ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПОДЗАРЯДА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА Российский патент 2023 года по МПК H02N1/00 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к микроэлектромеханическим генераторам, преобразующим энергию механических колебаний в электрическую энергию, и может быть использовано для подзаряда химического источника тока.

Известен электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока (Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока [Текст]: пат. 2717333 С1 Рос. Федерация: МПК H02N 1/00 / Драгунов В.П., Синицкий Р.Е., Остертак Д.И.; заявитель и патентообладатель Новосибирск. гос. техн. унив. - №2019124154; заявл. 25.07.19; опубл. 23.03.20, Бюл. №9. - 8 с.: ил.). Катод первого диода соединен с постоянным конденсатором, катодом стабилитрона и первым переменным конденсатором, второй электрод первого переменного конденсатора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, анод второго диода соединен со вторым переменным конденсатором и подключен к положительному полюсу источника напряжения, катод второго диода подключен к положительному полюсу химического источника тока и соединен с анодом стабилитрона и вторым электродом постоянного конденсатора, анод третьего диода подключен к отрицательному полюсу химического источника тока, катод третьего диода соединен со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода.

Однако в указанном устройстве подзаряд химического источника тока осуществляется только во время фазы разряда первого переменного конденсатора.

Кроме того, известен электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока (Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока [Текст]: пат. 2692092 С1 Рос. Федерация: МПК H02N 1/00 / Драгунов В.П., Синицкий Р.Е., Остертак Д.И.; заявитель и патентообладатель Новосибирск. гос. техн. унив. - №2018100709; заявл. 10.01.18; опубл. 21.06.19, Бюл. №18. - 8 с.: ил.), являющийся прототипом предлагаемого изобретения и содержащий три диода, два переменных конденсатора, один постоянный конденсатор, стабилитрон и источник напряжения. Катод первого диода соединен с постоянным конденсатором, катодом стабилитрона и первым переменным конденсатором, второй электрод первого переменного конденсатора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, анод второго диода соединен со вторым переменным конденсатором и подключен к положительному полюсу источника напряжения, катод второго диода подключен к отрицательному полюсу химического источника тока и соединен с анодом третьего диода, катод третьего диода соединен со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, положительный полюс химического источника тока соединен с анодом стабилитрона и вторым электродом постоянного конденсатора.

Однако в указанном устройстве подзаряд химического источника тока осуществляется только во время фазы разряда первого переменного конденсатора, а во время фазы заряда первого переменного конденсатора осуществляется разряд химического источника тока.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является усовершенствование конструкции, позволяющее генератору осуществлять подзаряд химического источника тока на протяжении всего цикла преобразования энергии.

Поставленная задача достигается тем, что в известный электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока, содержащий постоянный конденсатор, первый диод, первый переменный конденсатор, соединенный с катодом первого диода и постоянным конденсатором, а вторым электродом подключенный к отрицательному полюсу источника напряжения, второй диод, подключенный анодом к положительному полюсу источника напряжения, а катодом подключенный к отрицательному полюсу химического источника тока, второй переменный конденсатор, соединенный с анодом второго диода и подключенный к положительному полюсу источника напряжения, третий диод, соединенный катодом со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, а анодом соединенный с катодом второго диода и подключенный к отрицательному полюсу химического источника тока, стабилитрон, соединенный катодом с первым переменным конденсатором, катодом первого диода и постоянным конденсатором, а анодом соединенный со вторым выводом постоянного конденсатора и подключенный к положительному полюсу химического источника тока введены четыре диода, образующие однофазный двухполупериодный диодный мост, к выходным выводам которого подключен химический источник тока; а также отсутствует накопительный конденсатор и стабилитрон.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого электростатического микроэлектромеханического генератора для подзаряда химического источника тока.

Предлагаемый генератор содержит диоды 1-7 и переменные конденсаторы 8, 9. Катод диода 1 соединен с катодом диода 5, анодом диода 6 и переменным конденсатором 8, второй электрод переменного конденсатора 8 подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, анод диода 2 и переменный конденсатор 9 подключены к положительному полюсу источника напряжения, катод диода 2 соединен с анодами диодов 3 и 4 и катодом диода 7, аноды диодов 5 и 7 подключены к отрицательному полюсу химического источника тока, а катоды диодов 4 и 6 подключены к положительному полюсу химического источника тока, катод диода 3 соединен со вторым электродом переменного конденсатора 9 и анодом диода 1.

Предлагаемый генератор работает следующим образом. Под действием внешних механических колебаний емкость переменных конденсаторов 8 и 9 изменяется в противофазе. При увеличении емкости переменного конденсатора 8 (уменьшении емкости переменного конденсатора 9) через диоды 1, 2, 4 и 5 течет ток, создаваемый источником напряжения, и химический источник тока подзаряжается. При уменьшении емкости переменного конденсатора 8 (увеличении емкости переменного конденсатора 9) переменный конденсатор 8 разряжается через химический источник тока (течет ток подзаряда через диоды 6, 7 и 3). Под действием внешней механической силы процесс преобразования энергии и подзаряда химического источника тока повторяется.

Таким образом, за счет усовершенствования конструкции, предлагаемый электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока позволяет осуществлять подзаряд химического источника тока на протяжении всего цикла преобразования энергии как во время фазы заряда первого переменного конденсатора, так и во время фазы его разряда. При этом отсутствие постоянного конденсатора исключает необходимость использования стабилитрона.

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к микроэлектромеханическим генераторам, преобразующим энергию механических колебаний в электрическую энергию, и может быть использовано для подзаряда химического источника тока. Техническим результатом является усовершенствование конструкции, позволяющее генератору осуществлять подзаряд химического источника тока на протяжении всего цикла преобразования энергии. Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока содержит первый диод, первый переменный конденсатор, соединенный первым электродом с катодом первого диода, а вторым электродом подключенный к отрицательному полюсу источника напряжения. Также содержит второй диод, подключенный анодом к положительному полюсу источника напряжения, второй переменный конденсатор, соединенный первым электродом с анодом второго диода и подключенный первым электродом к положительному полюсу источника напряжения. Также содержит третий диод, соединенный катодом со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, а анодом соединенный с катодом второго диода. Кроме того в него введены четыре диода, образующие однофазный двухполупериодный диодный мост, один полярно независимый входной вывод которого соединен с катодом второго диода и анодом третьего диода, а другой полярно независимый входной вывод которого соединен с катодом первого диода и первым электродом первого переменного конденсатора. Положительный выходной вывод диодного моста подключен к положительному полюсу химического источника тока, а отрицательный выходной вывод подключен к отрицательному полюсу химического источника тока. 1 ил.

Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока, содержащий первый диод, первый переменный конденсатор, соединенный первым электродом с катодом первого диода, а вторым электродом подключенный к отрицательному полюсу источника напряжения, второй диод, подключенный анодом к положительному полюсу источника напряжения, второй переменный конденсатор, соединенный первым электродом с анодом второго диода и подключенный первым электродом к положительному полюсу источника напряжения, третий диод, соединенный катодом со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, а анодом соединенный с катодом второго диода, отличающийся тем, что в него введены четыре диода, образующие однофазный двухполупериодный диодный мост, один полярно независимый входной вывод которого соединен с катодом второго диода и анодом третьего диода, а другой полярно независимый входной вывод которого соединен с катодом первого диода и первым электродом первого переменного конденсатора, положительный выходной вывод диодного моста подключен к положительному полюсу химического источника тока, а отрицательный выходной вывод подключен к отрицательному полюсу химического источника тока.