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WO2010079857A1 - 압전 발전기용 유니트 및 이를 포함하는 압전 발전기 시스템 - Google Patents

압전 발전기용 유니트 및 이를 포함하는 압전 발전기 시스템 Download PDF

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WO2010079857A1
WO2010079857A1 PCT/KR2009/000401 KR2009000401W WO2010079857A1 WO 2010079857 A1 WO2010079857 A1 WO 2010079857A1 KR 2009000401 W KR2009000401 W KR 2009000401W WO 2010079857 A1 WO2010079857 A1 WO 2010079857A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
piezoelectric
piezoelectric layer
unit
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2009/000401
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
한우석
백종후
이영진
정영훈
김창일
박신서
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SENBOOL Inc
Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology KICET
Original Assignee
SENBOOL Inc
Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology KICET
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SENBOOL Inc, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology KICET filed Critical SENBOOL Inc
Publication of WO2010079857A1 publication Critical patent/WO2010079857A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/04—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials

Definitions

  • the present invention relates to a piezoelectric generator unit and a piezoelectric generator system including the same.
  • the present invention relates to a generator system that produces electricity by bending a piezoelectric element by a pressure applied to a piezoelectric element and to a generator system combining the same. .
  • Piezoelectric materials have a variety of applications as transducers to convert mechanical energy into electrical energy.
  • a large number of materials including inorganic and organic materials are known as materials causing piezoelectric phenomenon.
  • a piezoelectric body is a device which generates a voltage by the force applied to the piezoelectric body, and changes the amount of voltage generated according to the magnitude of the applied force.
  • the present invention has been made in view of the above necessity.
  • a piezoelectric layer is provided on the front and rear surfaces of a substrate having elastic force, and an integrated circuit portion is formed on the piezoelectric layer.
  • the piezoelectric generator unit has a structure that can effectively transmit external vibration and shock while preventing the piezoelectric body from being damaged due to excessive impact and maintaining electrical connection between the external circuit and the piezoelectric body. Its purpose is to provide.
  • the piezoelectric generator unit is a substrate having a characteristic that is bent by pressure or vibration applied to the surface and the restoring force against the warp, and the first provided on the first surface of the substrate in a rectangular shape 1 piezoelectric layer, a circuit portion provided on one side of the first piezoelectric layer, and the first two piezoelectric layers including the circuit portion are arranged in a set, wherein each of the circuit portions has a rectangular shape so as to face in opposite directions to each other.
  • the first piezoelectric part arranged to face each other and the second surface of the substrate to be the opposite surface of the first surface, provided in a rectangular shape overlapping with the rest of the region except for the circuit portion of the first piezoelectric portion And a second piezoelectric layer.
  • the substrate is characterized in that the metal or plastic material is used, wherein the first piezoelectric layer or the second piezoelectric layer is Pb (Zr, Ti) O 3 + Pb (Zn, Nb) O 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 + Pb (Ni, Nb) O 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 + PVDF polymer, Pb (Zr, Ti) O 3 + silicon polymer and Pb (Zr, Ti) O 3 + epoxy polymer It is characterized by being formed of a material composed of at least any one of.
  • the piezoelectric generator unit is provided with a substrate having a characteristic that is bent by pressure or vibration applied to the surface and the restoring force against the warp, and a rectangular shape on the first surface of the substrate
  • the piezoelectric generator unit is provided with a substrate having a characteristic of bending due to pressure or vibration applied to a surface and restoring force against the warp, and a rectangular shape on the first surface of the substrate.
  • the piezoelectric generator unit has a substrate having a characteristic of bending due to pressure or vibration applied to a surface and a restoring force against the warp, and a first area on the first surface of the substrate.
  • the first piezoelectric layer which is formed in a singular or plural number, is formed to have a second area narrower than the first area on the second surface of the substrate, which is the opposite surface of the first surface, and partially with the first piezoelectric layer.
  • a second piezoelectric layer formed to overlap the entire region, and a circuit portion formed to overlap a portion or the entire region on the first piezoelectric layer which does not overlap with the region where the second piezoelectric layer is formed.
  • the piezoelectric generator system of the present invention is a substrate having a characteristic that is bent by the pressure or vibration applied to the surface and the restoring force against the warp, and the first surface of the substrate having a first area having a single or plural number And a first piezoelectric layer and a second area narrower than the first area on the second surface of the substrate, which is the opposite surface of the first surface, and overlaps the first piezoelectric layer with some or all of the area.
  • a unit for a piezoelectric generator including a second piezoelectric layer and a circuit portion formed to overlap a portion or the entire region on the first piezoelectric layer that does not overlap with the region where the second piezoelectric layer is formed as one unit unit, At least two or more unit units are arranged on the substrate so as to be spaced apart from each other, and circuit units provided in each unit unit Is connected is provided to accumulate voltage.
  • the substrate region adjacent to both ends of the unit unit is a moving portion
  • the substrate region adjacent to the central portion of the unit unit is a fixed portion
  • a lower plate including a upper plate including a pressure pin for transmitting pressure to the lower plate and a lower plate including a support pin for supporting a fixing portion of the substrate. Is characterized in that it is provided with two or more stacked in a vertical structure.
  • the piezoelectric generator unit is a bar-type substrate and a bar-type substrate having a characteristic that is bent by pressure or vibration applied to a surface and its restoring force against warpage
  • An electrode is a bar-type substrate and a bar-type substrate having a characteristic that is bent by pressure or vibration applied to a surface and its restoring force against warpage
  • the piezoelectric layer is formed in a circular shape
  • the neck (neck) is formed in pairs on both side walls of the bar-shaped substrate so as to be symmetrical based on the piezoelectric layer
  • the piezoelectric 1 to 3 pairs are formed per layer.
  • the present invention includes a piezoelectric generator system in which at least two unit units are stacked in a vertical structure when the piezoelectric generator unit is a unit unit.
  • the present invention improves the structure of the piezoelectric generator unit as described through the above embodiment, while effectively transmitting external vibration and shock to the piezoelectric body, while preventing excessive damage from being transmitted to the piezoelectric body, and at the same time prevents the By maintaining the electrical connection, the durability of the piezoelectric generator system can be improved, and the effect of improving the power generation efficiency is provided.
  • the piezoelectric generator system according to the present invention has a relatively simple internal structure and is easy to manufacture, and can be freely adjusted in size according to the situation, and its application range is wide.
  • the piezoelectric generator system according to the present invention since it can be simply buried in the form of a box can be utilized as a generator for the road, it provides an effect that can reduce the installation cost.
  • FIG. 1 is a plan view showing a piezoelectric generator unit according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a piezoelectric generator system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view showing a piezoelectric generator unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing a piezoelectric generator system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing a piezoelectric generator unit according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing a piezoelectric generator system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view showing a piezoelectric generator system according to the present invention.
  • FIG 8 and 9 are a plan view and a rear view showing a piezoelectric generator unit according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a piezoelectric generator system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the piezoelectric generator unit includes a substrate having a characteristic that is bent by pressure or vibration applied to a surface and a restoring force against the warp, and a first or a plurality of substrates having a first area on a first surface of the substrate.
  • the second piezoelectric layer formed to have a second area narrower than the first area on the piezoelectric layer and the second surface of the substrate, which is the opposite surface of the first surface, and formed to overlap the first piezoelectric layer with some or all of the region.
  • a circuit part formed to overlap part or all of the area on the first piezoelectric layer which does not overlap with the area where the second piezoelectric layer is formed.
  • FIG. 1 is a plan view showing a piezoelectric generator unit according to a first embodiment of the present invention.
  • a substrate having a bending property by pressure or vibration applied to a surface and a restoring force against the bending thereof is provided.
  • a substrate provided with a metal or plastic material it is preferable to use a substrate provided with a metal or plastic material.
  • illustration of the substrate is omitted, and the base surface of the drawing may be the substrate. Details of this can be seen in FIG. 2.
  • first piezoelectric layers 100 and 120 provided in a rectangular shape on the first surface of the substrate are provided.
  • the first embodiment according to the present invention shows a case in which two first piezoelectric layers 100 and 120 are provided in one set.
  • circuit portions 140 and 150 are provided on one side of the two first piezoelectric layers 100 and 120, respectively, and the circuit portions 140 and 150 are arranged to face in opposite directions.
  • the second piezoelectric layer 130 is provided on the second surface of the substrate, which is the surface opposite to the first surface.
  • the second piezoelectric layer 130 may be provided in a rectangular shape overlapping with the remaining areas except for the circuit parts 140 and 150 in the first piezoelectric layers 100 and 120.
  • the size of each piezoelectric layer or the degree of overlap with each other may be applied differently according to the scale of each piezoelectric system, so the scope of protection of the present invention is not limited thereto.
  • the first piezoelectric layers 100 and 120 or the second piezoelectric layer 130 may include Pb (Zr, Ti) O 3 + Pb (Zn, Nb) O 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 + Pb (Ni, Nb ) O 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 + PVDF polymer, Pb (Zr, Ti) O 3 + silicon polymer and Pb (Zr, Ti) O 3 + epoxy polymer It is preferable.
  • FIG. 2 is a plan view showing a piezoelectric generator system according to a first embodiment of the present invention.
  • first piezoelectric layers 100 and 120 and second piezoelectric layers 130 are formed on both surfaces (front and rear surfaces) with the substrate 160 interposed therebetween.
  • circuit units 140 and 150 are formed on the first piezoelectric layers 100 and 120 to complete the piezoelectric generator unit.
  • the piezoelectric generator units are arranged in a matrix form, and the circuit portions of each unit are connected to each other so as to accumulate generated electricity.
  • the fixing unit 180 is formed on the substrate adjacent to the center of the piezoelectric generator unit, and the moving unit 170 is formed on the substrate adjacent to both edges of the unit.
  • the fixing unit 180 may be supported at the bottom of the substrate, and the movement unit 170 may be formed in a structure in which the substrate may be bent by a pressure pin.
  • the piezoelectric generator system formed as described above has a structure in which a plurality of piezoelectric generator units operate in accordance with a pressure applied to one region, thereby increasing power generation effects.
  • the units are uniformly distributed on the substrate, it is possible to effectively cope with the moving load across the substrate.
  • the piezoelectric layers are managed separately by the substrate rather than individually managed, it is possible to prevent the piezoelectric layers from being damaged by excessive impact.
  • FIG 3 is a plan view showing a piezoelectric generator unit according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a plan view showing a piezoelectric generator system according to a second embodiment of the present invention.
  • the first piezoelectric layer 200 is provided in a rectangular shape on an upper surface of the first surface of the substrate 260, and a circuit portion is disposed on both sides of the first piezoelectric layer 200 in the longitudinal direction of the first piezoelectric layer 200. 240, 250).
  • a second piezoelectric element provided in a rectangular shape overlapping with the remaining regions of the first piezoelectric layer 200 except for the circuit portions 240 and 250.
  • the layer 230 is formed to complete the second piezoelectric generator unit according to the second embodiment of the present invention.
  • a moving part 270 is installed on the substrate 260 in the area adjacent to the circuit parts 240 and 250, and the area of the area adjacent to the center part of each unit.
  • the fixing part 280 is installed below the substrate 260 to complete the second piezoelectric generator system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing a piezoelectric generator unit according to a third embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a plan view showing a piezoelectric generator system according to a third embodiment of the present invention.
  • the first piezoelectric layer 300 is provided in a rectangular shape on the first surface of the substrate 360, and the circuit unit is disposed on one side of the first piezoelectric layer 300 in the longitudinal direction. 340 is provided.
  • the moving unit 370 is installed on the substrate 360 in the region adjacent to the circuit unit 340, and the substrate in the region adjacent to the center of each unit ( 360, a fixing part 380 is installed at the lower part to complete the third piezoelectric generator system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a piezoelectric generator system according to the present invention.
  • each of the substrates representing at least one selected from the first to third piezoelectric generator systems described above is provided with four layers of stacked structures 460a, 460b, 460c, and 460d, and the uppermost substrate 460a.
  • the upper portion of the upper plate 490 including a pressure pin 470 for transmitting pressure to the above-described moving part in accordance with the moving load.
  • a lower plate 495 including support pins 480 supporting the fixing portion of the substrate is provided under the lowermost substrate 460d.
  • the upper plate 490 and the lower plate 495 serves to protect each substrate.
  • FIG 8 and 9 are a plan view and a rear view showing a piezoelectric generator unit according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view of the piezoelectric generator unit viewed from above, and includes a bar substrate 560 having a bending property due to pressure or vibration applied to a surface and a restoring force against bending.
  • a circular piezoelectric layer 530 is formed on the front surface of the bar substrate 560.
  • the piezoelectric layer 530 is not necessarily limited to a circular shape, and may be formed in a singular or plural number.
  • a neck is provided to reduce the width of the bar substrate 560 adjacent to the piezoelectric layer 530 so that vibration of each piezoelectric layer 530 is smoothly performed.
  • the neck is formed in such a manner that some surfaces of the bar substrate 560 are removed to be symmetrical on both sides of the piezoelectric layer 530, and one piezoelectric layer 530 is formed. It is preferable that 1-3 pairs are formed with respect to.
  • the circuit unit 540 is formed in a region not overlapping with the piezoelectric layer 530 on the rear surface of the bar substrate 560, which is an opposite surface to the surface on which the piezoelectric layer 530 is formed. It is provided.
  • an electrode 535 connecting the piezoelectric layer 530 and the circuit unit 540 is provided.
  • the electrode 535 is provided in the form of crossing the bar-type substrate 560, but is not necessarily limited thereto.
  • the piezoelectric generator unit provided as described above is provided with a fixing part 580 in an area between the piezoelectric layers 530 so that the vibration can be concentrated only on the piezoelectric layer 530.
  • the circuit unit 540 is preferably formed in a region that does not overlap with the piezoelectric layer 530 in order to prevent damage by the vibration of the piezoelectric layer 530.
  • the piezoelectric generator unit as described above may build a piezoelectric generator system by stacking two or more sheets in a vertical structure as in the above-described embodiments.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a piezoelectric generator system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the first to fourth piezoelectric generator units 560a, 560b, 560c, and 560d having the same shape as those of FIGS. 8 and 9 are arranged in a vertical structure, and the fixing parts 580 are connected to each other.
  • Each of the first to fourth piezoelectric layers 530a, 530b, 530c, and 530d may be equally vibrated by the vibration.
  • a pressure pin 570 may be further provided between the piezoelectric layers so that the pressure applied from the upper portion may be effectively transmitted to the final fourth piezoelectric layer 530d.
  • power generated through the first to fourth piezoelectric layers 530a, 530b, 530c, and 530d may be collected from the first to fourth circuit units 540a, 540b, 540c, and 540d to supply power to various electric devices.
  • the piezoelectric generator unit and the piezoelectric generator system according to the present invention can effectively transmit external vibration and shock to the piezoelectric layer and at the same time maintain electrical connection of the circuit part stably, thereby improving durability of the piezoelectric generator system.

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

본 발명은 압전 발전기용 유니트 및 이를 포함하는 압전 발전기 시스템에 관한 것으로, 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판과, 상기 기판의 제 1 면에 제 1 면적을 가지며 단수 또는 복수개 형성되어 있는 제 1 압전층과, 상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 상기 제 1 면적보다 좁은 제 2 면적을 가지도록 형성되며, 상기 제 1 압전층과 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 제 2 압전층 및 상기 제 2 압전층이 형성된 영역과 오버랩되지 않는 상기 제 1 압전층 상부에 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 회로부를 포함하는 발명에 관한 것이다.

Description

압전 발전기용 유니트 및 이를 포함하는 압전 발전기 시스템
본 발명은 압전 발전기용 유니트 및 이를 포함하는 압전 발전기 시스템에 관한 것으로, 압전소자에 가해지는 압력에 의해 압전소자가 휘어지면서 전기를 발생시키는 발전용 유니트를 제조하고 이들을 조합한 발전기 시스템에 관한 기술이다.
압전물질은 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 변환기로서 다양한 응용분야를 갖는다. 무기물 및 유기물을 포함하는 많은 수의 재료가 압전 현상을 일으키는 재료로서 알려져 있다.
압전체는 그 압전체에 가해지는 힘에 의해 전압을 발생시키며 그 인가된 힘의 크기에 따라 발생되는 전압의 양을 변화시키는 장치를 말한다.
이와 같은 압전체를 이용하여 압전발전기를 제작하는데 있어서는, 외부의 충격 또는 진동을 압전체에 손실 없이 효과적으로 전달하는 것이 중요하다.
또한, 과도한 충격이 압전체에 전달되어 압전체가 파손될 수 있으므로, 외부의 기계적 에너지는 효과적으로 전달하면서도 과도한 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있는 구조가 요구된다.
특히, 세라믹으로 된 압전체의 경우에는 취성이 강하므로 기계적 에너지를 효과적으로 전달하면서도 동시에 과도한 외력으로부터 압전체의 파손을 방지할 수 있는 하우징이 필요하다.
한편, 외부로부터 전달된 기계적에너지를 압전체에 의해 전기에너지로 변환하여 사용하기 위해서는 압전체에 부착되거나 압전체에 연결된 전극을 통하여 외부의 회로와 전기적으로 연결되어야 한다.
그러데, 압전발전기에 사용되는 압전체에 지속적인 진동과 충격이 전달되면 압전체와 전극간의 전기적 접속이 끊어 지는 문제가 발생한다. 따라서, 이러한 진동과 충격에도 불구하고 압전체에 대해 전기적 접속을 유지할 수 있는 발전용 유니트 또는 그 시스템이 개발되어야 하나, 아직까지 뚜렷한 성과가 없는 실정이다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 안출된 것으로, 기계적에너지를 전기에너지로 변환하는 압전 발전기 시스템을 구축하는데 있어서, 탄성력을 가지는 기판의 전/후면에 압전층을 구비시키고, 압전층 상부에 직접 회로부가 형성될 수 있도록 함으로써, 외부의 진동과 충격을 압전체 효과적으로 전달하면서도 과도한 충격으로 인해 압전체가 파손되는 것을 방지하고 외부회로와 압전체와의 전기적인 접속이 유지될 수 있는 구조를 가진 압전 발전기용 유니트를 제공함하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트는 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판과, 상기 기판의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 구비되는 제 1 압전층과, 상기 제 1 압전층의 일측 상부에 구비되는 회로부와, 상기 회로부를 포함하는 상기 제 1 압전층 2개를 한 세트로 배열시키되, 상기 각 회로부가 서로 반대방향으로 향하도록 직사각형의 단부 끼리 마주보게 배열된 제 1 압전부 및 상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 구비되며, 상기 제 1 압전부의 상기 각 회로부 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되는 제 2 압전층을 포함한다.
여기서, 상기 기판은 금속 또는 플라스틱 재질로 구비된 것을 사용되는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 압전층 또는 상기 제 2 압전층은 Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머 중의 적어도 어느 하나 이상으로 구성되는 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트는 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판과, 상기 기판의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 구비되는 제 1 압전층과, 상기 제 1 압전층의 길이 방향에 대한 양측 상부에 구비되는 회로부 및 상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 구비되며, 상기 제 1 압전층의 상기 회로부 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되는 제 2 압전층을 포함한다.
아울러, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트는 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판과, 상기 기판의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 구비되는 제 1 압전층과, 상기 제 1 압전층의 일측 상부에 구비되는 회로부 및 상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 구비되며, 상기 제 1 압전층의 상기 회로부 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되는 제 2 압전층을 포함한다.
아울러, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트는 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판과, 상기 기판의 제 1 면에 제 1 면적을 가지며 단수 또는 복수개 형성되어 있는 제 1 압전층과, 상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 상기 제 1 면적보다 좁은 제 2 면적을 가지도록 형성되며, 상기 제 1 압전층과 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 제 2 압전층 및 상기 제 2 압전층이 형성된 영역과 오버랩되지 않는 상기 제 1 압전층 상부에 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 회로부를 포함한다.
아울러, 본 발명의 압전 발전기 시스템은 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판과, 상기 기판의 제 1 면에 제 1 면적을 가지며 단수 또는 복수개 형성되어 있는 제 1 압전층과, 상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 상기 제 1 면적보다 좁은 제 2 면적을 가지도록 형성되며, 상기 제 1 압전층과 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 제 2 압전층 및 상기 제 2 압전층이 형성된 영역과 오버랩되지 않는 상기 제 1 압전층 상부에 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 회로부를 포함하는 압전 발전기용 유니트를 하나의 단위 유니트로 하고, 상기 기판에 적어도 두 개 이상의 단위 유니트가 서로 이격된 형태로 배열되어 구비되며, 상기 각 단위 유니트에 구비되는 회로부들이 서로 연결되어 전압을 축적할 수 있도록 구비된다.
여기서, 상기 단위 유니트의 양 단부와 인접한 상기 기판 영역이 운동부이고, 상기 단위 유니트의 중심 부분과 인접한 상기 기판 영역이 고정부인 것을 특징으로 하고, 상기 기판의 상부에 구비되며, 이동 하중에 따라 상기 운동부에 압력을 전달하는 압력핀을 포함하는 상판 및 상기 기판의 하부에 구비되며, 상기 기판의 고정부를 받쳐주는 지지핀을 포함하는 하판을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 단위 유니트를 포함하는 상기 기판은 수직 구조로 2장이상 적층되어 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트는 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 바(Bar)형 기판과, 상기 바(Bar)형 기판의 제 1 면에 단수 또는 복수개로 형성되는 압전층과, 상기 압전층과 인접한 부분의 상기 바(Bar)형 기판 폭을 감소시키는 형태로 구비되어 상기 각 압전층의 진동이 원활하게 수행되도록 하는 목부(neck)와, 상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 바(Bar)형 기판의 제 2 면에 형성되며, 상기 압전층과 오버랩되지 않는 영역에 구비되는 회로부 및 상기 회로부를 상기 압전층을 연결하는 전극을 포함한다.
여기서, 상기 압전층은 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 목부(neck)는 상기 압전층을 기준으로 할 때 대칭이 되도록 상기 바(Bar)형 기판의 양측벽에 쌍으로 형성되며, 상기 압전층 1개에 대하여 1 ~ 3 쌍이 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명은 상기 압전 발전기용 유니트를 하나의 단위 유니트로 할 때, 상기 단위 유니트가 수직 구조로 2장 이상 적층되어 구비되는 압전 발전기 시스템을 포함한다.
본 발명은 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이 압전 발전기용 유니트의 구조를 개선하여, 외부의 진동과 충격을 압전체에 효과적으로 전달하면서도 과도한 충격이 압전체에 전달되어 압전체가 파손되는 것을 방지하고, 동시에 회로부의 전기적인 접속이 유지되도록 함으로써, 압전 발전기 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있고, 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
아울러, 본 발명에 따른 압전 발전기 시스템은 내부 구조가 비교적 간단하여 제조가 용이하고, 상황에 맞게 크기를 자유로이 조절할 수 있으므로 그 적용 범위가 넓다. 또한, 박스 형태로 간단하게 매립할 수 있으므로 도로용 발전기 등으로 활용가능하며, 설치 비용을 절감시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 압전발전기용 유니트를 도시한 평면도 및 배면도.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 단면도.
본 발명에 따른 압전 발전기용 유니트는 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판과, 기판의 제 1 면에 제 1 면적을 가지며 단수 또는 복수개 형성되어 있는 제 1 압전층과, 제 1 면의 반대면이 되는 기판의 제 2 면에 제 1 면적보다 좁은 제 2 면적을 가지도록 형성되며, 제 1 압전층과 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 제 2 압전층 및 제 2 압전층이 형성된 영역과 오버랩되지 않는 제 1 압전층 상부에 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 회로부를 포함한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트를 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판이 구비된다. 이때, 기판은 금속 또는 플라스틱 재질로 구비된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 여기서는 압전층들의 위치 관계를 설명하기 위하여 기판의 도시를 생략하였으며, 도면의 바탕면이 기판이 될 수 있다. 이에 대한 구체적인 사항은 하기 도 2에서 확인할 수 있다.
다음으로, 기판의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 구비되는 제 1 압전층(100, 120)이 구비된다. 이때, 본 발명에 따른 제 1 실시예는 제 1 압전층(100, 120) 두 개가 한 세트로 구비되는 경우를 나타낸다.
그 다음으로, 두 개의 제 1 압전층(100, 120) 일측 상부에 각각 회로부(140, 150)가 구비되고, 회로부(140, 150)를 서로 반대방향으로 향하도록 배열된다.
그 다음에는, 제 1 면의 반대면이 되는 기판의 제 2 면에 제 2 압전층(130)이 구비된다. 이때, 제 2 압전층(130)은 제 1 압전층(100, 120)에서 각 회로부(140, 150) 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되도록 한다. 이때, 각 압전층의 크기 또는 서로 오버랩되는 정도는 각 압전 시스템의 스케일에 따라서 다르게 적용될 수 있으므로 본 발명의 권리보호 범위는 이에 한정되지 않는다.
여기서, 제 1 압전층(100, 120) 또는 제 2 압전층(130)은 Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머 중의 적어도 어느 하나 이상으로 구성되는 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 압전 발전기용 유니트를 발전시키기 위해서는 제 1 압전층(100, 120) 또는 제 2 압전층(130)에 압력을 가하여야 한다. 이때, 휘어짐 특성을 극대화 시킬 수 있는 것은 회로부(140, 150)가 형성된 제 1 압전층(100, 120)의 양 에지부를 눌러주는 것이다. 아울러, 제 2 압전층(130)의 중심 영역은 고정을 시킴으로써, 제 1 압전층(100, 120) 및 제 2 압전층(130)의 휘어짐 특성이 더 나타날 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 형성된 제 1 압전 발전기용 유니트를 이용하면 다음과 같은 제 1 압전 발전기 시스템을 제조 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판(160)을 사이에 두고 양면(전/후면)에 각각 제 1 압전층(100, 120) 및 제 2 압전층(130)을 형성한다.
다음에는, 제 1 압전층(100, 120) 상부에 회로부(140, 150)를 형성하여 압전 발전기용 유니트를 완성한다.
그 다음에는, 상기 압전 발전기용 유니트를 매트릭스 형태로 배열하고, 각 유니트의 회로부들을 각각 연결하여 발전된 전기를 축적시킬 수 있도록 한다. 이때, 압전 발전기용 유니트의 중심부와 인접한 기판에는 고정부(180)를 형성하며, 유니트의 양 에지부와 인접한 기판에는 운동부(170)를 형성한다. 고정부(180)는 기판의 하부에서 지지될 수 있도록 하며, 운동부(170)는 압력핀에 의해 기판이 휘어질 수 있는 구조로 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 형성된 압전 발전기 시스템은 일 영역에 가해지는 압력에 따라 복수개의 압전 발전기용 유니트들이 작용하는 구조로 구비되므로 발전 효과가 상승될 수 있다. 아울러, 유니트들이 기판에 균일하게 분포되므로 기판을 가로지르는 이동하중에도 효과적으로 대응할 수 있게 된다. 또한, 압전층들이 개별적으로 관리되는 것이 아니라 기판에 의해 통합적으로 관리되므로 과도한 충격이에 의해 압전층들이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판(260)의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 제 1 압전층(200)을 구비시키고, 제 1 압전층(200)의 길이 방향에 대한 양측 상부에 회로부(240, 250)를 구비시킨다.
다음에는, 제 1 면의 반대면이 되는 기판(260)의 제 2 면에 제 1 압전층(200) 중에서 회로부(240, 250) 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되는 제 2 압전층(230)을 형성하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 압전 발전기용 유니트를 완성한다.
그 다음에는, 제 2 압전 발전기용 유니트들을 매트릭스 형태로 배열시킨 후 회로부(240, 250)와 인접한 영역의 기판(260) 상부에 운동부(270)를 설치하고, 각 유니트의 중심 부분과 인접한 영역의 기판(260) 하부에 고정부(280)를 설치하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 압전 발전기 시스템을 완성한다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 압전 발전기용 유니트를 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 기판(360)의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 제 1 압전층(300)을 구비시키고, 제 1 압전층(300)의 길이 방향에 대한 일측 상부에 회로부(340)를 구비시킨다.
다음에는, 제 1 면의 반대면이 되는 기판(360)의 제 2 면에 제 1 압전층(300) 중에서 회로부(340) 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되는 제 2 압전층(330)을 형성하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 3 압전 발전기용 유니트를 완성한다.
그 다음에는, 제 3 압전 발전기용 유니트들을 매트릭스 형태로 배열시킨 후 회로부(340)와 인접한 영역의 기판(360) 상부에 운동부(370)를 설치하고, 각 유니트의 중심 부분과 인접한 영역의 기판(360) 하부에 고정부(380)를 설치하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 3 압전 발전기 시스템을 완성한다.
도 7은 본 발명에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상술한 제 1 내지 제 3 압전 발전기 시스템 중 선택되는 어느 하나 이상을 나타내는 각 기판들이 4층의 적층구조(460a, 460b, 460c, 460d)로 구비되며, 최상층 기판(460a)의 상부에 이동 하중에 따라 상술한 운동부에 압력을 전달하는 압력핀(470)을 포함하는 상판(490)을 구비시킨다.
다음에는, 최하층 기판(460d)의 하부에 기판의 고정부를 받쳐주는 지지핀(480)을 포함하는 하판(495)을 구비시킨다. 이때, 상판(490) 및 하판(495)은 각 기판들을 보호하는 역할을 한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 압전발전기용 유니트를 도시한 평면도 및 배면도이다.
도 8은 압전 발전기용 유니트를 상부에서 바라본 형태를 도시한 것으로, 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 바(Bar)형 기판(560)이 구비된다.
다음에는, 바(Bar)형 기판(560)의 전면 상부에 원형의 압전층(530)이 형성된다. 이때, 압전층(530)은 반드시 원형에 한정되는 것은 아니며, 단수 또는 복수개로 형성될 수 있다.
여기서, 압전층(530)과 인접한 부분의 바(Bar)형 기판(560) 폭을 감소시키는 형태로 구비되어 각 압전층(530)의 진동이 원활하게 수행되도록 하는 목부(neck)가 구비된다. 목부(neck)는 압전층(530)의 평면 모양을 기준으로 할 때 양측에서 대칭이 되도록 바(Bar)형 기판(560)의 일부면이 제거된 형태로 형성되며, 압전층(530) 1개에 대하여 1 ~ 3 쌍이 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 압전층(530)이 형성된 면의 반대면이되는 바(Bar)형 기판(560)의 후면에 압전층(530)과 오버랩되지 않는 영역에 회로부(540)가 구비된다.
그 다음에는, 압전층(530)과 회로부(540)를 연결하는 전극(535)이 구비된다. 이때, 전극(535)은 바(Bar)형 기판(560)을 가로지르는 형태로 구비되었으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같이 구비되는 압전 발전기용 유니트는 압전층(530) 사이의 영역에 고정부(580)가 구비되어 압전층(530) 부분에만 집중적으로 진동이 가해질 수 있는 구조가 된다. 아울러, 회로부(540)는 압전층(530)의 진동에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여 압전층(530)과 오버랩되지 않는 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 압전 발전기용 유니트는 상술한 실시예들과 마찬가지로 수직 구조로 2장 이상 적층시켜 압전 발전기 시스템을 구축할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 압전 발전기 시스템을 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 상기 도 8 및 도 9와 같은 형태의 제 1 내지 제 4 압전 발전기용 유니트(560a, 560b, 560c, 560d)를 수직 구조로 배열시키고, 고정부(580)를 서로 연결하여 진동에 의해 각 제 1 내지 제 4 압전층(530a, 530b, 530c, 530d)들이 동일하게 진동될 수 있도록 한다. 이때, 상부에서 가해지는 압력을 최종 제 4 압전층(530d)까지 효과적으로 전달될 수 있도록 각 압전층 사이 사이에 압력핀(570)을 더 구비시킬 수 있다.
다음으로, 제 1 내지 제 4 압전층(530a, 530b, 530c, 530d)을 통하여 발생되는 전력을 제 1 내지 제 4 회로부(540a, 540b, 540c, 540d)에서 모아서 각종 전기 장치에 전원을 공급할 수 있도록 한다.
이와 같이 적층된 압전 발전기 시스템을 구현함으로써, 압전 효율을 극대화 시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 압전 발전기용 유니트 및 압전 발전기 시스템은 외부의 진동과 충격을 압전층에 효과적으로 전달하면서도 동시에 회로부의 전기적인 접속이 안정적으로 유지되도록 함으로써, 압전 발전기 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판의 면적이나 적층에 따라서 발전효율을 자유롭게 향상시킬 수 있고, 그 구조가 비교적 간단하므로 다양한 크기로 제작되어 다양한 분야에 활용될 수 있다. 그 일례로 이동 하중을 이용하는 도로용 발전기에 이용할 수 있으며, 이를 이용하여 도로에 사용되는 신호등, 안전등 및 센서 등의 전력을 공급는 시스템을 구축할 수 있다.

Claims (14)

  1. 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판;
    상기 기판의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 구비되는 제 1 압전층;
    상기 제 1 압전층의 일측 상부에 구비되는 회로부;
    상기 회로부를 포함하는 상기 제 1 압전층 2개를 한 세트로 배열시키되, 상기 각 회로부가 서로 반대방향으로 향하도록 직사각형의 단부 끼리 마주보게 배열된 제 1 압전부; 및
    상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 구비되며, 상기 제 1 압전부의 상기 각 회로부 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되는 제 2 압전층을 포함하는 압전 발전기용 유니트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 금속 또는 플라스틱 재질로 구비된 것을 사용되는 것을 특징으로 하는 압전 발전기용 유니트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 압전층 또는 상기 제 2 압전층은 Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머 중의 적어도 어느 하나 이상으로 구성되는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 발전기용 유니트.
  4. 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판;
    상기 기판의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 구비되는 제 1 압전층;
    상기 제 1 압전층의 길이 방향에 대한 양측 상부에 구비되는 회로부; 및
    상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 구비되며, 상기 제 1 압전층의 상기 회로부 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되는 제 2 압전층을 포함하는 압전 발전기용 유니트.
  5. 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판;
    상기 기판의 제 1 면 상부에 직사각형 형태로 구비되는 제 1 압전층;
    상기 제 1 압전층의 일측 상부에 구비되는 회로부; 및
    상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 구비되며, 상기 제 1 압전층의 상기 회로부 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩되는 직사각형 형태로 구비되는 제 2 압전층을 포함하는 압전 발전기용 유니트.
  6. 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판;
    상기 기판의 제 1 면에 제 1 면적을 가지며 단수 또는 복수개 형성되어 있는 제 1 압전층;
    상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 상기 제 1 면적보다 좁은 제 2 면적을 가지도록 형성되며, 상기 제 1 압전층과 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 제 2 압전층; 및
    상기 제 2 압전층이 형성된 영역과 오버랩되지 않는 상기 제 1 압전층 상부에 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 회로부를 포함하는 압전 발전기용 유니트.
  7. 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 기판과, 상기 기판의 제 1 면에 제 1 면적을 가지며 단수 또는 복수개 형성되어 있는 제 1 압전층과, 상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 기판의 제 2 면에 상기 제 1 면적보다 좁은 제 2 면적을 가지도록 형성되며, 상기 제 1 압전층과 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 제 2 압전층 및 상기 제 2 압전층이 형성된 영역과 오버랩되지 않는 상기 제 1 압전층 상부에 일부 또는 전부영역이 오버랩되도록 형성되는 회로부를 포함하는 압전 발전기용 유니트를 하나의 단위 유니트로 하고,
    상기 기판에 적어도 두 개 이상의 단위 유니트가 서로 이격된 형태로 배열되어 구비되며, 상기 각 단위 유니트에 구비되는 회로부들이 서로 연결되어 전압을 축적할 수 있도록 구비되는 압전 발전기 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 단위 유니트의 양 단부와 인접한 상기 기판 영역이 운동부이고, 상기 단위 유니트의 중심 부분과 인접한 상기 기판 영역이 고정부인 것을 특징으로 하는 압전 발전기 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 상부에 구비되며, 이동 하중에 따라 상기 운동부에 압력을 전달하는 압력핀을 포함하는 상판; 및
    상기 기판의 하부에 구비되며, 상기 기판의 고정부를 받쳐주는 지지핀을 포함하는 하판을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 발전기 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 단위 유니트를 포함하는 상기 기판은 수직 구조로 2장이상 적층되어 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 발전기 시스템.
  11. 면에 가해지는 압력 또는 진동에 의해 휘어지는 특성 및 그 휨에 대한 복원력을 가지는 바(Bar)형 기판;
    상기 바(Bar)형 기판의 제 1 면에 단수 또는 복수개로 형성되는 압전층;
    상기 압전층과 인접한 부분의 상기 바(Bar)형 기판 폭을 감소시키는 형태로 구비되어 상기 각 압전층의 진동이 원활하게 수행되도록 하는 목부(neck);
    상기 제 1 면의 반대면이 되는 상기 바(Bar)형 기판의 제 2 면에 형성되며, 상기 압전층과 오버랩되지 않는 영역에 구비되는 회로부; 및
    상기 회로부를 상기 압전층을 연결하는 전극을 포함하는 압전 발전기용 유니트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 압전층은 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 발전기용 유니트.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 목부(neck)는 상기 압전층을 기준으로 할 때 대칭이 되도록 상기 바(Bar)형 기판의 양측벽에 쌍으로 형성되며, 상기 압전층 1개에 대하여 1 ~ 3 쌍이 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 발전기용 유니트.
  14. 제 11 항의 압전 발전기용 유니트를 하나의 단위 유니트로 할 때, 상기 단위 유니트가 수직 구조로 2장 이상 적층되어 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 발전기 시스템.
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