ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПОДЗАРЯДА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА Российский патент 2025 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: Пат. №2717333 С1 / Драгунов В.П., Синицкий Р.Е., Остертак Д.И). 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 пат. №2804903 С1 / Драгунов В.П., Синицкий Р.Е., Остертак Д.И), являющийся прототипом предлагаемого изобретения и содержащий семь диодов, два переменных конденсатора и источник напряжения. Катод первого диода соединен с катодом пятого диода, анодом шестого диода 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 соединен с анодом третьего диода, анодом четвертого диода и катодом седьмого диода, аноды пятого и седьмого диодов подключены к отрицательному полюсу химического источника тока, катоды четвертого и шестого диодов подключены к положительному полюсу химического источника тока, катод третьего диода соединен со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода.

Однако указанный электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока содержит четыре диода, образующие однофазный двухполупериодный диодный мост, которые усложняют конструкцию генератора и вызывают диссипацию энергии на каждом из них.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является упрощение конструкции генератора, уменьшение потерь энергии, а также возможность подзаряда химического источника тока на протяжении всего цикла преобразования энергии как во время фазы заряда первого переменного конденсатора, так и во время фазы его разряда.

Поставленная задача достигается тем, что в известном электростатическом микроэлектромеханическом генераторе для подзаряда химического источника тока, содержащем первый переменный конденсатор, соединенный 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 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, четыре диода (4-7), 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, отсутствуют четвертый и седьмой диоды, таким образом, что катод второго диода соединен с катодом шестого диода и подключен к положительному полюсу химического источника тока, а анод третьего диода соединен с анодом пятого диода и подключен к отрицательному полюсу химического источника тока, при этом отсутствует соединение катода второго диода с анодом третьего диода.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого электростатического микроэлектромеханического генератора для подзаряда химического источника тока.

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

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

Таким образом, предлагаемый электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока имеет более простую конструкцию, т.к. не содержит двух диодов, которые усложняют конструкцию генератора и вызывают диссипацию энергии на каждом из них. При этом данный генератор также 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.

Изобретение относится к электротехнике. Техническим результатом является упрощение конструкции генератора, уменьшение потерь энергии, а также возможность подзаряда химического источника тока на протяжении всего цикла преобразования энергии. Для этого электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока содержит первый переменный конденсатор, соединенный 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 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. Катод второго диода соединен с катодом пятого диода и подключен к положительному полюсу химического источника тока, анод третьего диода соединен с анодом четвертого диода и подключен к отрицательному полюсу химического источника тока, при этом анод пятого диода и катод четвертого диода соединены друг с другом и с первым переменным конденсатором и катодом первого диода. 1 ил.

Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока, содержащий первый переменный конденсатор, соединенный 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 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, отличающийся тем, что катод второго диода соединен с катодом пятого диода и подключен к положительному полюсу химического источника тока, анод третьего диода соединен с анодом четвертого диода и подключен к отрицательному полюсу химического источника тока, при этом анод пятого диода и катод четвертого диода соединены друг с другом и с первым переменным конденсатором и катодом первого диода.