KR101146564B1 - Dielectric elastomer generation unit, independent generating apparatus for attaching at joint and independent generating apparatus for attaching at weight thing having the same - Google Patents
Dielectric elastomer generation unit, independent generating apparatus for attaching at joint and independent generating apparatus for attaching at weight thing having the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101146564B1 KR101146564B1 KR1020100129451A KR20100129451A KR101146564B1 KR 101146564 B1 KR101146564 B1 KR 101146564B1 KR 1020100129451 A KR1020100129451 A KR 1020100129451A KR 20100129451 A KR20100129451 A KR 20100129451A KR 101146564 B1 KR101146564 B1 KR 101146564B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- strained layer
- layer
- attaching
- dielectric polymer
- generation unit
- Prior art date
Links
- 229920002595 Dielectric elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 15
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 83
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 10
- 229920002334 Spandex Polymers 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 239000004759 spandex Substances 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 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
-
- 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
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/09—Forming piezoelectric or electrostrictive materials
- H10N30/098—Forming organic materials
-
- 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
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 신체의 특정 부위에 부착되어 전기를 발생시킬 수 있는 유전 중합체 발전 유닛, 이를 구비하는 관절 부착용 자가 발전 장치 및 중량체 부착용 자가 발전 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a dielectric polymer power generation unit that can be attached to a specific part of the body to generate electricity, a joint attachment self-power generation device and a weight attachment self-power generation device having the same.
최근 정보기술(IT, Information Technology)의 눈부신 발달로 인해 어느 제품을 막론하고, 전원부를 필요로 하지 않는 장치는 없다. 주변에 전원장치가 있는 경우는 큰 상관이 없지만, 전원장치가 없는 외부에서 장시간 있을 때 배터리의 중요성은 더욱 커진다. Recently, due to the remarkable development of information technology (IT), there is no device that does not need a power supply regardless of which product. It doesn't matter if there is a power supply nearby, but the battery becomes more important when it is used for a long time outside.
현재 배터리를 갈아 끼우거나 충전 카트리지로 충전시키는 재래식 방법이 사용되고 있고, 배터리를 자주 갈아줘야 하는 사용자들의 불편을 덜기 위해 각 기업에서는 그나마 수명이 연장된 배터리를 개발하고 있는 실정이다. 이는 미래의 휴대용 전자제품 시대를 살아야하는 사용자로 하여금 상당히 번거로운 일이고, 혹시나 배터리를 충전하는 것을 잊어버렸을 경우나 갈아 낄 배터리를 소지하지 않았을 경우에는 해당 제품을 사용 할 수 없게 되는 단점이 있다.Currently, conventional methods of changing batteries or recharging them with charging cartridges are being used, and in order to reduce the inconvenience of users who need to change the batteries frequently, each company is developing a battery with an extended life span. This is quite cumbersome for users who have to live in the future of portable electronics, and if they forget to charge the battery or do not have a battery to replace, there is a disadvantage that the product cannot be used.
저용량 에너지 수확 기술에서는 Micro Power Generation(MPG) 기술에 대한 관심이 증가하고 있는데, 이중 기존에 많이 쓰이고 있는 기술은 피에조를 이용한 에너지 수확방식이다. 피에조효과를 이용한 방식은 딱딱한 피에조 물질에 굽힘의 기계적 진동운동 형태로 전기에너지를 얻는 방법이다. 또한 피에조물질은 비싸고 에너지밀도가 낮은 단점도 함께 가지고 있다. 그렇기 때문에 사람의 움직임으로부터 에너지를 수확하려고 하는 관절부착용으로써 사용하기에는 제한사항이 많다.In the low-capacity energy harvesting technology, interest in the Micro Power Generation (MPG) technology is increasing. Among the existing techniques, the energy harvesting method using piezo is used. The piezoelectric effect is a method of obtaining electrical energy in the form of mechanical vibrations of bending on hard piezo materials. Piezomaterials also have the disadvantages of high cost and low energy density. Because of this, there are many limitations to use it as a joint attachment that attempts to harvest energy from human movement.
최근 연구 시작 단계인 Dielectric Elastomer (유전 중합체) 방법은 유연한 탄성을 지닌 폴리머를 이용하는 방법인데, 바이어스 전압에 대해 기계적 에너지를 통해 더 큰 전기에너지를 얻는 방법이라 할 수 있다. The Dielectric Elastomer method, which is the beginning of a recent study, uses a polymer with flexible elasticity, which is a method of obtaining more electric energy through mechanical energy against bias voltage.
변형율이 전기장의 제곱에 비례하는 Electrostriction 성질을 보이는 유전 중합체는 변형율이 단순히 전기장에 비례하는 피에조소자(대표적으로 PZT) 보다 큰 변형률의 특징이 있다. 또한 무소음이고 가벼운 장점도 겸비하여 향후 국방분야 등에도 응용 적합하다. 즉, 이와 같이 유전 중합체는 저밀도로 저단가(Cheap), 저소음(Quiet), 경량성(Light), 고변형이 가능함으로 인한 다접목성(Versatile), 부드러운 연성(Soft)의 특징으로 대표지어질 수 있다. 이에 비해 단점으로는 낮은 출력힘과 강성, 내구성과 반복성의 취약이라고 할 수 있다. 본 발명에서 제시되고 앞으로 계속 언급하게 될 유전 중합체 발전기 기술은 인간이나 동물의 일상적인 움직임과 더불어 자연 속의 바람, 파도 등의 힘을 이용하여 오염 물질을 배출하지 않는 청정, 무한 에너지이며 반영구적인 재료라는 점에서 개발 가치가 매우 높다.Dielectric polymers with electrostriction in which the strain is proportional to the square of the electric field are characterized by higher strain than piezo elements (typically PZT) whose strain is simply proportional to the electric field. In addition, it is noiseless and light, and is suitable for future defense applications. That is, the dielectric polymer may be characterized by low density, low noise, low noise, light weight, high deformation, and versatile and soft softness. Can be. On the other hand, the disadvantage is low output force and stiffness, weakness of durability and repeatability. The dielectric polymer generator technology presented and discussed in the present invention is a clean, infinite energy and semi-permanent material that does not emit pollutants by using the force of wind, waves, etc. in nature with the daily movement of humans or animals. In terms of development value is very high.
본 발명의 일실시예들은 신체에 착용하여, 전기 에너지를 생산할 수 있는 자가 발전 장치를 제공하기 위한 것이다. One embodiment of the present invention is to provide a self-powered device that can be worn on the body, to produce electrical energy.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 유전 중합체 발전 유닛은 일정 두께를 갖으며, 젤 상태의 유전 중합체(dielectric elastomer)를 포함하여, 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형되는 경우 전기를 발생하도록 형성되는 변형층과, 상기 변형층의 형상을 유지하도록, 상기 변형층의 측면에 배치되는 가이드부 및 상기 변형층의 제1면과 제2면에 각각 교대로 양극 또는 음극으로 형성되는 전극들을 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the dielectric polymer power generation unit according to an embodiment of the present invention has a certain thickness, including a dielectric elastomer in a gel state, elongation or shrinkage deformation or bending When deformed, the deformed layer formed to generate electricity, the guide portion disposed on the side of the deformed layer, and the anode or the first and second surfaces of the deformed layer alternately to maintain the shape of the deformed layer, respectively. It includes electrodes formed of a cathode.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 변형층, 상기 가이드부 및 상기 전극들을 내장하도록 형성되는 하우징을 더 포함한다.According to an example related to the present invention, the apparatus may further include a housing formed to embed the deformation layer, the guide part, and the electrodes.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 하우징은 외력을 받아 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형된 상태에서, 변형 전의 상태로 복귀할 수 있도록, 스프링을 포함한다.According to an example related to the present invention, the housing includes a spring so as to return to a state before deformation in a state in which the housing is elongated or contracted or bent under the external force.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 하우징은 스판덱스(spandex)인 것을 특징으로 하는 유전 중합체 발전 유닛.According to one embodiment in connection with the present invention, the housing is a dielectric polymer power generation unit, characterized in that the spandex (spandex).
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 변형층의 두께는 100μm 이하로 형성된다.According to an example related to the present invention, the deformation layer has a thickness of 100 μm or less.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 변형층은 유전 중합체를 포함하는 액체 실리콘을 스핀 코팅(spin coating)하여 형성된다.According to an example related to the present invention, the strained layer is formed by spin coating liquid silicon containing a dielectric polymer.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 변형층과 상기 전극들은 복수로 형성되어 서로 적층된다.According to an example related to the present invention, the strained layer and the electrodes are formed in plural and stacked on each other.
또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은 관절의 상단에 부착되는 제1결합부와, 관절의 하단에 부착되는 제2결합부 및 양단이 상기 제1결합부와 상기 제2결합부에 각각 부착되고, 관절운동에 따라 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형되면서, 전기를 발생시키도록 형성되는 유전 중합체 발전 유닛을 포함하고, 상기 유전 중합체 발전 유닛은, 일정 두께를 갖으며, 젤 상태의 유전 중합체(dielectric elastomer)를 포함하여, 신장 또는 수축변형되거나 굴곡 변형되는 경우 전기를 발생하도록 형성되는 변형층과, 상기 변형층의 형상을 유지하도록, 상기 변형층의 측면에 배치되는 가이드부 및 상기 변형층의 제1면과 제2면에 각각 교대로 양극 또는 음극으로 형성되는 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 부착용 자가 발전 장치를 개시한다.In addition, in order to realize the above object, the present invention is a first coupling portion attached to the upper end of the joint, the second coupling portion and both ends attached to the lower end of the joint are attached to the first coupling portion and the second coupling portion, respectively And a dielectric polymer power generation unit configured to generate electricity while being stretched or contracted or bent according to joint motion, wherein the dielectric polymer power generation unit has a thickness and has a gel dielectric dielectric. and a deformable layer formed to generate electricity when stretched, contracted or bent, and a guide portion disposed on the side of the deformable layer to maintain the shape of the deformable layer, and the deformable layer of the deformable layer. Disclosed are a self-powered apparatus for attaching joints, comprising electrodes formed on the first and second surfaces of the anode and the cathode, respectively.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 변형층, 상기 가이드부 및 상기 전극들을 내장하도록 형성되는 하우징을 더 포함한다.According to an example related to the present invention, the apparatus may further include a housing formed to embed the deformation layer, the guide part, and the electrodes.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 하우징은 외력을 받아 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형된 상태에서, 변형 전의 상태로 복귀할 수 있도록, 스판덱스로 형성된다.According to an example related to the present invention, the housing is formed of spandex so as to return to a state before deformation in a state in which the housing is extended or contracted or bent under the external force.
또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 지면과 접촉하면서, 하중을 지지하도록 형성되는 지지부와, 상기 지지부의 상면에, 일정 두께를 갖으며, 젤 상태의 유전 중합체(dielectric elastomer)를 포함하여, 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형되는 경우 전기를 발생하도록 형성되는 변형층과, 상기 변형층의 형상을 유지하도록, 상기 변형층의 측면에 배치되는 가이드부 및 상기 변형층의 제1면과 제2면에 각각 교대로 양극 또는 음극으로 형성되는 전극들을 포함하는 중량체 부착용 자가 발전 장치를 개시한다.In order to realize the above object, the present invention includes a support formed to support a load while being in contact with the ground, and a dielectric elastomer having a predetermined thickness on the upper surface of the support and having a gel-like dielectric elastomer. And a strained layer formed to generate electricity when stretched or contracted or curved, and a guide part disposed on the side of the strained layer so as to maintain a shape of the strained layer, and first and second surfaces of the strained layer. Disclosed is a self-powered apparatus for attaching a weight including electrodes formed on the surface of the anode and the cathode, respectively.
또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 상기 변형층과 상기 전극들은 복수로 형성되어 서로 적층된다.In addition, in order to realize the above object, the present invention, the deformation layer and the electrode are formed in plural and are stacked on each other.
또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 하중이 작용하거나 해제되는 경우 상기 변형층을 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형시킬 수 있도록, 상기 변형층에 부착되는 스프링을 더 포함한다.In order to realize the above object, the present invention further includes a spring attached to the strained layer so that the strained layer can be stretched, shrunk or bent when the load is applied or released.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된, 유전 중합체 발전 유닛은 신체의 어느 한 부위에 부착되어 전기 에너지를 생산할 수 있으며, 고에너지밀도, 저가격과 경량, 그리고 깨지지 않는 유연함을 장점으로 갖는다.In accordance with at least one embodiment of the present invention configured as described above, the dielectric polymer power generation unit can be attached to any part of the body to produce electrical energy, and has advantages of high energy density, low cost and light weight, and unbreakable flexibility. To have.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유전 중합체 발전 유닛의 에너지 발생 싸이클을 도시한 개념도.
도 2는 도 1의 각 단계의 기계에너지 및 전기에너지 상태를 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유전 중합체 발전 유닛의 에너지 발생과정을 도시한 회로도.
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 배터리 충전 커패시터를 도시한 회로도.
도 5는 도 4와 관련하여, 유전 중합체 발전 유닛의 정전용량변화에 따른 배터리 충전 커패시터의 전압 증가를 도시한 그래프.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따르는 유전 중합체 발전 유닛의 분리 사시도.
도 7a는 도 6의 단면도.
도 7b는 도 7b에 하우징에 덮힌 상태에서의 측면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 관절 부착용 자가 발전 장치의 사용 상태도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 중량체 부착용 유전 중합체 발전 유닛의 개념도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따르는 중량체 부착용 자가 발전 장치의 개념도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따르는 자가 발전 장치 및 충전 장치의 착용 상태도.1 is a conceptual diagram illustrating an energy generation cycle of a dielectric polymer power generation unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the mechanical energy and electrical energy state of each step of Figure 1;
3 is a circuit diagram illustrating an energy generation process of a dielectric polymer power generation unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating a battery charging capacitor related to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating an increase in voltage of a battery charging capacitor with a change in capacitance of the dielectric polymer power generation unit with respect to FIG. 4.
6 is an exploded perspective view of a dielectric polymer power unit according to one embodiment of the invention.
7A is a cross-sectional view of FIG. 6.
FIG. 7B is a side view of the housing in FIG. 7B. FIG.
8A and 8B are diagrams illustrating a state of use of the self-powered device for attaching joints according to another embodiment of the present invention.
9A and 9B are conceptual views of a dielectric polymer power generation unit for weight attachment according to another embodiment of the present invention.
10 is a conceptual diagram of a self-powered device for attaching a weight according to an embodiment of the present invention.
11 is a wearing state of the self-powered device and charging device according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일실시예에 따르는 유전 중합체 발전 유닛, 이를 구비하는 관절 부착용 자가 발전 장치 및 중량체 부착용 자가 발전 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a dielectric polymer power generation unit according to an embodiment of the present invention, a self-powered device for attaching a joint and a weight-powered self-powered device having the same will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the present specification, different embodiments are given the same or similar reference numerals for the same or similar configurations, and the description is replaced with the first description. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명의 일실시예들은 유연한 성질의 유전 중합체 발전 유닛(110)을 인간의 활동에 있어서 동작 변위가 가장 큰 신체의 관절부분에 부착할 수 있도록 함과 동시에 사람의 신발 뒷굽에 중량체 부착용 자가 발전 장치를 부착함으로써, 인간의 모든 움직임으로부터 에너지를 수확하여 때와 장소를 가리지 않고, 소형 전자 제품의 배터리가 충전될 수 있도록 하는 새로운 개념의 에너지 충전 방법이다. One embodiment of the present invention allows the dielectric polymer
이러한 유전 중합체 발전 유닛(Dielectric Elastomer Generator)은 고에너지밀도, 저가격과 경량, 그리고 깨지지 않는 유연함의 장점을 지니고 있다. 그렇기 때문에 기존의 다른 에너지 수집 장치와 비교 했을 때 기계적인 에너지, 특히 신체의 여러 활동과의 부합하여, 이런 활동으로부터 전기 에너지를 생산할 수 있다.The dielectric polymer generator unit has the advantages of high energy density, low cost, light weight, and unbreakable flexibility. This makes it possible to produce electrical energy from these activities, in comparison with mechanical energy, especially the body's activities, compared to other conventional energy collectors.
본 발명의 기술적인 원리는 유전 중합체(Dielectric Elastomer, 또는 유전식 엘라스토머)를 이용하여 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 바꿔주는 것인데, 폴리머로 고무와 유사한 유전 중합체를 기준으로 위, 아래 양 층에 카본 그리스 등을 이용한 전극(112, 113)이 형성한다. The technical principle of the present invention is to convert mechanical energy into electrical energy using dielectric polymers (Dielectric Elastomers, or dielectric elastomers), which are based on rubber-like dielectric polymers. The
유전 중합체를 이용한 자가 발전 장치는 힘을 가할 때 두께방향 압축뿐만 아니라 면 방향으로 인장력을 받는 상태에서도 에너지가 발생하므로 다양한 에너지획득이 가능하다. 유전 중합체에 인가전압(Bias Voltage)을 가하면 비압축성 물질인 폴리머가 면적은 늘어나고 두께는 줄어들게 된다. 인가전압을 계속 가한 상태에서 힘을 가해 면적이 늘어나면서 전전용량(C)이 커지게 된다. 이때 같은 전압상태를 유지하면서 정전 용량 값이 커지게 되어 전하(Q)가 커지게 되고(voltage source로부터 많은 전하가 흘러 들어옴), 힘을 제거하면 폴리머가 원상태로 돌아오므로 면적은 줄어들고 두께가 커지게 되어 출력 쪽으로 입력전하와 같은 양만큼의 전하가 흘러가게 된다. 이때 전압이 순간적으로 커지게 되므로 전기에너지는 더 큰 값을 갖게 되는 원리를 이용한 것이다.Self-powered devices using dielectric polymers can obtain a variety of energy because energy is generated under tension in the direction of the plane as well as in the thickness direction when the force is applied. When a bias voltage is applied to the dielectric polymer, the polymer, which is an incompressible material, increases in area and decreases in thickness. As the area is increased by applying force while the applied voltage is continuously applied, the electric capacitance C becomes large. At this time, the capacitance value increases while maintaining the same voltage state, so that the charge (Q) increases (a lot of charge flows from the voltage source), and when the force is removed, the polymer returns to its original state, thereby reducing the area and increasing the thickness. As a result, the same amount of charge flows to the output as the input charge. At this time, since the voltage is instantaneously increased, the electric energy has a larger value.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유전 중합체 발전 유닛의 에너지 발생 싸이클을 도시한 개념도이고, 도 2는 도 1의 각 단계의 기계에너지 및 전기에너지 상태를 도시한 그래프이다.1 is a conceptual diagram illustrating an energy generation cycle of a dielectric polymer power generation unit according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a graph showing the mechanical energy and electrical energy state of each step of FIG.
유전 중합체 발전 유닛(110)를 자가 발전 장치로 사용하기 위해서는, 도 1에서와 같이, 유전 중합체에 인가전압을 먼저 가한 후 힘을 가했다 빼서 인위적으로 유전 중합체 발전 유닛(110)의 두께를 더 줄어들게 하여 전기에너지를 크게 하는 메카니즘을 이용한다. 유전 중합체에 힘을 먼저 가한 후 인가전압을 가한 다음 힘을 제거하는 순서를 사용해도 마찬가지의 전기에너지를 얻는다. In order to use the dielectric polymer
도 1의 처음 a과정에서 유전 중합체 발전 유닛(110)에 힘을 가하면 유전 중합체와 유연한 전극(112, 113)이 늘어나게 된다. b과정에서 위 아래 전극(112, 113)에 각각 (+), (-)전압을 가하면 전기장이 발생하여 유전 중합체와 전극(112, 113)이 좀 더 늘어나게 된다. 이때 유전 중합체의 비압축성 성질에 따라 체적은 일정하여 면적은 커지고 두께는 줄어든다. 눌렀던 기계힘을 제거하면(c과정) 전기에너지가 더 커지게 된다. 이 전기에너지를 d과정에서 보는 것처럼 load에 이용하여 원 상태로 복귀 할 수 있다.Applying force to the dielectric polymer
위 과정을 기계, 전기적 에너지로 도시하면 도 2와 같다. a과정에서 유전 중합체 발전 유닛(110)에 기계적 에너지가 가해져서 기계에너지가 늘어나게 된다. b과정에서 전기장이 가해져서 유전 중합체 발전 유닛(110)의 전기에너지가 커지고, 전기장에 의한 유전 중합체 발전 유닛(110)의 팽창 때문에 기계에너지도 약간 늘어나게 된다. 유전 중합체 발전 유닛(110)에 힘이 제거되면 전압이 커짐에 의해 전기에너지가 커지게 되고(c과정), 이를 load에 이용하면 원래 상태로 복귀하게 된다.(d과정)The above process is illustrated in Figure 2 as mechanical and electrical energy. In the process a, mechanical energy is applied to the dielectric polymer
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유전 중합체 발전 유닛(110)의 에너지 발생과정을 도시한 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 배터리 충전 커패시터를 도시한 회로도이며, 도 5는 도 4와 관련하여, 유전 중합체 발전 유닛(110)의 정전용량변화에 따른 배터리 충전 커패시터의 전압 증가를 도시한 그래프이다.3 is a circuit diagram illustrating an energy generation process of the dielectric polymer
도 3을 참조하여, 유전 중합체 발전 유닛(110)로부터 실제로 전기에너지가 발생되는지를 살펴보면 다음과 같다. 초기 인가전원이 V0, 유전 중합체의 초기 정전용량이 C0라고 하자(a). 전기에너지를 가한 상태에서 유전 중합체를 눌러 정전용량이 1.1C0로 변했을 때(b), 전원으로부터 스위치를 끊는다(c). 그 후 기계적 힘을 놓아주어 유전 중합체의 정전용량이 처음 값으로 돌아가면 유전 중합체 내 전하변화량이 없으므로 유전 중합체의 전압이 1.1V0로 커지게 된다. 이를 캐패시터의 전기에너지를 이용해서 따져보면 정전용량 변화량(10%) 만큼 전기에너지가 커지게 된다. 이 과정을 식으로 표현하면 다음과 같다.Referring to Figure 3, look at whether the electrical energy is actually generated from the dielectric polymer
전기에너지가 늘어난 양을 임의의 유전 중합체 정전용량 변화에 대해 따져보면 아래 식과 같다. 유전 중합체를 눌렀을 때 유전 중합체의 전하량을 Q1이라하고, 유전 중합체에 기계적 힘이 제거되었을 때 전하량을 Q2라 하자. Q1과 Q2가 같으므로 유전 중합체의 정전용량 변화량(ΔC)과 전압 변화량(ΔV)의 관계를 알 수 있다. 그러면 Q1에서 전기에너지를 Eini, Q2에서 전기에너지를 Efinal이라 하고, 두 상태에서 전기에너지 차이를 ΔE라 하면 Efinal=Eini+ΔE 가 된다. 발생된 전기에너지를 계산하면 ΔC?V2/2이므로 정전용량 변화와 초기전압의 제곱에 비례하게 된다.The increased amount of electrical energy for any dielectric polymer capacitance change is given by the following equation. When the dielectric polymer is pressed, the charge amount of the dielectric polymer is Q 1 , and when the mechanical force is removed from the dielectric polymer, it is Q 2 . Since Q 1 and Q 2 are the same, the relationship between the capacitance change amount (ΔC) and the voltage change amount (ΔV) of the dielectric polymer is known. Then, as electrical energy in the electrical energy Q 1 in E ini, Q 2 E final, and when the electrical energy difference ΔE d in the two states is a final E = E ini + ΔE. Calculating the generated electric energy, so ΔC? V 2/2 is proportional to the square of the change in capacitance and the initial voltage.
증가한 전기에너지를 이용할 수 있는 방법은 도 4와 같은 회로를 이용하면 된다. 높아진 전기에너지는 배터리 충전 커패시터(Battery charging capacitor)에 쌓이게 된다. 처음 인가 전압 Vin은 성냥갑만한 작은 크기의 고전압발생기나 Solar cell 등을 이용하여 공급하면 된다. 도 5와 같이, a>b로 점점 전압이 쌓이는 정도는 작아진다 As a method of using the increased electric energy, a circuit as shown in FIG. 4 may be used. The increased electrical energy builds up in the battery charging capacitor. The initial applied voltage V in can be supplied by using a small sized high voltage generator or solar cell. As shown in Fig. 5, the degree of accumulation of voltage gradually becomes smaller as a> b.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따르는 유전 중합체 발전 유닛(110)의 분리 사시도이고, 도 7a는 도 6의 단면도이며, 도 7b는 도 7b에 하우징(115)에 덮힌 상태에서의 측면도이다.6 is an exploded perspective view of the dielectric polymer
도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르는 유전 중합체 발전 유닛(110)은 변형층(111), 가이드부(114) 및 전극(112, 113)들을 포함한다.As shown in FIG. 6, the dielectric polymer
변형층(111)은 일정 두께를 갖으며, 젤 상태의 유전 중합체(dielectric elastomer)를 포함하여 형성된다. 변형층(111)을 제작하는 경우, 3M회사의 VHB(Very High Bonding) 아크릴의 경우는 두께가 두꺼워 고전기장을 가하기 어려우므로, 다우코닝사 등의 액체형 실리콘을 스핀 코팅공정으로 얇게 만들어야 한다(약 100㎛이하). 얇게 생성하는 이유는 얇게 형성된 실리콘과 카본 그리스 전극(112, 113)에 고전기장이 가해지기 때문이다. 두께는 약 50㎛ 에서 약 30㎛가 바람직하다. 이 이상으로는 적층으로 인한 정전용량의 증가가 만족스럽지 못하고, 이 이하로는 제작 단가가 높기 때문에 경제성이 없다.The
그리고, 유전 중합체 위와 아래에 전압을 가하기 위한 전극(일 예로, 카본그리스)을 만든다. 카본그리스 전극은 붓으로 변형층(111)에 바르거나 에어 브러쉬로 분사하는 방법으로 바를 수 있다. An electrode (eg, carbon grease) is made to apply voltage above and below the dielectric polymer. The carbon grease electrode may be applied to the
그리고 유전 중합체 형태를 유지하기 위하여 가이드부(114)가 변형층(111)의 측면을 감싸도록 형성된다. 가이드부(114)는 천, 합성수지 또는 금속 재질로 형성될 수 있다. And the
도 7a에서 보는 바와 같이, 양 바깥쪽에 전극(112, 113)이 있는 변형층(111)은 여러층을 쌓을 수 있으며 여러층이 쌓일 수록 유전 중합체의 정전용량이 커진다. 전선(112', 113')은 전극(112, 113)층에 교대로 (+), (-)로 전압을 공급하기 위해 위치한다.As shown in FIG. 7A, the
그리고 도 7b에서 보는 바와 같이, 적층된 변형층(111), 전극(112, 113)들 및 가이드부(114)들을 모두 감싸는 하우징(115)이 형성된다. 하우징(115)은 굴곡 변형이나 신장 수축 변형 후에 원상태로 복귀할 수 있어야 하므로, 탄성 변형이 가능하도록 스프링을 포함한다. 일 예로, 본 발명의 일실시예에 의한 유전 중합체 발전 유닛(110)의 최외각에는, 신장 및 수축이 가능한 스판덱스(spandex)로 하우징(115)을 구성하였다. 또한, 하우징(115)은 내부보호와 고전압에 대한 안전장치 역할을 하도록 형성된다. As shown in FIG. 7B, a
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 관절 부착용 자가 발전 장치(200)의 사용 상태도이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 중량체 부착용 유전 중합체 발전 유닛(130)의 개념도이다.8A and 8B are diagrams illustrating a state of use of the self-powered
보다 구체적으로 유전 중합체 발전 유닛(120)의 작동원리를 살펴보면, 다음과 같다. 도 8a 및 도 8b에서 도시된 바와 같이, 관절 부착용의 경우 관절이 굽혀있지 않을 때 비해 굽힐 때 유전 중합체 발전 유닛(120)을 면적방향으로 팽창시키고 두께방향으로 굽히는 힘이 작용하여 유전층의 면적은 커지게 하고 두께는 줄어들게 하므로 강제로 정전용량 값을 높이게 된다. 다시 관절이 굽혀있지 않을 때 정전용량이 복원되면서 전압이 커지게 되어 전기에너지가 발생하게 된다. 도시한 바와 같이, 관절의 상단 및 하단에 부착하기 위하여 제1결합부(140)와 제2결합부(150)를 구비한다. In more detail, the operating principle of the dielectric polymer
도 9a 및 도 9b에서 도시된 바와 같이, 중량체에 부착되는 유전 중합체 발전 유닛(130)의 경우는 중량체가 허공에 떠 있을 때 비해 중량체가 지면에 닿을 때 유전 중합체 발전 유닛(130)에 압력이 작용하여 정전용량이 커지게 된다. 발이 허공에 뜨게 되면 정전용량 값이 복원되면서 전기에너지가 발생하게 된다. 일반 관절 착용용 유전 중합체 발전 유닛(130)보다 제작이 쉬운데 펴진 유전 중합체 위, 아래에 전극(112, 113)을 바르고 접어서 만든다. 여러층을 쌓을 경우 유전 중합체와 전극층을 교대로 여러장 쌓는다.9A and 9B, in the case of the dielectric polymer
도 10은 본 발명의 일실시예에 따르는 중량체 부착용 자가 발전 장치(300)의 개념도이다. 본 발명의 일실시예에 따르는 중량체 부착용 자가 발전 장치(300)는 변형층(111), 가이드부(114), 전극(112, 113)들 및 지지부(140)를 포함한다. 도 9a 및 도 9b에서 도시된 바와 같이, 유전 중합체(Dielectric Elastomer)에 위, 아래로 전기장과 힘이 작용하는 모습을 취한다. 유전 중합체에 너무 큰 힘이 가해지는 막기 위한 완충작용으로 스프링(116)을 이용한다. 스프링은 완충작용 뿐만 아니라 적층상태에서 변형층(111)간의 간격을 유지하고, 변형시 원 상태로 복원하기 위하여도 사용될 수 있다. 도 10은 유전 중합체 발전 유닛(130)이 횡방향 3개씩, 종방향 3개씩 배열된다고 할 경우, 그 구조를 도시한 것이다. (+)전극은 (+)끼리 (-)전극은 (-)끼리 모은다. 10 is a conceptual diagram of a weight attachment self-generating
관절 부착용 유전 중합체 발전 유닛(120)와 중량체 부착용 유전 중합체 발전 유닛(130)의 경우에 있어서 전기장과 기계적 힘을 가하는 방향이 다른데, 전자의 경우는 수직방향이며 후자의 경우는 평행방향이다. 전자의 경우는 Rheology에서 Voigt 모델의 구속조건과 같으며 후자는 Maxwell모델의 구속조건과 같다. 이때, 기계-전기 사이의 변환효율은 구속조건에 의해 중량체 부착용이 약 4배 좋으나 기계, 전기적 효율 자체는 중량체 부착용이 더 좋다. 물론 에너지 발생 원리는 동일하다. In the case of the joint-attach dielectric polymer
이때, 전기-기계 변환 효율(η)은 다음과 같다.At this time, the electromechanical conversion efficiency η is as follows.
중량체 부착용 유전 중합체 발전 유닛(130)의 경우 획득 전기에너지의 효율에 관해 따져보면 다음과 같다.In the case of the dielectric polymer
이때, C는 중량체 부착용 유전 중합체의 초기정전용량, E는 전기장, k는 기계적 stiffness, ΔC는 정전용량 값의 변화이다.Where C is the initial capacitance of the weight-bearing dielectric polymer, E is the electric field, k is the mechanical stiffness, and ΔC is the change in capacitance value.
본 밞명의 일 실시예에서 조절 가능한 변수는, 인가전압(Vin)과 사람의 움직임에 의한 관절운동에 따른 전압(V) 변화, 관절운동에 따른 신장/축소하는 유전 중합체의 면적(A) 변화, 유전 중합체 면적 변화에 의한 유전 중합체 층 두께(d) 변화가 있다. 이때, 면적(A)과 유전 중합체 층 두께(d)등이 영향을 미치는 정전용량은 초기 정전용량 값이 큰 것이 전기에너지 획득면이나 효율면에서 좋다. 또한 인가전압이 클수록 전기에너지와 효율이 커진다.In one embodiment of the present invention, the adjustable parameters include a change in applied voltage (V in ) and a change in voltage (V) according to joint motion caused by human movement, and a change in area (A) of the stretched and contracted dielectric polymer according to joint motion. There is a change in dielectric polymer layer thickness (d) due to a change in dielectric polymer area. At this time, the capacitance that the area (A) and the dielectric polymer layer thickness (d) affects the initial capacitance value is good in terms of electrical energy acquisition and efficiency. In addition, the greater the applied voltage, the greater the electrical energy and efficiency.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따르는 자가 발전 장치 및 충전 장치의 착용 상태도이다. 실제 신체착용에 적용했을 경우로써, 장갑형, 어깨부착형, 팔꿈치 부착형, 무릎 부착형 및 중량체 부착형을 고려할 수 있다.11 is a wearing state of the self-powered device and the charging device according to an embodiment of the present invention. When applied to the actual body wear, glove type, shoulder attachment, elbow attachment, knee attachment and weight attachment can be considered.
도시한 바와 같이, 배터리 충전회로(Battery charging circuit, 400)를 한 군데에 두어 높아진 전기에너지를 로드(load)에 공급하는데 쓴다. 이를 통하여, 기계적 움직임으로부터 기계에너지 입력을 받아 앞서 상술한 바와 같이, 에너지 변환 메커니즘(transmission mechanism)을 통해 유전 중합체 자가 발전 장치로 기계에너지가 전달된다. 유전 중합체 자가 발전 장치는 기계에너지를 전기에너지로 바꾸어주고 배터리 충전회로에 전기에너지를 공급하여 후에 로드(Load)에 전기에너지를 공급하게 된다.As shown, a
상기와 같이 설명된 유전 중합체 발전 유닛, 이를 구비하는 관절 부착용 자가 발전 장치 및 중량체 부착용 자가 발전 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above-described dielectric polymer power generation unit, a joint attachment self-power generation device and a weight attachment self-power generation device having the same can not be limitedly applied to the configuration and method of the embodiments described above, the embodiments are various modifications All or some of the embodiments may be selectively combined in order to accomplish this.
Claims (13)
상기 변형층의 형상을 유지하도록, 상기 변형층의 측면에 배치되는 가이드부; 및
상기 변형층의 제1면과 제2면에 각각 교대로 양극 또는 음극으로 형성되는 전극들을 포함하는 유전 중합체 발전 유닛.A strained layer having a predetermined thickness and including a dielectric elastomer in a gel state, the strained layer being formed to generate electricity when stretched, shrunk or bent;
A guide part disposed on a side surface of the strained layer to maintain a shape of the strained layer; And
And a plurality of electrodes formed on the first and second surfaces of the strained layer, respectively, alternately formed as an anode or a cathode.
상기 변형층, 상기 가이드부 및 상기 전극들을 내장하도록 형성되는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전 중합체 발전 유닛.The method of claim 1,
And a housing formed to house the strained layer, the guide portion, and the electrodes.
상기 하우징은 외력을 받아 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형된 상태에서, 변형 전의 상태로 복귀할 수 있도록, 스프링을 포함하는 것을 특징으로 유전 중합체 발전 유닛. The method of claim 2,
And the housing includes a spring so as to return to a state before deformation in a state in which the housing is extended, contracted or bent under an external force.
상기 하우징은 스판덱스(spandex)인 것을 특징으로 하는 유전 중합체 발전 유닛.The method of claim 2,
And the housing is a spandex.
상기 변형층의 두께는 100μm 이하인 것을 특징으로 하는 유전 중합체 발전 유닛.The method of claim 1,
And the thickness of the strained layer is 100 μm or less.
상기 변형층은 유전 중합체를 포함하는 액체 실리콘을 스핀 코팅(spin coating)하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유전 중합체 발전 유닛.The method of claim 1,
And said strained layer is formed by spin coating liquid silicon comprising a dielectric polymer.
상기 변형층과 상기 전극들은 복수로 형성되어 서로 적층되는 것을 특징으로 하는 유전 중합체 발전 유닛.The method of claim 1,
And the strained layer and the electrodes are formed in plural and stacked on each other.
관절의 하단에 부착되는 제2결합부; 및
양단이 상기 제1결합부와 상기 제2결합부에 각각 부착되고, 관절운동에 따라 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형되면서, 전기를 발생시키도록 형성되는 유전 중합체 발전 유닛을 포함하고,
상기 유전 중합체 발전 유닛은,
일정 두께를 갖으며, 젤 상태의 유전 중합체(dielectric elastomer)를 포함하여, 신장 또는 수축변형되거나 굴곡 변형되는 경우 전기를 발생하도록 형성되는 변형층;
상기 변형층의 형상을 유지하도록, 상기 변형층의 측면에 배치되는 가이드부; 및
상기 변형층의 제1면과 제2면에 각각 교대로 양극 또는 음극으로 형성되는 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 부착용 자가 발전 장치. A first coupling part attached to an upper end of the joint;
A second coupling part attached to the bottom of the joint; And
A dielectric polymer power generation unit having both ends attached to the first coupling portion and the second coupling portion, respectively, and configured to generate electricity while extending or contracting or bending deformation according to joint motion;
The dielectric polymer power generation unit,
A strained layer having a predetermined thickness and including a dielectric elastomer in a gel state, the strained layer being configured to generate electricity when stretched, shrunk or bent;
A guide part disposed on a side surface of the strained layer to maintain a shape of the strained layer; And
Self-powered apparatus for attaching joints, characterized in that it comprises electrodes formed of an anode or a cathode alternately on the first and second surfaces of the strained layer, respectively.
상기 변형층, 상기 가이드부 및 상기 전극들을 내장하도록 형성되는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 부착용 자가 발전 장치. The method of claim 8,
Self-powered device for attaching joints, characterized in that it further comprises a housing formed to house the deformation layer, the guide portion and the electrodes.
상기 하우징은 외력을 받아 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형된 상태에서, 변형 전의 상태로 복귀할 수 있도록, 형성되는 스판덱스인 것을 특징으로 관절 부착용 자가 발전 장치. 10. The method of claim 9,
The housing is a self-powered apparatus for attaching joints, characterized in that the spandex is formed so that it can return to the state before deformation in the state of extension or contraction deformation or bending deformation under external force.
상기 지지부의 상면에, 일정 두께를 갖으며, 젤 상태의 유전 중합체(dielectric elastomer)를 포함하여, 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형되는 경우 전기를 발생하도록 형성되는 변형층;
상기 변형층의 형상을 유지하도록, 상기 변형층의 측면에 배치되는 가이드부; 및
상기 변형층의 제1면과 제2면에 각각 교대로 양극 또는 음극으로 형성되는 전극들을 포함하는 중량체 부착용 자가 발전 장치.A support portion formed to contact the ground and support the load;
A deformable layer having a predetermined thickness on the upper surface of the support part and including a dielectric elastomer in a gel state, the deformable layer being formed to generate electricity when elongated or contracted or bent;
A guide part disposed on a side surface of the strained layer to maintain a shape of the strained layer; And
A self-powered apparatus for attaching a weight body including electrodes formed on the first and second surfaces of the strain layer, respectively, alternately formed as an anode or a cathode.
상기 변형층과 상기 전극들은 복수로 형성되어 서로 적층되는 것을 특징으로 하는 중량체 부착용 자가 발전 장치. The method of claim 11,
The deforming layer and the electrode is a plurality of self-powered apparatus for attaching the weight, characterized in that formed in plurality.
하중이 작용하거나 해제되는 경우 상기 변형층을 신장 또는 수축변형되거나 굴곡변형시킬 수 있도록, 상기 변형층에 부착되는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중량체 부착용 자가 발전 장치. The method of claim 11,
And a spring attached to the strained layer so that the strained layer can be stretched, shrunk or bent when a load is applied or released.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100129451A KR101146564B1 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Dielectric elastomer generation unit, independent generating apparatus for attaching at joint and independent generating apparatus for attaching at weight thing having the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100129451A KR101146564B1 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Dielectric elastomer generation unit, independent generating apparatus for attaching at joint and independent generating apparatus for attaching at weight thing having the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101146564B1 true KR101146564B1 (en) | 2012-05-25 |
Family
ID=46272184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100129451A KR101146564B1 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Dielectric elastomer generation unit, independent generating apparatus for attaching at joint and independent generating apparatus for attaching at weight thing having the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101146564B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014084580A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 전자부품연구원 | Flexible energy conversion device using liquid |
CN108145696A (en) * | 2017-12-28 | 2018-06-12 | 中国空间技术研究院 | Wearable force aid system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030006669A1 (en) | 2001-05-22 | 2003-01-09 | Sri International | Rolled electroactive polymers |
US20090154053A1 (en) | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Artificial Muscle, Inc. | Electroactive polymer transducers |
-
2010
- 2010-12-16 KR KR1020100129451A patent/KR101146564B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030006669A1 (en) | 2001-05-22 | 2003-01-09 | Sri International | Rolled electroactive polymers |
US20090154053A1 (en) | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Artificial Muscle, Inc. | Electroactive polymer transducers |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DIELECTRIC ELASTOMER ARTIFICIAL.SEIKI,MIKIO * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014084580A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 전자부품연구원 | Flexible energy conversion device using liquid |
KR101435502B1 (en) | 2012-11-29 | 2014-09-02 | 전자부품연구원 | Flexible Apparatus for energy converting using liquid |
US10050567B2 (en) | 2012-11-29 | 2018-08-14 | Korea Electronics Technology Institute | Flexible energy conversion device using liquid |
CN108145696A (en) * | 2017-12-28 | 2018-06-12 | 中国空间技术研究院 | Wearable force aid system |
CN108145696B (en) * | 2017-12-28 | 2024-05-14 | 中国空间技术研究院 | Wearable power assisting system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Moretti et al. | A review of dielectric elastomer generator systems | |
Jung et al. | Powerful curved piezoelectric generator for wearable applications | |
Kornbluh et al. | Dielectric elastomers: Stretching the capabilities of energy harvesting | |
CN108233762B (en) | Flexible wearable friction nano generator capable of collecting mechanical energy in omnibearing multimode mode | |
Xin et al. | Shoes-equipped piezoelectric transducer for energy harvesting: A brief review | |
US8519596B1 (en) | Graphene triboelectric charging device and a method of generating electricity by the same | |
Lagomarsini et al. | Hybrid piezoelectric–electrostatic generators for wearable energy harvesting applications | |
US6833687B2 (en) | Electromechanical power converter | |
EP1394868A1 (en) | Piezoelectric generator | |
Huang et al. | Dielectric elastomer generator with equi-biaxial mechanical loading for energy harvesting | |
Chakhchaoui et al. | An enhanced power harvesting from woven textile using piezoelectric materials | |
KR101072302B1 (en) | self-generating mat | |
Gupta et al. | Piezoelectric energy harvesting via shoe sole | |
KR101146564B1 (en) | Dielectric elastomer generation unit, independent generating apparatus for attaching at joint and independent generating apparatus for attaching at weight thing having the same | |
Boutaldat et al. | Modeling and electromechanical performance analysis of polyvinylidene difluoride/textile‐system for energy harvesting from the human body toward a novel class of self‐powered sensors | |
Gupta et al. | Development of a novel footwear based power harvesting system | |
Ahmed et al. | Energy Harvesting through Floor Tiles | |
Han et al. | Microstructured polymer for shoe power generation | |
Wenying et al. | Energy harvesting from human motions for wearable applications | |
Jain et al. | Mobile charger via walk | |
Mohankumar et al. | Recent Progress on Bio-Mechanical Energy Harvesting System from the Human Body: Comprehensive Review | |
Sirigireddy et al. | Numerical Design of Novel piezoelectric generating structure that effectively utilizes the force generated from human motion | |
US11502622B2 (en) | Piezoelectric-triboelectric heel charger to generate electricity from locomotion using level mechanism and mechanical SSHI boosting circuit | |
Han et al. | Investigation and characterization of an arc-shaped piezoelectric generator | |
CN108347198B (en) | Electret self-generating device and electret self-generating intelligent shoe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150504 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |