JP2016127656A - 環境発電素子で発生した電力を蓄電する蓄電装置 - Google Patents

環境発電素子で発生した電力を蓄電する蓄電装置 Download PDF

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Takuya Kuwata
拓弥 桑田
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【技術課題】環境発電素子から発生する微弱な交流電圧を効率よく二次電池に蓄電すると共に出力を安定させるための蓄電装置を提供すること。【解決手段】環境発電素子で発生した電力を蓄電する蓄電装置において、前記環境発電素子から発生する交流電圧を整流回路により直流電圧に整流し、この整流した直流電圧の上限値を所定値以下に抑制する電圧リミッタを設けると共に、この電圧リミッタを介した直流電圧をコンデンサに蓄電する構成の整流蓄電回路部を設ける。更に、前記コンデンサの蓄電電圧を監視し、このコンデンサの蓄電電圧が上昇し、あらかじめ設定した電圧に達すると、別に設けた二次電池へ電力を供給し、あらかじめ設定した電圧まで下降すると電力の供給を停止するスイッチング機構を設けた構成の蓄電電圧監視部を設ける。【選択図】 図1

Description

本発明は、微弱な交流電圧を発生する環境発電素子から電気エネルギーをより効率的に二次電池に蓄電することが可能なエネルギーハーベスティングにおける蓄電装置に関するものである。
例えば、特許文献1は圧電素子によって発生する電気エネルギーを蓄電する蓄電回路に関する技術であり、図5のように圧電素子から発生する電気エネルギーをコンデンサに蓄電する蓄電回路の構成である。
この蓄電回路は、外部からの振動、圧力などの力が加わると電気エネルギーを発生する圧電素子と、この圧電素子から発生する交流電圧を全波整流する整流回路と、この整流回路から出力される直流電圧を平滑化する平滑回路と、前記整流回路に接続される電圧リミッタと、前記平滑回路に接続されあらかじめ設定された値の電圧を出力する基準電圧設定部と、コンデンサとで構成されている。
そして、前記整流回路は、ブリッジ型の全波整流回路であり、圧電素子から発生する交流電圧を全波整流し、平滑回路から出力される直流電圧を平滑化する構成である。
また、前記電圧リミッタは、平滑回路に接続されており、圧電素子から発生する電圧が高い場合に電圧リミッタによりグランドへいたるバイパス電流を発生させ、基準電圧設定部に過度な電圧がかかることを抑制し保護する構成である。
また、前記基準電圧設定部は、例えばDC−DCコンバータであり、平滑回路により平滑化された直流電圧を所定の電圧に安定化して出力し、コンデンサに蓄電する構成である。
特許文献2では、電磁式振動発電装置から発生する電気エネルギーを二次電池に蓄電する蓄電回路に関する技術が公開されている。図6は電磁式振動発電装置から発生する電気エネルギーを二次電池に蓄電する構成である。
この蓄電回路は、振動エネルギーを電気エネルギーに変換する電磁式振動発電装置と、振動発電装置から発生する交流電圧を全波整流する整流回路と、整流回路から出力される直流電圧を平滑化する平滑回路と、平滑回路に接続される電圧リミッタと、二次電池とで構成される。
また、整流回路は、ブリッジ型の全波整流回路であり、電磁式振動発電装置から発生する交流電圧を全波整流し、平滑回路は整流回路から出力される直流電圧を平滑化する構成である。
この特許文献2において、電圧リミッタは、平滑回路に接続されており、電磁式振動発電装置から発生する電圧が高い場合には、電圧リミッタによりグランドへいたるバイパス電流を発生させ、二次電池に過度な電圧がかかることを抑制し、平滑回路で平滑化された電圧を二次電池に蓄電する。
特開2012−80596号公報 特開2013−207942号公報
エネルギー・ハーベスティングにおける蓄電装置では、環境発電素子から発生する微弱な交流電圧を効率良く蓄電して電気エネルギーを有効に利用することが求められている。前記蓄電装置の蓄電デバイスにおいては、蓄電のエネルギー密度が0.1−10Wh/Lで放電時に電圧降下の大きいコンデンサよりも、エネルギー密度が100−500Wh/Lと大きい二次電池の方が電気エネルギーを安定して出力することができる。
しかしながら、特許文献1に記載の蓄電回路ではコンデンサに蓄電しているため蓄電量に限りが有り、電気エネルギーを安定して出力できない懸念がある。
また、特許文献2に記載の蓄電回路では、コンデンサにより平滑化された電気エネルギーを直接二次電池に供給しているため、充電電圧が変動して二次電池の充電に適した電圧よりも上下してしまう。このため二次電池の充電を安定して行うことが困難であり、コンデンサと二次電池との間で充電ロスが生じ、蓄電効率が低下してしまう懸念がある。
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、環境発電素子から発生する微弱な交流電圧をより効率よく二次電池に蓄電し、かつ安定して出力することが可能な蓄電装置を提供することである。
前述した目的を達成するため、請求項1に記載の蓄電装置は、環境発電素子で発生した電力を蓄電する蓄電装置であって、前記環境発電素子から発生する交流電圧を整流回路により直流電圧に整流し、この整流した直流電圧の上限値を所定値以下に抑制する電圧リミッタを設けると共に、この電圧リミッタを介した直流電圧をコンデンサに蓄電する構成の整流蓄電回路部と、前記コンデンサの蓄電電圧を監視し、このコンデンサの蓄電電圧が上昇し、あらかじめ設定した電圧に達すると、二次電池用充電回路のスイッチをオンに制御して別に設けた二次電池へ電力を供給し、あらかじめ設定した電圧まで下降すると前記スイッチをオフに制御して二次電池への電力の供給を停止するスイッチング機構を設けた構成の蓄電電圧監視部と、から成ることを特徴とするものである。
また、請求項2に記載の蓄電回路は、請求項1に記載の前記環境発電素子で発生した電力を蓄電する蓄電装置において、前記環境発電素子から発生する交流電圧を整流回路により直流電圧に整流し、この整流した直流電圧の上限値を所定値以下に抑制する電圧リミッタと、この電圧リミッタを介した直流電圧を第1コンデンサに蓄電し、この第1コンデンサの蓄電電圧が上昇して低電圧ロックアウト解除電圧に達すると、DC−DC変換により前記第1コンデンサの電圧をあらかじめ設定した電圧まで降圧させる基準電圧設定部を介して第2コンデンサに蓄電する構成の環境発電用電源回路部と、前記第2コンデンサの蓄電電圧を監視し、この第2コンデンサの蓄電電圧が上昇し、あらかじめ設定した電圧に達すると二次電池用充電回路とのスイッチをオンに制御して二次電池用充電回路へ電力を供給し、前記第2コンデンサの蓄電電圧が下降し、あらかじめ設定した電圧まで下降すると、前記二次電池用充電回路とのスイッチをオフに制御するスイッチング機構を設けた構成の蓄電電圧監視部と、から成ることを特徴とするものである。
また、請求項3に記載の蓄電装置は、請求項1に記載の蓄電装置において、n個の環境発電素子をn個の整流回路に接続し、共通のコンデンサに接続して成ることを特徴とするものである。
また、請求項4に記載の蓄電回路は、請求項2に記載の蓄電装置において、n個の環境発電素子をn個の整流回路に接続し、共通の第1コンデンサに接続して成ることを特徴とするものである。
本発明は、蓄電装置において以上の構成を採用したことにより、環境発電素子から発生する微弱な交流電圧を、二次電池に蓄電する効率の向上を図ることが可能であると共に出力を安定させることができる。
本発明の第1の実施の形態に係る蓄電装置1の構成例を示す説明図である。 本発明の第2の実施の形態に係る蓄電装置2の構成例を示す説明図である。 本発明の第3の実施の形態に係る蓄電装置3の構成例を示す説明図である。 本発明の第4の実施の形態に係る蓄電装置4の構成例を示す説明図である。 圧電素子蓄電回路の構成例を示す説明図である。 電磁式振動発電蓄電回路の構成例を示す説明図である。
図1は、本発明の第1の実施の形態である蓄電装置の構成例を示す説明図である。
図1に示すように、蓄電装置1は、環境発電素子2と、整流蓄電回路部3と、蓄電電圧監視部7と、二次電池充電回路10と、二次電池11から構成される。
前記環境発電素子2は、例えば、電磁式振動発電装置、静電式振動発電装置、圧電素子などからなり、発生した出力電圧を整流蓄電回路部3に供給する。
前記整流蓄電回路部3は、4個の整流用ダイオードがブリッジ接続された全波整流回路4と、全波整流回路4の出力端間に接続された電圧リミッタ12と、電圧リミッタ12に接続されたコンデンサ13とで構成してある。電圧リミッタ12の例としてツェナーダイオードが挙げられる。コンデンサ13としては、セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ等を挙げることができるが、特に限定するものではない。また、整流蓄電回路部3は、両波倍電圧整流回路やSSHI回路により構成してもよい。
前記蓄電電圧監視部7は、スイッチング素子17としてpチャネルMOSFETと、第1ボルテージディテクタ8と、トランジスタと、第2ボルテージディテクタ9と、種々の抵抗器から構成される。蓄電電圧監視部7は前記コンデンサ12の電圧値を監視し、二次電池用充電回路10へコンデンサ12に蓄電した電力を供給開始するON電圧および電力供給を停止するOFF電圧は、第1ボルテージディテクタ8および第2ボルテージディテクタ9のディテクション電圧により決定される。スイッチング素子17はMOSFETに限らず、MESFET、IGBT、バイポーラトランジスタ等を採用することができる。
前記蓄電電圧監視部7は、前記コンデンサ13の電圧値を常時監視しており、二次電池用充電回路10への電力供給を開始するときのコンデンサ13からの入力電圧であるON電圧と二次電池用充電回路10への電力供給を停止させるときのコンデンサ13からの入力電圧であるOFF電圧とが異なるヒステリシス特性を有している。前記OFF電圧は、あらかじめ設定されたON電圧に対し、50%から95%の範囲内の値に設定している。
前記二次電池用充電回路10は、蓄電電圧監視部7を介して供給された電力を二次電池11の充電に最適化された電圧、電流に変換し二次電池11に電力を供給する機能を有している。
前記二次電池11は、二次電池用充電回路10を介して供給された電力を蓄電する機能を有し、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素蓄電池等を挙げることができるが、特に限定するものではない。
次に図1に示す第1の実施の形態の蓄電回路1の動作について説明する。
外部からの振動、圧力などの力が加わると交流電圧を発生する環境発電素子2から発生した交流電圧は、全波整流回路4によって全波整流される。整流された直流電圧は電圧リミッタ12によりあらかじめ設定された所定値以下の電圧値に抑制されてコンデンサ13に蓄電される。
前記コンデンサ13の蓄電電圧は、蓄電電圧監視部7により常時監視され、コンデンサ13の蓄電電圧が第1ボルテージディテクタ8のディテクション電圧(ON電圧)に達すると、スイッチング素子17のゲート電圧がグランド電位に低下し、スイッチング素子17がオフ状態からオン状態に変化し、コンデンサ13から二次電池用充電回路10への電力供給が開始する。電力供給開始後、コンデンサ13の電圧は降下するが、電圧降下を第2ボルテージディテクタ9で監視し、コンデンサ13の電圧が第2ボルテージディテクタ9のディテクション電圧(OFF電圧)を下回ると、スイッチング素子17のゲート電圧がハイレベルとなり、スイッチング素子17がオン状態からオフ状態になり、コンデンサ13から二次電池用充電回路10への電力供給を停止させる。
電力を供給された二次電池用充電回路10は、二次電池用充電回路10に接続された二次電池11を充電するために最適化された電圧、電流に電力を変換し、二次電池11の充電を行う。
二次電池用充電回路10に電力を供給している前記コンデンサ13は電圧が降下する。二次電池用充電回路10を安定動作させるために、蓄電電圧監視部7によりコンデンサ13の蓄電電圧を監視し、ON電圧の50%から95%の範囲内の値に設定されたOFF電圧までコンデンサ13の蓄電電圧が降下すると、コンデンサから二次電池用充電回路10への電力供給を停止する。
その後、再び環境発電素子2から電力を供給されてコンデンサの蓄電電圧がON電圧に達すると、コンデンサ13から二次電池用充電回路10に電力供給が開始される。上記蓄電電圧監視部7によるスイッチング動作は二次電池11の充電が完了するまで繰り返される。
以上のように、コンデンサ13と二次電池用充電回路10との間に蓄電電圧監視部7を設けることにより、二次電池充電回路10は安定動作電圧内で常時動作することが可能となり、二次電池11充電回路10の動作が安定し、二次電池11への充電回路の蓄電効率の向上を図ることが可能となる。
図2は、本発明の第2の実施の形態である蓄電装置2の構成例を示す説明図である。
図2に示すように、蓄電装置2は環境発電素子2と、環境発電用電源回路部5と、蓄電電圧監視部7と、二次電池充電回路10と、二次電池11から構成される。
前記環境発電素子2は、例えば、電磁式振動発電装置、静電式振動発電装置、圧電素子などからなり、発生した出力電圧を環境発電用電源回路部5に供給する。
前記環境発電用電源回路部5は、全波整流回路4、電圧リミッタ12、第1コンデンサ14、基準電圧設定部6等を有する電源IC16、および第2コンデンサ15から構成される。
電源IC16としてはナノパワー環境発電電源LTC3588−1(リニアテクノロジー社製)、超低消費電力高圧電源MB39C811(スパンション社製)等を挙げることができるが、特に限定するものではない。
第1コンデンサ14および第2コンデンサ15としては、セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ等を挙げることができるが、特に限定するものではない。
前記蓄電電圧監視部7は、スイッチング素子17としてpチャネルMOSFETと、第1ボルテージディテクタ8と、トランジスタと、第2ボルテージディテクタ9と、種々の抵抗器から構成される。蓄電電圧監視部7は前記第2コンデンサ15の電圧値を監視し、二次電池用充電回路10に第2コンデンサ15に蓄電した電力を供給開始するON電圧および電力供給を停止するOFF電圧は、第1ボルテージディテクタ8および第2ボルテージディテクタ9のディテクション電圧により決定される。スイッチング素子17はMOSFETに限らず、MESFET、IGBT、バイポーラトランジスタ等を採用することができる。
前記蓄電電圧監視部7は、前記第2コンデンサ15の電圧値を常時監視しており、二次電池用充電回路10への電力供給を開始するときの第2コンデンサ15からの入力電圧であるON電圧と二次電池用充電回路10への電力供給を停止させるときの第2コンデンサ15からの入力電圧であるOFF電圧とが異なるヒステリシス特性を有している。前記OFF電圧は、あらかじめ設定されたON電圧に対し、50%から95%の範囲内の値に設定している。
前記二次電池用充電回路10は、蓄電電圧監視部7を介して供給された電力を二次電池11の充電に最適化された電圧、電流に変換し二次電池11に電力を供給する機能を有している。
前記二次電池11は、二次電池用充電回路10を介して供給された電力を蓄電する機能を有し、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素蓄電池等を挙げることができるが、特に限定するものではない。
次に図2に示す第2の実施の形態の蓄電回路2の動作について説明する。
外部からの振動、圧力などの力が加わると交流電圧を発生する環境発電素子2から発生した交流電圧は、電源IC16が有する全波整流回路4によって整流され、あらかじめ設定された所定値以下に電圧を抑制する電圧リミッタ12を介して、第1コンデンサ14に蓄電される。
第1コンデンサ14に蓄電された電力は、電源IC16が有する基準電圧設定部を介して、あらかじめ設定された値の直流電圧として第2コンデンサ15に蓄電される。
前記第2コンデンサ15の蓄電電圧は蓄電電圧監視部7により常時監視され、第2コンデンサ15の蓄電電圧が第1ボルテージディテクタ8のディテクション電圧(ON電圧)に達すると、スイッチング素子17のゲート電圧がグランド電位に低下し、スイッチング素子17がオフ状態からオン状態に変化し、第2コンデンサ15から二次電池用充電回路10への電力供給が開始する。電力供給開始後、第2コンデンサ15の電圧は降下するが、電圧降下を第2ボルテージディテクタ9で監視し、第2コンデンサ15の電圧が第2ボルテージディテクタ9のディテクション電圧(OFF電圧)を下回ると、スイッチング素子17のゲート電圧がハイレベルとなり、スイッチング素子17がオン状態からオフ状態になり、第2コンデンサ15から二次電池用充電回路10への電力供給を停止させる。
電力を供給された二次電池用充電回路10は、二次電池用充電回路10に接続された二次電池11を充電するために最適化された電圧、電流に電力を変換し、二次電池11の充電を行う。
二次電池用充電回路10に電力を供給している前記第2コンデンサ15は、電圧が降下する。二次電池用充電回路10を安定動作させるために、蓄電電圧監視部7により第2コンデンサ15サの蓄電電圧を監視し、ON電圧の50%から95%の範囲内の値に設定されたOFF電圧までコンデンサの蓄電電圧が降下すると、第2コンデンサ15から二次電池用充電回路10への電力供給を停止する。
その後、再び環境発電素子2から電力を供給されて第2コンデンサ15の蓄電電圧がON電圧に達すると、第2コンデンサ15から二次電池用充電回路10に電力供給が開始される。上記蓄電電圧監視部7によるスイッチング動作は二次電池11の充電が完了するまで繰り返される。
以上のように、第2コンデンサ15と二次電池用充電回路10との間に蓄電電圧監視部7を設けることにより、二次電池11充電回路10の安定動作電圧内で常時動作することが可能となり、二次電池11充電回路10の動作が安定し、二次電池11への充電回路の蓄電効率の向上を図ることが可能となる。
次に図3に示す第3の実施の形態である蓄電回路3の動作について説明する。
図3に示すように、蓄電装置3は複数(n個)の環境発電素子2と、環境発電素子2と同数(n個)の整流回路を有する整流蓄電回路部3と、蓄電電圧監視部7と、二次電池11充電回路10と、二次電池11から構成される。
前記環境発電素子2は、例えば、電磁式振動発電装置、静電式振動発電装置、圧電素子などからなり、発生した出力電圧を整流蓄電回路部3に供給する。
前記整流蓄電回路部3は、全波整流回路4により整流され、整流された直流電圧を電圧リミッタ12を介してコンデンサ13に並列で接続し、複数の環境発電素子2から発生する交流電圧を1か所に蓄電する。コンデンサは、セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ等を挙げることができるが、特に限定するものではない。
前記蓄電電圧監視部7、二次電池用充電回路10、二次電池11の構成は、前述の図1に示す回路と同様であり、重複する説明は省略する。
次に図3に示す第3の実施の形態の蓄電回路3の動作について説明する。
外部からの振動、圧力などの力が加わると交流電圧を発生する複数の環境発電素子2に接続された各々の整流回路によって整流される。各々の整流された電圧は電圧リミッタ12によりあらかじめ設定された所定値以下の電圧に抑制されて1つのコンデンサ13に蓄電される。
前記蓄電電圧監視部7、二次電池用充電回路10、二次電池11の動作は、前述の図1に示す回路と同様であり、重複する説明は省略する。
以上のように、複数の環境発電素子2から発生する交流電圧を、環境発電素子2と同数の整流回路で整流し、並列接続にて1つのコンデンサ13に蓄電することにより、例えば複数の環境発電素子2から発生する交流電圧の位相がそろっていない場合、また複数の環境発電素子2から発生する電圧の大きさが異なる場合にも、コンデンサ13から二次電池用充電回路10への電源供給が滞ることなく、安定した動作させることが可能となり、回路の蓄電効率の向上を図ることが可能となる。
図4は、本発明の第4の実施の形態である蓄電装置4の構成例を示す説明図である。
図4に示すように、蓄電装置4は複数(n個)の環境発電素子2と、環境発電素子2と同数(n個)の整流回路を有する環境発電用電源回路部5と、蓄電電圧監視部7と、二次電池11充電回路10と、二次電池11から構成される。
環境発電素子2は、例えば、電磁式振動発電装置、静電式振動発電装置、圧電素子などからなり、発生した出力電圧を環境発電用電源回路部5に供給する。
環境発電用電源回路部5は、全波整流回路4、電圧リミッタ12、第1コンデンサ14、基準電圧設定部6等を有する電源IC16、および第2コンデンサ15から構成される。図4に記載の回路では、整流回路を環境発電素子2と同数(n個)接続し、整流回路の出力を第1コンデンサ14に並列に接続している。
電源IC16としてはナノパワー環境発電電源LTC3588−1(リニアテクノロジー社製)、超低消費電力高圧電源MB39C811(スパンション社製)等を挙げることができるが、特に限定するものではない。
第1コンデンサ14および第2コンデンサ15としては、セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ等を挙げることができるが、特に限定するものではない。
蓄電電圧監視部7、二次電池用充電回路10、二次電池11の構成は、前述の図2に示す回路と同様であり、重複する説明は省略する。
次に図4に示す第4の実施の形態の蓄電回路4の動作について説明する。
外部からの振動、圧力などの力が加わると交流電圧を発生する複数(n個)の環境発電素子2から発生した交流電圧は、各々の環境発電素子2に接続された各々の整流回路によって整流される。各々の整流された電圧は並列接続により第1コンデンサ14に蓄電される。
第1コンデンサ14に蓄電された電力は、電源IC16が有する基準電圧設定部を介して、あらかじめ設定された値の直流電圧として第2コンデンサ15に蓄電される。
蓄電電圧監視部7、二次電池用充電回路10、二次電池11の動作は、前述の図2に示す回路と同様であり、重複する説明は省略する。
以上のように、複数(n個)の環境発電素子2から発生する交流電圧を、環境発電素子2と同数(n個)の整流回路で整流し、並列接続にて共通の第1コンデンサ14に蓄電することにより、例えば複数の環境発電素子2から発生する交流電圧の位相がそろっていない場合、また複数の環境発電素子2から発生する電圧の大きさが異なる場合にも、環境発電用電源回路部5から二次電池用充電回路10への電源供給が滞ることなく、安定した動作させることが可能となり、回路の蓄電効率の向上を図ることが可能となる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の蓄電装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることが可能である。
1 蓄電装置
2 環境発電素子
3 蓄電整流回路部
4 全波整流回路
5 環境発電用電源回路部
6 基準電圧設定部
7 蓄電電圧監視部
8 第1ボルテージディテクタ
9 第2ボルテージディテクタ
10 二次電池充電回路
11 二次電池
12 電圧リミッタ
13 コンデンサ
14 第1コンデンサ
15 第2コンデンサ
16 電源IC
17 スイッチング素子

Claims (4)

  1. 環境発電素子で発生した電力を蓄電する蓄電装置であって、
    前記環境発電素子から発生する交流電圧を整流回路により直流電圧に整流し、この整流した直流電圧の上限値を所定値以下に抑制する電圧リミッタを設けると共に、この電圧リミッタを介した直流電圧をコンデンサに蓄電する構成の整流蓄電回路部と、
    前記コンデンサの蓄電電圧を監視し、このコンデンサの蓄電電圧が上昇し、あらかじめ設定した電圧に達すると、二次電池用充電回路のスイッチをオンに制御して別に設けた二次電池へ電力を供給し、あらかじめ設定した電圧まで下降すると前記スイッチをオフに制御して二次電池への電力の供給を停止するスイッチング機構を設けた構成の蓄電電圧監視部と、
    から成ることを特徴とする蓄電装置。
  2. 前記環境発電素子で発生した電力を蓄電する蓄電装置において、
    前記環境発電素子から発生する交流電圧を整流回路により直流電圧に整流し、この整流した直流電圧の上限値を所定値以下に抑制する電圧リミッタと、この電圧リミッタを介した直流電圧を第1コンデンサに蓄電し、この第1コンデンサの蓄電電圧が上昇して低電圧ロックアウト解除電圧に達すると、DC−DC変換により前記第1コンデンサの電圧をあらかじめ設定した電圧まで降圧させる基準電圧設定部を介して第2コンデンサに蓄電する構成の環境発電用電源回路部と、
    前記第2コンデンサの蓄電電圧を監視し、この第2コンデンサの蓄電電圧が上昇し、あらかじめ設定した電圧に達すると二次電池用充電回路とのスイッチをオンに制御して二次電池用充電回路へ電力を供給し、前記第2コンデンサの蓄電電圧が下降し、あらかじめ設定した電圧まで下降すると、前記二次電池用充電回路とのスイッチをオフに制御するスイッチング機構を設けた構成の蓄電電圧監視部と、から成る請求項1に記載の蓄電装置。
  3. n個の環境発電素子をn個の整流回路に接続し、共通のコンデンサに接続して成ることを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
  4. n個の環境発電素子をn個の整流回路に接続し、共通の第1コンデンサに接続して成ることを特徴とする請求項2に記載の蓄電装置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018079227A1 (ja) * 2016-10-31 2018-05-03 旭化成エレクトロニクス株式会社 整流方法及び整流装置
JP2018157950A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 ムネカタ株式会社 発電システム
JP2018164382A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 株式会社トライフォース・マネジメント 発電回路
JP2019110629A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 宮城県 蓄電回路
CN112242730A (zh) * 2019-07-19 2021-01-19 株式会社电装 电池监视装置
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
JP2022532208A (ja) * 2019-05-15 2022-07-13 テーデーカー エレクトロニクス アーゲー エネルギ回収システム
US11451167B2 (en) 2018-05-31 2022-09-20 The University Of Tokyo Vibration-driven energy harvesting device and vibration-driven energy harvester
US11664749B2 (en) 2018-05-31 2023-05-30 The University Of Tokyo Power supply circuit and vibration-driven energy harvester
US11848614B2 (en) 2018-05-31 2023-12-19 The University Of Tokyo Power supply circuit and vibration-driven energy harvester

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003296692A (ja) * 2002-04-03 2003-10-17 Yamasa Tokei Keiki Kk 圧電式歩数計
US20050140212A1 (en) * 2002-03-07 2005-06-30 Microstrain, Inc. Energy harvesting for wireless sensor operation and data transmission
JP2013545262A (ja) * 2010-09-27 2013-12-19 ボルトン大学 ハイブリッド・エネルギ変換デバイス
JP2014055831A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Fujitsu Ltd 測定装置
JP2014087082A (ja) * 2012-10-19 2014-05-12 Rohm Co Ltd エネルギーハーベスタ装置およびエネルギーハーベスタシステム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050140212A1 (en) * 2002-03-07 2005-06-30 Microstrain, Inc. Energy harvesting for wireless sensor operation and data transmission
JP2003296692A (ja) * 2002-04-03 2003-10-17 Yamasa Tokei Keiki Kk 圧電式歩数計
JP2013545262A (ja) * 2010-09-27 2013-12-19 ボルトン大学 ハイブリッド・エネルギ変換デバイス
JP2014055831A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Fujitsu Ltd 測定装置
JP2014087082A (ja) * 2012-10-19 2014-05-12 Rohm Co Ltd エネルギーハーベスタ装置およびエネルギーハーベスタシステム

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018079227A1 (ja) * 2016-10-31 2018-05-03 旭化成エレクトロニクス株式会社 整流方法及び整流装置
JP2018074817A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 旭化成エレクトロニクス株式会社 整流方法及び整流装置
JP2018157950A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 ムネカタ株式会社 発電システム
JP7014495B2 (ja) 2017-03-22 2022-02-01 ムネカタ株式会社 発電インソール
JP2018164382A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 株式会社トライフォース・マネジメント 発電回路
JP2019110629A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 宮城県 蓄電回路
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
US11451167B2 (en) 2018-05-31 2022-09-20 The University Of Tokyo Vibration-driven energy harvesting device and vibration-driven energy harvester
US11664749B2 (en) 2018-05-31 2023-05-30 The University Of Tokyo Power supply circuit and vibration-driven energy harvester
US11848614B2 (en) 2018-05-31 2023-12-19 The University Of Tokyo Power supply circuit and vibration-driven energy harvester
JP2022532208A (ja) * 2019-05-15 2022-07-13 テーデーカー エレクトロニクス アーゲー エネルギ回収システム
CN112242730A (zh) * 2019-07-19 2021-01-19 株式会社电装 电池监视装置
CN112242730B (zh) * 2019-07-19 2024-03-15 株式会社电装 电池监视装置

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