WO2015029317A1 - 環境発電装置 - Google Patents

環境発電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015029317A1
WO2015029317A1 PCT/JP2014/003792 JP2014003792W WO2015029317A1 WO 2015029317 A1 WO2015029317 A1 WO 2015029317A1 JP 2014003792 W JP2014003792 W JP 2014003792W WO 2015029317 A1 WO2015029317 A1 WO 2015029317A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
converter
power generation
energy harvesting
power
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/003792
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌也 田村
勝村 英則
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
Priority to EP14839011.5A priority Critical patent/EP3041128A4/en
Priority to US14/909,479 priority patent/US20160172852A1/en
Priority to JP2015533952A priority patent/JPWO2015029317A1/ja
Publication of WO2015029317A1 publication Critical patent/WO2015029317A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/06Two-wire systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/181Circuits; Control arrangements or methods
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/304Beam type
    • H10N30/306Cantilevers

Definitions

  • the present invention relates to an energy harvesting apparatus using a power generation element.
  • Energy harvesting that generates power using light energy, heat energy, kinetic energy such as vibration and pressure is attracting attention, and is driven by energy harvesting devices that use this generated power, such as battery replacement.
  • Electronic devices such as sensors and transmitters that do not require maintenance have been developed.
  • FIG. 10 is a block diagram of a conventional energy harvesting apparatus 500.
  • the power generation element 501 used for environmental power generation is an element that generates power by vibration, for example, positive and negative charges are alternately generated according to the vibration, and an alternating current (AC) current is generated by taking it out.
  • AC alternating current
  • the AC current is rectified by the rectifier circuit 502 and converted into a direct current (DC) current, and then the converted electric power is
  • the storage capacitor 503 is charged.
  • the DC / DC converter 504 converts the DC voltage Vin charged in the storage capacitor 503 into a desired DC voltage Vout.
  • the DC / DC converter 504 when the DC / DC converter 504 is a step-down DC / DC converter, a DC voltage Vout converted to a voltage lower than the DC voltage Vin is output.
  • the DC voltage Vin is The DC voltage Vout converted to a higher voltage is output.
  • the DC voltage Vout is supplied to the load 505.
  • FIG. 11 shows the input voltage Vin and the output voltage Vout of the DC / DC converter 504.
  • the vertical axis represents voltage
  • the horizontal axis represents time.
  • the voltage Vout may not reach a voltage necessary for operating the load 505.
  • Patent Document 1 A conventional energy harvesting device similar to the energy harvesting device 500 is disclosed in Patent Document 1, for example.
  • the environmental power generation device includes a power generation element that generates power, a storage capacitor that stores the power generated by the power generation element, and a voltage obtained from the power generated by the power generation element and the power stored in the storage capacitor to a desired voltage value.
  • DC / DC converter for conversion, delay unit for delaying voltage according to the voltage of the storage capacitor, and control for outputting an operation signal for starting the DC / DC converter when the delayed voltage is higher than the reference voltage A part.
  • This energy harvesting device provides the required output voltage and output power.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of the energy harvesting apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the power generation element of the energy harvesting apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a waveform diagram of the output current of the power generation element in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an input voltage of the DC / DC converter of the energy harvesting apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an output voltage of the DC / DC converter of the energy harvesting apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of another energy harvesting apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing an input voltage and an output voltage of the DC / DC converter of the energy harvesting apparatus shown in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the energy harvesting apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of another energy harvesting apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional energy harvesting apparatus.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an input voltage and an output voltage of a conventional energy harvesting apparatus.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of an energy harvesting apparatus 1001 in the first embodiment.
  • the environmental power generation device 1001 includes a power generation element 1 that generates electric power, a rectification circuit 2 connected to the power generation element 1, a storage capacitor 3 that is connected to the rectification circuit 2 and stores DC power rectified by the rectification circuit 2, and a rectification A DC / DC converter 4 connected to the circuit 2 and the storage capacitor 3 to convert the DC voltage Vin rectified by the rectifier circuit 2 into a desired DC voltage Vout; and the rectifier circuit 2, the storage capacitor 3 and the DC / DC converter 4 A delay unit 6 connected to the input terminal and applied with a voltage corresponding to the voltage of the storage capacitor 3, and a control unit 7 that outputs an operation signal Sc for operating the DC / DC converter 4 based on the voltage obtained from the delay unit 6. With. A voltage obtained by dividing the voltage of the storage capacitor 3 is applied to the delay unit 6. The output of the DC / DC converter is configured to be connected to the load 5.
  • the delay unit 6 includes a resistor 6A connected in series between the storage capacitor 3 and the control unit 7, and a delay capacitor 6B connected between the resistor 6A and the ground.
  • the resistor 6 ⁇ / b> A has one end connected to the storage capacitor 3 and the other end connected to the control unit 7.
  • the delay capacitor 6B is connected between the other end of the resistor 6A and the ground.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of an example of the power generation element 1 used when handling vibration power generation as an example of energy harvesting.
  • the power generation element 1 in the first embodiment is a piezoelectric power generation element that generates electric power using a piezoelectric material.
  • the power generation element 1 includes an elastic piece 102 connected to the fixed portion 103 and a power generation unit 101 provided on the elastic piece 102.
  • the power generation unit 101 includes a lower electrode 101A provided on the elastic piece 102, a piezoelectric layer 101B made of a piezoelectric material such as PZT (lead zirconate titanate) provided on the lower electrode 101A, and the piezoelectric layer 101B.
  • the upper electrode 101C is provided.
  • the piezoelectric material in addition to PZT, quartz, LT (lithium tantalate), LN (lithium niobate), or the like can be used.
  • the elastic piece 102 has a fixed end 102B fixed to the fixed portion 103, and a free end 102A not fixed to the fixed portion 103 on the opposite side of the fixed end 102B.
  • the power generation unit 101 is provided on the fixed end 102 ⁇ / b> B side on the elastic piece 102.
  • the distortion generated in the elastic piece 102 due to vibration is larger in the portion near the fixed end 102B than in the portion near the free end 102A.
  • the power generation unit 101 closer to the fixed end 102B than the free end 102A, more preferably, in the portion including the fixed end 102B of the elastic piece 102, the power generation element 101 generates greater power. Can do. Further, by providing the elastic piece 102 with the weight 104, the vibration frequency and power of the power generation element 101 can be controlled. By providing the weight 104 closer to the free end 102A than the fixed end 102B of the elastic piece 102, more preferably, at a portion including the free end 102A of the elastic piece 102, the amplitude of vibration of the elastic piece 102 can be increased. The power generated by the power generation element 101 can be increased.
  • the power generation unit 101 and the weight 104 may be provided on the lower surface of the elastic piece 102 or may be provided on both sides. Further, the weight 104 is not necessarily provided.
  • the power generation element 101 in addition to the piezoelectric power generation element, an element that converts vibration, light, thermal energy, etc., such as an electret or an electromagnetic coil into electrical energy can be used.
  • FIG. 3 is an example of a waveform diagram of the output current i1 generated by vibrating the power generation element 1.
  • the elastic piece 102 bends due to vibration generated when the free end 102A of the elastic piece 102 is bounced or vibration transmitted to the elastic piece 102 through the fixed end 102B and mechanically applied to the piezoelectric layer 101B. Strain is applied.
  • the piezoelectric layer 101B alternately generates positive and negative charges according to the applied strain direction, and the upper electrode 101C and the lower electrode 101A have an alternating current corresponding to the vibration of the elastic piece 102 as shown in FIG.
  • An output current i1 is generated.
  • an external force is input to the elastic piece 102 three times. A large amplitude is generated each time the elastic piece 102 is input, and the current i1 is generated while performing damped vibration. Further, since the external force is rarely constant, the amplitude at the time of input varies, and an unstable current i1 is output.
  • the rectifier circuit 2 converts the AC output current i1 output from the power generation element 1 into a DC current, and outputs an output current i2L.
  • the output current i2L is the sum of the charging current i3C flowing through the storage capacitor 3 and the current i6 flowing through the delay unit 6. At this time, since the DC / DC converter 4 is not activated, the current i4 does not flow.
  • the storage capacitor 3 is charged with the current i3C, and when the DC / DC converter 4 is activated, the discharge current i3D is input to the DC / DC converter 4. Therefore, the voltage Vin input to the DC / DC converter 4 is equal to the charging voltage of the storage capacitor 3.
  • the current i6 flows into the delay capacitor 6B via the resistor 6A constituting the delay unit 6.
  • a potential difference is gradually generated between the delay capacitor 6B and the ground due to the charges. That is, with respect to the input voltage applied to the DC / DC converter 4, there is a delay in the potential difference, that is, the voltage generated between the delay capacitor 6B and the ground.
  • This potential difference is equal to the input voltage of the control unit 7, and when the value of the potential difference reaches a predetermined value, the control unit 7 outputs an operation signal Sc for starting the DC / DC converter 4.
  • delay unit 6 delays and outputs a voltage corresponding to the voltage of storage capacitor 3 (the voltage itself of storage capacitor 3 in the first embodiment).
  • the control unit 7 includes a comparator 7A
  • the comparator 7A compares the reference voltage Vref connected to the non-inverting input terminal with the input voltage of the comparator 7A, and outputs an operation signal Sc based on the comparison result.
  • the comparator 7A of the control unit 7 operates to output an operation signal Sc that activates the DC / DC converter 4 when the input voltage to the comparator 7A is higher than the reference voltage Vref.
  • the reference voltage Vref is a predetermined constant voltage.
  • the control unit 7 is not limited to the comparator 7A, and can be replaced with a circuit that sends a signal for starting the DC / DC converter 4 to the DC / DC converter 4. Moreover, the control part 7 can also be incorporated in a DC / DC converter.
  • the DC / DC converter 4 may not be started until the storage capacitor 3 is charged with desired power. it can.
  • the rectifier circuit 2 rectifies the current i1 and flows a charging current i3C through the storage capacitor 3 to charge the storage capacitor 3.
  • the input voltage Vin of the DC / DC converter 4 equal to the voltage generated in the storage capacitor 3 rises from 0 (V) at time 0 (sec) as shown in FIG.
  • the delay capacitor 6B is charged by the current i6 flowing through the resistor 6A of the delay unit 6.
  • the operation signal Sc is output from the comparator 7A and the DC / DC converter 4 is activated, and the output voltage Vout of the DC / DC converter 4 is output as shown in FIG. 3.4 (V) is supplied to the load 5.
  • the load 5 is a sensor that detects a physical quantity such as temperature, humidity, and acceleration
  • the sensor detects the physical quantity while the output voltage Vout is a predetermined voltage and responds to the physical quantity detected outside. Send a signal.
  • the load 505 is supplied with the electric power charged in the storage capacitor 503, but charges the storage capacitor 503 only up to the voltage at which the DC / DC converter 504 is activated. I can't. Therefore, in order to increase the power supplied to the load 505, it is necessary to change the voltage at which the DC / DC converter 504 starts by using a large-capacity storage capacitor 503 or changing the design of the DC / DC converter 504. In addition, the environmental power generation device 500 is increased in size and cost.
  • the DC / DC converter 504 can be activated if the DC voltage Vin input to the DC / DC converter 504 is small. Since the required boost voltage is higher than that, the voltage is insufficient to boost the voltage. Since the DC / DC converter 504 is activated, it cannot be charged to a boostable voltage, and the charging power of the storage capacitor 503 is output as it is without boosting the DC voltage Vout to a desired value.
  • the voltage Vout required to operate the load 505 is about 3.4V.
  • the starting voltage of the DC / DC converter 504 is 2V
  • the DC / DC converter 504 starts when the voltage of the storage capacitor 503 reaches 2V, and is not boosted. Will be output.
  • the voltage Vout is saturated at about 1V and may not reach the required voltage of 3.4V.
  • the DC / DC converter 504 when the input power is unstable, the DC / DC converter 504 is activated at time t504 before the storage capacitor 503 is sufficiently charged. As a result, the electric power generated from the power generation element 501 cannot be sufficiently stored in the storage capacitor 503 and flows to the DC / DC converter 504 as it is. As a result, the storage capacitor 503 is not sufficiently charged, so that the input voltage Vin of the DC / DC converter equal to the voltage of the storage capacitor does not reach the voltage value that can be boosted, and the output voltage Vout does not reach the predetermined voltage. Output from the DC converter 504. Furthermore, power cannot be stored in the storage capacitor 503 until the desired power, so that power cannot be efficiently supplied to the load 505.
  • the DC / DC converter 4 can be activated after the storage capacitor 3 is sufficiently charged by using the delay unit 6 and the control unit 7 even with unstable input power. Therefore, the DC / DC converter 4 can output the output voltage Vout having a predetermined voltage necessary for the operation of the load 5 and can supply sufficient output power.
  • the current i6 is obtained from the current i1 generated by the power generation element 1, the current i6 is a kind of loss that is not included in the output of the energy harvesting apparatus 1001.
  • the resistance value of the resistor 6A so as to increase to, for example, 500 k ⁇ or more, the value of the current i6 that causes loss can be reduced.
  • condenser 6B is changed so that the following conditions may be satisfy
  • FIG. 6 is a circuit diagram of another energy harvesting apparatus 1001A according to the first embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to the same parts as those of the energy harvesting apparatus 1001 shown in FIG. 6 is connected to the input terminals of the rectifier circuit 2, the storage capacitor 3, and the DC / DC converter 4 instead of the delay unit 6 of the energy storage device 1001 shown in FIG.
  • a delay unit 66 to which a voltage corresponding to the voltage is applied is provided.
  • Delay unit 66 further includes a resistor 6C connected in parallel to delay capacitor 6B of delay unit 6 shown in FIG.
  • the energy harvesting apparatus 1001 shown in FIG. 1 once the voltage of the delay capacitor 6B reaches the reference voltage Vref of the comparator 7A, the charge stored in the delay capacitor 6B is discharged with a time constant composed of the resistor 6A and the delay capacitor 6B. Therefore, the unstable attenuation input shown in FIG. 3 is intermittently generated. If the decay speed of the decay input is greater than the speed at which the delay capacitor 6B discharges and shuts down the DC / DC converter 4, the charge may not be sufficiently accumulated in the storage capacitor 3.
  • FIG. 7 shows the input voltage Vin and the output voltage Vout of the DC / DC converter 4 of the energy harvesting apparatus 1001A.
  • the discharge speed of the delay capacitor 6B can be controlled by the resistor 6C.
  • the DC / DC converter 4 that is, the environmental power generation device 1001 ⁇ / b> A can intermittently supply power (output voltage Vout) to the load 5.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the energy harvesting apparatus 1002 according to the second embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to the same portions as those of the environmental power generation device 1001 in the first embodiment shown in FIG.
  • the environmental power generation device 1002 includes a control unit 107 instead of the control unit 7 of the environmental power generation device 1001 in the first embodiment shown in FIG.
  • the control unit 107 includes a CMOS inverter 107A that receives the voltage delayed by the delay unit 6 and outputs the operation signal Sc. Specifically, when the voltage Vin is applied and the voltage delayed by the delay unit 6 becomes higher than the threshold value of the CMOS inverter, the CMOS inverter 107A operates.
  • the CMOS inverter 107A can be designed such that the threshold is set independently of the voltage input to the CMOS inverter 107A.
  • the DC / DC converter 4 is activated until the storage capacitor 3 is charged with desired power, similarly to the energy harvesting apparatus 1001 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5. You can avoid it. Therefore, the DC / DC converter 4 can output the output voltage Vout having a predetermined voltage necessary for the operation of the load 5.
  • control unit 107 is not limited to the CMOS inverter 107A, and may be configured by another circuit that activates the DC / DC converter 4.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of another energy harvesting apparatus 1002A according to the second embodiment. 9, the same reference numerals are assigned to the same parts as those of the energy harvesting apparatus 1002 shown in FIG.
  • An energy harvesting apparatus 1002A illustrated in FIG. 9 includes a delay unit 66 in the same manner as the energy harvesting apparatus 1001A according to the first embodiment illustrated in FIG.
  • Delay unit 66 further includes a resistor 6C connected in parallel to delay capacitor 6B of delay unit 6 shown in FIG.
  • the charge stored in the delay capacitor 6B is discharged with a time constant composed of the resistor 6A and the delay capacitor 6B. Therefore, the unstable attenuation input shown in FIG. 3 occurs intermittently. If the decay speed of the decay input is greater than the speed at which the delay capacitor 6B discharges and shuts down the DC / DC converter 4, the charge may not be sufficiently accumulated in the storage capacitor 3.
  • the DC / DC converter 4 that is, the environmental power generation device 1002 ⁇ / b> A can intermittently supply power (output voltage Vout) to the load 5 as in the environmental power generation device 1001 ⁇ / b> A shown in FIG. 6.
  • the energy harvesting apparatus according to the present invention is useful for maintenance-free electronic devices because it can obtain the required output voltage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

 環境発電装置は、電力を発生する発電素子と、発電素子で発生した電力を蓄積する蓄電コンデンサと、発電素子で発生した電力とコンデンサに蓄積された電力から得られる電圧を所望の電圧値に変換するDC/DCコンバータと、蓄電コンデンサの電圧に応じた電圧を遅延する遅延部と、遅延された電圧が基準電圧より高いときにDC/DCコンバータを起動させる動作信号を出力するように動作する制御部とを備える。この環境発電装置により必要な出力電圧が得られる。

Description

環境発電装置
 本発明は、発電素子を用いた環境発電装置に関する。
 光エネルギーや熱エネルギー、振動や圧力付加といった運動エネルギーなどを利用して電力を生成する環境発電が注目されており、この生成された電力を使って環境発電装置で駆動される、電池交換等のメンテナンスが不要なセンサや送信機等の電子機器が開発されている。
 図10は従来の環境発電装置500のブロック図である。環境発電に用いられる発電素子501は、たとえば振動により発電する素子とすると、その振動に応じて交互に正負の電荷を発生させ、それを取り出すことで交流(AC)電流を生成させる。しかしながら、環境発電により生成される電力は不安定で一定値を保つことは困難なため、整流回路502でそのAC電流を整流して直流(DC)電流に変換した後、その変換された電力を蓄電コンデンサ503に充電する。DC/DCコンバータ504は蓄電コンデンサ503に充電されたDC電圧Vinを所望のDC電圧Voutに変換する。例えば、DC/DCコンバータ504が降圧型DC/DCコンバータである場合には、DC電圧Vinより低い電圧に変換されたDC電圧Voutが出力され、昇圧型DC/DCコンバータならば、DC電圧Vinよりも高い電圧に変換されたDC電圧Voutが出力される。そして、そのDC電圧Voutが負荷505に供給される。
 図11はDC/DCコンバータ504の入力電圧Vinと出力電圧Voutを示す。図11において縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示す。従来の環境発電装置500では、電圧Voutが負荷505を動作させるために必要な電圧に達しない場合がある。
 環境発電装置500に類似の従来の環境発電装置は、例えば、特許文献1に開示されている。
特開2012-80596号公報
 環境発電装置は、電力を発生する発電素子と、発電素子で発生した電力を蓄積する蓄電コンデンサと、発電素子で発生した電力と蓄電コンデンサに蓄積された電力から得られる電圧を所望の電圧値に変換するDC/DCコンバータと、蓄電コンデンサの電圧に応じた電圧を遅延させる遅延部と、遅延された電圧が基準電圧より高いときにDC/DCコンバータを起動させる動作信号を出力するよう動作する制御部とを備える。これにより、蓄電コンデンサが十分充電されてからDC/DCコンバータが起動するので、必要な出力電圧ならびに出力電力が得られる。
 この環境発電装置により、必要な出力電圧ならびに出力電力が得られる。
図1は実施の形態1における環境発電装置の回路図である。 図2は実施の形態1における環境発電装置の発電素子の断面図である。 図3は実施の形態1における発電素子の出力電流の波形図である。 図4は実施の形態1における環境発電装置のDC/DCコンバータの入力電圧を示す図である。 図5は実施の形態1における環境発電装置のDC/DCコンバータの出力電圧を示す図である。 図6は実施の形態1における他の環境発電装置の回路図である。 図7は図6に示す環境発電装置のDC/DCコンバータの入力電圧と出力電圧を示す図である。 図8は実施の形態2における環境発電装置の回路図である。 図9は実施の形態2における他の環境発電装置の回路図である。 図10は従来の環境発電装置の回路図である。 図11は従来の環境発電装置の入力電圧と出力電圧を示す図である。
 (実施の形態1)
 図1は実施の形態1における環境発電装置1001の回路図である。環境発電装置1001は、電力を発生する発電素子1と、発電素子1に接続された整流回路2と、整流回路2と接続され整流回路2で整流された直流電力を蓄える蓄電コンデンサ3と、整流回路2および蓄電コンデンサ3と接続され、整流回路2で整流された直流電圧Vinを所望の直流電圧Voutに変換するDC/DCコンバータ4と、整流回路2、蓄電コンデンサ3およびDC/DCコンバータ4の入力端子と接続されて蓄電コンデンサ3の電圧に応じた電圧が印加される遅延部6と、遅延部6から得られる電圧に基づきDC/DCコンバータ4を動作させる動作信号Scを出力する制御部7とを備える。遅延部6には蓄電コンデンサ3の電圧を分圧して得られた電圧が印加される。DC/DCコンバータの出力は負荷5に接続されるように構成されている。
 遅延部6は、蓄電コンデンサ3と制御部7との間に直列に接続された抵抗器6Aと、抵抗器6Aとグランドとの間に接続された遅延コンデンサ6Bとを有する。具体的には、抵抗器6Aは、蓄電コンデンサ3に接続された一端と、制御部7に接続された他端とを有する。遅延コンデンサ6Bは抵抗器6Aの他端とグランドとの間に接続されている。
 図2は環境発電の一例として、振動発電を取り扱う際に使用される発電素子1の一例の断面図を示している。実施の形態1における発電素子1は圧電材料を用いて電力を生成する圧電発電素子である。発電素子1は、固定部103に接続された弾性片102と、弾性片102上に設けられた発電部101とを有する。発電部101は、弾性片102上に設けられた下部電極101Aと、下部電極101A上に設けられたPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料よりなる圧電層101Bと、圧電層101B上に設けられた上部電極101Cとを有する。圧電材料としては、PZT以外にも水晶やLT(タンタル酸リチウム),LN(ニオブ酸リチウム)等を用いることができる。弾性片102は、固定部103に固定された固定端102Bと、固定端102Bの反対側で固定部103に固定されていない自由端102Aとを有する。発電部101は、弾性片102上の固定端102B側に設けられている。振動により弾性片102に生じる歪みは固定端102B近い部分の方が、自由端102Aの近い部分よりも大きくなる。したがって、発電部101を自由端102Aに比べて固定端102Bのより近くに設ける、より好ましくは弾性片102の固定端102Bを含む部分に設けることで、発電素子101はより大きな電力を生成することができる。また、弾性片102に錘104を設けることにより、発電素子101の振動の周波数や電力を制御することができる。錘104を、弾性片102においての固定端102Bに比べて自由端102Aのより近くに設ける、より好ましくは弾性片102の自由端102Aを含む部分に設けることにより、弾性片102の振動の振幅を大きくすることができ、発電素子101が生成する電力を大きくすることができる。
 なお、発電部101や錘104は弾性片102の下面に設けてもよく、両面に設けてもよい。また、錘104は必ずしも設けられていなくてもよい。
 発電素子101としては、圧電発電素子以外にも、エレクトレットや電磁コイルなどの振動・光・熱エネルギー等を電気エネルギーに変換する素子を使用できる。
 環境発電装置1001の動作を以下に説明する。
 図3は発電素子1を振動させることで生成される出力電流i1の波形図の一例である。弾性片102の自由端102Aが弾かれて発生する振動、または固定部103で発生して固定端102Bを介して弾性片102に伝わる振動により弾性片102が撓むことで圧電層101Bに機械的歪が印加される。圧電層101Bは、印加された歪の向きに応じて交互に正負の電荷を発生させ、上部電極101Cと下部電極101Aには、図3に示すように、弾性片102の振動に応じた交流の出力電流i1が発生する。図3に示す電流i1では、弾性片102に外力が3回入力されており、入力される度に大きな振幅が発生し、減衰振動を行いながら電流i1が発生している。また、外力が一定である場合が少ないので入力時の振幅もばらつき、不安定な電流i1が出力される。
 整流回路2は発電素子1から出力される交流の出力電流i1を直流電流に変換し、出力電流i2Lを出力する。出力電流i2Lは、蓄電コンデンサ3に流れる充電電流i3Cと、遅延部6に流れる電流i6との和である。このとき、DC/DCコンバータ4は起動されていないので電流i4は流れない。
 蓄電コンデンサ3は電流i3Cで充電され、DC/DCコンバータ4が起動すると、放電電流i3DがDC/DCコンバータ4へ入力される。したがって、DC/DCコンバータ4に入力される電圧Vinは蓄電コンデンサ3の充電電圧と等しくなる。
 一方、電流i6は遅延部6を構成する抵抗器6Aを介して遅延コンデンサ6Bに流れ込む。それにより、遅延コンデンサ6Bに電荷が蓄えられ、その電荷によって遅延コンデンサ6Bとグラウンドとの間に徐々に電位差が生じる。つまり、DC/DCコンバータ4に印加される入力電圧に対し、遅延コンデンサ6Bとグラウンドとの間に生じる電位差すなわち電圧には遅延が生じる。この電位差は制御部7の入力電圧に等しく、その電位差の値が所定の値に到達すると制御部7からDC/DCコンバータ4を起動させる動作信号Scが出力される。この電位差が所定の値に到達する時点は、抵抗器6Aと遅延コンデンサ6Bから得られる時定数によって制御される。このように、遅延部6は、蓄電コンデンサ3の電圧に応じた電圧(実施の形態1では蓄電コンデンサ3の電圧それ自体)を遅延して出力する。
 例えば、制御部7がコンパレータ7Aからなるとすると、コンパレータ7Aは非反転入力端子に接続されている基準電圧Vrefとコンパレータ7Aの入力電圧を比較し、その比較結果に基づいて動作信号Scを出力する。具体的には、制御部7のコンパレータ7Aは、コンパレータ7Aへの入力電圧が基準電圧Vrefより高いときにDC/DCコンバータ4を起動させる動作信号Scを出力するように動作する。基準電圧Vrefは所定の一定電圧である。
 なお、制御部7はコンパレータ7Aに限らずDC/DCコンバータ4にDC/DCコンバータ4を起動させる信号を送る回路に置き換えることができる。また、制御部7はDC/DCコンバータに内蔵することもできる。
 動作信号Scが出力されるタイミングは抵抗器6Aと遅延コンデンサ6Bの時定数に応じて制御できるので、所望の電力を蓄電コンデンサ3に充電するまでDC/DCコンバータ4を起動させないようにすることができる。
 図4と図5はそれぞれDC/DCコンバータ4の入力電圧Vinと出力電圧Voutの一例を示す。発電素子1が例えば図3に示す電流i1を発生すると、整流回路2は電流i1を整流して充電電流i3Cを蓄電コンデンサ3に流して蓄電コンデンサ3を充電する。蓄電コンデンサ3に生じる電圧と等しいDC/DCコンバータ4の入力電圧Vinは、図4に示すように時点0(sec)での0(V)から上昇する。その間、遅延部6の抵抗器6Aを介して流れる電流i6によって遅延コンデンサ6Bが充電される。この充電により遅延コンデンサ6Bが持つ電圧がコンパレータ7Aの基準電圧Vrefに到達する時点t4までDC/DCコンバータ4の起動を止めてDC/DCコンバータ4を動作させないようにすることができる。つまり、図5に示すようにDC/DCコンバータ4の出力電圧Voutは時点t4まで0となる。
 時点t4を過ぎると、コンパレータ7Aから動作信号Scが出力されてDC/DCコンバータ4が起動し、図5に示すようにDC/DCコンバータ4の出力電圧Voutが出力され、所定の電圧、ここでは3.4(V)が負荷5に供給される。
 DC/DCコンバータ4の出力電圧のリプルを抑圧するため、負荷5には並列に平滑コンデンサ5Cが接続されることが望ましい。
 負荷5が、温度や湿度、加速度などの物理量を検出するセンサである場合には、そのセンサは出力電圧Voutが所定の電圧である間に、物理量を検出して外部に検出した物理量に応じた信号を送る。
 図3に示すように弾性片102の振動の振幅が減衰していくとそれに応じて電流i1が減少し、これにより充電電流i3Cが減少してゼロになる。それに応じて電圧Vinが下がり、時点t5においてDC/DCコンバータ4の変換可能電圧を下回ると、出力電圧Voutを所定の電圧(3.4V)に維持できなくなり、最後には出力電圧Voutはゼロとなる。
 図10に示す従来の環境発電装置500では、負荷505には蓄電コンデンサ503に充電された電力分が供給されるが、DC/DCコンバータ504が起動する電圧分までしか蓄電コンデンサ503を充電することはできない。したがって、負荷505へ供給される電力を増やすためには、大容量の蓄電コンデンサ503を使用する、もしくはDC/DCコンバータ504の設計を変更してDC/DCコンバータ504が起動する電圧を変える必要があり、環境発電装置500の大型化や高コスト化を招く。
 従来のDC/DCコンバータ504が昇圧型のDC/DCコンバータである場合、DC/DCコンバータ504へ入力されるDC電圧Vinが小さいと、DC/DCコンバータ504を起動させることはできるが、起動電圧よりも必要昇圧電圧の方が高いため、昇圧させるには電圧が足りない。DC/DCコンバータ504は起動された状態なので昇圧可能な電圧まで充電することができず、蓄電コンデンサ503の充電電力はDC電圧Voutを所望の値まで昇圧されることなくそのまま出力されてしまう。
 従来のDC/DCコンバータ504では、負荷505を動作させるために必要な電圧Voutは約3.4Vである。しかし、図11に示すように、DC/DCコンバータ504の起動電圧が2Vとすると、蓄電コンデンサ503の電圧が2Vに到達した時点でDC/DCコンバータ504が起動してしまい、昇圧されることなく出力されてしまう。結果、電圧Voutは約1Vで飽和し、必要な電圧3.4Vに達しない場合がある。
 従来の環境発電装置500では、図11に示すように、入力電力が不安定である場合、蓄電コンデンサ503に電力が十分充電される前に時点t504においてDC/DCコンバータ504が起動してしまう。これにより、発電素子501から生成される電力を蓄電コンデンサ503に十分に蓄えることができず、そのままDC/DCコンバータ504へ流れてしまう。結果、蓄電コンデンサ503に十分に電荷がたまらないので、蓄電コンデンサの電圧に等しいDC/DCコンバータの入力電圧Vinも昇圧可能な電圧値に届かず、出力電圧Voutが所定の電圧に届かないままDC/DCコンバータ504から出力される。さらに、所望の電力まで蓄電コンデンサ503に電力を蓄えることができないので、効率良く負荷505に電力を供給できない。
 以上より、実施の形態1における環境発電装置1001では、不安定な入力電力でも遅延部6と制御部7を用いることで蓄電コンデンサ3が十分充電されてからDC/DCコンバータ4を起動させることができるので、DC/DCコンバータ4は負荷5の動作に必要な所定の電圧の出力電圧Voutを出力でき、十分な出力電力を供給することができる。
 なお、図1に示すように、電流i6は発電素子1で生成される電流i1から得ているので、電流i6は環境発電装置1001の出力には含まれない一種の損失となる。実施の形態1では抵抗器6Aの抵抗値を例えば500kΩ以上と大きくなるように変更することで、損失となる電流i6の値を小さくすることができる。その際には、遅延コンデンサ6Bの容量を、例えば、以下の条件を満たすように変更する。
 (変更前の抵抗器6Aの抵抗値)×(変更前の遅延コンデンサ6Bの容量値)
 =(変更後の抵抗器6Aの抵抗値)×(変更後の遅延コンデンサ6Bの容量値)
 上記の条件を満たすように抵抗器6Aの抵抗値と遅延コンデンサ6Bの容量値を変更することで、変更前後で遅延部6の時定数を同じにすることができ、蓄電コンデンサ3が十分充電されるまでDC/DCコンバータ4を停止させることができる。
 図6は実施の形態1における他の環境発電装置1001Aの回路図である。図6において、図1に示す環境発電装置1001と同じ部分には同じ参照番号を付す。図6に示す環境発電装置1001Aは、図1に示す環境発電装置1001の遅延部6の代わりに、整流回路2、蓄電コンデンサ3およびDC/DCコンバータ4の入力端子と接続されて蓄電コンデンサ3の電圧に応じた電圧が印加される遅延部66を備える。遅延部66は、図1に示す遅延部6の遅延コンデンサ6Bに並列に接続された抵抗器6Cをさらに有する。
 図1に示す環境発電装置1001では、遅延コンデンサ6Bの電圧が一度コンパレータ7Aの基準電圧Vrefに到達すると、遅延コンデンサ6Bに蓄えられた電荷は抵抗器6Aと遅延コンデンサ6Bからなる時定数で放電されるので、図3に示す不安定な減衰入力が断続的に発生する。その減衰入力の減衰の速度が、遅延コンデンサ6Bが放電してDC/DCコンバータ4をシャットダウンさせる速度よりも大きい場合は、十分に蓄電コンデンサ3に電荷をためることができない場合がある。
 図7は環境発電装置1001AのDC/DCコンバータ4の入力電圧Vinと出力電圧Voutを示す。図6に示す環境発電装置1001Aでは、抵抗器6Cにより遅延コンデンサ6Bの放電速度を制御することができる。これにより、図7に示すように、DC/DCコンバータ4すなわち環境発電装置1001Aは、断続的に負荷5へ電力(出力電圧Vout)を供給できる。
 (実施の形態2)
 図8は実施の形態2における環境発電装置1002の回路図である。図8において、図1に示す実施の形態1における環境発電装置1001と同じ部分には同じ参照番号を付す。環境発電装置1002は、図1に示す実施の形態1における環境発電装置1001の制御部7の代わりに制御部107を備える。
 制御部107は、遅延部6で遅延された電圧が入力されて動作信号Scを出力するCMOSインバータ107Aを有する。具体的には、電圧Vinが印加された状態で、遅延部6で遅延された電圧がCMOSインバータの閾値より高くなると、CMOSインバータ107Aが動作する。閾値は、CMOSインバータ107Aに入力される電圧とは独立して設定するようにCMOSインバータ107Aを設計することができる。
 実施の形態2における環境発電装置1002では、図1から図5に示す実施の形態1における環境発電装置1001と同様に、所望の電力を蓄電コンデンサ3に充電するまで、DC/DCコンバータ4を起動させないようにすることができる。したがって、DC/DCコンバータ4は負荷5の動作に必要な所定の電圧の出力電圧Voutを出力することができる。
 なお、制御部107は、CMOSインバータ107Aに限らず、DC/DCコンバータ4を起動させる他の回路で構成してもよい。
 図9は実施の形態2における他の環境発電装置1002Aの回路図である。図9において、図8に示す環境発電装置1002と同じ部分には同じ参照番号を付す。図9に示す環境発電装置1002Aは、図8に示す環境発電装置1002の遅延部6の代わりに、図6に示す実施の形態1における環境発電装置1001Aと同様に遅延部66を備える。遅延部66は、図8に示す遅延部6の遅延コンデンサ6Bに並列に接続された抵抗器6Cをさらに有する。
 なお、図8に示す環境発電装置1002では、遅延コンデンサ6Bの電圧が一度CMOSインバータ107Aの閾値に到達すると、遅延コンデンサ6Bに蓄えられた電荷は抵抗器6Aと遅延コンデンサ6Bからなる時定数で放電されるので、図3に示す不安定な減衰入力が断続的に発生する。その減衰入力の減衰の速度が、遅延コンデンサ6Bが放電してDC/DCコンバータ4をシャットダウンさせる速度よりも大きい場合は、十分に蓄電コンデンサ3に電荷をためることができない場合がある。
 図9に示す環境発電装置1002Aは、抵抗器6Cにより遅延コンデンサ6Bの放電速度を制御することができる。これにより図6に示す環境発電装置1001Aと同様に図7に示すように、DC/DCコンバータ4すなわち環境発電装置1002Aは断続的に負荷5へ電力(出力電圧Vout)を供給できる。
 本発明に係る環境発電装置は必要な出力電圧が得られるので、メンテナンスフリーの電子機器に有用である。
1  発電素子
3  蓄電コンデンサ
4  DC/DCコンバータ
6  遅延部
6A  抵抗器(第1の抵抗器)
6B  遅延コンデンサ
6C  抵抗器(第2の抵抗器)
7  制御部
7A  コンパレータ
66  遅延部
107  制御部
107A  CMOSインバータ
Vref  基準電圧

Claims (6)

  1. 電力を発生する発電素子と、
    前記発電素子で発生した前記電力を蓄積する蓄電コンデンサと、
    前記発電素子で発生した前記電力と前記コンデンサに蓄積された前記電力から得られる電圧を所望の電圧値に変換するDC/DCコンバータと、
    前記蓄電コンデンサの電圧に応じた電圧を遅延させる遅延部と、
    前記遅延された電圧が基準電圧より高いときに前記DC/DCコンバータを起動させる動作信号を出力するように動作する制御部と、
    を備えた環境発電装置。
  2. 前記遅延部は、
       前記蓄電コンデンサに接続された一端と、前記制御部に接続された他端とを有する第1の抵抗器と、
       前記第1の抵抗器の前記他端とグランドとの間に接続された遅延コンデンサと、
    を有する、請求項1に記載の環境発電装置。
  3. 前記遅延部は、前記遅延コンデンサに対して並列に接続された第2の抵抗器をさらに有する、請求項2に記載の環境発電装置。
  4. 前記制御部は、前記遅延された電圧を前記基準電圧と比較するコンパレータを有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の環境発電装置。
  5. 前記基準電圧は所定の一定電圧である、請求項1から4のいずれか一項に記載の環境発電装置。
  6. 前記制御部は、前記遅延された電圧が入力されて前記動作信号を出力するCMOSインバータを有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の環境発電装置。
PCT/JP2014/003792 2013-08-29 2014-07-17 環境発電装置 WO2015029317A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14839011.5A EP3041128A4 (en) 2013-08-29 2014-07-17 DEVICE FOR GENERATING ECOLOGICAL ENERGY
US14/909,479 US20160172852A1 (en) 2013-08-29 2014-07-17 Energy-harvesting device
JP2015533952A JPWO2015029317A1 (ja) 2013-08-29 2014-07-17 環境発電装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-177635 2013-08-29
JP2013177635 2013-08-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015029317A1 true WO2015029317A1 (ja) 2015-03-05

Family

ID=52585917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/003792 WO2015029317A1 (ja) 2013-08-29 2014-07-17 環境発電装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160172852A1 (ja)
EP (1) EP3041128A4 (ja)
JP (1) JPWO2015029317A1 (ja)
WO (1) WO2015029317A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019110629A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 宮城県 蓄電回路

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9726830B1 (en) 2016-06-28 2017-08-08 Senko Advanced Components, Inc. Connector and adapter system for two-fiber mechanical transfer type ferrule
US10078188B1 (en) 2016-12-05 2018-09-18 Senko Advanced Components, Inc. Springless push/pull fiber optic connector
US10228521B2 (en) 2016-12-05 2019-03-12 Senko Advanced Components, Inc. Narrow width adapters and connectors with modular latching arm
US10416394B2 (en) 2017-01-30 2019-09-17 Senko Advanced Components, Inc. Fiber optic receptacle with integrated device therein
US10185100B2 (en) 2017-01-30 2019-01-22 Senko Advanced Components, Inc Modular connector and adapter assembly using a removable anchor device
US10725248B2 (en) 2017-01-30 2020-07-28 Senko Advanced Components, Inc. Fiber optic receptacle with integrated device therein incorporating a behind-the-wall fiber optic receptacle
US10444444B2 (en) 2017-01-30 2019-10-15 Senko Advanced Components, Inc. Remote release tab connector assembly
US10191230B2 (en) 2017-01-30 2019-01-29 Senko Advanced Components, Inc. Optical connectors with reversible polarity
US11333836B2 (en) 2017-01-30 2022-05-17 Senko Advanced Components, Inc. Adapter for optical connectors
US10359583B2 (en) 2017-04-07 2019-07-23 Senko Advanced Components, Inc. Behind the wall optical connector with reduced components
US10209461B2 (en) 2017-04-07 2019-02-19 Senko Advanced Components Behind the wall optical connector with reduced components
US10754098B2 (en) 2017-04-07 2020-08-25 Senko Advanced Components, Inc. Behind the wall optical connector with reduced components
US10989884B2 (en) 2017-04-07 2021-04-27 Senko Advanced Components, Inc. Behind the wall optical connector with reduced components
US10718910B2 (en) 2017-05-03 2020-07-21 Senko Advanced Components, Inc Field terminated ruggedized fiber optic connector system
US10146016B1 (en) 2017-05-10 2018-12-04 Senko Advanced Components, Inc MPO micro-latchlock connector
US10401576B2 (en) 2017-05-10 2019-09-03 Senko Advanced Components, Inc. MPO micro-latch-lock connector
US10359576B2 (en) 2017-06-15 2019-07-23 Senko Advanced Components, Inc. SC low profile connector with optional boot
US11822133B2 (en) 2017-07-14 2023-11-21 Senko Advanced Components, Inc. Ultra-small form factor optical connector and adapter
US12001064B2 (en) 2017-07-14 2024-06-04 Senko Advanced Components, Inc. Small form factor fiber optic connector with multi-purpose boot
US10718911B2 (en) 2017-08-24 2020-07-21 Senko Advanced Components, Inc. Ultra-small form factor optical connectors using a push-pull boot receptacle release
US10281668B2 (en) 2017-07-14 2019-05-07 Senko Advanced Components, Inc. Ultra-small form factor optical connectors
US10641972B2 (en) 2017-08-17 2020-05-05 Senko Advanced Components, Inc Anti-jam alignment sleeve holder or connector housing for a ferrule assembly
ES2707207A1 (es) * 2017-10-02 2019-04-02 Frau Pedro Sabater Dispositivo de recuperacion de la energia producida por una fuerza
US11002923B2 (en) 2017-11-21 2021-05-11 Senko Advanced Components, Inc. Fiber optic connector with cable boot release having a two-piece clip assembly
US11016251B2 (en) * 2017-12-19 2021-05-25 Us Conec, Ltd. Mini duplex connector with push-pull polarity mechanism and carrier
WO2019183070A2 (en) 2018-03-19 2019-09-26 Senko Advanced Components, Inc. Removal tool for removing a plural of micro optical connectors from an adapter interface
CN111033339B (zh) 2018-03-28 2023-09-19 扇港元器件股份有限公司 光纤连接器
US10444441B1 (en) 2018-08-10 2019-10-15 Senko Advanced Components, Inc. Pivotable housing for a fiber optic connector
US11073664B2 (en) 2018-08-13 2021-07-27 Senko Advanced Components, Inc. Cable boot assembly for releasing fiber optic connector from a receptacle
CN112955797B (zh) 2018-09-12 2022-11-11 扇港元器件股份有限公司 具有用于利用缆线护套将连接器从插座释放的夹式推/拉舌片的lc型连接器
US10921530B2 (en) 2018-09-12 2021-02-16 Senko Advanced Components, Inc. LC type connector with push/pull assembly for releasing connector from a receptacle using a cable boot
US10921531B2 (en) 2018-09-12 2021-02-16 Senko Advanced Components, Inc. LC type connector with push/pull assembly for releasing connector from a receptacle using a cable boot
US11806831B2 (en) 2018-11-21 2023-11-07 Senko Advanced Components, Inc. Fixture and method for polishing fiber optic connector ferrules
US11175464B2 (en) 2018-11-25 2021-11-16 Senko Advanced Components, Inc. Open ended spring body for use in an optical fiber connector
US11579379B2 (en) 2019-03-28 2023-02-14 Senko Advanced Components, Inc. Fiber optic adapter assembly
IT201900006086A1 (it) * 2019-04-18 2020-10-18 St Microelectronics Srl Circuito di raccolta di energia, sistema e procedimento corrispondenti
US11340406B2 (en) 2019-04-19 2022-05-24 Senko Advanced Components, Inc. Small form factor fiber optic connector with resilient latching mechanism for securing within a hook-less receptacle
CN110600992B (zh) * 2019-09-12 2022-01-11 武汉光迅科技股份有限公司 一种压电陶瓷剪切片驱动电路及激光器***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54148219A (en) * 1978-05-12 1979-11-20 Toko Inc Switching power unit
JPS6390984U (ja) * 1986-12-03 1988-06-13
JPH09308235A (ja) * 1996-05-16 1997-11-28 Hioki Ee Corp スイッチング電源装置
JPH10105259A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Nemic Lambda Kk 電源システム
JP2006056501A (ja) * 2004-06-29 2006-03-02 Soc D Technologie Michelin 圧電素子からの電力変換
JP2008125180A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Denso Corp スイッチング昇圧電源回路
JP2012080596A (ja) 2010-09-30 2012-04-19 Dainippon Printing Co Ltd 圧電素子発電回路

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138911B2 (en) * 2004-08-04 2006-11-21 Michelin Recherche Et Technique S.A. Power conversion from piezoelectric source with multi-stage storage
JP5530155B2 (ja) * 2009-11-11 2014-06-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 発電機能付き手動操作機器、発電機能付き遠隔操作装置
TWI446714B (zh) * 2011-01-06 2014-07-21 Anpec Electronics Corp 可防止電源電壓突波之開關電路及其控制方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54148219A (en) * 1978-05-12 1979-11-20 Toko Inc Switching power unit
JPS6390984U (ja) * 1986-12-03 1988-06-13
JPH09308235A (ja) * 1996-05-16 1997-11-28 Hioki Ee Corp スイッチング電源装置
JPH10105259A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Nemic Lambda Kk 電源システム
JP2006056501A (ja) * 2004-06-29 2006-03-02 Soc D Technologie Michelin 圧電素子からの電力変換
JP2008125180A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Denso Corp スイッチング昇圧電源回路
JP2012080596A (ja) 2010-09-30 2012-04-19 Dainippon Printing Co Ltd 圧電素子発電回路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3041128A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019110629A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 宮城県 蓄電回路

Also Published As

Publication number Publication date
EP3041128A1 (en) 2016-07-06
EP3041128A4 (en) 2016-08-24
JPWO2015029317A1 (ja) 2017-03-02
US20160172852A1 (en) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015029317A1 (ja) 環境発電装置
EP3002863B1 (en) Single inductor dc-dc converter with regulated output, energy storage and energy harvesting system
Ali et al. Power analysis for piezoelectric energy harvester
JP6098736B2 (ja) 圧電発電モジュール、およびリモートコントローラ
JP6027246B2 (ja) 発電装置
KR101220247B1 (ko) 응급 전력공급용 압전 발전기
US20120280596A1 (en) Power generation unit, electronic apparatus, transportation unit, battery, method of controlling power generation unit
JP5979369B2 (ja) 発電装置、電子機器、移動手段、電池、及び、発電装置の制御方法
WO2019230916A1 (ja) 電源回路、および振動発電装置
US20140062389A1 (en) Power generator, secondary cell, electronic apparatus, and transporter
Chew et al. Low power adaptive power management with energy aware interface for wireless sensor nodes powered using piezoelectric energy harvesting
Savarimuthu et al. Analysis and design of power conditioning circuit for piezoelectric vibration energy harvester
JP5979353B2 (ja) 発電装置、電子機器、移動手段及び電池
JP5871120B2 (ja) 発電装置、発電装置の制御方法、電子機器、および移動手段
Wang et al. Energy harvesting with a piezoelectric thunder
TWI422114B (zh) 針對保護電子儲能裝置之自供電前饋充電電路及設計方法
JP4559384B2 (ja) 振動式搬送装置
Alameh et al. A 0.13 μm CMOS power conditioning circuit for piezoelectric vibration energy harvesters
JP5928685B2 (ja) 発電装置及び発電装置の制御方法
KR101784486B1 (ko) 정류 회로 및 이를 포함하는 압전 에너지 하베스터
WO2021241622A1 (ja) 電力変換回路、半導体装置および電子機器
Murugan et al. Design and prototype implementation of an automatic energy harvesting system for low power devices from vibration of vehicles
Dayal et al. Hybrid start-up strategy for low voltage electromagnetic energy harvesting systems
Wei et al. Electrostatic energy harvesting circuit with dc-dc convertor for vibration power generation system
Ganesh et al. Generation of Power using Piezoelectric Transducer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14839011

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015533952

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014839011

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014839011

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14909479

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE