(57)【要約】【課題】室内光に基づく太陽電池の微小出力電圧や温度に基づく熱電素子の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにした昇圧型スイッチを提供すること。【解決手段】微小電圧をキャパシタンス変化とスイッチ開閉動作で行う際に、押圧する動きで電極間の厚みを変える機構である。第１の電極１と、第２の電極２と、第１の電極１と第２の電極２間に設けられた誘電体３と、第１の電極１上に設けられ、第１の電極１と第２の電極２に電圧を供給するゼーベック素子４と、第２の電極２とゼーベック素子４間に設けられたスイッチＳＷ５とを備え、第１の電極１と第２の電極２とを相対的に押圧してスイッチＳＷ５をオン・オフさせることにより、第２の電極２の電圧を昇圧して負荷を駆動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内光に基づく太陽電池の微小出力電圧や温度に基づく熱電素子の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにした昇圧型スイッチであって、
第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極間に設けられた誘電体と、前記第１の電極上に設けられ、前記第１の電極と前記第２の電極に電圧を供給するエネルギー源と、前記第２の電極と前記エネルギー源間に設けられたスイッチとを備え、
前記第１の電極と前記第２の電極とを相対的に押圧して前記スイッチをオン・オフさせることにより、第２の電極の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたことを特徴とする昇圧型スイッチ。
【請求項２】
前記エネルギー源としてゼーベック素子を用い、該ゼーベック素子を押圧して前記第１の電極を押し下げて前記スイッチをオンさせ、前記押し下げを解いて前記スイッチをオフすることにより、第２の電極の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の昇圧型スイッチ。
【請求項３】
前記エネルギー源として太陽電池を用い、常時、前記スイッチをオン状態を維持し、前記第２の電極を押し下げて前記スイッチをオフさせることにより、第２の電極の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の昇圧型スイッチ。
【請求項４】
前記第１の電極と前記第２の電極間に弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の昇圧型スイッチ。
【請求項５】
第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極間に設けられた誘電体とを多層に積層させたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の昇圧型スイッチ。
【請求項６】
前記第１の電極と前記第２の電極間にスイッチを設けるとともに、前記両電極の端部に回転軸を設け、該回転軸に取り付けられた押圧板を押圧することにより、前記スイッチをオンさせ、前記押圧を解くことにより前記スイッチをオフさせて、第２の電極の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の昇圧型スイッチ。
【請求項７】
前記電極に重りを設け、該重りの自重で前記電極を元の位置に自動復帰させることを特徴とする請求項６に記載の昇圧型スイッチ。
【請求項８】
前記第１の電極と前記第２の電極とを中央部分で「く」字状に屈曲可能に構成され、前記ゼーベック素子の押圧前は前記両電極が直線状に配列され、前記ゼーベック素子の押圧後は前記両電極が「く」字状に屈曲されることを特徴とする請求項１に記載の昇圧型スイッチ。
【請求項９】
前記第１の電極と前記第２の電極間にスポンジ状の誘電体を設け、常時は前記両電極間を広くし、押圧時には前記両電極間を狭くして、押圧を解くと前記スポンジ状の誘電体の弾性力により元の位置に自動復帰することを特徴とする請求項１，２又は３に記載の昇圧型スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧型スイッチに関し、より詳細には、室内光に基づく太陽電池の微小出力電圧や温度に基づく熱電素子の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにした昇圧型スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題への対応のため、温室効果ガスの排出量削減、さらには化石燃料依存からの脱却が求められている。持続可能な低炭素社会の実現には、環境に存在する自然エネルギーを電力に変換する環境発電技術が鍵となる。また、「いつでも、どこでも、誰でも、何でも」ネットワークにつながるユビキタスネット社会の実現のためにも、電池の取り換えや廃棄の問題を解決できる環境発電技術が必須となる。周りの環境からエネルギーを収穫（ハーベスト）して電力（μＷ〜Ｗ程度）に変換する環境発電技術は、エネルギー・ハーベスティングと呼ばれ、世界的に注目を集めている。しかしながら、その研究開発や事業化は、欧米が先行し、日本は後れをとっているのが現状である。
【０００３】
例えば、振動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置、特に、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術に代表されるような技術によって製造される微小な発電装置は知られている。
環境中の振動から発電する技術の歴史は古く、特筆すべき例としては自動巻き発電ウォッチがある。また、複数のコンデンサを、半導体スイッチを使ってつなぎ変えることにより昇圧回路を形成して時計回路を駆動する方式が実用に供されている。また、整流回路そのものに関しては医療用インプラントデバイスや分散したセンサーノードのための発電に供する目的でダイオードの代わりにＦＥＴ（Ｆｅｉｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を使用した低損失の整流回路も周知である。
【０００４】
一方で、超低電力デバイス研究が進展する中で低出力であるが超小型の振動発電装置の潜在的需要が発生し、特にエレクトレット機械電気エネルギー変換素子における研究が他のピエゾエレクトリック材料を用いた素子の研究などとともに進展している。
一般に、マイクロエネルギー発電技術では、環境中にある人工あるいは自然の光、振動、化学、熱エネルギーなどから発電する。このうち環境中の振動エネルギーや音場エネルギーから発電する振動発電においては、一般にはエネルギー密度が比較的小さいために微小な出力電力パワーを効率よく整流した上でエネルギーとして蓄積し、主に間欠的な使用に供する技術が決定的に重要になる。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載のものは、機械式の可変容量素子に関し、可撓性を有する梁と、梁との間にコンデンサを形成するために梁に近接して設置された電極とから構成され、梁と電極間に電圧をかけて梁を静電力で撓ませることで両者間の静電容量を変化させるように構成されている。つまり、ＭＥＭＳの電極間距離を電圧印加により変化させる可変容量素子が開示されている。
【０００６】
また、例えば、特許文献２に記載のものは、半導体チップに形成されたスイッチング素子に対してペルチェ素子を用いた電子冷却を行う半導体スイッチ装置に関するもので、ペルチェ素子に対してペルチェ効果の発生のための起電力を供給するゼーベック素子を備え、半導体チップの上部の外面上には、ペルチェ素子と逆の物理現象を発生させるゼーベック素子が複数個配設されているものである。つまり、この特許文献２には、ゼーベック素子を備えたスイッチ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−６３８５４号公報
【特許文献２】特開２００４−５６０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１及び２には、本発明のような、電極間距離をスイッチにより変化させ、その静電容量の変化で電圧を昇圧させることについては何ら開示されていない。本発明は、室内光に基づく太陽電池の微小出力電圧や温度に基づく熱電素子の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにした昇圧型スイッチである。
【０００９】
つまり、対極電極を押圧して、スイッチをオフにし、対極面積間のキャパシタが小さくなって昇圧動作が開始し、負荷をドライブしてランプなどが点灯するようなスイッチ機能については何ら開示されていない。このような技術は、上述したようなエネルギー・ハーベスティング技術にかかわるものであって、近年、特にその研究開発や事業化が強く望まれている。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、室内光に基づく太陽電池の微小出力電圧や温度に基づく熱電素子の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにした昇圧型スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、室内光に基づく太陽電池の微小出力電圧や温度に基づく熱電素子の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにした昇圧型スイッチであって、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極間に設けられた誘電体と、前記第１の電極上に設けられ、前記第１の電極と前記第２の電極に電圧を供給するエネルギー源と、前記第２の電極と前記エネルギー源間に設けられたスイッチとを備え、前記第１の電極と前記第２の電極とを相対的に押圧して前記スイッチをオン・オフさせることにより、第２の電極の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたことを特徴とする。（図１，図２；実施例１，２）
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記エネルギー源としてゼーベック素子を用い、該ゼーベック素子を押圧して前記第１の電極を押し下げて前記スイッチをオンさせ、前記押し下げを解いて前記スイッチをオフすることにより、第２の電極の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたことを特徴とする。（図１；実施例１）
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記エネルギー源として太陽電池を用い、常時、前記スイッチをオン状態を維持し、前記第２の電極を押し下げて前記スイッチをオフさせることにより、第２の電極の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたことを特徴とする。（図２；実施例２）
また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記第１の電極と前記第２の電極間に弾性部材を設けたことを特徴とする。（図１，図２；実施例１，２）
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極間に設けられた誘電体とを多層に積層させたことを特徴とする。（図３；実施例３）
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の電極と前記第２の電極間にスイッチを設けるとともに、前記両電極の端部に回転軸を設け、該回転軸に取り付けられた押圧板を押圧することにより、前記スイッチをオンさせ、前記押圧を解くことにより前記スイッチをオフさせて、第２の電極の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたことを特徴とする。（図４；実施例４）
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記電極に重りを設け、該重りの自重で前記電極を元の位置に自動復帰させることを特徴とする。（図４；実施例４）
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の電極と前記第２の電極とを中央部分で「く」字状に屈曲可能に構成され、前記ゼーベック素子の押圧前は前記両電極が直線状に配列され、前記ゼーベック素子の押圧後は前記両電極が「く」字状に屈曲されることを特徴とする。（図５；実施例５）
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記第１の電極と前記第２の電極間にスポンジ状の誘電体を設け、常時は前記両電極間を広くし、押圧時には前記両電極間を狭くして、押圧を解くと前記スポンジ状の誘電体の弾性力により元の位置に自動復帰することを特徴とする。（図６；実施例６）
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電極間の距離の変化に基づいて、室内光に基づく太陽電池の微小出力電圧や温度に基づく熱電素子の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにした昇圧型スイッチを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例１を説明するための構成図である。
【図２】本発明に係る昇圧型スイッチの実施例２を説明するための構成図である。
【図３】本発明に係る昇圧型スイッチの実施例３を説明するための構成図である。
【図４】本発明に係る昇圧型スイッチの実施例４を説明するための構成図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例５を説明するための構成図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例６を説明するための構成図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、図６に示して本実施例６におけるスポンジ誘電体とキャパシタンスとの関係を示す回路図である。
【図８】本発明に適用されるＬＩＢ及びＬＩＣ充電用太陽電池回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。  
【実施例１】
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例１を説明するための構成図で、図１（ａ）は、ゼーベック素子を押圧してスイッチをオンさせた状態を示す図、図１（ｂ）は、ゼーベック素子の押圧を解いてスイッチをオフさせた状態を示す図である。図中符号１は第１の電極、２は第２の電極、３は誘電体、４はゼーベック素子（熱電素子；エネルギー源）、５はスイッチＳＷ、６は弾性部材（バネ）、７は負荷、Ｍは指を示している。誘電体３としては、チタン酸バリウムなどの高誘電材料がよい。
【００２０】
本実施例１の昇圧型スイッチは、温度に基づく熱電素子４の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにしたものである。つまり、微小電圧をキャパシタンス変化とスイッチ開閉動作で行う際に、押圧する動きで電極間の厚みを変える機構を備えた昇圧型スイッチである。
また、第１の電極１と、第２の電極２と、第１の電極１と第２の電極２間に設けられた誘電体３と、第１の電極１上に設けられ、第１の電極１と第２の電極２に電圧を供給するゼーベック素子４と、第２の電極２とゼーベック素子４間に設けられたスイッチＳＷ５とを備えている。
【００２１】
第１の電極１と第２の電極２とを相対的に押圧してスイッチＳＷ５をオン・オフさせることにより、第２の電極２の電圧を昇圧して負荷を駆動されるように構成されている。
また、ゼーベック素子４を押圧して第１の電極１を押し下げてスイッチＳＷ５をオンさせ、押し下げを解いてスイッチＳＷ５をオフすることにより、第２の電極２の電圧を昇圧（Ｖ０＝ｎ・Ｖｇ）して負荷７を駆動されるように構成されている。
また、第１の電極１と第２の電極２間に弾性部材（バネ）６を設けている。このバネにより第１の電極と第２の電極とがバネ力によって保持されている。
【実施例２】
【００２２】
図２は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例２を説明するための構成図である。図中符号１１は第１の電極、１２は第２の電極、１３は誘電体、１４は太陽電池（エネルギー源）、１５はスイッチＳＷ、１６は弾性部材（バネ）、１７は負荷を示している。誘電体１３としては、チタン酸バリウムなどの高誘電材料がよい。
本実施例２の昇圧型スイッチは、室内光に基づく太陽電池１４の微小出力電圧を対極電極の押圧による対極面積間のキャパシタの変化により取り出してオン・オフ動作させるようにしたものである。つまり、微小電圧をキャパシタンス変化とスイッチ開閉動作で行う際に、押圧する動きで電極間の厚みを変える機構を備えた昇圧型スイッチである。
【００２３】
また、第１の電極１１と、第２の電極１２と、第１の電極１１と第２の電極１２間に設けられた誘電体１３と、第１の電極１１上に設けられ、第１の電極１１と第２の電極１２に電圧を供給する太陽電池１４と、第２の電極１２と太陽電池１４間に設けられたスイッチＳＷ１５とを備えている。
常時、スイッチＳＷ１５をオン状態に維持し、第２の電極１２を押し下げてスイッチＳＷ１５をオフさせることにより、第２の電極１２の電圧を昇圧（Ｖ０＝ｎ・Ｖｇ）して負荷を駆動される。
【００２４】
また、第１の電極１１と第２の電極１２間に弾性部材（バネ）１６を設け、第２の電極１２を押し下げてスイッチＳＷ１５をオフさせた後に、第１の電極１１と第２の電極１２間を元に状態に復帰させている。
【実施例３】
【００２５】
図３は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例３を説明するための構成図である。図中符号２１ａは第１の電極、２１ｂは第３の電極、２１ｃは第５の電極、２１ｄは第７の電極、２２ａは第２の電極、２２ｂは第４の電極、２２ｃは第６の電極、２３ａ乃至２３ｆは誘電体、２４はゼーベック素子又は太陽電池（エネルギー源）、２５はスイッチＳＷを示している。
【００２６】
本実施例３の昇圧型スイッチは、図１に示した第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と第２の電極間に設けられた誘電体とを多層に積層させた構造である。つまり、基本的には、図１に示したゼーベック素子を用いた構成の各電極及び誘電体を多層構造にしてものである。第１の電極２１ａと第３の電極２１ｂと第５の電極２１ｃと第７の電極２１ｄが接続されて、ゼーベック素子２４の一端に接続されている。また、第２の電極２２ａと第４の電極２２ｂと第６の電極２２ｃが接続されて、ゼーベック素子２４の多端にスイッチＳＷ２５を介して接続されている。
【００２７】
また、誘電体２３ａ乃至２３ｆは、第１の電極２１ａと第２の電極２２ａ間、第２の電極２２ａと第３の電極２１ｂ間、第３の電極２１ｂと第４の電極２２ｂ間、第４の電極２２ｂと第５の電極２１ｃ間、第５の電極２１ｃと第６の電極２２ｃ間、第６の電極２２ｃと第７の電極２１ｄ間のそれぞれに設けられている。
本実施例３における動作も、ゼーベック素子２４を押圧して多層構造の第１の電極２１ａを始め、各電極を押し下げてスイッチＳＷ２５をオンさせ、押し下げを解いてスイッチＳＷ２５をオフすることにより、第７の電極２１ｄの電圧を昇圧（Ｖ０＝ｎ・Ｖｇ）して負荷を駆動されるように構成されている。
【００２８】
なお、エネルギー源として太陽電池を用いた場合には、図２に示したように、常時は、スイッチＳＷ２５をオン状態に維持し、最下部の電極である第７の電極２１ｄを押し下げてスイッチＳＷ２５をオフさせることにより、第７の電極２１ｄの電圧を昇圧（Ｖ０＝ｎ・Ｖｇ）して負荷を駆動されるようにしてもよい。
【実施例４】
【００２９】
図４は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例４を説明するための構成図である。図中符号３１は第１の電極、３２は第２の電極、３３は誘電体、３５はスイッチＳＷ、３６は押圧板、３７は回転軸、３８は重りを示している。
押圧板３６を押圧して、回転軸３７を軸に第２の電極３２を回転させ、スイッチＳＷ３５をオン・オフさせている。この場合、電極間を元の位置に戻すために重り３８を用いても良い。
【００３０】
つまり、第１の電極３１と第２の電極３２間にスイッチＳＷ３５を設けるとともに、両電極３１，３２の端部に回転軸３７を設け、この回転軸３７に取り付けられた押圧板３６を押圧することにより、スイッチＳＷ３５をオンさせ、押圧を解くことによりスイッチＳＷ３５をオフさせて、第２の電極３２の電圧を昇圧して負荷を駆動されるようにしたものである。
また、第２の電極３２に重り３８を設け、この重り３８の自重で第２の電極３２を元の位置に自動復帰させるように構成されている。
【実施例５】
【００３１】
図５（ａ），（ｂ）は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例５を説明するための構成図で、図５（ａ）はゼーベック素子の押し下げ前の状態、図５（ｂ）はゼーベック素子の押し下げ後の状態を示している。図中符号４１は第１の電極、４２は第２の電極、４５はスイッチＳＷを示している。
本実施例５の昇圧型スイッチは、第１の電極４１と第２の電極４２とを中央部分で「く」字状に屈曲可能に構成され、ゼーベック素子４４の押圧前は両電極４１，４２が直線状に配列され、ゼーベック素子４４の押圧後は両電極４１，４２が「く」字状に屈曲されるように構成されている。
【００３２】
ゼーベック素子４４を押圧して、図５（ａ）に示すように、第１の電極４１を押し下げてスイッチＳＷ４５をオンさせ、図５（ｂ）に示すように、押し下げを解いてスイッチＳＷ４５をオフすることにより、第２の電極４２の電圧を昇圧（Ｖ０＝ｎ・Ｖｇ）して負荷を駆動されるように構成されている。
【実施例６】
【００３３】
図６（ａ），（ｂ）は、本発明に係る昇圧型スイッチの実施例６を説明するための構成図で、図６（ａ）はスポンジ誘電体がフリーの状態で、図６（ｂ）はスポンジ誘電体が押圧された状態を示している。図中符号５１は第１の電極、５２は第２の電極、５３はスポンジ誘電体、５５はスイッチＳＷを示している。
【００３４】
本実施例６の昇圧型スイッチは、昇圧用スイッチＳＷに使用するキャパシタンスの誘電体に高誘電率を混入し、伸縮材料を利用したものである。つまり、第１の電極５１と第２の電極５２間にスポンジ状の誘電体５３を設け、常時は、図６（ａ）に示すように、両電極５１，５２間を広くし（キャパシタンス小）、押圧時には、図６（ｂ）に示すように、両電極５１，５２間を狭くして（キャパシタンス大）、押圧を解くとスポンジ状の誘電体５３の弾性力により元の位置に自動復帰するように構成されている。押圧を解くとスポンジ誘電体５３の形状は元の状態に戻り、バネなしで自動復帰する。
【００３５】
スポンジ誘電体５３は、ウレタンフォームやポリエチレンフォームなどの伸縮、柔軟性のある素材にロッシェル塩やチタン酸バリウムなどの高誘電率材料を混入して発砲させたものである。
本実施例６において、エネルギー源として太陽電池やゼーベック素子を用いることができる。
【００３６】
図７（ａ），（ｂ）は、図６に示して本実施例６におけるスポンジ誘電体とキャパシタンスとの関係を示す回路図で、図７（ａ）はスポンジ誘電体の押圧時、図７（ｂ）はスポンジ誘電体のフリー時を示している。
図７（ａ）は、図６（ｂ）に示すように、スポンジ誘電体の押圧時を示し、スイッチＳＷ５５はオンしてＣ１は充電される。図７（ｂ）は、図６（ａ）に示すように、スポンジ誘電体のフリー時を示し、スイッチＳＷ５５はオフとなり、昇圧動作が開始されてＶ２＝（Ｃ２／Ｃ１）・Ｖｇの関係になる。Ｃ２は後段の電源回路で電圧を制御する。例えば、Ｖｇが５０ｍＶで、静電容量比６０倍するとＶ２は３Ｖになる。
【００３７】
図８は、本発明に適用されるＬＩＢ及びＬＩＣ充電用太陽電池回路を示す図である。室内光で動作する太陽電池やゼーベック素子の低電圧室力エネルギー源からの電力を昇圧してＬＩＢ（リチウムイオン電池）へ充電する回路である。
【００３８】
本発明による昇圧型スイッチで昇圧した電圧を発信機（ＯＳＣ）の起動時の電源として使用する方法を示す。初期状態、太陽電池の低電圧出力Ｖｓは起動用昇圧型スイッチが押されることにより、ｎ倍の電圧ｎ・Ｖｓに昇圧される。スイッチング型昇圧回路の出力容量Ｃ０がチャージされていないとき（Ｖ０が低電圧）、コンパレータはＳＷ２により昇圧出力ｎ・ＶｓをＶｏｓ（発信機の電源）に接続する。この電圧の印可によりＯＳＣが起動し、ＳＷ１の連続的なＯＮ／ＯＦＦにより、Ｌ１、Ｄ１，ＳＷ１スイッチングによる昇圧が開始する。Ｃ０がチャージされ、Ｖ０が上昇すると、コンパレータはＳＷ２をコントロールし、昇圧用スイッチＳＷをドライブする発信機（ＯＳＣ）の電源を出力容量Ｃ０電圧Ｖ０から供給し、自立的に定常動作が可能となる。このように太陽電池の低出力電圧では発振器を起動できない場合でも、スイッチ動作による昇圧により昇圧回路の動作、ＬＩＢ（リチウムイオン電池）へ充電が可能となる。なお、コンパレータの代わりに、Ｃ０から、ＯＳＣの電源（Ｖｏｓ間）にダイオードを入れ、昇圧型ＳＷの出力ｎ・ＶｓからＶｏｓに接続し、Ｖｏｓの駆動源をダイオードの順逆方向特性により切り替えることもできる。なお、ＬＩＢの代わりにＬＩＣ（リチウムイオンキャパシタ）でも使用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１，１１，３１，４１，５１  第１の電極
２，１２，３２，４２，５２  第２の電極
３，１３，２３ａ乃至２３ｆ，３３  誘電体
４  ゼーベック素子（熱電素子；エネルギー源）
５，１５，２５，３５，４５，５５  スイッチＳＷ
６，１６  弾性部材（バネ）
７，１７  負荷
１４  太陽電池（エネルギー源）
２１ａ  第１の電極
２１ｂ  第３の電極
２１ｃ  第５の電極
２１ｄ  第７の電極
２２ａ  第２の電極
２２ｂ  第４の電極
２２ｃ  第６の電極
２４  ゼーベック素子又は太陽電池（エネルギー源）
３６  押圧板
３７  回転軸
３８  重り
５３  スポンジ誘電体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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