KR20190056277A - Convertible power generation apparatus using piezoelectric element - Google Patents

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KR20190056277A
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김경일
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주식회사 이씨앤지
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

The present invention relates to a power generation apparatus of a piezoelectric element method having a variable structure. The variable piezoelectric element power generation apparatus comprises: a housing (10) having a partially openable structure; a power generation means (20) accommodating an elevated body (25) inside the housing (10) to perform vertical movement and having a plurality of piezoelectric plates (21) on both sides of the elevated body (25); a driving means (30) provided to cause the vertical movement of the elevated body (25); and a control means (50) transmitting electricity generated from the power generation means (20) to a USB port (56). Accordingly, the present invention can easily change an arrangement of piezoelectric elements to an optimum configuration corresponding to various power sources, and increase efficiency of realizing energy harvesting, thereby increasing effectiveness.

Description

가변형 압전소자 발전장치 {Convertible power generation apparatus using piezoelectric element} [0001] The present invention relates to a variable power generation apparatus using a piezoelectric element,

본 발명은 발전장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다양한 동력원에 대응하기 용이하면서 발전과 연관된 효율성을 증대하기 위한 가변형 압전소자 발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power generation device, and more particularly, to a variable-type piezoelectric power generation device for easily adapting to various power sources and increasing efficiency associated with power generation.

태양광, 진동, 열, 풍력 등과 같이 자연적으로 발생하는 에너지원에서 전력을 생산하기 위한 에너지 하베스팅 기술의 일환으로서 미세한 진동이나 충격과 같은 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환하는 압전효과 발전에 대한 관심이 높아지고 있다. 판형의 압전소자를 사용하는 경우 다수로 적층 가능하여 한정된 공간에서 전기 발생량과 효율을 증대하기에 유리하다.As a part of energy harvesting technology to produce electricity from naturally occurring energy sources such as sunlight, vibration, heat, wind power, etc., attention is paid to the development of piezoelectric effect to convert mechanical energy such as fine vibration or shock into electric energy Is increasing. When a plate-shaped piezoelectric element is used, a plurality of piezoelectric elements can be stacked, which is advantageous in increasing the amount of generated electricity and efficiency in a limited space.

이와 관련하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 일본 공개특허공보 제2008-211925호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1141697호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-211925 (Prior Art 1) and Korean Patent Registration No. 1141697 (Prior Art 2) are known as prior art documents which can be referred to in this connection.

선행문헌 1은 압전소자의 길이 방향 또는 반지름 방향의 일단을 고정하는 보유부재와 보유부재에 접하는 탄성체를 구비하고, 압전소자의 길이 방향 또는 반지름 방향 외의 일단이 개방되면서 보유부재 또는 탄성체에 가해진 외력에 의하여 변형과 복귀를 반복하면서 전기에너지를 발생한다. 이에, 콤팩트한 구조로 대전류를 얻고 보수관리가 용이한 효과를 기대한다.The prior art document 1 has a holding member for fixing one end in the longitudinal direction or the radial direction of the piezoelectric element and an elastic body in contact with the holding member and is provided with an external force applied to the holding member or the elastic body while one end of the piezoelectric element, Thereby generating electrical energy while repeating deformation and return. Therefore, it is expected that a compact structure can achieve a large current and easy maintenance.

선행문헌 2는 압전소자가 이격되게 수용되는 본체; 본체에서 왕복이동을 통해 압전소자를 변형하도록 압전소자를 지지하는 압전소자 지지대; 지지대를 작동시키도록 본체에 구비되는 구동부; 및 구동부의 구동력에 의해 지지대가 왕복 운동하도록 연결하는 동력 전달부;를 포함한다. 이에, 전기 발생량을 증가와 압전소자의 수명 연장을 기대한다.Prior Art 2 includes a main body in which a piezoelectric element is accommodated so as to be spaced apart from the main body; A piezoelectric element support for supporting the piezoelectric element to deform the piezoelectric element through reciprocation in the body; A driving unit provided in the main body to operate the support; And a power transmitting portion for connecting the supporting member to reciprocate by the driving force of the driving portion. Therefore, it is expected that the amount of electricity generated is increased and the life of the piezoelectric element is prolonged.

다만, 상기한 선행문헌에 의하면 압전소자 배치의 구조적 변경이 곤란하기 때문에 부하의 조건에 대응하여 다양하게 적용하려는 측면에서 한계성을 보이므로 개선의 여지가 있다.However, according to the above-mentioned prior art documents, it is difficult to change the arrangement of the piezoelectric elements, so that there are limitations in terms of various applications in accordance with load conditions.

일본 공개특허공보 제2008-211925호 "압전 발전기" (공개일자 : 2008.09.11.)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-211925 entitled " Piezoelectric generator " (public date: Sep. 11, 2008) 한국 등록특허공보 제1141697호 "압전소자를 이용한 발전장치" (공개일자 : 2012.05.04.)Korean Patent Registration No. 1141697 entitled " Power Generation Device Using Piezoelectric Element " (Open date: May 4, 2012).

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 다양한 동력원에 대응하여 압전소자의 배치를 최적의 구성으로 변경하기 용이하면서 에너지 하베스팅을 구현하는 제반 효율성을 증대할 수 있는 가변형 압전소자 발전장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide a variable piezoelectric device capable of increasing the efficiency of realizing energy harvesting while easily changing the arrangement of piezoelectric elements to an optimal configuration corresponding to various power sources. Power generation device.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가변되는 구조를 지닌 압전소자 방식의 발전장치에 있어서: 부분적으로 개폐 가능한 구조를 지닌 하우징; 상기 하우징의 내부에 승강체를 상하운동 가능하게 수용하고, 승강체의 양측으로 다수의 압전판을 지닌 발전수단; 상기 승강체의 상하운동을 유발하도록 구비되는 구동수단; 및 상기 발전수단에서 생성된 전기를 USB포트로 송출하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a piezoelectric device type power generation apparatus having a variable structure, comprising: a housing having a partially openable structure; Power generating means having a plurality of piezoelectric plates on both sides of the ascending / descending body so as to be able to move up and down within the housing; Driving means provided to cause the lifting body to move up and down; And control means for sending electricity generated by the power generation means to the USB port.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 발전수단의 압전판은 탄성박판의 양면에 압전필름을 부착한 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.In a detailed construction of the present invention, the piezoelectric plate of the power generating means is structured such that a piezoelectric film is attached to both sides of the elastic thin plate.

본 발명의 제1실시예로서, 상기 구동수단은 승강체의 상하운동을 안내하는 안내편, 승강체의 적어도 일측에 장착되는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the first embodiment of the present invention, the driving means includes a guide piece for guiding the vertical movement of the lifting body, and an elastic body mounted on at least one side of the lifting body.

본 발명의 제2실시예로서, 상기 구동수단은 외부의 풍력으로 회전하는 풍력날개, 풍력날개의 회전 중심에 설치되는 편심캠, 편심캠과 승강체 사이에 연결되는 커넥팅로드를 구비하는 것을 특징으로 한다.As a second embodiment of the present invention, the driving means includes a wind turbine rotating by an external wind force, an eccentric cam provided at a rotational center of the wind turbine blade, and a connecting rod connected between the eccentric cam and the elevator do.

본 발명의 변형예로서, 상기 발전수단은 복층으로 배열된 압전판의 일단을 지지하는 지지대의 위치 변동이 가능하도록 가변수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.As a modification of the present invention, the power generating means may further include a variable means for varying the position of a support for supporting one end of the piezoelectric plate arranged in a plurality of layers.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 다양한 동력원에 대응하여 압전소자의 배치를 최적의 구성으로 변경하기 용이하면서 에너지 하베스팅을 구현하는 제반 효율성을 증대할 수 있어 실효성 향상을 도모하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is easy to change the arrangement of the piezoelectric elements to the optimum configuration corresponding to various power sources, and the efficiency of implementing energy harvesting can be increased, thereby improving the efficiency.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 발전장치를 나타내는 구성도
도 2는 도 1에 의한 발전장치의 작동을 순차적으로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 발전장치를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 발전장치의 변형예를 나타내는 구성도1 is a configuration diagram showing a power generating apparatus according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a configuration diagram sequentially showing the operation of the power generation apparatus according to Fig. 1
3 is a configuration diagram showing a power generation apparatus according to a second embodiment of the present invention
4 is a configuration diagram showing a modified example of the power generation device according to the present invention

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 가변되는 구조를 지닌 압전소자 방식의 발전장치에 관하여 제안한다. 압전소자를 기반으로 하여 발전하는 장치로서 다양한 구동원으로 교체 가능한 설계를 요체로 한다. 가변 구조는 다양한 구동원에 대응하기 위한 설계 요소로서 주요 구성품에 반영된다.The present invention proposes a piezoelectric device type power generation device having a variable structure. As a device that generates electricity based on a piezoelectric element, a design that can be replaced by various driving sources is required. The variable structure is reflected in major components as a design element to cope with various driving sources.

한편, 본 발명은 사용자가 백팩에 넣고 다니면서 장소를 불문하고 노트북 등의 소형가전을 충전 상태로 사용하는 상황을 대상으로 하지만 반드시 이러한 설계조건에 국한되는 것은 아니다.Meanwhile, the present invention is directed to a situation in which a user uses a small household appliance such as a notebook or the like in a charged state regardless of a place in a backpack. However, the present invention is not limited to these design conditions.

본 발명에 따르면 하우징(10)이 부분적으로 개폐 가능한 구조를 지닌다. 하우징(10)은 백팩에 수용 가능한 크기이면서 상대적으로 두께가 얇은 구조로 형성한다. 하우징(10)은 고강도, 내마모성, 내열성, 내한성을 지닌 수지로 형성하고, 상하로 이격된 영역에 개구와 개폐 가능한 커버를 구비한다. 이는 도시하는 것처럼 상단의 개구는 구동원을 교체하는 경우에 유용하다.According to the present invention, the housing 10 has a partially openable structure. The housing 10 is formed in a structure that is large enough to be accommodated in the backpack and relatively thin in thickness. The housing 10 is formed of a resin having high strength, abrasion resistance, heat resistance and cold resistance, and has openings and openable covers in the upper and lower spaced regions. This is useful when the upper opening is to replace the drive source as shown.

또, 본 발명에 따르면 승강체(25)의 양측으로 다수의 압전판(21)을 지닌 발전수단(20)이 상기 하우징(10)의 내부에 승강체(25)를 상하운동 가능하게 수용하는 구조이다. 하우징(10)의 중앙에 수용되는 승강체(25)의 일측과 타측으로 동일한 수량의 압전판(21)이 결합된다. 각각의 압전판(21)은 일단과 타단에서 지지대(23)와 승강체(25)에 연결된다. 압전판(21)은 압전 효과(piezoelectric effect)에 의하여 전기를 생성한다.According to the present invention, the power generating means 20 having a plurality of piezoelectric plates 21 on both sides of the ascending / descending member 25 is configured to accommodate the ascending / descending member 25 in the housing 10 so as to be movable up and down to be. An equal number of piezoelectric plates 21 are coupled to one side and the other side of the lifting body 25 accommodated in the center of the housing 10. Each of the piezoelectric plates 21 is connected at one end and the other end to a support 23 and an elevator 25. The piezoelectric plate 21 generates electricity by a piezoelectric effect.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 발전수단(20)의 압전판(21)은 탄성박판의 양면에 압전필름을 부착한 구조를 이루는 것을 특징으로 한다. 탄성박판은 고탄성과 더불어 전기절연성을 지닌 수지재 시트 또는 필름이 선호되지만, 금속이나 탄소섬유 기재에 수지재를 코팅할 수도 있다. 압전필름은 불화폴리비닐리덴 등의 압전폴리머 기재에 폴리우레탄층과 폴리에스터층을 부가한 복합 구조가 선호된다. As a detailed configuration of the present invention, the piezoelectric plate (21) of the power generating means (20) has a structure in which a piezoelectric film is attached to both surfaces of an elastic thin plate. The elastic sheet is preferably a resin sheet or film having high electrical resistance and electrical insulation, but it is also possible to coat the metal or the carbon fiber substrate with a resin material. The piezoelectric film is preferably a composite structure in which a polyurethane layer and a polyester layer are added to a piezoelectric polymer base material such as polyvinylidene fluoride.

이때, 본 발명은 발전수단(20)의 전체 압전판(21)을 동일한 규격으로 배치하는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어 하우징(10)의 측면이 호형으로 형성되는 경우 중앙의 압전판(21)과 상하의 압전판(21)은 크기, 적층 구조, 발전 용량 등에서 차등화 가능하다. At this time, the present invention is not limited to the configuration in which the entire piezoelectric plates 21 of the power generating means 20 are arranged in the same standard. For example, when the side surface of the housing 10 is formed in an arcuate shape, the center piezoelectric plate 21 and the upper and lower piezoelectric plates 21 can be differentiated in size, lamination structure, power generation capacity, and the like.

또, 본 발명에 따르면 구동수단(30)이 상기 승강체(25)의 상하운동을 유발하도록 구비되는 구조이다. 구동수단(30)은 사용자가 이동하는 과정에서 발생하는 진동력, 야외 활동 중에 자연에서 획득되는 풍력 등을 발전수단(20)에 인가하도록 구성된다. 구동수단(30)의 구체적 실시예를 도 1 및 도 3으로 구분하지만 상호 엄격한 구분없이 다양한 조합으로 적용될 수 있다.In addition, according to the present invention, the driving means (30) is provided to cause the lifting body (25) to move up and down. The drive means (30) is configured to apply to the power generation means (20) a vibration force generated in the process of movement of the user, a wind force obtained in nature during outdoor activities, and the like. Although specific embodiments of the driving means 30 are shown in Figs. 1 and 3, they can be applied in various combinations without any strict discrimination.

본 발명의 제1실시예로서, 상기 구동수단(30)은 승강체(25)의 상하운동을 안내하는 안내편(31), 승강체(25)의 적어도 일측에 장착되는 탄성체(33)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 1에서 하우징(10)의 내부에 안내편(31)과 탄성체(33)가 설치되는 상태를 예시한다. 안내편(31)은 하우징(10)의 벽면에 돌출되고 승강체(25)에 형성된 요홈과 슬라이딩 가능하게 맞물린다. 탄성체(33)는 승강체(25)의 상하단에 장착된 것으로 예시하지만 어느 일측에만 장착할 수도 있다.As a first embodiment of the present invention, the driving means 30 includes a guide piece 31 for guiding upward and downward movement of the ascending / descending member 25, and an elastic member 33 mounted on at least one side of the ascending / descending member 25 . 1 illustrates a state in which the guide piece 31 and the elastic body 33 are installed inside the housing 10. The guide piece 31 protrudes from the wall surface of the housing 10 and is slidably engaged with a groove formed in the lifting body 25. [ Although the elastic body 33 is mounted on the upper and lower ends of the ascending / descending member 25, it may be mounted on only one side.

도 2를 참조하면, 사용자가 본 발명의 발전장치를 백팩에 넣고 이동하는 동안 (a)(b)(c)(d)의 상태로 승강체(25)의 상하운동이 유발되면서 압전판(21)의 굴신에 의하여 전기가 생성된다. 생성된 전기는 충전회로를 지닌 충전기(54)를 통하여 충전되고 후술하는 USB포트(56)로 공급된다.2, when the user inserts the power generating apparatus of the present invention into the backpack and moves up and down in the state of (a), (b), (c) ) Is generated by the bending of the body. The generated electricity is charged through a charger 54 having a charging circuit and supplied to a USB port 56, which will be described later.

한편, 압전판(21)과 충전기(54)를 연결하는 전선(52)은 승강체(25) 측으로 배치될 수도 있고 지지대(23) 측으로 배치될 수도 있다. 전자의 경우 고정된 하우징(10)과 이동하는 승강체(25) 사이에 롤러 전극을 부가하는 것이 좋다.On the other hand, the electric wire 52 connecting the piezoelectric plate 21 and the charger 54 may be disposed on the side of the elevator 25 or on the side of the support 23. In the former case, it is preferable to add a roller electrode between the fixed housing 10 and the moving ascending / descending member 25.

본 발명의 제2실시예로서, 상기 구동수단(30)은 외부의 풍력으로 회전하는 풍력날개(35), 풍력날개(35)의 회전 중심에 설치되는 편심캠(36), 편심캠(36)과 승강체(25) 사이에 연결되는 커넥팅로드(37)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 3에서, 하우징(10)의 상면에 풍력날개(35)가 장착되고 개구를 통하여 커넥팅로드(37)가 연결되는 상태를 나타낸다. 풍력날개(35)에 장착되는 편심캠(36)은 커넥팅로드(37)와 더불어 크랭크운동을 유발한다. 도 3과 같이 승강체(25)의 일측에 탄성체(33)가 부가될 수도 있다.The eccentric cam 36 provided at the rotational center of the wind-driven blade 35, the eccentric cam 36, the eccentric cam 36, And a connecting rod (37) connected between the elevating member (25). 3 shows a state in which the wind turbine 35 is mounted on the upper surface of the housing 10 and the connecting rod 37 is connected through the opening. The eccentric cam 36 mounted on the wind turbine 35 causes crank motion with the connecting rod 37. An elastic body 33 may be added to one side of the ascending / descending member 25 as shown in FIG.

본 발명의 변형예로서, 상기 발전수단(20)은 복층으로 배열된 압전판(21)의 일단을 지지하는 지지대(23)의 위치 변동이 가능하도록 가변수단(40)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 구동수단(30)으로 일정 패턴의 주기적인 진동이 인가되는 경우 압전판(21)의 공진주파수를 낮추기 위해 캔틸레버(cantilever: 외팔보) 형태로 사용한다. 진동원의 주파수가 캔틸레버의 고유 주파수에서 벗어나면 변위가 급격히 줄어들어 출력이 급격히 감소한다. 가변수단(40)은 압전판(21)을 캔틸레버 구조로 변경하기 위해 지지대(23)와 탈부착을 유발한다.As a modification of the present invention, the power generating means 20 is further provided with a variable means 40 for changing the position of a support 23 supporting one end of the piezoelectric plate 21 arranged in a plurality of layers do. When a periodic vibration of a predetermined pattern is applied to the driving means 30, it is used in the form of a cantilever to reduce the resonance frequency of the piezoelectric plate 21. [ If the frequency of the oscillating source deviates from the natural frequency of the cantilever, the displacement sharply decreases and the output sharply decreases. The variable means 40 causes detachment and attachment with the support 23 to change the piezoelectric plate 21 into a cantilever structure.

도 4에서 가변수단(40)은 가이드레일(41), 지지블록(43), 노브(45)로 구성되는 상태를 예시한다. 가이드레일(41)은 지지대(23)를 수평이동 가능하게 지지하고, 지지블록(43)은 노브(45)의 단부를 회전 가능하게 지지하고, 노브(45)는 하우징(10)과 나선운동하도록 맞물린다. 이에, 도 4의 우측과 같이 노브(45)를 돌려 압전판(21)의 구체(27)가 지지대(23)의 소켓에서 이탈되면 캔틸레버로 작동한다. 노브(45)를 반대로 조이면 도 4의 좌측과 같이 압전판(21)이 양단에서 지지되는 구조로 작동한다.In FIG. 4, the variable means 40 exemplifies the state of the guide rail 41, the support block 43, and the knob 45. The guide rail 41 supports the support table 23 horizontally movably and the support block 43 rotatably supports the end of the knob 45 and the knob 45 spirally moves with the housing 10 It engages. When the knob 45 is rotated as shown in the right side of FIG. 4, the sphere 27 of the piezoelectric plate 21 is detached from the socket of the support table 23, it operates as a cantilever. When the knob 45 is reversely tightened, the piezoelectric plate 21 is supported at both ends as shown in the left side of FIG.

또, 본 발명에 따르면 제어수단(50)이 상기 발전수단(20)에서 생성된 전기를 USB포트(56)로 송출하는 구조이다. 제어수단(50)은 전선(52), 충전기(54), USB포트(56) 등으로 구성된다. 전선(52)은 승강체(25) 상에서 각각의 압전판(21)에 패턴으로 연결되는 동시에 하우징(10)의 저면을 통하여 충전기(54)에 연결된다. USB포트(56)는 사용자가 노트북 등을 충전하기 용이하도록 다수의 지점에 형성하는 것이 좋다.According to the present invention, the control means (50) sends the electricity generated by the power generation means (20) to the USB port (56). The control means 50 comprises an electric wire 52, a charger 54, a USB port 56, and the like. The electric wires 52 are connected in a pattern to each of the piezoelectric plates 21 on the ascending and descending member 25 and at the same time to the charger 54 through the bottom surface of the housing 10. The USB port 56 is preferably formed at a plurality of points so that the user can easily charge the notebook or the like.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore intended that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

10: 하우징 20: 발전수단
21: 압전판 23: 지지대
25: 승강체 27: 구체
30: 구동수단 31: 안내편
33: 탄성체 35: 풍력날개
36: 편심캠 37: 커넥팅로드
40: 가변수단 41: 가이드레일
43: 지지블록 45: 노브
50: 제어수단 52: 전선
54: 충전기 56: USB포트10: housing 20: power generating means
21: piezoelectric plate 23:
25: ascending / descending body 27: concrete
30: drive means 31: guide
33: elastic body 35: wind blades
36: eccentric cam 37: connecting rod
40: variable means 41: guide rail
43: support block 45: knob
50: control means 52:
54: Charger 56: USB port

Claims (7)

백팩에 넣고 다니면서 충전 가능한 가변형 압전소자 발전장치에 있어서,
부분적으로 개폐 가능한 구조를 지닌 하우징;
상기 하우징 내부에 상하운동 가능하게 수용된 승강체와 상기 승강체의 적어도 일측에 형성된 다수의 압전판을 가지는 발전수단;
상기 백팩의 이동에 의해 발생하는 진동력에 기초해, 상기 승강체의 상하운동을 유발하는 구동수단; 및
상기 발전수단에서 생성된 전기를 출력 포트로 송출하는 제어수단을 포함하는 가변형 압전소자 발전장치.In a variable-type piezoelectric element generator capable of being charged while being carried in a backpack,
A housing having a partially openable structure;
A power generating means having a lifting body accommodated in the housing so as to be vertically movable and a plurality of piezoelectric plates formed on at least one side of the lifting body;
Driving means for causing vertical movement of the lifting body based on a vibration force generated by movement of the backpack; And
And control means for sending the electricity generated by the power generation means to the output port. 외부 풍력에 의해 충전 가능한 가변형 압전소자 발전장치에 있어서,
부분적으로 개폐 가능한 구조를 지닌 하우징;
상기 하우징 내부에 상하운동 가능하게 수용된 승강체와 상기 승강체의 적어도 일측에 형성된 다수의 압전판을 가지는 발전수단;
외부 풍력에 기초해, 상기 승강체의 상하운동을 유발하는 구동수단; 및
상기 발전수단에서 생성된 전기를 출력 포트로 송출하는 제어수단을 포함하는 가변형 압전소자 발전장치.1. A variable-type piezoelectric element generating device capable of being charged by an external wind force,
A housing having a partially openable structure;
A power generating means having a lifting body accommodated in the housing so as to be vertically movable and a plurality of piezoelectric plates formed on at least one side of the lifting body;
Driving means for causing up and down movement of said lifting body on the basis of an external wind force; And
And control means for sending the electricity generated by the power generation means to the output port. 제2항에 있어서,
상기 구동수단은
외부의 풍력으로 회전하는 풍력날개,
상기 풍력날개의 회전 중심에 설치되는 편심캠, 및
상기 편심캠과 상기 승강체 사이에 연결되는 커넥팅로드를 포함하는 가변형 압전소자 발전장치.3. The method of claim 2,
The driving means
Wind turbine rotating by external wind force,
An eccentric cam provided at a rotational center of the wind turbine blade,
And a connecting rod connected between the eccentric cam and the elevating body. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 압전판은 상기 승강체의 양측으로 형성되며, 상기 다수의 압전판 중 하나 이상의 압전판은 탄성박판의 양면에 압전필름을 부착한 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 가변형 압전소자 발전장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the plurality of piezoelectric plates are formed on both sides of the lifting body, and at least one of the plurality of piezoelectric plates has a structure in which a piezoelectric film is attached to both sides of the elastic thin plate. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동수단은 승강체의 상하운동을 안내하는 안내편과, 상기 승강체의 적어도 일측에 장착되는 탄성체를 포함하는 가변형 압전소자 발전장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the driving means includes a guide piece for guiding the vertical movement of the lifting body and an elastic body mounted on at least one side of the lifting body. 제5항에 있어서,
상기 발전수단은 복층으로 배열된 상기 압전판의 일단을 동시에 지지하는 지지대의 위치 변동이 가능하도록 하는 가변수단을 더 포함하는 가변형 압전소자 발전장치.6. The method of claim 5,
Wherein the power generating means further comprises variable means for enabling the position of a support to simultaneously support one end of the piezoelectric plate arranged in a plurality of layers. 제6항에 있어서,
상기 가변수단은 상기 압전판을 캔틸레버 구조로 변경하기 위해 지지대와 탈부착을 유발하는 것을 특징으로 하는 가변형 압전소자 발전장치.The method according to claim 6,
Wherein said variable means causes detachment and attachment of said piezoelectric plate to and from a support for changing the piezoelectric plate into a cantilever structure.
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