(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電した電力を負荷機器に出力する発電システムであって、
固定体と、
先端側が振動するように基端側が前記固定体に固定された１又は２以上の振動体と、
異なる前記振動体の先端側の面にそれぞれ設けられ又は同一の前記振動体の先端側の面のうち異なる位置にそれぞれ設けられ、前記振動体の先端側が振動することに伴って伸縮変形すると共に伸縮変形量に応じた電圧を出力し、それぞれ異なる態様で伸縮変形することによりそれぞれ異なる交流電圧を出力する少なくとも３つの発電体と、
前記少なくとも３つの発電体のそれぞれに常に接続されており、前記少なくとも３つの発電体のそれぞれにより出力される交流電圧をそれぞれ整流して蓄電し、且つ、前記負荷機器に蓄電電圧をそれぞれ出力する少なくとも３つの整流蓄電回路と、
前記少なくとも３つの整流蓄電回路のそれぞれの出力電圧を検出する出力電圧検出器と、
前記少なくとも３つの整流蓄電回路のそれぞれと前記負荷機器とを接続する状態および遮断する状態を切り替える切替器と、
前記負荷機器に印加される電圧を検出する印加電圧検出器と、
前記印加電圧検出器により検出された印加電圧、前記少なくとも３つの整流蓄電回路のそれぞれの出力電圧、及び、前記負荷機器の要求電圧である閾値に基づいて、前記負荷機器に接続又は遮断させる整流蓄電回路を決定し、決定した状態となるように前記切替器を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置によって前記負荷機器に接続させる整流蓄電回路として決定された前記整流蓄電回路は、対応する前記発電体に接続された状態であり、且つ、前記負荷機器に接続された状態とされ、
前記制御装置によって前記負荷機器から遮断させる整流蓄電回路として決定された前記整流蓄電回路は、対応する前記発電体に接続された状態であり、且つ、前記負荷機器から遮断された状態とされ、
前記少なくとも３つの整流蓄電回路のうち１つの整流蓄電回路のみと前記負荷機器とを接続すると共に、他の整流蓄電回路と前記負荷機器とを遮断する状態を第一状態と定義し、
前記少なくとも３つの整流蓄電回路のうち少なくとも２つの整流蓄電回路を直列に接続しつつ、直列に接続された前記少なくとも２つの整流蓄電回路と前記負荷機器とを接続すると共に、他の整流蓄電回路と前記負荷機器とを遮断する状態を第二状態と定義し、
前記切替器は、前記第一状態と前記第二状態とを切替可能であり、
前記制御装置は、
前記少なくとも３つの整流蓄電回路のそれぞれの出力電圧と前記閾値とを比較して、前記少なくとも３つの整流蓄電回路の出力電圧の何れか１つが前記閾値より大きい場合に、当該出力電圧に対応する１つの整流蓄電回路を、前記負荷機器と接続する前記第一状態に決定することによって、前記印加電圧が前記閾値より高くなるようにし、
前記少なくとも３つの整流蓄電回路の出力電圧の全てが前記閾値以下の場合に、前記第二状態に決定することによって、前記印加電圧が前記閾値より高くなるようにする、
発電システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記印加電圧及び前記閾値に基づいて、前記負荷機器と前記整流蓄電回路とを接続する前記切替器をＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御することにより、前記負荷機器に印加する電圧を調整し、
さらに、前記印加電圧、前記閾値及びＰＷＭ制御におけるＯＮデューティーに基づいて、当該整流蓄電回路を前記負荷機器に接続させ続けるか、当該整流蓄電回路を前記負荷機器から遮断させるかを決定する、
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記発電システムは、さらに、前記負荷機器に並列に接続される平滑回路を備え、
前記印加電圧検出器は、前記平滑回路の両端電圧を検出する、
請求項１または２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記振動体は、
先端側が第一方向に振動する第一振動体と、
先端側が前記第一方向とは異なる第二方向に振動する第二振動体と、
先端側が前記第一方向及び前記第二方向とは異なる第三方向に振動する第三振動体と、を備え、
前記発電体は、
前記第一振動体の先端側の面に設けられ、前記第一振動体の先端側が前記第一方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第一発電体と、
前記第二振動体の先端側の面に設けられ、前記第二振動体の先端側が前記第二方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第二発電体と、
前記第三振動体の先端側の面に設けられ、前記第三振動体の先端側が前記第三方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第三発電体と、を備える、
請求項１〜３の何れか一項に記載の発電システム。
【請求項５】
前記振動体は、
先端側の振動の共振周波数が第一周波数となる第一振動体と、
先端側の振動の共振周波数が前記第一周波数とは異なる第二周波数となる第二振動体と、
先端側の振動の共振周波数が前記第一周波数及び前記第二周波数とは異なる第三周波数となる第三振動体と、を備え、
前記発電体は、
前記第一振動体の先端側の面に設けられ、前記第一振動体の先端側が振動することに伴って交流電圧を出力する第一発電体と、
前記第二振動体の先端側の面に設けられ、前記第二振動体の先端側が振動することに伴って交流電圧を出力する第二発電体と、
前記第三振動体の先端側の面に設けられ、前記第三振動体の先端側が振動することに伴って交流電圧を出力する第三発電体と、を備える、
請求項１〜３の何れか一項に記載の発電システム。
【請求項６】
前記振動体は、筒状に形成され、前記筒状の基端側が前記固定体に固定され、前記筒状の先端側が筒軸に直交する少なくとも３つの方向に振動し、
前記発電体は、
前記振動体の先端側の外周面または内周面における前記筒状の周方向の第一位相の位置に設けられ、前記振動体の先端側が前記第一位相に対応する第一方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第一発電体と、
前記振動体の先端側の外周面または内周面における前記筒状の周方向のうち前記第一位相とは異なる第二位相の位置に設けられ、前記振動体の先端側が前記第二位相に対応する第二方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第二発電体と、
前記振動体の先端側の外周面または内周面における前記筒状の周方向のうち前記第一位相及び前記第二位相とは異なる第三位相の位置に設けられ、前記振動体の先端側が前記第三位相に対応する第三方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第三発電体と、を備える、
請求項１〜３の何れか一項に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動の入力によって交流電圧を出力する発電装置を用いて、発電装置により発電した電力を負荷機器に出力する発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、振動の入力によって交流電圧を出力する複数の発電装置として、磁歪素子が記載されている。複数の発電装置が、それぞれ異なる周波数での振動体の振動によって発電する。つまり、それぞれの発電装置が発電するタイミングは異なる。
【０００３】
特許文献２には、複数の発電部を直列接続する状態と、複数の発電部を並列接続する状態とを切り替えて、蓄電部に効率よく蓄電することが記載されている。特許文献３，４には、交流電圧を整流する回路として、倍電圧整流回路が記載されている。倍電圧整流回路は、交流電圧の双方向の電圧のそれぞれが対応するキャパシタに蓄電可能となることにより、出力電圧を２倍程度に高くすることができる。特許文献５には、交流電圧を整流する回路として、全波整流回路が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９０５８２０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０２６３９号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６０６２０号公報
【特許文献４】特開２０１２−１５２００９号公報
【特許文献５】特開２００１−２１１６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、特許文献１に記載されているようにそれぞれの発電装置が異なるタイミングで発電する場合に、負荷機器に所望の電圧を長期間出力することを検討した。特許文献２に記載のように、複数の発電装置を直列接続または並列接続に切り替えて、共通の蓄電部に蓄電する場合には、全ての発電装置が共通の蓄電部に接続されるため、複数の発電装置の発電電力を均等に消費することになる。従って、当該構成では、所望の電圧を十分に長い期間出力することはできない。
【０００６】
本発明は、複数の発電装置を用いる場合において、負荷機器に所望電圧を長期間出力できる発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本手段に係る発電システムは、発電した電力を負荷機器に出力する発電システムであって、固定体と、先端側が振動するように基端側が前記固定体に固定された１又は２以上の振動体と、異なる前記振動体の先端側の面にそれぞれ設けられ又は同一の前記振動体の先端側の面のうち異なる位置にそれぞれ設けられ、前記振動体の先端側が振動することに伴って伸縮変形すると共に伸縮変形量に応じた電圧を出力し、それぞれ異なる態様で伸縮変形することによりそれぞれ異なる交流電圧を出力する少なくとも３つの発電体と、前記少なくとも３つの発電体のそれぞれに常に接続されており、前記少なくとも３つの発電体のそれぞれにより出力される交流電圧をそれぞれ整流して蓄電し、且つ、前記負荷機器に蓄電電圧をそれぞれ出力する少なくとも３つの整流蓄電回路と、前記少なくとも３つの整流蓄電回路のそれぞれの出力電圧を検出する出力電圧検出器と、前記少なくとも３つの整流蓄電回路のそれぞれと前記負荷機器とを接続する状態および遮断する状態を切り替える切替器と、前記負荷機器に印加される電圧を検出する印加電圧検出器と、前記印加電圧検出器により検出された印加電圧、前記少なくとも３つの整流蓄電回路のそれぞれの出力電圧、及び、前記負荷機器の要求電圧である閾値に基づいて、前記負荷機器に接続又は遮断させる整流蓄電回路を決定し、決定した状態となるように前記切替器を制御する制御装置とを備える。
前記制御装置によって前記負荷機器に接続させる整流蓄電回路として決定された前記整流蓄電回路は、対応する前記発電体に接続された状態であり、且つ、前記負荷機器に接続された状態とされる。前記制御装置によって前記負荷機器から遮断させる整流蓄電回路として決定された前記整流蓄電回路は、対応する前記発電体に接続された状態であり、且つ、前記負荷機器から遮断された状態とされる。
前記少なくとも３つの整流蓄電回路のうち１つの整流蓄電回路のみと前記負荷機器とを接続すると共に、他の整流蓄電回路と前記負荷機器とを遮断する状態を第一状態と定義する。前記少なくとも３つの整流蓄電回路のうち少なくとも２つの整流蓄電回路を直列に接続しつつ、直列に接続された前記少なくとも２つの整流蓄電回路と前記負荷機器とを接続すると共に、他の整流蓄電回路と前記負荷機器とを遮断する状態を第二状態と定義する。前記切替器は、前記第一状態と前記第二状態とを切替可能である。
そして、前記制御装置は、前記少なくとも３つの整流蓄電回路のそれぞれの出力電圧と前記閾値とを比較して、前記少なくとも３つの整流蓄電回路の出力電圧の何れか１つが前記閾値より大きい場合に、当該出力電圧に対応する１つの整流蓄電回路を、前記負荷機器と接続する前記第一状態に決定することによって、前記印加電圧が前記閾値より高くなるようにする。さらに、前記制御装置は、前記少なくとも３つの整流蓄電回路の出力電圧の全てが前記閾値以下の場合に、前記第二状態に決定することによって、前記印加電圧が前記閾値より高くなるようにする。
【０００８】
切替器により、少なくとも１つの整流蓄電回路が負荷機器から遮断される。この間、当該整流蓄電回路には、対応する発電体によって発電された交流電圧を整流して蓄電する。つまり、ある発電体は、負荷機器に対して電圧を出力するために用いられ、他の発電体は、蓄電に専念することになる。そして、負荷機器に印加される電圧に基づいて、負荷機器と接続することと、負荷機器から遮断することを切り替えることで、負荷機器に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００１０】
また、出力電圧検出器により検出される出力電圧に応じて接続と遮断を切り替えることで、発電システムは、確実に負荷機器に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００１１】
また、少なくとも３つの整流蓄電回路の出力電圧の何れか１つが閾値より大きい場合に、当該出力電圧に対応する１つの整流蓄電回路を、負荷機器と接続することで、負荷機器に所望の電圧を出力できる。一方、少なくとも３つの整流蓄電回路の出力電圧の全てが閾値以下の場合であっても、直列接続された少なくとも２つの整流蓄電回路を負荷機器に接続することで、負荷機器に所望の電圧を出力できる。その結果、発電システムは、負荷機器に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００１２】
＜実施態様＞
ここで、本手段に係る発電システムの好適な実施態様について以下に説明する。すなわち、本手段に係る発電システムは、以下の好適な態様に限定されるものではない。
前記制御装置は、前記印加電圧及び前記閾値に基づいて、前記負荷機器と前記整流蓄電回路とを接続する前記切替器をＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御することにより、前記負荷機器に印加する電圧を調整し、さらに、前記印加電圧、前記閾値及びＰＷＭ制御におけるＯＮデューティーに基づいて、当該整流蓄電回路を前記負荷機器に接続させ続けるか、当該整流蓄電回路を前記負荷機器から遮断させるかを決定するようにしてもよい。
制御装置は、出力電圧検出器により検出される出力電圧に代えて、ＯＮデューティーを用いることとした。この場合にも、発電システムは、確実に負荷機器に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００１３】
前記発電システムは、さらに、前記負荷機器に並列に接続される平滑回路を備え、前記印加電圧検出器は、前記平滑回路の両端電圧を検出するようにしてもよい。これにより、負荷機器への印加電圧が確実に検出される。
【００１９】
前記振動体は、先端側が第一方向に振動する第一振動体と、先端側が前記第一方向とは異なる第二方向に振動する第二振動体と、先端側が前記第一方向及び前記第二方向とは異なる第三方向に振動する第三振動体とを備え、前記発電体は、前記第一振動体の先端側の面に設けられ、前記第一振動体の先端側が前記第一方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第一発電体と、前記第二振動体の先端側の面に設けられ、前記第二振動体の先端側が前記第二方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第二発電体と、前記第三振動体の先端側の面に設けられ、前記第三振動体の先端側が前記第三方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第三発電体とを備えるようにしてもよい。
【００２０】
この構成により、少なくとも３つの発電体がそれぞれ異なる態様において発電することになる。つまり、発電システムは、異なる三方向の振動を利用して確実に発電できる。そして、当該状態においては、それぞれの発電体が出力する交流電圧は、異なる態様の交流電圧となる。
【００２１】
前記振動体は、先端側の振動の共振周波数が第一周波数となる第一振動体と、先端側の振動の共振周波数が前記第一周波数とは異なる第二周波数となる第二振動体と、先端側の振動の共振周波数が前記第一周波数及び前記第二周波数とは異なる第三周波数となる第三振動体とを備え、前記発電体は、前記第一振動体の先端側の面に設けられ、前記第一振動体の先端側が振動することに伴って交流電圧を出力する第一発電体と、前記第二振動体の先端側の面に設けられ、前記第二振動体の先端側が振動することに伴って交流電圧を出力する第二発電体と、前記第三振動体の先端側の面に設けられ、前記第三振動体の先端側が振動することに伴って交流電圧を出力する第三発電体とを備えるようにしてもよい。
【００２２】
この構成により、少なくとも３つの発電体がそれぞれ異なる態様において発電することになる。つまり、発電システムは、異なる周波数帯の振動を利用して確実に発電できる。当該状態においては、それぞれの発電体が出力する交流電圧は、異なる態様の交流電圧となる。
【００２３】
前記振動体は、筒状に形成され、前記筒状の基端側が前記固定体に固定され、前記筒状の先端側が筒軸に直交する少なくとも３つの方向に振動し、前記発電体は、前記振動体の先端側の外周面または内周面における前記筒状の周方向の第一位相の位置に設けられ、前記振動体の先端側が前記第一位相に対応する第一方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第一発電体と、前記振動体の先端側の外周面または内周面における前記筒状の周方向のうち前記第一位相とは異なる第二位相の位置に設けられ、前記振動体の先端側が前記第二位相に対応する第二方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第二発電体と、前記振動体の先端側の外周面または内周面における前記筒状の周方向のうち前記第一位相及び前記第二位相とは異なる第三位相の位置に設けられ、前記振動体の先端側が前記第三位相に対応する第三方向に振動することに伴って交流電圧を出力する第三発電体と、を備えるようにしてもよい。
【００２４】
この構成により、少なくとも３つの発電体がそれぞれ異なる態様において発電することになる。つまり、発電システムは、異なる方向の振動を利用して確実に発電できる。当該状態においては、それぞれの発電体が出力する交流電圧は、異なる態様の交流電圧となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第一実施形態における発電システムを構成する第一、第二、第三発電装置を示す図である。
【図２】図１に示す第一発電装置の構成を示す図である。
【図３】第一実施形態における発電システムの回路構成を示す図である。
【図４】図３に示す制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図５】図３に示す制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】図４に示すステップＳ３における回路図である。
【図７】図４に示すステップＳ５における回路図である。
【図８】図４に示すステップＳ６における回路図である。
【図９】図５に示すステップＳ１３における回路図である。
【図１０】図５に示すステップＳ１５における回路図である。
【図１１】図５に示すステップＳ１６における回路図である。
【図１２】図５に示すステップＳ１７における回路図である。
【図１３】第二実施形態における発電システムを構成する第一、第二、第三発電装置を示す図である。
【図１４】第三実施形態における発電システムを構成する第一〜第六発電装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第一実施形態＞
（発電装置の構造）
第一実施形態の発電システム１００（図３に示す）は、発電した電力を負荷機器６００（図３に示す）に出力する。発電システム１００を構成する第一、第二、第三発電装置１１０ａ，１２０ａ，１３０ａについて、図１および図２を参照して説明する。第一、第二、第三発電装置１１０ａ，１２０ａ，１３０ａは、振動の入力によって交流電圧を出力する。
【００２７】
図１に示すように、第一発電装置１１０ａは、固定体１１と、固定体１１に固定されたＸ方向振動体１２と、Ｘ方向振動体１２に取り付けられたＸ方向発電体１３とを備える。第二発電装置１２０ａは、固定体２１（固定体１１と同一部材）と、固定体２１に固定されたＹ方向振動体２２と、Ｙ方向振動体２２に取り付けられたＹ方向発電体２３とを備える。第三発電装置１３０ａは、固定体３１（固定体１１と同一部材）と、固定体３１に固定されたＺ方向振動体３２と、Ｚ方向振動体３２に取り付けられたＺ方向発電体３３とを備える。
【００２８】
Ｘ方向振動体１２は、長尺板状に形成される。Ｘ方向振動体１２の先端側がＸ方向に振動するように、Ｘ方向振動体１２の基端が固定体１１に固定される。Ｘ方向発電体１３は、Ｘ方向振動体１２の先端側の一方の面に取り付けられる。Ｙ方向振動体２２は、長尺板状に形成される。Ｙ方向振動体２２の先端側がＹ方向に振動するように、Ｙ方向振動体２２の基端が固定体２１に固定される。Ｙ方向発電体２３は、Ｙ方向振動体２２の先端側の一方の面に取り付けられる。Ｚ方向振動体３２は、長尺板状に形成される。Ｚ方向振動体３２の先端側がＺ方向に振動するように、Ｚ方向振動体３２の基端が固定体３１に固定される。Ｚ方向発電体３３は、Ｚ方向振動体３２の先端側の一方の面に取り付けられる。ここで、Ｘ方向発電体１３、Ｙ方向発電体２３およびＺ方向発電体３３は、取付対象を異にするが、実質的に同一構成からなる。
【００２９】
次に、Ｘ方向発電体１３について、図２を参照して説明する。Ｘ方向発電体１３は、図２に示すように、磁歪棒５１、コイル５２、第一磁石５３、第二磁石５４、ヨーク５５を備える。磁歪棒５１は、磁性材料により形成され、Ｘ方向振動体１２の一方の面に取り付けられる。磁歪棒５１は、Ｘ方向振動体１２のＸ方向の振動に伴って、磁歪棒５１の長手方向に伸張変形または圧縮変形する。つまり、磁歪棒５１の伸張変形または圧縮変形により、磁歪棒５１の長手方向の磁束密度が変化する逆磁歪効果を生じる。
【００３０】
コイル５２は、磁歪棒５１に巻回される。磁歪棒５１の逆磁歪効果によりコイル５２の芯方向の磁束密度が変化することで、コイル５２に誘導電流が発生する。第一磁石５３は、磁歪棒５１の一端に設けられ、第二磁石５４は、磁歪棒５１の他端に設けられる。ヨーク５５が第一磁石５３と第二磁石５４とを連結する。つまり、磁歪棒５１→第一磁石５３→ヨーク５５→第二磁石５４→磁歪棒５１の順に、磁気回路が形成される。第一磁石５３と第二磁石５４の磁束方向は、磁気回路の同方向を向くように設定される。
【００３１】
Ｘ方向振動体１２がＸ方向一方に移動した場合に、磁歪棒５１が伸張変形する。この場合、磁歪棒５１を含む磁気回路における磁束密度が変化することで、コイル５２に一方向の電流が流れる。一方、Ｘ方向振動体１２がＸ方向他方に移動した場合に、磁歪棒５１が圧縮変形する。この場合、磁歪棒５１を含む磁気回路における磁束密度が変化することで、コイル５２に他方向の電流が流れる。このように、Ｘ方向振動体１２が振動することによって、コイル５２に交流電流が発生する。
【００３２】
第一磁石５３および第二磁石５４を設けることにより、磁気回路の磁化をバイアスで発生させることができる。従って、磁歪棒５１は、残留磁化を持たない材料であっても適用可能となる。上記においては、Ｘ方向発電体１３は、第一磁石５３と第二磁石５４を設けて、磁気回路を形成したが、磁石を用いない構成とすることも可能である。この場合、Ｘ方向発電体１３は、磁歪棒５１とヨーク５５とにより構成されることになる。
【００３３】
上述したように、第一発電装置１１０ａは、Ｘ方向振動体１２（第一振動体に相当）の振動によって交流電圧を出力し、第二発電装置１２０ａは、Ｙ方向振動体２２（第二振動体に相当）の振動によって交流電圧を出力し、第三発電装置１３０ａは、Ｚ方向振動体３２（第三振動体に相当）の振動によって交流電圧を出力する。つまり、発電システム１００は、異なる三方向の振動を利用してそれぞれ異なる態様において発電することになる。従って、第一発電装置１１０ａが出力する交流電圧と、第二発電装置１２０ａが出力する交流電圧と、第三発電装置１３０ａが出力する交流電圧とは、位相を異にする交流電圧である。
【００３４】
なお、本実施形態においては、第一発電装置１１０ａ、第二発電装置１２０ａおよび第三発電装置１３０ａは、磁歪棒５１を用いた発電装置として説明したが、振動の入力によって交流電圧を出力するのであれば、例えば圧電素子などを用いることもできる。
【００３５】
（発電システムの回路構成）
次に、上述した第一発電装置１１０ａ、第二発電装置１２０ａおよび第三発電装置１３０ａを用いた発電システム１００について、図３を参照して説明する。発電システム１００は、第一、第二、第三発電回路ユニット１１０，１２０，１３０と、出力電圧検出器２１０，２２０，２３０と、切替器ＳＷと、逆流防止用ダイオード３１０，３２０，３３０と、平滑回路としての平滑用キャパシタ４００、印加電圧検出器５００とを備える。
【００３６】
各発電回路ユニット１１０，１２０，１３０は、発電装置１１０ａ，１２０ａ，１３０ａと、整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂとを備える。発電装置１１０ａ，１２０ａ，１３０ａは、上述したとおりである。整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂは、倍電圧整流回路を例に挙げて説明する。なお、整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂは、倍電圧整流回路に限られることなく、全波整流回路を適用できる。
【００３７】
各倍電圧整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂは、各発電装置１１０ａ，１２０ａ，１３０ａにより出力される交流電圧を整流して蓄電すると共に、蓄電電圧を負荷機器６００に出力する。第一倍電圧整流回路１１０ｂと、第二倍電圧整流回路１２０ｂと、第三倍電圧整流回路１３０ｂとは、直列に接続される。なお、以下において、発電回路ユニット１１０，１２０，１３０が直列に接続されるとは、倍電圧整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂが直列に接続されることを意味する。
【００３８】
第一倍電圧整流回路１１０ｂは、正側ダイオード１１１、負側ダイオード１１２、正側キャパシタ１１３および負側キャパシタ１１４を備える。正側キャパシタ１１３と負側キャパシタ１１４は、直列に接続される。正側ダイオード１１１のアノードは、第一発電装置１１０ａの一端に接続され、正側ダイオード１１１のカソードは、正側キャパシタ１１３の一端（負側キャパシタ１１４とは反対の電極側）に接続される。負側ダイオード１１２のアノードは、負側キャパシタ１１４の一端（正側キャパシタ１１３とは反対の電極側）に接続される。負側ダイオード１１２のカソードは、第一発電装置１１０ａの一端、および、正側ダイオード１１１のアノードに接続される。正側キャパシタ１１３の他端、および、負側キャパシタ１１４の他端は、第一発電装置１１０ａの他端に接続される。
【００３９】
第一発電装置１１０ａの一端側（図３の上側）が正極電圧となる場合には、正側ダイオード１１１を通過すると共に正側キャパシタ１１３に蓄電される回路が形成される。このとき、正側キャパシタ１１３の一端側（図３の上側）が正極となる。一方、第一発電装置１１０ａの他端側（図３の下側）が正極電圧となる場合には、負側ダイオード１１２を通過すると共に負側キャパシタ１１４に蓄電される回路が形成される。このとき、負側キャパシタ１１４の他端側（図３の上側）が正極となる。つまり、正側キャパシタ１１３と負側キャパシタ１１４は、正極側が同一方向となるように、直列に接続される。従って、第一倍電圧整流回路１１０ｂは、正側キャパシタ１１３と負側キャパシタ１１４を直列に接続することにより、第一発電装置１１０ａによる発電電圧の絶対値の２倍程度の電圧を出力する。
【００４０】
第二発電回路ユニット１２０の第二倍電圧整流回路１２０ｂは、正側ダイオード１２１、負側ダイオード１２２、正側キャパシタ１２３および負側キャパシタ１２４を備える。第三発電回路ユニット１３０の第三倍電圧整流回路１３０ｂは、正側ダイオード１３１、負側ダイオード１３２、正側キャパシタ１３３および負側キャパシタ１３４を備える。第二倍電圧整流回路１２０ｂおよび第三倍電圧整流回路１３０ｂは、第一倍電圧整流回路１１０ｂと同一構成からなる。
【００４１】
第一出力電圧検出器２１０は、第一発電回路ユニット１１０の第一倍電圧整流回路１１０ｂの出力電圧Ｖ１を検出する。具体的には、第一出力電圧検出器２１０は、正側キャパシタ１１３および負側キャパシタ１１４の両端電圧Ｖ１を検出する。第二出力電圧検出器２２０は、第二発電回路ユニット１２０の第二倍電圧整流回路１２０ｂの出力電圧Ｖ２を検出する。具体的には、第二出力電圧検出器２２０は、正側キャパシタ１２３および負側キャパシタ１２４の両端電圧Ｖ２を検出する。第三出力電圧検出器２３０は、第三発電回路ユニット１３０の第三倍電圧整流回路１３０ｂの出力電圧Ｖ３を検出する。具体的には、第三出力電圧検出器２３０は、正側キャパシタ１３３および負側キャパシタ１３４の両端電圧Ｖ３を検出する。
【００４２】
切替器ＳＷは、倍電圧整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂのそれぞれと負荷機器６００とを接続する状態および遮断する状態を切り替える。切替器ＳＷ１は、第一倍電圧整流回路１１０ｂの正側キャパシタ１１３の一端と負荷機器６００の一端とを接続する状態と遮断する状態とを切り替える。
【００４３】
切替器ＳＷ２１〜ＳＷ２３は、第一倍電圧整流回路１１０ｂの負側キャパシタ１１４の一端の接続対象を切り替える。切替器ＳＷ２１は、負側キャパシタ１１４の一端と第二倍電圧整流回路１２０ｂの正側キャパシタ１２３の一端とを接続する状態と遮断する状態を切り替える。切替器ＳＷ２２は、負側キャパシタ１１４の一端と第三倍電圧整流回路１３０ｂの正側キャパシタ１３３の一端とを接続する状態と遮断する状態とを切り替える。切替器ＳＷ２３は、負側キャパシタ１１４の一端と負荷機器６００の他端とを接続する状態と遮断する状態とを切り替える。
【００４４】
切替器ＳＷ３は、第二倍電圧整流回路１２０ｂの正側キャパシタ１２３の一端と負荷機器６００の一端とを接続する状態と遮断する状態とを切り替える。
切替器ＳＷ４１〜ＳＷ４２は、第二倍電圧整流回路１２０ｂの負側キャパシタ１２４の一端の接続対象を切り替える。切替器ＳＷ４１は、負側キャパシタ１２４の一端と第三倍電圧整流回路１３０ｂの正側キャパシタ１３３の一端とを接続する状態と遮断する状態とを切り替える。切替器ＳＷ４２は、負側キャパシタ１２４の一端と負荷機器６００の他端とを接続する状態と遮断する状態とを切り替える。
【００４５】
切替器ＳＷ５は、第三倍電圧整流回路１３０ｂの正側キャパシタ１３３の一端と負荷機器６００の一端とを接続する状態と遮断する状態とを切り替える。切替器ＳＷ６は、第三倍電圧整流回路１３０ｂの負側キャパシタ１３４の一端と負荷機器６００の他端とを接続する状態と遮断する状態とを切り替える。
【００４６】
逆流防止用ダイオード３１０は、第一倍電圧整流回路１１０ｂの正側キャパシタ１１３の一端と負荷機器６００の一端との間に配置され、正側キャパシタ１１３から負荷機器６００側へ電流を流す。逆流防止用ダイオード３２０は、第二倍電圧整流回路１２０ｂの正側キャパシタ１２３の一端と負荷機器６００の一端との間に配置され、正側キャパシタ１２３から負荷機器６００側へ電流を流す。逆流防止用ダイオード３３０は、第三倍電圧整流回路１３０ｂの正側キャパシタ１３３の一端と負荷機器６００の一端との間に配置され、正側キャパシタ１３３から負荷機器６００側へ電流を流す。
【００４７】
平滑用キャパシタ４００（平滑回路）は、負荷機器６００に並列に接続され、整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂのそれぞれによって蓄電される。つまり、平滑用キャパシタ４００は、負荷機器６００に対して安定した電圧を印加する。
【００４８】
印加電圧検出器５００は、平滑用キャパシタ４００の両端電圧Ｖを検出する。つまり、印加電圧検出器５００は、全ての発電回路ユニット１１０，１２０，１３０によって負荷機器６００に印加する電圧Ｖを検出する。
【００４９】
制御装置７００は、印加電圧Ｖおよび出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３に基づいて、負荷機器６００に接続させる少なくとも１つの整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを決定すると共に、負荷機器６００から遮断させる少なくとも他の１つの整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを決定し、決定した状態となるように切替器ＳＷを制御する。さらに、制御装置７００は、負荷機器６００と整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂとを接続する切替器ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５をＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御を行う。つまり、制御装置７００は、印加電圧Ｖおよび出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３に基づいて、印加電圧Ｖを調整する。具体的には、制御装置７００は、印加電圧Ｖを負荷機器６００の要求電圧より高い所定範囲内にさせる。
【００５０】
（制御装置の処理）
制御装置７００による処理について、図４〜図１２を参照して説明する。制御装置７００は、出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３のいずれかが負荷機器６００の要求電圧である閾値Ｖｔｈより大きいか否かを判定する（図４のＳ１）。条件を満たす場合には（Ｓ１：Ｙ）、制御装置７００は、Ｖ１＞Ｖ２、且つ、Ｖ１＞Ｖ３を満たすか否かを判定する（図４のＳ２）。この条件を満たす場合には（Ｓ２：Ｙ）、制御装置７００は、第一発電回路ユニット１１０を負荷機器６００に接続し、第二、第三発電回路ユニット１２０，１３０を負荷機器６００から遮断するように、切替器ＳＷを制御する（図４のＳ３）。
【００５１】
この場合の負荷機器６００に接続される回路は、図６に示すようになる。つまり、切替器ＳＷ２３がＯＮとなり、切替器ＳＷ１，ＳＷ２３以外の切替器がＯＦＦとなる。制御装置７００は、印加電圧Ｖと出力電圧Ｖ１とに基づいて、切替器ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御を行う。つまり、制御装置７００は、出力電圧Ｖ１が高い場合にはＯＮデューティーの割合を少なくし、出力電圧Ｖ１が低い場合にはＯＮデューティーの割合を多くすることで、印加電圧Ｖを所望の電圧にできる。
【００５２】
そして、図６に示していない第二、第三発電回路ユニット１２０，１３０は、負荷機器６００から遮断される。従って、第二、第三発電回路ユニット１２０，１３０は、発電した電荷を蓄電に専念することになる。つまり、第二、第三発電回路ユニット１２０，１３０は、蓄電電圧を高くすることができる。
【００５３】
第一発電回路ユニット１１０の出力電圧Ｖ１が他の出力電圧Ｖ２，Ｖ３より大きい場合で、且つ、出力電圧Ｖ１が十分に大きい場合には、第一発電回路ユニット１１０のみが負荷機器６００に対して電圧を出力するために用いられる。従って、負荷機器６００から遮断した第二、第三発電回路ユニット１２０，１３０が効率的に蓄電しつつ、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００５４】
図４のＳ２において、Ｖ１＞Ｖ２、且つ、Ｖ１＞Ｖ３を満たさない場合には（Ｓ２：Ｎ）、制御装置７００は、Ｖ２＞Ｖ１、且つ、Ｖ２＞Ｖ３を満たすか否かを判定する（図４のＳ４）。この条件を満たす場合には（Ｓ４：Ｙ）、制御装置７００は、第二発電回路ユニット１２０を負荷機器６００に接続し、第一、第三発電回路ユニット１１０，１３０を負荷機器６００から遮断するように、切替器ＳＷを制御する（図４のＳ５）。
【００５５】
この場合の負荷機器６００に接続される回路は、図７に示すようになる。つまり、切替器ＳＷ４２がＯＮとなり、切替器ＳＷ３，ＳＷ４２以外の切替器がＯＦＦとなる。制御装置７００は、印加電圧Ｖと出力電圧Ｖ２とに基づいて、切替器ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御を行う。つまり、制御装置７００は、出力電圧Ｖ２が高い場合にはＯＮデューティーの割合を少なくし、出力電圧Ｖ２が低い場合にはＯＮデューティーの割合を多くすることで、印加電圧Ｖを所望の電圧にできる。
【００５６】
第二発電回路ユニット１２０の出力電圧Ｖ２が他の出力電圧Ｖ１，Ｖ３より大きい場合で、且つ、出力電圧Ｖ２が十分に大きい場合には、第二発電回路ユニット１２０のみが負荷機器６００に対して電圧を出力するために用いられる。従って、負荷機器６００から遮断した第一、第三発電回路ユニット１１０，１３０が効率的に蓄電しつつ、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００５７】
図４のＳ４において、Ｖ２＞Ｖ１、且つ、Ｖ２＞Ｖ３を満たさない場合には（Ｓ４：Ｎ）、制御装置７００は、第三発電回路ユニット１３０を負荷機器６００に接続し、第一、第二発電回路ユニット１１０，１２０を負荷機器６００から遮断するように、切替器ＳＷを制御する（図４のＳ６）。図４のＳ４において、Ｖ２＞Ｖ１、且つ、Ｖ２＞Ｖ３を満たさない場合とは、Ｖ３＞Ｖ１、且つ、Ｖ３＞Ｖ２を満たす場合に相当する。
【００５８】
この場合の負荷機器６００に接続される回路は、図８に示すようになる。つまり、切替器ＳＷ６がＯＮとなり、切替器ＳＷ５，ＳＷ６以外の切替器がＯＦＦとなる。制御装置７００は、印加電圧Ｖと出力電圧Ｖ３とに基づいて、切替器ＳＷ５のＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御を行う。つまり、制御装置７００は、出力電圧Ｖ３が高い場合にはＯＮデューティーの割合を少なくし、出力電圧Ｖ３が低い場合にはＯＮデューティーの割合を多くすることで、印加電圧Ｖを所望の電圧にできる。
【００５９】
第三発電回路ユニット１３０の出力電圧Ｖ３が他の出力電圧Ｖ１，Ｖ２より大きい場合で、且つ、出力電圧Ｖ３が十分に大きい場合には、第三発電回路ユニット１３０のみが負荷機器６００に対して電圧を出力するために用いられる。従って、負荷機器６００から遮断した第一、第二発電回路ユニット１１０，１２０が効率的に蓄電しつつ、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００６０】
図４のＳ１の条件を満たさない場合には（Ｓ１：Ｎ）、制御装置７００は、（Ｖ１＋Ｖ２）＞Ｖｔｈ、（Ｖ２＋Ｖ３）＞Ｖｔｈ、および、（Ｖ３＋Ｖ１）＞Ｖｔｈのいずれかの条件を満たすか否かを判定する（図５のＳ１１）。条件を満たす場合には（Ｓ１１：Ｙ）、制御装置７００は、（Ｖ１＋Ｖ２）＞（Ｖ２＋Ｖ３）、且つ、（Ｖ１＋Ｖ２）＞（Ｖ３＋Ｖ１）を満たすか否かを判定する（図５のＳ１２）。この条件を満たす場合には（Ｓ１２：Ｙ）、制御装置７００は、第一発電回路ユニット１１０および第二発電回路ユニット１２０を直列に接続しつつ負荷機器６００に接続し、第三発電回路ユニット１３０を負荷機器６００から遮断するように、切替器ＳＷを制御する（図５のＳ１３）。
【００６１】
この場合の負荷機器６００に接続される回路は、図９に示すようになる。つまり、切替器ＳＷ２１，ＳＷ４２がＯＮとなり、切替器ＳＷ１，ＳＷ２１，ＳＷ４２以外の切替器がＯＦＦとなる。制御装置７００は、印加電圧Ｖと出力電圧Ｖ１，Ｖ２とに基づいて、切替器ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御を行う。つまり、制御装置７００は、出力電圧の合計（Ｖ１＋Ｖ２）が高い場合にはＯＮデューティーの割合を少なくし、出力電圧の合計（Ｖ１＋Ｖ２）が低い場合にはＯＮデューティーの割合を多くすることで、印加電圧Ｖを所望の電圧にできる。
【００６２】
つまり、第一、第二、第三発電回路ユニット１１０，１２０，１３０単体では、所望の印加電圧Ｖを出力することができない場合に、第一、第二、第三発電回路ユニット１１０，１２０，１３０の何れか２つが負荷機器６００に接続される。図９では、第一、第二発電回路ユニット１１０，１２０が負荷機器６００に接続される。
【００６３】
第一、第二発電回路ユニット１１０，１２０の出力電圧の合計（Ｖ１＋Ｖ２）が他の２つの出力電圧の合計（Ｖ２＋Ｖ３）、（Ｖ３＋Ｖ１）より大きい場合で、且つ、出力電圧の合計（Ｖ１＋Ｖ２）が十分に大きい場合には、第一、第二発電回路ユニット１１０，１２０が負荷機器６００に対して電圧を出力するために用いられる。第一、第二発電回路ユニット１１０，１２０が、直列に接続される。従って、負荷機器６００から遮断した第三発電回路ユニット１３０が効率的に蓄電しつつ、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００６４】
図５のＳ１２における条件を満たさない場合には（Ｓ１２：Ｎ）、制御装置７００は、（Ｖ２＋Ｖ３）＞（Ｖ１＋Ｖ２）、且つ、（Ｖ２＋Ｖ３）＞（Ｖ３＋Ｖ１）を満たすか否かを判定する（図５のＳ１４）。この条件を満たす場合には（Ｓ１４：Ｙ）、制御装置７００は、第二発電回路ユニット１２０および第三発電回路ユニット１３０を直列に接続しつつ負荷機器６００に接続し、第一発電回路ユニット１１０を負荷機器６００から遮断するように、切替器ＳＷを制御する（図５のＳ１５）。
【００６５】
この場合の負荷機器６００に接続される回路は、図１０に示すようになる。つまり、切替器ＳＷ４１，ＳＷ６がＯＮとなり、切替器ＳＷ３，ＳＷ４１，ＳＷ６以外の切替器がＯＦＦとなる。制御装置７００は、印加電圧Ｖと出力電圧Ｖ２，Ｖ３とに基づいて、切替器ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御を行う。つまり、制御装置７００は、出力電圧の合計（Ｖ２＋Ｖ３）が高い場合にはＯＮデューティーの割合を少なくし、出力電圧の合計（Ｖ２＋Ｖ３）が低い場合にはＯＮデューティーの割合を多くすることで、印加電圧Ｖを所望の電圧にできる。
【００６６】
第二、第三発電回路ユニット１２０，１３０の出力電圧の合計（Ｖ２＋Ｖ３）が他の２つの出力電圧の合計（Ｖ１＋Ｖ２）、（Ｖ３＋Ｖ１）より大きい場合で、且つ、出力電圧の合計（Ｖ２＋Ｖ３）が十分に大きい場合には、第二、第三発電回路ユニット１２０，１３０が負荷機器６００に対して電圧を出力するために用いられる。第二、第三発電回路ユニット１２０，１３０が、直列に接続される。従って、負荷機器６００から遮断した第一発電回路ユニット１１０が効率的に蓄電しつつ、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００６７】
図５のＳ１４における条件を満たさない場合には（Ｓ１４：Ｎ）、制御装置７００は、制御装置７００は、第一発電回路ユニット１１０および第三発電回路ユニット１３０を直列に接続しつつ負荷機器６００に接続し、第二発電回路ユニット１２０を負荷機器６００から遮断するように、切替器ＳＷを制御する（図５のＳ１６）。図５のＳ１４において、（Ｖ２＋Ｖ３）＞（Ｖ１＋Ｖ２）、且つ、（Ｖ２＋Ｖ３）＞（Ｖ３＋Ｖ１）を満たさない場合とは、（Ｖ３＋Ｖ１）＞（Ｖ１＋Ｖ２）、且つ、（Ｖ３＋Ｖ１）＞（Ｖ２＋Ｖ３）を満たす場合に相当する。
【００６８】
この場合の負荷機器６００に接続される回路は、図１１に示すようになる。つまり、切替器ＳＷ２２，ＳＷ６がＯＮとなり、切替器ＳＷ１，ＳＷ２２，ＳＷ６以外の切替器がＯＦＦとなる。制御装置７００は、印加電圧Ｖと出力電圧Ｖ１，Ｖ３とに基づいて、切替器ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御を行う。つまり、制御装置７００は、出力電圧の合計（Ｖ３＋Ｖ１）が高い場合にはＯＮデューティーの割合を少なくし、出力電圧の合計（Ｖ３＋Ｖ１）が低い場合にはＯＮデューティーの割合を多くすることで、印加電圧Ｖを所望の電圧にできる。
【００６９】
第一、第三発電回路ユニット１１０，１３０の出力電圧の合計（Ｖ３＋Ｖ１）が他の２つの出力電圧の合計（Ｖ１＋Ｖ２）、（Ｖ２＋Ｖ３）より大きい場合で、且つ、出力電圧の合計（Ｖ３＋Ｖ１）が十分に大きい場合には、第一、第三発電回路ユニット１１０，１３０が負荷機器６００に対して電圧を出力するために用いられる。第一、第三発電回路ユニット１１０，１３０が、直列に接続される。従って、負荷機器６００から遮断した第二発電回路ユニット１２０が効率的に蓄電しつつ、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００７０】
図５のＳ１１の条件を満たさない場合には（Ｓ１１：Ｎ）、全ての発電回路ユニット１１０，１２０，１３０が、直列に接続され、負荷機器６００に接続される（図５のＳ１７）。この場合の負荷機器６００に接続される回路は、図１２に示すようになる。つまり、切替器ＳＷ２１，ＳＷ４１，ＳＷ６がＯＮとなり、切替器ＳＷ１，ＳＷ２１，ＳＷ４１，ＳＷ６以外の切替器がＯＦＦとなる。制御装置７００は、印加電圧Ｖと出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３とに基づいて、切替器ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦのＰＷＭ制御を行う。つまり、制御装置７００は、出力電圧の合計（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３）が高い場合にはＯＮデューティーの割合を少なくし、出力電圧の合計（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３）が低い場合にはＯＮデューティーの割合を多くすることで、印加電圧Ｖを所望の電圧にできる。
【００７１】
つまり、第一、第二、第三発電回路ユニット１１０，１２０，１３０単体でも、第一、第二、第三発電回路ユニット１１０，１２０，１３０の何れか２つの用いたとしても、所望の印加電圧Ｖを出力することができない場合に、上記のように接続する。全ての発電回路ユニット１１０，１２０，１３０が直列に接続されるため、現時点において最も高い電圧を出力する。
【００７２】
（第一実施形態の効果）
制御装置７００は、第一、第二、第三発電回路ユニット１１０，１２０，１３０の何れか１つを負荷機器６００に接続する状態（第一状態）、何れか２つを接続する状態（第二状態）、全てを接続する状態（第三状態）を切り替える。制御装置７００は、印加電圧Ｖと各出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３とに基づいて上記切替を行う。そして、負荷機器６００に接続されていない発電回路ユニットは、蓄電に専念する。従って、発電システム１００は、出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３に応じて負荷機器６００との接続、遮断を切り替えることにより、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００７３】
さらに、出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が大きな整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを負荷機器６００に接続させることで、負荷機器６００に所望の電圧Ｖを出力できる。一方、出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が小さな整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを負荷機器６００から遮断させることで、当該整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂは確実に蓄電できる。その結果、発電システム１００は、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００７４】
制御装置７００は、出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３に基づいて、第一状態、第二状態、第三状態のように、負荷機器６００に接続する発電回路ユニット１１０，１２０，１３０の数を決定する。このことから、発電システム１００は、負荷機器６００に対して所望の電圧を長期間出力できる。
【００７５】
＜第二実施形態＞
第一実施形態の発電システム１００の制御装置７００は、印加電圧Ｖと出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３とに基づいて、切替器ＳＷを制御した。この他に、制御装置７００は、印加電圧ＶとＰＷＭ制御の対象である切替器ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５におけるＯＮデューティーとに基づいて、当該整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを負荷機器６００に接続させ続けるか、当該整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを負荷機器６００から遮断させるかを決定することもできる。
【００７６】
接続されている整流回路の出力電圧が負荷機器６００の所望の電圧に達していない場合には、当該整流回路に対応する切替器におけるＯＮデューティーの割合が１００％であるにも関わらず、印加電圧Ｖが所望の電圧に達していない状態となる。そこで、例えば、ＰＷＭ制御中の切替器（ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５のいずれか）におけるＯＮデューティーの割合が所定の閾値を超過し、且つ、印加電圧Ｖが所望の電圧に達していないかを判定し、当該条件を満たす場合には負荷機器６００に対して所望の電圧の印加を継続できなくなる可能性があると判定する。
【００７７】
このような場合には、接続させていた整流回路を単独で負荷機器６００に接続させ続けるのではなく、負荷機器６００に接続する整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを切り換える。例えば、上記条件を満たす場合には、改めて負荷機器６００に接続する整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを判定し、負荷機器６００に接続する整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂを切替えるようにする。この場合の発電システム１００は、第一実施形態と同様の効果を奏する。
【００７８】
＜第三実施形態＞
第一実施形態においては、振動体１２，２２，３２の振動方向が異なることにより、各発電装置１１０ａ，１２０ａ，１３０ａが出力する交流電圧が、位相を異にすることとした。この他に、図１３に示すように、第一、第二、第三振動体１２，２２，３２の長さが異なるようにする。つまり、第一、第二、第三振動体１２，２２，３２の共振周波数が異なり、結果として、第一、第二、第三振動体１２，２２，３２にそれぞれ取り付けられた第一、第二、第三発電体１３，２３，３３が出力する交流電圧は、位相を異にする。この場合にも、上記同様に、各キャパシタ１１３，１１４，１２３，１２４，１３３，１３４には確実に蓄電可能となる。なお、第一、第二、第三振動体１２，２２，３２の共振周波数を異ならせるためには、第一、第二、第三振動体１２，２２，３２の質量を異なるようにしてもよい。
【００７９】
＜第四実施形態＞
本実施形態における発電システム１００は、図１４に示すように、振動可能に支持され、筒状に形成された振動体３５１を備える。振動体３５１の外周面において、それぞれ異なる位相の位置に、第一〜第六発電装置を構成する第一〜第六発電体３５２〜３５７が設けられる。第一〜第六発電体３５２〜３５７は、取り付けられている振動体３５１の位相に対応する方向の振動によって交流電圧を出力する。この場合、第一〜第六発電装置は、直列に接続可能とする。つまり、第一、第二、第三発電体３５２，３５３，３５４は、位相を異にする交流電圧を出力する。また、第四、第五、第六発電体３５５，３５６，３５７は、位相を異にする交流電圧を出力する。この場合にも、上記同様に、各キャパシタには確実に蓄電可能となる。
なお、本実施形態においては、第一〜第六発電体３５２〜３５７は、振動体３５１の外周面に設けることとしたが、振動体３５１の内周面に設けてもよい。
【００８０】
＜その他＞
上記実施形態においては、第一、第二、第三発電回路ユニット１１０，１２０，１３０の整流回路は、倍電圧整流回路１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂとした。この他に、整流回路は、例えば全波整流回路を適用することもできる。また、上記実施形態においては、発電システム１００は、３つの発電回路ユニット１１０，１２０，１３０を備えることとしたが、２つの発電回路ユニットを備えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１１，２１，３１：固定体、  １２：Ｘ方向振動体（第一振動体）、  １３：Ｘ方向発電体、  ２２：Ｙ方向振動体（第二振動体）、  ２３：Ｙ方向発電体、  ３２：Ｚ方向振動体（第三振動体）、  ３３：Ｚ方向発電体、  ５１：磁歪棒、  ５２：コイル、  ５３，５４：磁石、  ５５：ヨーク、  １００：発電システム、  １１０，１２０，１３０：発電回路ユニット、  １１０ａ，１２０ａ，１３０ａ：発電装置、  １１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂ：整流回路、  １１３，１１４，１２３，１２４，１３３，１３４：キャパシタ、  ２１０，２２０，２３０：出力電圧検出器、  ３１０，３２０，３３０：逆流防止用ダイオード、  ３５１：振動体、  ３５２〜３５７：発電体、  ４００：平滑用キャパシタ（平滑回路）、  ５００：印加電圧検出器、  ６００：負荷機器、  ７００：制御装置、  ＳＷ：切替器、  Ｖ：印加電圧、  Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３：出力電圧、  Ｖｔｈ：閾値
【図１】
0006494163.tif 000002
【図２】
0006494163.tif 000003
【図３】
0006494163.tif 000004
【図４】
0006494163.tif 000005
【図５】
0006494163.tif 000006
【図６】
0006494163.tif 000007
【図７】
0006494163.tif 000008
【図８】
0006494163.tif 000009
【図９】
0006494163.tif 000010
【図１０】
0006494163.tif 000011
【図１１】
0006494163.tif 000012
【図１２】
0006494163.tif 000013
【図１３】
0006494163.tif 000014
【図１４】
0006494163.tif 000015