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電力供給装置 コモンズ

国内特許コード P120008072
掲載日 2012年10月26日
出願番号 特願2005-353127
公開番号 特開2007-159310
登録番号 特許第5060724号
出願日 平成17年12月7日(2005.12.7)
公開日 平成19年6月21日(2007.6.21)
登録日 平成24年8月10日(2012.8.10)
発明者
  • 山口 栄雄
  • 浅井 宏俊
出願人
  • 学校法人神奈川大学
発明の名称 電力供給装置 コモンズ
発明の概要

【課題】熱電発電器から最大電力を取り出しながら、大電力を要求する負荷に安定した電力を供給することができる電力供給装置を提供する。
【解決手段】電力供給装置は、熱電素子を利用した熱電発電器11と、熱電発電器11の発電電力により充電されるコンデンサ13と、コンデンサ13の放電電力が供給される負荷14とを有する。熱電発電器11と負荷14はスイッチ12により間欠的に接続され、パルス発生器16からのパルスのデューティ比により負荷14の負荷抵抗の値を等価的に高い抵抗値に変換して、熱電発電器11の内部抵抗と等しくするように制御する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


従来より、外部の温度差による熱エネルギから熱電対を用いて発電し、その発電により得られる電気エネルギを利用して電子時計などの小型の携帯電子機器を駆動する電力供給装置が知られている。たとえば、複数の熱電対を電気的に直列に設けた熱電発電器の発電電圧を計測して、その発電電圧に応じて負荷手段への電力の供給および供給停止を制御する制御手段を設け、この制御手段は、熱電発電器から負荷手段へ所定時間以上連続して電力を供給したときに、発電電圧を補正して計測する補正手段を設けることにより、熱電発電器が負荷手段へ連続的に電力を供給するときに発生するペルチェ効果による発電電圧の低下を補正して、本来の発電電圧に相当する電圧を想定して負荷への電力の供給および停止を制御する構成が提案されている(たとえば特許文献1参照)。

【特許文献1】特開2000-125578号公報((0013)、(0018)、(0022)~(0034)および図1など)

産業上の利用分野


本発明は、外部の温度差を利用して発電する熱電素子を利用した熱電発電器から負荷に電力を供給するための電力供給装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
熱電素子を利用した熱電発電器から負荷に電力を供給するための電力供給装置であって、前記熱電発電器と、前記熱電発電器の発電電力により充電されるコンデンサと、前記コンデンサの放電電力が供給される負荷手段と、前記コンデンサの放電サイクルを制御する制御手段とを有し、前記制御手段は前記コンデンサの放電をONとOFFとの切り換えで制御するスイッチと、前記コンデンサの端子電圧を計測する電圧計測回路と、前記スイッチのONとOFFとの切り換えを制御する制御信号を発生する制御回路とを有しており、前記制御信号は前記コンデンサの端子電圧を前記熱電発電器の発生電圧の1/2になるように前記スイッチのONとOFFとの切り換えを制御することを特徴とする電力供給装置。

【請求項2】
前記制御信号がパルス信号であり、前記パルス信号のパルス幅に応じて前記スイッチのONとOFFとの切り換えを制御することを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。

【請求項3】
前記制御手段は前記コンデンサの放電をONとOFFとの切り換えで制御するスイッチと、前記スイッチのONとOFFとの切り換えを制御するパルス信号を発生する制御回路を有しており、前記パルス信号のパルス幅に応じて前記負荷手段の負荷抵抗を等価的に高い抵抗値に変換して前記熱電発電器の内部抵抗と等しくすることを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。

【請求項4】
熱電素子を利用した熱電発電器から負荷に電力を供給するための電力供給装置であって、前記熱電発電器と、前記熱電発電器に並列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサに並列に接続された負荷手段と、前記熱電発電器を前記負荷手段に間欠的に接続するスイッチ手段とを有し、前記スイッチ手段は前記負荷手段の負荷抵抗と前記熱電発電器の内部抵抗が等しくなるように間欠的に接続することを特徴とする電力供給装置。
産業区分
  • 発電、電動
  • 時計
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005353127thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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