KR100884284B1 - 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널 - Google Patents
자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100884284B1 KR100884284B1 KR1020080047000A KR20080047000A KR100884284B1 KR 100884284 B1 KR100884284 B1 KR 100884284B1 KR 1020080047000 A KR1020080047000 A KR 1020080047000A KR 20080047000 A KR20080047000 A KR 20080047000A KR 100884284 B1 KR100884284 B1 KR 100884284B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- panel
- panel body
- piezoelectric film
- energy
- precast panel
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 8
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
- H02N2/183—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators using impacting bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
- H10N30/308—Membrane type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/704—Piezoelectric or electrostrictive devices based on piezoelectric or electrostrictive films or coatings
- H10N30/706—Piezoelectric or electrostrictive devices based on piezoelectric or electrostrictive films or coatings characterised by the underlying bases, e.g. substrates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
본 발명은 프리캐스트 패널을 이용한 도로 포장 시 압전소자를 이용하여 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널에 있어서, 상기 도로 포장에 사용되도록 콘크리트로 이루어진 패널 몸체와 상기 패널 몸체와 인접한 다른 패널 몸체에 결합되도록 외주면 상의 적어도 어느 일면에 돌출 형성된 연결부재와 상기 연결부재와 결합되도록 패널 몸체의 외주면 상의 적어도 어느 일면에 홈을 형성하는 슬롯부재로 이루어져 상기 연결부재와 슬롯부재가 인접한 패널 몸체에 각각 대응되도록 형성하는 프리캐스트 패널과, 상기 각각의 패널 몸체의 하단에 형성하여 압전소자의 상단과 하단의 필름 PCB로 형성된 필름으로 도포하여 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 압전효과에 따른 전기 에너지로 변환하여 전류를 발생하는 압전 필름부와, 상기 압전 필름부가 형성된 각각의 패널 몸체를 전기적으로 연결하기 위한 전극 커넥터와, 상기 압전 필름부를 형성한 각각의 패널 몸체를 전기적으로 전극 커넥터를 통해 전기적으로 연결된 프리캐스트 패널의 하단에 형성된 압전 필름부에서 발생한 전류를 정류하여 변환하는 에너지 변환부와, 상기 에너지 변환부를 통해 정류된 전류를 충전하는 축전지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널을 제공한다.
압전소자, 프리캐스트, 압전효과, 대체 에너지, 자가 발전
Description
본 발명은 프리캐스트 패널을 이용한 도로 포장 시 압전소자를 이용하여 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널에 관한 것으로 보다 상세하게는 도로 포장에 사용되도록 콘크리트로 이루어진 패널 몸체와 상기 패널 몸체와 인접한 다른 패널 몸체에 결합하도록 패널 몸체에 형성된 연결부재와 슬롯부재로 이루어진 프리캐스트 패널을 이용한 도로 포장 시 상기 패널 몸체의 하단에 압전소자의 상단과 하단에 필름 PCB로 형성된 필름을 도포하여 형성된 압전 필름부를 형성하고, 상기 압전필름부가 형성된 각각의 패널 몸체의 연결부재와 슬롯부재에 형성된 전극 커넥터에 의해 압전 필름부를 전기적으로 연결하여 상기 압전 필름부를 통해 발생한 전기 에너지를 에너지 변환부에 의해 정류해 축전지에 충전하도록 구성함으로써 상기 프래캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 도로에서 필요로 하는 전원을 대체할 수 있는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널에 관한 것이다.
최근 세계적으로 에너지 고갈의 현실에 직면하여 새로운 대체에너지의 개발과 에너지 순환시 효과적인 에너지보존을 위한 다양한 방식과 장치가 활발하게 개발되고 있는 실정이다. 예컨대, 대표적으로 중점 개발되고 있는 대체 에너지로 태양광을 이용한 전압발생장치가 개발되었으며, 이는 태양광을 직접 수광하는 태양전지를 구성하고, 그 태양전지로부터 발생되는 전압을 균일하게 유지해주는 정전압 회로를 매개로하여 축전지에 상기 태양전지로부터의 전압을 충전시켜 필요시 보조전원으로 사용할 수 있게 한다.
하지만, 상기 태양전지를 이용한 전력 생산은 낮은 효율과 광량에 따라 발전량이 큰 차이가 생기고 밤에는 생산하지 못하는 단점이 있어 한 국가의 주 에너지원으로서 역할은 할 수 없고 다만 보조적이거나 시험적인 에너지원이 될 수밖에 없다.
또한, 조력과 풍력, 수력발전으로 인한 에너지 생성장치는 자연조건이 적합한 지역에서만 보조전원으로 사용하는 것이 가능한 에너지이며, 그로 인한 발생전압 또한 기대치에 미치지 못하거나 주변환경에 따른 제약을 많이 받고, 초기시설투자 비용이 막대하여 일반적이라고 할 수 없다.
이에 따라 대체 에너지원으로 에너지의 재활용에 대한 관심이 증가하고 있으 며, 세계적으로 산업화가 진행됨에 따라 자동차 문화가 정착되어 운행되는 자동차의 대수가 기하급수적으로 증대되면서 이러한 자동차를 이용한 에너지 재활용 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
자동차가 주행하는 도로에는 자동차의 운행에 따른 진동력이 상당히 공급되고 있으며, 자동차 운행에 소비되는 에너지를 고려한다면 도로에 가해지는 진동력은 상당한 에너지를 제공하고 있다. 그러나, 이러한 진동 에너지를 활용하지 못하고, 그대로 낭비하고 있는 실정이며, 상기 진동 에너지를 재활용하기 위해 다양한 기술이 개발되고 있다.
상기와 같은 진동 에너지를 재활용하기 위한 종래의 기술은 도1에 도시된 바와 같으며, 상기 도1은 도로용 발전기에 관한 것으로, 상부덮개의 아래 설치되고 차량의 이동에 의해서 발생하는 충격을 진동발전부에 전하는 충격발생부와, 충격발생부의 아래부분에 설치되고 충격발생부에서 발생된 진동으로 발전하여 교류 전원을 발생하는 진동발전부와, 진동발전부의 전원 출력단에 설치되고 진동발전부에서 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하여 일정한 전압으로 유지시키는 정류 및 정전압발생부와, 정류 및 정전압발생부에서 발생된 직류전원을 저장하는 충전부와, 충격발생부와 진동발전부와 정류 및 정전압발생부를 수용하기 위한 공간이 내부에 만들어져 있는 외함과, 충전부를 보호하고 적재하기 위하여 외함의 둘레에 설치되는 충전부 덮개와, 외함의 아래에 설치되는 하부덮개로 구성되어 차량의 중량에 의 해 충격발생부나 연결부재 위로 차량이 지나가면 상기 차량의 중량에 의해 충격발생부의 충격스위치가 눌리고, 상기 충격스위치는 영구자석에 충격을 가해 상기 영구자석의 아래에 설치된 제3탄성부재에 의해 이동홀을 중심으로 상하 운동을 하여 상기 이동홀의 둘레에 감겨있는 코일에 기전력이 발생해 정류 및 정전압 발생부를 통해 충전지에 저장하도록 구성한다.
그러나 종래의 도로용 발전기는 도로의 하단에 형성하여 차량의 이동에 따른 충격을 통해 발생하는 전류를 축전지에 저장하는 것으로 상기 도로용 발전기의 설치 시 도로에 포장된 아스팔트를 제거한 후 설치하여 상기 설치한 도로에 다시 아스팔트를 깔아야 하는 번거로움이 발생하였으며, 상기 도로용 발전기의 고장 시에도 같은 작업을 반복하여 하므로 설치 및 유지보수가 용이하지 않는 문제점이 있었다.
또한, 차량의 이동 시 상기 도로용 발전기가 설치된 위치를 지나가지 않을 경우 충격발생부에서 상기 차량의 이동으로 발생하는 충격을 제대로 전달받지 못해 전류의 발생이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 도로 포장에 사용되도록 콘크리트로 이루어진 패널 몸체와 상기 패널 몸체와 인접한 다른 패널 몸체에 결합하도록 패널 몸체에 형성된 연결부재와 슬롯부재로 이루어진 프리캐스트 패널을 이용한 도포 포장 시 상기 패널 몸체의 하단에 압전소자의 상단과 하단에 필름 PCB로 형성된 필름을 도포하여 형성된 압전 필름부를 형성하고 상기 압전 필름부를 통해 발생한 전기 에너지를 에너지 변환부에 의해 정류하여 축전지에 충전하도록 구성하여 상기 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 전기 에너지로 변환함으로써 상기 도로에서 필요로 하는 전기 전원을 대체할 수 있고, 영구적으로 사용할 수 있는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 프리캐스트 패널을 이용한 도로에 설치하는 것으로 필름으로 형성된 압전 필름부를 프리캐스트 패널의 패널 몸체 하단에 형성하여 설치가 간단하고, 상기 압전 필름부의 손상 시 프리캐스트 패널을 들어올려 상기 압전 필름부를 수리할 수 있어 설치 및 유지보수가 용이한 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 패널 몸체부에 형성하는 압전 필름부를 적층하여 단위면적당 발생하는 전류의 발생 효율을 높일 수 있으며, 프리캐스트 패널의 전면에 형성되어 차량이 이동 위치에 구애받지 않고 전류를 발생할 수 있는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 도로 포장 시 프리캐스트 패널을 이용하여 상기 프리캐스트 패널의 패널 몸체 하단에 압전소자의 상단과 하단에 필름 PCB로 형성된 필름을 도포하여 형성된 압전 필름부를 형성하고, 상기 압전 필름부를 통해 발생한 전기 에너지 를 에너지 변환부에 의해 정류하여 축전지에 충전하도록 구성하여 상기 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 도로에서 필요로 하는 전기 전원을 대체하여 영구적으로 전원을 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 프리캐스트 패널을 이용한 도로에 설치하는 것으로 필름으로 형성된 압전 필름부를 프리캐스트 패널의 패널 몸체 하단에 형성하여 설치가 간단하고, 상기 압전 필름부의 손상 시 프리캐스트 패널을 들어올려 상기 압전 필름부를 수리할 수 있어 설치 및 유지보수가 용이하며, 패널 몸체 하단에 형성하는 압전 필름부를 적층하여 단위면적당 발생하는 전류의 발생 효율을 높일 수 있고, 프리캐스트 패널의 전면에 형성되어 차량이 이동 위치에 구애받지 않고 전류를 발생할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 프리캐스트 패널을 이용한 도로 포장 시 압전소자를 이용하여 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널에 있어서,
상기 도로 포장에 사용되도록 콘크리트로 이루어진 패널 몸체와 상기 패널 몸체와 인접한 다른 패널 몸체에 결합되도록 외주면 상의 적어도 어느 일면에 돌출 형성된 연결부재와 상기 연결부재와 결합되도록 패널 몸체의 외주면 상의 적어도 어느 일면에 홈을 형성하는 슬롯부재로 이루어져 상기 연결부재와 슬롯부재가 인접한 패널 몸체에 각각 대응되도록 형성하는 프리캐스트 패널;
상기 각각의 패널 몸체의 하단에 형성하여 압전소자의 상단과 하단의 필름 PCB로 형성된 필름으로 도포하여 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 압전효과에 따른 전기 에너지로 변환하여 전류를 발생하는 압전 필름부;
상기 압전 필름부가 형성된 각각의 패널 몸체를 전기적으로 연결하기 위한 전극 커넥터;
상기 압전 필름부를 형성한 각각의 패널 몸체를 전기적으로 전극 커넥터를 통해 전기적으로 연결된 프리캐스트 패널의 하단에 형성된 압전 필름부에서 발생한 전류를 정류하여 변환하는 에너지 변환부;
상기 에너지 변환부를 통해 정류된 전류를 충전하는 축전지; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전극 커넥터는 패널 몸체의 연결부재와 슬롯부재에 형성하여 상기 패널 몸체의 결합에 의한 프리캐스트 패널의 형성 시 압전 필름부를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.
상기 압전 필름부는 패널 몸체의 하단에 연결하여 패널 몸체의 결합에 의한 프리캐스트 패널의 형성 시 전극 커넥터에 의해 병렬로 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에너지 변환부는 압전 필름부로부터 외부 충격 또는 진동에 의해 압전효과로 압전소자에서 발생하는 AC 전류의 전압을 변화하는 트랜스포머와, 상기 트랜스포머를 통해 인가된 전압을 정류하여 상기 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 정류 회로부와, 상기 정류 회로부를 통해 변환된 전압을 캐패시터에 저장하는 에너지 저장부와, 상기 에너지 저장부를 통해 저장된 전압을 축전지에 충전될 수 있는 전압으로 강압 또는 승압하는 DC 레귤레이터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 압전 필름부는 패널 몸체에 다층 필름 형태의 적층을 통해 단위 면적당 발생하는 전하방출량을 늘려 상기 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 충전하는 축전지의 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압전 필름부는 상단과 하단에 고무패드를 형성하여 상기 압전 필름부의 상단에 형성된 패널 몸체와 상기 압전 필름부 하단에 위치한 지반에서 발생하는 압력에 의한 압전 필름부의 내구성과 충격을 완화하여 압전 효과의 효율을 높이는 것을 특징으로 하는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 상세하 게 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 구성도이고, 도3은 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 에너지 변환부의 구성도이며, 도4는 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 프리캐스트 패널 분해도이고, 도5는 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 프리캐스트 패널 결합도이며, 도6은 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 전극 커넥터를 나타내는 도면이다.
본 발명은 상기 도2에 도시된 바와 같이 프리캐스트 패널(100)과 압전 필름부(200)와 에너지 변환부(300)와 축전지(400)로 이루어져 프리캐스트 패널(100)을 이용한 도로 포장 시 압전소자를 이용하여 프리캐스트 패널(100)의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동 에너지를 압전효과에 의해 전기 에너지로 변환하여 변환된 전기 에너지를 축전지(400)에 충전하도록 구성한다.
상기 프리캐스트 패널(100)은 도4과 도5에 도시된 바와 같이 도로 포장에 사용되도록 콘크리트로 이루어진 패널 몸체(110)와 상기 패널 몸체(110)와 인접한 다른 패널 몸체(110)에 결합하도록 외주면 상의 적어도 어느 일면에 돌출 형성된 연결부재(120)와 상기 연결부재(120)와 결합되도록 패널 몸체(110)의 외주면 상의 적 어도 어느 일면에 홈을 형성하는 슬롯부재(130)로 이루어져 상기 연결부재(120)와 슬롯부재(130)가 인접한 패널 몸체(110)에 각각 대응하도록 형성하여 상기 패널 몸체(110)를 결합해 프리캐스트 패널(100)을 형성한다. 상기 패널 몸체(110)의 하단에는 압전 필름부(200)를 형성하며, 상기 압전 필름부(200)는 압전소자의 상단과 하단에 필름 PCB를 형성하여 프리캐스트 패널(100)의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 압전효과에 따른 전기 에너지로 변환한다.
이때 상기 압전 필름부(200)는 도6에 도시된 바와 같이 패널 몸체(110)의 하단에 각각 형성되며, 패널 몸체(110)의 결합 시 상기 연결부재(120)와 슬롯부재(130)에 전극 커넥터(140)를 형성하여 각각의 압전 필름부(200)를 병렬로 서로 전기적으로 연결함으로써 상기 프리캐스트 패널(100)의 전체에 압전 필름부(200)가 전기적으로 연결되어 압전효과를 통해 발생하는 전류가 흐를 수 있도록 한다.
또한, 상기 압전 필름부(200)의 상단과 하단에는 고무패드(500)를 형성하여 상기 압전 필름부(200) 상단에 형성된 패널 몸체(110)와 하단에 위치한 지반을 통해 발생하는 압력에 의해 상기 압전 필름부(200)가 손상을 입는 것을 완충작용에 의해 방지할 수 있으며, 압전효과의 효율을 증대시킬 수 있고, PCB 필름의 내구성을 증대할 수 있다.
상기와 같이 패널 몸체(110)의 하단에 형성한 압전 필름부(200)는 프리캐스 트 패널(100)의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동 에너지를 압전효과에 의한 전기 에너지의 변환으로 발생한 전류를 에너지 변환부(300)를 통해 정류하여 변환한다. 상기 에너지 변환부(300)는 도3에 도시된 바와 같이 상기 압전 필름부(200)에서 프리캐스트 패널(100)의 하중과 자동차의 주행으로 발생한 진동에 의해 압전효과로 압전소자에서 발생한 AC 전류의 전압을 변환하는 트랜스포머(310)와, 상기 트랜스포머(310)를 통해 변환된 전압을 정류하여 상기 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 정류 회로부(320)와, 상기 정류 회로부(320)를 통해 변환된 전압을 캐패시터에 저장하는 에너지 저장부(330)와 상기 에너지 저장부(330)를 통해 저장된 전압을 축전지(400)에 충전할 수 있는 전압으로 강압 또는 승압하는 DC 레귤레이터(340)로 이루어져 상기 에너지 변환부(300)를 통해 정류 변환된 전류를 축전지(400)에 충전하도록 한다.
또한, 도7은 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 실시예를 나타낸 도면으로 본 발명은 도7에 도시된 바와 같이 압전 필름부(200)를 패널 몸체(110)의 하단에 형성 시 다층 필름형태로 적층하여 단위 면적당 발생하는 전하방출량을 늘려 상기 프리캐스트 패널(100)의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 발생하는 전류의 양을 증가할 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 도로 포장에 사용되도록 콘크리트 로 이루어진 패널 몸체(110)와 상기 패널 몸체(110)와 인접한 다른 패널 몸체(110)에 결합하도록 패널 몸체(110)에 형성된 연결부재(120)와 슬롯부재(130)로 이루어진 프리캐스트 패널(100)을 이용한 도포 포장 시 상기 패널 몸체(110)의 하단에 압전소자의 상단과 하단에 필름 PCB로 형성된 필름을 도포하여 형성된 압전 필름부(200)를 형성하고, 상기 압전 필름부(200)를 통해 발생한 전기 에너지를 에너지 변환부(300)에 의해 정류하여 축전지(400)에 충전하도록 구성하여 상기 프리캐스트 패널(100)의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 도로에서 필요로 하는 전기 전원을 대체할 수 있고 영구적으로 사용할 수 있으며, 상기 필름으로 형성된 압전 필름부(200)를 프리캐스트 패널(100)의 패널 몸체(110) 하단에 형성하여 설치가 간단하고, 상기 압전 필름부(200)의 손상 시 프리캐스트 패널(100)을 들어올려 상기 압전 필름부(200)를 수리할 수 있어 설치 및 유지보수가 용이하고, 상기 패널 몸체(110)의 하단에 형성하는 압전 필름부(200)를 적층하여 단위면적당 발생하는 전류의 발생 효율을 높일 수 있으며, 프리캐스트 패널(100)의 전면에 형성되어 차량의 이동 위치에 구애받지 않고 전류를 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것 이다.
도1은 종래의 도로용 발전기의 구성도.
도2는 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 구성도.
도3은 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 에너지 변환부의 구성도.
도4는 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 프리캐스트 패널 분해도.
도5는 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 프리캐스트 패널 결합도.
도6은 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 전극 커넥터를 나타낸 도면.
도7은 본 발명에 따른 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널의 실시예를 나타낸 도면.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 **
100 : 프리캐스트 패널 110 : 패널 몸체
120 : 연결부재 130 : 슬롯부재
140 : 전극 커넥터 200 : 압전 필름부
300 : 에너지 변환부 310 : 트랜스포머
320 : 정류 회로부 330 : 에너지 저장부
340 : DC 레귤레이터 400 : 축전지
500 : 고무패드
Claims (6)
- 프리캐스트 패널을 이용한 도로 포장 시 압전소자를 이용하여 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널에 있어서,상기 도로 포장에 사용되도록 콘크리트로 이루어진 패널 몸체와 상기 패널 몸체와 인접한 다른 패널 몸체에 결합되도록 외주면 상의 적어도 어느 일면에 돌출 형성된 연결부재와 상기 연결부재와 결합되도록 패널 몸체의 외주면 상의 적어도 어느 일면에 홈을 형성하는 슬롯부재로 이루어져 상기 연결부재와 슬롯부재가 인접한 패널 몸체에 각각 대응되도록 형성하는 프리캐스트 패널;상기 각각의 패널 몸체의 하단에 형성하여 압전소자의 상단과 하단의 필름 PCB로 형성된 필름으로 도포하여 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 압전효과에 따른 전기 에너지로 변환하여 전류를 발생하는 압전 필름부;상기 압전 필름부가 형성된 각각의 패널 몸체의 연결부재와 슬롯부재에 형성하여 상기 패널 몸체의 결합에 의한 프리캐스트 패널의 형성 시 압전 필름부를 병렬로 전기적으로 연결하기 위한 전극 커넥터;상기 압전 필름부의 상단과 하단에 형성하여 압전 필름부의 상단에 형성된 패널 몸체와 상기 압전 필름부 하단에 위치한 지반에서 발생하는 압력에 의한 압전 필름부의 내구성과 충격을 완화하는 고무패드;상기 압전 필름부를 형성한 각각의 패널 몸체를 전기적으로 전극 커넥터를 통해 연결된 프리캐스트 패널의 하단에 형성된 압전 필름부에서 발생한 전류를 정류하여 변환하기 위해 상기 압전 필름부로부터 외부 충격 또는 진동에 의해 압전효과로 압전소자에서 발생하는 AC 전류 전압을 변화하는 트랜스포머와, 상기 트랜스포머를 통해 인가된 전압을 정류하여 상기 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 정류 회로부와, 상기 정류 회로부를 통해 변환된 전압을 캐패시터에 저장하는 에너지 저장부와, 상기 에너지 저장부를 통해 저장된 전압을 축전지에 충전될 수 있는 전압으로 강압 또는 승압하는 DC 레귤레이터를 포함하는 에너지 변환부;상기 에너지 변환부를 통해 정류된 전류를 충전하는 축전지; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 압전 필름부는 패널 몸체에 다층 필름 형태의 적층을 통해 단위 면적당 발생하는 전하방출량을 늘려 상기 패널 몸체의 연결부재와 슬롯부재에 형성된 전극 커넥터에 의해 전기적으로 연결하여 상기 프리캐스트 패널의 하중과 자동차의 주행으로 발생하는 진동에 의한 진동 에너지를 전기 에너지로 변환해 충전하는 축전지의 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널.
- 삭제
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20080041535 | 2008-05-02 | ||
| KR1020080041535 | 2008-05-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100884284B1 true KR100884284B1 (ko) | 2009-02-18 |
Family
ID=40681786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080047000A KR100884284B1 (ko) | 2008-05-02 | 2008-05-21 | 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100884284B1 (ko) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101189089B1 (ko) * | 2010-12-31 | 2012-10-09 | (주)진우소프트이노베이션 | 압력 및 진동 전달자를 이용한 도로용 압전 발전기 및 이를 이용한 도로용 하베스팅 시스템 |
| WO2013071497A1 (zh) * | 2011-11-15 | 2013-05-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 节能型触控液晶显示装置 |
| CN104294735A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 中山市拓维电子科技有限公司 | 一种带压电层的发明装置 |
| CN104294734A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 中山市拓维电子科技有限公司 | 一种道路发电装置 |
| CN104467534A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-03-25 | 中山市拓维电子科技有限公司 | 一种新型发明设备 |
| CN112211058A (zh) * | 2020-09-01 | 2021-01-12 | 长安大学 | 一种预配式压电发电路面板及预配方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070066067A (ko) * | 2005-12-21 | 2007-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 건물 지하수압용 발전장치 |
-
2008
- 2008-05-21 KR KR1020080047000A patent/KR100884284B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070066067A (ko) * | 2005-12-21 | 2007-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 건물 지하수압용 발전장치 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101189089B1 (ko) * | 2010-12-31 | 2012-10-09 | (주)진우소프트이노베이션 | 압력 및 진동 전달자를 이용한 도로용 압전 발전기 및 이를 이용한 도로용 하베스팅 시스템 |
| WO2013071497A1 (zh) * | 2011-11-15 | 2013-05-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 节能型触控液晶显示装置 |
| CN104294735A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 中山市拓维电子科技有限公司 | 一种带压电层的发明装置 |
| CN104294734A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 中山市拓维电子科技有限公司 | 一种道路发电装置 |
| CN104467534A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-03-25 | 中山市拓维电子科技有限公司 | 一种新型发明设备 |
| CN112211058A (zh) * | 2020-09-01 | 2021-01-12 | 长安大学 | 一种预配式压电发电路面板及预配方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100884284B1 (ko) | 자가 발전이 가능한 도로용 프리캐스트 패널 | |
| KR100909255B1 (ko) | 이동하중을 이용한 압전 발전기 및 이를 포함하는 발전기 시스템 | |
| KR101069155B1 (ko) | 압전소자가 구비된 탄성교량받침 | |
| CN103516256A (zh) | 一种基于振动能与太阳能的复合能源收集装置 | |
| CN103326436A (zh) | 一种道路震动发电装置 | |
| CN109629371B (zh) | 一种基于无线充电技术的太阳能光伏路面 | |
| KR100883076B1 (ko) | 자가 발전이 가능한 교량의 탄성 받침 | |
| CN102570901B (zh) | 压力发电模块 | |
| KR20100027656A (ko) | 압전 소자를 구비하는 전력 공급 장치 | |
| JPH06141478A (ja) | 電気エネルギー供給システム | |
| CN205231822U (zh) | 一种用于道路的压力发电*** | |
| KR100898795B1 (ko) | 자가 발전이 가능한 철도침목 | |
| KR20180003579U (ko) | 노면 발전 유닛 및 시스템 | |
| CN104779897A (zh) | 一种用于高速公路上的风光发电*** | |
| KR20100073199A (ko) | 압전소자를 채용한 전원공급장치 | |
| CN104734296B (zh) | 带移动电源的多功能车载充电器 | |
| CN203537024U (zh) | 一种压电电缆发电路面装置 | |
| KR20100049771A (ko) | 보행자의 에너지를 이용한 압전 발전장치 | |
| CN102545347A (zh) | 电动汽车无线充电装置 | |
| CN202712977U (zh) | 一种输电线路在线监测设备的电源装置 | |
| JP2007215345A (ja) | 歩行人間あるいは通行車両の重力を利用する発電エレメント及びブロック対応通路面プレート敷設構造 | |
| KR20110074067A (ko) | 자가 발전형 차량 | |
| CN211959089U (zh) | 一种城市客车上下车踏板压电发电装置 | |
| KR101857579B1 (ko) | 톨게이트용 에너지 하베스터시스템 | |
| CN2822002Y (zh) | 车辆用的供电*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130311 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140211 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150311 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |