본 기술은 상부가 열린 하우징에 탄성체로 연결된 진동 전달부가 도로 진동에 따라 오르내리면, 진동 전달부에서 아래로 뻗은 막대부가 하우징 안 플레이트의 압전소자나 플레이트 면을 직접 눌러 전기를 만들어 내는 도로용 에너지 하베스팅 장치입니다.
도로 하부에 압전소자를 묻어 차량 진동으로 발전하는 기존 도로용 에너지 하베스팅 장치는 내구성이 높고 도로 파손을 막는 장점이 있었지만, 압전소자에 전달되는 변형이 작아 발전량이 매우 낮다는 단점이 있었습니다.
본 기술은 막대부를 연장부재에서 돌출된 돌출부와 그 양쪽으로 뻗은 제1막대·제2막대로 구성하되 두 막대의 단면 면적이나 길이를 서로 다르게 하고, 액츄에이터가 돌출부를 회전시켜 어느 막대가 압전소자를 누를지 바꿀 수 있게 했습니다. 플레이트 양단은 고정부로 잡아 막대가 누를 때 압전소자의 휨 변위가 커지고, 진동 전달부의 이동 범위는 탄성체로 제한되어 도로와 소자를 보호합니다. 고속도로와 간선도로 노면, 톨게이트·교차로 감속 구간, 도로변 가로등과 센서 자가발전 설비에 적용될 수 있어 교통량과 차량 하중 조건에 맞춰 누르는 막대를 바꿔 가며 같은 진동에서 더 많은 전력을 얻을 수 있습니다.
본 발명은 산업통상자원부의 도로교통 미활용에너지 이용을 위한 압전 에너지 하베스터 개발 및 실증 지원을 통해 개발되었습니다.
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