[发明专利]发电装置

说明书

本发明提供一种即使输入的振动为高出第一振动系统的共振频率的可调谐区域的高频也能够实现高效率的发电的、构造新颖的发电装置。一种发电装置(10)，其能够通过振动输入进行发电，该发电装置具有下述结构。即，该发电装置具有第一振动系统(14)和第二振动系统(16)，从而构成了多自由度振动系统，在该第一振动系统中，第一质量体构件(20)被第一弹簧构件(22)弹性支承，在该第二振动系统中，第二质量体构件(38)被第二弹簧构件(40)弹性支承，在第一质量体构件(20)与第二质量体构件(38)之间配设有发电元件(44)。而且，从振动构件(12)输入到第一振动系统(14)的振动能被发电元件(44)转换为电能。而且，第一振动系统(14)的共振频率为比从振动构件(12)输入的振动的频率的倍还小的低频，并且，第一弹簧构件(22)的损失系数为0.01以上且为0.2以下。

技术领域

本发明涉及一种能利用发电元件将振动构件的振动能转换为电能的发电装置，特别是涉及一种具有多自由度振动系统的发电装置。

背景技术

为了应对近来对节能的高度要求，针对道路中的高架桥、桥梁，或车辆的车身、洗衣机的机身等这样的振动构件，试行了一种通过将振动能转换为电能并有效地利用的振动发电。作为用于实现振动发电的发电装置，例如，如日本特开2014－11843号公报(专利文献1)等所示，有一种发电装置，该发电装置具有双自由度振动系统，该双自由度振动系统是由第一振动系统(动力减振器)和第二振动系统(磁致伸缩发电部)构成的，在该第一振动系统中，第一质量体构件(减振器配重部)被第一弹簧构件(粘弹性构件)弹性支承，在该第二振动系统中，第二质量体构件(磁致伸缩部配重部)被第二弹簧构件(平行梁)弹性支承。而且，在专利文献1中，将第一质量体构件和第二质量体构件弹性连结起来的第二弹簧构件具有作为发电元件的磁致伸缩元件而构成，通过在振动输入时第一质量体构件与第二质量体构件发生相对位移，从而利用发电元件将振动能转换为电能。

顺便要说的是，振动发电装置通常是将第一振动系统的共振频率调谐至与振动构件的主要的振动的频率大致一致，从而，能够使得输入的振动在通过第一振动系统的共振被放大后再传递给第二振动系统。由此，能够通过共振状态获得较大的第一质量体构件与第二质量体构件之间的相对位移量，从而能够提高发电元件的发电效率。另外，亦根据专利文献1可知，第一振动系统的共振频率之所以能与振动构件的振动的频率大致一致是因为第一振动系统是由能减小振动构件(基板)的振动的动力减振器构成的。

然而，就专利文献1那样的现有的振动发电装置而言，可能存在下述情况：在振动构件的振动频率为大幅度地高出第一振动系统的共振频率的可调谐区域的高频的情况下，在从振动构件向第一振动系统输入振动时，无法通过共振状态使第一质量体构件与第二质量体构件发生较大的相对位移，从而难以获得足够大的第一质量体构件与第二质量体构件之间的相对位移量，导致发电效率降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－11843号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明即是以上述情况为背景做成的，本发明要解决的问题在于，提供一种即使输入的振动的频率为高出第一振动系统的共振频率的可调谐区域的高频也能够以足够高的效率进行发电的、构造新颖的发电装置。

用于解决问题的方案

下面，对为了解决上述这样的问题而做成的本发明的技术方案进行描述。另外，下面所述的各技术方案中所采用的构成要素只要可能就能够采用任意的组合方式。