(57)【要約】【課題】出力エネルギーが小さくなるのを抑制することが可能な発電装置を提供する。【解決手段】この発電装置１００は、運動エネルギー１０を電力に変換する電磁誘導型発電機２０と、運動エネルギー１０を電力に変換する静電誘導型発電機３０とを備える。また、電磁誘導型発電機２０から出力される主電力は、静電誘導型発電機３０から出力される制御用電力により制御されるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーまたは化学エネルギーを第１電力に変換する第１発電部と、
運動エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーまたは化学エネルギーを第２電力に変換する第２発電部とを備え、
前記第１発電部から出力される前記第１電力は、前記第２発電部から出力される前記第２電力により制御されるように構成されている、発電装置。
【請求項２】
前記第１発電部と、前記第２発電部とは、運動エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーまたは化学エネルギーのうちのいずれかの同じエネルギー源を用いている、請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記第２発電部から出力される前記第２電力は、交流電力である、請求項１または２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記第１発電部は、電磁誘導型発電機を含み、
前記第２発電部は、静電誘導型発電機を含み、
前記静電誘導型発電機から出力される前記第１電力の電圧は、前記電磁誘導型発電機から出力される前記第２電力の電圧よりも高くなるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発電装置。
【請求項５】
出力スイッチ部と、
前記出力スイッチ部のオン状態およびオフ状態を制御するための制御回路とをさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関し、特に、運動エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーまたは化学エネルギーを電力に変換する発電部を備えた発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運動エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーまたは化学エネルギーを電力に変換する発電部を備えた発電装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、運動エネルギーなどの入力エネルギーを電力に変換する給電手段（発電機）と、給電手段（発電機）に接続されるＤＣ−ＤＣコンバータと、負荷回路と、制御回路とを備える電流変換回路（発電装置）が開示されている。上記電流変換回路では、給電手段により変換された電力がＤＣ−ＤＣコンバータに供給されるように構成されている。この電流変換回路では、ＤＣ−ＤＣコンバータに供給された電力を主電力と制御用電力とにさらに変換した後に、主電力が負荷回路に供給されるとともに、制御用電力が制御回路に供給されるように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の電流変換装置（発電装置）では、発電時に給電手段によってエネルギー損失が発生した後に、ＤＣ−ＤＣコンバータによる電圧変換時にさらにエネルギー損失が発生する。この結果、２回のエネルギー損失が発生するので、入力エネルギーに対する出力エネルギーが小さくなってしまうという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、入力エネルギーに対する出力エネルギーが小さくなるのを抑制することが可能な発電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による発電装置は、運動エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーまたは化学エネルギーを第１電力に変換する第１発電部と、運動エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーまたは化学エネルギーを第２電力に変換する第２発電部とを備え、第１発電部から出力される第１電力は、第２発電部から出力される第２電力により制御されるように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、上記のように、主電力としての第１電力と制御用電力としての第２電力とを別個に発電しているので、入力エネルギーに対する出力エネルギーが小さくなるのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による発電装置１００の全体構成を示したブロック図である。図２は、本発明の第１実施形態による発電装置１００の発生電圧と発電機サイズ・入力エネルギーとの関係を示す図である。図３は、本発明の第１実施形態による発電装置１００の全体構成を示した回路図である。
【００１１】
発電装置１００は、図１に示すように、エネルギー源としての運動エネルギー１０が電磁誘導型発電機２０および静電誘導型発電機３０に入力されるように構成されている。なお、電磁誘導型発電機２０は、本発明の「第１発電部」の一例であり、静電誘導型発電機３０は、本発明の「第２発電部」の一例である。また、電磁誘導型発電機２０と静電誘導型発電機３０とに入力されるエネルギー源には、同じエネルギー源として運動エネルギーが用いられている。なお、静電誘導型発電機３０の一例として、電荷を蓄積することが可能なエレクトレットと、エレクトレットと対向するように配置される電極とにより構成してもよい。
【００１２】
電磁誘導型発電機２０は、整流回路４０に接続されている。この整流回路４０は、スイッチ回路６０に接続されている。なお、スイッチ回路６０は、本発明の「出力スイッチ部」の一例である。静電誘導型発電機３０は、制御回路５０およびスイッチ回路６０に接続されている。制御回路５０は、スイッチ回路６０に接続されている。スイッチ回路６０は、電子機器の負荷７０に接続されている。
【００１３】
電磁誘導型発電機２０は、入力された運動エネルギー１０を低電圧（約２Ｖ）の交流電力に変換するとともに、主電力として整流回路４０に出力する機能を有している。静電誘導型発電機３０は、入力された運動エネルギー１０を高電圧（無負荷時に約２０Ｖ〜約３０Ｖ）の交流電力に変換するとともに、制御用電力として制御回路５０に出力する機能を有している。なお、発電装置１００は、静電誘導型発電機３０からの発生電圧（無負荷時に約２０Ｖ〜約３０Ｖ）が、電磁誘導型発電機２０からの発生電圧（約２Ｖ）よりも高くなる図２に示す範囲Ａにおいて、駆動されるように構成されている。電磁誘導型発電機２０からの発生電圧は、下記式（１）によって示される。
【００１４】
Ｖ＝ｎＬＢｖ                            ・・・・・（１）
ここで、ｎ、Ｌ、Ｂおよびｖは、それぞれ、導線の本数、導線の長さ、磁束密度および入力速度を示す。なお、電磁誘導型発電機２０は、式（１）に示される各パラメータを調節することにより、図２に示す曲線Ｂのように出力されるように設計することが望ましい。また、静電誘導型発電機３０から出力される電圧は、下記式（２）によって示される。
【００１５】
Ｖ＝ρｔ／ε０ε１                      ・・・・・（２）
ここで、ρ、ｔ、ε０およびε１は、それぞれ電荷密度、エレクトレット膜厚、真空誘電率およびエレクトレット比誘電率を示す。なお、静電誘導型発電機３０は、式（２）に示される式の各パラメータを調節することにより、図２に示す直線（点線）Ｃのように出力されるように設計することが望ましい。
【００１６】
整流回路４０は、電磁誘導型発電機２０から出力された交流電力を直流電力に変換するとともに、直流電流をスイッチ回路６０に出力するように構成されている。このスイッチ回路６０は、発電装置１００により発電された電圧を昇圧する機能を有している。昇圧された電力は、電子機器の負荷７０に入力されるように構成されている。また、静電誘導型発電機３０で発電された電力は、制御回路５０に入力されるとともに、余った電力（余剰電力）は、スイッチ回路６０を介して電子機器の負荷７０に入力されるように構成されている。また、制御回路５０に入力された電力は、スイッチ回路６０に出力されるように構成されている。このとき、第１実施形態では、電磁誘導型発電機２０から出力される電力は、静電誘導型発電機３０から出力される電力により制御されるように構成されている。
【００１７】
ここで、図３を参照して、電磁誘導型発電機２０、静電誘導型発電機３０、整流回路４０、制御回路５０、スイッチ回路６０および電子機器の負荷７０からなる発電装置１００の回路構成についてより詳細に説明する。
【００１８】
発電装置１００は、１つの電磁誘導型発電機２０および１つの静電誘導型発電機３０を備えている。また、整流回路４０は、４つのダイオード４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｄから構成されている。電磁誘導型発電機２０の一方端は、ダイオード４０ａおよびダイオード４０ｂに接続されている。電磁誘導型発電機２０の他方端は、ダイオード４０ｃおよびダイオード４０ｄに接続されている。ダイオード４０ａは、ダイオード４０ｃに接続されている。ダイオード４０ｂは、ダイオード４０ｄに接続されている。これにより、電磁誘導型発電機２０で発電された交流電力は、整流回路４０により整流される。また、ダイオード４０ａおよびダイオード４０ｃは、コンデンサ７１の一方電極に接続されている。ダイオード４０ｂおよびダイオード４０ｄは、コンデンサ７１の他方電極に接続されている。
【００１９】
また、整流回路３１は、４つのダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄから構成されている。静電誘導型発電機３０の一方端は、ダイオード３１ａおよびダイオード３１ｂに接続されている。静電誘導型発電機３０の他方端は、ダイオード３１ｃおよびダイオード３１ｄに接続されている。また、ダイオード３１ａは、ダイオード３１ｃに接続されている。ダイオード３１ｂは、ダイオード３１ｄに接続されている。
【００２０】
また、制御回路５０は、スイッチ回路６０のオン状態およびオフ状態を制御するために設けられている。具体的には、制御回路５０は、静電誘導型発電機３０から出力される電力により駆動される。そして、制御回路５０から出力される信号により、スイッチ回路６０のオン状態およびオフ状態が制御される。このとき、制御回路５０は、静電誘導型発電機３０から出力される信号に対して、矩形波に変換して出力する機能を備えている。さらに、制御回路５０は、スイッチ回路６０での電荷の流出を減らすために、制御回路５０から出力される信号のタイミングを調整する機能を備えている。
【００２１】
制御回路５０の具体的な構成としては、スイッチング機能を有する４個のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなるトランジスタＴｒ１１〜Ｔｒ１４と、２つの抵抗５１および５２とから構成されている。トランジスタＴｒ１１およびトランジスタＴｒ１３は、それぞれ、ｐ型のＭＯＳＦＥＴとして構成されている。トランジスタＴｒ１２およびトランジスタＴｒ１４は、それぞれ、ｎ型のＭＯＳＦＥＴとして構成されている。
【００２２】
また、トランジスタＴｒ１１のソースは、ダイオード３１ｂのカソード、ダイオード３１ｄのカソード、コンデンサ７２の一方電極、トランジスタＴｒ１３のソースおよびダイオード８１のアノードに接続されている。トランジスタＴｒ１１のドレインは、トランジスタＴｒ１２のドレイン、トランジスタＴｒ１３のゲートおよびトランジスタＴｒ１４のゲートに接続されている。トランジスタＴｒ１２のソースは、抵抗５１の一方端に接続されている。
【００２３】
また、トランジスタＴｒ１３のドレインは、ノード１（ＮＤ１）を介して、抵抗５２の一方端およびトランジスタＴｒ１〜トランジスタＴｒ４の各ゲートに接続されている。トランジスタＴｒ１４のドレインは、ノード２（ＮＤ２）を介して、抵抗５２の他方端およびトランジスタＴｒ５〜トランジスタＴｒ１０の各ゲートに接続されている。トランジスタＴｒ１４のソースは、ダイオード３１ａのアノード、ダイオード３１ｃのアノード、コンデンサ７２の他方電極、抵抗５１の他方端、ダイオード４０ａのアノード、ダイオード４０ｃのアノード、コンデンサ７１の一方電極、トランジスタＴｒ１０のソース、コンデンサ７４の他方電極、コンデンサ７５の他方電極、電子機器の負荷７０の他方端に接続されているとともに、接地されている。
【００２４】
スイッチ回路６０は、スイッチング機能を有する１０個のＭＯＳＦＥＴからなるトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ１０と、２つのコンデンサ７３および７４とから構成されている。トランジスタＴｒ１、トランジスタＴｒ２、トランジスタＴｒ３およびトランジスタＴｒ４は、それぞれ、ｐ型のＭＯＳＦＥＴとして構成されている。トランジスタＴｒ５、トランジスタＴｒ６、トランジスタＴｒ７、トランジスタＴｒ８、トランジスタＴｒ９およびトランジスタＴｒ１０は、それぞれ、ｎ型のＭＯＳＦＥＴとして構成されている。
【００２５】
スイッチ回路６０の具体的な構成としては、トランジスタＴｒ１のドレインは、ダイオード８１のカソード、コンデンサ７５の一方電極および電子機器の負荷７０の一方端に接続されている。トランジスタＴｒ１のソースは、トランジスタＴｒ２のソースと接続されている。トランジスタＴｒ２のドレインは、コンデンサ７３の一方電極およびトランジスタＴｒ６のドレインに接続されている。
【００２６】
また、トランジスタＴｒ３のドレインは、コンデンサ７３の他方電極およびトランジスタＴｒ９のソースに接続されている。トランジスタＴｒ３のソースは、トランジスタＴｒ４のソースに接続されている。トランジスタＴｒ４のドレインは、コンデンサ７４の一方電極およびトランジスタＴｒ８のドレインに接続されている。トランジスタＴｒ５のドレインは、トランジスタＴｒ７のドレインおよびコンデンサ７１の他方電極に接続されている。トランジスタＴｒ５のソースは、トランジスタＴｒ６のソースに接続されている。トランジスタＴｒ７のソースは、トランジスタＴｒ８のソースに接続されている。トランジスタＴｒ９のドレインは、トランジスタＴｒ１０のドレインに接続されている。トランジスタＴｒ１０のソースは、コンデンサ７４の他方電極、コンデンサ７５の他方電極、電子機器の負荷７０の他方端に接続されているとともに、接地されている。
【００２７】
図４〜図９は、本発明の第１実施形態による発電装置１００の発電動作について説明するための図である。
【００２８】
図４に示すように、電磁誘導型発電機２０において電磁誘導によって発電が行われるとともに、静電誘導型発電機３０において静電誘導によって発電が行われる。まず、交流電力のうちのＨｉｇｈレベルの信号が制御回路５０に出力される場合には、ＮＤ３には、図５に示すようなＨｉｇｈレベルの信号が入力される。このＨｉｇｈレベルの信号は、ｐ型のトランジスタＴｒ１１のゲートに入力されることにより、トランジスタＴｒ１１がオフ状態になる。また、Ｈｉｇｈレベルの信号は、ｎ型のトランジスタＴｒ１２のゲートに入力されることにより、トランジスタＴｒ１２がオン状態になる。これにより、トランジスタＴｒ１２のドレイン−ソース間を介してトランジスタＴｒ１３のゲートおよびトランジスタＴｒ１４のゲートにＬｏｗレベルの信号が入力される。このとき、ＮＤ４には、図５に示すようなＬｏｗレベルの信号が入力される。
【００２９】
そして、ｐ型のトランジスタＴｒ１３のゲートにＬｏｗレベルの信号が入力されることにより、トランジスタＴｒ１３がオン状態になる。これにより、ＮＤ１を介してトランジスタＴｒ１〜トランジスタＴｒ４の各ゲートにはＨｉｇｈレベルの信号が入力される。このとき（並列充電期間）、ＮＤ１には、図６に示すようなＨｉｇｈレベルの信号が入力される。また、ＮＤ２を介してトランジスタＴｒ５〜トランジスタＴｒ１０の各ゲートにはＨｉｇｈレベルの信号が入力される。このとき（並列充電期間）、ＮＤ２には、図６に示すようなＨｉｇｈレベルの信号が入力される。また、ｎ型のトランジスタＴｒ１４のゲートには、Ｌｏｗレベルの信号が入力されるのでオフ状態になる。そして、図４に示すように、ｐ型のトランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ２に対応するＳＷ１と、トランジスタＴｒ３およびトランジスタＴｒ４に対応するＳＷ２とは、Ｈｉｇｈレベルの信号によりオフ状態になる。また、ｎ型のトランジスタＴｒ５およびトランジスタＴｒ６に対応するＳＷ３と、トランジスタＴｒ７およびトランジスタＴｒ８に対応するＳＷ４と、トランジスタＴｒ９およびトランジスタＴｒ１０に対応するＳＷ５とは、Ｈｉｇｈレベルの信号によりオン状態になる。
【００３０】
このとき、電磁誘導型発電機２０で発電された電力は、整流回路４０（ダイオード４０ａ〜ダイオード４０ｄ）に入力されるとともに、直流電力に整流される。そして、整流された直流電力は、スイッチ回路６０に入力される。具体的には、整流回路４０から出力された直流電力がオン状態のＳＷ３を介してコンデンサ７３に入力されることにより、コンデンサ７３が充電される。また、整流回路４０から出力された直流電力は、オン状態のＳＷ４を介してコンデンサ７４にも入力されることにより、コンデンサ７４が充電される。つまり、電磁誘導型発電機２０で発電された電力が並列接続されたコンデンサ７３および７４に充電される。なお、このコンデンサ７３および７４が充電される期間を並列充電期間とする。
【００３１】
次に、図７に示すように、交流電力のうちのＬｏｗレベルの信号が出力される場合には、ｐ型のトランジスタＴｒ１１のゲートおよびトランジスタＴｒ１２の各ゲートに入力される。このとき、ＮＤ３には、図５に示すようなＬｏｗレベルの信号が入力される。これにより、トランジスタＴｒ１１がオン状態になるとともに、トランジスタＴｒ１２は、オフ状態になる。これにより、トランジスタＴｒ１１のドレイン−ソース間を介してトランジスタＴｒ１３のゲートおよびトランジスタＴｒ１４のゲートには、Ｈｉｇｈレベルの信号が入力される。このとき、ＮＤ４には、図５に示すようなＨｉｇｈレベルの信号が入力される。
【００３２】
また、ｐ型のトランジスタＴｒ１３はオフ状態になるとともに、ｎ型のトランジスタＴｒ１４はオン状態になる。これにより、ＮＤ２を介してトランジスタＴｒ５〜トランジスタＴｒ１０の各ゲートにはＬｏｗレベルの信号が入力される。このとき（直列放電期間）、ＮＤ２には、図６に示すようなＬｏｗレベルの信号が入力される。また、ＮＤ１を介してトランジスタＴｒ１〜トランジスタＴｒ４の各ゲートにはＬｏｗレベルの信号が入力される。このとき（直列放電期間）、ＮＤ１には、図６に示すようなＬｏｗレベルの信号が入力される。そして、図７に示すように、ｐ型のトランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ２に対応するＳＷ１と、トランジスタＴｒ３およびトランジスタＴｒ４に対応するＳＷ２とは、オン状態になる。また、ｎ型のトランジスタＴｒ５およびトランジスタＴｒ６に対応するＳＷ３と、トランジスタＴｒ７およびトランジスタＴｒ８に対応するＳＷ４と、トランジスタＴｒ９およびトランジスタＴｒ１０に対応するＳＷ５とは、Ｌｏｗレベルの信号によりオフ状態になる。
【００３３】
このとき、図７に示すように、コンデンサ７３とコンデンサ７４とが直列接続され、コンデンサ７３および７４に充電されていた電力が、ＳＷ１およびＳＷ２を介して電子機器の負荷７０に供給される。これにより、コンデンサ７３および７４が並列接続された状態で充電された後に、コンデンサ７３および７４が直列接続された状態で放電されるので、充電時の電圧が昇圧された状態で電子機器の負荷７０に供給（放電）可能である。なお、このコンデンサ７３および７４から放電が行われる期間を直列放電期間とする。このように、電磁誘導型発電機２０から出力される電力は、静電誘導型発電機３０から出力される電力により制御されている。
【００３４】
なお、図８に示すように、静電誘導型発電機３０から制御回路５０のＮＤ３に入力される信号が、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わる際（並列充電期間から直列放電期間に切り替わる際）には、図５に示すように、ＮＤ３に入力される信号は、Ｈｉｇｈレベルの信号からＬｏｗレベルの信号へと徐々に減少する。これにより、トランジスタＴｒ１１は、オン状態になるとともに、トランジスタＴｒ１２はオフ状態になる。このとき、ＮＤ４には、図５に示すようなＨｉｇｈレベルの信号が入力される。これにより、トランジスタＴｒ１３は、オフ状態になるとともに、トランジスタＴｒ１４は、オン状態になる。このとき（全スイッチオフ期間）、図６に示すように、ＮＤ２にはＬｏｗレベルの信号が入力されるとともに、ＮＤ１にはＨｉｇｈレベルの信号が入力される。
【００３５】
この後、ＮＤ２を介したＬｏｗレベルの信号は、トランジスタＴｒ５〜トランジスタＴｒ１０の各ゲートに入力されるとともに、ＮＤ１を介したＨｉｇｈレベルの信号は、トランジスタＴｒ１〜トランジスタＴｒ４の各ゲートに入力される。その結果、図９に示すように、すべてのスイッチがオフ状態になる。なお、ＳＷ１〜ＳＷ５のすべてがオフ状態になる期間を全スイッチオフ期間という。これにより、コンデンサ７３および７４の充電状態から放電状態に切り替わる際（並列充電期間から直列放電期間に切り替わる際）に、充電した電荷がＧＮＤ（グランド）に流れないようにすることが可能である。
【００３６】
なお、静電誘導型発電機３０で発電された電力のうちスイッチ回路６０のトランジスタＴｒ１〜トランジスタＴｒ１０の各ゲートに入力されずに余った電力（余剰電力）は、ダイオード８１を介して電子機器の負荷７０に供給される。なお、交流電力は、ダイオード３１ａ〜ダイオード３１ｄにより直流電力に整流されるとともに、ダイオード８１を介して電子機器の負荷７０に供給される。
【００３７】
第１実施形態では、上記のように、電磁誘導型発電機２０から出力される主電力を、静電誘導型発電機３０から出力される制御用電力により制御することによって、主電力としての第１電力と制御用電力としての第２電力とを別個に発電しているので、１つの発電機によって発電した電力を主電力と制御用電力とに変換する場合と異なり、主電力と制御用電力とに変換することによるエネルギー損失が発生しない。その結果、電磁誘導型発電機２０から出力される主電力の入力エネルギーに対する出力エネルギーが小さくなるのを抑制することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、上記のように、電磁誘導型発電機２０と、静電誘導型発電機３０とに、同じエネルギー源（運動エネルギー）を用いることによって、発電と制御のタイミングとを容易に合わせることができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、上記のように、静電誘導型発電機３０から出力される電力の電圧を、電磁誘導型発電機２０から出力される電力の電圧よりも高くなるように構成することによって、静電誘導型発電機３０の出力電圧は、電磁誘導型発電機２０の出力電圧に比べて高電圧で高い安定性を有するという特徴があるため、制御用電力として使用することで安定的な電圧変換をすることができる。これにより、エネルギー損失をより抑制することができるので、結果的に出力エネルギーを大きくすることができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、上記のように、静電誘導型発電機３０から出力される制御用電力を、交流電力にすることによって、制御回路を動作させるときにタイミングを取るためのクロック信号（周期的な信号）として利用することができるので、クロック信号（周期的な信号）を発生させるための発振器が不要になる。
【００４１】
また、第１実施形態では、上記のように、スイッチ回路６０と、スイッチ回路６０のオン状態およびオフ状態を制御するための制御回路５０とをさらに備えることによって、スイッチ回路６０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ５を全てオフ状態にすることができる。これにより、スイッチ回路６０のコンデンサ７３および７４の充電状態が放電状態に切り替わる際に、コンデンサ７３および７４に充電した電荷がＧＮＤ（グランド）に流れてしまうのを抑制することができる。その結果、スイッチ回路６０のコンデンサ７３および７４に充電した電力を電子機器の負荷７０に確実に供給することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態による発電装置１０１の全体構成を示したブロック図である。図１１は、本発明の第２実施形態による発電装置１０１の全体構成を示した回路図である。第２実施形態による発電装置１０１は、上記第１実施形態と異なり、制御回路５０を省略した場合について説明する。
【００４３】
第２実施形態では、図１０に示すように、発電装置１０１の静電誘導型発電機３０は、上記した第１実施形態の制御回路５０を介さずに、直接スイッチ回路６０に接続されている。具体的には、図１１に示すように、静電誘導型発電機３０の一方端は、制御回路５０を介さずに、直接スイッチ回路６０のトランジスタＴｒ１〜トランジスタＴｒ１０の各ゲートに接続されている。これにより、静電誘導型発電機３０により発電された電力が、直接スイッチ回路５０に入力されるように構成されている。この静電誘導型発電機３０により発電された電力によって、直接スイッチ回路６０の並列充電期間と直列放電期間とのスイッチング（切り替え）を行うことが可能である。
【００４４】
なお、第２実施形態のその他の構成および動作は、上記第１実施形態の構成および動作と同様である。また、第２実施形態の上記以外の効果は、上記第１実施形態の制御回路５０を設けたことによる効果以外の効果と同様である。
【００４５】
（第３実施形態）
図１２は、本発明の第３実施形態による発電装置１０２の全体構成を示した回路図である。第３実施形態による発電装置１０２は、上記第１実施形態と異なり、電磁誘導型発電機２０の代わりに太陽電池２１を適用した場合について説明する。
【００４６】
図１２に示すように、発電装置１０２は、光起電力効果などを利用して光エネルギーを電力に変換する太陽電池２１および整流回路４１を備えている。太陽電池２１の一方端は、整流回路４１のアノードに接続されている。整流回路４１のカソードは、コンデンサ７１の他方電極に接続されている。太陽電池２１の他方端は、コンデンサ７１の一方電極に接続されている。なお、太陽電池２１の代わりに、熱電効果などを利用して物体の温度差（熱エネルギー）を電力に変換するゼーベック素子を用いてもよい。また、太陽電池２１の代わりに、電気化学反応などを利用して化学エネルギーを電力に変換する燃料電池を用いてもよい。また、第３実施形態では、制御回路５０を設けた場合について説明したが、上記第２実施形態と同様に制御回路５０を設けなくてもよい。
【００４７】
なお、第３実施形態による発電装置１０２の動作は、上記第１実施形態で説明した発電動作と同様である。
【００４８】
なお、第３実施形態の効果は、上記第１実施形態の効果と同様である。
【００４９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５０】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明の第１発電部および第２発電部の一例として、それぞれ、電磁誘導型発電機および静電誘導型発電機により構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、電磁誘導型発電機および静電誘導型発電機以外の発電機により構成してもよい。
【００５１】
また、上記第１および第２実施形態では、本発明の電磁誘導型発電機および静電誘導型発電機に運動エネルギーを入力して電力に変換する例を示したが、本発明はこれに限らず、本発明の第１発電部および第２発電部に光エネルギー、熱エネルギーまたは化学エネルギーのうちのいずれかを入力して電力に変換してもよい。
【００５２】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の静電誘導型発電機をエレクトレットにより構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、エレクトレット以外の静電誘導を利用した発電機により構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態による発電装置の全体構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による発電装置の発生電圧と発電機サイズ・入力エネルギーとの関係を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態による発電装置の全体構成を示した回路図である。
【図４】本発明の第１実施形態による発電装置の発電動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態による発電装置の発電動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態による発電装置の発電動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態による発電装置の発電動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態による発電装置の発電動作を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態による発電装置の発電動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による発電装置の全体構成を示したブロック図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による発電装置の全体構成を示した回路図である。
【図１２】本発明の第３実施形態による発電装置の全体構成を示した回路図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０    運動エネルギー
２０    電磁誘導型発電機（第１発電部）
３０    静電誘導型発電機（第２発電部）
５０    制御回路
６０    スイッチ回路（出力スイッチ部）
１００  発電装置
１０１  発電装置
１０２  発電装置
【図１】
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【図２】
2009291020.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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