KR101961108B1 - 발전장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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양윤석
여정진
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전북대학교산학협력단
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Abstract

발전장치에 관한 것이며, 발전장치는 일정 간격으로 배치되어 원환체에 권선된 코일, 상기 원환체 내부에 구비되는 제1자성체, 복수개의 자성체를 포함하고, 상기 자성체가 서로 다른 극성으로 교번하여 구비되는 제2자성체, 상기 제2자성체의 자력에 의한 상기 제1자성체의 운동에 기초하여 상기 코일에 유도된 전기에너지를 축전하는 배터리부를 포함할 수 있다.

Description

발전장치 및 그 제어 방법{GENERATOR AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본원은 발전장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
전자기 유도 발전은 코일의 단면적을 통과하는 자속밀도가 변화할 때 유도되는 역기전력을 출력으로 이용하는 것이다. 전자기 유도 발전은 코일과 자석 간의 전자기적 결합의 강도가 높을수록 즉, 코일 단면을 통과하는 자속 밀도의 단위 시간당 변화율이 높을수록, 코일의 감긴 횟수가 많을수록 높은 출력을 얻을 수 있다.
높은 자속 밀도의 변화를 구현하기 위한 기존의 방법들은 자석의 극 아래에 코일의 단면을 배치하고, 왕복운동이나 회전운동을 이용하여 자석-코일 사이의 상대적인 변위를 만들어 전자기 유도를 실현하였다.
기존의 방법을 따라 자석의 극 아래에 일정한 간격을 두고 코일을 배치하는 경우, 자속 분포의 상당부분이 코일의 단면을 통과하지 못하여 전자기 유도의 강도가 낮아지는 문제점이 발생한다.
또한, 감긴 코일 내부에 자석이 나란히 배치된 경우, 자속 분포의 대부분은 코일의 단면적을 통과할 수 있어 강한 전자기 유도를 실현할 수 있으나, 이 경우 코일-자석 사이의 상대적인 변위를 강제할 수 있는 수단이 없어, 단위시간당 자속 밀도의 큰 변화를 유발하기 어렵게 되어 출력이 제한된다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1616569호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 감긴 코일의 구조물 내부에 위치한 자석을 외부에서 비접촉식으로 구동함으로써 높은 전기 에너지를 생산하는 발전장치를 제공하고자 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원환체 형태로 감긴 코일 내부에 자석을 위치시킴으로써 강한 전자기 결합을 형성하는 동시에, 내부의 자석과 짝을 이루는 외부의 자석을 이용하여 비접촉방식으로 구동력을 전달함으로써 내부 자석의 빠른 회전을 실현할 수 있는 발전장치를 제공하고자 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 발전장치는, 일정 간격으로 배치되어 원환체에 권선된 코일, 상기 원환체 내부에 구비되는 제1자성체, 복수개의 자성체를 포함하고, 상기 자성체가 서로 다른 극성으로 교번하여 구비되는 제2자성체, 상기 제2자성체의 자력에 의한 상기 제1자성체의 운동에 기초하여 상기 코일에 유도된 전기에너지를 축전하는 배터리부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제1자성체는 서로 동일한 극성으로 대향하도록 배치되는 복수의 자성체일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 발전장치는, 상기 제2자성체의 움직임을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리부의 축전량, 사용자의 입력 정보 중 어느 하나에 기반하여 상기 제2자성체의 움직임을 제어할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 원환체에 권선된 코일의 권선량 정보에 더 기초하여 상기 제2자성체의 움직임을 제어할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1자성체를 향해 상기 제2자성체를 이동시키고, 상기 제2자성체가 회전하도록 움직임을 제어할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 발전장치는, 상기 제2자성체가 운동함에 따라 제1자성체가 상기 제2자성체와 서로 다른 극성으로 나란하게 배치되되, 상기 제1자성체에 포함된 복수의 자성체는 상기 제2자성체와 반대 방향으로 회전할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리부는, 상기 제1자성체의 회전에 의해 상기 코일에 유도된 전기 에너지를 축전할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제1자성체는 상기 제2자성체가 상기 제1자성체를 향해 이동된 경우, 상기 원환체의 내부에서 둘레 방향을 따라 회전할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 발전장치의 제어 방법은, 복수개의 자성체를 포함하고, 상기 자성체가 서로 다른 극성으로 교번하여 구비되는 제2자성체를 위치시키는 단계, 상기 제2 자성체의 자력에 기초하여 상기 제1 자성체를 움직이는 단계 및 상기 제1 자성체의 운동에 기초하여 코일에 유도된 전기에너지를 축전하는 단계를 포함하되, 상기 코일은 일정 간격으로 배치되어 원환체에 권선되고, 상기 제1 자성체는 상기 원환체 내부에 구비되는 것일 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 감긴 코일의 구조물 내부에 위치한 자석을 외부에서 비접촉식으로 구동함으로써 높은 전기 에너지를 생산할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 원환체 형태로 감긴 코일 내부에 자석을 위치시킴으로써 강한 전자기 결합을 형성하는 동시에, 내부의 자석과 짝을 이루는 외부의 자석을 이용하여 비접촉방식으로 구동력을 전달함으로써 내부 자석의 빠른 회전을 실현할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 제1자성체를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 제2자성체의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지도 5d는 본원의 일 실시예에 따른 제1자성체 및 제2자성체가 배치될 수 있는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 코일이 감긴 원환체의 내부에 위치한 자석을 외부에서 비접촉식으로 구동함으로써 고출력의 전력을 생성하는 발전장치 관한 것이다.
또한, 본원은 코일이 감긴 원환체의 내부에 위치한 자석을 외부에서 비접촉식으로 구동함으로써 고출력의 전력을 생성하는 발전장치 관한 것으로서, 원환체형의 코일과 강한 전자기 결합을 형성하는 내부의 자석을 외부의 자석을 이용하여 비접촉방식으로 구동력을 전달하며, 내부 자석의 빠른 회전을 실현함으로써 높은 효율로 전기 에너지를 생성할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 개략적인 블록도이고, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 제1자성체를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 제2자성체의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 발전장치(1)는 원환체(10)의 내부에 위치한 제1자성체(30)를 원환체(10)의 외부에 위치한 제2자성체(40)를 비접촉식으로 구동함으로써 고출력의 전력을 생성할 수 있다. 또한, 발전장치(1)는 제2자성체(40)의 움직임을 이용해 원환체(10) 내부에 구비된 제1자성체(30)의 움직임을 제어하여 전기 에너지를 생성할 수 있다. 또한, 발전장치(1)는 코일(20)이 권선된 원환체(10)의 내부에 구비된 제1자성체(20)의 전자기 유도 발전에 기반하여 전기에너지를 축전할 수 있다.
도 2를 참조하면, 발전장치(1)는 원환체(10), 코일(20), 제1자성체(30), 제2자성체(40) 제어부(50) 및 배터리부(60)를 포함할 수 있다.
원환체(10, 토로이드(toroid))는 원환면을 표면으로 하는 입체로 도넛 모양의 형상을 의미한다. 원환체(10)의 내부에는 제1자성체(30)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 원환체(10)의 내부에는 빈 공간으로 형성되어 자성체가 구비될 수 있다.
코일(20)은 일정 간격으로 배치되어 원환체(10)에 권선될 수 있다. 코일(20)은 전자기 현상에서 전류가 흐를 수 있는 얇은 금속 선으로 만들어진 닫힌 고리 모양의 도선을 의미할 수 있다. 코일(20)은 원환체(10)에 고리 모양의 도선을 하나의 축을 중심으로 나란히 여러 번 감길 수 있다. 예를 들어, 도3을 참조하면, 코일(20)은 원환체(10)의 둘레방향을 따라 내측면에서 외측면으로 권선될 수 있다. 전자기 유도 발전은 단면적을 통과하는 자속밀도가 변화할 때 유도되는 역기전력을 출력으로 이용하는 것이므로, 코일과 자석 간의 전자기적 결합의 강도가 높을수록, 코일의 감긴 횟수가 많을수록 높은 출력을 얻을 수 있으므로, 코일(20)의 권선 횟수는 권선된 횟수, 배치된 간격은 출력하고자 하는 역기전력에 따라 조절 가능하다
제1자성체(30)는 원환체(10) 내부에 구비될 수 있다. 제1자성체는 자성을 지는 물질으로, 자기장 안에서 자화하는 물질일 수 있다. 제1자성체는 원자의 자기모멘트가 정렬되어 있는 자성이 강한 강자성체, 원자의 열진동으로 인해 자화가 무질서하게 일어난 상자성체, 외부자기장과 반대방향으로 자화가 일어나는 반자성체 중 적어도 어느 하나의 자성체일 수 있다.
제1자성체(30)는 서로 동일한 극성으로 대향하도록 배치되는 복수의 자성체일 수 있다. 제1자성체(30)는 빈 공간으로 형성된 원환체(10)의 내부의 일정 공간에 복수개 배치될 수 있다. 제1자성체(30)는 서로 동일한 극성이 대향하도록 배치되기 때문에 일정 영역 거리를 두고 배치될 수 있으며, 척력으로 인해 복수의 자성체간에도 일정 영역 거리를 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 1자성체가 N극 -S극으로 배치된 경우, 1자성체를 중심으로 오른쪽에 배치된 2자성체는 S극-N극으로 배치될 수 있다. 또한, 1자성체를 중심으로 왼쪽에 배치된 3자성체는 S극-N극으로 배치될 수 있다. 달리 말해, 원환체(10) 내부에 구비된 복수의 자성체는 S-N, N-S, S-N과 같이 서로 동일한 극성들이 마주보도록 배치될 수 있다.
제1자성체(30)는 코일(20)이 권선된 원환체(10) 내부에 구비된 것으로 이해될 수 있으며, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 제1자성체(30)에 대하여 설명된 형상은 이하에서 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
제2자성체(40)는 복수개의 자성체를 포함하고, 자성체가 서로 다른 극성으로 교번하여 구비될 수 있다. 제2자성체는 원환체, 사각형의 원환체, 원통 등 회전 가능한 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도1을 참조하면, 제2자성체(40)는 복수개의 자성체가 서로 다른 극성으로 구비되어 인력으로 서로 다른 극인 N극과 S극을 끌어당길 수 있다.
또한, 도1을 참조하면, 제2자성체(40)는 코일(20)이 권선되고, 내부 공간에 제1자성체(30)가 구비된 원환체(10)와 나란하게 배치될 수 있다. 제2자성체(40)가 원환체(10)와 나란하게 배치됨으로써, 비접촉식 방식으로 구동력을 전달함으로써, 내부 자석의 빠른 회전을 실현할 수 있으며, 단위시간당 자속 밀도의 큰 변화를 유발할 수 있다.
제어부(50)는 제2자성체(40)의 움직임을 제어할 수 있다. 제어부(50)는 제2자성체(40)가 원환체(10)와 근접하도록 움직임을 제어할 수 있으며, 제2자성체(40)가 원환체(10)의 반대 방향으로 멀어지도록 움직임을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(50)는 제2자성체(40)가 회전할 수 있도록 움직임을 제어할 수 있다. 제어부(50)는 제2자성체(40)의 회전방향(예를 들어, 시계방향, 반시계방향)으로 회전의 방향도 제어할 수 있다.
예시적으로 도 4를 참조하여, 제2자성체(40)의 움직임을 설명할 수 있다. 도 4의 (a)는 원환체(10)와 제2자성체(40)가 일정간격 이격되어 구비되어 있는 것으로서, 제1자성체(30)의 회전에 의해 전자기 결합이 형성되지 않는 형태일 수 있다.
또한, 도 4의 (b)는 제어부(50)가 제2자성체(40)와 원환체(10)가 밀접하게 위치하도록, 제2자성체(40)의 움직임을 제어한 것 일 수 있으며, 제어부(50)는 도 4의(a), 도 4의 (b)와 같이 제 2자성체(40)가 원환체(10)와 밀접 또는 이격되어 구비되도록 제2자성체(4)의 움직임을 제어할 수 있다. 이때, 원환체(10) 내부에 구비된 제1자성체(30)는 제2자성체(40)가 근접하게 위치함으로써, 원환체(10)의 내부 공간에서 시계방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1자성체(30)는 원환체(10)의 외측면에 밀접하게 위치한 제2자성체(40)의 극성에 따라 회전할 수 있다. 제1자성체(30)는 제2자성체(40)가 제1자성체를 향해 이동된 경우, 즉, 도 4(a)와 같이 위치한 경우, 원환체(10)의 내부에서 둘레 방향을 따라 회전할 수 있다.
또한, 도 4의 (c)를 참조하면, 제어부(50)는 제2자성체(40)가 회전하도록 움직임을 제어할 수 있다. 제어부(50)는 제 2자성체(40)가 원환체(10)와 밀접하게 구비되는 경우, 제2자성체(40)가 반시계방향으로 회전하도록 움직임을 제어할 수 있다. 또한, 제2자성체(40)가 운동함에 따라 제1자성체(30)가 제2자성체(40)와 서로 다른 극성으로 나란하게 배치되고, 제1자성체(30)에 포함된 복수의 자성체는 제2자성체(40)와 반대 방향으로 회전할 수 있다.
제어부(50)는 배터리부(60)의 축전량 정보, 사용자의 입력 정보, 원환체(10)에 권선된 코일(20)의 정보 중 어느 하나에 기반하여 제2자성체(40)의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 배터리부(60)로부터 제공받은 축전량 정보에 기반하여 움직임을 제어할 수 있다. 축전량 정보는, 생성된 전기 에너지의 저장한 양에 대한 정보일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제어부(50)는 발전장치(1)와 연결된 컨트롤부(미도시)로부터 사용자가 입력한 입력 정보에 기반하여 제2자성체(40)의 움직임을 제어할 수 있다. 컨트롤부(미도시)는 제2자성체(40)의 회전 동작의 속도, 원환체(10)와 근접한 곳과 반대편으로 이동하는 움직임(좌우 동작)의 속도 등을 제어할 수 있는 버튼이 포함되어 있고, 사용자는 제2자성체(40)의 동작을 제어하기 위한 버튼 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다. 제어부(50)는 컨트롤부(미도시)로부터 제공받은 사용자의 입력 정보에 기반하여 제2자성체(40)의 움직임을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(50)는 원환체(10)에 권선된 코일(20)의 정보를 기반으로 하여, 제2자성체(40)의 회전 동작 또는 좌우(원환체(10)와 근접한 곳과 아닌 곳)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(50)는 권선된 코일(20)의 정보에 기반하여 제2 자성체(40)의 움직임을 제어할 수 있다. 이때, 권선된 코일(20)의 정보는 원환체(10)에 권선된 횟수, 권선된 코일(20)이 배치된 간격에 관한 정보일 일 수 있다.
배터리부(60)는 제2자성체(40)는 자력에 의한 제1자성체(30)의 운동에 기초하여 코일에 유도된 전기에너지를 축전할 수 있다. 예시적으로, 배터리(60)는 발전장치(1)에서 생성된 전기 에너지를 저장하고, 제2자성체(40)를 움직임을 제어하기 위한 발전장치(1)의 전원을 공급하는 공급원으로도 활용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 배터리부(60)는 축전량 정보를 생성할 수 있다. 배터리부(60)는 생성된 축전량 정보를 컨트롤부(미도시)로 제공할 수 있다. 컨트롤부(미도시)는 배터리부(60)로부터 제공받은 축전량 정보에 기반하여, 생성된 전기에너지의 정도를 광원을 이용하여 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본원의 일 실시예에 따른 제1자성체 및 제2자성체가 배치될 수 있는 형상을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 예시적으로 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1자성체(30)가 내부에 포함된 원환체(10)와 제2자성체(40)가 전체가 상하로 겹쳐져(parallel) 있는 상태로 배치될 수 있다. 달리 말해, 제1자성체(30)가 내부에 포함된 원환체(10)와 제2자성체(40)는 서로 평행하게 배치될 수 있다. 이때, 도 5a와 같이 제1자성체(30)가 내부에 포함된 원환체(10)는 제2자성체(40)의 상측에 구비될 수 있다. 또한, 제 2자성체(40)는 제1자성체(30)가 내부에 포함된 원환체(10)와 맞닿게 배치되거나 소정거리 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 도 5b와 같이 제2자성체(40)가 제1자성체(30)가 내부에 포함된 원환체(10)의 하측에 구비될 수 있다. 이때, 제2자성체(40)및 원환체(10)는 맞닿게 배치될 수 있다. 또한, 제2자성체(40)와 제1자성체(30)가 내부에 포함된 원환체(10)는 소정거리 이격되어 배치될 수 있다. 이와 같이, 도 5a 및 도 5b와 같이 제1 자성체(30) 및 제2자성체(40)가 나란하게 배치됨으로써, 제2자성체(40)에 의해 제1자성체가 같은 방향으로 같이 회전할 수 있다.
또한, 도 5c를 참조하면, 제1자성체(30)가 내부에 포함된 원환체(10)와 제2자성체(40)가 일부분 상하로 겹쳐져(parallel) 있는 상태로 배치될 수 있다. 달리 말해, 도 5c에 도시된 것과 같이 제 2자성체(40)의 상측 일부분과 제1자성체(30)가 내부에 배치된 원환체(10)의 하측의 일부분이 맞닿게 배치될 수 있다. 또한, 제 2자성체(40)의 상측 일부분과 제1자성체(30)가 내부에 배치된 원환체(10)의 하측의 일부분이 소정거리 이격되어 배치될 수 있다. 앞서 설명한 도 5a 및 도 5b와 같이 제 1자성체(30)가 내부에 포함된 원환체(10)와 제2자성체(40)의 위치(상, 하)는 변경될 수 있다.
또한, 도 5d를 참조하면, 제1자성체(30)가 내부에 배치된 원환체(10)는 제2자성체(40)에 수직으로 포개어져 배치될 수 있다. 달리 말해, 도 5d에서 원환체(10) 및 제2자성체(40)는 서로 수직(vertical)으로 평행하게 포개어져 배치되어 있는 상태일 수 있다.
앞서 설명된 도 5a 내지 도 5d는 일 실시 예일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 발전장치의 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 6에 도시된 발전장치의 제어 방법은 앞서 설명된 발전장치(1)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 발전장치(1)에 대하여 설명된 내용은 발전장치의 제어 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
단계 S601에서 복수개의 자성체를 포함하고, 자성체가 서로 다른 극성으로 교번하여 구비되는 제2자성체(40)를 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 제2자성체(40)는 코일(10)이 일정 간격 배치되어 권선된 원환체(10) 내부에 구비된 제1자성체(30)와 근접하도록 위치하는 것일 수 있다.
단계 S602에서 발전장치(1)는 제2자성체(40)의 자력에 기초하여 제1자성체(30)를 움직일 수 있다. 예를 들어, 제2 자성체(40)가 제1자성체(30)와 근접하게 위치함으로써, 제1자성체(30)가 원환체(10) 내부에서 회전할 수 있다.
단계 S603에서 발전장치(1)는 제 1자성체(30)의 운동에 기초하여 코일(20)에 유도된 전기에너지를 축전할 수 있다. 제1자성체(30)는 제2자성체(40)가 근접하게 위치하여, 전자기 유도 발전을 통해 전기에너지를 발생할 수 있으며, 배터리부(60)는 제1자성체(30)의 움직임으로 인해 발생되는 전기에너지를 축전할 수 있다.
또한, 발전장치(1)는 제1자성체(30)를 운동시키기 위해 제2자성체(40)의 움직임을 제어할 수 있다. 이때, 제2자성체(40)는 배터리부의 축전량 정보, 사용자의 입력 정보, 원환체(10)에 권선된 코일의 권선량 정보에 기반하여 생성된 움직임 정보에 기반하여, 제1자성체(30)와 근접한 위치로 이동 또는 반대 위치로 이동 등에 관한 움직임을 수행할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S601 내지 단계 S603은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 발전장치
10: 원환체
20: 코일
30: 제1자성체
40: 제2자성체
50: 제어부
60: 배터리부

Claims (9)

  1. 발전장치에 있어서,
    일정 간격으로 배치되어 원환체에 권선된 코일;
    상기 원환체 내부에 구비되는 제1자성체;
    복수개의 자성체를 포함하고, 상기 자성체가 서로 다른 극성으로 교번하여 구비되는 제2자성체; 및
    상기 제2자성체의 자력에 의한 상기 제1자성체의 운동에 기초하여 상기 코일에 유도된 전기에너지를 축전하는 배터리부를 포함하되,
    상기 제1자성체가 내부에 포함된 원환체 및 상기 제2자성체가 서로 평행한(parallel) 상태로 배치되고, 상기 제2자성체에 의해 상기 제1자성체가 상기 제2자성체와 동일한 방향으로 회전하는 것인, 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1자성체는 서로 동일한 극성으로 대향하도록 배치되는 복수의 자성체인 것인, 발전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2자성체의 움직임을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 배터리부의 축전량 정보, 사용자의 입력 정보 중 어느 하나에 기반하여 상기 제2자성체의 움직임을 제어하는 것인, 발전장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 원환체에 권선된 코일의 권선량 정보에 더 기초하여 상기 제2자성체의 움직임을 제어하는 것인, 발전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1자성체를 향해 상기 제2자성체를 이동시키고, 상기 제2자성체가 회전하도록 움직임을 제어하는 것인, 발전장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2자성체가 운동함에 따라 제1자성체가 상기 제2자성체와 서로 다른 극성으로 나란하게 배치되되, 상기 제1자성체에 포함된 복수의 자성체는 상기 제2자성체와 반대 방향으로 회전하는 것인, 발전장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배터리부는,
    상기 제1자성체의 회전에 의해 상기 코일에 유도된 전기 에너지를 축전하는 것인, 발전장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1자성체는 상기 제2자성체가 상기 제1자성체를 향해 이동된 경우, 상기 원환체의 내부에서 둘레 방향을 따라 회전하는 것인, 발전장치.
  9. 발전장치의 제어 방법에 있어서,
    복수개의 자성체를 포함하고, 상기 자성체가 서로 다른 극성으로 교번하여 구비되는 제2자성체를 위치시키는 단계;
    상기 제 2 자성체의 자력에 기초하여 상기 제 1 자성체를 움직이는 단계; 및
    상기 제 1 자성체의 운동에 기초하여 코일에 유도된 전기에너지를 축전하는 단계를 포함하되,
    상기 코일은 일정 간격으로 배치되어 원환체에 권선되고,
    상기 제1 자성체는 상기 원환체 내부에 구비되되,
    상기 제1자성체가 내부에 포함된 원환체 및 상기 제2자성체가 서로 평행한(parallel) 상태로 배치되고, 상기 제2자성체에 의해 상기 제1자성체가 상기 제2자성체와 동일한 방향으로 회전하는 것인, 발전장치의 제어 방법.
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KR101389912B1 (ko) * 2013-02-04 2014-04-30 전북대학교산학협력단 후프 형상의 전기 발생장치
KR20160042134A (ko) * 2013-10-14 2016-04-18 선라이징 에코-프랜들리 테크 컴퍼니 리미티드 이동 유도 및 발전 장치

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