[发明专利]发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电装置，尤其涉及具备压电体的发电装置。

背景技术

利用压电体的压电效应来进行发电的技术正被开发。例如日本特开2012－254005号公报(专利文献1)所公开的发电装置具备：压电部件，由压电材料形成；一对电极，设置于压电部件；变形部件，使压电部件反复变形；电感器，设置于一对电极之间，并与压电部件的电容分量构成共振电路；开关，与电感器串联连接；电压检测部，检测压电部件的电压；以及控制部，判断由电压检测部检测到的第一电压是极大值还是极小值。

利用压电效应的发电装置除此以外，例如还被公开于日本特开2012－175712号公报(专利文献2)、日本特开2012－105518号公报(专利文献3)、日本特开2012－110143号公报(专利文献4)、美国专利申请公开第2010/0079034号说明书(专利文献5)、日本特开2012－65533号公报(专利文献6)、以及Yogesh K.Ramadass et al.,"An Efficient Piezoelectric Energy Harvesting Interface Circuit Using a Bias-Flip Rectifier and Shared Inductor",IEEE JOURNAL OF SOLID－STATE CIRCUITS,VOL 45,No.1,JANUARY 2010(非专利文献1)。

专利文献1：日本特开2012－254005号公报

专利文献2：日本特开2012－175712号公报

专利文献3：日本特开2012－105518号公报

专利文献4：日本特开2012－110143号公报

专利文献5：美国专利申请公开第2010/0079034号说明书

专利文献6：日本特开2012－65533号公报

非专利文献1：Yogesh K.Ramadass et al.,"An Efficient Piezoelectric Energy Harvesting Interface Circuit Using a Bias-Flip Rectifier and Shared Inductor",IEEE JOURNAL OF SOLID－STATE CIRCUITS,VOL 45,No.1,JANUARY 2010

若压电体产生电荷，则通过逆压电效应而产生机械力。该力能够根据在压电体中产生的电荷分布的状态而作用于妨碍压电体的振动的方向。另外，该力的大小与在压电体中产生的电荷量成比例。随着压电的振动的振幅的增加，在压电体中产生的电荷的量增加，但另一方面，通过逆压电效应而产生的力也增加。因此，会产生发电装置的发电量降低这一课题。

发明内容

本发明的目的在于，在具备压电体的发电装置中，得到高的发电效率。

根据本发明的某个方式，发电装置具备通过从外部施加的振动而进行发电的发电部。发电部包括：压电体，通过上述振动而变形，并产生与变形量对应的电压；以及一对电极，形成于压电体的表面。发电装置还具备电感器、与电感器串联连接的开关、以及控制开关的控制电路。电感器与一对电极并联电连接，并与压电体的电容分量构成共振电路。控制电路具有与在压电体中产生的电压取极值的时刻同步地使开关成为接通状态的第一控制模式、和在上述取极值的时刻使开关成为断开状态的第二控制模式。控制电路在上述振动的振动频率是上述发电部的固有振动频率的情况下，在基于第一控制模式的控制中插入基于第二控制模式的控制。

优选控制电路在第一控制模式中，在共振电路的共振周期的1/2的奇数倍的期间使开关成为接通状态。

优选发电装置还具备：整流电路，并联连接在一对电极间，并对一对电极间的电压进行整流；以及蓄电部，积蓄被整流电路整流后的电压。

优选发电装置还具备检测一对电极间的电压的电压检测部。控制电路在由电压检测部检测到的电压的振幅低于规定的基准值的情况下，插入基于第二控制模式的控制。

优选发电装置还具备检测发电部的位移的位移检测部。控制电路在由位移检测部检测到的位移的振幅低于规定的基准值的情况下，插入基于第二控制模式的控制。

根据本发明，能够提高具备压电体的发电装置的发电效率。

附图说明

图1是概略地表示本发明的实施方式1涉及的发电装置的构成的电路图。

图2A是概略地表示图1所示的发电部的构成的立体图。

图2B是概略地表示图1所示的发电部的构成的分解图。