DE102009038932B3

DE102009038932B3 - Device for producing electricity for air or submersible craft, and in autonomous radio sensor, particularly in radio sensor network of aircraft, has condenser device with deformable geometry

Info

Publication number: DE102009038932B3
Application number: DE102009038932A
Authority: DE
Inventors: Dominik Samson; Thomas Becker; Martin Kluge; Josef Schalk; Ulrich Schmid
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-08-27

Abstract

The device has a condenser device (3) with deformable geometry, which has multiple capacitive layers (2). The condenser device is mechanically coupled at a supporting structure (1) of air or submersible vehicle such that it transfers a variation in volume of the supporting structure on a respective distance between multiple capacitive layers. An independent claim is also included for a method for producing electricity for an air or a submersible craft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.The The present invention relates to an apparatus for generating electrical energy and a vehicle with such a device.

Für einen sicheren gegebenenfalls redundanten Betrieb von wichtigen elektronischen Komponenten wie Sensoren, beispielsweise Funksensoren, in einem Flugzeug, werden vom elektrischen Bordnetz unabhängige autarke Energiequellen benötigt. Solche Energiequellen können beispielsweise Batterien oder Akkumulatoren sein. Allerdings müssen verbrauchte Batterien ausgewechselt und Akkumulatoren geladen werden. Des Weiteren weisen Akkumulatoren eine hohe Selbstentladung auf, wodurch im Notfall eine sichere Energieversorgung der elektronischen Komponenten möglicherweise nicht mehr gewährleistet ist.For one safe, possibly redundant operation of important electronic Components such as sensors, such as radio sensors, in one Airplane, become independent from the electrical wiring system self-sufficient energy sources needed. Such Energy sources can for example batteries or accumulators. However, have consumed Batteries replaced and rechargeable batteries charged. Furthermore Batteries have a high self-discharge, resulting in an emergency a secure power supply of the electronic components may be no longer guaranteed is.

Aus diesem Grund werden vermehrt elektrische Energieerzeugungssysteme verwendet, welche elektrische Energie aus regenerativen Quellen, beispielsweise der Sonnenenergie, erzeugen können. Diese Art der Energieerzeugung wird auch als „Energy harvesting” bezeichnet.Out For this reason, more and more electric power generation systems uses which electrical energy from regenerative sources, For example, the solar energy can generate. This kind of energy production is also called "Energy harvesting ".

Auch Kondensatoren eignen sich gut für derartige Energieerzeugungssysteme. Ein Kondensator speichert Energie in Form elektrischer Ladung. Die gespeicherte Energie lässt sich erhöhen, indem der Abstand zwischen den Ladungen nach der Aufladung des Kondensators vergrößert wird. Hierfür wird üblicherweise der Abstand zwischen den einzelnen kapazitiven Schichten des Kondensators vergrößert. Mechanische Energie wird somit in elektrische Energie umgewandelt.Also Capacitors are good for such power generation systems. A capacitor stores energy in the form of electrical charge. The stored energy can be increase, by the distance between the charges after charging the capacitor is enlarged. Therefor becomes common the distance between the individual capacitive layers of the capacitor increased. mechanical Energy is thus converted into electrical energy.

Aus der Patentschrift US 6 936 994 B1 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie bekannt, welche eine Kondensatoreinrichtung (CIPR) mit verformbarer Geometrie und somit eine änderbare Kapazität aufweist. Hierbei wird auf die Erzeugung von elektrischer Energie aus zeitlich fluktuierenden oder oszillierenden, externen Energiequellen abgestellt und das Ziel verfolgt, aus der geringen zeitlichen Änderungen bestimmter physikalischer Größen (Temperatur, Gleichgewichtslage, magnetischer Fluss) um einen Mittelwert, einen Energiegewinnungszyklus zu gestalten, welches zwar geringe Energiegewinne pro Zyklus einbringt, dafür beliebig oft wiederholt wird.From the patent US Pat. No. 6,936,994 B1 For example, a device for generating electrical energy is known, which has a condenser device (CIPR) with deformable geometry and thus a changeable capacitance. This is based on the generation of electrical energy from temporally fluctuating or oscillating external energy sources and pursues the goal of the small temporal changes of certain physical quantities (temperature, equilibrium position, magnetic flux) to make an average, an energy recovery cycle, although small Energy gains per cycle brings in, as often as is repeated.

Die DE 60 2004 006 088 T2 offenbart eine implantierbare medizinische Vorrichtung mit eigener Energieversorgung. Dabei beinhaltet die Energieversorgung eine Einrichtung zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrischer Energie, welche aus Bewegungen von benachbarten Organen gewonnen wird, wobei diese mit Hilfe eines Mikroelektromechanischen Systems(MEMS)-Beschleunigungsmessers in elektrische Energie umgewandelt werden. Dabei weist der MEMS-Beschleunigungssensor kapazitive Elemente auf, deren Kapazität von der Größe oder der Richtung der Geschwindigkeit der medizinischen Vorrichtung abhängig ist. Auch hier wird versucht, aus der Bewegung (eines Organs) eine Oszillation oder Vibration zu erzeugen, um eine oszillierende oder vibrierende Kapazitätsänderung zu verursachen, so dass ein Energiegewinnungszyklus betrieben wird.The DE 60 2004 006 088 T2 discloses an implantable medical device with its own power supply. In this case, the power supply includes a device for converting mechanical energy into electrical energy, which is obtained from movements of adjacent organs, which are converted into electrical energy by means of a microelectromechanical system (MEMS) accelerometer. In this case, the MEMS acceleration sensor has capacitive elements whose capacity depends on the size or the direction of the speed of the medical device. Here, too, an attempt is made to generate oscillation or vibration from the movement (of an organ) in order to cause an oscillating or vibrating capacitance change, so that a power generation cycle is operated.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 012 505 A1 ist ein Fahrzeug mit einem kapazitivem Energiespeicher bekannt. Der kapazitive Energiespeicher umfasst mehrere kapazitive Schichten, wobei zumindest eine kapazitive Schicht Bestandteil einer tragenden Struktur des Fahrzeugs ist. Beispielsweise kann die zumindest eine kapazitive Schicht in einer Fahrzeugtür integriert sein. Allerdings wird hier lediglich elektrische Energie gespeichert und nicht erzeugt. Einer Änderung eines Abstandes zwischen den kapazitiven Schichten ist nicht vorgesehen, da aufgrund der Integration in die tragende Struktur der kapazitive Energiespeicher eine erhöhte Steifigkeit aufweisen muss.From the publication DE 10 2007 012 505 A1 is a vehicle with a capacitive energy storage known. The capacitive energy store comprises a plurality of capacitive layers, wherein at least one capacitive layer is part of a supporting structure of the vehicle. For example, the at least one capacitive layer can be integrated in a vehicle door. However, only electrical energy is stored here and not generated. A change in a distance between the capacitive layers is not provided because due to the integration in the supporting structure of the capacitive energy storage must have an increased rigidity.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Erzeugen und ein Verfahren zum Erzeugen von elektrischer Energie schaffen, welche die Nachteile des vorgenannten Standes der Technik vermeiden.It Therefore, the object of the present invention is a device to create and to provide a method for generating electrical energy, which avoid the disadvantages of the aforementioned prior art.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen und ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is based on a device for generating electrical Energy according to the generic term of claim 1 in conjunction with the characterizing features and solved on the basis of a method according to claim 11. advantageous Further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen, mit einer Kondensatoreinrichtung mit verformbarer Geometrie, welche mehrere voneinander beabstandete kapazitive Schichten aufweist, wobei die Kondensatoreinrichtung derart mechanisch an einer tragenden Struktur eines Fahrzeugs angekoppelt ist, dass sich eine Volumenänderung der tragenden Struktur auf einen jeweiligen Abstand zwischen den mehreren kapazitiven Schichten überträgt.According to the present Invention, a device is provided with a capacitor device with deformable geometry, which several spaced apart capacitive layers, wherein the capacitor device mechanically coupled to a supporting structure of a vehicle is that a volume change the supporting structure to a respective distance between the transmits multiple capacitive layers.

Weiterhin ist mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschaffen, wobei das Verfahren die folgende Schritte aufweist:

– Laden der Kondensatoreinrichtung in Bodennähe;
– Höhenänderung der Struktur und damit verbundene Änderung des Umgebungsdrucks, wodurch eine Längenänderung der Struktur resultiert;
– Erhöhung des Energiegehalts der Kondensatoreinrichtung durch entsprechende Abstandsvergrößerung der kapazitiven Schichten der Kondensatoreinrichtung;
– Abgabe der elektrischen Energie an einen Energiespeicher und/oder einen Verbraucher.

Furthermore, the present invention provides a method with the device according to the invention, the method comprising the following steps:

- charging the capacitor device near the ground;
- Height change of the structure and associated change in ambient pressure, thereby a change in length of the structure results;
- Increasing the energy content of the capacitor device by increasing the distance of the capacitive layers of the capacitor device;
- Delivery of electrical energy to an energy storage and / or a consumer.

Die Erfindung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass aus einer Umgebungsdruckabnahme elektrische Energie erzeugt werden kann. Eine solche Umgebungsdruckabnahme bewirkt, dass das Volumen der tragenden Struktur größer wird, das heißt die tragende Struktur dehnt sich aus. Diese Volumenänderung wird auf einen jeweiligen Abstand zwischen den mehreren elektrisch geladenen kapazitiven Schichten übertragen, wodurch der jeweilige Abstand zunimmt. Vorzugsweise sind mindestens zwei elektrisch geladene kapazitive Schichten vorgesehen. Beispielsweise kann die Kondensatoreinrichtung auch aus einem Plattenkondensator gebildet sein. Für einen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung müssen die kapazitiven Schichten mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt sein, das heißt die Kondensatoreinrichtung muss geladen sein. Da die in der Kondensatoreinrichtung gespeicherte elektrische Energie insbesondere in erster Näherung proportional zu dem jeweiligen Abstand der mehreren kapazitiven Schichten ist, wird ein vergrößerter Abstand zu einem Überschuss an elektrischer Energie füh ren. Der Überschuss kann dann beispielsweise für eine elektrische Energieversorgung von Verbrauchern, insbesondere von elektronischen Komponenten wie beispielsweise Sensoren, insbesondere Funksensoren, vorzugsweise autarke Sensoren oder autarke Funksensoren, verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise auch zur elektrischen Energieversorgung von Funksensornetzwerkknoten, insbesondere autarken Funksensornetzwerkknoten verwendet werden. Der Überschuss kann auch einer elektrischen Energiespeichereinrichtung, beispielsweise einer Batterie oder einem Akkumulator, zur Speicherung zugeführt werden. Mit der Erfindung ist also eine autarke regenerative Energiequelle geschaffen, welche eine autarke autonome elektrische Energieversorgung von elektronischen Komponenten unabhängig von weiteren externen Stromkreisen sicherstellt. So ist es beispielsweise ermöglicht, dass elektronische Komponenten in Bereichen von tragenden Strukturen eingebaut werden können, die einer Stromversorgung bisher nicht oder nur mit erheblichen Aufwand zugänglich waren. Hier erweist es sich von Vorteil, dass die Vorrichtung sehr klein dimensioniert werden kann. Beispielsweise kann die Vorrichtung einen Durchmesser von kleiner als 30 cm aufweisen, vorzugsweise von kleiner als 20 cm, vorzugsweise von kleiner als 10 cm. In ausreichend dimensionierten Bereichen kann natürlich auch die Vorrichtung entsprechend größer dimensioniert sein.The Invention allows it is advantageous that from an ambient pressure decrease electrical Energy can be generated. Such an ambient pressure decrease causes that the volume of the supporting structure becomes larger, that is, the load-bearing Structure expands. This volume change is to a respective Transfer distance between the multiple electrically charged capacitive layers, whereby the respective distance increases. Preferably, at least two provided electrically charged capacitive layers. For example The capacitor device may also consist of a plate capacitor be formed. For an operation of the device according to the invention have to the capacitive layers acted upon by an electrical voltage be that means that Capacitor device must be charged. As in the capacitor device stored electrical energy, in particular in a first approximation proportional to the respective distance of the plurality of capacitive layers, becomes an increased distance to a surplus lead to electrical energy. The surplus can then, for example, for an electrical power supply of consumers, in particular of electronic components such as sensors, in particular radio sensors, preferably self-sufficient sensors or self-sufficient radio sensors used become. The device according to the invention can for example also for the electrical power supply of Radio sensor network node, in particular self-sufficient radio sensor network node be used. The surplus may also be an electrical energy storage device, for example a battery or an accumulator, are supplied for storage. Thus, the invention is a self-sufficient regenerative energy source created, which is a self-sufficient autonomous electrical energy supply of electronic components independent of other external ones Ensures circuits. So it is possible, for example, that electronic components in areas of load-bearing structures can be installed that of a power supply not yet or only with considerable Effort available were. Here it proves to be advantageous that the device is very can be sized small. For example, the device have a diameter of less than 30 cm, preferably less than 20 cm, preferably less than 10 cm. In sufficient Of course, the device can also be dimensioned areas correspondingly larger dimensions be.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, die Vorrichtung in einem Fahrzeug, insbesondere einem Luft- oder Tauchfahrzeug, welches eine Höhenänderung von mehreren hundert Metern erfährt, zu verwenden. Insbesondere kann die Vorrichtung in die tragende Struktur des Luft- oder Tauchfahrzeugs eingebaut sein. Beispielsweise umfasst die tragende Struktur eine Außenwand des Luft- oder Tauchfahrzeugs, vorzugsweise eine Rumpfaußenwand.In a preferred embodiment of the invention can be provided the device in a vehicle, in particular an aerial or submersible vehicle, which is a height change of several hundred meters, to use. In particular, the device may be in the supporting structure be installed in the aircraft or submersible. For example, includes the load-bearing structure is an exterior wall of the aircraft or submersible, preferably a fuselage outer wall.

Sofern der Rumpfdoppelwandig ausgebildet ist, wird die Vorrichtung vorzugsweise auf einer Innenseite der Rumpfaußenwand befestigt. Insbesondere kann die tragende Struktur auch ein Leitwerk, einen Flügel oder eine Tür umfassen. In diesen Bereichen sind üblicherweise Sensoren angeordnet, welche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung nun eine autonome und autarke Energiequelle bereitgestellt bekommen. Somit ist eine von dem elektronischen Bordnetz des Fahrzeugs unabhängige und regenerative Energiequelle bereitgestellt. Insbesondere kann vorgesehen sein die Vorrichtung in einem autonomen Funksensor, insbesondere in einem Funksensornetzwerk eines Luft- oder Tauchfahrzeugs zu verwenden.Provided the hull is formed doppelwandig, the device is preferably attached to an inside of the fuselage outer wall. Especially The supporting structure can also be a tail, a wing or a door include. In these areas usually sensors are arranged, which by means of the device according to the invention now be provided an autonomous and self-sufficient energy source. Thus, one of the electronic wiring system of the vehicle is independent and provided regenerative energy source. In particular, can be provided be the device in an autonomous radio sensor, in particular in a radio sensor network of an aerial or submersible vehicle.

Ein Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Fahrzeug wird im folgenden beispielhaft anhand eines Flugzeugs erklärt, wobei die Kondensatoreinrichtung derart mechanisch an einer Innenseite einer Außenwand des Flugzeugs angekoppelt ist, indem die kapazitiven Schichten an der Innenseite befestigt sind.One Operation of the device according to the invention In a vehicle, the following example by way of an aircraft explained, wherein the capacitor device so mechanically on an inner side an outer wall of the aircraft is coupled by the capacitive layers the inside are attached.

Um den physikalischen Effekt auszunutzen, dass aus einer Abstandsvergrößerung der kapazitiven Schichten ein Überschuss an elektrischer Energie in der Kondensatoreinrichtung erzeugt wird, muss die Kondensatoreinrichtung geladen sein, das heißt die kapazitiven Schichten müssen mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden. Vorzugsweise wird während der Verweildauer des Flugzeugs am Boden die Kondensatoreinrichtung in Bodennähe geladen. Anschließend startet das Flugzeug, hebt vom Boden ab und geht in einen Steigflug über. Das Flugzeug und damit auch die Kondensatoreinrichtung erfahren insofern eine Höhenänderung. Mit zunehmender Flughöhe verringert sich ein Umgebungsdruck des Flugzeugs. Die Außenwand dehnt sich folglich aus und damit einhergehend nimmt auch ein jeweiliger Abstand zwischen den kapazitiven Schichten zu. Die dadurch verrichtete mechanische Arbeit wird in elektrischer Energie umgewandelt, so dass sich ein elektrischer Energiegehalt der Kondensatoreinrichtung erhöht. Die in der Kondensatoreinrichtung gespeicherte Energie, insbesondere der erzeugte Überschuss an elektrischer Energie, wird dann einem Verbraucher oder einem elektrischen Energiespeicher zugeführt. Sobald das Flugzeug in einen Sinkflug geht, das heißt die Flughöhe des Flugzeugs verringert sich, wird der Umgebungsdruck zunehmen, die Außenwand wird sich zusammenziehen und folglich verringert sich auch der jeweilige Abstand zwischen den kapazitiven Schichten. Damit einhergehend verringert sich auch der Energiegehalt der Kondensatoreinrichtung. Allerdings wird bei einem erneuten Steigflug wieder ein Überschuss an Energie erzeugt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt folglich eine regenerative Energiequelle bereit.In order to utilize the physical effect that an increase in the capacitance of the capacitive layers produces an excess of electrical energy in the capacitor device, the capacitor device must be charged, that is to say the capacitive layers must be subjected to an electrical voltage. Preferably, the capacitor device is loaded near the ground during the dwell time of the aircraft on the ground. Then the aircraft takes off, takes off from the ground and goes into a climb. The aircraft and thus also the capacitor device experienced insofar a height change. With increasing altitude, an ambient pressure of the aircraft decreases. Consequently, the outer wall expands and, concomitantly, a respective distance between the capacitive layers increases. The mechanical work done thereby is converted into electrical energy, so that an electrical energy content of the capacitor device increases. The energy stored in the capacitor device, in particular the generated excess of electrical energy, is then supplied to a consumer or an electrical energy store. Once the plane is in a descent is, that is, the altitude of the aircraft decreases, the ambient pressure will increase, the outer wall will contract and thus also reduces the distance between the capacitive layers. Along with this, the energy content of the capacitor device is also reduced. However, a renewed climb will generate an excess of energy again. The device according to the invention consequently provides a regenerative energy source.

Analog erzeugt die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in einem Tauchfahrzeug elektrische Energie, wobei hier vorzugsweise die Kondensatoreinrichtung in einer Tauchtiefe von vorzugsweise mindestens 10 m unterhalb des Meeresspiegels geladen wird. Ein Umgebungsdruck des Tauchfahrzeugs nimmt mit zunehmender Tauchtiefe zu. In 10 m beispielsweise hat sich der Umgebungsdruck im Vergleich zu dem Umgebungsdruck auf dem Meeresspiegel verdoppelt. Sobald sich die Tauchtiefe des Tauchfahrzeugs verringert, nimmt der Umgebungsdruck folglich ab und eine Außenwand des Tauchfahrzeugs dehnt sich aus, wodurch sich der jeweilige Abstand der kapazitiven Schichten ändert: Die Vorrichtung erzeugt einen Überschuss an elektrischer Energie.Analogous generates the device according to the invention also in a submersible electric power, preferably here the capacitor device in a depth of preferably at least 10 m below sea level is charged. An ambient pressure of the submersible increases with increasing depth. In 10 m for example the ambient pressure has increased compared to the ambient pressure doubled to sea level. Once the depth of the submersible Thus, the ambient pressure decreases and an outer wall decreases of the submersible expands, which increases the distance the capacitive layers changes: The device generates a surplus at electrical energy.

Es kann auch vorgesehen sein, die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Bergbahn zu verwenden.It can also be provided, the inventive device in a mountain railway to use.

Weiterhin kann auch vorgesehen sein, die erfindungsgemäße Kondensatoreinrichtung an einen elastischen Körper mit einer ersten Öffnung und einer mit der ersten Öffnung verbundenen zweiten Öffnung derart mechanisch zu koppeln, dass sich eine Volumenänderung des elastischen Körpers auf einen jeweiligen Abstand der mehreren kapazitiven Schichten überträgt. Beispielsweise ist der elastische Körper aus Gummi oder Kautschuk hergestellt. Vorzugsweise ist der elastische Körper ein Schlauch. Der Körper kann insbesondere in einem Bereich ausgelegt werden, welcher eine Gezeitenänderung erfährt, das heißt Ebbe und Flut. Das aufgrund der Gezeiten strömende Wasser wird durch die erste und die zweite Öffnung hindurchströmen und den Körper dehnen, wodurch sich der jeweilige Abstand der kapazitiven Schichten vergrößert und ein Überschuss an elektrischer Energie erzeugt wird.Farther can also be provided to the capacitor device according to the invention an elastic body with a first opening and one with the first opening connected second opening such to couple mechanically, that a volume change of the elastic body on transmits a respective distance of the plurality of capacitive layers. For example is the elastic body made of rubber or rubber. Preferably, the elastic body a hose. The body can be designed in particular in an area which a tides change learns that is called Ebb and flow. The tidal water flowing through the first and the second opening flow through and the body stretch, which increases the distance between the capacitive layers enlarged and a surplus is generated at electrical energy.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die kapazitiven Schichten an der tragenden Struktur mittels eines Klebemittels befestigt. Die kapazitiven Schichten können beispielsweise auch zumindest teilweise in die tragende Struktur integriert sein. Vorzugsweise sind die kapazitiven Schichten rechtwinklig zu der tragenden Struktur angeordnet. So wird eine größere Abstandsänderung bewirkt, als wenn die kapazitiven Schichten unter einem Winkel kleiner als 90° Grad zu der tragenden Struktur angeordnet sind. Die kapazitiven Schichten können in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung auch mittels eines Winkelwerkzeugs an der tragenden Struktur befestigt sein. Vorzugsweise ist das Winkelwerkzeug mittels eines Befestigungsmittels an der tragenden Struktur befestigt, insbesondere mittels Schrauben, Nägel, Nieten oder Klebemittel. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die tragende Struktur Aufnahmen zum Aufnehmen der kapazitiven Schichten auf. Beispielsweise sind die Aufnahmen als Aussparungen ausgebildet, in welchen die kapazitiven Schichten angeordnet sind. Die Aufnahmen können auch eine Wulst aus einem Schrumpfschlauchmaterial umfassen, vorzugsweise Polyolefine, Polyvinylidenfluorid, Viton der Firma DuPont, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethen oder Teflon. Sobald eine kapazitive Schicht in die Wulst eingesetzt ist, wird die Wulst erhitzt, beispielsweise mittels heißer Luft, so dass sich die Wulst zusammenzieht und die kapazitive Schicht sicher in der Aufnahme befestigt.In A preferred embodiment of the invention are the capacitive Layers attached to the supporting structure by means of an adhesive. The capacitive layers can For example, at least partially in the supporting structure be integrated. Preferably, the capacitive layers are rectangular arranged to the supporting structure. So will a larger distance change causes the capacitive layers to be smaller at an angle as 90 degrees are arranged to the supporting structure. The capacitive layers can in a further exemplary embodiment of the invention also attached to the supporting structure by means of an angle tool be. Preferably, the angle tool is by means of a fastening means attached to the supporting structure, in particular by means of screws, nails, Rivets or adhesives. In another preferred embodiment of the invention, the supporting structure has recordings for recording of the capacitive layers. For example, the shots formed as recesses in which the capacitive layers are arranged. The shots can also comprise a bead of shrink tubing, preferably Polyolefins, polyvinylidene fluoride, Viton from DuPont, polyvinyl chloride, Polytetrafluoroethene or teflon. Once a capacitive layer is inserted into the bead, the bead is heated, for example by means of hotter Air, so that the bead contracts and the capacitive layer securely fastened in the receptacle.

In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kondensatoreinrichtung ein dehnbar ausgebildetes Gehäuse, in welchem die mehreren kapazitiven Schichten angeordnet sind. Das Gehäuse ist vorzugsweise an der tragende Struktur befestigt, beispielsweise mittels eines Klebemittels. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus einem elastischen Material hergestellt, beispielsweise Gummi oder Kautschuk, insbesondere synthetischer Kautschuk. Vorzugsweise umfasst der synthetische Kautschuk Styrol und Butadien, Styrolacrylat, Reinacrylat, Vinylacetat, Styrol-Butadien-Kautschuk oder Neopren. Insbesondere ist das Gehäuse aus einem Elastomer hergestellt. Das dehnbar ausgebildete Gehäuse schützt in vorteilhafter Weise die kapazitiven Schichten und ermöglicht gleichzeitig, dass eine Volumenänderung der tragenden Struktur auf einen jeweiligen Abstand der kapazitiven Schichten übertragbar ist. Beispielsweise sind in dem Gehäuse weitere elektronische Komponenten angeordnet, vorzugsweise Sensoren oder Funksensoren, insbesondere ein elektrischer Energiespeicher. Das Gehäuse kann vorzugsweise elektrische Anschlüsse zum Anschließen der kapazitiven Schichten und/oder der elektronischen Komponenten an einen externen Stromkreislauf aufweisen. In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Gehäuse weitere Aufnahmen zum Befestigen der kapazitiven Schichten in dem Gehäuse, wobei die weiteren Aufnahmen vorzugsweise Wülste aus einem Schrumpfschlauchmaterial aufweisen können. Die kapazitiven Schichten werden in die Wülste eingesetzt. Anschließend werden die Wülste erhitzt, beispielsweise mittels heißer Luft. Die Wulst zieht sich zusammen und hält die kapazitive Schicht sicher in dem Gehäuse.In a further exemplary embodiment of the invention the capacitor means a stretchable housing, in which the plurality of capacitive layers are arranged. The casing is preferably attached to the supporting structure, for example by means of an adhesive. The housing is preferably made of a made of elastic material, for example rubber or rubber, in particular synthetic rubber. Preferably, the synthetic rubber comprises Styrene and butadiene, styrene acrylate, pure acrylate, vinyl acetate, styrene-butadiene rubber or neoprene. In particular, the housing is made of an elastomer. The expandable housing protects advantageously the capacitive layers and at the same time, that a volume change the supporting structure to a respective distance of the capacitive Layers transferable is. For example, in the housing further electronic components arranged, preferably sensors or radio sensors, in particular a electrical energy storage. The housing may preferably electrical connections to connect the capacitive layers and / or the electronic components have an external circuit. In a further exemplary embodiment The invention comprises the housing further Images for attaching the capacitive layers in the housing, wherein the further recordings preferably beads of a shrink tubing can have. The capacitive layers are inserted into the beads. Then be the beads heated, for example by means of hot air. The bead pulls together and holds the capacitive layer securely in the housing.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwischen den kapazitiven Schichten ein fluides Dielektrikum angeordnet ist. Das fluide Dielektrikum erhöht in vorteilhafter Weise die Kapazität der Kondensatoreinrichtung und damit bei gleicher an den kapazitiven Schichten anliegenden elektrischen Spannung die in der Kondensatoreinrichtung gespeicherte elektrische Energie. Beispielsweise ist das fluide Dielektrikum ein Gas oder eine Flüssigkeit. Vorzugsweise ist das fluide Dielektrikum eine Umgebungsluft. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein festes Dielektrikum zwischen den kapazitiven Schichten angeordnet sein. Vorzugsweise ist das feste Dielektrikum Polyethylen, Polytetrafluorethylen, Keramik, insbesondere Steatit oder Aluminiumoxid, Glimmer oder Schichtsilicate. Somit kann in vorteilhafter Weise die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden, um insbesondere für Hochfrequenzbauteile, insbesondere für Hochfrequenzsensoren, elektrische Energie zu erzeugen.In another preferred embodiment In the form of the invention it can be provided that a fluid dielectric is arranged between the capacitive layers. The fluid dielectric advantageously increases the capacitance of the capacitor device and thus, with the same electrical voltage applied to the capacitive layers, the electrical energy stored in the capacitor device. For example, the fluid dielectric is a gas or a liquid. Preferably, the fluid dielectric is ambient air. Alternatively or additionally, a solid dielectric may also be arranged between the capacitive layers. Preferably, the solid dielectric is polyethylene, polytetrafluoroethylene, ceramics, especially steatite or alumina, mica or phyllosilicates. Thus, the device according to the invention can advantageously be used in order to generate electrical energy, in particular for high-frequency components, in particular for high-frequency sensors.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Dielektrikum eine geringe Viskosität aufweist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Federung zwischen den kapazitiven Schichten erreicht, so dass beispielsweise bei einer quasi instantanen erheblichen Umgebungsdruckänderung, wie sie insbesondere bei einer Höhenänderung von mehreren hundert Metern auftritt, also zum Beispiel wenn das Flugzeug in ein Luftloch fällt, die kapazitiven Schichten aufgrund ihrer Masseträgheit nicht gegeneinander schlagen, sich also nicht berühren, und einen elektrischen Kurzschluss auslösen.In Another preferred embodiment of the invention can be provided be that the dielectric has a low viscosity. This will advantageously a suspension between the capacitive Achieved layers, so that, for example, in a quasi-instantaneous considerable change in ambient pressure, as they are in particular at a change in altitude of several hundred meters, so for example if that Plane falls into an air hole, the capacitive layers do not strike against each other due to their inertia so do not touch, and cause an electrical short circuit.

Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mehreren kapazitiven Schichten eine dielektrische Schicht aufweisen. Vorzugsweise ist die dielektrische Schicht aus Polyethylen, Polytetrafluorethylen, Keramik, insbesondere Steatit oder Aluminiumoxid, Glimmer oder Schichtsilicate, hergestellt.at Another exemplary embodiment of the invention be provided that the plurality of capacitive layers a dielectric Have layer. Preferably, the dielectric layer is made of Polyethylene, polytetrafluoroethylene, ceramics, in particular steatite or alumina, mica or phyllosilicates.

Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die kapazitiven Schichten elektrisch in Reihe geschaltet sind. Alternativ können die kapazitiven Schichten parallel geschaltet sein. Vorzugsweise wird bei einer elektrischen Reihenschaltung jeweils einer kapazitiven Schicht ein Widerstand, vorzugsweise ein hochohmiger Widerstand, parallel geschaltet. Das verhindert in vorteilhafter Weise Kurzschlüsse in der Kondensatoreinrichtung. Die elektrische Reihenschaltung weist insbesondere den Vorteil auf, dass eine hohe Spannung auf mehrere Kondensatoren mit einer geringen Spannungsfestigkeit verteilbar ist. Die elektrische Parallelschaltung weist insbesondere den Vorteil auf, dass sich die einzelnen Kapazitäten der kapazitiven Schichten zu einer Gesamtkapazität addieren. Des Weiteren erhöht sich in vorteilhafter Weise auch eine Strombelastbarkeit der Kondensatoreinrichtung. Darüber hinaus reduzieren sich durch eine elektrische Parallelschaltung unerwünschte parasitäre Eigenschaften wie beispielsweise Induktivität und Ersatzserienwiderstand.To Another preferred embodiment of the invention can be provided be that the capacitive layers are electrically connected in series. Alternatively you can the capacitive layers are connected in parallel. Preferably is in a series electrical connection in each case a capacitive Layer a resistor, preferably a high resistance, connected in parallel. This advantageously prevents short circuits in the Capacitor device. The electrical series circuit has in particular the advantage of having a high voltage on multiple capacitors can be distributed with a low dielectric strength. The electric Parallel connection has the particular advantage that the individual capacities add the capacitive layers to a total capacitance. Furthermore, it increases advantageously also a current carrying capacity of the capacitor device. About that In addition, reduce by an electrical parallel connection undesirable parasitic Properties such as inductance and equivalent series resistance.

In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann eine elektrisch mit der Kondensatoreinrichtung verbundene Regelungseinrichtung vorgesehen sein, welche derart konfiguriert ist, eine elektrische Ladung der Kondensatoreinrichtung zu entnehmen und/oder zuzuführen. Vorzugsweise ist die Regelungseinrichtung derart konfiguriert, die kapazitiven Schichten mit einer Spannung zu beaufschlagen. Insbesondere ist die Regelungseinrichtung konfiguriert, die elektrische Ladung der Kondensatoreinrichtung konstant zu halten. Somit ist erreicht, dass ein erzeugter elektrischer Energieüberschuss der Kondensatoreinrichtung entnommen und beispielsweise einem Sensor oder einem Akkumulator zugeführt werden kann. Die Regelungseinrichtung kann insbesondere derart konfiguriert sein, eine erzeugte elektrische Energie in die Regelungseinrichtung selber zurückzuspeisen. Somit ist auch die Steuereinrichtung autark und autonom ausgebildet, das heißt unabhängig von einer weiteren elektrischen Energiequelle.In another exemplary embodiment of the invention an electrically connected to the capacitor device control device be provided, which is configured such an electrical Charge the capacitor device to remove and / or feed. Preferably the control device is configured, the capacitive Apply layers to a voltage. In particular the controller configures the electrical charge of the capacitor device to keep constant. Thus it is achieved that a generated electrical Energy surplus taken from the capacitor device and, for example, a sensor or supplied to an accumulator can be. The control device can in particular be configured in this way be a generated electrical energy in the control device to feed yourself back. Thus, the control device is self-sufficient and autonomous, the is called independently from another source of electrical energy.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein elektrischer Energiespeicher zum Speichern der erzeugten Energie vorgesehen. Der elektrische Energiespeicher ist beispielsweise ein Akkumulator.In another preferred embodiment The invention is an electrical energy storage for storing provided the generated energy. The electrical energy storage is for example an accumulator.

Bei einer beispielhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Laden der Kondensatoreinrichtung durch eine Regelungseinrichtung mit Energiespeicher. Die Regelungseinrichtung kann beispielsweise dem Energiespeicher elektrische Energie entnehmen und diese der Kondensatoreinrichtung zuführen. Somit ist es nicht erforderlich, dass die Kondensatoreinrichtung zum Laden beispielsweise an einen externen elektrischen Stromkreis angeschlossen wird. In vorteilhafter Weise wird damit auch eine Verweildauer des Fahrzeugs in Boden nähe verringert, da die zum Anschließen an einen externen Stromkreis erforderlichen Schritte entfallen. Vorzugsweise wird der erzeugte Energieüberschuss zumindest teilweise der Regelungseinrichtung zugeführt bzw. rückgespeist.at an exemplary embodiment of the method according to the invention loading of the capacitor device is effected by a control device with energy storage. The control device can, for example take the energy storage electrical energy and this the Feed the capacitor device. Thus, it is not necessary that the capacitor device for charging, for example, to an external electrical circuit is connected. In an advantageous manner, so is a Reduced residence time of the vehicle near the ground, as to connect to a external circuit required steps are eliminated. Preferably becomes the generated energy surplus at least partially fed to the control device or fed back.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nur soviel elektrische Energie an den Energiespeicher, wie beim Ladevorgang entnommen wurde. Somit ist sichergestellt, dass immer ausreichend elektrische Energie in dem Energiespeicher gespeichert ist, um die erfindungsgemäße Kondensatoreinrichtung zu laden. Die Kondensatoreinrichtung kann also auch komplett entladen werden, da in dem Energiespeicher für eine erneute Ladung der Kondensatoreinrichtung ausreichend elektrische Energie gespeichert ist.In a further preferred embodiment of the method according to the invention only as much electrical energy to the energy storage, as was taken during the charging process. This ensures that sufficient electrical energy is always stored in the energy store in order to charge the capacitor device according to the invention. The capacitor device can thus be completely discharged because in the Energiespei is stored for a renewed charge of the capacitor device sufficient electrical energy.

In einer anderen beispielhaften Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Überschuss der Energie einem Funksensornetzwerkknoten zur Verfügung gestellt. Vorzugsweise wird der Überschuss der Energie einem Sensor, insbesondere einem Funksensor zur Verfügung gestellt.In another exemplary embodiment of the method according to the invention will be the surplus the power of a radio sensor network node provided. Preferably, the excess becomes the energy of a sensor, in particular a radio sensor provided.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.Further, the invention improving measures will be described below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figures shown in more detail.

Es zeigt:It shows:

1a eine schematische Ansicht einer Vorrichtung in Bodenhöhe, 1a a schematic view of a device at ground level,

1b eine schematische Ansicht der Vorrichtung aus 1a in einer Höhe von mehreren tausend Metern über der Bodenhöhe, 1b a schematic view of the device 1a at a height of several thousand meters above ground level,

2a eine schematische Ansicht einer Vorrichtung mit einem dehnbaren Gehäuse in Bodenhöhe, 2a a schematic view of a device with a stretchable housing at ground level,

2b eine schematische Ansicht der Vorrichtung aus 2a in einer Höhe von mehreren tausend Metern über der Bodenhöhe und 2 B a schematic view of the device 2a at a height of several thousand meters above ground level and

3 ein Energieflussdiagramm. 3 an energy flow diagram.

In den Figuren werden für die gleichen Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet.In the figures are for the same features use the same reference numerals.

1a zeigt eine Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie mit einer Kondensatoreinrichtung 3 mit einer verformbaren Geometrie. Die Kondensatoreinrichtung 3 ist aus mehreren kapazitiven Schichten 2 gebildet. Die kapazitiven Schichten 2 sind rechtwinklig zu einer tragenden Struktur 1 an dieser befestigt. In der in 1a gezeigten Ausführungsform sind die kapazitiven Schichten mittels eines Klebemittels (nicht gezeigt) an die tragende Struktur 1 geklebt. Vorzugsweise ist das Klebemittel ein elektrisch isolierendes Klebemittel, so dass die kapazitiven Schichten 2 elektrisch von der tragenden Struktur 1 isoliert sind. Die Vorrichtung befindet sich auf Bodenhöhe. 1a shows a device for generating electrical energy with a capacitor device 3 with a deformable geometry. The capacitor device 3 is made up of several capacitive layers 2 educated. The capacitive layers 2 are perpendicular to a supporting structure 1 attached to this. In the in 1a In the embodiment shown, the capacitive layers are bonded to the supporting structure by means of an adhesive (not shown) 1 glued. Preferably, the adhesive is an electrically insulating adhesive such that the capacitive layers 2 electrically from the supporting structure 1 are isolated. The device is at ground level.

1b zeigt die Vorrichtung aus 1a in einer Höhe von mehreren tausend Metern über der Bodenhöhe. Da ein Umgebungsdruck in dieser Höhe kleiner ist als ein Umgebungsdruck auf Bodenhöhe, wird sich die tragende Struktur ausdehnen. Diese Ausdehnung überträgt sich unmittelbar auf einen jeweiligen Abstand zwischen den kapazitiven Schichten 2, wodurch sich dieser vergrößert. Es wird dadurch mechanische verrichtete Arbeit in elektrische Energie umgewandelt. Die Kondensatoreinrichtung 3 weist einen Überschuss an elektrischer Energie auf, welche einem Verbraucher, insbesondere einem Funksensor oder einem elektrischen Energiespeicher zur Verfügung gestellt werden kann. 1b shows the device 1a at a height of several thousand meters above ground level. Since an ambient pressure at this altitude is less than a ground level ambient pressure, the supporting structure will expand. This expansion is directly transferred to a respective distance between the capacitive layers 2 , which enlarges it. It converts mechanical work done into electrical energy. The capacitor device 3 has an excess of electrical energy, which can be made available to a consumer, in particular a radio sensor or an electrical energy storage.

2a zeigt eine Vorrichtung ähnlich wie die aus den 1a und 1b in Bodenhöhe. Die Vorrichtung in der 2a weist allerdings ein dehnbar ausgebildetes Gehäuse 4 auf, in welchem die kapazitiven Schichten 2 rechtwinklig zu der tragenden Struktur 1 angeordnet sind. Um die kapazitiven Schichten 2 in dem Gehäuse 4 zu befestigen, sind Aufnahmen (nicht gezeigt) vorgesehen. Beispielsweise können die Aufnahmen Wülste aus einem Schrumpfschlauchmaterial umfassen, vorzugsweise Polyolefine, Polyvinylidenfluorid, Viton der Firma DuPont, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethen oder Teflon. Sobald eine kapazitive Schicht 2 in die Wulst eingesetzt ist, wird die Wulst erhitzt, beispielsweise mittels heißer Luft, so dass sich die Wulst zusammenzieht und die kapazitive Schicht 2 sicher in dem Gehäuse 4 befestigt. In dem Gehäuse 4 ist weiterhin ein fluides Dielektrikum 5, vorzugsweise Luft angeordnet. Des Weiteren weisen zumindest einige der kapazitiven Schichten 2 eine dielektrische Schicht 6 auf. Vorzugsweise weist eine kapazitive Schicht 2 auf beiden Seiten jeweils eine dielektrische Schicht 6 auf. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass nur eine Seite eine dielektrische Schicht 6 aufweist. In noch einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen alle kapazitiven Schichten 2 auf beiden Seiten jeweils eine dielektrische Schicht 6 auf. Die dielektrischen Schichten 6 berühren sich gegenseitig, wenn sich die Vorrichtung auf Bodenhöhe befindet. 2a shows a device similar to that of the 1a and 1b at ground level. The device in the 2a However, has a stretchable housing 4 on, in which the capacitive layers 2 perpendicular to the supporting structure 1 are arranged. To the capacitive layers 2 in the case 4 to mount, shots (not shown) are provided. For example, the receptacles may comprise beads made of shrink tubing, preferably polyolefins, polyvinylidene fluoride, Viton from DuPont, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethene or Teflon. Once a capacitive layer 2 is inserted into the bead, the bead is heated, for example by means of hot air, so that the bead contracts and the capacitive layer 2 safe in the case 4 attached. In the case 4 is still a fluid dielectric 5 , preferably arranged in air. Furthermore, at least some of the capacitive layers 2 a dielectric layer 6 on. Preferably, a capacitive layer 2 one dielectric layer on each side 6 on. But it can also be provided that only one side of a dielectric layer 6 having. In yet a preferred embodiment of the invention, all capacitive layers 2 one dielectric layer on each side 6 on. The dielectric layers 6 touch each other when the device is at ground level.

Das Gehäuse 4 ist beispielsweise mittels eines weiteren Klebemittels (nicht gezeigt) an die tragende Struktur befestigt. Vorzugsweise ist das weitere Klebemittel ein Vulkanisierkleber, welcher derart konfiguriert ist, die Ausdehnung des Rumpfes bei Volumenänderungen an das Gehäuse und somit an die Kondensatorplatten zu übertragen.The housing 4 is attached to the supporting structure by means of another adhesive (not shown), for example. Preferably, the further adhesive is a vulcanizing adhesive configured to transfer the expansion of the trunk to the housing and thus to the capacitor plates as volume changes occur.

2b zeigt die Vorrichtung aus 2a in einer Höhe von mehreren tausend Metern über der Bodenhöhe. Aufgrund des geringeren Umgebungsdrucks hat sich die tragende Struktur 1 ausgedehnt, wobei sich die Ausdehnung auf das Gehäuse 4 übertragen hat und damit auch auf einen jeweiligen Abstand zwischen den kapazitiven Schichten 2. Der jeweilige Abstand ist größer als ein jeweiliger Abstand auf Bodenhöhe. Da sich nun die dielektrischen Schichten 6 nicht mehr gegenseitig berühren, bildet sich folglich jeweils ein Spalt zwischen den kapazitiven Schichten 2, wobei der Spalt von dem fluiden Dielektrikum 5, beispielsweise Luft, gefüllt wird. Wenn der Umgebungsdruck wieder zunimmt, wird der jeweilige Abstand zwischen den kapazitiven Schichten 2 kleiner werden und dabei das fluide Dielektrikum 5 aus dem Spalt verdrängen. Im Fall einer quasi instantanen Druckzunahme, also beispielsweise wenn ein Flugzeug in ein Luftloch fällt, wirkt das fluide Dielektrikum 5 wie eine zwischen den kapazitiven Schichten 2 angeordnete Feder, so dass ein Aufeinanderschlagen aufgrund ihrer Masseträgheit der kapazitiven Schichten 2 verhindert wird. 2 B shows the device 2a at a height of several thousand meters above ground level. Due to the lower ambient pressure, the supporting structure has changed 1 extended, with the expansion on the housing 4 has transferred and thus to a respective distance between the capacitive layers 2 , The respective distance is greater than a respective distance at ground level. Since now the dielectric layers 6 no longer touching each other, thus forming a gap between each of the capacitive layers 2 wherein the gap is from the fluid dielectric 5 , For example, air is filled. If the ambient pressure increases again, the respective distance between the capacitive layers 2 get smaller and thereby the fluid dielectric 5 displace out of the gap. In the case of a quasi-instantaneous pressure increase, for example when an aircraft falls into an air hole, the fluid dielectric acts 5 like one between the capacitive layers 2 arranged spring, so that a stacking due to their inertia of the capacitive layers 2 is prevented.

3 zeigt ein Energieflussdiagramm. Eine Regelungseinrichtung 7 lädt in Bodennähe eine Kondensatoreinrichtung 3 mit einer Energie W₀. Nach Erreichen einer ausreichenden Flughöhe, beispielsweise von mehreren tausend Metern, weist die Kondensatoreinrichtung 3 einen Energieüberschuss dW auf. Die Kondensatoreinrichtung 3 wird dann entladen. Hier wird der Energieüberschuss dW einem Sensor 8 und die verbleibende Energie W₀ zumindest teilweise der Rege lungseinrichtung 7 bzw. einen damit verbundenen elektrischen Energiespeicher zugeführt. 3 shows an energy flow diagram. A control device 7 charges near the bottom a capacitor device 3 with an energy W ₀ . After reaching a sufficient altitude, for example, of several thousand meters, the capacitor device 3 an energy surplus dW. The capacitor device 3 is then unloaded. Here the energy surplus dW becomes a sensor 8th and the remaining energy W ₀ at least partially the Regulating device 7 or fed to an associated electrical energy storage.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The Restricted invention in their execution not to the preferred embodiment given above. Rather, a number of variants is conceivable, which of the illustrated solution also at basically different types Use.

11: tragende Struktursupporting structure
22: kapazitive Schichtcapacitive layer
33: Kondensatoreinrichtungcapacitor device
44: Gehäusecasing
55: fluides Dielektrikumfluid dielectric
66: dielektrische Schichtdielectric layer
77: Regelungseinrichtungcontrol device
88th: Sensorsensor

Claims

Device for generating electrical energy for an aerial or submersible vehicle, which experiences a height change of several 100 meters, with a capacitor device ( 3 ) with deformable geometry comprising a plurality of spaced-apart capacitive layers ( 2 ), characterized in that the capacitor device ( 3 ) mechanically on a supporting structure ( 1 ) of the air or submarine vehicle is coupled, that a volume change of the supporting structure ( 1 ) to a respective distance between the plurality of capacitive layers ( 2 ) transmits.

Device according to claim 1, characterized in that the capacitor device ( 3 ) a stretchable housing ( 4 ) in which the plurality of capacitive layers ( 2 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the capacitive layers ( 2 ) a fluid dielectric ( 5 ) is arranged.

Device according to claim 3, characterized in that the dielectric ( 5 ) has a low viscosity.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the plurality of capacitive layers ( 2 ) a dielectric layer ( 6 ) exhibit.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the capacitive layers ( 2 ) are electrically connected in series.

Device according to one of the preceding claims, characterized by an electrically with the capacitor device ( 3 ), which is configured to take an electric charge of the capacitor device and / or supply.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an electrical energy store for storing the generated energy is provided.

Use of a device according to one of the preceding claims in an aerial or submersible, which is a change in altitude of several hundred meters experiences.

Use of a device according to one of claims 1 to 8 in an autonomous radio sensor, in particular in a radio sensor network of an aircraft.

Method for generating electrical energy with a device according to one of Claims 1 to 8, the method comprising the following steps: charging the capacitor device ( 3 ) near the ground; - height change of the structure ( 1 ) and associated change in ambient pressure, whereby a change in length of the structure ( 1 ) results; Increasing the energy content of the capacitor device ( 3 ) by corresponding increase in the distance of the capacitive layers ( 2 ) the capacitor device; - Delivery of electrical energy to an energy storage and / or a consumer.

Method according to claim 11, wherein the charging of the capacitor device ( 3 ) is carried out by a control device with energy storage.

The method of claim 11 or 12, wherein only so much electrical energy to the energy storage takes place, as during the charging process was removed.

Method according to one of claims 11 to 13, wherein the excess the power of a radio sensor network node provided becomes.