KR20180133228A - 고효율 자가 전원 무선 센서 및 센서 모듈 - Google Patents

고효율 자가 전원 무선 센서 및 센서 모듈 Download PDF

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KR20180133228A
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Abstract

본 발명에 따른 무선 센서는 외부환경에서 전력을 수집하는 하베스팅 회로부; 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부; 상기 센서부에서 수집된 데이터를 저장하는 제어부; 및 상기 제어부에서 저장된 센서데이터를 수집하는 목적지로 전송하는 무선통신부;를 포함하고, 상기 하베스팅 회로부는 배 전압 정류회로를 포함할 수 있다.
본 발명을 통해 무선 센서의 유지 비용을 획기적으로 저감할 수 있다.
또한, 무선 센서의 출력전압효율을 향상시킬 수 있다.

Description

고효율 자가 전원 무선 센서 및 센서 모듈 {Highly efficient self -powered wireless sensor and sensor module}
본 발명은 무선 센서 및 센서모듈에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고효율 자가 전원 무선 센서 및 센서 모듈에 관한 것이다.
신재생 에너지 도입 및 전기자동차 시장 확대로 인한 전력 공급 및 수요 변동성이 커지고, 이로 인해 전력시스템의 스트레스 증가와 장애 발생 가능성이 높아졌다.
전력시스템의 신뢰성 및 고효율성을 확보하기 위해 전력설비의 실시간 모니터링이 필수적으로 요구되었다.
실시간 전력시스템 모니터링 기술은 스마트 그리드 실현에 핵심 기술로 많은 관심을 받아왔으나 센서 모듈 설치 및 유지 비용의 부담으로 현장에서 매우 제한된 영역에서만 사용되고 있다.
현재 상용화된 스마트 센서는 비용이 고가이고 중량이 무겁기 때문에 전력 설비에 설치하기는 현실적으로 어렵다. 또한, 센서 모듈에 사용되는 배터리의 잦은 교체로 인해 방대한 전력망의 실시간 모니터링이 실현되지 못하고 있다.
이에, 본 발명은 에너지 하베스팅 기술을 적용하여 센서의 유지 비용이 획기적으로 저감된 무선 센서 및 센서 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명에서는 센서 모듈에 필요한 배터리를 대체할 수 있는 에너지 하베스팅 기술을 채택하여 센서 모듈의 유지 비용을 획기적으로 저감할 수 있는 기법을 포함, 제안된 기술을 통해 배터리 없이 자가 전원으로 동작하는 무선 센서를 제공하고자 한다.
본 발명을 통해 센서의 유지 비용을 획기적으로 저감시킬 수 있는 자가 전원 무선 센서 및 센서모듈을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명을 통해 자기장 수집 효율이 향상된 에너지 하베스팅 회로부와 저전력 자율 스위칭 회로를 포함하는 무선 센서 및 센서 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 무선 센서 및 센서 모듈은 외부환경에서 전력을 수집하는 하베스팅 회로부; 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부; 상기 센서부에서 수집된 데이터를 저장하는 제어부; 및 상기 제어부에서 저장된 센서데이터를 수집하는 목적지로 전송하는 무선통신부;를 포함하고, 상기 하베스팅 회로부는 배 전압 정류 회로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하베스팅 회로부는 정류부 및 에너지 축적부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 에너지 축적부는 커패시터일 수 있다.
본 발명에 따른 무선 센서 및 센서 모듈은 상기 하베스팅 회로부와 제어부 사이에 배치되어, 하베스팅 회로부에서 수집된 전력을 제어부, 센서부 및 무선통신부로 전달하는 자율 스위칭 회로부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 센서 및 센서 모듈을 통해 출력 전압 효율을 향상시킬 수 있다
또한, 본 발명을 통해 무선 센서 및 센서 모듈의 소형화 및 경량화가 가능해진다.
또한, 본 발명을 통해 무선 센서 및 센서 모듈의 동작 시간을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명을 통해 무선 센서 및 센서 모듈의 유지 비용을 획기적으로 저감할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 센서의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 센서의 하베스팅 회로부를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 자율 스위칭 회로부를 포함하는 무선 센서를 도시한 것이다.
도 4는 제1비교예에 따른 하베스팅 회로부를 도시한 것이다.
도 5는 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부를 도시한 것이다.
도 6은 동일한 자기장 유기 전압 입력 시 하베스팅 회로부의 출력 전압을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 무선 센서 모듈을 도시한 것이다.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 패턴들의 "상/위(On)" 에 또는 "하/아래(Under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 센서의 블록도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 센서는 하베스팅 회로부(10), 센서부(30), 제어부(20) 및 무선통신부(40)를 포함할 수 있다.
상기 하베스팅 회로부(10)는 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 하베스팅 회로부(10)는 에너지 정류부(2) 및 에너지축적부(4)를 포함할 수 있다.
하베스팅 회로부(10)에 의해 주위환경에서 수집한 전력은 정류부(2)를 통해 직류전압으로 변환되고, 변환된 전압은 상기 에너지 축적부(4)에 축적될 수 있다.
상기 하베스팅 회로부(10)는 배전압정류회로(voltage doubler)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하베스팅 회로부(10)는 다이오드와 커패시터 조합으로 peak-to-peak 전압을 수집할 수 있다.
상기 하베스팅 회로부(10)에 의해 주위 환경에서 수집된 전력이 에너지 축적부(4)에 축적될 수 있다. 이 축적된 에너지는 마이크로 컨트롤러 및 무선통신회로부(40), 센서부(30) 등 데이터를 취득하여 전송하는 회로의 동력원이 될 수 있다.
상기 에너지 축적부(4)는 누설전류가 작아야 한다. 에너지 축적부(4)에 에너지가 저장되더라도 누설전류가 크면 사용하기도 전에 방전되기 때문이다.
상기 에너지 축적부(4)는 커패시터(capacitor)로 구성될 수 있고, 상기 커패시터의 용량은 응용분야에 따라 결정될 수 있다. 상기 커패시터의 용량이 커지면, 무선 센서의 크기도 증가되므로, 상기 무선 센서의 크기를 고려하여 상기 커패시터의 용량은 선정될 수 있다.
예를 들어 배전선로에서 상기 하베스팅 회로부(10)를 통해 에너지 수집을 하는 경우, 배전선로 정상 운행 중 수집된 에너지를 에너지 축적부(4)에 저장할 수 있다. 또한, 배전선로 정전으로 에너지 수집이 불가능한 경우 수 차례 경고 메시지를 설비 제어실에 보낼 수 있다.
상기 하베스팅 회로부(10)의 출력 단자와 커패시터로 구성된 에너지축적부(4)가 직접 연결되는 경우 출력전압의 강하가 발생할 수 있기 때문에 다이오드(diode)와 트랜지스터(transistor)를 통해 하베스팅 회로부(10)의 출력단자와 연결되어 일정 출력 전압이 유지되는 경우에만 충전될 수 있다.
상기 정류부(2)는 상기 하베스팅 회로부(10)를 통하여 수집된 교류전압을 직류전압으로 변환한다.
상기 정류부(2)는 2개의 다이오드를 포함하는 전파정류회로를 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 다양한 형태의 정류 회로들이 적용될 수 있다.
상기 정류부(2)를 통해 변환된 전압은 에너지축적부(4)에 축적되거나, 센서부(30)나 무선통신부(40)에서 필요한 전원으로 사용될 수 있다.
센서부(30)는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있으며, 센서를 통해 데이터를 수집할 수 있다.
상기 센서는 온도센서, 기울기센서, 전류센서, 가속도 센서 등 다양한 센서로 구성될 수 있다.
예를 들어, 배전선로 모니터링에 적용되는 무선 센서인 경우, 온도센서는 배전선로 표면 온도를 정확히 측정하기 위해 적외선 온도센서가 바람직할 수 있다.
기울기 센서는 배전선로의 기울어짐을 측정할 수 있고, 3축 방향 기울기를 측정할 수 있는 3축 기울기 센서가 바람직할 수 있다. 상기 3축 기울기 센서를 통해 배전선로의 불안정한 움직임을 실시간 감지하여 설비가 크게 훼손되기 전에 예방 진단할 수 있다.
상기 제어부(20)는 상기 센서부(30)에서 수집된 센서 데이터를 저장할 수 있고, 저장된 센서 데이터를 소정 시간 또는 소정 주기마다 센서 데이터를 수집하는 목적지로 무선통신부(40)를 통해 전송할 수 있다.
마이크로 컨트롤러 및 무선통신부(40)는 상기 제어부(20)에 저장된 센서 데이터를 목적지로 제어하고 전송할 수 있다.
상기 무선통신부(40)은 마이크로 컨트롤러를 포함할 수 있고, 상기 마이크로 컨트롤러는 제어부(20)에서 전송된 센서부(30)에서 수집된 데이터를 제어할 수 있다.
상기 무선통신부(40)는 무선 통신망을 이용하여 센서 데이터를 서버 또는 운용 시스템으로 전송할 수 있다.
상기 무선통신부(40)는 3G, 4G 등의 상용 광역 통신망을 이용하거나 Wi-Fi와 같은 근거리 통신망을 이용할 수 있다.
상기 근거리 무선통신은 Wi-Fi 에 한정되는 것은 아니고, 블루투스(Blue tooth)나 지그비(Zigbee) 통신 등 필요에 따라 근거리 무선 통신이 선택적으로 이용될 수 있다.
자율 스위칭 회로부(50)는 상기 하베스팅 회로부(10)와 상기 제어부(20) 사이에 배치될 수 있다.
도 3은 하베스팅 회로부(10)와 연결된 자율 스위칭회로부(50)를 도시한 것으로, 에너지 수확량이 적은 에너지 하베스팅 회로를 이용하여 무선 센서를 동작 시키기 위해서는 효율적인 전력 공급이 필요한데, 본 발명에서는 자율 스위칭 회로를 사용하여 에너지 수집 모드와 센서 동작 모드로 나누어 동작하는 자가 전원 센서를 구현하고 있다. 에너지 축적부에 무선 센서를 동작시킬 수 있을 만큼 에너지가 충분히 수집되면 자율 스위칭 회로가 켜지고 센서 동작 모드로 된다. 이때 저장 커패시터 에너지가 LDO 레귤레이터를 통해, 예를 들어 3.3 V 전압으로 변환되어 센서와 MCU 에 공급되어 동작하게 된다. 센서 동작 모드에서는 수집된 에너지의 소모로 커패시터 전압이 지속적으로 감소하게 되는데 LDO 출력이, 예를 들어 3 V 미만으로 떨어지면 자율 스위칭 회로는 자동으로 꺼지게 되고 이때부터 에너지 하베스팅 회로는 센서와 분리되어 에너지 수집모드로 동작하게 된다. 이러한 방식은 전력선에서 불규칙적으로 발생하는 낮은 자기 에너지를 효과적으로 수집하여 수십 mW 전력이 소요되는 무선 센서 동작을 가능하게 할 수 있다.
상기 자율 스위칭회로부(50)는 모스펫(mosfet), BJT 트랜지스터(transistor) 및 LDO(Low Drop Out regulator) 등으로 구현될 수 있으며, 자율 스위치의 전력 소모를 최소화하기 위해 저 전압 다이오드 및 트랜지스터를 사용한다.
도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 하베스팅 회로부(10)에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 제1비교예에 따른 하베스팅 회로부를 도시한 회로도로서, 다이오드 브릿지와 DC-DC converter가 결합된 회로이다. 상기 제1비교예에 따른 하베스팅 회로부는 대칭적 전압을 수집하기에 적합하지만, 불규칙적이고 비대칭적인 전압을 수집하는 경우 효율이 저감되는 문제점이 있다.
또한, DC-DC 컨버터의 회로 복잡성으로 인해 낮고 불규칙한 전압이 공급되는 환경에서는 회로동작 유지에 어려움이 있을 수 있다.
도 5는 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부를 도시한 회로도로서, DC 컨버터(converter)와 브릿지(bridge) 회로를 통합하여 제1비교예에 따른 하베스팅 회로부보다 간단하게 구현할 수 있다.
제2비교예에 따른 하베스팅 회로부는 소자 턴 온 시 요구되는 전압을 줄일 수 있어 제1비교예에 따른 하베스팅 회로부에 비해 출력 전압을 높일 수 있다.
상기 제1비교예 및 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부는 높은 전압 값으로 에너지를 출력하기 때문에 넓은 입력전압 범위를 확보하면서 효율적으로 강압하는 컨버터가 필요하고, 매우 낮은 전압을 출력하는 하베스팅 회로부는 일정전압까지 효율적으로 승압하는 컨버터를 포함할 수 있기 때문에 사이즈가 일정 이상의 크기를 가져야 한다. 따라서 무선 센서를 소형화, 경량화하는 데 많은 어려움이 있다.
또한, 상기 제1비교예 및 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부는 대응하는 입력전압의 폭이 넓거나, 입력전압의 절대치가 극단적으로 작으면 변환효율을 높이기 어려울 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하베스팅 회로부(10)는 전압승압컨버터를 제거하여, 출력변환효율을 향상시킬 수 있다.
상기 본 발명에 따른 하베스팅 회로부(10)는 배전압정류회로(voltage doubler)를 기반으로 구현될 수 있다. 상기 배전압정류회로를 기반으로 제1비교예 및 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부에 비해 본 발명에 따른 하베스팅 회로부(10)는 단순화될 수 있다.
또한, 전압 승압 컨버터를 제거함으로써 복잡한 게이트 드라이브 회로가 불필요하게 되어, 모스펫(MOSFET)과 게이트(gate) 펄스 전압 발생 회로 동작에 소모되는 전력을 출력 전력으로 전환하여 수집할 수 있다.
이를 통해, 자기장에서 유기되는 낮은 전압에서도 에너지를 효율적으로 수집할 수 있으므로, 에너지 수집효율이 획기적으로 향상되어 출력 전압이 증가될 수 있고, 무선 센서의 동작시간을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하베스팅 회로부(10)를 적용함으로써, Current Transformer(CT)에 연결된 하베스팅 회로부(10)의 입력단 트랜스포머 코일 비를 낮출 수 있으므로, 이를 통해 무선 센서를 경량화 및 소형화할 수 있다.
도 6은 동일한 자기장 유기 전압 입력시 제1비교예 및 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부와 본 발명에 따른 하베스팅 회로부의 출력 전압을 도시한 그래프이다.
본 발명에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압은 (a), 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압은 (b) 및 제1비교예에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압은 (c)로 정의한다.
본 발명에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압(a)과 제1비교예에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압(b)를 비교하면, 본 발명에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압(a)가 제1비교예에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압(b)보다 100% 증가된 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압(a)와 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압(c)를 비교하면, 본 발명에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압(a)가 제2비교예에 따른 하베스팅 회로부의 출력전압(c)보다 30% 증가한 것을 확인할 수 있다.
이는 상기 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 하베스팅 회로부(10)를 통해, 에너지 수집 효율을 획기적으로 향상되어 출력전압이 증가하는 것을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 무선 센서 모듈을 도시한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 센서를 집적화화여 하나의 모듈로 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 센서는 전압 승압 컨버터가 제거됨으로써, 모스펫과 게이트 전압 발생회로가 불필요하기 때문에 소형화된 모듈 제작이 가능하다.
또한, 상기 본 발명에 따른 하베스팅 회로부(10)의 적용으로 상기 하베스팅 회로부(10)의 입력단 트랜스포머 코일 비를 낮출 수 있으므로, 이를 통해 무선 센서 회로의 크기와 무게를 저감시켜 경량화된 무선 센서 모듈을 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 센서 및 센서 모듈은 많은 분야에 적용될 수 있다. 특히 송배전 선로 또는 전력시스템 등에 적용될 수 있으며, 특히 산악지대의 고압 송전탑과 같이 위험하고, 배터리 교체가 번거로운 무선 센서에 적용되어 상기 송배전선로의 노후 등을 감지하여 사전에 문제될 상황을 방지할 수 있다.
또한, 위험지역의 화재 및 산사태 등을 모니터링 할 수 있는 환경 감시 장치 및 산업용 감시장치, 안전 사각지대의 시설물의 감시 장치, 예를 들어 교량 및 구조물 등 기존 전원 문제로 인해 센서 설치가 불가했던 영역에 광범위하게 적용할 수 있기 때문에 재난 피해 등 문제 상황이 발생하기 전 모니터링을 통해 사고를 방지할 수 있다.
또한, 건물 자동화, 공장 자동화 등 실시간 데이터 모니터링 등의 분야에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 무선 센서를 적용하면 센서 자체적으로 에너지를 조달할 수 있고 배터리를 교체하거나 유선으로 연결하지 않아도 구동될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 무선 센서는 설치, 유지 비용이 크게 낮아지고, 주기적으로 교체하기 어렵거나 위험한 지역에도 설치가 가능하다.
2 : 정류부
4 : 에너지축적부
10 : 하베스팅 회로부
20 : 제어부
30 : 센서부
40 : 무선통신부
50 : 자율 스위칭 회로부

Claims (4)

  1. 외부환경에서 전력을 수집하는 하베스팅 회로부;
    하나 이상의 센서를 포함하는 센서부;
    상기 센서부에서 수집된 데이터를 저장하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 저장된 센서데이터를 수집하는 목적지로 전송하는 무선통신부;를 포함하고,
    상기 하베스팅 회로부는, 배 전압 정류 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하베스팅 회로부는,
    정류부 및 에너지 축적부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하베스팅 회로부의 입력단은 트랜스포머와 연결된 무선 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하베스팅 회로부와 제어부 사이에 배치되어, 하베스팅 회로부에서 수집된 전력을 제어부, 센서부 및 무선통신부로 전달하는 자율 스위칭 회로부;를 더 포함하는 무선 센서.
KR1020180064285A 2017-06-05 2018-06-04 고효율 자가 전원 무선 센서 및 센서 모듈 KR102062633B1 (ko)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210047764A (ko) 2019-10-22 2021-04-30 숭실대학교산학협력단 Rf-dc 배전압 정류회로
KR20210052175A (ko) * 2019-10-29 2021-05-10 (주)화인파워엑스 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치
WO2022242526A1 (zh) * 2021-05-16 2022-11-24 武汉领普科技有限公司 自发电无线开关、受控设备与控制系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130029975A (ko) * 2011-09-16 2013-03-26 중앙대학교 산학협력단 표유전계 에너지 하베스팅 장치, 표유 전계 에너지 하베스팅 기반의 센서 네트워크의 전력공급 장치
KR20160032395A (ko) * 2014-09-15 2016-03-24 고려대학교 산학협력단 에너지 하베스팅 장치 및 그 방법
KR20160107741A (ko) * 2015-03-05 2016-09-19 국방과학연구소 컨버터 기반의 에너지 하베스터에 사용되는 디더 상관 최고 전력 지점 추적 방법 및 시스템
KR20170044309A (ko) * 2015-10-15 2017-04-25 박지영 배전반 또는 부스덕트의 부스바 온도 모니터링용 무전원 송수신 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130029975A (ko) * 2011-09-16 2013-03-26 중앙대학교 산학협력단 표유전계 에너지 하베스팅 장치, 표유 전계 에너지 하베스팅 기반의 센서 네트워크의 전력공급 장치
KR20160032395A (ko) * 2014-09-15 2016-03-24 고려대학교 산학협력단 에너지 하베스팅 장치 및 그 방법
KR20160107741A (ko) * 2015-03-05 2016-09-19 국방과학연구소 컨버터 기반의 에너지 하베스터에 사용되는 디더 상관 최고 전력 지점 추적 방법 및 시스템
KR20170044309A (ko) * 2015-10-15 2017-04-25 박지영 배전반 또는 부스덕트의 부스바 온도 모니터링용 무전원 송수신 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210047764A (ko) 2019-10-22 2021-04-30 숭실대학교산학협력단 Rf-dc 배전압 정류회로
KR20210052175A (ko) * 2019-10-29 2021-05-10 (주)화인파워엑스 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치
WO2022242526A1 (zh) * 2021-05-16 2022-11-24 武汉领普科技有限公司 自发电无线开关、受控设备与控制系统

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