KR20080083605A - 가로등주를 이용한 풍력발전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가로등주를 이용한 풍력발전시스템에 관한 것으로서, 도로변에 설치된 가로등(100)과 가로등(100)의 등주(101) 사이에 도로를 주행하는 차량의 주행풍 및 자연풍의 저항에 따라 회전구동되는 풍력 발전수단이 설치되고, 풍력 발전수단으로부터 얻어진 유도기전력을 전압으로 변환하여 축전지(40)에 축전하고, 축전지(40)를 통해 사용 적정전압으로 공급하도록 한 것을 특징으로 하는바, 가로등주에 설치되는 풍력발전시스템은 가로등과 가로등의 등주 사이에 다수개의 회전날개를 구비하여서 된 풍력 발전수단을 갖춤으로써, 도로변의 가로등을 점등하는데 필요로 하는 전력사용을 자연풍 혹은 도로를 주행하는 차량의 주행풍에 의해 간접적인 바람의 저항을 받아 충분히 발전하고, 이를 필요로 하는 전기에너지로 충전하여 야간시 혹은 빛이 밝기가 떨어지는 우천시 등의 날씨조건에 가로등 및 가로등과 근접하고 있는 조경등 또는 보안등 고 같은 각종 점등기구를 자동으로 점등하는 대체에너지로 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다.
Figure P1020080069358
풍력발전기, 축전지, 가로등, 도로, 회전날개

Description

가로등주를 이용한 풍력발전시스템{A wind power generation system using Street lamp pole}
본 발명은 가로등주를 이용한 풍력발전시스템에 관한 것으로서, 도로변에 일정간격으로 설치되는 가로등에 있어, 가로등의 등주 사이에 풍력 발전수단을 구비하여 도로변 측에서 차량의 주행에 따라 발생하는 바람을 매체로서 풍력발전 하여 전기에너지로 충전하고, 충전한 전기에너지를 가로등 및 기타 근접지역의 보안등 등의 점등에 유용하게 사용할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 사용 전기에너지를 얻기 위한 일환에서는 낙차를 이용한 중력가속도로서 터빈을 회전시켜 얻는 수력발전, 그외 풍력, 화력 등으로부터 일차적인 운동에너지를 얻고, 이 운동에너지는 전기에너지로 변환시켜 전기를 축전시킬 수 있도록 하여 일상생활에 필요로 하는 전기를 얻고 있다.
상기와 같은 규모는 대규모로서, 이외에 태양광을 이용하여 전기에너지로서 축전 및 이를 활용한 전기적인 사용은 자연법칙을 이용하는 것으로서, 태양광 이외에 물체의 회전 또는 가속도에 의해 발생하는 바람(풍력)을 이용하여 그 주변에서 사용되는 도로변의 가로등, 공원 등의 조경등에 적합하게 활용되고 있다.
대체에너지를 얻기 위한 태양광이나 풍력을 얻는 전기에너지는 기후에 따라 민감하고 연속성이 덜하기 때문에 전기에너지의 축전 효과가 그다지 크지 않은 것이 현실이다.
대체에너지를 이용한 설비는 비교적 높은 초기투자의 장애 요인이 있음에 불구하고 화석에너지의 고갈문제와 환경문제에 대한 해결방안이라는 점에서 과감한 보급정책과 연구개발의 적극적인 추진이 요망되고 있다.
이러한 차원에서 개발된 일 예의 하이브리드 가로등은 태양광과 함께 풍력발전을 이용하여 자연에너지를 전기에너지로 효율적으로 변환하고, 이를 축전지에 축적시키는 것에 의해 가로등 및 공원 등지의 야간조명에 활용하려는 시스템으로 운영하고 있다. 상기와 같은 에너지 공급은 각각의 가로등에 상기와 같은 태양광이나, 풍력발전장치를 개별적으로 설치함으로써, 별도의 배관이나 배선이 필요 없기 때문에 별도의 전력비가 들지않고 거의 연중 무인으로 작동시킬 수 있는 안정적인 성능의 복합 발전 조명시스템이라 할 수 있다.
이와 같은 하이브리드 가로등과 관련된 출원으로서, 국내 등록실용신안 제20-0234759호 및 제20-0297497호의 개시된 공보에는 태양이나 바람 같은 자연에너지에 의해 가로등을 가동시킬 수 있도록 한 것으로, 지주(地柱)상에 설치되는 태양전지판 및 풍력발전기에서 얻어지는 전력을 축전지에 저장하고, 야간에는 이 축전지로부터 공급되는 전력에 의해 가로등을 점등시킬 수 있도록 하고 있다.
그러나, 상기와 같은 구조로서 얻어지는 전기에너지는 기후에 따라 축적되는 양이 현실적으로 낮고, 가로등이 위치된 상태에서 자연에너지를 받아들이기 위한 정도가 차이가 나기 때문에 별도의 보조 전력이 공급될 수 있는 투자설비가 제공되어야 하는 단점이 있다.
즉, 충분한 자연에너지를 축적하기 위해서는 그 작용은 연속성을 가져야 하나, 실질적으로 태양광 에너지는 우천시와 같이 태양광이 지속될 수 없는 장마기간에 에너지 축적이 취약하게 되며, 풍력 에너지 또한 자연바람을 이용하기 때문에 연속적인 축전효과가 높지 않은 문제점으로 풍력발전은 태양광 에너지를 얻기 위한 설비와 함께 별도로 설치되어 공동으로 설치 운영에 있어서도 상술한 바와 같은 문제점이 나타난다.
각각의 개별적으로 가로등 자체에 태양광 및 풍력발전은 충전되는 전기에너지의 용량이 저조하기 때문에 해당하는 가로등의 점등의 사용 전력량이 작다는 것이 흠이며, 비상시에는 별도의 전압을 공급받을 수 있는 시설투자가 이루어져야 한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 도로변에 일정간격으로 설치되는 가로등에 있어, 가로등의 등주 사이에 풍력 발전수단을 구비하여 도로변 측에서 차량의 주행에 따라 발생하는 바람을 매체로서 풍력발전 하여 전기에너지로 충전하고, 충전한 전기에너지를 가로등 및 기타 근접지역의 보안등 등의 점등에 유용하게 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 도로변에 설치된 가로등과 가로등의 등주 사이에 도로를 주행하는 차량의 주행풍 및 자연풍의 저항에 따라 회전구동되는 풍력 발전수단이 설치되고, 풍력 발전수단으로부터 얻어진 유도기전력을 전압으로 변환하여 축전지에 축전하고, 축전지를 통해 사용 적정전압으로 공급하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가로등주에 설치되는 풍력발전시스템은 가로등과 가로등의 등주 사이에 다수개의 회전날개를 구비하여서 된 풍력 발전수단을 갖춤으로써, 도로변의 가로등을 점등하는데 필요로 하는 전력사용을 자연풍 혹은 도로를 주행하는 차량의 주행풍에 의해 간접적인 바람의 저항을 받아 충분히 발전하고, 이를 필요로 하는 전기에너지로 충전하여 야간시 혹은 빛이 밝기가 떨어지는 우천시 등의 날씨 조건에 가로등 및 가로등과 근접하고 있는 조경등 또는 보안등 고 같은 각종 점등기구를 자동으로 점등하는 대체에너지로 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전수단이 가로등에 적용된 상태를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 풍력 발전수단과 가로등의 연결 상태를 도시한 종단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 풍력 발전수단을 복수개 구비한 일 예를 도시한 종단면도이다.
본 발명은, 도로변에 설치된 가로등(100)과 가로등(100)의 등주(101) 사이에 도로를 주행하는 차량의 주행풍 및 자연풍의 저항에 따라 회전구동되는 풍력 발전수단이 설치되고, 풍력 발전수단으로부터 얻어진 유도기전력을 전압으로 변환하여 축전지(40)에 축전하고, 축전지(40)를 통해 사용 적정전압으로 공급하도록 구성된다.
상기 풍력 발전수단은 상호 대응되는 가로등(100)의 등주(101) 일측에 양단이 회전가능하게 설치된 회전축(110)과, 상기 회전축(110)의 길이방향에 일정간격으로 다수개 고정되어 바람의 저항에 따라 회전축(110)과 함께 회전구동하는 회전날개(111)와, 상기 등주(101)의 내부에 고정 설치되며 회전축(110)의 일단에 연결 설치되어 회전축의 회전에 따라 유도기전력을 발생하여 축전지(40)에 전압을 공급하는 풍력 발전기(30)를 포함하여 구성된다.
상기 회전축(110)의 단부는 첨부된 도 2에서 발췌된 부분에서 알 수 있는 바와 같이 등주(101)에 마련된 삽입부(101a) 내에 베어링(B)이 압입 설치되고, 베어링(B)의 내부 직경에 상기 회전축(110)의 단부가 삽입되어 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
상기 회전날개(111)는 일명 바람개비와 같이 바람에 민감하게 반응하기에 용이한 형태로 제작됨이 바람직하다.
그리고, 상기 회전축(110)은 첨부된 도 3에서와 같이 가로등(100)의 등주(101)에 복수개 설치되어 운영될 수도 있다.
한편, 첨부된 도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 풍력 발전수단을 가로등에 적용한 상태를 도시한 종단면도이고, 도 5는 도 4에서의 풍력 발전수단이 복수개 구비된 일 예를 도시한 종단면도이다.
상기 풍력 발전수단은 상호 대응되는 가로등(100)의 등주(101)의 사이에 중공형의 고정축(120) 양단이 고정 설치되고, 상기 고정축(120)의 길이방향에는 회전날개(31)가 장치된 풍력발전기(30)가 다수개 일정간격으로 배열 설치되며, 각각의 풍력발전기(30)는 상기 고정축(120)의 내부로부터 축전지(40)측으로 발생전류를 공급하기 위한 전선(32)이 배선된 구조로도 적용가능하다.
상기 풍력발전기(30)는 고정축(120)의 외측둘레에 고정자(30-1)를 마련하고, 상기 회전날개(31)측에 회전자(30-2)를 두어 회전날개(31)의 회전에 따라 유도기전력이 발생하도록 한 것이다.
상기 고정축(120)은 가로등(100)의 등주(101)에 대해 발전량을 늘리기 위한 목적에서 복수개 설치되어 운영될 수 있다.
상기 풍력발전기(30)에 의해 전기에너지를 충전하는 축전지는 등주 내에 구비하거나, 가로등과는 별도로 축전실(도면에서 생략함)을 마련하여 상기 가로등을 포함하는 근접지역의 보안등, 조경등에 전원을 공급할 수 있도록 한다.
참고로, 첨부된 도 6은 본 발명에 따른 회로콘트롤부를 설명하기 위한 것으로, 풍력발전기를 통해 가로등에 전기가 공급되는 상태를 나타낸 회로도이다.
이하 후술하는 회로운영체계는 일반적으로 축전지를 이용한 전압공급에 대한 제어부분은 공지의 기술임을 밝힌다.
본 발명에 따른 풍력발전기(30)로부터 얻어지는 유도기전력을 축전지(40)에 인가하기 위한 공급전원 공급부(110)와, 축전지(40)에 충전된 전압으로 상기 공급 전원 공급부로 인가되는 전원을 차단하는 축전지 전원공급부(120)와, 상기 축전지로부터 인가되는 전압에 의해 구동되는 센서(S1)에 의해 빛이 없는 경우 자동으로 구동되는 자동점등부(130)로서 가로등(100)을 점등할 수 있도록 한 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명인 가로등(100)은, 자연 풍속에 의해 일부 필요로 하는 전기적인 에너지를 얻을 수도 있지만, 특히 도로의 중앙선을 기준으로 차량이 오고 가는 주행속도에 따라 발생하는 바람의 저항으로부터 풍력을 쉽게 얻어낼 수 있다.
먼저, 가로등(100)의 등주(101) 사이에 양단이 회전가능하게 설치된 회전축(110)은 그 길이방향에 다수개 배열 설치된 회전날개(111)가 바람의 영향으로서 회전되고, 회전되는 회전축(110)은 등주(101)의 내부에 설치된 풍력발전기(30)를 구동한다.
상기 풍력발전기(30)는 통상적으로 알려져 있는 발전기의 회전자와 고정자상에서 발생하는 유도기전력을 바탕으로 전류를 발생하는 것으로서, 상기 풍력발전기(30)로부터 얻어진 전기에너지는 축전지(40)에 충전된다.
본 발명에서는 축전지를 등주 내부에 설치된 것으로 도시하고 있으나, 별도의 축전실에 구비된 축전지에 충전되도록 하여 가로등뿐만 아니라 근접지역의 보안등이나, 도로변 측 혹은 다리를 장식하는 조경등에도 유용하게 전력을 공급할 수 있다.
상기와 같이 회전날개(111)의 일시적인 회전에 따라 회전축(110)의 회전은 어느 하나의 회전날개(111)에서 얻어지는 운동에너지보다 크게 작용한다.
이 때문에 여기서 얻어지는 풍력발전은 도로변 측에서 일정간격을 두고 설치된 각각의 가로등(100)을 점등시키기에 충분한 전기에너지를 충전할 수 있게 된다.
특히, 첨부된 도 3에서와 같이, 상기 회전축(110)을 상호 대응되는 등주(101)에 대해 복수개 설치함으로써, 그 충전 양을 대폭 늘릴 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 첨부된 도 4 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 길이방향으로 상호 대응되는 가로등(100)의 등주(101)에 설치된 고정축(120)에 풍력발전기(30)를 다수개 배열하여 각각 회전날개(31)의 구동에 풍력발전을 도모할 수도 있다.
이는 풍력발전기(30)를 고정축에 대해 다수개 설치한 것으로서, 도 4에서 발췌된 바와 같이 풍력발전기를 구성하는 고정자(30-1)는 상기 고정축(120)으로부터 고정되고, 회전자(30-2)는 상기 회전날개(31)측에 마련하여, 유도코일과 자석의 배치에 따라 회전날개(31)가 바람의 영향으로 회전하게 되면, 여기서 각각 풍력발전기(30)를 통해 얻어지는 유도기전력을 각각 발생할 수 있게 한다.
상기 고정축(120)의 내부로 배선된 전선(32)을 통해 축전지(40)에 공급, 충전하고, 축전지(40)에 충전된 전압은 야간시 혹은 빛이 줄어드는 일몰시간에 자동으로 점등시킬 수 있다.
상기와 같이 고정축(120)에 각각 마련된 풍력발전기(30)의 적용 예는 상술한 회전축(110)과 마찬가지로 상기 등주(101)에 고정축(120)을 복수개 설치함으로써 그 발전량을 극대화할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 풍력발전기(30)로부터 얻어지는 유도기전력은 축전지(40)에 충전되는 전압은 회로를 구성하고 있는 콘트롤부를 통해 가로등을 점등할 수 있다.
도 6을 참조하여 회로적인 작용을 살피면, 공급전원 공급부(110)를 통하여 축전지(40)에 전원이 공급되고, 이 축전지(40)의 타측으로는 축전지 전원공급부(120)가 연결되어 축전지(40)의 용량이상 전압이 공급되면 자동적으로 차단할 수 있도록 한다.
또한 축전지(40)의 출력측에는 자동점등부(130)가 연결되어 센서(S1)에 인가되는 빛의 양에 따라 자동으로 점등할 수 있게 된다.
상기 공급전원 공급부(110)는 다이오드(D2)와 SCR(15)을 통하여 축전지(40)에 전원이 공급되고, SCR(15)의 게이트측은 저항(R3) 및 다이오드(D3)를 통하여 SCR(15)이 트리거 된다,
또한 축전지 전원공급부(120)는 축전지(40)의 전원이 저항(R6) 및 가변저항(VR1)을 통하여 콘덴서(C3)에 충전되고, 여기서 충전된 전원은 콘덴서(C3)를 통해 제너다이오드(ZD)를 도통시킬수 있으며, 제너다이오드(ZD)의 출력이 저항(R5)을 통하여 SCR(17)의 게이트 측에 인가되도록 하여 SCR(17)의 도통시 공급되는 전원이 저항(R3, R4) 및 SCR (17)을 통하여 접지로 흐르도록 한다.
축전지(40)의 출력측에 연결된 자동점등부(130)는 일측으로 축전지(40)의 전원이 릴레이 스위치(LS)를 통하여 도로변 측의 가로등(100)을 점등할 수 있는 것이다.
상기 가로등(100)의 램프 점등은 어두워지는 일몰시간으로 점등되도록 하는 것으로, 이는 저항(R1, R2), 다이오드(D1), 콘덴서(C1, C2)를 통하여 센서(S1)에 인가되어 센서(S1)의 출력측에 릴레이(L1)가 연결되어 릴레이 스위치(LS)의 온/오프를 제어함으로써 도로변의 가로등(100)의 점등을 제어하게 한다.
즉, 풍력발전이 수행되면, 풍력발전기(30)를 구성하고 있는 회전자가 회전하여 고정자에 대해 발생하는 전류는 공급전원 공급부(110)를 통하여 축전지(40)에 인가되는 동시에 자동점등부(130)에 인가하게 된다.
상기 축전지(40)에 충전된 전원이 낮은 경우에는 축전지 전원공급부(120)의 전원이 SCR(17)의 게이트측으로 설정된 전원보다 저전원이 공급되므로 SCR(17)은 차단상태를 유지하게 된다.
풍력발전기(30)의 전원은 저항(R3) 및 다이오드(D3)를 통하여 SCR(15)의 게이트 측에 인가되어 SCR(15)을 트리거시키므로 풍력발전기(30)의 전원은 다이오드 및 SCR(15)를 통하여 축전지(40)에 공급되어 충전 상태가 유지된다.
이와 같은 충전상태에서 축전지(40)에 충전이 완료되면, 저항(R6) 및 가변저항(VR1)을 통하여 인가되는 분배전원이 콘덴서(C3)를 충전시키게 되고, 이 충전된 전원이 제너다이오드(ZD)를 도통시켜 SCR(17)의 게이트 측에 인가되므로 SCR(17)이 도통하여 접지측으로 흐르게 한다. 이때 SCR(17)의 도통시 이 전원이 바로 자동 점등부(130)에 인가되도록 구성할 수도 있다.
이와 같이 축전지 전원공급부(120)에 설정된 전원보다 축전지(40)의 전압이 낮은 경우에는 공급 전원공급부(110)를 통하여 인가되는 전원을 축전지에 충전시키 게 된다.
자동점등부(130)는 축전지(40)의 전원이나 상기 풍력발전기(30)를 통하여 인가되는 전원이 직접 공급되게 구성되어 있으며, 센서(S1)에 의해 빛이 없는 경우에 바로 가로등(100)이 점등된다.
즉, 센서(S1)가 CdS소자의 경우에 빛이 없는 경우에는 저항값이 커지고, 빛을 받으면 저항값이 적어지는 소자로서 빛이 인가된 경우 저항(R1, R2) 및 다이오드(D1)를 통하여 센서(S1)에 인가되고, 이때 빛이 있는 경우 센서(S1)의 저항값이 적으므로 릴레이 (L1)를 통하여 전류가 흐르게 되고, 이 릴레이(L1)에 의하여 릴레이스위치(LS)가 도면과 같이 접속되어 상기 가로등(100)은 소등상태를 유지하게 된다.
어두운 밤의 경우는 센서(S1)의 저항값이 높아지게 되어 저항(R1, R2) 및 다이오드(D1)를 통하여 공급되는 전원이 센서(S1)에서 차단되므로 릴레이(L1)가 차단상태가 되므로 이와 연동되는 릴레이 스위치(LS)는 접점(a)에 연결되어 가로등(100)에 전원을 공급하여 밤이나 햇빛이 없는 경우에는 다시 가로등이 점등되는 체계로 운영된다.
따라서, 도로에서 자연바람 혹은 차량이 주행함에 따라 바람의 저항에 의해 이루어지는 풍력발전을 가로등에 설치되는 풍력 발전수단을 통해 전기에너지를 얻어 필요한 대체에너지로 활용함으로써, 가로등을 점등에 대한 전기에너지의 전력사용및 근접지역의 조경등, 보안등에도 전력을 경제적으로 공급하여 야간조명에 효율적으로 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전수단이 가로등에 적용된 상태를 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 풍력 발전수단과 가로등의 연결 상태를 도시한 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 풍력 발전수단을 복수개 구비한 일 예를 도시한 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 풍력 발전수단을 가로등에 적용한 상태를 도시한 종단면도,
도 5는 도 4에서의 풍력 발전수단이 복수개 구비된 일 예를 도시한 종단면도,
도 6은 본 발명에 따른 풍력 발전을 통해 가로등에 전기가 공급되는 상태를 나타낸 회로도.
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ◎
30: 풍력발전기 40: 축전지
100: 가로등 101: 등주
110: 회전축 111,31: 회전날개

Claims (7)

  1. 도로변에 설치된 가로등(100)과 가로등(100)의 등주(101) 사이에 도로를 주행하는 차량의 주행풍 및 자연풍의 저항에 따라 회전구동되는 풍력 발전수단이 설치되고, 풍력 발전수단으로부터 얻어진 유도기전력을 전압으로 변환하여 축전지(40)에 축전하고, 축전지(40)를 통해 사용 적정전압으로 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 가로등주를 이용한 풍력발전시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 풍력 발전수단은 상호 길이방향으로 일정간격을 두고 설치되는 가로등(100)의 등주(101) 일측에 양단이 회전가능하게 설치된 회전축(110)과, 상기 회전축(110)의 길이방향에 일정간격으로 중심이 각각 고정되어 바람의 저항에 따라 회전축(110)과 함께 연계되어 회전구동하는 회전날개(111)와, 상기 등주(101)의 내부에 고정 설치되는 한편, 회전축(110)의 일단에 연결 설치되어 회전축의 회전에 따라 발생한 유도기전력을 발생하는 풍력발전기(30)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등주를 이용한 풍력발전시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 회전축(110)은 가로등(100)의 등주(101)에 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 가로등주를 이용한 풍력발전시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 풍력 발전수단은 상호 대응되는 가로등(100)의 등주 (101)의 사이에 중공형의 고정축(120) 양단이 고정 설치되고, 상기 고정축(120)의 길이방향에는 회전날개(31)가 장치된 풍력발전기(30)가 다수개 일정간격으로 배열 설치되며, 각각의 풍력발전기(30)는 상기 고정축(120)의 내부로부터 발생전류를 축전지(40)측으로 공급하기 위한 전선(32)이 배선된 것을 특징으로 하는 가로등주를 이용한 풍력발전시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 풍력발전기(30)는 고정축(120)의 외측둘레에 고정자(30-1)를 마련하고, 상기 회전날개(31)측에 회전자(30-2)를 두어 회전날개(31)의 회전에 따라 유도기전력이 발생하도록 한 것을 특징으로 하는 가로등주를 이용한 풍력발전시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 고정축(120)은 가로등(100)의 등주(101)에 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 가로등주를 이용한 풍력발전시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 풍력발전기로부터 고정축 내부를 통해 배선되는 전선(32)은 축전지(40)를 통해 해당하는 가로등의 근접지역으로부터 설치되는 조경등 및 보안등에 배선되는 것을 특징으로 하는 가로등주를 이용한 풍력발전시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101289525B1 (ko) * 2011-01-29 2013-07-24 김용택 현수 발전장치
CN114877280A (zh) * 2022-04-25 2022-08-09 江苏守恒建设集团有限公司 一种城市高架用带有风力自发电系统的智能路灯及实施方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101289525B1 (ko) * 2011-01-29 2013-07-24 김용택 현수 발전장치
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