧は多数のステップで減少する。
【０１３１】 段階III ：次の半サイクルに対してスィッチ588a、588bの両者がoffとされ、
変換器581の電圧は振動的変動に応じて減少し続ける。コンデンサ586bの電圧は
実効的に、変換器581の電圧と等しい。
【０１３２】 段階IV：コンデンサ586bの電圧がピークに到達した後、段階IIのプロセスが副
回路583bに対して反復される。
【０１３３】 上記４つの段階が反復されるにつれ、変換器581の電圧は増大する。段階IIお
よび段階IVの間に生ずる複数のスイチングイベントによって、これらの段階の間
に生ずる変換器電圧の遷移が事実上、遅くされる。結果として、図１９の回路と
比較すると、低周波振動を減衰するプロセスにおいて、変換器581が結合される
構造で引き起こされる高周波ノイズは少なくなる。
【０１３４】 図３０を参照すると、制御回路589aの好適実施例は自己給電しており、外部電
力を必要としない。上記回路動作の段階Ｉの間に（すなわち上記変換器の電圧が
増加している間に)抵抗器610および／または抵抗器615、コンデンサ616、ダイオ
ード621およびトランジスタ617を介し、コンデンサ611が充電される。ツェナー
ダイオード612は、コンデンサ611の電圧が所望制限値を超えるのを防止する。コ
ンデンサ586aの電圧が減少し始めたとき、ハイパスフィルタ(抵抗器615およびコ
ンデンサ616)はpチャネルMOSFET 614をonとする。MOSFET 614は次にスィッチ588
aをonとし、コンデンサ611に蓄積されたエネルギを使用してスィッチ588aのゲー
トに給電する。インダクタ587aおよびスィッチ588aを流れる電流590により、コ
ンデンサ586aの電圧は迅速に減少する。コンデンサ586aの電圧が減少するにつれ
、電流592は変換器581からインダクタ582およびダイオード584aを介してコンデ
ンサ586aへと流れる。電流592が電流590より大きくなると、コンデンサ586aの電
圧は減少を停止して増大を開始し、この時点において、ハイパスフィルタ(コン
デンサ613)はダイオード621を介してMOSFET 614をoffとし、トランジスタ617をo
nとするが、該トランジスタ617はトランジスタ619をonとする。結果として、ス
ィッチ588aはoffとされる。上記プロセスは数回にわたり反復され、変換器581の
電圧は図２９に示された如く多数のステップにより減少する。
【０１３５】 他の実施例は、添付の請求の範囲の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 パワー取出システムのブロック図ある。
【図１Ｂ】 図１Ａのパワー取出システムの特定実施例の回路図である。
【図２Ａ】 図１Ｂの回路のインダクタを通る電流の各段階のグラフである。
【図２Ｂ】 上記インダクタを通る交代的（alternative）電流を示す図である。
【図２Ｃ】 上記インダクタを通る交代的（alternative）電流を示す図である。
【図３Ａ】 図１Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図３Ｂ】 図１Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図３Ｃ】 図１Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図３Ｄ】 図１Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図３Ｅ】 図１Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図３Ｆ】 図１Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図３Ｇ】 図１Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図４Ａ】 開放変換器の電圧の波形を示す図である。
【図４Ｂ】 短絡変換器を通る電流の波形を示す図である。
【図４Ｃ】 短絡変換器を通る電荷の波形を示す図である。
【図５】 図１Ｂのパワー取出システムのブロック図である。
【図６】 図１Ｂのパワー取出システムの変換器を所定構造に取付けた該システムの実施
態様を示す図である。
【図７】 パワー取出システムの代替実施例の回路図である。
【図８】 パワー取出システムの付加的代替実施例の回路図である。
【図９】 パワー取出システムの付加的代替実施例の回路図である。
【図１０Ａ】 共振回路および整流器を含むパワー取出システムのブロック図である。
【図１０Ｂ】 図１０Ａのパワー取出システムの特定実施例の回路図である。
【図１１Ａ】 図１０Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１１Ｂ】 図１０Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１１Ｃ】 図１０Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１１Ｄ】 図１０Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１１Ｅ】 図１０Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１１Ｆ】 図１０Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１１Ｇ】 図１０Ｂの回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１２】 図１０Ｂのパワー取出システムのブロック図である。
【図１３】 共振整流器パワー取出システムの代替実施例の回路図である。
【図１４】 共振整流器パワー取出システムの付加的代替実施例の回路図である。
【図１５】 受動整流器パワー取出システムの回路図である。
【図１６Ａ】 図１５の回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１６Ｂ】 図１５の回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１６Ｃ】 図１５の回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１６Ｄ】 図１５の回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１６Ｅ】 図１５の回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１６Ｆ】 図１５の回路の種々の電圧、電流、パワーおよびエネルギの波形図である。
【図１７】 受動整流器パワー取出システムの代替実施例の回路図である。
【図１８Ａ】 変換器の分割を示す図である。
【図１８Ｂ】 変換器の分割を示す図である。
【図１９】 パワー取出システムの代替実施例の回路図である。
【図２０Ａ】 時間に対する電圧および電流のグラフである。
【図２０Ｂ】 時間に対する電圧および電流のグラフである。
【図２０Ｃ】 時間に対する電圧および電流のグラフである。
【図２１】 図１９のパワー取出システムの制御回路のブロック図である。
【図２２】 自己給電制御回路のブロック図である。
【図２３】 自己給電制御回路を採用したパワー取出システムの回路図である。
【図２４】 パワー取出システムの代替実施例の回路図である。
【図２５】 パワー減衰システムの回路図である。
【図２６】 自己給電式パワー減衰システムの回路図である。
【図２７】 パワー減衰システムの代替実施例の回路図である。
【図２８】 パワー取出システムの付加的代替実施例の回路図である。
【図２９Ａ】 時間対電圧のグラフである。
【図２９Ｂ】 時間対電圧のグラフである。
【図２９Ｃ】 時間対電圧のグラフである。
【図３０】 図２８の回路の制御回路の回路図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ガンディ，カムヤー アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02476，アーリントン，ハワード ストリ ート 15 ＃２ (72)発明者 リーヘイ，ジョナサン アール． アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01778，ウェイランド，ブルック トレイ ル ロード ３ (72)発明者 ベント，アーロン エー． アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01778，ウェイランド，ワイマン タレイ ス 15 Ｆターム(参考） 5H730 AS17 BB14 BB57 DD04 EE48 FG05

Claims (154)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機械的パワーを電力へと変換する変換器を変動に結合する段
    階と、 上記変換器により変換されるピーク電圧が、上記変動のみによる開放変換器の
    いずれのピーク電圧の２倍より大きくなるように、上記変換器に対して電気回路
    を結合する段階と、 上記電気回路を使用して上記変換器からパワーを取出す段階と、 取出されたパワーを蓄積する段階と、 を含む、パワー取出方法。
  2. 【請求項２】 取出されて蓄積されたパワーを外部負荷に付与する段階を更
    に含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 上記電気回路を結合する上記段階は、取出されて蓄積された
    パワーを上記変換器に付与する段階を含む、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変換器に対して共
    振回路を結合する段階を含む、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変換器に電気接続
    されたスィッチの制御を含む、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 上記スィッチの制御は上記スィッチのデューティ・サイクル
    を制御することを含む、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 上記制御段階はシステム状態を監視する段階を含む、請求項
    ５に記載の方法。
  8. 【請求項８】 上記スィッチの制御は、上記システム状態に基づき上記スィ
    ッチのデューティ・サイクルを制御することを含む、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を増加
    すべく作用する、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を減
    衰すべく作用する、請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動から取出さ
    れたパワーにより上記電気回路に給電する段階を含む、請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 上記変換器を結合する上記段階は、複数の変換器を上記変
    動に結合する段階を含む、請求項１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 上記変換器を結合する上記段階は該変換器を構造体に取付
    ける段階を含む、請求項１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 機械的パワーを電力へと変換する変換器を変動に結合する
    段階と、 上記変換器に対する電流および該変換器からの電流の積分のピークが、上記変
    動のみによる短絡変換器の電流の積分のいずれのピークの２倍より大きくなるよ
    うに、上記変換器に対して電気回路を結合する段階と、 上記電気回路を使用して上記変換器からパワーを取出す段階と、 取出されたパワーを蓄積する段階と、 を有する、パワー取出方法。
  15. 【請求項１５】 取出されたパワーを外部負荷に付与する段階を更に含む、
    請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 上記電気回路を結合する上記段階は、取出されたパワーを
    上記変換器に付与する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変換器に対して
    共振回路を結合する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変換器に電気接
    続されたスィッチの制御を含む、請求項１４に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 上記スィッチの制御は上記スィッチのデューティ・サイク
    ルを制御することを含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 上記制御段階はシステム状態を監視する段階を含む、請求
    項１８に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 上記スィッチの制御は、上記システム状態に基づき上記ス
    ィッチのデューティ・サイクルを制御することを含む、請求項２０に記載の方法
    。
  22. 【請求項２２】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を増
    加すべく作用する、請求項１４に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を減
    衰すべく作用する、請求項１４に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動から取出さ
    れたパワーにより上記電気回路に給電する段階を含む、請求項１４に記載の方法
    。
  25. 【請求項２５】 上記変換器を結合する上記段階は、複数の変換器を上記変
    動に結合する段階を含む、請求項１４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 上記変換器を結合する上記段階は該変換器を構造体に取付
    ける段階を含む、請求項１４に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 機械的パワーを電力へと変換する変換器を変動に結合する
    段階と、 センサにより機械的状態を測定する段階と、 測定された機械的状態に基づき、上記変換器に結合された電気回路を制御する
    段階と、 上記電気回路を使用して上記変換器からパワーを取出す段階と、 取出されたパワーを蓄積する段階と、 を含む、パワー取出方法。
  28. 【請求項２８】 取出されたパワーを外部負荷に付与する段階を更に含む、
    請求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 上記電気回路を結合する上記段階は、取出されたパワーを
    上記変換器に付与する段階を含む、請求項２７に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変換器に対して
    共振回路を結合する段階を含む、請求項２７に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変換器に電気接
    続されたスィッチの制御を含む、請求項２７に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 上記スィッチの制御は上記スィッチのデューティ・サイク
    ルを制御することを含む、請求項３１に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を増
    加すべく作用する、請求項２７に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を減
    衰すべく作用する、請求項２７に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動から取出さ
    れたパワーにより上記電気回路に給電する段階を含む、請求項２７に記載の方法
    。
  36. 【請求項３６】 上記変換器を結合する上記段階は、複数の変換器を上記変
    動に結合する段階を含む、請求項２７に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 上記変換器を結合する上記段階は該変換器を構造体に取付
    ける段階を含む、請求項２７に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 機械的パワーを電力へと変換する変換器を変動に結合する
    段階と、 上記変換器に対して電気回路を結合する段階と、 上記変動の励起周波数の２倍より大きな周波数で上記電気回路のスィッチが切
    換わるように該スィッチを制御する段階と、 上記電気回路を使用して上記変換器からパワーを取出す段階と、 取出されたパワーを蓄積する段階と、 を含む、パワー取出方法。
  39. 【請求項３９】 取出されたパワーを外部負荷に付与する段階を更に含む、
    請求項３８に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 上記電気回路を結合する上記段階は、取出されたパワーを
    上記変換器に付与する段階を含む、請求項３８に記載の方法。
  41. 【請求項４１】 上記スィッチを制御する段階は上記スィッチのデューティ
    ・サイクルを制御する段階を含む、請求項３８に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 上記スィッチを制御する上記段階はシステム状態を監視す
    る段階を含む、請求項３８に記載の方法。
  43. 【請求項４３】 上記スィッチを制御する段階は、上記システム状態に基づ
    き上記スィッチのデューティ・サイクルを制御する段階を含む、請求項４２に記
    載の方法。
  44. 【請求項４４】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を増
    加すべく作用する、請求項３８に記載の方法。
  45. 【請求項４５】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を減
    衰すべく作用する、請求項３８に記載の方法。
  46. 【請求項４６】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動から取出さ
    れたパワーにより上記電気回路に給電する段階を含む、請求項３８に記載の方法
    。
  47. 【請求項４７】 上記変換器を結合する上記段階は、複数の変換器を上記変
    動に結合する段階を含む、請求項３８に記載の方法。
  48. 【請求項４８】 上記変換器を結合する上記段階は該変換器を構造体に取付
    ける段階を含む、請求項３８に記載の方法。
  49. 【請求項４９】 機械的パワーを電力へと変換する変換器を機械的変動に結
    合する段階と、 上記変動の過程における異なる時間間隔の間に、上記変換器からパワーを取出
    し、パワーを上記変換器に付与する段階と、 取出されたパワーを蓄積する段階と、 を含む、パワー取出方法。
  50. 【請求項５０】 上記変換器からパワーを取出し、パワーを上記変換器に付
    与する上記段階は単一サイクル内に生ずる、請求項４９に記載の方法。
  51. 【請求項５１】 取出されたパワーを外部負荷に付与する段階を更に含む、
    請求項４９に記載の方法。
  52. 【請求項５２】 パワーを付与する上記段階は、取出されたパワーを上記変
    換器に付与する段階を含む、請求項４９に記載の方法。
  53. 【請求項５３】 上記変換器からパワーを取出し、パワーを上記変換器に付
    与する上記段階は、共振回路を使用する、請求項４９に記載の方法。
  54. 【請求項５４】 上記変換器からパワーを取出し、パワーを上記変換器に付
    与する上記段階は、増幅器を使用する、請求項４９に記載の方法。
  55. 【請求項５５】 上記変換器を結合する上記段階は、複数の変換器を上記変
    動に結合する段階を含む、請求項４９に記載の方法。
  56. 【請求項５６】 上記変換器を結合する上記段階は該変換器を構造体に取付
    ける段階を含む、請求項４９に記載の方法。
  57. 【請求項５７】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって変動に結
    合されるべく配置された変換器と、 上記変換器により変換されるピーク電圧が、上記変動のみによる開放変換器の
    いずれのピーク電圧の２倍より大きくなるように、上記変換器の両端子間に接続
    された電気回路と、 取出されたパワーを蓄積する蓄電素子と、 を含むパワー取出システム。
  58. 【請求項５８】 上記電気回路は共振回路および整流回路を含む、請求項５
    ７に記載のシステム。
  59. 【請求項５９】 上記電気回路は、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記変換器の第1端
    子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の第2端子とに接続された第1副回
    路であって、スィッチを含む第1副回路と、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の上記第2端子とに接続された第2
    副回路であって、スィッチを含む第2副回路と、 を含む、請求項５７に記載のシステム。
  60. 【請求項６０】 上記電気回路は、 第1および第2入力端子と第1および第2出力端子とを含む整流回路であって、上
    記第1および第2入力端子は上記変換器の第1および第2端子間に接続された整流回
    路と、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記整流回路の上
    記第1出力端子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記整流回路の上記第2出力端子とに接続され
    た副回路であって、スィッチを含む副回路と、 を含む、請求項５７に記載のシステム。
  61. 【請求項６１】 上記電気回路は増幅器を含む、請求項５７に記載のシステ
    ム。
  62. 【請求項６２】 上記増幅器はH形ブリッジから成る、請求項６１に記載の
    システム。
  63. 【請求項６３】 上記増幅器は半ブリッジから成る、請求項６１に記載のシ
    ステム。
  64. 【請求項６４】 上記電気回路は、上記増幅器を制御する制御回路を更に含
    む、請求項６１に記載のシステム。
  65. 【請求項６５】 上記制御回路は上記増幅器のデューティ・サイクルを制御
    する、請求項６４に記載のシステム。
  66. 【請求項６６】 上記電気回路は、該電気回路を制御すべく使用されるシス
    テム状態を監視するセンサを更に含む、請求項５７に記載のシステム。
  67. 【請求項６７】 上記蓄電素子はコンデンサから成る、請求項５７に記載の
    システム。
  68. 【請求項６８】 上記蓄電素子は充電式バッテリから成る、請求項５７に記
    載のシステム。
  69. 【請求項６９】 上記蓄電素子は直列接続された２個のコンポーネントから
    成り、上記変換器の一側は上記２個のコンポーネント間のノードに対して接続さ
    れる、請求項５７に記載のシステム。
  70. 【請求項７０】 上記蓄電素子および上記電気回路は、上記蓄電素子が上記
    電気回路に対してパワーを供給するように接続される、請求項５７に記載のシス
    テム。
  71. 【請求項７１】 上記電気回路に対してパワーを供給する独立電源を更に含
    む、請求項５７に記載のシステム。
  72. 【請求項７２】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって変動に結
    合されるべく配置構成された変換器と、 上記変換器に対する電流および該変換器からの電流の積分のピークが、上記変
    動のみによる短絡変換器の電流の積分のいずれのピークの２倍より大きくなるよ
    うに、上記変換器の両端子間に接続された電気回路と、 取出されたパワーを蓄積する蓄電素子と、 を含むパワー取出システム。
  73. 【請求項７３】 上記電気回路は共振回路および整流回路を含む、請求項７
    ２に記載のシステム。
  74. 【請求項７４】 上記電気回路は、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記変換器の第1端
    子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の第2端子とに接続された第1副回
    路であって、スィッチを含む第1副回路と、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の上記第2端子とに接続された第2
    副回路であって、スィッチを含む第2副回路と、 を含む、請求項７２に記載のシステム。
  75. 【請求項７５】 上記電気回路は、 第1および第2入力端子と第1および第2出力端子とを含む整流回路であって、上
    記第1および第2入力端子は上記変換器の第1および第2端子間に接続された整流回
    路と、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記整流回路の上
    記第1出力端子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記整流回路の上記第2出力端子とに接続され
    た副回路であって、スィッチを含む副回路と、 を含む、請求項７２に記載のシステム。
  76. 【請求項７６】 上記電気回路は増幅器を含む、請求項７２に記載のシステ
    ム。
  77. 【請求項７７】 上記増幅器はH形ブリッジから成る、請求項７６に記載の
    システム。
  78. 【請求項７８】 上記増幅器は半ブリッジから成る、請求項７６に記載のシ
    ステム。
  79. 【請求項７９】 上記電気回路は、上記増幅器を制御する制御回路を更に含
    む、請求項７６に記載のシステム。
  80. 【請求項８０】 上記制御回路は上記増幅器のデューティ・サイクルを制御
    する、請求項７９に記載のシステム。
  81. 【請求項８１】 上記電気回路は、該電気回路を制御すべく使用されるシス
    テム状態を監視するセンサを更に含む、請求項７２に記載のシステム。
  82. 【請求項８２】 上記蓄電素子はコンデンサから成る、請求項７２に記載の
    システム。
  83. 【請求項８３】 上記蓄電素子は充電式バッテリから成る、請求項７２に記
    載のシステム。
  84. 【請求項８４】 上記蓄電素子は直列接続された２個の蓄積コンポーネント
    から成り、上記変換器の一側は上記２個のコンポーネント間のノードに対して接
    続される、請求項７２に記載のシステム。
  85. 【請求項８５】 上記蓄電素子および上記電気回路は、上記蓄電素子が上記
    電気回路に対してパワーを供給するように接続される、請求項７２に記載のシス
    テム。
  86. 【請求項８６】 上記電気回路に対してパワーを供給する独立電源を更に含
    む、請求項７２に記載のシステム。
  87. 【請求項８７】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって機械的変
    動に結合されるべく配置構成された変換器と、 上記変換器の両端子間に接続されたスィッチング回路を含む電気回路と、 上記変動の励起周波数の２倍より大きな周波数にて上記スィッチング回路を切
    換える制御ロジックと、 取出されたパワーを蓄積する蓄電素子と、 を含むパワー取出システム。
  88. 【請求項８８】 上記電気回路は、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記変換器の第1端
    子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の第2端子とに接続された第1副回
    路であって、スィッチを含む第1副回路と、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の上記第2端子とに接続された第2
    副回路であって、スィッチを含む第2副回路と、 を含む、請求項８７に記載のシステム。
  89. 【請求項８９】 上記電気回路は、 第1および第2入力端子と第1および第2出力端子とを含む整流回路であって、上
    記第1および第2入力端子は上記変換器の第1および第2端子間に接続された整流回
    路と、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記整流回路の上
    記第1出力端子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記整流回路の上記第2出力端子とに接続され
    た副回路であって、スィッチを含む副回路と、 を含む、請求項８７に記載のシステム。
  90. 【請求項９０】 当該システムはシステム状態を測定するセンサを更に備え
    、上記制御されたスィッチの動作は測定されたシステム状態に基づく、請求項８
    ７に記載のシステム。
  91. 【請求項９１】 上記制御ロジックは上記スィッチング用電子機器のデュー
    ティ・サイクルを制御する、請求項８７に記載のシステム。
  92. 【請求項９２】 上記スィッチング用電子機器はH形ブリッジから成る、請
    求項８７に記載のシステム。
  93. 【請求項９３】 上記スィッチング回路は半ブリッジから成る、請求項８７
    に記載のシステム。
  94. 【請求項９４】 上記蓄電素子はコンデンサから成る、請求項８７に記載の
    システム。
  95. 【請求項９５】 上記蓄電素子は充電式バッテリから成る、請求項８７に記
    載のシステム。
  96. 【請求項９６】 上記蓄電素子は直列接続された２個の蓄電コンポーネント
    から成り、上記変換器の一側は上記２個のコンポーネント間のノードに対して接
    続される、請求項８７に記載のシステム。
  97. 【請求項９７】 上記蓄電素子および上記電気回路は、上記蓄電素子が上記
    電気回路に対してパワーを供給するように接続される、請求項８７に記載のシス
    テム。
  98. 【請求項９８】 上記電気回路に対してパワーを供給する独立電源を更に含
    む、請求項８７に記載のシステム。
  99. 【請求項９９】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって変動に結
    合されるべく配置構成された変換器と、 上記変換器の両端子間に接続された電気回路であって、上記変動の過程におけ
    る異なる時間間隔の間に、上記変換器からパワーを取出し、パワーを上記変換器
    に付与し得る電気回路と、 取出されたパワーを蓄積する蓄電素子と、 を含むパワー取出システム。
  100. 【請求項１００】 上記電気回路は単一サイクル内において上記変換器から
    パワーを取出し、パワーを上記変換器に付与し得る、請求項９９に記載のシステ
    ム。
  101. 【請求項１０１】 上記電気回路は共振回路および整流回路を含む、請求項
    ９９に記載のシステム。
  102. 【請求項１０２】 上記電気回路は、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記変換器の第1端
    子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の第2端子とに接続された第1副回
    路であって、スィッチを含む第1副回路と、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の上記第2端子とに接続された第2
    副回路であって、スィッチを含む第2副回路と、 を含む、請求項９９に記載のシステム。
  103. 【請求項１０３】 上記電気回路は、 第1および第2入力端子と第1および第2出力端子とを含む整流回路であって、上
    記第1および第2入力端子は上記変換器の第1および第2端子間に接続された整流回
    路と、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記整流回路の上
    記第1出力端子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記整流回路の上記第2出力端子とに接続され
    た副回路であって、スィッチを含む副回路と、 を含む、請求項９９に記載のシステム。
  104. 【請求項１０４】 上記電気回路は増幅器を含む、請求項９９に記載のシス
    テム。
  105. 【請求項１０５】 上記増幅器はH形ブリッジから成る、請求項１０４に記
    載のシステム。
  106. 【請求項１０６】 上記増幅器は半ブリッジから成る、請求項１０４に記載
    のシステム。
  107. 【請求項１０７】 上記電気回路は、上記増幅器を制御する制御回路を更に
    含む、請求項１０４に記載のシステム。
  108. 【請求項１０８】 上記制御回路は上記増幅器のデューティ・サイクルを制
    御する、請求項１０７に記載のシステム。
  109. 【請求項１０９】 上記電気回路は、該電気回路を制御すべく使用されるシ
    ステム状態を監視するセンサを更に含む、請求項９９に記載のシステム。
  110. 【請求項１１０】 上記蓄電素子はコンデンサから成る、請求項９９に記載
    のシステム。
  111. 【請求項１１１】 上記蓄電素子は充電式バッテリから成る、請求項９９に
    記載のシステム。
  112. 【請求項１１２】 上記蓄電素子は直列接続された２個の蓄電コンポーネン
    トから成り、上記変換器の一側は上記２個のコンポーネント間のノードに対して
    接続される、請求項９９に記載のシステム。
  113. 【請求項１１３】 上記蓄電素子および上記電気回路は、上記蓄電素子が上
    記電気回路に対してパワーを供給するように接続される、請求項９９に記載のシ
    ステム。
  114. 【請求項１１４】 上記電気回路に対してパワーを供給する独立電源を更に
    含む、請求項９９に記載のシステム。
  115. 【請求項１１５】 機械的パワーを電力へと変換する変換器を変動に結合す
    る段階と、 上記変換器に対して共振回路を結合する段階と、 上記共振回路に対して整流器を結合する段階と、 を含む、パワー取出方法。
  116. 【請求項１１６】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって変動に
    結合されるべく配置構成された変換器と、 上記変換器に結合された共振回路と、 上記共振回路に結合された整流器と、 を含むパワー取出システム。
  117. 【請求項１１７】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって変動に
    結合されるべく配置構成された変換器と、 上記変換器の両端子間に接続された受動的倍電圧整流器と、 を含むパワー取出システム。
  118. 【請求項１１８】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって変動に
    結合されるべく配置構成された変換器と、 上記変換器の両端子間に接続されたＮ段並列給電電圧増倍器と、 を含むパワー取出システム。
  119. 【請求項１１９】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって変動に
    結合されるべく配置構成された変換器と、 機械的状態を測定するセンサと、 上記変換器に結合された電気回路であって、測定された機械的状態に基づき制
    御されると共に、上記変換器からパワーを取出し且つ該取出パワーを蓄積すべく
    配置構成された電気回路と、 を含むパワー取出システム。
  120. 【請求項１２０】 上記電気回路は共振回路を含む、請求項１１９に記載の
    システム。
  121. 【請求項１２１】 上記電気回路は、測定された機械的状態に基づき制御さ
    れるスィッチを備える、請求項１１９に記載のシステム。
  122. 【請求項１２２】 上記変換器に結合すべく配置構成された複数の変換器を
    更に含む、請求項１１９に記載のシステム。
  123. 【請求項１２３】 機械的パワーを電力へと変換する変換器を変動に結合す
    る段階と、 上記変動に対して電気回路を結合する段階であって、 上記電気回路を結合する段階は、上記変換器に供給される全ての電力が、上記
    機械的変動から取出されたパワーから導出されるようにスィッチの制御を行うこ
    とを含む、 パワー取出方法。
  124. 【請求項１２４】 上記回路全体に対するパワーは、上記機械的変動から取
    出されたパワーから導出される、請求項１２３に記載の方法。
  125. 【請求項１２５】 上記回路の一部は外部電源により給電される、請求項１
    ２３に記載の方法。
  126. 【請求項１２６】 上記回路の一部はバッテリにより給電される、請求項１
    ２３に記載の方法。
  127. 【請求項１２７】 取出されたパワーを外部負荷に付与する段階を更に含む
    、請求項１２３に記載の方法。
  128. 【請求項１２８】 上記電気回路を結合する上記段階は上記変換器に対して
    共振回路を結合する段階を含む、請求項１２３に記載の方法。
  129. 【請求項１２９】 上記スィッチの制御は上記スィッチのデューティ・サイ
    クルを制御することを含む、請求項１２３に記載の方法。
  130. 【請求項１３０】 上記制御段階はシステム状態を監視する段階を含む、請
    求項１２３に記載の方法。
  131. 【請求項１３１】 上記スィッチの制御は、上記システム状態に基づき上記
    スィッチのデューティ・サイクルを制御することを含む、請求項１３０に記載の
    方法。
  132. 【請求項１３２】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を
    増加すべく作用する、請求項１２３に記載の方法。
  133. 【請求項１３３】 上記電気回路を結合する上記段階は、上記変動の振動を
    減衰すべく作用する、請求項１２３に記載の方法。
  134. 【請求項１３４】 上記変換器を結合する上記段階は、複数の変換器を上記
    変動に結合する段階を含む、請求項１２３に記載の方法。
  135. 【請求項１３５】 機械的パワーを電力へと変換する変換器であって変動に
    結合されるべく配置構成された変換器と、 上記変換器の両端子間に接続された電気回路であって、上記変換器に供給され
    る全ての電力が、上記機械的変動から取出されたパワーから導出されるように、
    能動スイッチを含む電気回路と、 を含むシステム。
  136. 【請求項１３６】 上記回路の全てに対するパワーは、上記機械的変動から
    取出されたパワーから導出されるように配置構成された、請求項１３５に記載の
    システム。
  137. 【請求項１３７】 上記回路の一部に対してパワーを供給する外部電源を更
    に含む、請求項１３５に記載のシステム。
  138. 【請求項１３８】 上記外部電源はバッテリから成る、請求項１３７に記載
    のシステム。
  139. 【請求項１３９】 変動の振動を減衰すべく配置構成された請求項１３５に
    記載のシステム。
  140. 【請求項１４０】 上記電気回路は、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記変換器の第1端
    子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の第2端子とに接続された第1副回
    路であって、スィッチを含む第1副回路と、 上記インダクタの上記第2端子と上記変換器の上記第2端子とに接続された第2
    副回路であって、スィッチを含む第2副回路と、 を含む、請求項１３５に記載のシステム。
  141. 【請求項１４１】 上記電気回路は、 第1および第2入力端子と第1および第2出力端子とを含む整流回路であって、上
    記第1および第2入力端子は上記変換器の第1および第2端子間に接続された整流回
    路と、 第1および第2端子を含むインダクタであって、該第1端子は上記整流回路の上
    記第1出力端子に接続されたインダクタと、 上記インダクタの上記第2端子と上記整流回路の上記第2出力端子とに接続され
    た副回路であって、スィッチを含む副回路と、 を含む、請求項１３５に記載のシステム。
  142. 【請求項１４２】 上記電気回路は増幅器を含む、請求項１３５に記載のシ
    ステム。
  143. 【請求項１４３】 上記増幅器はH形ブリッジから成る、請求項１４２に記
    載のシステム。
  144. 【請求項１４４】 上記増幅器は半ブリッジから成る、請求項１４２に記載
    のシステム。
  145. 【請求項１４５】 上記電気回路は、上記増幅器を制御する制御回路を更に
    含む、請求項１４２に記載のシステム。
  146. 【請求項１４６】 上記制御回路は上記増幅器のデューティ・サイクルを制
    御する、請求項１４５に記載のシステム。
  147. 【請求項１４７】 上記電気回路は、システム状態を監視するセンサを更に
    含む、請求項１３５に記載のシステム。
  148. 【請求項１４８】 蓄電素子を更に含む、請求項１３５に記載のシステム。
  149. 【請求項１４９】 上記蓄電素子はコンデンサから成る、請求項１４８に記
    載のシステム。
  150. 【請求項１５０】 上記蓄電素子は充電式バッテリから成る、請求項１４８
    に記載のシステム。
  151. 【請求項１５１】 上記蓄電素子は直列接続された２個のコンポーネントか
    ら成り、上記変換器の一側は上記２個のコンポーネント間のノードに対して接続
    される、請求項１４８に記載のシステム。
  152. 【請求項１５２】 上記変換器により知覚されるピーク電圧が、上記機械的
    変動のみによる開放変換器のいずれのピーク電圧より高くなるように、上記スィ
    ッチング用電子機器は上記変換器の両端子間に接続される、請求項８７に記載の
    システム。
  153. 【請求項１５３】 取出された電力は外部用途を直接的に給電すべく使用さ
    れる、請求項１１５に記載の方法。
  154. 【請求項１５４】 取出された電力は外部用途を直接的に給電すべく使用さ
    れるように配置構成された請求項１１６に記載のシステム。
JP2001500422A 1999-06-01 2000-06-01 機械的変動から電力を取出す方法及びシステム Pending JP2003502000A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/323,739 1999-06-01
US09/323,739 US6580177B1 (en) 1999-06-01 1999-06-01 Electrical power extraction from mechanical disturbances
US15853899P 1999-10-08 1999-10-08
US60/158,538 1999-10-08
PCT/US2000/015005 WO2000074224A1 (en) 1999-06-01 2000-06-01 Electrical power extraction from mechanical disturbances

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003502000A true JP2003502000A (ja) 2003-01-14

Family

ID=26855128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001500422A Pending JP2003502000A (ja) 1999-06-01 2000-06-01 機械的変動から電力を取出す方法及びシステム

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6995496B1 (ja)
EP (1) EP1186096A1 (ja)
JP (1) JP2003502000A (ja)
AU (1) AU5868000A (ja)
BR (1) BR0011090A (ja)
CA (1) CA2376063A1 (ja)
WO (1) WO2000074224A1 (ja)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007071238A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Japan Aerospace Exploration Agency 構造物の制振装置
JP2008539688A (ja) * 2005-04-27 2008-11-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 機械エネルギを電気エネルギに変換する装置
JP2009524387A (ja) * 2006-01-23 2009-06-25 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 機械エネルギーを電気エネルギーに変換する方法および装置
JP2009534013A (ja) * 2006-04-18 2009-09-17 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション 機械的振動からエネルギーを収穫するための方法および装置
JP2010517755A (ja) * 2007-02-08 2010-05-27 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 最適化された効率性で機械的な衝撃エネルギーを電気的エネルギーに転換するためのデバイス
JP2010519891A (ja) * 2007-02-23 2010-06-03 ソシエテ ドゥ テクノロジー ミシュラン 容量性負荷の放出方法
JP2010252509A (ja) * 2009-04-15 2010-11-04 Seiko Epson Corp 圧電型発電機
JP2011004598A (ja) * 2010-09-03 2011-01-06 Seiko Epson Corp 圧電型発電機および圧電型発電機を用いた電子機器
WO2011096146A1 (ja) * 2010-02-08 2011-08-11 コニカミノルタホールディングス株式会社 高分子アクチュエータの駆動装置
JP4835888B1 (ja) * 2010-11-15 2011-12-14 セイコーエプソン株式会社 発電装置
JP4835889B1 (ja) * 2010-11-18 2011-12-14 セイコーエプソン株式会社 発電装置、電子機器および移動手段
JP2012015511A (ja) * 2004-02-26 2012-01-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 回路
JP2012080596A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Dainippon Printing Co Ltd 圧電素子発電回路
JP2012152009A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Seiko Epson Corp 発電装置、２次電池及び電子機器
JP2013081278A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Seiko Epson Corp 発電装置、発電装置の制御方法、電子機器、および移動手段
JP2013081281A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Seiko Epson Corp 発電装置、電子機器、移動手段及び発電装置の制御方法
JP2013080768A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Seiko Epson Corp 発電装置、発電装置の制御方法、電子機器、および移動手段
JP2013081286A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Seiko Epson Corp 発電装置、電子機器、移動手段および発電装置の制御方法
JP2013523080A (ja) * 2010-03-19 2013-06-13 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 圧電振動ハーベスタから最大電力を抽出するためのコンバータ及び方法
JP2013526825A (ja) * 2010-05-20 2013-06-24 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 再分極可能な圧電エネルギ変換器からの電気エネルギ出力結合の改善
JP2015517785A (ja) * 2012-05-10 2015-06-22 シングル ブイ ムーリングス インコーポレイテッド 連続電流によるｅａｐ変換効率の向上
JP2020129881A (ja) * 2019-02-08 2020-08-27 Ntn株式会社 測定ユニットおよび発電装置
JP2021507668A (ja) * 2017-12-19 2021-02-22 シングル・ブイ・ムーリングス・インコーポレイテッド 可変静電容量トランスデューサのためのスイッチ支援型ダイオードクランプエネルギーハーベスティングシステム

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1177816B1 (en) 2000-08-01 2004-11-03 Head Technology GmbH Racket for ball sports and method for manufacturing thereof
US6655035B2 (en) 2000-10-20 2003-12-02 Continuum Photonics, Inc. Piezoelectric generator
US6528928B1 (en) * 2001-08-20 2003-03-04 Ocean Power Technologies, Inc. Switched resonant power conversion electronics
US6522048B1 (en) * 2001-08-20 2003-02-18 Ocean Power Technologies, Inc. Sensors for power conversion systems
ATE337835T1 (de) 2002-01-14 2006-09-15 Head Technology Gmbh Verbesserter ski, verfahren zum versteifen des skis und verfahren zum herstellen des skis
US6894460B2 (en) 2003-01-09 2005-05-17 The Boeing Company High efficiency passive piezo energy harvesting apparatus
FR2853160B1 (fr) * 2003-03-31 2008-12-19 Insa De Lyon Conversion d'energie mecanique en energie electrique a grande efficacite a partir d'elements piezoelectriques associes a un dipole a commutation synchronisee
US7423515B1 (en) * 2003-04-10 2008-09-09 Biogy Inc. FPALM II fingerprint authentication lock mechanism II
FR2854006B1 (fr) * 2003-04-18 2006-03-31 Insa De Lyon Generateur d'energie electrique a partir d'elements piezoelectriques soumis a une vibration mecanique, comprenant un convertisseur statique d'optimisation de l'energie produite
FR2856126B1 (fr) * 2003-06-11 2005-07-15 Insa De Lyon Dispositif pour augmenter l'efficacite d'un amortisseur piezoelectrique de vibrations mecaniques de type semi-passif
ITTO20030550A1 (it) * 2003-07-15 2005-01-16 Fiat Ricerche Circuito elevatore di tensione per l'alimentazione di
JP2005130624A (ja) * 2003-10-24 2005-05-19 Hitachi Ltd 発電装置および発電方法
FI117364B (fi) * 2004-05-21 2006-09-15 Valtion Teknillinen Energiantuotantojärjestely
US7262543B2 (en) * 2004-09-08 2007-08-28 United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration System and method for monitoring piezoelectric material performance
US20090228714A1 (en) * 2004-11-18 2009-09-10 Biogy, Inc. Secure mobile device with online vault
US8209751B2 (en) * 2004-11-18 2012-06-26 Biogy, Inc. Receiving an access key
US7565548B2 (en) * 2004-11-18 2009-07-21 Biogy, Inc. Biometric print quality assurance
US20080288786A1 (en) * 2004-12-20 2008-11-20 Michael Stephen Fiske System with access keys
GB2425160B (en) * 2005-04-12 2010-11-17 Perpetuum Ltd An Electromechanical Generator for, and method of, Converting Mechanical Vibrational Energy into Electrical Energy
US20060237968A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Rockwell Scientific Licensing, Llc High efficiency power converter for energy harvesting devices
DE102005027645A1 (de) * 2005-06-15 2006-12-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines kapazitiven Elements
DE112006003268B4 (de) * 2005-12-01 2014-09-25 Finishing Brands Holdings Inc. Elektrischer Generator
US7646135B1 (en) 2005-12-22 2010-01-12 Microstrain, Inc. Integrated piezoelectric composite and support circuit
FR2895775B1 (fr) * 2006-01-03 2008-02-29 Alcatel Sa Dispositif d'amortissement actif des vibrations subies par un element fragile d'un equipement en mouvement, a auto-alimentation
US7692411B2 (en) * 2006-01-05 2010-04-06 Tpl, Inc. System for energy harvesting and/or generation, storage, and delivery
WO2007087383A2 (en) * 2006-01-25 2007-08-02 The Regents Of The University Of California Energy harvesting by means of thermo-mechanical device utilizing bistable ferromagnets
WO2007131227A2 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Advanced Cerametrics, Inc. Self-powered portable electronic device
US7864507B2 (en) 2006-09-06 2011-01-04 Tpl, Inc. Capacitors with low equivalent series resistance
US8736151B2 (en) * 2006-09-26 2014-05-27 Velos Industries, LLC Electric generator
WO2008049124A2 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Boise State University Magnetomechanical transducer, and apparatus and methods of harvesting energy
WO2008061166A2 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Boise State University Multi-state memory and multi-functional devices comprising magnetoplastic or magnetoelastic materials
US7701120B2 (en) * 2006-12-02 2010-04-20 Omnitek Partners Llc Piezoelectric generators for munitions fuzing and the like
US20120267982A1 (en) * 2006-12-22 2012-10-25 The Regents Of The University Of California Non-contact mechanical energy harvesting device and method utilizing frequency rectification
EP2109931B1 (en) 2007-01-29 2015-03-11 Drexel University Energy harvesting device
US7839058B1 (en) * 2007-01-29 2010-11-23 Microstrain, Inc. Wideband vibration energy harvester
US20080252174A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Advanced Cerametrics, Inc. Energy harvesting from multiple piezoelectric sources
US7948215B2 (en) * 2007-04-19 2011-05-24 Hadronex, Inc. Methods and apparatuses for power generation in enclosures
TW200903975A (en) * 2007-07-09 2009-01-16 Micro Base Technology Corp Piezoelectric miniature pump and its driving circuit
US8586194B2 (en) 2007-08-30 2013-11-19 Boise State University Polycrystalline foams exhibiting giant magnetic-field-induced deformation and methods of making and using same
US8354778B2 (en) * 2007-09-18 2013-01-15 University Of Florida Research Foundation, Inc. Dual-mode piezoelectric/magnetic vibrational energy harvester
US8143765B1 (en) * 2008-01-30 2012-03-27 TBT Group, Inc. Self-powering headset, devices and related methods
US8008843B2 (en) * 2009-07-13 2011-08-30 Loki Incorporated Energy generator systems with a voltage-controlled switch
CN102023065B (zh) * 2009-09-11 2016-04-13 北京京东方光电科技有限公司 用于检测液晶面板生产中毛刷压入量的接触力测量基板
US20110156532A1 (en) * 2009-12-24 2011-06-30 Churchill David L Integrated Piezoelectric Composite and Support Circuit
TWI443963B (zh) * 2010-09-17 2014-07-01 Tung Thih Electronic Co Ltd And a control device capable of suppressing the residual vibration of a piezoelectric element
JP4811537B1 (ja) * 2011-02-17 2011-11-09 セイコーエプソン株式会社 発電装置
US8604676B1 (en) * 2011-03-22 2013-12-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Crystalline relaxor-ferroelectric phase transition transducer
JP2012231595A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Canon Inc 振動装置の駆動回路、塵埃除去装置及び振動型アクチュエータにおける振動装置の駆動回路
EP2518883B1 (en) 2011-04-29 2016-03-30 STMicroelectronics S.r.l. System and method for efficiently harvesting environmental energy
DE102012102396A1 (de) * 2012-03-21 2013-09-26 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Leistungstransformator mit elektronischen Bauelementen
US8513854B1 (en) * 2012-03-29 2013-08-20 General Electric Company Piezoelectric driver
US9595893B2 (en) 2012-07-23 2017-03-14 Schlumberger Technology Corporation Non-stationary multi-frequency vibration energy harvesting with tunable electrical impedance
US9652013B2 (en) * 2012-09-11 2017-05-16 Maxim Integrated Products, Inc. Piezo driver having passive energy storage component recharging capability
ITTO20120847A1 (it) 2012-09-27 2014-03-28 St Microelectronics Srl Interfaccia di raccolta di energia con efficienza migliorata, metodo per operare l'interfaccia di raccolta di energia, e sistema di raccolta di energia comprendente l'interfaccia di raccolta di energia
ITTO20120846A1 (it) * 2012-09-27 2014-03-28 St Microelectronics Srl Interfaccia di raccolta di energia a basso consumo ed elevata efficienza, metodo per operare l'interfaccia di raccolta di energia, e sistema comprendente l'interfaccia di raccolta di energia
FR2997247B1 (fr) 2012-10-22 2016-12-09 Commissariat Energie Atomique Generateur d'electricite et recuperateur d'energie
US9455649B2 (en) * 2013-06-10 2016-09-27 United Arab Emirates University Apparatus and method for energy harvesting
US10135364B2 (en) * 2013-10-08 2018-11-20 Radiance Technologies, Inc. Systems and methods for generating high voltage pulses
TWI571781B (zh) * 2015-09-01 2017-02-21 國立清華大學 具有穀物材料之發電裝置與觸控裝置
US10938328B2 (en) * 2016-06-22 2021-03-02 General Electric Company Harvesting energy from composite aircraft engine components
US11209007B2 (en) 2017-09-25 2021-12-28 Fluid Handling Llc Converting mechanical energy from vibration into electrical energy to power a circuit board for condition monitoring of rotating machinery

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3666976A (en) 1965-11-10 1972-05-30 Robert D Gourlay Fluid operated electric generator utilizing a piezoelectric device
US3500799A (en) * 1967-09-27 1970-03-17 Physics Int Co Electromechanical control system
US3626310A (en) * 1970-03-06 1971-12-07 Gen Electric Frequency discriminator
US3819963A (en) 1972-02-04 1974-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd High voltage generating piezoelectric igniter
JPS52127091A (en) 1976-04-16 1977-10-25 Seiko Instr & Electronics Ltd Portable generator
US4467236A (en) 1981-01-05 1984-08-21 Piezo Electric Products, Inc. Piezoelectric acousto-electric generator
US4387318A (en) 1981-06-04 1983-06-07 Piezo Electric Products, Inc. Piezoelectric fluid-electric generator
US4504761A (en) 1981-12-28 1985-03-12 Triplett Charles G Vehicular mounted piezoelectric generator
US4459539A (en) 1982-07-12 1984-07-10 Hewlett-Packard Company Charge transfer constant volt-second regulator
US4442372A (en) 1982-11-22 1984-04-10 Walton Energy Systems Co. Piezo electric apparatus for generating electricity
US4536700A (en) 1984-03-28 1985-08-20 United Technologies Corporation Boost feedforward pulse width modulation regulator
US4546421A (en) 1984-03-28 1985-10-08 United Technologies Corporation Flyback feedforward pulse width modulation regulator
US4629970A (en) 1985-01-30 1986-12-16 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson Switching convertor for generating a constant magnitude dc output voltage from a dc input voltage having a varying magnitude
US4595856A (en) 1985-08-16 1986-06-17 United Technologies Corporation Piezoelectric fluidic power supply
US4933230A (en) 1986-09-17 1990-06-12 American Cyanamid Piezoelectric composites
US4743789A (en) * 1987-01-12 1988-05-10 Puskas William L Variable frequency drive circuit
US4849668A (en) * 1987-05-19 1989-07-18 Massachusetts Institute Of Technology Embedded piezoelectric structure and control
US4845338A (en) 1988-04-04 1989-07-04 Nikola Lakic Inflatable boot liner with electrical generator and heater
KR900700935A (ko) 1988-01-25 1990-08-17 야마무라 가쯔미 발전장치 부착 전자 팔목시계
US4853580A (en) 1988-08-05 1989-08-01 Tektronix, Inc. Piezoelectric pulse generator
JPH07122830B2 (ja) * 1989-05-31 1995-12-25 新技術事業団 超精密位置決め装置
JPH0726473B2 (ja) * 1989-06-21 1995-03-22 株式会社大林組 逆巻型枠の吊下方法
WO1991017351A1 (en) * 1990-05-08 1991-11-14 Caterpillar Inc. An apparatus for driving a piezoelectric actuator
US5404067A (en) 1990-08-10 1995-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Bonded piezoelectric bending transducer and process for producing the same
US5033496A (en) * 1990-09-18 1991-07-23 Itt Corporation Current to pressure transducer
US5305507A (en) 1990-10-29 1994-04-26 Trw Inc. Method for encapsulating a ceramic device for embedding in composite structures
JPH04179286A (ja) 1990-11-14 1992-06-25 Nec Corp 積層圧電アクチュエータ
US5245242A (en) 1992-04-13 1993-09-14 Rockwell International Corporation Efficiency driver system for piezoelectrics
US5656779A (en) * 1992-12-04 1997-08-12 Trw Inc. Apparatus and method for producing structural and acoustic vibrations
US5525853A (en) * 1993-01-21 1996-06-11 Trw Inc. Smart structures for vibration suppression
US6252334B1 (en) * 1993-01-21 2001-06-26 Trw Inc. Digital control of smart structures
US5801475A (en) * 1993-09-30 1998-09-01 Mitsuteru Kimura Piezo-electricity generation device
US6420819B1 (en) 1994-01-27 2002-07-16 Active Control Experts, Inc. Packaged strain actuator
FR2717637B1 (fr) 1994-03-18 1996-06-07 Metravib Sa Dispositif piézoélectrique pour charger un accumulateur d'énergie électrique équipant un objet soumis à des vibrations.
JP3432001B2 (ja) * 1994-06-27 2003-07-28 キヤノン株式会社 振動波装置
US5493543A (en) * 1994-11-07 1996-02-20 Timex Corporation Capacitive charge pump driver circuit for piezoelectric alarm
JPH09205781A (ja) 1995-02-01 1997-08-05 Seiko Epson Corp 圧電体発電装置及びこれを備えた携帯型電力供給装置、携帯型電子機器
US5839508A (en) 1995-02-09 1998-11-24 Baker Hughes Incorporated Downhole apparatus for generating electrical power in a well
US5578889A (en) 1995-02-14 1996-11-26 Ocean Power Technologies, Inc. Piezoelectric generation of electrical power from surface waves on bodies of water using suspended weighted members
US5552657A (en) 1995-02-14 1996-09-03 Ocean Power Technologies, Inc. Generation of electrical energy by weighted, resilient piezoelectric elements
US5548177A (en) 1995-02-14 1996-08-20 Ocean Power Technologies, Inc Piezoelectric generator protection
US5814921A (en) 1995-03-13 1998-09-29 Ocean Power Technologies, Inc. Frequency multiplying piezoelectric generators
US5512795A (en) 1995-03-13 1996-04-30 Ocean Power Technologies, Inc. Piezoelectric electric energy generator
US5775715A (en) 1995-08-01 1998-07-07 K-2 Corporation Piezoelectric damper for a board such as a snow ski or snowboard
US5621264A (en) 1995-08-07 1997-04-15 Ocean Power Technologies, Inc. Water craft using piezoelectric materials
US5552656A (en) * 1995-08-07 1996-09-03 Ocean Power Technologies, Inc. Self-powered anti-fouling device for watercraft
US5857694A (en) 1995-09-29 1999-01-12 Active Control Experts, Inc. Adaptive sports implement
US5703474A (en) 1995-10-23 1997-12-30 Ocean Power Technologies Power transfer of piezoelectric generated energy
JPH09233862A (ja) 1995-12-18 1997-09-05 Seiko Epson Corp 圧電体を用いた発電方法、発電装置および電子機器
US5783898A (en) 1996-02-26 1998-07-21 Mcdonnell Douglas Corporation Piezoelectric shunts for simultaneous vibration reduction and damping of multiple vibration modes
JPH09247968A (ja) * 1996-03-06 1997-09-19 Minolta Co Ltd 電気機械変換素子を使用した駆動装置
FR2749875B1 (fr) * 1996-06-17 1999-10-08 Dawalibi Nofal Dispositif de verrouillage electronique
US5900690A (en) * 1996-06-26 1999-05-04 Gipson; Lamar Heath Apparatus and method for controlling an ultrasonic transducer
US5779149A (en) * 1996-07-02 1998-07-14 Siemens Automotive Corporation Piezoelectric controlled common rail injector with hydraulic amplification of piezoelectric stroke
US6102426A (en) 1997-02-07 2000-08-15 Active Control Experts, Inc. Adaptive sports implement with tuned damping
DE19733560B4 (de) * 1997-08-02 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Laden und Entladen eines piezoelektrischen Elements
RU2150170C1 (ru) 1997-10-30 2000-05-27 Нунупаров Мартын Сергеевич Способ питания электронной системы и устройство для его осуществления
JPH11341837A (ja) * 1998-05-28 1999-12-10 Nippon Soken Inc 圧電型電源装置
US6252336B1 (en) * 1999-11-08 2001-06-26 Cts Corporation Combined piezoelectric silent alarm/battery charger
DE60011038T2 (de) * 2000-04-01 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Zeit und Fall-kontrolliertes Aktivierungssystem für die Aufladung und die Entladung von piezoelektrischen Elementen
US6486589B1 (en) * 2000-05-03 2002-11-26 Intel Corporation Circuit card assembly having controlled vibrational properties

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8678958B2 (en) 2004-02-26 2014-03-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Sports implement, amusement tool, and training tool
JP2012015511A (ja) * 2004-02-26 2012-01-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 回路
JP2008539688A (ja) * 2005-04-27 2008-11-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 機械エネルギを電気エネルギに変換する装置
JP2007071238A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Japan Aerospace Exploration Agency 構造物の制振装置
JP4714937B2 (ja) * 2005-09-05 2011-07-06 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 構造物の制振装置
JP2009524387A (ja) * 2006-01-23 2009-06-25 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 機械エネルギーを電気エネルギーに変換する方法および装置
JP2009534013A (ja) * 2006-04-18 2009-09-17 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション 機械的振動からエネルギーを収穫するための方法および装置
JP2010517755A (ja) * 2007-02-08 2010-05-27 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 最適化された効率性で機械的な衝撃エネルギーを電気的エネルギーに転換するためのデバイス
JP2010519891A (ja) * 2007-02-23 2010-06-03 ソシエテ ドゥ テクノロジー ミシュラン 容量性負荷の放出方法
JP2010252509A (ja) * 2009-04-15 2010-11-04 Seiko Epson Corp 圧電型発電機
JP4816831B2 (ja) * 2010-02-08 2011-11-16 コニカミノルタホールディングス株式会社 高分子アクチュエータの駆動装置
WO2011096146A1 (ja) * 2010-02-08 2011-08-11 コニカミノルタホールディングス株式会社 高分子アクチュエータの駆動装置
JP2013523080A (ja) * 2010-03-19 2013-06-13 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 圧電振動ハーベスタから最大電力を抽出するためのコンバータ及び方法
JP2013526825A (ja) * 2010-05-20 2013-06-24 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 再分極可能な圧電エネルギ変換器からの電気エネルギ出力結合の改善
JP2011004598A (ja) * 2010-09-03 2011-01-06 Seiko Epson Corp 圧電型発電機および圧電型発電機を用いた電子機器
JP2012080596A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Dainippon Printing Co Ltd 圧電素子発電回路
US8604666B2 (en) 2010-11-15 2013-12-10 Seiko Epson Corporation Power generating device and electronic component
US9608548B2 (en) 2010-11-15 2017-03-28 Seiko Epson Corporation Power generating device and electronic component
JP4835888B1 (ja) * 2010-11-15 2011-12-14 セイコーエプソン株式会社 発電装置
US8604673B2 (en) 2010-11-18 2013-12-10 Seiko Epson Corporation Power generating device, electronic apparatus, and transportation apparatus
JP4835889B1 (ja) * 2010-11-18 2011-12-14 セイコーエプソン株式会社 発電装置、電子機器および移動手段
JP2012152009A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Seiko Epson Corp 発電装置、２次電池及び電子機器
JP2013081286A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Seiko Epson Corp 発電装置、電子機器、移動手段および発電装置の制御方法
JP2013080768A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Seiko Epson Corp 発電装置、発電装置の制御方法、電子機器、および移動手段
JP2013081281A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Seiko Epson Corp 発電装置、電子機器、移動手段及び発電装置の制御方法
JP2013081278A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Seiko Epson Corp 発電装置、発電装置の制御方法、電子機器、および移動手段
JP2015517785A (ja) * 2012-05-10 2015-06-22 シングル ブイ ムーリングス インコーポレイテッド 連続電流によるｅａｐ変換効率の向上
JP2021507668A (ja) * 2017-12-19 2021-02-22 シングル・ブイ・ムーリングス・インコーポレイテッド 可変静電容量トランスデューサのためのスイッチ支援型ダイオードクランプエネルギーハーベスティングシステム
JP7280267B2 (ja) 2017-12-19 2023-05-23 シングル・ブイ・ムーリングス・インコーポレイテッド 可変静電容量トランスデューサのためのスイッチ支援型ダイオードクランプエネルギーハーベスティングシステム
JP2020129881A (ja) * 2019-02-08 2020-08-27 Ntn株式会社 測定ユニットおよび発電装置
JP7256650B2 (ja) 2019-02-08 2023-04-12 Ntn株式会社 測定ユニットおよび発電装置

Also Published As

Publication number Publication date
AU5868000A (en) 2000-12-18
CA2376063A1 (en) 2000-12-07
US6995496B1 (en) 2006-02-07
EP1186096A1 (en) 2002-03-13
WO2000074224A1 (en) 2000-12-07
BR0011090A (pt) 2002-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003502000A (ja) 機械的変動から電力を取出す方法及びシステム
US6580177B1 (en) Electrical power extraction from mechanical disturbances
Lefeuvre et al. High-performance piezoelectric vibration energy reclamation
JP2003220168A (ja) スキー、スキー剛化方法、およびスキー製造方法
Shen et al. A low-power circuit for piezoelectric vibration control by synchronized switching on voltage sources
JP4932097B2 (ja) 球技スポーツ用ラケットおよびその製造方法
Chao Energy harvesting electronics for vibratory devices in self-powered sensors
Krihely et al. Self-contained resonant rectifier for piezoelectric sources under variable mechanical excitation
Sodano et al. Use of piezoelectric energy harvesting devices for charging batteries
Ottman et al. Adaptive piezoelectric energy harvesting circuit for wireless remote power supply
Sodano et al. A review of power harvesting from vibration using piezoelectric materials
Zhou et al. A self-powered piezoelectric vibration control system with switch precharged inductor (SPCI) method
Nguyen et al. A hybrid RF and vibration energy harvester for wearable devices
Ottman et al. Optimized piezoelectric energy harvesting circuit using step-down converter in discontinuous conduction mode
Lopes et al. A review of piezoelectrical energy harvesting and applications
Maiwa Piezoelectric energy harvesting
Zhang et al. A self-sustained energy storage system with an electrostatic automatic switch and a buck converter for triboelectric nanogenerators
Wang et al. Energy harvesting with a piezoelectric thunder
Kundurthi et al. System level modeling and optimization of hybrid vibration energy harvesters
Li et al. Applied physics reviews
MacCurdy et al. Energy management of multi-component power harvesting systems
Ignatius et al. Renewable energy harvesting based on Lead Zirconate Titanate crystal
Dhayabarasivam et al. Energy Harvesting Circuit Utilizing MOSFET Based Bridge Rectifier
Holguin et al. Design and optimization of a vibrational MEMS-based energy harvester
Ben-Yaakov et al. Resonant rectifier for piezoelectric sources

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070601

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091124

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100427