KR101971787B1 - Energy harvester using piezoelectronic element - Google Patents

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KR101971787B1
KR101971787B1 KR1020170114214A KR20170114214A KR101971787B1 KR 101971787 B1 KR101971787 B1 KR 101971787B1 KR 1020170114214 A KR1020170114214 A KR 1020170114214A KR 20170114214 A KR20170114214 A KR 20170114214A KR 101971787 B1 KR101971787 B1 KR 101971787B1
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성태현
고성민
정세영
안정환
조재용
최재윤
송예원
양찬호
김세빈
황원섭
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한양대학교 산학협력단
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    • 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

Abstract

한번의 외력에 의해 복수회 에너지 하베스팅이 수행될 수 있는 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터가 개시된다. 개시된 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터는 제1플레이트; 일면에 압전소자가 부착되며, 일단이 제1플레이트의 일면에 결합된 제2플레이트; 지렛대; 상기 지렛대의 일단에 부착되어, 상기 제2플레이트의 타단과 마주보는 제1자석; 및 상기 지렛대를 지지하는 지렛대 지지부를 포함한다.An energy harvester using a piezoelectric element capable of performing energy harvesting a plurality of times by an external force is disclosed. An energy harvester using the disclosed piezoelectric element comprises a first plate; A second plate having a piezoelectric element attached to one surface thereof and having one end coupled to one surface of the first plate; lever; A first magnet attached to one end of the lever and facing the other end of the second plate; And a lever support for supporting the lever.

Description

압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터{ENERGY HARVESTER USING PIEZOELECTRONIC ELEMENT} [0001] ENERGY HARVESTER USING PIEZOELECTRONIC ELEMENT [0002]

본 발명은 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한번의 외력에 의해 복수회 에너지 하베스팅이 수행될 수 있는 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy harvester using a piezoelectric element, and more particularly, to an energy harvester using a piezoelectric element capable of energy harvesting a plurality of times by an external force.

근래에는 에너지 자원의 부족에 따라 다양한 에너지 생산 방법들이 연구되고 있는데, 특히, 최근에는 에너지 하베스트(energy harvest)라는 개념으로 일상 생활에서 버려지는 에너지를 회수하는 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, various energy production methods have been studied in accordance with the lack of energy resources. In recent years, researches have been actively carried out on a system for recovering energy that is abandoned in everyday life by the concept of energy harvest.

에너지 하베스트는 진동, 빛, 열, 전자파 등 일상 생활에서 버려지는 에너지를 모아 사용 가능한 전기 에너지로 변환하는 기술을 의미하는데, 이러한 에너지 하베스트는 매우 다양한 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. Energy Harvest is a technology that collects the energy that is abandoned in everyday life such as vibration, light, heat, and electromagnetic waves and converts it into usable electric energy. This energy harvest is being actively studied in various fields.

이러한 에너지 하베스팅 기술의 한 종류로서, 압전 소자를 이용한 기술이 개발되고 있는데, 이는 반복적으로 전달되는 외부 압력을 전기 에너지로 변환하는 기술이다. 압전 소자에 기반한 에너지 하베스팅 기술을 이용하는 다양한 어플리케이션에 관한 연구가 이루어지고 있으며, 압전 소자의 발전량이 높은 편은 아니기 때문에, 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터의 발전효율을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.As a kind of energy harvesting technology, a technique using a piezoelectric element is being developed, which is a technique for converting an external pressure that is repeatedly transmitted to electric energy. A variety of applications using energy harvesting technology based on piezoelectric elements are being studied, and various researches are being conducted to increase the power generation efficiency of energy harvesters using piezoelectric elements because the power generation of piezoelectric elements is not high.

관련 선행문헌으로 일본 공개특허 제2007-282304호 및 제2005-318774호가 있다.Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2007-282304 and 2005-318774 disclose related prior art documents.

본 발명은 발전 효율이 증가된 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides an energy harvester using a piezoelectric element with increased power generation efficiency.

특히 본 발명은 한번의 외력에 의해 복수회 에너지 하베스팅이 수행될 수 있는 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 제공하기 위한 것이다.In particular, the present invention is to provide an energy harvester using a piezoelectric element capable of performing energy harvesting a plurality of times by an external force.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1플레이트; 일면에 압전소자가 부착되며, 일단이 제1플레이트의 일면에 결합된 제2플레이트; 지렛대; 상기 지렛대의 일단에 부착되어, 상기 제2플레이트의 타단과 마주보는 제1자석; 및 상기 지렛대를 지지하는 지렛대 지지부를 포함하는 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, A second plate having a piezoelectric element attached to one surface thereof and having one end coupled to one surface of the first plate; lever; A first magnet attached to one end of the lever and facing the other end of the second plate; And a lever support for supporting the lever.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1플레이트; 일면에 압전소자가 부착되는 제2플레이트; 상기 제1플레이트 상에 위치하며, 상기 제2플레이트의 일단에 결합되어 상기 제2플레이트를 지지하는 플레이트 지지부; 지렛대; 상기 지렛대의 일단에 부착되어, 상기 제2플레이트의 타단과 마주보는 제1자석; 및 상기 지렛대를 지지하는 지렛대 지지부를 포함하는 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a first plate; A second plate to which a piezoelectric element is attached on one surface; A plate supporter positioned on the first plate and coupled to one end of the second plate to support the second plate; lever; A first magnet attached to one end of the lever and facing the other end of the second plate; And a lever support for supporting the lever.

본 발명에 따르면, 지렛대와 자석을 이용하여, 한번의 외력에 의해 복수회 에너지 하베스팅이 수행됨으로써, 발전 효율이 향상될 수 있다.According to the present invention, energy harvesting is performed a plurality of times by an external force using a lever and a magnet, whereby power generation efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 하베스터의 1차 발전을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 하베스터의 2차 및 3차 발전을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an energy harvester using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the primary power generation of an energy harvester according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining secondary and tertiary power generation of an energy harvester according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an energy harvester using a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining an energy harvester using a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining an energy harvester using a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an energy harvester using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에너지 하베스터는 제1 및 제2플레이트(110, 120), 지렛대(130), 제1자석(140) 및 지렛대 지지부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an energy harvester according to the present invention includes first and second plates 110 and 120, a lever 130, a first magnet 140, and a lever support 150.

제2플레이트(120)는 제1플레이트(110)에 결합된다. 제2플레이트(120)가 휘어질 수 있도록 제2플레이트(120)의 일단은 제1플레이트(110)의 일면에 결합될 수 있다. 또한 제2플레이트(120)는 제1자석(140)과 붙을 수 있으며 탄성력을 가진 금속인 철, 니켈, 코발트 등으로 제작될 수 있고, 또는 제1자석(140)에 붙는 금속을 함유하는 다양한 재질로 제작될 수 있다. 제2플레이트(120)의 일면에는 압전 소자(160)가 부착된다.The second plate 120 is coupled to the first plate 110. One end of the second plate 120 may be coupled to one surface of the first plate 110 so that the second plate 120 may be bent. The second plate 120 may be made of iron, nickel, cobalt, or the like, which can be attached to the first magnet 140 and has elasticity. Alternatively, the second plate 120 may be made of various materials containing metals attached to the first magnet 140 . A piezoelectric element 160 is attached to one surface of the second plate 120.

제1자석(140)은 지렛대(130)의 일단에 부착된다. 제1자석(140)은 제1플레이트(110)와 결합된 일단의 반대쪽 끝단인 제2플레이트(120)의 타단과 마주보도록 설치된다. 제1자석(140)은 지렛대(130)의 타단에 외력이 인가되지 않는 초기 상태에서, 자력에 의해 제2플레이트(120)와 붙어 있는 상태를 유지한다. 즉, 제1자석(140)은 지렛대(130)와는 접착제 등과 같은 고정 수단에 의해 부착되며 따라서 지렛대(130)의 움직임에 종속된다. 하지만, 제1자석(140)과 제2플레이트(120)는 자력에 의해 서로 붙었다가 떨어질 수 있다.The first magnet 140 is attached to one end of the lever 130. The first magnet 140 is installed to face the other end of the second plate 120 which is the opposite end of the first end coupled to the first plate 110. The first magnet 140 maintains a state of being attached to the second plate 120 by magnetic force in an initial state in which no external force is applied to the other end of the lever 130. [ That is, the first magnet 140 is attached to the lever 130 by a fixing means such as an adhesive or the like, and thus is subject to the movement of the lever 130. However, the first magnet 140 and the second plate 120 may adhere to each other due to the magnetic force, and may fall off.

지렛대 지지부(150)는 지렛대(130)를 지지한다. 지렛대 지지부(150)의 지지 위치는 실시예에 따라서 다양하게 결정될 수 있는데, 지렛대(130)의 타단에 인가되는 외력이 사라지는 경우 지렛대(130)가 원래 상태로 복원될 수 있도록, 그리고 지렛대(130)의 일단의 변위가 커질수 있도록, 지렛대 지지부(150)는 지렛대(130)의 중심 위치 보다 우측, 즉 지렛대(130)의 중심 위치와 타단 사이에서 지렛대(130)를 지지하는 것이 바람직하다.The lever support 150 supports the lever 130. The support position of the lever support 150 may be variously determined according to the embodiment of the present invention so that the lever 130 can be restored to its original state when the external force applied to the other end of the lever 130 disappears, It is preferable that the lever support 150 supports the lever 130 on the right side of the center of the lever 130, that is, between the center and the other end of the lever 130 so that the displacement of one end of the lever 130 can be large.

제1자석(140)이 부착된 지렛대(130)의 일단의 반대쪽인 지렛대(130)의 타단에 외력이 인가되면, 제2플레이트(120)와 붙어있는 제1자석(140)에 의해 제2플레이트(120)가 휘어지면서 압전 소자(160) 역시 휘어지고, 따라서 압전소자(160)에 의해 1차 발전이 일어날 수 있다. 또한 제2플레이트(120)가 제1자석(140)에서 떨어지면서 제1플레이트(110)를 타격하고, 이러한 타격에 의해 압전소자(160)가 2차 발전을 수행할 수 있다. 그리고 외력이 사라지면, 지렛대(130)가 초기 상태로 복원되면서 지렛대(130)의 제1자석(140)이 제2플레이트(120)를 타격하고, 이러한 타격에 의해 압전 소자(160)가 3차 발전을 수행할 수 있다.When an external force is applied to the other end of the lever 130 which is opposite to the one end of the lever 130 to which the first magnet 140 is attached, the first magnet 140 attached to the second plate 120, The piezoelectric element 160 is bent as the piezoelectric element 120 is bent, so that the piezoelectric element 160 can generate primary power. Also, the second plate 120 hits the first plate 110 while being separated from the first magnet 140, and the piezoelectric element 160 can perform the secondary power generation by the hitting. The first magnet 140 of the lever 130 strikes the second plate 120 and the piezoelectric element 160 is driven by the third power Can be performed.

본 발명에 따른 에너지 하베스터의 발전 과정을 도 2 및 도 3을 이용하여 보다 자세히 설명하기로 한다.The development process of the energy harvester according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2 and FIG.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 하베스터의 1차 발전을 설명하기 위한 도면이며, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 하베스터의 2차 및 3차 발전을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a view for explaining primary power generation of an energy harvester according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view for explaining secondary and tertiary power generation of an energy harvester according to an embodiment of the present invention .

최초 도 1과 같은 초기 상태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 지렛대(130)의 타단에 화살표와 같이 외력이 인가되면, 지렛대(130)의 일단이 상승한다. 제2플레이트(120)의 타단이 제1자석(140)에 붙어있기 때문에, 제2플레이트(120)는 제1자석(140)의 이동에 따라 지렛대(130) 방향으로 휘어진다. 즉 제2플레이트(120)는 제1자석(140)에 의해 지렛대(130) 방향으로 휘어지면서, 1차 발전이 발생한다.Initially, as shown in FIG. 2, when an external force is applied to the other end of the lever 130 in the initial state as shown in FIG. 1, one end of the lever 130 is raised. Since the other end of the second plate 120 is attached to the first magnet 140, the second plate 120 is bent in the direction of the lever 130 in accordance with the movement of the first magnet 140. That is, the second plate 120 is bent in the direction of the lever 130 by the first magnet 140, and primary power generation occurs.

이후, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1자석(140)에 의해 제2플레이트(120)가 휘어진 상태에서 외력이 증가하여 임계값을 초과하는 경우, 제2플레이트(120)는 제1자석(140)과 떨어진다. 임계값은 제1자석(140)의 자력의 세기나, 제2플레이트(120)의 탄성력 길이 등에 따라 달라질 수 있다. 다시 말해, 제1자석(120)과 제2플레이트(120)가 떨어질 수 있는 외력의 크기는 제1자석(140)의 자력의 세기나, 제2플레이트(120)의 탄성력, 길이 등에 따라 달라질 수 있다.3, when the second plate 120 is bent by the first magnet 140 and the external force is increased to exceed the threshold value, the second plate 120 moves to the first magnet 140). The threshold value may vary depending on the magnitude of the magnetic force of the first magnet 140, the elastic force of the second plate 120, and the like. In other words, the magnitude of the external force that the first magnet 120 and the second plate 120 can drop may vary depending on the magnitude of the magnetic force of the first magnet 140, the elastic force of the second plate 120, have.

제2플레이트(120)가 제1자석(130)과 떨어지면, 탄성력에 의해 도 1과 같이 초기 상태로 복원하면서 제1플레이트(110)를 타격하고, 타격에 의한 진동 등에 의해 압전 소자(160)가 2차 발전을 수행한다.When the second plate 120 is separated from the first magnet 130, the first plate 110 is struck while being restored to the initial state as shown in FIG. 1 by the elastic force, and the piezoelectric element 160 Perform secondary power generation.

이후, 지렛대(130)가 도 1과 같이 초기 상태로 복원하면서, 지렛대(130)의 제1자석(140)이 제2플레이트(120)를 타격하고, 이러한 타격에 의해 압전 소자(160)가 3차 발전을 수행할 수 있다.1, the first magnet 140 of the lever 130 strikes the second plate 120. By this stroke, the piezoelectric element 160 is rotated by 3 Car power generation can be performed.

결국 본 발명에 따르면, 자석과 지렛대를 이용하여, 지렛대의 타단에 인가되는 한번의 외력에 의해 복수회 에너지 하베스팅이 수행될 수 있으며, 따라서 발전 효율이 향상될 수 있다.As a result, according to the present invention, the energy harvesting can be performed a plurality of times by a single external force applied to the other end of the lever using the magnet and the lever, thereby improving the power generation efficiency.

본 발명에 따른 에너지 하베스터는 일실시예로서 사람 또는 차량이 이동하는 도로 등에 매설될 수 있으며, 지렛대의 타단에 사람 또는 차량의 하중이 집중될 수 있도록 매설될 수 있다.The energy harvester according to the present invention may be embedded in a road on which a person or a vehicle moves, for example, and may be embedded in the other end of the lever so that a load of a person or a vehicle can be concentrated.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an energy harvester using a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 하베스터는 도 1에 도시된 에너지 하베스터와 달리 제2자석(440)을 더 포함한다.Referring to FIG. 4, the energy harvester according to another embodiment of the present invention further includes a second magnet 440 unlike the energy harvester shown in FIG.

제2자석(440)은 제1플레이트(110)로부터 돌출된 제2플레이트(120)의 타단의 하부에 부착된다. 제2자석(440)은 제1자석(140)과의 사이에서 척력이 아닌 인력이 생성될 수 있도록 제2플레이트(120)에 부착될 수 있다. 제2자석(440)에 의해 전술된 2차 발전 이후, 4차 발전까지 수행될 수 있다. 도 4의 에너지 하베스터의 1차 및 2차 발전 과정은 전술된 도 1의 에너지 하베스터의 1차 및 2차 발전 과정과 동일하다.The second magnet 440 is attached to the lower portion of the other end of the second plate 120 protruding from the first plate 110. The second magnet 440 may be attached to the second plate 120 such that attraction force is not generated between the second magnet 440 and the first magnet 140. After the secondary power generation described above by the second magnet 440, up to the fourth power generation can be performed. The first and second power generation processes of the energy harvester of FIG. 4 are the same as the first and second power generation processes of the energy harvester of FIG.

다만, 도 4의 에너지 하베스터에 따르면, 제1자석(140)과 제2플레이트(120)가 떨어진 이후에 외력이 사라져 지렛대(130)의 일단이 제2플레이트(120) 방향으로 이동하는 경우, 제1 및 제2자석(140, 440) 사이의 인력에 의해 제2플레이트(120)가 지렛대(130) 방향으로 휘어지면서 3차 발전이 수행될 수 있다. 그리고 지렛대(130)가 도 4와 같은 초기 상태로 복원되면서 제2플레이트(120)가 제1플레이트(110)를 타격하여 4차 발전이 수행된다.4, when the external force is lost after the first magnet 140 and the second plate 120 are separated and the one end of the lever 130 moves in the direction of the second plate 120, Third power generation can be performed while the second plate 120 is bent in the direction of the lever 130 by the attractive force between the first and second magnets 140 and 440. 4, the second plate 120 strikes the first plate 110 and the fourth power generation is performed.

다시 말해, 도 3의 상태에서 외력이 소멸되면 지렛대(130)의 일단이 하강하며, 하강에 의해 제1자석(140)과 제2자석(440)의 거리가 가까워지는데, 이 때, 제1 및 제2자석(140, 440)의 인력에 의해 제2플레이트(120)가 재차 지렛대(130) 방향으로 휘어질 수 있는 것이다. 즉, 도 4의 에너지 하베스터에 따르면, 제2플레이트(120)는 지렛대(130)의 일단이 상승할 때 휘어질 뿐만 아니라 하강할때도 휘어지기 때문에, 한차례 더 발전이 수행될 수 있으며, 발전 효율이 더욱 증가할 수 있다.3, the one end of the lever 130 descends, and the distance between the first magnet 140 and the second magnet 440 becomes close to each other due to the fall of the external force. At this time, The second plate 120 can be bent again in the direction of the lever 130 by the attractive force of the second magnets 140 and 440. That is, according to the energy harvester of FIG. 4, since the second plate 120 is bent not only when one end of the lever 130 rises but also when it is descended, it is possible to perform power generation once more, Can be further increased.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an energy harvester using a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 하베스터는 도 4에 도시된 에너지 하베스터와 달리 막대(510) 및 막대 지지부(520)를 더 포함한다.Referring to FIG. 5, the energy harvester according to another embodiment of the present invention further includes a rod 510 and a rod support 520, unlike the energy harvester shown in FIG.

막대(510)는 지렛대(130)와 압전 소자(160) 사이에 위치하며, 막대 지지부(520)는 제1플레이트(110) 또는 제2플레이트(120)에 결합되어 막대를 지지한다.The rod 510 is positioned between the lever 130 and the piezoelectric element 160 and the rod support 520 is coupled to the first plate 110 or the second plate 120 to support the rod.

제2플레이트(120)가 도 2에 도시된 바와 같이 휘어질 때, 막대(510)를 기준으로 압전 소자(160)의 우측 부분, 즉 지렛대 지지부(150)를 향하는 부분은 더 이상 휘어지지 않고 좌측 부분만이 휘어진다. 다시 말해, 지렛대(130)의 일단이 상승할 때, 막대(510)에 의해 압전 소자(160)는 꺽이게 되며, 이러한 꺽임은 보다 큰 압력을 압전 소자(160)에 제공하기 때문에, 압전 소자(160)의 발전량이 더욱 증가할 수 있다.When the second plate 120 is bent as shown in FIG. 2, the right portion of the piezoelectric element 160, that is, the portion facing the lever supporting portion 150 with respect to the rod 510, Only the part is bent. In other words, when one end of the lever 130 rises, the piezoelectric element 160 is bent by the rod 510, and since this bending provides a larger pressure to the piezoelectric element 160, 160 can be further increased.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining an energy harvester using a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 하베스터는 도 1 내지 도 4에 도시된 에너지 하베스터와 달리, 외팔보 구조의 플레이트에 압전 소자가 부착된다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 하베스터는 일면에 압전 소자(160)가 부탁되는 제2플레이트(620)를 지지하는 플레이트 지지부(610)를 더 포함하며, 제2플레이트(620)는 제1플레이트(110)의 일면에 결합되지 않는다. Referring to FIG. 6, the energy harvester according to another embodiment of the present invention is different from the energy harvester shown in FIGS. 1 to 4 in that a piezoelectric element is attached to a plate having a cantilever structure. In other words, the energy harvester according to another embodiment of the present invention further includes a plate supporting portion 610 for supporting a second plate 620 to which the piezoelectric element 160 is attached on one surface, and the second plate 620 And is not coupled to one surface of the first plate 110.

플레이트 지지부(610)가 제1플레이트(110)의 일면에 위치하며, 제2플레이트(620)의 일단에 결합됨으로써, 제2플레이트(620)를 지지한다.The plate support 610 is located on one side of the first plate 110 and is coupled to one end of the second plate 620 to support the second plate 620.

제2플레이트(620)는 도 1 내지 도 5의 제2플레이트(120)와 같이, 제1플레이트의 일단으로부터 돌출된 형태로 플레이트 지지부(610)에 결합될 수 있다.The second plate 620 may be coupled to the plate support 610 in a protruding form from one end of the first plate, such as the second plate 120 of FIGS.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (10)

제1플레이트;
일면에 압전소자가 부착되며, 일단이 제1플레이트의 일면에 결합된 제2플레이트;
지렛대;
상기 지렛대의 일단에 부착되어, 상기 제2플레이트의 타단과 마주보는 제1자석;
상기 제1플레이트로부터 돌출된 상기 제2플레이트의 타단의 하부에 부착되는 제2자석; 및
상기 지렛대를 지지하는 지렛대 지지부를 포함하며,
탄성력을 가진 상기 제2플레이트는
상기 지렛대의 타단에 외력이 인가되는 경우, 상기 제1자석에 의해 상기 지렛대 방향으로 휘어지며, 상기 제1자석에 의해 휘어진 상태에서 상기 외력이 임계값을 초과하는 경우, 상기 제1자석과 떨어지며, 상기 제1플레이트를 타격하며,
상기 제1자석과 상기 제2플레이트가 떨어진 이후에 상기 외력이 소멸되어 상기 지렛대의 일단이 상기 제2플레이트 방향으로 이동하는 경우, 상기 제1 및 제2자석 사이의 인력에 의해 상기 지렛대 방향으로 휘어진후 상기 제1플레이트를 타격하는
압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터.A first plate;
A second plate having a piezoelectric element attached to one surface thereof and having one end coupled to one surface of the first plate;
lever;
A first magnet attached to one end of the lever and facing the other end of the second plate;
A second magnet attached to a lower portion of the other end of the second plate projecting from the first plate; And
A lever support for supporting said lever,
The second plate having an elastic force
Wherein when the external force is applied to the other end of the lever, it is bent in the direction of the lever by the first magnet, and when the external force exceeds the threshold value in the state of being bent by the first magnet, The first plate is struck,
When the external force is extinguished after the first magnet and the second plate are separated from each other and one end of the lever moves in the direction of the second plate, the lever is bent in the direction of the lever by the attraction force between the first and second magnets And then hitting the first plate
An energy harvester using piezoelectric elements. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 지렛대와 상기 압전 소자 사이에 위치하는 막대; 및
상기 제1플레이트 또는 상기 제2플레이트에 결합되어 상기 막대를 지지하는 막대 지지부
를 더 포함하는 압전 소자를 이용하는 에너지 하베스터.
The method according to claim 1,
A rod positioned between the lever and the piezoelectric element; And
A rod support member coupled to the first plate or the second plate to support the rod,
Further comprising a piezoelectric element.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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