본 기술은 차량 하중을 받아 내려가는 상판부와 그 아래로 뻗은 제1측벽, 상판부에 탄성체로 연결되고 압전소자 플레이트가 수직으로 붙은 제2측벽, 그리고 두 측벽을 잇는 변위 증폭부를 하판부의 지지부재가 받쳐 주는 도로용 에너지 하베스팅 장치입니다.
도로 하부에 압전소자를 묻어 차량 진동으로 전기를 얻는 기존 도로용 에너지 하베스팅 장치는 내구성이 좋고 도로 손상을 막을 수 있었지만, 노면에서 전달되는 변위가 작아 압전소자가 충분히 변형되지 못하므로 발전량이 매우 낮은 한계가 있었습니다.
본 기술은 지지부재를 제2측벽보다 제1측벽에 가깝게 두어 변위 증폭부가 지렛대처럼 회전하도록 함으로써, 제1측벽이 조금 내려가면 반대쪽 끝이 제2측벽을 더 크게 들어 올리거나 타격해 플레이트의 진동 폭을 키웁니다. 제2측벽의 변위는 지지 위치와 탄성체의 최대 축소 길이로 정해지고, 플레이트 끝의 질량추가 진동을 늘리며, 상판부 위 태양광 패널로 낮 시간 발전을 더할 수 있습니다. 버스전용차로와 화물차 통행이 많은 산업도로, 주차장 진출입로, 횡단보도 앞 감속구간에 적용될 수 있어 노면 침하량은 작게 유지하면서 압전소자에는 증폭된 변위를 전달해 도로를 훼손하지 않고 발전 효율을 끌어올릴 수 있습니다.
본 발명은 산업통상자원부의 도로교통 미활용에너지 이용을 위한 압전 에너지 하베스터 개발 및 실증 지원을 통해 개발되었습니다.
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