KR20230040720A - Independent power supply device for IoT sensor - Google Patents

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KR20230040720A KR1020210124171A KR20210124171A KR20230040720A KR 20230040720 A KR20230040720 A KR 20230040720A KR 1020210124171 A KR1020210124171 A KR 1020210124171A KR 20210124171 A KR20210124171 A KR 20210124171A KR 20230040720 A KR20230040720 A KR 20230040720A
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Abstract

The present invention relates to an independent power supply device for an IoT sensor and, more specifically, to an independent power supply device for an IoT sensor using perovskite, capable of producing power using indoor artificial lighting, and independently and continuously supplying the produced power to various IoT devices including an IoT sensor. In accordance with the present invention, the independent power supply device for an IoT sensor produces power using low-luminance indoor artificial lighting with perovskite, and independently and continuously supplies the produced power to various IoT devices including an IoT sensor, thereby increasing the operation reliability of an IoT sensor and a device and improving the quality of an IoT-based service.

Description

IoT 센서용 독립전원공급장치{Independent power supply device for IoT sensor}Independent power supply device for IoT sensor

본 발명은 IoT 센서용 독립전원공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내 인공조명을 활용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 IoT 센서를 포함하는 각종 IoT 디바이스에 독립적이고 지속적으로 공급할 수 있는 페로브스카이트를 활용한 IoT 센서 독립전원공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an independent power supply device for an IoT sensor, and more particularly, to a device capable of generating power using indoor artificial lighting and independently and continuously supplying the generated power to various IoT devices including an IoT sensor. It is about an IoT sensor independent power supply using rovskite.

일반적으로, IoT(Internet of Things)는 인터넷 기반으로 모든 사물을 연결해 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스로 도 1에 도시된 바와 같이 다양한 솔루션을 만들어 낼 수 있는 신사업 분야이다.In general, the Internet of Things (IoT) is a new business that can create various solutions as shown in FIG. is the field

다양한 IoT 서비스를 제공하기 위해서는 스마트 센서 기술, 무선 통신 기술, 정보 통신 기술, 응용 소프트웨어 기술 등 핵심적 요소 기술들이 필요하다.In order to provide various IoT services, key element technologies such as smart sensor technology, wireless communication technology, information communication technology, and application software technology are required.

여기서 스마트 센서란 기존 센서에 논리, 판단, 통신 기능이 결합되어 데이터 처리, 자동 보정 및 자가 진단, 의사결정 기능을 수행하는 고기능, 고정밀, 고편의성, 고부가가치 센서를 의미한다.Here, a smart sensor means a high-function, high-precision, high-convenience, high-value-added sensor that performs data processing, automatic correction and self-diagnosis, and decision-making functions by combining logic, judgment, and communication functions with conventional sensors.

스마트 센서 관련 종래의 전원 기술은 센싱 및 무선통신을 위해 외장 전원공급장치 사용(상용전원 또는 대용량 배터리) 방식, 내장 배터리 사용 방식이 주를 이룬다. 상기의 외장 전원공급장치 사용 방식은 현장설치가 복잡하고 설치 후 위치변경이 어려울 뿐만 아니라 무선 센서 시스템의 확장 등의 유연성이 떨어진다. Conventional power technology related to smart sensors mainly uses an external power supply (commercial power or large-capacity battery) and a built-in battery for sensing and wireless communication. The above method of using an external power supply is complex in field installation, difficult to change location after installation, and has poor flexibility such as expansion of the wireless sensor system.

그리고, 상기의 내장 배터리 사용 방식의 경우 내장 배터리를 사용하여 스마트센서를 일체형으로 제작이 가능하지만 제품 크기의 제한으로 인한 배터리 용량의 제약에 따라 장시간의 동작수명을 갖는 제품을 구현하는 것이 불가능하고, 따라서 주기적으로 내장배터리를 교체해야하는 번거로움이 발생하는 문제가 있다.In addition, in the case of using the built-in battery, it is possible to manufacture a smart sensor integrally using the built-in battery, but it is impossible to implement a product with a long operating life due to the limitation of battery capacity due to the limitation of product size, Therefore, there is a problem in that the built-in battery needs to be periodically replaced.

대한민국 등록특허 10-2133934Korean Registered Patent No. 10-2133934 대한민국 등록특허 10-1901146Korean Registered Patent No. 10-1901146 대한민국 등록특허 10-2067007Korean Registered Patent No. 10-2067007 대한민국 공개특허 10-2021-0084140Republic of Korea Patent Publication 10-2021-0084140

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 실내 인공조명을 활용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 IoT 센서를 포함하는 각종 IoT 디바이스에 독립적이고 지속적으로 공급함으로써 IoT 센서 및 디바이스의 동작 신뢰성을 높이고 IoT를 활용한 서비스의 질을 향상시킬 수 있는 IoT 센서용 독립전원공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problem as described above, by generating power using indoor artificial lighting and independently and continuously supplying the generated power to various IoT devices including IoT sensors, so that IoT sensors and devices The purpose is to provide an independent power supply for IoT sensors that can increase operation reliability and improve the quality of service using IoT.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치는 IoT 센서에 전력을 공급하기 위한 전원케이블과 상기 IoT 센서에서 측정된 센서정보를 수신하기 위한 신호케이블을 접속시킬 수 있도록 일 측에 접속단자가 마련된 기판부와; 상기 기판부에 설치되어 인공광을 이용하여 전력을 생산하는 발전부와; 상기 발전부에서 생산된 전력을 저장하는 배터리부와; 상기 IoT 센서에서 측정된 센서정보를 외부로 무선 전송하는 무선통신부와; 상기 배터리부의 충전 및 방전을 제어하고, 상기 무선통신부의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 구비하고, 상기 발전부는 페로브스카이트 태양전지를 포함하는 것을 특징으로 한다.An independent power supply device for an IoT sensor according to the present invention for achieving the above object is to connect a power cable for supplying power to the IoT sensor and a signal cable for receiving sensor information measured by the IoT sensor. A substrate portion provided with a connection terminal on one side; a power generation unit installed on the substrate to generate power using artificial light; a battery unit for storing power generated by the power generation unit; A wireless communication unit for wirelessly transmitting the sensor information measured by the IoT sensor to the outside; and a controller for controlling charging and discharging of the battery unit and controlling an operation of the wireless communication unit, and the power generation unit includes a perovskite solar cell.

본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치는 상기 발전부의 각도를 조절하기 위한 각도조절부;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The independent power supply device for the IoT sensor according to the present invention is characterized by further comprising an angle adjustment unit for adjusting the angle of the power generation unit.

본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치의 상기 각도조절부는 상기 발전부의 중앙에 일 단이 고정되고 타 단은 상기 기판부에 마련된 축수부에 전방향회전 가능하게 설치되는 지지축과, 서로 나란하도록 배치된 상기 발전부의 제1변과 제2변 가장자리 하부에 각각 설치되는 제1자성체 및 제2자성체와, 상기 제1변 및 제2변과 직교하도록 배치된 상기 발전부의 제3변과 제4변 가장자리 하부에 각각 설치되는 제3자성체 및 제4자성체와, 상기 제1자성체와 상기 제2자성체 하부에 각각 상부가 상기 제1자성체와 상기 제2자성체를 향하도록 설치되고 하부는 상기 기판부에 설치되는 제1전자석 및 제2전자석과, 상기 제3자성체와 상기 제4자성체 하부에 각각 상부가 상기 제3자성체와 상기 제4자성체를 향하도록 설치되고 하부는 상기 기판부에 설치되는 제3전자석 및 제4전자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.The angle adjustment unit of the independent power supply device for the IoT sensor according to the present invention has one end fixed to the center of the power generation unit and the other end of the support shaft installed to be rotatable in all directions in the bearing part provided on the board, and parallel to each other. The first magnetic body and the second magnetic body respectively installed below the edges of the first and second sides of the power generation unit arranged to do so, and the third and fourth sides of the power generation unit arranged to be orthogonal to the first and second sides. The third magnetic body and the fourth magnetic body respectively installed on the lower edge of the side, and the upper portions of the first and second magnetic bodies are installed facing the first and second magnetic bodies, respectively, and the lower portions are installed on the substrate. The first electromagnet and the second electromagnet are installed, and the third electromagnet is installed below the third magnetic body and the fourth magnetic body so that the upper part faces the third magnetic body and the fourth magnetic body, respectively, and the lower part is installed on the substrate. and a fourth electromagnet.

본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치는 상기 발전부에서 출력되는 전류값 또는 전압값을 측정하는 전력센서부;를 더 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 전력센서부에서 측정되는 전류값 또는 전압값이 최대가 되는 상기 발전부의 최적각도를 탐색하기 위한 탐색모드를 지원하는 것을 특징으로 한다.The independent power supply for the IoT sensor according to the present invention further includes a power sensor unit for measuring a current value or a voltage value output from the power generation unit, and the controller comprises a current value or voltage value measured by the power sensor unit. It is characterized in that it supports a search mode for searching for an optimal angle of the power generation unit at which this is maximized.

상기 컨트롤러의 상기 탐색모드는 상기 제1자성체를 상기 제1전자석에 부착시키는 제1탐색모드와, 상기 제2자성체를 상기 제2전자석에 부착시키는 제2탐색모드와, 상기 제3자성체를 상기 제3전자석에 부착시키는 제3탐색모드와, 상기 제4자성체를 상기 제4전자석에 부착시키는 제4탐색모드와, 상기 제1자성체 내지 제4자성체가 상기 제1전자석 내지 제4전자석으로부터 이격시키는 제5탐색모드를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 제1탐색모드 내지 제5탐색모드에 따라 상기 제1전사석 내지 제4전자석의 동작을 각각 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.The search mode of the controller includes a first search mode for attaching the first magnetic body to the first electromagnet, a second search mode for attaching the second magnetic body to the second electromagnet, and a second search mode for attaching the third magnetic body to the second electromagnet. A third search mode in which three electromagnets are attached, a fourth search mode in which the fourth magnetic body is attached to the fourth electromagnet, and a fourth search mode in which the first to fourth magnetic bodies are separated from the first to fourth electromagnets. 5 search modes, and the controller independently controls the operation of the first to fourth electromagnets according to the first to fifth search modes.

본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치는 페로브스카이트를 활용하여 저조도 실내 인공조명을 활용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 IoT 센서를 포함하는 각종 IoT 디바이스에 독립적이고 지속적으로 공급함으로써 IoT 센서 및 디바이스의 동작 신뢰성을 높이고 IoT를 활용한 서비스의 질을 향상시킬 수 있다.The independent power supply device for IoT sensors according to the present invention utilizes perovskite to produce power using low-intensity indoor artificial lighting, and independently and continuously supplies the produced power to various IoT devices including IoT sensors. The operation reliability of IoT sensors and devices can be increased and the quality of services using IoT can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치
도 2는 본 발명에 따른
도 3은 본 발명에 따른
도 4는 본 발명에 따른
도 5는 본 발명에 따른
도 6은 본 발명에 따른 1 is an independent power supply device for an IoT sensor according to the present invention
2 is according to the present invention
3 is according to the present invention
4 is according to the present invention
5 is according to the present invention
6 is according to the present invention

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an independent power supply for an IoT sensor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 에는 본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 를 참조하면, 본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치(1)는 기판부(10)와, 발전부(20)와, 배터리부(30)와, 무선통신부(40)와, 각도조절부와, 전력센서부(60)와, 컨트롤러(70)를 구비한다.1 to 1, an independent power supply device 1 for an IoT sensor according to the present invention is shown. 1 to 1, the independent power supply device 1 for the IoT sensor according to the present invention includes a board unit 10, a power generation unit 20, a battery unit 30, and a wireless communication unit 40. , an angle adjusting unit, a power sensor unit 60, and a controller 70.

본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치(1)에서 적용되는 IoT 센서는 통상의 무선통신기술 중 하나 이상을 채용할 수 있으며, 이를 이용해 수집한 데이터를 외부로 무선송출할 수 있는 것을 적용할 수 있다.The IoT sensor applied in the independent power supply device 1 for the IoT sensor according to the present invention can employ one or more of conventional wireless communication technologies, and can apply those that can wirelessly transmit data collected using this to the outside. can

또한, IoT 센서(7)는 스마트홈의 IoT 디바이스에 주로 사용되는 센서는 온도센서, 습도센서, 진동센서, 소음센서, 접촉센서, 터치센서, 압력센서, 음향센서, 초음파센서, 이미지센서, 마이크로폰, 근접센서, 조도센서, IR동작센서, IR 체온센서 등을 적용할 수 있다.In addition, the IoT sensor 7 is a temperature sensor, a humidity sensor, a vibration sensor, a noise sensor, a contact sensor, a touch sensor, a pressure sensor, a sound sensor, an ultrasonic sensor, an image sensor, and a microphone. , proximity sensor, illuminance sensor, IR motion sensor, IR body temperature sensor, etc. can be applied.

기판부(10)는 IoT 센서(7)에 전력을 공급하기 위한 전원케이블과 IoT 센서에서 측정된 센서정보를 수신하기 위한 신호케이블을 접속시킬 수 있도록 일 측에 접속단자부(11)가 마련된다. The board unit 10 is provided with a connection terminal unit 11 on one side to connect a power cable for supplying power to the IoT sensor 7 and a signal cable for receiving sensor information measured by the IoT sensor.

발전부(20)는 기판부(10)에 설치되어 실내의 조명에 의한 인공광 또는 실내로 유입된 태양광을 이용하여 전력을 생산한다. The power generation unit 20 is installed on the board unit 10 and generates electric power using artificial light from indoor lighting or sunlight introduced into the room.

발전부(20)는 투명기판과, 투명기판상에 적층되는 투명전극층과, 투명전극층상에 적층되는 전자수송층과, 전자수송층상에 적층되는 페로브스카이트층과, 페로브스카이트층상에 적층되는 정공수송층과, 정공수송층상에 적층되는 금속전극층을 포함하는 페로브스카이트 태양전지를 포함하여 구성된다.The power generation unit 20 includes a transparent substrate, a transparent electrode layer stacked on the transparent substrate, an electron transport layer stacked on the transparent electrode layer, a perovskite layer stacked on the electron transport layer, and a perovskite layer stacked on the perovskite layer. It is configured to include a perovskite solar cell including a hole transport layer and a metal electrode layer stacked on the hole transport layer.

투명기판은 기판으로는 유리, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타클릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에트르술폰 등의 투명재질을 적용할 수 있다.As the transparent substrate, a transparent material such as glass, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyamide, or polyether sulfone may be applied.

투명전극층은 ITO(INdium Tin Oxide), SnO2, IZO(In2O3-ZnO), AZO(aluminum doped ZnO), GZO(gallium doped ZnO) 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 높은 일함수를 갖는 ITO(INdium Tin Oxide)로 코팅하면 좋다. The transparent electrode layer may be ITO (Indium Tin Oxide), SnO2, IZO (In2O3-ZnO), AZO (aluminum doped ZnO), GZO (gallium doped ZnO), etc. Oxide) is good.

ITO를 스패터링 타겟(Spattering Target)으로 가공하여, 기판 상에 스퍼터링을 하면, 투명한 투명전극층을 형성할 수 있다. 또는 ITO를 용해하여 기판 상에 스프레이를 하거나, 기판 상에을 용액에 침적시키는 방법으로 투명전극층을 형성할 수 있다. When ITO is processed into a sputtering target and sputtered on a substrate, a transparent transparent electrode layer can be formed. Alternatively, the transparent electrode layer may be formed by dissolving ITO and spraying it on the substrate or depositing it on the substrate in a solution.

전자수송층은 용매에 전자전달 유기물을 포함하는 용액을 코팅 한 후 열처리하여 형성할 수 있다. 용매는 클로로포름, 클로로벤젠, 메틸클로라이드, 톨루엔, 메틸이소부틸케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 이소프로필에테르 등을 사용할 수 있다. The electron transport layer may be formed by coating a solution containing an electron transport organic material in a solvent and then heat-treating. As the solvent, chloroform, chlorobenzene, methyl chloride, toluene, methyl isobutyl ketone, acetone, tetrahydrofuran, isopropyl ether and the like may be used.

페로브스카이트층은 하기의 화학식 1로 표현되는 페로브스카이트 결정구조를 가질 수 있다. The perovskite layer may have a perovskite crystal structure represented by Chemical Formula 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, A는 CH3NH3 +, HC(NH2)2+, NH4 +, NF4 +, NCl4 +, CH3PH3 +중 어느 하나이고, M은 Cu2+, Ni2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Cr2+, Pb2+, Cd2+, Ge2+, Pd2+, Yb2+, Sn2+, Sr2+, 또는 Ca2+ 중 어느 하나일 수 있다.Here, A is any one of CH 3 NH 3 + , HC(NH 2 ) 2 + , NH 4 + , NF 4 + , NCl 4 + , CH 3 PH 3 + , M is Cu 2+ , Ni 2+ , Any of Co 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ , Cr 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ , Ge 2+ , Pd 2+ , Yb 2+ , Sn 2+ , Sr 2+ , or Ca 2+ can be one

정공수송층은 정공전달물질을 도포시켜 형성시키는 것으로서, poly(styrenesulfonate), polyaniline, polypyrrole, copper phthalocyanine, polyhiophenylenevinylene, polyvinylcarbazole, polypphenylenevinylene, poly(methylphenylsilane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다. The hole transport layer is formed by applying a hole transport material, and may be selected from the group consisting of poly(styrenesulfonate), polyaniline, polypyrrole, copper phthalocyanine, polyhiophenylenevinylene, polyvinylcarbazole, polypphenylenevinylene, and poly(methylphenylsilane), or a mixture thereof. It is not necessarily limited.

금속전극층은 금속, 금속 합금, 반금속 또는 광 투과성 투명 산화물로 이루어질 수 있다. 금속의 예로는 마그네슘(Mg) 등의 알칼리 토금속, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 등의 전이금속, 희토류 원소, 셀렌(Se) 등의 반금속 등이 있다. 금속 합금의 예로는 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘-인듐 합금, 알루미늄-리튬 합금 등이 있다.The metal electrode layer may be made of a metal, a metal alloy, a semi-metal, or a light-transmitting transparent oxide. Examples of the metal include alkaline earth metals such as magnesium (Mg), transition metals such as aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), and platinum (Pt), rare earth elements, and semimetals such as selenium (Se). there is. Examples of metal alloys include sodium-potassium alloys, magnesium-indium alloys, aluminum-lithium alloys, and the like.

배터리부(30)는 기판부(10) 상에 설치되며, 발전부(20)에서 생산된 전력을 저장하고, 저장된 전력을 IoT 센서(7)에 공급한다.The battery unit 30 is installed on the board unit 10, stores the power generated by the power generation unit 20, and supplies the stored power to the IoT sensor 7.

무선통신부(40)는 IoT 센서(7)에서 측정된 센서정보를 외부로 무선 전송한다.The wireless communication unit 40 wirelessly transmits the sensor information measured by the IoT sensor 7 to the outside.

무선통신부(40)는 IoT 센서(7)에 자체적으로 무선통신모듈이 탑재된 경우 생략될 수 있다.The wireless communication unit 40 may be omitted when the wireless communication module is mounted on the IoT sensor 7 itself.

각도조절부는 발전부(20)의 각도를 조절하기 위한 것으로서, 지지축(25)과, 발전부(20)의 제3변(23)과 나란한 제1방향을 중심으로 각도를 조절하기 위한 제1각도조절부와, 발전부(20)의 제1변(21)과 나란하고 제1방향과 직교하는 제2방향을 중심으로 각도를 조절하기 위한 제2각도조절부를 포함하여 구성된다.The angle adjusting unit is for adjusting the angle of the power generation unit 20, and the first for adjusting the angle around the first direction parallel to the support shaft 25 and the third side 23 of the power generation unit 20 It is configured to include an angle adjusting unit and a second angle adjusting unit for adjusting the angle around a second direction parallel to the first side 21 of the power generation unit 20 and orthogonal to the first direction.

제1각도조절부는 제1자성체(51) 및 제2자성체(52)와, 제1전자석(55) 및 제2전자석(56)을 포하하고, 제2각도조절부는 제3자성체(53) 및 제4자성체(54)와, 제3전자석(57) 및 제4전자석(58)을 포함하여 구성된다.The first angle adjusting unit includes the first magnetic body 51 and the second magnetic body 52, the first electromagnet 55 and the second electromagnet 56, and the second angle adjusting unit includes the third magnetic body 53 and the second magnetic body 53. It is composed of four magnetic bodies (54), a third electromagnet (57) and a fourth electromagnet (58).

지지축(25)은 발전부(20)의 중앙에 일 단이 고정되고, 타 단은 발전부(20)의 중앙부에 대응되는 기판부(10) 일 측에 마련된 축수부(15)에 전방향회전 가능하게 설치된다. 지지축(25)은 그 하부가 볼형으로 형성되고, 축수부(15)는 지지축(25)의 하부를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 형성된다. 지지축(25)과 축수부(15)는 볼조인트를 적용할 수 있다.One end of the support shaft 25 is fixed to the center of the power generation unit 20, and the other end is omnidirectional to the bearing unit 15 provided on one side of the substrate unit 10 corresponding to the central portion of the power generation unit 20. installed rotatably. The lower part of the support shaft 25 is formed in a ball shape, and the bearing part 15 is formed to rotatably support the lower part of the support shaft 25 . A ball joint may be applied to the support shaft 25 and the bearing part 15.

제1자성체(51)와 제2자성체(52)는 각각 발전부(20)의 제1변(21)과 제2변(22) 가장자리 하부에 각각 설치되며, 자기장이 가해질 시 자화되어 자성을 띄는 것을 적용할 수 있다.The first magnetic body 51 and the second magnetic body 52 are installed under the edges of the first side 21 and the second side 22 of the power generation unit 20, respectively, and are magnetized when a magnetic field is applied to exhibit magnetism. that can be applied

제3자성체(53)와 제4자성체(54)는 각각 발전부(20)의 제1변(21) 및 제2변(22)과 직교하는 발전부(20)의 제3변(23)과 제4변(24) 가장자리 하부에 각각 설치되며, 자기장이 가해질 시 자화되어 자성을 띄는 것을 적용할 수 있다.The third magnetic body 53 and the fourth magnetic body 54 are the third side 23 and the third side 23 of the power generation unit 20 orthogonal to the first side 21 and the second side 22 of the power generation unit 20, respectively. It is installed at the bottom of the edge of the fourth side 24, and it is magnetized when a magnetic field is applied, so that it can be applied to show magnetism.

제1전자석(55)과 제2전자석(56)은 제1자성체(51)와 제2자성체(52) 하부에 각각 상부가 제1자성체(51)와 제2자성체(52)를 향하도록 설치되고, 하부는 기판부(10)에 고정된다. 제1전자석(55)과 제2전자석(56) 각각은 배터리부(30)로부터 전류가 공급될 시 그 주변으로 자기력이 발생시켜 제1자성체(51) 또는 제2자성체(52)를 끌어당길 수 있다.The first electromagnet 55 and the second electromagnet 56 are installed under the first magnetic body 51 and the second magnetic body 52 so that their upper parts face the first magnetic body 51 and the second magnetic body 52, respectively. , The lower part is fixed to the substrate part 10. Each of the first electromagnet 55 and the second electromagnet 56 can attract the first magnetic body 51 or the second magnetic body 52 by generating magnetic force around them when current is supplied from the battery unit 30. there is.

제3전자석(57)과 제4전자석(58)은 제3자성체(53)와 제4자성체(54) 하부에 각각 상부가 제3자성체(53)와 제4자성체(54)를 향하도록 설치되고, 하부는 기판부(10)에 고정된다. 제3전자석(57)과 제4전자석(58) 각각은 배터리부(30)로부터 전류가 공급될 시 그 주변으로 자기력이 발생시켜 제3자성체(53) 또는 제4자성체(54)를 끌어당길 수 있다.The third electromagnet 57 and the fourth electromagnet 58 are installed under the third magnetic body 53 and the fourth magnetic body 54 so that their upper parts face the third magnetic body 53 and the fourth magnetic body 54, respectively. , The lower part is fixed to the substrate part 10. Each of the third electromagnet 57 and the fourth electromagnet 58 can attract the third magnetic body 53 or the fourth magnetic body 54 by generating magnetic force around them when current is supplied from the battery unit 30. there is.

전력센서부(60)는 발전부(20)에서 출력되는 전류값 또는 전압값을 측정하며, 측정된 전류값 또는 전압값은 컨트롤러(70)에 실시간 전송한다.The power sensor unit 60 measures the current value or voltage value output from the power generation unit 20 and transmits the measured current value or voltage value to the controller 70 in real time.

컨트롤러(70)는 배터리부(30)의 충전 및 방전, 각도조절부, 무선통신부(40)를 각각 제어하며, 전력센서부(60)에서 측정되는 전류값 또는 전압값이 최대가 되는 발전부(20)의 최적각도를 탐색하기 위한 탐색모드를 지원한다.The controller 70 controls the charging and discharging of the battery unit 30, the angle adjustment unit, and the wireless communication unit 40, respectively, and the power generation unit in which the current value or voltage value measured by the power sensor unit 60 is maximum ( 20) supports a search mode to search for the optimal angle.

컨트롤러(70)의 탐색모드는 제1자성체(51)를 제1전자석(55)에 부착시켜 발전부(20)를 제1자성체(51) 측으로 기울이는 제1탐색모드와, 제2자성체(52)를 제2전자석(56)에 부착시켜 발전부(20)를 제2자성체(52) 측으로 기울이는 제2탐색모드와, 제3자성체(53)를 제3전자석(57)에 부착시켜 발전부(20)를 제3자성체(53) 측으로 기울이는 제3탐색모드와, 제4자성체(54)를 제4전자석(58)에 부착시켜 발전부(20)를 제4자성체(54) 측으로 기울이는 제4탐색모드와, 제1자성체(51) 내지 제4자성체(54)를 각각 제1전자석(55) 내지 제4전자석(58)으로부터 이격시키는 제5탐색모드를 포함하여 구성된다.The search mode of the controller 70 includes a first search mode in which the first magnetic body 51 is attached to the first electromagnet 55 and the power generation unit 20 is tilted toward the first magnetic body 51, and the second magnetic body 52 is attached to the second electromagnet 56 to incline the power generation unit 20 toward the second magnetic body 52, and the third magnetic body 53 is attached to the third electromagnet 57 to generate the power generation unit 20 ) is tilted toward the third magnetic body 53, and the fourth search mode is attached to the fourth electromagnet 58 to tilt the power generation unit 20 toward the fourth magnetic body 54. and a fifth search mode in which the first magnetic body 51 to the fourth magnetic body 54 are separated from the first electromagnet 55 to the fourth electromagnet 58, respectively.

컨트롤러(70)는 제1전사석 내지 제4전자석(58)의 동작을 각각 독립적으로 제어함으로써 제1탐색모드 내지 제5탐색모드를 실행할 수 있다.The controller 70 can execute the first to fifth search modes by independently controlling the operations of the first to fourth electromagnets 58 .

이상에서 설명한 본 발명에 따른 IoT 센서용 독립전원공급장치(1)는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The independent power supply device 1 for the IoT sensor according to the present invention described above has been described with reference to the accompanying drawings, but this is only exemplary, and various modifications and equivalents may be obtained from those skilled in the art. It will be appreciated that other embodiments are possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the scope of true technical protection of the present invention should be determined only by the technical spirit of the appended claims.

1 : 독립전원공급장치
10 : 기판부
20 : 발전부
30 : 배터리부
40 : 무선통신부
51 : 제1자성체
52 : 제2자성체
55 : 제1전자석
56 : 제2전자석
60 : 전력센서부
70 : 컨트롤러1: Independent power supply
10: board part
20: power generation unit
30: battery part
40: wireless communication unit
51: first magnetic body
52: second magnetic body
55: first electromagnet
56: second electromagnet
60: power sensor unit
70: Controller

Claims (5)

IoT 센서에 전력을 공급하기 위한 전원케이블과 상기 IoT 센서에서 측정된 센서정보를 수신하기 위한 신호케이블을 접속시킬 수 있도록 일 측에 접속단자가 마련된 기판부와;
상기 기판부에 설치되어 인공광을 이용하여 전력을 생산하는 발전부와;
상기 발전부에서 생산된 전력을 저장하는 배터리부와;
상기 IoT 센서에서 측정된 센서정보를 외부로 무선 전송하는 무선통신부와;
상기 배터리부의 충전 및 방전을 제어하고, 상기 무선통신부의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 구비하고,
상기 발전부는 페로브스카이트 태양전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서용 독립전원공급장치.A board having a connection terminal on one side to connect a power cable for supplying power to the IoT sensor and a signal cable for receiving sensor information measured by the IoT sensor;
a power generation unit installed on the substrate to generate power using artificial light;
a battery unit for storing power generated by the power generation unit;
A wireless communication unit for wirelessly transmitting the sensor information measured by the IoT sensor to the outside;
And a controller for controlling the charging and discharging of the battery unit and controlling the operation of the wireless communication unit.
The power generation unit is an independent power supply device for an IoT sensor, characterized in that it comprises a perovskite solar cell. 제1항에 있어서,
상기 발전부의 각도를 조절하기 위한 각도조절부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서용 독립전원공급장치.According to claim 1,
An independent power supply for an IoT sensor, characterized in that it further comprises; an angle adjusting unit for adjusting the angle of the power generation unit. 제2항에 있어서,
상기 각도조절부는 상기 발전부의 중앙에 일 단이 고정되고 타 단은 상기 기판부에 마련된 축수부에 전방향회전 가능하게 설치되는 지지축과, 서로 나란하도록 배치된 상기 발전부의 제1변과 제2변 가장자리 하부에 각각 설치되는 제1자성체 및 제2자성체와, 상기 제1변 및 제2변과 직교하도록 배치된 상기 발전부의 제3변과 제4변 가장자리 하부에 각각 설치되는 제3자성체 및 제4자성체와, 상기 제1자성체와 상기 제2자성체 하부에 각각 상부가 상기 제1자성체와 상기 제2자성체를 향하도록 설치되고 하부는 상기 기판부에 설치되는 제1전자석 및 제2전자석과, 상기 제3자성체와 상기 제4자성체 하부에 각각 상부가 상기 제3자성체와 상기 제4자성체를 향하도록 설치되고 하부는 상기 기판부에 설치되는 제3전자석 및 제4전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서용 독립전원공급장치.According to claim 2,
The angle adjusting unit has one end fixed to the center of the power generation unit and the other end of the support shaft installed to be rotatably forward in the bearing portion provided on the board, and the first side and the second side of the power generation unit arranged to be parallel to each other. A first magnetic body and a second magnetic body respectively installed under the edges of the sides, and a third magnetic body and a third magnetic body respectively installed under the edges of the third and fourth sides of the power generation unit arranged orthogonally to the first and second sides. 4 magnetic bodies, first and second electromagnets installed below the first magnetic body and the second magnetic body with upper portions facing the first magnetic body and the second magnetic body and lower portions installed on the substrate; IoT characterized in that it includes a third electromagnet and a fourth electromagnet installed on the lower part of the third magnetic body and the fourth magnetic body, respectively, with upper portions facing the third magnetic body and the fourth magnetic body, and lower portions installed on the substrate. Independent power supply for sensors. 제3항에 있어서,
상기 발전부에서 출력되는 전류값 또는 전압값을 측정하는 전력센서부;를 더 구비하고,
상기 컨트롤러는 상기 전력센서부에서 측정되는 전류값 또는 전압값이 최대가 되는 상기 발전부의 최적각도를 탐색하기 위한 탐색모드를 지원하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서용 독립전원공급장치.According to claim 3,
A power sensor unit for measuring a current value or a voltage value output from the power generation unit; is further provided,
The controller supports a search mode for searching for an optimal angle of the power generation unit at which the current value or voltage value measured by the power sensor unit is maximum. 제4항에 있어서,
상기 컨트롤러의 상기 탐색모드는 상기 제1자성체를 상기 제1전자석에 부착시키는 제1탐색모드와, 상기 제2자성체를 상기 제2전자석에 부착시키는 제2탐색모드와, 상기 제3자성체를 상기 제3전자석에 부착시키는 제3탐색모드와, 상기 제4자성체를 상기 제4전자석에 부착시키는 제4탐색모드와, 상기 제1자성체 내지 제4자성체가 상기 제1전자석 내지 제4전자석으로부터 이격시키는 제5탐색모드를 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 제1탐색모드 내지 제5탐색모드에 따라 상기 제1전사석 내지 제4전자석의 동작을 각각 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서용 독립전원공급장치.
According to claim 4,
The search mode of the controller includes a first search mode for attaching the first magnetic body to the first electromagnet, a second search mode for attaching the second magnetic body to the second electromagnet, and a second search mode for attaching the third magnetic body to the second electromagnet. A third search mode in which three electromagnets are attached, a fourth search mode in which the fourth magnetic body is attached to the fourth electromagnet, and a fourth search mode in which the first to fourth magnetic bodies are separated from the first to fourth electromagnets. 5 includes a search mode,
The controller independently controls the operation of the first transfer seat to the fourth electromagnet according to the first to fifth search modes, respectively.
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