介电弹性体发电系统技术方案

本发明专利技术涉及的介电弹性体发电系统具有：发电部，其包含介电弹性体发电元件，所述介电弹性体发电元件具有介电弹性体层和夹着该介电弹性体层的一对电极层；降压部，其包含多个电容器；蓄电部，其被输入来自所述降压部的输出电力；以及控制部，其控制所述发电部与所述降压部的连接和所述蓄电部与所述降压部的连接。所述降压部具有：多个第一二极管，其在所述发电部和所述降压部被连接的情况下，构成将所述多个电容器互相串联连接的电路；以及多个第二二极管，其在所述降压部和所述蓄电部被连接的情况下，构成将所述多个电容器互相并联连接的电路。通过这样的结构，能够更高效地将产生的电力储存至二次电池等的蓄电部。电力储存至二次电池等的蓄电部。电力储存至二次电池等的蓄电部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】介电弹性体发电系统


[0001]本专利技术涉及介电弹性体发电系统。

技术介绍

[0002]具有介电弹性体层和夹着该介电弹性体层的一对电极层的介电弹性体元件在驱动用途和发电用途各自的领域中逐渐被开发。在专利文献1、2中公开了将介电弹性体元件用于发电用途的介电弹性体发电系统。在该介电弹性体发电系统中，通过将使介电弹性体元件拉伸的外力(机械能)转换为电能来进行发电。通过该发电产生的电力被储存在例如以镍氢电池、锂离子电池为代表的二次电池中。
[0003]使用介电弹性体元件的发电是以介电弹性体元件的拉伸和收缩作为1个循环来进行的。具有以下优点：即使产生该循环的外力等的变化的时间较短，介电弹性体元件的拉伸和收缩也能够追随该变化。此外，介电弹性体元件的发电具有电压较高的特点，例如达到数千V。另一方面，由于上述的二次电池采用了利用化学反应的蓄电原理，所以充电需要较长的时间。此外，二次电池的充电时的合适电压远低于介电弹性体元件的发电电压。因此，难以将由介电弹性体元件产生的电力高效地储存在二次电池中。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第5479659号公报；
[0007]专利文献2：日本专利第5509350号公报。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]本专利技术是基于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够更高效地蓄电的介电弹性体发电系统。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术所提供的介电弹性体发电系统具有：发电部，其包含介电弹性体发电元件，所述介电弹性体发电元件具有介电弹性体层和夹着该介电弹性体层的一对电极层；降压部，其包含多个电容器；蓄电部，其被输入来自所述降压部的输出电力；以及控制部，其控制所述发电部与所述降压部的连接和所述蓄电部与所述降压部的连接，所述降压部具有：多个第一二极管，其在所述发电部和所述降压部被连接的情况下，构成将所述多个电容器互相串联连接的电路；以及多个第二二极管，其在所述降压部和所述蓄电部被连接的情况下，构成将所述多个电容器互相并联连接的电路。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术的介电弹性体发电系统，能够更高效地将所产生的电力储存到二次电池等的蓄电部。
[0014]本专利技术的其他特征和优点通过参考附图并在以下进行详细说明而变得更加明确。
附图说明
[0015]图1是概略地表示介电弹性体发电系统A1的系统结构图。
[0016]图2是概略地表示图1的介电弹性体发电系统的介电弹性体发电元件的发电原理的图。
[0017]图3是概略地表示图1的介电弹性体发电系统的介电弹性体发电元件的发电原理的图。
[0018]图4是表示图1的介电弹性体发电系统的降压部的电路图。
[0019]图5是概略地表示通过图1的介电弹性体发电系统进行发电的系统结构图。
[0020]图6是概略地表示通过图1的介电弹性体发电系统进行发电的系统结构图。
具体实施方式
[0021]以下，关于本专利技术的优选实施方式，参考附图来进行具体的说明。
[0022]图1～图6表示介电弹性体发电系统A1。本实施方式的介电弹性体发电系统A1具有发电部1、控制部6、降压部3、蓄电部4、负载5以及开关部7。介电弹性体发电系统A1是利用外力进行发电的装置。外力来源的具体构成没有特别限定，能够酌情利用以海浪为代表的产生自然能的构成、人体等产生生物能的构成。
[0023]图1是概略地表示介电弹性体发电系统A1的系统结构图。图2是概略地表示介电弹性体发电系统A1的发电部1的发电原理的图。图3是概略地表示介电弹性体发电系统A1的发电部1的发电原理的图。图4是表示介电弹性体发电系统A1的降压部3的电路图。图5是概略地表示通过介电弹性体发电系统A1进行发电的系统结构图。图6是概略地表示通过介电弹性体发电系统A1进行发电的系统结构图。
[0024]发电部1是在介电弹性体发电系统A1中将机械能转换为电能的元件。发电部1具有介电弹性体发电元件11。另外，在图1～图3中示意地示出了介电弹性体发电元件11。介电弹性体发电元件11具有介电弹性体层111和一对电极层112。另外，发电部1除了具有介电弹性体发电元件11以外，也可以酌情地具有用于将所输入的外力向介电弹性体发电元件11传递的结构部件、用于使介电弹性体发电元件11产生在实现发电工作时所使用的张力的张力维持机构等(均省略图示)。
[0025]介电弹性体层111包含有弹性体(具有类橡胶弹性的高分子化合物)中的任一种或两种以上。弹性体的种类没有特别限定，例如为热固性弹性体、热塑性弹性体等。
[0026]热固性弹性体的种类没有特别限定，例如为天然橡胶、合成橡胶、有机硅橡胶系弹性体、聚氨酯橡胶系弹性体以及氟橡胶系弹性体等。
[0027]作为热塑性弹性体，可举出芳香族乙烯基单体与共轭二烯单体的共聚物。具体地，例如作为芳香族乙烯基单体与共轭二烯单体的共聚物，可举出：苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯
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异戊二烯嵌段聚合物等二嵌段型嵌段聚合物；苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段聚合物、苯乙烯
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异戊二烯
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苯乙烯嵌段聚合物(SIS)、苯乙烯
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丁二烯
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异戊二烯嵌段聚合物、苯乙烯
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异丁烯
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苯乙烯嵌段聚合物(SIBS)等三嵌段型嵌段聚合物；苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯
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丁二烯嵌段聚合物、苯乙烯
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异戊二烯
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苯乙烯
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异戊二烯嵌段聚合物、苯乙烯
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丁二烯
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异戊二烯
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苯乙烯嵌段聚合物、苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯
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异戊二烯嵌段聚合物、苯乙烯
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异丁烯
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丁二烯
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苯乙烯等那样的多嵌段型含苯乙烯嵌段聚合物和它们的加氢物或部分加氢物等。
其中，更优选使用SIS等嵌段聚合物。
[0028]但是，介电弹性体层111也可以在包含上述的弹性体的同时，还包含其他材料中的任一种或两种以上。该其他材料例如为各种添加剂等。
[0029]一对电极层112是夹着介电弹性体层111、提供初始电荷、产生输出电压的部分。电极层112具有导电性，并且使用能够追随介电弹性体层111的弹性变形的可弹性变形的材质来形成。作为这样的材质，可举出在可弹性变形的主要材料中混入了赋予导电性的填料的材质。作为上述填料的优选例子，例如包含有碳材料、导电性高分子化合物以及金属材料等导电性材料中的任一种或两种以上。碳材料例如为石墨、富勒烯、碳纳米管(CNT)以及石墨烯等。可以对该碳材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种介电弹性体发电系统，其具有：发电部，其包含介电弹性体发电元件，所述介电弹性体发电元件具有介电弹性体层和夹着该介电弹性体层的一对电极层；降压部，其包含多个电容器；蓄电部，其被输入来自所述降压部的输出电力；以及控制部，其控制所述发电部与所述降压部的连接和所述蓄电部与所述降压部的连接，所述降压部具有：多个第一二极管，其在...

【专利技术属性】
技术研发人员：千叶正毅，和气美纪夫，上岛贡，竹下诚，
申请(专利权)人：和气美纪夫日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：