KR20230155527A - 전개 가능한 구조체 - Google Patents

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KR20230155527A
KR20230155527A KR1020237034168A KR20237034168A KR20230155527A KR 20230155527 A KR20230155527 A KR 20230155527A KR 1020237034168 A KR1020237034168 A KR 1020237034168A KR 20237034168 A KR20237034168 A KR 20237034168A KR 20230155527 A KR20230155527 A KR 20230155527A
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folds
solar cell
parallel
deployable structure
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리알라 나카가와
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리알라 나카가와
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00Structural details of PV modules other than those related to light conversion
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    • HELECTRICITY
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    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

전개 가능/접이 가능한 구조체 또는 그 템플릿이 개시된다. 이 구조체는 피크와 밸리 사이에 복수의 주름 절첩부를 포함하며, 이는 중앙 허브로부터 멀리 연장되고, 그리고/또는 중앙 허브를 향해 접히고, 그리고/또는 중앙 허브를 중심으로 회전한다. 연속적인 편평면이 연장된 절첩부는 태양전지 어레이와 같은 객체를 호스팅하도록 구성될 수 있다. 접힌 구성에서, 태양전지 어레이가 보호되고 절첩되어서 공간을 훨씬 적게 차지한다. 어레이를 통해 생성된 전기는 구조체가 접이 및/또는 전개 단계 사이에서 변형하도록 지시하는 신호와 결합된다. 이러한 구조적 디자인은 태양전지 어레이를 다양한 각도와 패싯에 위치되게 할 수 있어서 전체적으로 비편평 유닛이 되어서 햇빛의 방향에 덜 의존하게 된다. 소형 축소 유닛은 가볍고 휴대가 간편하며 손으로 조작할 수 있다. 대형 확장 유닛은 지상이나 기존 충전 스테이션에 설치할 수 있어서 접근과 유지보수가 용이하다.

Description

전개 가능한 구조체
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 3월 13일에 출원된 미국 가출원 번호#: 63/160,798에 대한 우선권을 주장하며, 이는 이에 의해 본 명세서에 그 전체가 인용에 의해 포함된다. 미국 디자인 특허 출원 29/774,067은 2021년 3월 13일에 출원되었으며, 본 개시 중에서 실시예들 중 하나의 실시예의 외관을 갖고 있다. 디자인 출원은 현재 USPTO에서 심사 중이며, 본 PCT 실용신안 출원의 출원일 현재 공개되지 않았다.
기술 분야
본 개시는 일부 실시예에서, 조정 가능한 구성을 갖는 전개 가능 및/또는 개폐 가능한 구조체에 관련되고, 이는 태양전지 어레이(solar array)와 같은 객체를 호스팅하기 위한 템플릿 역할을 한다.
태양전지 어레이는 태양과 같은 복사선원에 대한 표면 노출을 최대화해야 하기 때문에 많은 공간을 차지한다. 패널이 많은 태양광 발전소는 주로 시골 지역에 수용된다. 주택용 평면 패널은 보통 지상의 생활 공간을 너무 많이 차지하지 않기 위해 옥상에 볼트 결합된다. 본 개시는 다양한 구성의 태양전지 어레이와 같은 객체를 마음대로 호스팅하는 템플릿으로서 전개 가능 및/또는 접이 가능한 구조체를 제공한다.
완전히 전개된 구성에서, 태양전지 어레이의 태양 노출이 최대화된다. 완전히 접힌 콤팩트한 구성에서, 태양전지 어레이의 패널은 완전히 보호되며 공간을 훨씬 적게 차지한다. 중간 전개/접이 구성 간의 변형은 태양전지 어레이의 태양에 대한 표면 노출 면적을 적절히 조정함으로써 지속적으로 모니터링하고 전기 출력을 감쇠하는 메커니즘을 제공한다. 이 구조체는 태양전지 어레이가 사방에 다수의 패싯과 배향으로 위치되게 하므로, 어레이와 태양 사이의 상대 이동으로 인한 전기 출력의 변동을 줄인다.
이 전개 가능한 구조체는 전체 유닛으로 필요에 따라 확장되거나 축소할 수 있다. 따라서, 더 작은 유닛은 원하는 위치에서 더 작은 장치를 충전하기 위해 휴대가능할 수 있다. 더 큰 유닛은 단독으로 또는 클러스터로 배치하여 전력 수요가 많은 장치에 공급할 수 있다.
변형예에서, 전개 가능한 구조체는 다각형 상부면을 갖는 중앙 허브와, 다각형 상부면의 각각의 꼭짓점 주위로 구성된 선행 구역 및 후행 구역으로서, 선행 구역은 후행 구역의 대응하는 제 2 평행 절첩부 세트와 사전설정된 각도로 교차하는 제 1 평행 절첩부 세트를 포함하는, 상기 선행 구역 및 후행 구역을 포함한다. 전개 가능한 구조체는 완전히 접힌 구성과 전개된 구성 사이에서 단계적으로 변형된다. 완전히 접힌 구성에서, 모든 절첩부는 서로 절첩되고, 중앙 허브의 측면 상으로 더 절첩되며, 중앙 허브의 일 측면을 넘어서 연장되는 여분의 절첩부는 인접한 측부 상으로 절첩된다. 전개된 구성에서, 모든 절첩부는 중앙 허브로부터 멀리 외측으로, 그리고 서로로부터 멀리 연장된다.
다른 변형예에서, 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 이들의 교차부에서 연결되며, 피크와 밸리 사이를 연속적으로 교호하는 복수의 대체로 연속적인 편평면에 해당한다.
또 다른 변형예에서, 선행 구역의 제 1 평행 절첩부 세트는 대응하는 꼭짓점 주위의 다각형 상부면의 제 1 변에 평행하고, 후행 구역의 제 2 평행 절첩부 세트는 상기 꼭짓점 주위의 다각형 상부면의 후속 변에 평행한다.
또 다른 변형예에서, 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 사전설정된 폭과 개수를 포함한다.
다른 변형예에서, 하나의 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 다각형 상부면의 후속 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트에 연결된다.
또 다른 변형예에서, 하나의 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 다각형 상부면의 다른 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트와 독립적으로 구성된다.
또 다른 변형예에서, 접힘 구성과 전개 구성 사이의 변형 단계는 대체로 중앙 허브의 반경을 따른 병진력을 통해, 또는 중앙 허브의 중심 주위의 원심력을 통해, 그리고/또는 이들의 조합을 통해 구동된다.
또 다른 변형예에서, 복수의 평행 절첩부의 적어도 서브세트는 복합 재료를 포함한다.
변형예에서, 태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체는 다각형 상부면을 갖는 중앙 허브를 포함하는 전개 가능한 구조체와, 다각형 상부면의 각각의 꼭짓점 주위에 구성되는 선행 구역 및 후행 구역을 포함하고, 선행 구역은 후행 구역의 대응하는 제 2 평행 절첩부 세트와 사전설정된 각도로 교차하는 제 1 평행 절첩부 세트를 포함한다. 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 피크와 밸리 사이를 연속적으로 교호하는 복수의 대체로 연속적인 편평면에 대응한다. 복수의 태양전지 어레이는 다각형 상부면에, 그리고 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트의 편평면 위에 분리 가능하게 결합되고, 태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체는 완전히 접힌 구성과 전개된 구성 사이에서 단계적으로 변형된다. 완전히 접힌 구성에서, 모든 절첩부는 서로 절첩되고, 중앙 허브의 측면 상으로 더 절첩되며, 중앙 허브의 일 측면을 넘어서 연장되는 여분의 절첩부는 인접한 측부 상으로 절첩된다. 전개된 구성에서, 모든 절첩부는 중앙 허브로부터 멀리 외측으로, 그리고 서로로부터 멀리 연장된다.
변형예에서, 태양전지 어레이는 평행 절첩부의 편평면을 따라 전략적으로 사전설정된 위치에서 전개 가능한 구조체와 분리 가능하게 결합되도록 맞춤화된 복수의 태양 전지를 포함한다.
또 다른 변형예에서, 중앙 허브는 캐비티 내에 일련의 배선 및 충전 구성요소를 추가로 수용한다.
또 다른 변형예에서, 평행 절첩부 및 중앙 허브는 복수의 보조 지지 요소를 통해 보강되고, 그리고/또는 지지 스탠드에 부착되고, 그리고/또는 충전 스테이션 위에 부착된다.
또 다른 변형예에서, 태양전지 어레이는 전개 가능한 구조체와 분리 가능하게 결합되도록 구성된 복수의 부착 메커니즘을 포함한다.
또 다른 변형예에서, 전개 가능한 구조체는 태양전지 어레이와 분리 가능하게 결합하도록 구성된 복수의 부착 메커니즘을 포함한다.
변형예에서, 태양전지 어레이를 통해 생성된 전기가 전개 가능한 구조체가 완전히 접힌 구성과 복수의 전개된 구성 사이에서 단계적으로 변형되도록 지시하는 신호로 변환한다.
다른 변형예에서, 분리 가능한 결합 수단은 후크 및 루프, 카라비너, 클립, R-클립, 스프링 클립, 링, 핀, 클레비스 핀, 코터 핀, 린치 핀, 버튼, 버클, 그로밋, 접착제, 벨크로 및 수형/암형 부분을 갖는 스냅 파스너를 포함한다.
또 다른 변형예에서, 태양전지 어레이는 상보적인 방식으로 대응하는 피크 및 밸리 절첩부에 결합된다.
전개 가능한 구조체를 변형하는 방법은 완전히 접힌 구성과 전개된 구성 사이에서 단계적으로 전개 가능한 구조체를 구동하기 위해 병진력 및/또는 회전력을 가하는 것을 포함한다. 전개 가능한 구조체는 다각형 상부면을 갖는 중앙 허브와, 다각형 상부면의 각각의 꼭짓점 주위에 구성되는 선행 구역 및 후행 구역으로서, 선행 구역은 후행 구역의 대응하는 제 2 평행 절첩부 세트와 사전설정된 각도로 교차하는 제 1 평행 절첩부 세트를 포함하는, 상기 선행 구역 및 후행 구역을 포함한다. 완전히 접힌 구성에서, 모든 절첩부는 서로 절첩되고, 중앙 허브의 측면 상으로 더 절첩되며, 중앙 허브의 일 측면을 넘어서 연장되는 여분의 절첩부는 인접한 측부 상으로 절첩된다. 전개된 구성에서, 모든 절첩부는 중앙 허브로부터 멀리 외측으로, 그리고 서로로부터 멀리 연장된다.
태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체를 변형하는 방법은, 완전히 접힌 구성과 전개된 구성 사이에서 단계적으로 태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체를 구동하기 위해 병진력 및/또는 회전력을 가하는 것을 포함한다. 태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체는 다각형 상부면을 갖는 중앙 허브와, 다각형 상부면의 각각의 꼭짓점 주위에 구성되는 선행 구역 및 후행 구역으로서, 선행 구역은 후행 구역의 대응하는 제 2 평행 절첩부 세트와 사전설정된 각도로 교차하는 제 1 평행 절첩부 세트를 포함하는, 상기 선행 구역 및 후행 구역을 포함하며, 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 피크와 밸리 사이를 연속적으로 교호하는 복수의 대체로 연속적인 편평면에 대응한다. 복수의 태양전지 어레이는 다각형 상부면에, 그리고 사전설정된 위치에서 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트의 편평면 위에 분리 가능하게 결합된다. 완전히 접힌 구성에서, 모든 절첩부는 서로 절첩되고, 중앙 허브의 측면 상으로 더 절첩되며, 중앙 허브의 일 측면을 넘어서 연장되는 여분의 절첩부는 인접한 측부 상으로 절첩된다. 전개된 구성에서, 모든 절첩부는 중앙 허브로부터 멀리 외측으로, 그리고 서로로부터 멀리 연장된다.
본 개시의 다른 특징 및 관점은 본 개시의 실시예에 따른 특징을 예로서 도시하는 첨부 도면과 함께 취해진 이하의 상세 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 요약은 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의해서만 정의되는 본 명세서의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 또는 과학 용어는 본 개시가 속하는 기술 분야에서 당업자가 통상적으로 이해하는 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 설명된 방법 및 재료와 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 개시의 실시예의 실시 또는 테스트에 사용될 수 있지만, 예시적인 방법 및/또는 재료가 이하에 설명된다. 충돌이 발생하는 경우, 정의를 포함한 특허 명세서가 제어된다. 게다가, 재료, 방법 및 예시는 예시일 뿐이며 반드시 제한하도록 의도되지 않는다.
하나 이상의 다양한 실시예에 따른 본 개시는 이하의 도면을 참조하여 상세하게 설명된다. 도면은 설명의 목적으로만 제공되며, 본 개시의 전형적 또는 예시적인 실시예를 단순히 설명하기 위한 것이다. 이러한 도면은 본 개시의 독자의 이해를 용이하게 하기 위해 제공되며, 개시의 너비, 범위 또는 적용 가능성을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 명확하고 쉽게 설명하기 위해 이러한 도면은 반드시 축척에 맞게 제조되는 것에 유의되어야 한다. 본 명세서에 포함된 일부 도면은 상이한 시야각에서 본 개시의 다양한 실시예를 도시한다. 첨부된 설명 텍스트가 "상부", "하부" 또는 "측면" 관점과 같은 이러한 관점을 참조할 수 있지만, 이러한 참조는 단지 설명에 불과하며, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 특정 공간 배향으로 개시를 구현하거나 사용되어야 함을 암시하거나 필요하지 않는다.
도 1은 세미-전개 위치의 전개 가능한 구조체의 사시도이다.
도 2는 전개 가능한 구조체의 평면도이다.
도 3은 전개 가능한 구조체의 정면도이다.
도 4는 전개 가능한 구조체의 배면도이다.
도 5는 전개 가능한 구조체의 좌면도이다.
도 6은 전개 가능한 구조체의 우면도이다.
도 7은 전개 가능한 구조체의 하면도이다.
도 8a는 모든 패널을 접히고 중앙 허브 주위로 단단히 절첩된 전개 가능한 구조체의 평면도이다.
도 8b는 전개 가능한 구조체의 사시도이다.
도 9a는 모든 패널이 약간 전개된 위치에 있는 전개 가능한 구조체의 평면도이다.
도 9b는 전개 가능한 구조체의 사시도이다.
도 10a는 모든 패널이 추가 전개된 위치에 있는 전개 가능한 구조체의 평면도이다.
도 10b는 전개 가능한 구조체의 사시도이다.
도 11a는 모든 패널이 또한 추가 전개된 위치에 있는 전개 가능한 구조체의 평면도이다.
도 11b는 전개 가능한 구조체의 사시도이다.
도 12a 내지 도 12d는 전개 가능한 구조체의 삼각형 중앙 허브(ABC)를 갖는 예시적인 전개 가능한 구조체의 사시도이다. 꼭짓점의 문자 라벨은 동적 전개/접힘 프로세스를 시각화하는데 도움을 주도록 의도된다.
도 13a는 완전히 개방되고 편평한 위치에서, 삼각형 중앙 허브가 있는 전개 가능한 구조체에 대한 2차원(2D) 크리즈 맵의 평면도이다.
도 13b는 도 13의 미러 이미지이다.
도 14a는 정사각형상의 중앙 허브가 있는 전개 가능한 구조체의 예시적인 2D 크리즈 맵이다.
도 14b는 전개의 중간 단계에서, 도 14a의 2D 크리즈 맵에 기초하여, 3차원(3D) 구조체의 평면도이다.
도 14c는 도 14b의 사시도이다.
도 14d는 도 14a의 미러 이미지이다.
도 14e는 전개의 중간 단계에서, 도 14d의 2D 크리즈 맵에 기초하여, 3D 구조체의 평면도이다.
도 14f는 도 14e의 사시도이다.
도 15는 오각형상의 중앙 허브가 있는 전개 가능한 구조체의 예시적인 2D 크리즈 맵이다.
도 16a는 육각형상의 중앙 허브가 있는 전개 가능한 구조의 예시적인 2D 크리즈 맵이다.
도 16b는 전개의 중간 단계에서, 도 16a의 2D 크리즈 맵에 기초하여, 3D 구조체의 사시도이다.
도 16c는 완전 접이 단계에서, 도 16b의 3D 구조체가 평면도이다.
도 17은 삼각형 중앙 허브 및 절첩부의 감소된 폭을 갖는 전개 가능한 구조체의 2D 크리즈 맵이다.
도 18은 삼각형 중앙 허브 및 절첩부의 감소된 폭을 갖는 전개 가능한 구조체의 2D 크리즈 맵이다.
도 19는 태양광 패널이 대안적인 밸리 또는 힐(hill) 절첩부 상에만 호스팅되는 예시적인 축소 실시예를 도시한다.
도 20은 태양광 패널이 삼각형상이며, 밸리와 힐 절첩부 사이에 교호하고 상호보완적인 패턴으로 호스팅되는 예시적인 축소 실시예를 도시한다.
도 21은 태양광 패널의 총 전기 출력이 차량에 전력을 공급할 수 있을 만큼 충분히 큰 예시적인 확장 실시예를 도시한다.
도 22는 다수의 유닛이 충전 스테이션에 존재하는 확장 실시예를 도시한다.
도면은 완전하거나 개시된 정확한 형태로 개시를 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시는 변경 및 대안예를 통해 실시될 수 있으며, 청구범위 및 그 동등물에 의해서만 제한된다는 점을 이해해야 한다.
이어지는 설명 및/또는 개시는 예시적인 시스템, 방법, 기술, 시퀀스 지침 및 예시적인 실시예를 구현하는 컴퓨팅 기계 프로그램 제품을 포함한다. 이하의 설명에서, 설명의 목적을 위해 본 발명의 개시내용의 다양한 실시예에 대한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적인 상세가 기재되어 있다. 때때로, 본 개시는 예시적인 환경의 관점에서 본 명세서에 설명된다. 이러한 환경 관점의 설명은 다양한 특징과 개시가 예시적인 적용의 내용에서 나타내도록 하기 위해 제공된다. 그러나, 당업자에게는 본 개시가 특정 상세의 유무에 관계없이 상이한 환경 및 대안적인 환경에서 어떻게 구현될 수 있는지가 명백할 것이다. 일반적으로, 잘 알려진 설명예, 프로토콜, 구조 및 기술은 훨씬 상세히 설명되어 있지 않다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 또는 과학 용어는 본 개시가 속하는 기술 분야에서 당업자가 이해할 수 있는 통상적인 의미를 갖는다. 본 명세서에 참조된 모든 특허, 출원, 공개 출원 및 다른 간행물은 그 전체가 인용에 의해 통합되어 있다. 본 섹션에 명시된 정의가 본 명세서에 인용에 의해 포함된 출원, 공개 출원 및 다른 간행물에 명시된 정의와 상반되거나 일치하지 않는 경우, 본 문서에 명시된 정의가 인용에 의해 포함된 정의보다 우선한다.
본 개시는 일부 실시예에서, 태양광 패널 또는 태양전지 어레이와 같은 객체를 호스팅하기 위한 전개 가능/접이 가능한 구조체 또는 구조적인 템플릿에 관련된다. 구조체는 중앙 허브와, 허브를 둘러싸는 일련의 밸리와 힐을 포함한다. 절첩부는 동시에 중앙 허브로부터 멀리 연장되거나 중앙 허브를 향해 접힐 때, 중앙 허브를 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 구조체 상에 호스팅된 태양전지 어레이는 구조체가 다양한 전개 위치에 있을 때 중앙 허브를 중심으로 360도 태양광 또는 복사선에 노출된다. 이러한 패널은 구조체가 완전히 접힌 위치에 있을 때 허브 주위로 완전히 보호된다.
설명의 목적을 위해, 도 1 내지 도 13은 상부면을 따라 3개의 에지를 갖는 가장 단순한 다각형 중 하나인 삼각형 중앙 허브를 갖는 실시예를 도시한다. 도 14 내지 도 18은 보다 많은 에지, 복잡한 형상, 크기 및 구성을 갖는 다각형을 도시한다.
도 13a는 전개 가능/접이 가능한 구조체의 2차원(2D) 크리즈 맵 또는 구조체가 완전히 전개된 단계에 있을 때 상부면과 일치하는 구조체의 템플릿이다. 꼭짓점(A, B, C)을 갖는 삼각형(100)은 중앙 허브 위에 있는 2차원 표면적을 규정한다. 삼각형(100)의 에지는 직선으로 반시계방향으로 외측으로 연장된다. 에지()는 (예시 목적만을 위해 그 연장부를 따른 가상의 점)로, 에지()는 로, 에지()는 로 각각 연장된다. 선()은 으로, 선()은 로, 선()은 로 나뉜다. 영역()은 꼭짓점(A) 주위의 선행 구역이라고 한다. 제 1 평행선 그룹은 사전설정된 간격으로 구성되며, 선행 구역의 에지()와 평행한다. 영역()을 꼭짓점(A) 주위의 후행 구역이라고 한다. 제 2 평행선 그룹은 사전설정된 간격으로 구성되며, 후행 구역의 에지()와 평행한다. 선행 및 후행 구역 둘 모두의 평행선은 만나서 분할선()을 따라 로 표시된 종점을 공유한다. 선행 구역과 후행 구역 둘 모두의 평행선은 직물 주름(pleat) 세트나 아코디언과 유사하게 절첩부의 피크과 밸리를 순서대로 표시한다. 이들은 피크와 밸리 사이에서 연속적으로 교호하는 복수의 대체로 연속적인 편평면에 대응한다. 공유 종점은 선행 및 후행 구역 둘 모두에서의 2개의 교차하는 평행선이 서로 대응하는 것을 보장한다. 다시 말해서, 선행 구역의 피크는 분할선()을 따라 대응하는 종점에서 연결되므로 후행 구역의 피크이기도 하며, 선행 구역의 밸리도 마찬가지이다.
반복 가능한 방식으로, 영역()은 꼭짓점(B) 주위의 선행 구역으로 지정된다. 영역()은 꼭짓점(B) 주위의 후행 구역으로 지정된다. 영역()은 꼭짓점(C) 주위의 선행 구역으로 지정된다. 영역()은 꼭짓점(C) 주위의 후행 구역으로 지정된다. 따라서, 피크와 밸리에 대한 평행선은 이러한 각 구역에서 구성된다.
꼭짓점(H, E, I, F, G, D)은 라벨 설정되어서 각 대응하는 선을 따라 임의로 단부점을 설정한다. 그러므로, 이러한 점을 연결함으로써, 완전히 전개된 단계에서 전개 가능한 구조체의 상부면의 예시적인 경계부 또는 윤곽을 경계지을 수 있다. 절첩부의 너비 또는 2개의 평행선 사이의 거리는 확실히 상이할 수 있다(도 17 및 도 18에 도시됨). 절첩부의 수도 필요에 따라 달라질 수 있다. 도 13a는 삼각형 중앙 허브(또는 임의의 형상의 중앙 허브)에 대한 절첩부의 크기와 경계부의 관점에서 제한하는 것으로 해석해서는 안 된다.
다양한 단계에서 전개 가능한 구조체의 확대도는 도 1 내지 도 11에 도시된다. 도 12는 도 13a에 도시된 바와 같이, 삼각형 중앙 허브를 갖는 구조체(또는 그 템플릿)의 3차원(3D) 전환 단계를 도시한다. A 내지 I로부터의 꼭짓점은 이들 각각에 라벨 설정되어서 구조체가 완전 접이 단계와 대부분 전개된 단계 사이 전후로 어떻게 변형되는지 시각화하는 것을 돕는다.
꼭짓점(A, B, C)을 중심으로 반시계방향의, 회전(또는 원심력)을 통한 접이는 선행 구역(에지())의 베이스로부터 시작하거나 중앙 허브 자체의 회전으로부터 시작할 수 있다. 이 디자인의 연결성으로 인해 반시계방향의 회전력만으로도 전체의 접이 프로세스를 시작하고 구동할 수 있다. (또는 )에서 동시에 시작된 회전력은 모션 속도와 효율성을 향상시킨다. 시계방향의 회전은 변형이 역전되어서 구조체가 다시 다양한 전개 단계로 복귀한다.
병진력을 통한 접이는 꼭짓점(E, F, D)을 (개별적으로 또는 동시에) 이들의 대응하는 분할선()을 따라 대략적으로 중앙 허브를 향해 직접 가압함으로써 시작할 수 있다. 꼭짓점(E, F, D)에서 시작된 절첩부가 접히면 선행과 후행 구역의 반시계방향 회전이 용이해진다. 중앙 허브로부터 멀어지는 반대 방향으로 가해진 병진력은 변형이 역전되어서 구조체가 다시 다양한 전개 단계로 복귀된다.
상술된 회전 및 병진 메커니즘은 확실히 결합하여 구조체 또는 그 템플릿의 변형 프로세스를 구동할 수 있다. 도 13a는 2개의 메커니즘이 디자인에 의해 연결된 예시를 도시한다. 구조체의 접이가 진행됨에 따라, 인접지의 피크와 밸리는 중앙 허브를 향해 이동하고 연쇄적으로 서로 절첩된다. 연결부에 의해, 선행 구역의 절첩부는 후행 구역의 대응하는 절첩부를 중앙 허브를 향해 비슷한 방식으로 구동한다. 꼭짓점을 넘어서 연장되는 여분의 절첩부는 꼭짓점 주위를 둘러싸고 중앙 허브의 인접한 측면 상으로 접힌다. 완전히 접힌 단계에서, 도 12, 도 8a 및 도 8b, 및 도 16c의 상부 도면에 도시된 바와 같이, 모든 절첩부는 서로 절첩되어서 중앙 허브 주위로 단단히 둘러싼다. 전개 프로세스에서, 피크와 밸리를 중앙 허브로부터 멀리 이동시키고 서로 연속적으로 떨어지는 반대 이동이 발생한다. 완전히 전개된 단계에서, 상부면은 도 13a의 2D 크리즈 맵만큼 편평할 수 있다. 중간 단계는 도 12에 양방향으로 도시된다.
도 13a의 거울 상은 도 13b에 도시되며, 접이 동안에 시계방향으로 회전하는 구조체에 대응하는 크리즈 맵이 생성된다.
도 13a 및 도 13b에서, 꼭짓점(예를 들면, A) 주위의 선행 구역은 선()을 따라 동일한 꼭짓점(A) 주위의 후행 구역에 연결된다. 꼭짓점(A) 주위의 후행 구역은 공유 경계선()을 따라 후속 꼭짓점(B) 주위의 선행 구역과 연결된다. 이 연결 패턴은 한 꼭짓점으로부터 다음 꼭짓점으로, 그리고 다시 제 1 꼭짓점(A)으로 전파되는 식으로 반복 등이 된다. 간단한 삼각형(100)의 경우, 꼭짓점(A) 주위의 선행 및 후행 구역은 후속 꼭짓점(B), 꼭짓점(C), 그리고 다시 꼭짓점(A)으로 연결된다.
한 꼭짓점으로부터 다음 꼭짓점으로의 선행 및 후행 구역을 공유 경계선을 따라 연결함으로써, 모션 속도와 변형의 효율성을 향상시킬 수 있다. 회전력(또는 원심력) 및/또는 병진력이 일부 위치에 가해지면, 전체 구조체를 전후로 구동시킬 수 있다. 예상 가능한 단점은 단일 위치의 결함이 전체 구조체의 변형 프로세스를 방지하고 방해할 수 있다는 것이다.
대안적인 구성은 동일한 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역을 인접 꼭짓점 주위의 구역과 독립적으로 만드는 것이다. 예를 들어, 도 13a에서, 꼭짓점(A) 주위의 후행 구역()은 꼭짓점(B) 주위의 선행 구역()과 분리되도록 구성할 수 있다. 따라서, 한 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역은 다른 꼭짓점 주위의 다른 구역과 독립적으로 접히거나 전개될 수 있다. 이러한 유형의 구성에서는 경계선()을 공유하는지 여부가 더 이상 필수적이거나 제한적이지 않는다. 선행 및 후행 구역의 피크 및 밸리 절첩부도 다각형 상부면의 각각의 변에 평행할 필요는 없다.
구조체의 중앙 허브는 삼각형일 필요는 없다. 도 14a는 정사각형 중앙 허브를 갖는 예시적인 2D 크리즈 맵을 도시한다. 도 14a에 기초하여 전개된 3D 구조체의 중간 단계의 평면도 및 사시도는 도 14b 및 도 14c(반시계방향 회전)에 도시된다. 도 14d는 도 14e 및 도 14f(평면도 및 사시도에서 시계방향 회전)에 도시된 전개된 3D 구조체의 대응하는 중간 단계를 갖는 도 14a의 거울 상의 2D 크리즈 맵이다.
도 15 및 도 16a는 중앙 허브의 크리즈 맵을 오각형과 육각형으로 도시한다. 외부 경계부 각각은 설명 목적만을 위해 오각형과 육각형으로 도시되어 있다. 외부 경계부는 중앙 허브와 동일한 형상일 필요는 없다. 도 13a 및 도 13b, 도 14a, 및 도 14d는 다수의 중앙 허브를 삼각형 또는 큐브로 도시하며, 대응하는 2D 크리즈 맵의 가장 외부 경계부는 매우 상이한 다각형으로 구성된다.
도 16b는 육각형 상부면을 갖는 도 16a의 2D 크리즈 맵에 기초하여 전개된 3D 구조체의 중간 단계의 사시도이다. 도 16c는 완전히 접힌 단계에서 동일한 구조체의 평면도이다. 다각형 상부면의 에지 수가 증가함에 따라 원 형상에 근접한다.
도 1 내지 도 17은 다양한 형상과 크기의 중앙 허브를 도시한다. 그러나, 공통적인 특징은 중앙 허브로부터 멀리 전개되거나 중앙 허브를 향해 접힐 수 있는 일련의 주름 밸리와 피크로서 존재한다. 시계방향 또는 반시계방향과 같은 회전 구성요소는 구조체의 변형 프로세스로 통합할 수 있다. 이러한 디자인은 중앙 허브 위의 면적을 보다 많은 주름을 갖는 완전히 전개된 허브에 비해 상대적으로 작게 유지할 수 있다. 이 특징은 구조체가 완전히 접힌 위치에 있을 때 공간을 훨씬 적게 차지하도록 한다. 공간 제약이 우려되는 경우, 이러한 유형의 템플릿을 통해 태양전지 어레이를 호스팅할 수 있으며, 사용하지 않을 때는 패널을 접어서 보호한다.
실제 예시는 도 16b에서 확인할 수 있는데, 세미 전개 단계에서 주변 피크와 밸리의 표면적이 육각형 중앙 허브의 상부면보다 적어도 10배 내지 15배 더 크다. 도 16c는 모든 주름이 절첩되고 주위에 둘러싸인 완전히 접힌 육각형 중앙 허브의 평면도를 도시한다. 회전 구성요소는 주름의 측방향 접이를 용이하게 할 뿐만 아니라, 주름이
한 꼭짓점으로부터 다음 꼭짓점으로 중앙 허브 주위로 연속적으로 둘러싸도록 하여 전체 크기를 더욱 줄이게 한다. 완전히 접혔을 때, 중앙 허브의 상부면과 비교했을 때 전체 크기의 증가는 약 30% 미만이다. 요약하면, 구조체 또는 그 템플릿이 완전히 전개되면, 상대적으로 넓은 표면적을 포함할 수 있다. 구조체를 완전히 접으면, 중앙 허브보다 약간 더 크거나 넓은 면적으로만 훨씬 작은 면적을 차지하도록 줄일 수 있다.
완전히 전개된 면과 완전히 접힌 면 사이의 큰 표면적 변형 비율은 태양전지 어레이를 호스팅하는 구조체와 특히 관련이 있다. 완전히 전개되면, 어레이가 태양 복사선(solar radiation)을 전기 에너지로 변환할 수 있는 최대 표면적 노출을 보장한다. 완전히 접히면, 어레이를 중앙 허브 주위로 훨씬 작고 보호된 공간에 단단히 패킹한다.
편평 태양광 패널은 태양을 향해 배향되어야 한다. 옥상에 볼트 결합된 패널과 같은 편평 패널이 고정되는 경우, 태양이 시간이 지남에 따라 표면을 가로질러서 이동함에 따라 전기 출력이 필연적으로 변한다. 도 14c 및 도 14f는 반대 방향으로부터 광원이 들어오는 유사한 중간 전개 단계에 있는 2개의 정사각형 허브 구조체 템플릿을 도시한다. 도 14c의 광원은 상단 좌측 코너부로부터 발광한다. 도 14f의 광원은 상단 우측 코너부로부터 발광한다. 중앙 허브를 360도로 둘러싸는 주름 밸리와 피크로, 노출 및/또는 음영 처리된 전체 표면적이 2개의 구성에서 비슷하다. 이 특징은 구조체를 통해 호스팅되는 태양전지 어레이가 태양이나 임의의 복사선원에 대한 배향 관점에서 덜 의존되게 한다. 실제 밸리처럼 지구가 시간이 지남에 따라 태양을 중심으로 자전하기 때문에 밸리의 일 측면 상의 음영 경사면은 햇빛을 받게 된다. 볼트 결합된 편평 태양광 패널과 비교해서, 이 구조체는 전체 유닛으로 볼 때 본질적으로 비편평 태양전지 어레이 유닛으로서 대안예를 제공한다. 절첩부가 패널을 허브를 중심으로 360도 모든 방향으로 위치시키게 하기 때문이다.
도 12a 내지 도 12d는 완전히 접힌 구성으로부터 넓게 전개된 구성으로의 예시적인 전개 가능한 구조체의 사시도이다. 구조체를 전후로 구동시킴으로써, 노출 표면적을 변경할 수 있다. 구조체가 복수의 태양전지 어레이를 호스팅하는 경우, 노출 표면적의 변화는 전기 출력과 직접적으로 연결된다. 구조체의 기계적인 변형 프로세스는 피드백 루프와 결합하여 태양전지 어레이로부터의 전기 출력을 다소 간단한 방식으로 감쇠시킬 수 있다. 출력이 사전 설정된 임계값 이하인 경우, 태양전지 어레이의 표면 노출을 증가시키기 위해 구조체에 더 많이 전개하도록 지시하는 신호가 생성되어 전송된다. 반대로, 출력이 너무 높아 사전설정된 임계값을 초과하는 경우, 구조체가 표면 노출을 줄이기 위해 접으라는 지시를 받을 수 있다.
태양 전지 또는 패널은 다양한 스타일, 서브 구성요소 및 디자인으로 제공된다. 일반적인 실리콘 기반 태양광 발전에는 단결정 패널, 다결정 패널, 박막 태양 전지가 있다. 탄소 기반 유기 태양 전지는 플라스틱 태양 전지 또는 폴리머 태양 전지라고 한다. 효율성 및 비용 관점에서 각각의 장단점이 있다. 본 출원에 개시된 구조체는 어떤 유형의 태양 패널 또는 전지를 호스팅할 수 있는지에 대한 제한을 두지 않다. 직물, 금속, 목재, 플라스틱, 나일론 및/또는 다른 재료와 같은 시트 재료 모두는 일정량의 장력과 지지력으로 연장된 표면적을 제공하도록 쉽게 맞춤화할 수 있기 때문에 적합하다. 구조체 자체는 태양 패널과 전지를 지지할 수 있을 만큼 충분히 강할 뿐만 아니라 변형 동안에도 자체 온전성을 유지하는 한 다양한 재료 조합(또는 복합 재료)으로 제조할 수 있다.
박막 전지는 전개 또는 접이를 허용하는 변형 가능한 템플릿의 디자인을 포함하는 구조체 기판으로 직접 제조할 수 있다. 강성 패널은 다양한 부착 수단을 통해 다양한 재료의 메쉬형 또는 판자형 구조체의 더 단단한 템플릿 상에 부착될 수 있다. 부착물의 유형은 후크 및 루프, 카라비너, 클립, R-클립, 스프링 클립, 링, 핀, 클레비스 핀, 코터 핀, 린치 핀, 버튼, 버클, 그로밋, 접착제, 벨크로, 수형/암형 부분을 갖는 스냅 파스너 등이 포함하지만 이에 제한되지 않을 수 있다.
태양광 패널 또는 전지가 특정 두께와 중량을 포함한다는 점을 고려하면, 이하의 예시는 전체 크기와 절첩가능성을 고려한 여러 구성을 도시한다. 태양 패널과 전지는 다양한 부착 수단을 통해, 중앙 허브의 상부면 및/또는 허브를 둘러싼 주름부 또는 절첩부의 표면 상에 호스팅될 수 있다. 전기 배선 및 충전 구성요소는 피크와 밸리의 릿지를 따라, 구조체의 밑면뿐만 아니라, 중앙 허브의 내부 공간 내에 구성될 수 있다. 상이한 유형의 힌지 또는 조인트는 필요에 따라 구조체를 보강하도록 채용될 수도 있다.
도 19는 태양 전지(짙은 회색으로 음영 처리됨)가 대안적인 밸리 또는 힐 절첩부 상에만 호스팅되는 예시적인 축소 실시예를 도시한다. 어레이의 총 전기 출력은 휴대용 전자 장치에 전력을 공급할 수 있는 만큼 충분히 작다. 구조체 자체는 손으로 절첩부를 당기고 밀어서 간단하게 개방 및 폐쇄할 수 있다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 완전히 접힌 상태에서, 전체 구조체는 손바닥, 소형 케이스 또는 다른 사람의 휴대용 가방에 들어갈 수 있을 만큼 충분히 작다. 도 20은 태양 전지가 삼각형상이며 밸리와 힐 절첩부 사이에서 교호되며 상호 보완적인 방식으로 호스팅되는 또 다른 예시적인 축소 실시예를 도시한다. 완전히 접힌 위치에서, 힐 절접부 상의 패널은 대응하는 밸리 절첩부 상의 패널 옆에 있는 빈 슬롯에 끼워맞춰지며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 중간 크기의 실시예에서, 예로서, 유닛은 차량의 루프 랙 또는 트렁크 공간에 운송, 및 캠핑 여행에 대해 유사한 충전 출력을 제공하기에 적합한 크기일 수 있다.
절첩부의 표면을 따라 이용 가능한 표면적의 연속성을 고려하면, 태양 패널과 전지는 절첩 패턴과 두께를 고려하여 단일 유닛뿐만 아니라 클러스터 그룹으로 맞춰질 수 있다. 절첩부 상에 부착할 수 있는 표면적이 충분하기만 하면 특정 형상이나 개수에는 제한이 없다. 도 20의 삼각형 전지는 확실히 기능성뿐만 아니라 미적 외관을 위해 원하는 대로 정사각형 또는 임의의 다른 형상으로 변경될 수 있다.
도 21은 태양광 패널의 총 전기 출력이 차량에 전력을 공급할 수 있을 만큼 충분히 큰 예시적인 확장 실시예를 도시한다. 주거용의 경우, 중앙 허브를 통해 지지 스탠드나 지상의 충전 스테이션 위에 유닛을 고정할 수 있다. 완전히 접힌 위치에서, 지지 스탠드나 충전 스테이션 자체보다 임의의 더 많은 공간을 차지하지 않으며, 태양전지 어레이의 모든 패널이 비바람으로부터 완벽하게 보호된다. 하나 이상의 유닛은 필요에 따라 집이나 그리드에 전력을 공급하도록 마음대로 전개할 수 있다. 루프 설치는 필요하지 않다. 모든 유닛이 지상에 위치되어서 접근이 용이하므로, 충전 스테이션과 같은 나머지 하드웨어와 함께 개별적으로 유지보수를 수행할 수 있다.
도 22는 자전거, 스쿠터 또는 심지어 자동차용 충전 스테이션에 다수의 유닛이 존재하는 또 다른 확장 실시예를 도시한다. 각각의 유닛은 중앙 허브를 통해 지지 스탠드 또는 충전 스테이션에 위치될 수 있다. 사용 중인 것은 상승시켜서 전개될 수 있다. 사용하지 않는 것은 하강시켜서 완전히 접을 수 있다.
전개 가능한 구조체의 확장 실시예는 자체의 중량을 지탱하고 그 위에 호스팅되는 객체 둘 모두를 위해 필연적으로 지지력과 강도를 더 많이 보강해야 한다. 태양광 패널을 호스팅하는 구조체를 구동 및 구조체의 변형 프로세스를 용이하게 하기 위해 지지 비임, 프레임, 트랙과 같은 보조 기계장치가 설치되어야 할 수 있다. 전개 가능한 구조체의 강성을 고려할 때, 보조 기계장치는 피크 및 밸리 릿지와 같은 구조체의 밑면과 용이하게 결합될 뿐만 아니라, 절첩부를 위한 피크 또는 밸리의 역할을 하도록 설계된 힌지에 용이하게 결합될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예가 상술된 바와 같이 설명되었지만, 이는 단지 예로서만 나타낸 것이며, 제한되는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 마찬가지로, 다양한 도면은 본 개시에 대한 아키텍처 또는 다른 구성의 예시를 도시할 수 있으며, 이는 본 개시에 포함될 수 있는 특징 및 기능성을 이해하는데 도움이 되도록 이루어진다. 본 개시가 도시된 예시적인 아키텍처 또는 구성에 한정되는 것은 아니지만, 원하는 특징은 다양한 대안적인 아키텍처 및 구성을 사용하여 구현될 수 있다. 실제로, 당업자에게는 본 개시의 바람직한 특징을 달성하기 위해 대안적인 기능적, 논리적 또는 물리적 구획 및 구성이 어떻게 구현될 수 있는지가 명백할 것이다. 또한, 본 명세서에 도시된 것 외의 다수의 상이한 구성 모듈의 명칭은 다양한 파티션에 적용될 수 있다. 본 개시가 다양한 예시적인 실시예 및 구현예의 관점에서 상술되었지만, 하나 이상의 개별 실시예에 설명된 다양한 특징, 관점 및 기능성이 설명된 특정 실시예에 대한 이들의 적용가능성이 제한되는 것이 아니지만, 대신에, 이러한 실시예가 설명되었는지 여부 및 이러한 특징이 설명된 실시예의 일부로 나타났는지 여부에 관계없이 본 개시의 다른 실시예 중 하나 이상의 실시예에, 단독으로 또는 다양한 조합으로 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 개시의 폭과 범위는 임의의 상술된 예시적인 실시예에 의해 제한되어서는 안 된다. 본 문서에 사용된 용어와 구절 및 그 변형은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 제한적인 것이 아니라 개방적인 것으로 해석되어야 한다. 전술한 예로서, "포함하다"라는 용어는 "제한 없이 포함하다" 등의 의미로 읽어야 하며, "예시"라는 용어는 논의 중인 항목의 전체 목록이나 제한적인 목록이 아닌, 논의 중인 항목의 예시적인 경우를 제공하는데 사용되는 것이며, 부정관사라는 용어는 "적어도 하나", "하나 이상" 등의 의미로 읽어야 하며, "종래의", "전통적인", "통상적인", "표준", "알려진"과 같은 형용사 및 유사한 의미의 용어는 주어진 기간에 설명된 항목 또는 주어진 시간에 이용 가능한 항목으로 제한하는 것으로 해석해서는 안 되며, 대신에 현재 또는 미래의 어느 시점에서든 이용 가능하거나 알려질 수 있는 종래의, 전통적인, 통상적인 또는 표준 기술을 포괄하는 것으로 읽어야 한다. 마찬가지로, 본 문서가 당업자에게 명백하거나 알려진 기술을 참조하는 경우, 이러한 기술은 현재 또는 미래의 어느 시점에서든 당업자에게 명백하거나 알려진 기술을 포함한다. 접속사 "및"으로 연결된 항목 그룹은 각각, 그리고 모든 이러한 항목이 그룹화에 나타나야 한다는 의미로 읽어서는 안 되며, 명시적으로 달리 명시되지 않는 한 "및/또는"으로 읽어야 한다. 유사하게, 접속사 “또는”로 연결된 항목 그룹은 그룹 간에 상호 배타성을 필요로 하는 것으로 읽어서는 안 되며, 또한 명시적으로 달리 명시하지 않는 한 “및/또는”으로 읽어야 한다. 게다가, 본 개시의 항목, 요소 또는 구성요소가 단수로 설명되거나 청구될 수 있지만, 단수에 대한 제한이 명시적으로 언급되지 않는 한 복수는 그 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 경우에 따라 "하나 이상", "적어도", "그러나 이에 제한되지 않는" 또는 다른 유사한 구절과 같은 광범위한 단어나 구절의 존재는 이러한 광범위한 구절이 없는 경우에 좁은 경우를 의도하거나 필요로 한다는 의미로 해석되어서는 안 된다. 명확성을 위해, 개별 실시예의 내용에서 설명되는 본 개시의 특정 특징이 또한 단일 실시예에서 조합으로 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 반대로, 간결성을 위해 단일 실시예의 내용에서 설명된 본 개시의 다양한 특징은 개별적으로 또는 임의의 적절한 서브 조합으로 제공되거나, 본 개시의 다른 설명된 실시예에서 적합한 것으로 제공될 수도 있다. 다양한 실시예의 내용에서 설명된 특정 특징은 이러한 요소들이 없이 실시예가 작동하지 않는 경우를 제외하고, 이러한 실시예의 필수적인 특징으로 간주되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 전개 가능한 구조체에 있어서,
    다각형 상부면을 갖는 중앙 허브와,
    상기 다각형 상부면의 각 꼭짓점 주위에 구성되는 선행 구역 및 후행 구역으로서, 상기 선행 구역은 상기 후행 구역의 대응하는 제 2 평행 절첩부 세트와 사전설정된 각도로 교차하는 제 1 평행 절첩부 세트를 포함하는, 상기 선행 구역 및 후행 구역을 포함하며,
    상기 전개 가능한 구조체는 완전히 접힌 구성과 복수의 전개된 구성 사이에서 단계적으로 변형되고,
    상기 완전히 접힌 구성에서, 모든 절첩부는 서로 절첩되고, 상기 중앙 허브의 측면 상으로 더 절첩되며, 상기 중앙 허브의 일 측면을 넘어서 연장되는 여분의 절첩부는 인접한 측면 상으로 절첩되고,
    상기 복수의 전개된 구성에서, 모든 절첩부는 중앙 허브로부터 멀리 외측으로, 그리고 서로로부터 멀리 연장되는
    전개 가능한 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 이들의 교차부에서 연결되고, 피크와 밸리 사이를 연속적으로 교호하는 복수의 대체로 연속적인 편평면에 대응하는
    전개 가능한 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선행 구역의 제 1 평행 절첩부 세트는 대응하는 꼭짓점 주위의 상기 다각형 상부면의 제 1 변에 평행하고, 상기 후행 구역의 제 2 평행 절첩부 세트는 상기 꼭짓점 주위의 상기 다각형 상부면의 후속 변에 평행한
    전개 가능한 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 사전설정된 폭 및 개수를 포함하는
    전개 가능한 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하나의 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 상기 다각형 상부면의 후속 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트에 연결되는
    전개 가능한 구조체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 상기 다각형 상부면의 다른 꼭짓점 주위의 선행 및 후행 구역의 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트와 독립적으로 구성되는
    전개 가능한 구조체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    접힌 구성과 복수의 전개된 구성 사이의 변형 단계는 대체로 상기 중앙 허브의 반경을 따른 병진력을 통해, 또는 상기 중앙 허브의 중심 주위의 원심력을 통해, 그리고/또는 이들의 조합을 통해 구동되는
    전개 가능한 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    복수의 평행 절첩부의 적어도 서브세트 및 상기 중앙 허브는 복합 재료를 포함하고, 복수의 보조 지지 요소를 통해 보강되고, 그리고/또는 지지 스탠드 위에 부착되는
    전개 가능한 구조체.
  9. 태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체에 있어서,
    전개 가능한 구조체 및 복수의 태양전지 어레이를 포함하고,
    상기 전개 가능한 구조체는,
    다각형 상부면을 갖는 중앙 허브와,
    상기 다각형 상부면의 각 꼭짓점 주위에 구성되는 선행 구역 및 후행 구역으로서, 상기 선행 구역은 상기 후행 구역의 대응하는 제 2 평행 절첩부 세트와 사전설정된 각도로 교차하는 제 1 평행 절첩부 세트를 포함하는, 상기 선행 구역 및 후행 구역을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트는 피크와 밸리 사이를 연속적으로 교호하는 복수의 대체로 연속적인 편평면에 대응하고,
    상기 복수의 태양전지 어레이는 상기 다각형 상부면에, 그리고 상기 제 1 및 제 2 평행 절첩부 세트의 편평면 위에 분리 가능하게 결합되며,
    상기 태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체는 완전히 접힌 구성과 복수의 전개된 구성 사이에서 단계적으로 변형되고,
    완전히 접힌 구성에서, 모든 절첩부는 서로 절첩되고 상기 중앙 허브의 측면 상으로 더 절첩되며, 상기 중앙 허브의 일 측면을 넘어서 연장되는 여분의 절첩부는 인접한 측면 상으로 절첩되고,
    상기 복수의 전개된 구성에서, 모든 절첩부는 상기 중앙 허브로부터 멀리 외측으로, 그리고 서로로부터 멀리 연장되는
    태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 태양전지 어레이는 상기 평행 절첩부의 편평면을 따라 전략적으로 사전설정된 위치에서 상기 전개 가능한 구조체와 분리 가능하게 결합되도록 맞춤화된 복수의 광전지를 포함하는
    태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 중앙 허브는 캐비티 내에 일련의 배선 및 충전 구성요소를 추가로 수용하는
    태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 평행 절첩부 및 상기 중앙 허브는 복수의 보조 지지 요소를 통해 보강되고, 그리고/또는 지지 스탠드에 부착되고, 그리고/또는 충전 스테이션 위에 부착되는
    태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 태양전지 어레이는 상기 전개 가능한 구조체와 분리 가능하게 결합되도록 구성된 복수의 부착 메커니즘을 포함하는
    태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 전개 가능한 구조체는 상기 태양전지 어레이와 분리 가능하게 결합되도록 구성된 복수의 부착 메커니즘을 포함하는
    태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 태양전지 어레이를 통해 생성된 전기는 상기 전개 가능한 구조체가 완전히 접힌 구성과 복수의 전개된 구성 사이에서 단계적으로 변형되도록 지시하는 신호와 결합되는
    태양전지 어레이용 전개 가능한 구조체.
KR1020237034168A 2021-03-13 2022-03-07 전개 가능한 구조체 KR20230155527A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6935997B2 (en) 2000-09-14 2005-08-30 Rutgers, The State University Of New Jersey Patterning technology for folded sheet structures
US20080223431A1 (en) 2007-03-15 2008-09-18 Raymond Chu Foldable solar panel
FR2942351B1 (fr) * 2009-02-18 2011-06-24 Philippe Ethuin Dispositif d'alimentation electrique a energie solaire photovoltaique modulaire et enfilable sur un axe porteur
US8384613B1 (en) 2009-09-08 2013-02-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Deployable structures with quadrilateral reticulations
BRPI1004589A2 (pt) 2010-11-10 2013-02-26 Arak Idea Servicos De Design E Patentes Ltda estrutura articulÁvel em forma de fractal
GB2502661B (en) 2013-02-20 2014-04-16 Renovagen Ltd Mobile power system
US10696428B2 (en) * 2015-07-22 2020-06-30 California Institute Of Technology Large-area structures for compact packaging
CN105915169B (zh) 2016-06-07 2017-05-17 武汉理工大学 一种便携可折叠太阳能电池组件及其封装电路
JP7269171B2 (ja) 2016-11-04 2023-05-08 ルミンエイド・ラブ・エルエルシー マルチ電力供給ソーラーランプ
US10715078B2 (en) 2017-03-22 2020-07-14 Sungeun K. Jeon Compact, self-deploying structures and methods for deploying foldable, structural origami arrays of photovoltaic modules, solar sails, and antenna structures
CN207283488U (zh) * 2017-08-08 2018-04-27 北京汉能光伏投资有限公司 太阳能发电组件的可展收结构、遮阳板以及移动电源
DE202018000394U1 (de) 2017-10-20 2018-04-03 Morph Green Tech UG (haftungsbeschränkt) Mobiles faltbares Solarladegerät zum Laden von Mobiltelefonen, Tablets, Laptops u.a. Kleingeräten
US11533018B2 (en) 2018-06-06 2022-12-20 Brigham Young University (Byu) Maintaining positions of panels with biasing members and cables
US10658741B1 (en) 2019-06-27 2020-05-19 The Florida International University Board Of Trustees Reconfigurable and foldable multimode MIMO antenna

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