KR102266289B1 - Energy Harvester with Dual Input/Output Converter - Google Patents
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Abstract
회로 크기, 제작 비용 및 전력 소모를 줄이고, 변환 효율을 높이기 위한 방안으로, 별개의 변환 목적으로 사용되는 DC-DC 변환기들을 하나로 통합한 이중 입출력 변환기 기반 에너지 하베스터가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스터는 주변 환경으로부터 에너지를 수집하여 생성한 전기 에너지를 입력받는 입력부; 전기 에너지를 저장하는 2차 전지; 입력부를 통해 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 2차 전지에 저장하고, 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달하는 변환기;를 포함한다.
이에 의해, 에너지 하베스터에서 별개의 변환 목적으로 사용되는 DC-DC 변환기들을 하나로 통합하여 DC-DC 변환기의 개수를 반으로 줄임으로써, 회로 크기, 제작 비용 및 전력 소모를 줄이고, 변환 효율은 높일 수 있게 된다.As a measure to reduce circuit size, manufacturing cost and power consumption, and to increase conversion efficiency, a dual input/output converter-based energy harvester that integrates DC-DC converters used for separate conversion purposes into one is provided. An energy harvester according to an embodiment of the present invention includes an input unit for receiving electrical energy generated by collecting energy from a surrounding environment; a secondary battery for storing electrical energy; and a converter that converts the voltage level of electrical energy input through the input unit, stores the converted voltage level in the secondary battery, and converts the voltage level of electrical energy discharged from the secondary battery to the load.
Accordingly, by reducing the number of DC-DC converters in half by integrating DC-DC converters used for separate conversion purposes in the energy harvester into one, the circuit size, manufacturing cost and power consumption can be reduced, and conversion efficiency can be increased do.
Description
본 발명은 에너지 하베스팅 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주변 환경에서 얻을 수 있는 에너지 즉, 태양광, 진동, 열 등의 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회로를 동작 시킬 수 있는 에너지 하베스터에 관한 것이다.The present invention relates to energy harvesting technology, and more particularly, to an energy harvester capable of operating a circuit by converting energy obtainable from the surrounding environment, that is, energy such as sunlight, vibration, and heat, into electrical energy. .
도 1은 종래에 사용되고 있는 에너지 하베스터의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 에너지 하베스터는 2개의 DC-DC 변환기를 구비하고 있다.1 is a block diagram of a conventional energy harvester. As shown, the conventional energy harvester has two DC-DC converters.
하나는 주변 환경에서 수집된 에너지로부터 생성된 전기 에너지의 전압을 변환하여 2차 전지에 저장하기 위한 것이고, 다른 하나는 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압을 변환하여 부하로 인가하기 위한 것이다.One is to convert the voltage of electrical energy generated from energy collected in the surrounding environment and store it in the secondary battery, and the other is to convert the voltage of electrical energy discharged from the secondary battery and apply it to a load.
이와 같이, 종래의 에너지 하베스터는 2개의 DC-DC 변환기를 구비하고 있어 회로를 구성하는 트랜지스터와 인덕터가 각각 사용되는 관계로, 회로의 크기가 커지고 제작 비용이 올라가게 되며, 전력 소모가 증가하여 변환 효율이 낮아지는 문제가 있다.As described above, since the conventional energy harvester has two DC-DC converters, since the transistor and the inductor constituting the circuit are used respectively, the size of the circuit increases, the manufacturing cost increases, and the power consumption increases to convert There is a problem that the efficiency is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 회로 크기, 제작 비용 및 전력 소모를 줄이고, 변환 효율을 높이기 위한 방안으로, 별개의 변환 목적으로 사용되는 DC-DC 변환기들을 하나로 통합한 이중 입출력 변환기 기반 에너지 하베스터를 제공함에 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce circuit size, manufacturing cost and power consumption, and to increase conversion efficiency, DC-DC used for a separate conversion purpose It is to provide a dual input/output converter-based energy harvester that integrates converters into one.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 에너지 하베스터는 주변 환경으로부터 에너지를 수집하여 생성한 전기 에너지를 입력받는 입력부; 전기 에너지를 저장하는 2차 전지; 입력부를 통해 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 2차 전지에 저장하고, 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달하는 변환기;를 포함한다. According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, an energy harvester includes an input unit for receiving electrical energy generated by collecting energy from a surrounding environment; a secondary battery for storing electrical energy; and a converter that converts the voltage level of electrical energy input through the input unit, stores the converted voltage level in the secondary battery, and converts the voltage level of electrical energy discharged from the secondary battery to the load.
변환기는, 하나의 소자로 구현될 수 있다. The converter may be implemented as one element.
본 발명에 따른 에너지 하베스터는 입력부와 변환기 간의 전기적 연결을 스위칭하는 스위치;를 더 포함할 수 있다. The energy harvester according to the present invention may further include a switch for switching an electrical connection between the input unit and the converter.
스위치는, 변환기가 2차 전지에 저장된 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 방전시키는 경우에는, 입력부와 변환기 간의 전기적 연결을 차단시킬 수 있다. The switch may cut off the electrical connection between the input unit and the converter when the converter converts the voltage level of electrical energy stored in the secondary battery and discharges it to the load.
스위치는, 변환기가 2차 전지에 저장된 전기 에너지의 전압 레벨를 변환하여 부하로 방전시키지 않는 경우에는, 입력부와 변환기를 전기적으로 연결시킬 수 있다. The switch may electrically connect the input unit and the converter when the converter converts the voltage level of electrical energy stored in the secondary battery and does not discharge the load to the load.
변환기는, 입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제1 입력단; 및 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제2 입력단;을 포함할 수 있다. The converter includes: a first input terminal for receiving electrical energy input through the input unit; and a second input terminal configured to receive electrical energy discharged from the secondary battery.
변환기는, 전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 2차 전지로 출력하기 위한 제1 출력단; 및 전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 부하로 출력하기 위한 제2 출력단;을 포함할 수 있다. The converter includes a first output stage for outputting the converted electrical energy to the voltage level to the secondary battery; and a second output terminal configured to output the converted electrical energy to the load.
변환기는, 입력부를 통해 입력되는 전기 에너지와 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지를, 각기 다른 전압 레벨로 변환할 수 있다. The converter may convert electrical energy input through the input unit and electrical energy discharged from the secondary battery into different voltage levels.
변환기는, 입력부를 통해 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달할 수 있다. The converter may convert the voltage level of electrical energy input through the input unit and transmit it to the load.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 주변 환경으로부터 에너지를 수집하여 생성한 전기 에너지를 입력받는 단계; 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 2차 전지에 저장하는 단계; 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 제어 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, receiving the electrical energy generated by collecting energy from the surrounding environment; converting the voltage level of input electrical energy and storing it in a secondary battery; There is provided an energy harvesting control method comprising: converting a voltage level of electrical energy discharged from a secondary battery and transmitting the converted voltage level to a load.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 주변 환경으로부터 에너지를 수집하여 생성한 전기 에너지를 입력받는 입력부를 통해 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 2차 전지에 저장하고, 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달하는 변환기; 및 입력부와 변환기 간의 전기적 연결을 스위칭하는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터가 제공된다.According to another aspect of the present invention, the electrical energy generated by collecting energy from the surrounding environment is converted to a voltage level of electrical energy input through an input unit receiving input, stored in a secondary battery, and electricity discharged from the secondary battery a converter that converts the voltage level of energy and delivers it to the load; and a switch for switching an electrical connection between the input unit and the converter.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 하베스팅된 전기 에너지가 입력되는 입력부와 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하는 변환기가 전기적으로 연결되도록 스위칭하는 단계; 하베스팅된 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 2차 전지에 저장하는 단계; 입력부와 변환기가 전기적으로 차단되도록 스위칭하는 단계; 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 제어 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, the method comprising: switching an input unit to which harvested electrical energy is input and a converter for converting a voltage level of the input electrical energy to be electrically connected; converting the voltage level of the harvested electrical energy and storing it in a secondary battery; switching the input unit and the converter to be electrically disconnected; There is provided an energy harvesting control method comprising: converting a voltage level of electrical energy discharged from a secondary battery and transmitting the converted voltage level to a load.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 에너지 하베스터에서 별개의 변환 목적으로 사용되는 DC-DC 변환기들을 하나로 통합하여 DC-DC 변환기의 개수를 반으로 줄임으로써, 회로 크기, 제작 비용 및 전력 소모를 줄이고, 변환 효율은 높일 수 있게 된다.As described above, according to embodiments of the present invention, the number of DC-DC converters is reduced by half by integrating DC-DC converters used for separate conversion purposes in the energy harvester into one, thereby reducing circuit size, manufacturing cost, and It is possible to reduce power consumption and increase conversion efficiency.
도 1은 종래의 에너지 하베스터의 구조도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 입출력 변환기 기반 에너지 하베스터의 구성도, 그리고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 입출력 변환기 기반 에너지 하베스터 제어 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.1 is a structural diagram of a conventional energy harvester;
2 is a configuration diagram of a dual input/output converter-based energy harvester according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart provided to explain a method for controlling a dual input/output converter-based energy harvester according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 입출력 변환기 기반 에너지 하베스터의 구성도이다. 본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스터는 주변 환경에서 얻을 수 있는 에너지 즉, 태양광, 진동, 열 등의 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회로를 동작시킬 수 있는 장치이다.2 is a configuration diagram of a dual input/output converter-based energy harvester according to an embodiment of the present invention. An energy harvester according to an embodiment of the present invention is a device capable of operating a circuit by converting energy obtainable from the surrounding environment, ie, energy such as sunlight, vibration, and heat, into electrical energy.
회로 크기, 제작 비용 및 전력 소모를 줄이고, 변환 효율은 높이기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스터는 이중 입/출력 구조를 갖는 DC-DC 컨버터를 이용한다. In order to reduce circuit size, manufacturing cost, and power consumption, and to increase conversion efficiency, the energy harvester according to an embodiment of the present invention uses a DC-DC converter having a dual input/output structure.
이 이중 입/출력 구조를 갖는 DC-DC 컨버터는 2차 전지에 전기 에너지 저장을 위해 전압 레벨 변환을 수행하는 기능과 2차 전지에서 부하로 전기 에너지 방전을 위해 전압 레벨 변환을 수행하는 기능, 두 가지를 모두 수행한다.The DC-DC converter with this dual input/output structure has a function of performing voltage level conversion for storing electrical energy in the secondary battery and a function of performing voltage level conversion for discharging electrical energy from the secondary battery to the load. do all things
이와 같은 기능을 수행하는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스터는, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력부(110), 스위치(120), 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130) 및 2차 전지(140)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the energy harvester according to an embodiment of the present invention performing such a function is an
입력부(110)는 주변 환경에서 수집한 에너지인 태양광, 진동, 열 등의 에너지로부터 생성된 전기 에너지를 입력받는다. 입력부(110)를 통해 입력되는 전기 에너지는 스위치(120)를 통해 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)에 인가된다.The
2차 전지(140)는 에너지 하베스팅을 통해 생성된 전기 에너지를 저장한다. 2차 전지(140)는 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)를 통해 전기 에너지가 충전되고 방전된다.The
이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)는 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하는 소자로, 2개의 입력단과 2개의 출력단을 구비하고 있다.The dual input/output DC-
2개의 입력단 중 하나에는 스위치(120)를 통해 하베스팅된 전기 에너지가 입력되는 단자이고, 다른 하나에는 2차 전지(140)에서 방전되는 에너지가 입력되는 단자이다.One of the two input terminals is a terminal to which electric energy harvested through the
또한, 2개의 출력단 중 하나는 충전할 전기 에너지를 2차 전지(140)로 출력하는 단자이고, 다른 하나는 2차 전지(140)에서 방전된 전기 에너지를 부하단으로 출력하는 단자이다.In addition, one of the two output terminals is a terminal for outputting electric energy to be charged to the
입력부(110)를 통해 스위치(120)르 거쳐 입력되는 전기 에너지에 대해, 입/출력 DC-DC 변환기(130)는 전압 레벨을 변환하여 2차 전지(140)에 저장한다. 이에 의해, 2차 전지(140)가 충전된다.For electrical energy input through the
그리고, 충전된 2차 전지(140)에서 방전되는 전기 에너지에 대해, 입/출력 DC-DC 변환기(130)는 전압 레벨을 변환하여 부하단으로 출력한다. 이에 부하단은 전기 에너지를 공급받게 된다.And, with respect to the electric energy discharged from the charged
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스터에 구비된 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)는 종래의 에너지 하베스터에서 2개의 DC-DC 변환기가 수행하던 기능을 하나의 소자로 수행하는 것을 가능하게 한다.As such, the dual input/output DC-
스위치(120)는 입력부(110)와 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130) 간의 전기적 연결을 스위칭하여 준다.The
구체적으로, 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)가 2차 전지(140)에 저장된 전기 에너지를 변환하여 부하단으로 방전시키는 경우, 스위치(120)는 입력부(110)와 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130) 간의 전기적 연결을 차단시킨다.Specifically, when the dual input/output DC-
2차 전지(140)에 저장된 전기 에너지의 방전시에 외부로부터 수집된 전기 에너지의 유입을 막기 위한 것으로, 스위치(120)에 의해 부하단에 공급되는 전압의 안정성을 보장할 수 있다.This is to prevent the inflow of electric energy collected from the outside when the electric energy stored in the
반면, 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)가 2차 전지(140)에 저장된 전기 에너지를 변환하여 부하단으로 방전시키지 않는 경우, 스위치(120)는 입력부(110)와 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)를 전기적으로 연결시켜, 하베스팅된 에너지로 2차 전지(140)가 충전되도록 한다.On the other hand, when the dual input/output DC-
제어기(미도시)는 에너지 하베스터의 동작 모드에 따라 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)와 스위치(120)의 동작을 제어한다. 에너지 하베스터의 동작 모드는 충전 모드와 방전 모드로 구분된다.A controller (not shown) controls the operation of the dual input/output DC-
제어기에 의한 에너지 하베스터의 동작 제어 과정에 대해, 이하에서 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 입출력 변환기 기반 에너지 하베스터 제어 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.An operation control process of the energy harvester by the controller will be described in detail below with reference to FIG. 3 . 3 is a flowchart provided to explain a method for controlling a dual input/output converter-based energy harvester according to another embodiment of the present invention.
먼저, 에너지 하베스터가 충전 모드로 동작하여야 하는 경우(S210-Y), 제어기는 입력부(110)와 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)가 전기적으로 도통되도록 스위치(120)를 제어하여, 스위치(120)를 단락시킨다(S220).First, when the energy harvester needs to operate in the charging mode (S210-Y), the controller controls the
충전 모드는 에너지 하베스터의 2차 전지(140)를 충전하여 주는 모드이다. S220단계에 의해. 입력부(110)로 입력되는 하베스팅된 전기 에너지가 스위치(120)를 통해 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)로 전달된다.The charging mode is a mode for charging the
그리고, 제어기는 스위치(120)에 연결되어 있는 입력단과 2차 전지(140)에 연결되어 있는 출력단이 활성화 되도록 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)를 제어한다(S230).Then, the controller controls the dual input/output DC-
아울러, 제어기는 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)가 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 2차 전지(140)를 충전하기에 적합한 전압 레벨로 변환하도록 제어한다(S240).In addition, the controller controls the dual input/output DC-
이를 통해, 2차 전지(140)는 하베스팅된 에너지가 저장되어 충전된다.Through this, the
한편, 에너지 하베스터가 방전 모드로 동작하여야 하는 경우(S250-Y), 제어기는 입력부(110)와 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)가 전기적으로 차단되도록 스위치(120)를 제어하여, 스위치(120)를 개방시킨다(S260).On the other hand, when the energy harvester needs to operate in the discharge mode (S250-Y), the controller controls the
방전 모드는 에너지 하베스터의 2차 전지(140)에 충전된 전기 에너지를 부하단으로 인가하여 주는 모드이다. S260단계에 의해. 입력부(110)로 입력되는 하베스팅된 전기 에너지는 스위치(120)를 통해 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)로 인가되지 않게 된다.The discharge mode is a mode in which the electric energy charged in the
그리고, 제어기는 2차 전지(140)에 연결되어 있는 입력단과 부하단에 연결되어 있는 출력단이 활성화 되도록 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)를 제어한다(S270).Then, the controller controls the dual input/output DC-
아울러, 제어기는 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)가 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 부하단에서 요구하고 있는 전압 레벨로 변환하도록 제어한다(S280).In addition, the controller controls the dual input/output DC-
이를 통해, 2차 전지(140)에서 전기 에너지를 방전시켜 부하단으로 제공할 수 있게 된다.Through this, it is possible to discharge electrical energy from the
지금까지, 이중 입출력 변환기 기반 에너지 하베스터에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.So far, a preferred embodiment of the dual input/output converter-based energy harvester has been described in detail.
위 실시예에서, 에너지 하베스터의 동작 모드는 충전 모드와 방전 모드를 상정하였는데, 이들은 예시적인 것에 불과하므로, 다른 모드를 더 추가할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 입력부(110)를 통해 입력되는 하베스팅된 전기 에너지를 스위치(120)를 통해 이중 입/출력 DC-DC 변환기(130)를 거쳐 부하단으로 바로 전달하는 것이다. 부하단에 2차 전지가 구비되어 있는 경우에 유용할 수 있다.In the above embodiment, it is assumed that the operation mode of the energy harvester is a charging mode and a discharging mode, but these are only exemplary, and of course, other modes may be further added. For example, the harvested electrical energy input through the
본 발명의 실시예에서는, 종래에 사용되는 두 개의 DC-DC 변환기를 하나의 이중 입출력 변환기로 대체하여, 구성 회로의 개수와 인덕터의 개수를 반으로 줄였다.In the embodiment of the present invention, by replacing two conventionally used DC-DC converters with one dual input/output converter, the number of constituent circuits and the number of inductors are reduced by half.
본 발명의 실시예를 통해, 종래의 구조에서 주변 환경에서 수집된 에너지의 변환목적으로 사용된 DC-DC 변환기와 이를 충전 및 방전하기 위해 사용된 2차 전지를 위한 DC-DC 변환기의 추가 구비로 인하여 발생되는 회로의 크기 및 비용의 증가 측면에 대한 단점을 해결할 수 있으며, 변환효율의 개선효과를 얻을 수 있다.Through the embodiment of the present invention, the DC-DC converter used for the purpose of converting the energy collected in the surrounding environment in the conventional structure and the DC-DC converter for the secondary battery used for charging and discharging the same It is possible to solve the disadvantages in terms of an increase in the size and cost of the circuit caused by this, and an effect of improving the conversion efficiency can be obtained.
본 발명의 실시예에 의해, 회로 구성상의 크기나 효율이 향상되므로, 저전력 통신 반도체 회로와 함께 설계가 가능하다.According to the embodiment of the present invention, since the size and efficiency of the circuit configuration are improved, it is possible to design it together with a low-power communication semiconductor circuit.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다On the other hand, it goes without saying that the technical idea of the present invention can also be applied to a computer-readable recording medium containing a computer program for performing the functions of the apparatus and method according to the present embodiment. In addition, the technical ideas according to various embodiments of the present invention may be implemented in the form of computer-readable codes recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may be any data storage device readable by the computer and capable of storing data. For example, the computer-readable recording medium may be a ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical disk, hard disk drive, or the like. In addition, computer-readable codes or programs stored in a computer-readable recording medium may be transmitted through a network connected between computers.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims Various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
110 : 입력부
120 : 스위치
130 : 이중 입/출력 DC-DC 변환기
140 : 2차 전지110: input unit
120: switch
130: dual input/output DC-DC converter
140: secondary battery
Claims (12)
전기 에너지를 저장하는 2차 전지;
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 2차 전지에 저장하고, 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달하는 변환기;를 포함하고,
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제1 입력단;
2차 전지에서 방전되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제2 입력단;
전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 2차 전지로 출력하기 위한 제1 출력단;
전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 부하로 출력하기 위한 제2 출력단;을 포함하며,
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 2차 전지에 저장하는 충전 모드에서는, 제1 입력단과 제1 출력단이 활성화되고,
2차 전지에 저장된 전기 에너지를 부하로 방전시키는 방전 모드에서는, 제2 입력단과 제2 출력단이 활성화되는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터.
an input unit receiving electrical energy generated by collecting energy from the surrounding environment;
a secondary battery for storing electrical energy;
a converter that converts the voltage level of electrical energy input through the input unit and stores it in the secondary battery, converts the voltage level of electrical energy discharged from the secondary battery and transfers it to the load; and
converter,
a first input terminal for receiving electrical energy input through the input unit;
a second input terminal for receiving electrical energy discharged from the secondary battery;
a first output stage for outputting the converted electrical energy to the voltage level to the secondary battery;
a second output stage for outputting electrical energy converted in voltage level to a load; and
converter,
In the charging mode for storing electrical energy input through the input unit in the secondary battery, the first input terminal and the first output terminal are activated,
In a discharge mode for discharging the electrical energy stored in the secondary battery to the load, the energy harvester, characterized in that the second input terminal and the second output terminal is activated.
변환기는,
하나의 소자로 구현되는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터.
The method according to claim 1,
converter,
An energy harvester, characterized in that it is implemented as a single device.
입력부와 변환기 간의 전기적 연결을 스위칭하는 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터.
The method according to claim 1,
Energy harvester further comprising; a switch for switching the electrical connection between the input unit and the converter.
스위치는,
변환기가 2차 전지에 저장된 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 방전시키는 경우에는, 입력부와 변환기 간의 전기적 연결을 차단시키는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터.
4. The method according to claim 3,
switch is,
When the converter converts the voltage level of electrical energy stored in the secondary battery and discharges it to the load, the energy harvester cuts off the electrical connection between the input unit and the converter.
스위치는,
변환기가 2차 전지에 저장된 전기 에너지의 전압 레벨를 변환하여 부하로 방전시키지 않는 경우에는, 입력부와 변환기를 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터.
5. The method according to claim 4,
switch is,
When the converter converts the voltage level of the electrical energy stored in the secondary battery and does not discharge it to the load, the energy harvester electrically connects the input unit and the converter.
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지와 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지를, 각기 다른 전압 레벨로 변환하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터.
The method according to claim 1,
converter,
An energy harvester for converting electrical energy input through an input unit and electrical energy discharged from the secondary battery into different voltage levels.
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터.
9. The method of claim 8,
converter,
Energy harvester, characterized in that the voltage level of the electrical energy input through the input unit can be converted and transmitted to the load.
변환기가, 입력되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 2차 전지에 저장하는 단계;
변환기가, 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달하는 단계;를 포함하고,
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제1 입력단;
2차 전지에서 방전되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제2 입력단;
전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 2차 전지로 출력하기 위한 제1 출력단;
전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 부하로 출력하기 위한 제2 출력단;을 포함하며,
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 2차 전지에 저장하는 충전 모드에서는, 제1 입력단과 제1 출력단이 활성화되고,
2차 전지에 저장된 전기 에너지를 부하로 방전시키는 방전 모드에서는, 제2 입력단과 제2 출력단이 활성화되는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 제어 방법.
receiving, by the input unit, electrical energy generated by collecting energy from a surrounding environment;
converting, by the converter, a voltage level of input electrical energy and storing the converted voltage level in a secondary battery;
Containing, by the converter, converting the voltage level of electrical energy discharged from the secondary battery to a load;
converter,
a first input terminal for receiving electrical energy input through the input unit;
a second input terminal for receiving electrical energy discharged from the secondary battery;
a first output stage for outputting the converted electrical energy to the voltage level to the secondary battery;
a second output stage for outputting electrical energy converted in voltage level to a load; and
converter,
In the charging mode for storing electrical energy input through the input unit in the secondary battery, the first input terminal and the first output terminal are activated,
In the discharging mode for discharging the electrical energy stored in the secondary battery to the load, the energy harvesting control method, characterized in that the second input terminal and the second output terminal are activated.
입력부와 변환기 간의 전기적 연결을 스위칭하는 스위치;를 포함하고,
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제1 입력단;
2차 전지에서 방전되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제2 입력단;
전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 2차 전지로 출력하기 위한 제1 출력단;
전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 부하로 출력하기 위한 제2 출력단;을 포함하며,
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 2차 전지에 저장하는 충전 모드에서는, 제1 입력단과 제1 출력단이 활성화되고,
2차 전지에 저장된 전기 에너지를 부하로 방전시키는 방전 모드에서는, 제2 입력단과 제2 출력단이 활성화되는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스터.
The electrical energy generated by collecting energy from the surrounding environment is converted to the voltage level of the electrical energy input through the input unit and stored in the secondary battery, and the voltage level of the electrical energy discharged from the secondary battery is converted to a load Transducing converter; and
a switch for switching the electrical connection between the input unit and the converter;
converter,
a first input terminal for receiving electrical energy input through the input unit;
a second input terminal for receiving electrical energy discharged from the secondary battery;
a first output stage for outputting the converted electrical energy to the voltage level to the secondary battery;
a second output stage for outputting electrical energy converted in voltage level to a load; and
converter,
In the charging mode for storing electrical energy input through the input unit in the secondary battery, the first input terminal and the first output terminal are activated,
In a discharge mode for discharging electrical energy stored in the secondary battery to a load, the energy harvester, characterized in that the second input terminal and the second output terminal are activated.
변환기가, 하베스팅된 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 2차 전지에 저장하는 단계;
스위치가, 입력부와 변환기가 전기적으로 차단되도록 스위칭하는 단계;
변환기가, 2차 전지에서 방전되는 전기 에너지의 전압 레벨을 변환하여 부하로 전달하는 단계;를 포함하고,
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제1 입력단;
2차 전지에서 방전되는 전기 에너지를 입력 받기 위한 제2 입력단;
전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 2차 전지로 출력하기 위한 제1 출력단;
전압 레벨이 변환된 전기 에너지를 부하로 출력하기 위한 제2 출력단;을 포함하며,
변환기는,
입력부를 통해 입력되는 전기 에너지를 2차 전지에 저장하는 충전 모드에서는, 제1 입력단과 제1 출력단이 활성화되고,
2차 전지에 저장된 전기 에너지를 부하로 방전시키는 방전 모드에서는, 제2 입력단과 제2 출력단이 활성화되는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 제어 방법.
switching, by the switch, so that an input unit to which the harvested electrical energy is input and a converter converting a voltage level of the input electrical energy are electrically connected;
converting, by the converter, the voltage level of the harvested electrical energy and storing it in a secondary battery;
switching the switch so that the input unit and the converter are electrically cut off;
Containing, by the converter, converting the voltage level of electrical energy discharged from the secondary battery to a load;
converter,
a first input terminal for receiving electrical energy input through the input unit;
a second input terminal for receiving electrical energy discharged from the secondary battery;
a first output stage for outputting the converted electrical energy to the voltage level to the secondary battery;
a second output stage for outputting electrical energy converted in voltage level to a load; and
converter,
In the charging mode for storing electrical energy input through the input unit in the secondary battery, the first input terminal and the first output terminal are activated,
In the discharging mode for discharging the electrical energy stored in the secondary battery to the load, the energy harvesting control method, characterized in that the second input terminal and the second output terminal are activated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190145679A KR102266289B1 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | Energy Harvester with Dual Input/Output Converter |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190145679A KR102266289B1 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | Energy Harvester with Dual Input/Output Converter |
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|---|---|
| KR20210058346A KR20210058346A (en) | 2021-05-24 |
| KR102266289B1 true KR102266289B1 (en) | 2021-06-17 |
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ID=76153202
Family Applications (1)
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| KR1020190145679A KR102266289B1 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | Energy Harvester with Dual Input/Output Converter |
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|---|---|
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101798324B1 (en) | 2016-03-18 | 2017-11-15 | 연세대학교 산학협력단 | Method and Apparatus For DC-DC Convertion in Usage Energy Harvesting |
| KR101926455B1 (en) | 2017-07-21 | 2018-12-07 | 재단법인 대구경북첨단의료산업진흥재단 | Portable integration device for harvesting energy |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101491794B1 (en) * | 2013-07-29 | 2015-02-23 | 건국대학교 산학협력단 | A energy supply system associated with electric home appliance and control method thereof |
| KR20170084407A (en) * | 2016-01-11 | 2017-07-20 | 한국전자통신연구원 | Battery charging system |
| KR102327132B1 (en) * | 2017-11-16 | 2021-11-17 | 한국전자기술연구원 | Energy harvesting system using more than two kinds of ambient energy |
| KR102515128B1 (en) * | 2018-01-25 | 2023-03-28 | 엘지이노텍 주식회사 | Energy storage system including dc-dc converter and electricity providing system including the same and control method of the same |
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2019
- 2019-11-14 KR KR1020190145679A patent/KR102266289B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101798324B1 (en) | 2016-03-18 | 2017-11-15 | 연세대학교 산학협력단 | Method and Apparatus For DC-DC Convertion in Usage Energy Harvesting |
| KR101926455B1 (en) | 2017-07-21 | 2018-12-07 | 재단법인 대구경북첨단의료산업진흥재단 | Portable integration device for harvesting energy |
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|---|---|
| KR20210058346A (en) | 2021-05-24 |
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