KR102269649B1 - 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로 및 에너지 관리방법 - Google Patents

마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로 및 에너지 관리방법 Download PDF

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Abstract

마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 이동에 의해 마찰식 나노 발전기의 2개의 전극층사이에 유도 정전기 전하를 생성시킨 후, 상기 2개의 전극층을 순시적으로 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성하기 위한 펄스 전류 제어스위치; 상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지를 축적하기 위한 중간 에너지 축적소자; 및 상기 중간 에너지 축적소자로부터 출력된 전기에너지를 축적하기 위한 목표 에너지 축적소자;를 포함하는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로 및 에너지 관리방법을 제공한다. 펄스 전류 제어스위치를 설치하므로써, 마찰식 나노 발전기의 출력전류가 작은 단점을 해소할 수 있고, 순시적 펄스 대전류를 출력하여, 순시적 출력전력을 향상시킬 수 있으며, 또한, 에너지 전환 및 축적과정중의 매체로서 유도성특성을 가지는 소자를 설치하므로써, 마찰식 나노 발전기(TENG)의 효율적인 에너지 축적을 실현할 수 있다.

Description

마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로 및 에너지 관리방법
본 발명은 기계적 에너지를 전기에너지로 전환하는 기술분야에 관한 것으로, 특히 기계적 에너지를 전기에너지로 전환할 수 있는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로 및 관리방법에 관한 것이다.
기계적 에너지는 광범위하게 존재하는 에너지형태로서, 파도, 바람에너지, 각종 운동물체의 운동에너지, 및 걷기, 달리기, 뛰기와 같은 인체운동 등 형태가 포함된다. 이런 기계적 에너지는 광범위하게 존재하지만, 종종 무시당하고 이를 이용할 수 있는 효과적인 수집수단이 없어 낭비되는 것이 현실이다.
현재, 기계적 에너지를 전기에너지로 전환하는 발전기에 이용되는 원리로는, 주로 정전기 유도, 전자기 유도 및 특수재료의 압전성 등이 있다. 하지만, 이미 발명된 정전기 유도 발전기는, 부피가 크고 적용성이 좁은 등 단점이 있고, 전자기 유도 발전기 및 압전식 발전기는 보편적으로 구조가 복잡하고 재료에 대한 요구가 높고 코스트 또한 높은 등 단점이 있다. 마찰식 나노 발전기는 최근에 발명된 기계적 에너지를 전기에너지로 전환하는 신규방식이다. 그러나, 마찰식 나노 발전기는 출력전류 및 출력전력이 낮은 단점이 있고, 에너지 축적효율 또한 상당히 낮아 실용에는 어려움이 있다.
본 발명은 펄스 전류 제어스위치를 통해 마찰식 나노 발전기의 출력을 순시적인 높은 전력으로 변환하는 전기 펄스의 에너지 관리방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은, 마찰식 나노 발전기에 의해 생성된 정전기에너지를 효율적으로 축적할 수 있고 전자 장치를 위해 지속적인 전원을 제공하는 에너지 관리회로 및 에너지 관리방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 이동에 의해 마찰식 나노 발전기의 2개의 전극층사이에 유도 정전기 전하를 생성시킨 후, 상기 2개의 전극층을 순시적으로 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성하기 위한 펄스 전류 제어스위치; 상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지를 축적하기 위한 중간 에너지 축적소자; 및 상기 중간 에너지 축적소자로부터 출력된 전기에너지를 축적하기 위한 목표 에너지 축적소자;를 포함하는, 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로를 제공한다.
바람직하게는, 상기 펄스 전류 제어스위치는 상기 2개의 전극층사이의 전위차가 가장 클 때 상기 펄스 전류 제어스위치가 온 되는 위치에 설치되어 있다.
바람직하게는, 2개의 상기 펄스 전류 제어스위치를 포함하고, 각각의 상기 펄스 전류 제어스위치는 개별적으로 상기 2개의 전극층이 순시적으로 접속되도록 제어하고, 2개의 상기 펄스 전류 제어스위치가 각각 온 될 때, 상기 중간 에너지 축적소자의 양단과 상기 2개의 전극층의 연결은 반대된다.
바람직하게는, 상기 펄스 전류 제어스위치는 접촉식 스위치이고, 2개의 컨덕터와 2개의 접촉단자를 포함하고, 상기 컨덕터와 접촉단자는 각각 상기 마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분에 설치되어 상기 마찰식 나노 발전기의 상대적인 운동에 따라 동기적으로 상대적으로 운동하고, 2개의 상기 컨덕터는 상기 중간 에너지 축적소자에 연결되고, 상기 2개의 접촉단자는 각각 상기 2개의 전극층에 연결되고, 상기 2개의 컨덕터가 상기 2개의 접촉단자에 접촉되면, 상기 접촉식 스위치는 온 된다.
바람직하게는, 2개의 상기 접촉식 스위치를 포함하고, 2개의 상기 접촉식 스위치는 상기 2개의 컨덕터를 공유한다.
바람직하게는, 상기 중간 에너지 축적소자는 인덕턴스 소자이다.
바람직하게는, 상기 인덕턴스 소자의 인덕턴스의 범위는 1μH 내지 100H사이이고, 1mH 내지 50H사이가 보다 바람직하고, 100mH 내지 20H사이가 더욱 바람직하다.
바람직하게는, 상기 목표 에너지 축적소자는 캐패시턴스 소자이다.
바람직하게는, 상기 캐패시턴스 소자는 다이오드와 연결 된 후 상기 중간 에너지 축적소자에 병렬연결된다.
바람직하게는, 상기 캐패시턴스 소자의 캐패시턴스의 범위는 1μF 내지 100mF 사이이고, 100μF 내지 50mF 사이가 보다 바람직하고, 500μF 내지 20mF사이가 더욱 바람직하다.
바람직하게는, 상기 마찰식 나노 발전기는 2개의 전극층을 포함하고, 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 기본적인 운동모드는 수직접촉분리모드(CS), 평행슬라이드모드(LS), 1전극접촉구조(SEC), 마찰층자유이동구조(SFT), 또는 접촉식 마찰층자유이동구조(CFT)이다.
나아가서, 본 발명은 마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 이동에 의해, 마찰식 나노 발전기의 2개의 전극층사이에 유도 정전기 전하를 생성시키는 단계; 상기 2개의 전극층을 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성하고, 상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지를 중간 에너지 축적소자에 축적하는 단계; 및 상기 중간 에너지 축적소자중의 전기에너지를 목표 에너지 축적소자에 전송하는 단계;를 포함하는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분에 펄스 전류 제어스위치를 설치하므로써, 상기 2개의 전극층을 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성한다.
바람직하게는, 상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지는 인덕턴스 소자에 축적된다.
바람직하게는, 상기 인덕턴스 소자중의 전기에너지를 캐패시턴스 소자에 전송하고, 다이오드를 설치하여 전류방향을 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 에너지를 축적하기 위한 매체로서 인덕터 등의 유도성특성을 가지는 소자를 사용하므로써, 에너지를 마찰식 나노 발전기로부터 캐퍼시터나 전지 등의 에너지 축적소자에 축적하는 축적효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 기계적 스위치를 통해 에너지의 전환 및 축적과정을 촉발하므로써, 복잡한 스위치제어회로를 설치할 필요가 없고, 코스트를 절감하고 응용범위 및 대응유연성을 증대할 수 있다.
또한, 펄스 전류 제어스위치를 설치하므로써, 동일한 마찰식 나노 발전기를 사용할 경우, 출력전류 및 출력전력을 대폭 높일수 있고, 마찰식 나노 발전기의 대전류,대전력 용도로의 응용을 넓힐 수 있다.
도면의 도시를 통해, 본 발명의 목적, 특징, 및 장점은 더욱 명확해질 것이다. 각 도면에 있어서, 동일한 부호는 동일한 부분을 의미한다. 도면은 실제 사이즈에 비례하여 작성된 것이 아니며, 본 발명의 취지를 나타내는데 초점을 맞추고 있다.
도 1은 본 발명에 의해 제공되는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로의 구성모식도이다.
도 2는 마찰식 나노 발전기의 기본적인 운동모드의 구성모식도이다.
도 3 내지 도 7은 마찰식 나노 발전기와 접촉식 스위치의 일 실시예의 구성모식도이다.
도 8 내지 도 12는 에너지 관리회로에 마찰식 나노 발전기를 사용한 회로구성모식도이다.
도 13은 구체적인 에너지 관리회로에 있어서 에너지 축적효율의 시간에 따른 변화를 나타내는 그래프이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예의 기술안에 대해, 본 발명의 실시예의 도면을 참조하면서 명확하게, 그리고 전반적으로 기술한다. 기술된 실시예는 본 발명의 일부의 실시예에 지나지 않으며, 전부의 실시예가 아니다. 본 발명의 실시예에 기초하여, 당업자가 창조적인 노동없이 얻을수 있는 모든 실시예도 본 발명의 보호범위에 포함된다.
이하, 모식도를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 상세히 설명함에 있어서, 설명의 편리를 위해, 상기의 모식도는 예시적인 것으로서, 발명의 보호범위는 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 의해 제공되는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로의 대표적인 구성은, 도 1에 도시된 바와 같이, 마찰식 나노 발전기(TENG)의 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 이동에 의해, 마찰식 나노 발전기의 2개의 전극층사이에 유도 정전기전하를 생성시킨 후, 상기 2개의 전극층을 순시적으로 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성하기 위한 펄스 전류 제어스위치; 상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지를 축적하기 위한 중간 에너지 축적소자; 및 상기 중간 에너지 축적소자로부터 출력된 전기에너지를 축적하기 위한 목표 에너지 축적소자;를 포함한다.
펄스 전류 제어스위치는 마찰식 나노 발전기(TENG)자체의 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 이동에 의해, 펄스 전류 제어스위치로 하여금 "온"과 "오프"의 2개의 다른 상태에 처하도록 하여 전류를 생성하기 위한 제어에 사용되도록 하며, 펄스 전류 제어스위치가 온 될 때, 2개의 전극층사이에 하나의 순시적인 대전류,대전력의 전기 펄스를 생성시킨다.
본 발명의 에너지 관리회로는 펄스 전류 제어스위치를 설치하므로써, 마찰식 나노 발전기의 출력전류가 작은 단점을 해소할 수 있고, 순시적 펄스 대전류를 출력하여 순시적출력전력을 높일수 있으며, 유도성특성을 가지는 중간 에너지 축적소자를 통해 펄스 대전류의 에너지를 전하축적기능을 가지는 목표 에너지 축적소자에 전송하고, 에너지 전환 및 축적과정중의 매체로서 유도성특성을 가지는 소자를 설치하므로써, 마찰식 나노 발전기(TENG)의 효율적인 에너지 축적을 실현할 수 있다.
본 발명에 의해 제공되는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로에는, 기존의 마찰식 나노발전의 구성이 전부 적용가능하며, 여기에서는, 5종류의 기본적인 구성 또는 운동모드를 도2에 도시한다.
5종류의 기본적인 구성에는, 수직접촉분리모드(CS),평행슬라이드모드(LS),1전극접촉구조(SEC), 슬라이드식 마찰층자유이동구조(SFT), 및 접촉식 마찰층자유이동구조(CFT)가 있다. 이하에서는, 각종 모드의 마찰식 나노 발전기의 대표적인 구성에 대해, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명하기로 한다.
수직접촉분리모드(CS)의 마찰식 나노 발전기는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1 부품은 마찰층(a2)과 마찰층(a2)위에 설치된 제1 전극층(a1)을 포함하고, 제2 부품은 제2 전극층(a3)을 포함하고, 제1 부품과 제2 부품이 서로 수직으로 접촉, 분리하는 상대적인 운동을 진행할 때, 제2 전극층(a3)은 다른 하나의 마찰층으로도 작용하여 마찰층(a2)과 서로 접촉, 분리하고, 마찰층(a2)의 재료는 제2 전극층(a3)의 재료와 다르고, 제1 전극층(a1)과 제2 전극층(a3)은 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층(a2)과 제2 전극층(a3)이 서로 분리하여 제1 전극층(a1)과 제2 전극층(a3)사이의 전위차(전하량)가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1 전극층(a1)과 제2 전극층(a3) 사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하도록 구성된다.
평행슬라이드모드(LS)의 마찰식 나노 발전기는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1 부품은 마찰층(b2)과 마찰층(b2)위에 설치된 제1 전극층(b1)을 포함하고, 제2 부품은 제2 전극층(b3)을 포함하고, 제1 부품과 제2 부품이 서로 평행되게 슬라이딩 할 때, 제2 전극층(b3)은 다른 하나의 마찰층으로도 작용하여, 마찰층(b2)과 서로 슬라이드 마찰이 발생하고, 마찰층(b2)의 재료는 제2 전극층(b3)의 재료와 다르고, 제1 전극층(b1)과 제2 전극층(b3)은 마찰식 나노 발전기의 출력단자로서 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층(b2)과 제2 전극층(b3)이 서로 슬라이드 마찰을 통해 위치가 어긋나므로써 제1 전극층(b1)과 제2 전극층(b3)사이의 전위차(전하량)가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1 전극층(b1)과 제2 전극층(b3) 사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하도록 구성된다.
1전극접촉구조(SEC)의 마찰식 나노 발전기는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1 부품은 마찰층(c2)츨 포함하고, 제2 부품은 제1 전극층(c1)과 제2 전극층 또는 등전위(c3)를 포함하고, 마찰층(c2)과 제2 부품의 제1 전극층(c1)이 서로 수직으로 접촉, 분리하거나 또는 상대적인 슬라이딩 운동을 진행할 때, 마찰층(c2)의 재료는 제1 전극층(c1)의 재료와 다르고, 제1 전극층(c1)과 제2 전극층(c3)은 마찰식 나노 발전기의 출력단자로서 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층(c2)과 제2 전극층(c3)이 서로 슬라이드 마찰을 통해 위치가 어긋나므로써 제1 전극층(c1)과 제2 전극층(c3) 사이의 전위차(전하량)가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1 전극층(c1)과 제2 전극층(c3)사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하도록 구성된다.
슬라이드식 마찰층자유이동구조(SFT)의 마찰식 나노 발전기는, 도 2d에 도시된 바와 같이, 2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1 부품은 마찰층(d2)을 포함하고, 제2 부품은 서로 이격되어 있는 제1 전극층(d1)과 제2 전극층(d3)을 포함하고, 제1 부품과 제2 부품이 서로 슬라이딩 할 때, 마찰층(d2)은 제1 전극층(d1)으로부터 제2 전극층(d3)으로 슬라이딩하고, 제1 전극층(d1)과 제2 전극층(d3)은 다른 하나의 마찰층으로서 작용하고, 마찰층(d2)의 재료는 제1 전극층(d1) 및 제2 전극층(d3)의 재료와 다르고, 제1 전극층(d1)과 제2 전극층(d3)은 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층(d2)이 제1전극층(d1)과 제2전극층(d3)사이에서 슬라이딩 할 경우, 제1 전극층(d1)과 제2 전극층(d3)사이의 전위차(전하량)가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1 전극층(d1)과 제2 전극층(d3) 사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하도록 구성된다.
접촉식 마찰층자유이동구조(CFT)의 마찰식 나노 발전기는, 도 2e에 도시된 바와 같이, 2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1 부품은 마찰층(e2)을 포함하고, 제2 부품은 서로 이격되어 있는 제1 전극층(e1)과 제2 전극층(e3)을 포함하고, 마찰층(e2)은 제1 전극층(e1)과 제2 전극층(e3)사이에 설치되어 2개의 전극층사이에서 운동하므로써 2개의 전극층과 각각 서로 접촉, 분리하고, 제1 전극층(e1) 또는 제2 전극층(e3)은 다른 하나의 마찰층으로서 작용하고, 마찰층(e2)의 재료는 제1 전극층(e1) 및 제2 전극층(e3)의 재료와 다르고, 제1 전극층(e1)과 제2 전극층(e3)은 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층(e2)이 2개의 전극층사이에서 운동하면서 2개의 전극층과 각각 서로 접촉, 분리하여 제1 전극층(e1)과 제2 전극층(e3)사이의 전위차(전하량)가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1 전극층(e1)과 제2 전극층(e3)사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하도록 구성된다.
슬라이드식 마찰층자유이동구조(SFT)와 접촉식 마찰층자유이동구조(CFT)는, 모두 마찰층 자유이동모드의 마찰식 나노 발전기이다. 마찰식 나노 발전기의 4종류의 동작모드에 대해, 각 종류의 모드에 있어서, 대응하는 기계적 촉발조건에 적응하기 위한 서로 다른 구조설계 및 재료선택이 존재함은 이미 증명된 사실이다.
도 2에 도시된 5종류의 구성의 마찰식 나노 발전기는, 모두 펄스 전류 제어스위치와 조합하여 순시적 펄스전류를 생성할 수 있는 바, 이하에서는, 슬라이드식 마찰층자유이동구조(SFT)의 마찰식 나노 발전기를 예로 들어, 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로 및 에너지 관리방법을 설명하고, 나머지 4종류의 구성의 마찰식 나노 발전기도 이를 참조할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 펄스 전류 제어스위치에는 접촉식 스위치가 사용되고, 중간 에너지 축적소자에는 인덕턴스 소자가 사용되고, 목표 에너지 축적소자에는 캐패시턴스 소자가 사용된다. 다른 실시예에 있어서는, 같은 기능을 실현할 수만 있다면 다른 스위치와 인덕턴스 소자를 선택할 수 도 있고, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 않는다. 캐패시턴스 소자는 캐퍼시터나 전지 등 일반적인 전기에너지 축적소자일 수 있다.
도 3은 슬라이드식 마찰층자유이동구조(SFT)의 마찰식 나노 발전기(TENG)의 대표적인 구성이고, 제1 기판(401)과, 제1 기판(401)의 하면에 설치된 제1 마찰층(402)과, 제2 기판(501)과, 제2 기판의 상면에 설치된 마찰층으로서의 제1 및 제2 전극층(502,503)과, 제1 접촉식 스위치와 제2 접촉식 스위치의 2개의 접촉식 스위치를 포함하고, 제1 접촉식 스위치는 접촉단자(101,201)를 포함하고, 제2 접촉식 스위치는 접촉단자(102,202)를 포함하고, 2개의 컨덕터(301,302)는 2개의 스위치에 의해 공유되며, 2개의 컨덕터(301,302)은 제1기판의 상면에 연결되어, 제1 기판(401)을 따라 운동할 수 있고, 접촉단자(101,102)는 모두 제1전극층(502)에 접속되어 있고, 접촉단자(201,202)는 모두 제2 전극층(503)에 접속되어 있고, 컨덕터(301,302)가 접촉단자(101,202) 또는 접촉단자(102,202)중의 어느 접촉단자와 접촉하게 되면, 접촉식 스위치는 온 되고, 접촉식 스위치가 온 되면, 제1 전극층(502)와 접촉단자(101 또는 102)는 컨덕터(301,302)사이 및 제2 전극층(503)과 접촉단자(201 또는 202)사이를 통해 순간적 펄스 전기적신호를 출력한다.
본 발명에 있어서, 2개의 접촉식 스위치의 2개의 접촉단자(101,201 및 102,202)를 마찰식 나노 발전기에 고정하기 위해서는, 복수의 형태가 있는바, 여기에서는, 2개의 접촉단자의 거리가 컨덕터(301,302)를 2개의 접촉단자에 각각 접촉시킬 수만 있다면 특별히 한정되지 않고, 접촉식 스위치의 구성은 복수의 선택이 있으며, 컨덕터는 컨덕트 시트 또는 핀일수 있고, 접촉단자는 컨덕트 시트 또는 컨덕트 포인트일 수 있다. 컨덕터(301,302) 또는 2개의 접촉단자(101,201 및 102,202)의 재료는, 금속 또는 합금으로부터 선택할 수 있고, 상기 금속은 금, 은, 백금, 알루미늄, 니켈, 구리, 티타늄, 크롬 또는 셀라늄으로부터 선택할 수 있고, 상기 합금은 금, 은, 백금, 알루미늄, 니켈, 구리, 티타늄, 크롬 또는 셀라늄으로 구성된 합금, 스테인레스로부터 선택할 수 있다.
컨덕터와 제1 기판은 하나의 절연재에 의해 연결되고, 절연재는 유기 유리 일수 있고, 핫멜트형 접착제에 의해 접착된다. 횡방향의 외력이 제1 기판(401)에 작용하게 되면, 제1 기판은 횡방향으로 이동하여, 제1 마찰층(402)의 하면을 제2 마찰층(502,503)의 상면에서 슬라이딩하도록 하며, 제1 기판이 외력을 받지 않는 자연상태에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 자연상태에서 컨덕터(301,302)는 제2 마찰층의 중간위치에 위치하고, 외력의 작용에 의해 제1 기판이 제2 기판(501)에 대해 한쪽으로 슬라이딩하여 컨덕터(301,302)가 접촉단자(102,202)와 접촉하게 되면(도 5에 도시된 상태), 이 때, 접촉식 스위치는 온 되고, 제1 전극층(502)과 제2 전극층(503)은 접속되어 중간 에너지 축적소자를 연결하게 되고, 제1 기판이 제2 기판에 대해 다른 쪽으로 슬라이딩하여 컨덕터(301,302)가 접촉단자(101,201)와 접촉하게 되면(도7에 도시된 상태), 이때, 접촉식 스위치는 온 되고, 제1전극층(502)과 제2전극층(503)은 다시 접속하게 된다. 제1기판의 슬라이딩 중, 컨덕터(301,302)는 2개의 접촉단자(제1접촉단자(101,201) 및 제2접촉단자(102,202))중 어느 한 접촉단자와도 접촉하지 않고, 제1 전극층(502)과 제2 전극층(503)를 차단하며, 이 때, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 마찰식 나노 발전기는 단로상태에 있게 된다. 제1기판의 슬라이딩 중, 상기 컨덕터(301,302)의 이동가능한 거리는 상기 2개의 스위치의 접촉단자(101,201와 102,202)사이의 설정거리보다 작다. 상기 접촉식 스위치는 2개의 전극층사이의 전위차(전하축적량)가 가장 크게 될 때 상기 접촉식 스위치가 온 되는 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 이 때, 컨덕터(301,302)의 이동가능한 거리는 접촉단자(101,201와 102,202)사이의 설정거리와 같다. 다시 말하면, 제1 기판의 하면과 제2 기판의 상면이 오른쪽에서 접촉하여 일치하게 되면, 컨덕터(301,302)는 제1스위치의 접촉단자(101,201)에 접촉하고, 제1 기판의 하면과 제2 기판의 상면이 왼쪽에서 접촉하여 일치하게 되면, 컨덕터(301,302)는 제2 스위치의 접촉단자(102,202)에 접촉하게 된다. 2개의 스위치의 접촉단자사이의 설정거리는 50mm 내지 200mm일 수 있다. 마찰식 나노 발전기의 제1 전극층(502)과 접촉식 스위치 사이(또는, 제2전극층(503)과 접촉식 스위치사이)에 마찰식 나노 발전기의 출력단자로서 급전이 필요한 부하(중간 에너지 축적소자, 예를 들어, 인덕턴스 소자)를 접속하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에너지 관리회로를 구성하고, 마찰식 나노 발전기의 2개의 부분의 왕복운동과정에서, 마찰식 나노 발전기의 전기적출력은 접촉스위치에 의해 제어된다. 접촉식 스위치가 오프 되면, 마찰식 나노 발전기는 단로상태로 되고, 부하에는 전류가 흐르지 않고, 접촉식 스위치가 온 되는 순간 마찰식 나노 발전기는 접속상태로 되어 순시적인 대전력출력을 생성한다.
상기 에너지 관리회로에 있어서, 컨덕터가 자연상태에 있을 때, 회로는 도 8에 도시된 바와 같이 단로상태이고, 컨덕터가 한쪽의 스위치의 접촉단자에 접촉하게 되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 컨덕터(301)는 접촉단자(101)에, 그리고 컨덕터(302)는 접촉단자(201)에 동시에 접속되어, 하나의 순시적인 대전류 및 전력출력이 생성됨과 동시에, 인덕턴스 소자(4)의 존재로 인해, 접촉식 스위치가 오프 된 후, 인덕턴스 소자(4)에 축적되어 있던 에너지는 점차적으로 방출되어, 도 10에 도시된 바와 같이, 다이오드(6)를 거쳐 캐퍼시터(5)를 지속적으로 충전할 수 있게 되고, 컨덕터(301)가 접촉단자(201)에, 그리고 컨덕터(302)가 접촉단자(202)에 동시에 접속하게 되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 과정과 동일한 하나의 순시적 대전류 및 전력출력이 생성되고, 인덕터에 축적되어 있던 에너지는 점차적으로 방출되어, 도 12에 도시된 바와 같이, 다이오드(6)를 거쳐 캐퍼시터(5)를 지속적으로 충전할 수 있다.
2개의 접촉식 스위치 중, 각 접촉식 스위치는 개별적으로 마찰식 나노 발전기(7)의 2개의 전극층(502 및 503)을 순시적으로 접속되도록 제어하고, 2개의 접촉식 스위치가 각각 온 될 때, 중간 에너지 축적소자(인덕턴스 소자(4))의 양단과 2개의 전극층(502 및 503)의 접속은 반대로 되므로써, 인덕턴스 소자에서 생성되는 전류방향이 동일하도록 보장한다. 도 9 내지 도 12에 있어서, 화살방향은 전류방향을 나타낸다.
본 발명의 마찰식 나노 발전기에 있어서, 제1 마찰층(402)과 제2 마찰층(502,503)은, 제1 마찰층(402)의 재료와 제2 마찰층(502,503)의 재료가 대전열에서 순서에 차이가 있다는 조건을 만족할 필요가 있다.
제1 마찰층(402)의 재료는 절연체 재료 또는 반도체 재료일 수 있는 바, 예를 들어, 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리디메틸실록산과 같은 일반적인 고분자 중합물, 비소화 갈륨, 인화 갈륨 등과 같은 재료일 수 있다. 제2 마찰층(502,503), 즉, 2개의 전극층은 일반적인 전기 전도성 재료를 사용할 수 있는 바, 예를 들어, 금속인 금, 은, 백금, ITO등의 전기 전도성 재료를 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 제1 기판과 제2 기판은 제1 마찰층, 제1 및 제2 전극층을 지지하는 부품으로서, 제1 기판의 재료는 특별히 한정되지 않으며, 전도체, 절연체 또는 반도체 일수 있는 바, 예를 들어, 알루미늄판 또는 실리콘 시트 일 수 있고, 제2 기판의 재료는 절연체여야 한다. 제1 기판과 제2 기판은 플렉시블 기판일 수 도 있고, 리지드 기판일 수도 있으며, 예를 들어, 고무판 또는 유리판 일 수 있다.
지지 및 고정작용만 하는 제1 기판(401), 제2 기판(501) 및 스위치하우징의 재료는 특별히 한정되지 않지만 절연체가 바람직하고, 유리, 유기유리, 폴리에틸렌판 또는 폴리염화비닐 등 절연체를 선택할 수 있다.
본 발명의 마찰식 나노 발전기 에너지 관리회로는 구조가 간단하고 제작방법이 간단하며, 재료가 특별히 한정되지 않고, 실제로 사용할 경우 간단한 고정 및 패캐징만으로도 파도, 바람에너지, 기계적 또는 인체의 운동 등에 의해 생성되는 기계적 에너지를 수집하는데 사용될 수 있으며, 광범한 실용적인 용도를 갖고 있다.
인덕턴스 소자의 인덕턴스(L)의 범위는, 1μH 내지 100H사이일 수 있고, 1mH 내지 50H 사이가 바람직하며, 100mH 내지 50H 사이가 보다 바람직하다. 캐패시턴스 소자의 캐패시턴스(C)의 범위는, 1μF 내지 100mF사이일 수 있고, 100μF 내지 50mF사이가 바람직하며, 500μF 내지 20mF 사이가 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 접촉식 스위치의 컨덕터 및 접촉단자는 모두컨덕트 시트를 사용하고 있으며, 컨덕터의 컨덕트 시트가 접촉단자의 컨덕트 시트에 접촉하게 되면, 접촉식 스위치는 온 된다. 2개의 컨덕트 시트사이에 보다 큰 접촉면적으로 접촉할 수 있으므로, 접촉식 스위치의 접촉저항을 저하시킬 수 있고, 대전류를 출력하는 경우에 사용될 수 있다. 도 3의 마찰식 나노 발전기를 참조하면, 접촉식 스위치의 컨덕터(301,302)는 컨덕트 시트이고, 2개의 스위치의 접촉단자(101, 201 및 102, 202)는 컨덕트 시트이고, 스위치 하우징에 고정되어, 컨덕트 시트가 어느 한 스위치의 접촉단자에 접촉하게 되면, 접촉식 스위치는 온 되어, 제1 전극층(502)과 제2 전극층(503)이 접속되고, 컨덕트 시트(301,302)가 제1 스위치의 접촉단자(101,201) 및 제2 스위치의 접촉단자(102,202) 중의 어느 한 컨덕트 시트와도 접촉하지 않을 경우, 제1 전극층(502)과 제2 전극층(503)은 차단된다.
접촉식 스위치는 컨덕트 시트와 컨덕터가 접촉하는 방식을 사용할 수 있는데, 상기 실시 예들 중에서 2개의 접촉단자를 컨덕트 포인트로 변경하기만 하면 되고, 다른 재료와 구성은 상기 실시 예와 동일하다. 여기에서는, 설명을 중복하지 않는다. 핀 또는 컨덕트 포인트를 사용하여 컨덕트 시트에 접촉시키는 접촉식 스위치는 보다 짧은 시간에 안정적인 접촉을 실현 할 수 있고, 접촉식 스위치의 속도를 높일 수 있으므로, 고주파수의 출력에 사용될 수 있다. 접촉식 스위치의 컨덕트 시트는 탄성을 가지는 것이 바람직하고, 컨덕트 시트가 컨덕트 시트(또는 핀, 컨덕트 포인트 등)에 접촉되면, 컨덕트 시트는 탄성변형되어, 컨덕터와 접촉단자사이의 양호한 전기적 접촉을 보장한다.
나아가서, 본 발명은 마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 이동에 의해, 마찰식 나노 발전기의 2개의 전극층사이에 유도 정전기 전하를 생성시키는 단계; 상기 2개의 전극층을 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성하고, 상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지를 중간 에너지 축적소자에 축적하는 단계; 및 상기 중간 에너지 축적소자중의 전기에너지를 목표 에너지 축적소자에 전송하는 단계;를포함하는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리방법을 제공한다.
상기 마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분에 접촉식 스위치와 같은 펄스 전류 제어스위치를 설치하므로써, 상기 2개의 전극층을 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지를 인덕턴스 소자에 축적할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 인덕턴스 소자중의 전기에너지를 다이오드를 거쳐 캐패시턴스 소자에 전송할 수도 있다. 도 8을 참조하면, 캐패시턴스 소자(5)와 다이오드(6)를 연결한 후, 중간 에너지 축적소자인 인덕턴스 소자(4)와 병렬연결한다.
이하, 하나의 실시 예를 예로 들어, 펄스 마찰 발전기의 제작과정 및 에너지 축적효율 테스트 결과를 설명한다.
우선, 유기유리를 재료로 사용하여, 레이저 다이싱을 이용하여 제1 기판(401), 제2 기판(501) 및 스위치 하우징을 가공한다. 제1 기판(401)의 하면에, 제1 마찰층(402)으로서 1개의 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌,Teflon)막을 접착시킨 후, 마그네트론 스퍼터링을 통해 제2 기판(501)의 상면에 두께100nm의 Au막을 증착하여 제1 전극층(502) 및 제2 전극층(503)으로 하고, 2개의 전극층사이는 간격을 두고 이격되어 있고, 전극층(502,503)은 제2 마찰층으로서의 역할도 한다. 6매의 Cu시트를 절단하여, 2개의 접촉식 스위치의 2개의 컨덕터와 4개의 접촉단자로 하고, 제1 기판위에 2개의 Cu시트를 고정하여 컨덕터(301,302)로 하고, 스위치 하우징상에 설정거리에 따라 나머지 4개의 Cu시트를 고정하여 2개의 접촉단자로 하고, 이중 2개의 Cu시트는 컨덕트 시트(101,102)로서 와이어를 통해 제1 전극층에 접속되고, 다른 2개의 Cu시트는 컨덕트 시트(201,202)로서 와이어를 통해 제2 전극층에 접속된다. 제1 기판,제2 기판 및 스위치 하우징을 도 3에 도시된 구성에 따라 연결하고 조립하여, 외력이 작용하지 않을 때, 중간 컨덕터가 제2 기판의 중간위치에 위치하도록 하고, 제1 기판에 외력이 작용할 때 PTFE막의 층은 전극층위에서 접촉하면서 슬라이딩할 수 있다. 도 8의 구성에 따라 인덕터(20H)와 캐퍼시터(33μC)를 연결한다.
도 13은 에너지 관리회로에 있어서, 제작된 마찰식 나노 발전기의 에너지 축적효율(Energy ratio)이 시간(Time(s))에 따라 변화하는 그래프로서, 시간이 지남에 따라 축적효율은 점차적으로 증가하다고 평탄하게 되고, 전압10V까지 충전되었을 때, 합계의 축적효율은 40%에 달하고, 전압24V까지 충전되었을 때, 합계의 축적효율은 60%에 달하고, 전압41V까지 충전되었을 때, 합계의 축적효율은 70%에 달하고, 미분축적효율은 전압이 증가함에 따라 증가하고, 22V보다 높게 된 후부터는, 축적효율이 79%에 달한다.
상술한 설명은 본 발명의 비교적 바람직한 실시 예일 뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 통상의 기술자들은, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위 내에서, 상기 개시된 방법 및 기술내용에 기초하여 본 발명에 대하여 여러가지 변경 및 개선을 진행할 수도 있고, 동등하게 변화시킨 균등 실시예로 변경할 수도 있다는 것을 이해할수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 한, 본 발명의 사상에 기초하여 상기 실시예에 대하여 진행한 간단한 수정, 균등한 변경 및 개선은 모두 본 발명의 기술방안이 보호하고자 하는 범위 내에 속한다.

Claims (21)

  1. 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로에 있어서,
    마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 이동에 의해 마찰식 나노 발전기의 2개의 전극층사이에 유도 정전기 전하를 생성시킨 후, 상기 2개의 전극층을 순시적으로 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성하기 위한 펄스 전류 제어스위치;
    상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지를 축적하기 위한 중간 에너지 축적소자; 및
    상기 중간 에너지 축적소자로부터 출력된 전기에너지를 축적하기 위한 목표 에너지 축적소자;
    를 포함하고,
    상기 에너지 관리 회로는 2개의 상기 펄스 전류 제어스위치를 포함하고, 각각의 상기 펄스 전류 제어스위치는 개별적으로 상기 2개의 전극층이 순시적으로 접속되도록 제어하고,
    2개의 상기 펄스 전류 제어스위치가 각각 온 될 때, 상기 중간 에너지 축적소자의 양단과 상기 2개의 전극층의 연결은 반대되는 것을 특징으로 하는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로.
  2. 제1항에 있어서,
    2개의 상기 펄스 전류 제어스위치는 모두 상기 2개의 전극층사이의 전위차가 가장 클 때 온 되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    2개의 상기 펄스 전류 제어스위치는 접촉식 스위치이고, 2개의 컨덕터와 2개의 접촉단자를 포함하고, 상기 컨덕터와 접촉단자는 각각 상기 마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분에 설치되어 상기 마찰식 나노 발전기의 상대적인 운동에 따라 동기적으로 상대적으로 운동하고, 2개의 상기 컨덕터는 상기 중간 에너지 축적소자에 연결되고, 상기 2개의 접촉단자는 각각 상기 2개의 전극층에 연결되고, 상기 2개의 컨덕터가 상기 2개의 접촉단자에 접촉되면, 상기 접촉식 스위치는 온 되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  4. 제3항에 있어서,
    2개의 상기 접촉식 스위치는 상기 2개의 컨덕터를 공유하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중간 에너지 축적소자는 인덕턴스 소자인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인덕턴스 소자의 인덕턴스의 범위는 1μH~100H사이인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 인덕턴스 소자의 인덕턴스의 범위는 1mH~50H사이인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 인덕턴스 소자의 인덕턴스의 범위는 100mH~20H사이인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 목표 에너지 축적소자는 캐패시턴스 소자인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 캐패시턴스 소자는 다이오드와 연결 된 후 상기 중간 에너지 축적소자에 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 캐패시턴스 소자의 캐패시턴스의 범위는 1μF~100mF사이인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 캐패시턴스 소자의 캐패시턴스의 범위는 100μF~50mF사이인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 캐패시턴스 소자의 캐패시턴스의 범위는 500μF~20mF사이인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 마찰식 나노 발전기는 2개의 전극층을 포함하고, 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 기본적인 운동모드는,
    2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1부품은 마찰층과 마찰층위에 설치된 제1전극층을 포함하고, 제2부품은 제2전극층을 포함하고, 제1부품과 제2부품이 서로 수직으로 접촉, 분리하는 상대적인 운동을 진행할 때, 제2전극층은 다른 하나의 마찰층으로도 작용하여 마찰층과 서로 접촉,분리하고, 마찰층의 재료는 제2전극층의 재료와 다르고, 제1전극층과 제2전극층은 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층과 제2전극층이 서로 분리하여 제1전극층과 제2전극층사이의 전위차가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1전극층과 제2전극층사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하는 수직접촉분리모드(CS),
    2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1부품은 마찰층과 마찰층위에 설치된 제1전극층을 포함하고, 제2부품은 제2전극층을 포함하고, 제1부품과 제2부품이 서로 평행되게 슬라이딩 할 때, 제2전극층은 다른 하나의 마찰층으로도 작용하여, 마찰층과 서로 슬라이드 마찰이 발생하고, 마찰층의 재료는 제2전극층의 재료와 다르고, 제1전극층과 제2전극층은 마찰식 나노 발전기의 출력단자로서 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층과 제2전극층이 서로 슬라이드 마찰을 통해 위치가 어긋나므로써 제1전극층과 제2전극층사이의 전위차가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1전극층과 제2전극층사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하는 평행슬라이드모드(LS),
    2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1부품은 마찰층을 포함하고, 제2부품은 제1전극층과 제2전극층 또는 등전위를 포함하고, 마찰층과 제2부품의 제1전극층이 서로 수직으로 접촉, 분리하거나 또는 상대적인 슬라이딩운동을 진행할 때, 마찰층의 재료는 제1전극층의 재료와 다르고, 제1전극층과 제2전극층은 마찰식 나노 발전기의 출력단자로서 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층과 제2전극층이 서로 슬라이드 마찰을 통해 위치가 어긋나므로써 제1전극층과 제2전극층사이의 전위차가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1전극층과 제2전극층사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하는 1전극접촉구조(SEC),
    2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1부품은 마찰층을 포함하고, 제2부품은 서로 이격되어 있는 제1전극층과 제2전극층을 포함하고, 제1부품과 제2부품이 서로 슬라이딩 할 때, 마찰층은 제1전극층으로부터 제2전극층으로 슬라이딩하고, 제1전극층과 제2전극층은 다른 하나의 마찰층으로서 작용하고, 마찰층의 재료는 제1전극층 및 제2전극층의 재료와 다르고, 제1전극층과 제2전극층은 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층이 제1전극층과 제2전극층사이에서 슬라이딩 할 경우, 제1전극층과 제2전극층사이의 전위차가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1전극층과 제2전극층사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하는 마찰층자유이동구조(SFT), 또는
    2개의 상대적으로 운동하는 부품에 있어서, 제1부품은 마찰층을 포함하고, 제2부품은 서로 이격되어 있는 제1전극층과 제2전극층을 포함하고, 마찰층은 제1전극층과 제2전극층사이에 설치되어 2개의 전극층사이에서 운동하므로써 2개의 전극층과 각각 서로 접촉, 분리하고, 제1전극층 또는 제2전극층은 다른 하나의 마찰층으로서 작용하고, 마찰층의 재료는 제1전극층 및 제2전극층의 재료와 다르고, 제1전극층과 제2전극층은 펄스 전류 제어스위치(K)에 연결되고, 마찰층이 2개의 전극층사이에서 운동하면서 2개의 전극층과 각각 서로 접촉, 분리하여 제1전극층과 제2전극층사이의 전위차가 가장 크게 될 때, 펄스 전류 제어스위치(K)는 온 되고, 제1전극층과 제2전극층사이로부터 중간 에너지 축적소자로 순간적 펄스 전류를 출력하는 접촉식 마찰층자유이동구조(CFT)인 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 마찰층과 다른 하나의 마찰층의 재료는 대전열에서 순서에 차이가 있는 것을 특징으로 하는 에너지 관리회로.
  16. 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로의 에너지 관리방법에 있어서,
    마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분의 이동에 의해, 마찰식 나노 발전기의 2개의 전극층사이에 유도 정전기 전하를 생성시키는 단계;
    상기 2개의 전극층을 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성하고, 상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지를 중간 에너지 축적소자에 축적하는 단계; 및
    상기 중간 에너지 축적소자중의 전기에너지를 목표 에너지 축적소자에 전송하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 마찰식 나노 발전기의 2개의 상대적으로 운동하는 부분에 펄스 전류 제어스위치를 설치함으로써, 상기 2개의 전극층을 접속시켜 순간적 펄스 전류를 생성하고,
    상기 에너지 관리회로는 2개의 상기 펄스 전류 제어스위치를 포함하고, 각각의 상기 펄스 전류 제어스위치는 개별적으로 상기 2개의 전극층이 순시적으로 접속되도록 제어하고,
    2개의 상기 펄스 전류 제어스위치가 각각 온 될 때, 상기 중간 에너지 축적소자의 양단과 상기 2개의 전극층의 연결은 반대되는 것을 특징으로 하는 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 순간적 펄스 전류의 전기에너지는 인덕턴스 소자에 축적되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 인덕턴스 소자중의 전기에너지를 캐패시턴스 소자에 전송하고, 다이오드를 설치하여 전류방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리방법.

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