본 발명에 따른 장치(100)는 진동 및/또는 변형력으로부터 에너지를 획득 하며, 커패시터 부재(102a, 102b) 및 압전 소자(105)를 모두 사용한다. 작동 원리는 외평면(out-of-plane) 커패시터식 에너지 획득 방식으로서, 커패시터 부재를 위한 바이어스 전압은 압전 소자(105)에 의해 생성된다. 본 장치에서는 획득 에너지를 극대화하고 반접촉 모드(semi-contact mode)에서 동작하도록 커패시터판(102a, 102b) 사이에 얇은 유전체 막(104)이 개재된다. 반접촉 모드에 의해서 회로 단락이 방지된다. 예를 들어, 본 발명을 바퀴 등에 적용할 경우에, 바퀴의 매 타격시 또는 매 회전시마다 커패시터가 닫혔다 열렸다 하는데, 이는 에너지 획득 장치의 기계적 공진 주파수와는 무관하다.
A device (100) harvests energy from vibration and/or strain and utilizes both capacitive (102a, 102b) and piezoelectric elements (105). The principle of operation is out-of-plane capacitive harvester, where the bias voltage for the capacitive element is generated with a piezoelectric element (105). The device utilizes a thin dielectric film (104) between the capacitor plates (102a, 102b) maximizing the harvested energy and enabling the harvester operation in semi-contact mode so that short circuits are prevented. For example when utilized in a wheel or the like, the capacitor is closed and opened at every strike or every turn of a wheel being thus independent of the harvester's mechanical resonance frequency.
METHOD AND DEVICE FOR ENERGY HARVESTING
에너지 획득 방법 및 장치
2017-12-29
Patent
Electronic Resource
Korean
European Patent Office | 2015
|