JP2009017769A - 振動発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部質量の運動を能動的に環境振動に同期させることによって任意の環境振動においても高効率発電ができる制御をする。内部質量の運動制御は、少なくとも長時間平均においてエネルギーを消費しない形で行うか、或いは個々の要素的制御においてもエネルギーを消費しない形で行う。特別な例として、内部質量が発電装置本体に及ぼす反作用が発電装置本体の速度に比例する制御を行った場合は、発電性能が設計上定義される上限下限周波数間の任意の周波数において共振状態にある振り子と同じになる。発電装置は、発電機の運動状態検出器、制御回路、運動を変調する制御素子、一つまたは複数の内部質量、エネルギー変換装置および出力回路から構成される。
【選択図】図1
Description
ELM エレクトレット材料
ELR1,ELR2 電極
IM1 内部質量
INV 反転アンプ
ITG1 積分器
SPRING1,SPRING2,SPRING3 ばね
Claims (6)
- 発電装置本体の運動を検出しその信号を出力する運動状態検出器と、
前記の信号を入力して内部質量制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号を入力して内部質量の運動を制御する制御素子と、
前記素子によって運動を制御される一つまたは複数の内部質量と、
前記内部質量の運動から電気エネルギーをエネルギー出力として取り出すエネルギー変換装置と、
前記エネルギー出力を使用に適した形に変換する出力回路と
を具備して成り、
振動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電することを特徴とする振動発電装置。 - 請求項1において、
前記制御素子と前記エネルギー変換装置が実質的に同一の装置であることを特徴とする振動発電装置。 - 請求項1において、
前記制御素子に接続される前記制御回路の出力部分がエネルギー貯蔵部を含み、例えば制御信号に従った電圧を出力するにもかかわらず電流が双方向に流れ、その際に出入りするエネルギーが低損失でエネルギー貯蔵部から供給あるいは貯蔵されるような回路により実現されていることを特徴とする振動発電装置。 - 請求項1において、
前記制御素子および前記エネルギー変換装置のいずれか若しくは双方がエレクトレット材料を含む材料を使用した設計による静電相互作用、磁性体材料を含む材料を使用した設計による電磁相互作用、あるいはピエゾエレクトリック材料を含む材料を使用した設計による機械電気エネルギー変換に基づくことを特徴とする振動発電装置。 - 請求項1、2、3、4において、前記内部質量に前記制御素子によって及ぼされる力もしくは及ぼされる一定撃力の頻度が前期運動状態検出器によって出力される発電装置の速度信号に比例もしくはそれよりも速く非線形に増大することを特徴とする振動発電装置。
- 請求項1において、これらの発電装置を組み合わせることにより3種類までの並進運動並びに3種類までの回転運動から同時に発電を行う振動発電装置。
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