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저주파 진동에너지를 변환하여 전기에너지를 생성하는 에너지 포집기(energy harvester)에 있어서,
상기 저주파 진동에너지를 임펄스 진동에너지로 변환하는 임펄스 생성기;
상기 임펄스 진동에너지를 고주파 진동에너지로 변환하는 적어도 하나의 진동체; 및
상기 임펄스 생성기 및 상기 진동체 중 적어도 어느 하나에 배치되며, 상기 고주파 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 에너지 변환체를 포함하되,
상기 임펄스 생성기는 상기 저주파 진동에너지에 의하여 발생하는 스냅 좌굴(snap-through buckling)을 이용하여 임펄스 진동에너지를 생성하는 에너지 포집기
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제1항에 있어서,
상기 진동체는 상기 임펄스 진동에너지에 의하여 자유 진동하여 상기 임펄스 진동에너지를 고주파 진동에너지로 변환하는 에너지 포집기
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3
제1항에 있어서,
상기 에너지 변환체와 전기적으로 연결되며, 상기 전기에너지를 저장하는 충전기를 더 포함하되,
상기 충전기는
상기 에너지 변환체에 의하여 생성되는 전류를 수신하는 적어도 하나의 다이오드; 및
상기 다이오드로부터 출력되는 전류를 저장하는 적어도 하나의 축전기를 포함하는 에너지 포집기
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삭제
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제1항에 있어서,
상기 임펄스 생성기는
좌굴(buckling)되어 있으며, 상기 저주파 진동에너지에 의하여 스냅 좌굴(snap-through buckling)을 일으키는 적어도 하나의 빔(beam); 및
상기 빔에 배치된 적어도 하나의 제1 질량체(mass)를 포함하는 에너지 포집기
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6
제5항에 있어서,
상기 진동체는 상기 빔 및 상기 제1 질량체 중 적어도 어느 하나에 배치되는 적어도 하나의 캔틸레버(cantilever)를 포함하는 에너지 포집기
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7
제6항에 있어서,
상기 캔틸레버는 상기 캔틸레버의 자유단에 배치되어 상기 캔틸레버에 하중을 인가하는 적어도 하나의 제2 질량체를 더 포함하는 에너지 포집기
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8
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 에너지 변환체는 상기 빔 및 상기 캔틸레버 중 적어도 어느 하나의 적어도 어느 한 면에 배치되는 압전물질(piezoelectric material)을 포함하는 에너지 포집기
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9
저주파 진동에너지를 변환하여 전기에너지를 생성하는 에너지 포집기에 있어서,
상기 저주파 진동에너지를 임펄스 진동에너지로 변환하는 수단;
상기 임펄스 진동에너지를 고주파 진동에너지로 변환하는 수단; 및
상기 고주파 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 수단을 포함하되,
상기 임펄스 생성기는 상기 저주파 진동에너지에 의하여 발생하는 스냅 좌굴(snap-through buckling)을 이용하여 임펄스 진동에너지를 생성하는 에너지 포집기
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10
저주파 진동에너지를 변환하여 전기에너지를 생성하는 에너지 포집방법에 있어서,
상기 저주파 진동에너지를 임펄스 진동에너지로 변환하는 과정;
상기 임펄스 진동에너지를 고주파 진동에너지로 변환하는 과정; 및
상기 고주파 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 과정을 포함하되,
상기 임펄스 진동에너지로 변환하는 과정은 임펄스 생성기를 제공하는 과정을 포함하되,
상기 임펄스 생성기는 상기 저주파 진동에너지에 응답하여 스냅 좌굴(snap-through buckling)을 일으키며, 상기 스냅 좌굴에 의하여 상기 임펄스 진동에너지를 생성하는 방법
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11
제10항에 있어서,
상기 전기에너지를 저장하는 과정을 더 포함하는 방법
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12
제11항에 있어서,
상기 전기에너지를 저장하는 과정은
상기 전기에너지를 정류하는 과정; 및
정류된 상기 전기에너지를 저장하는 과정을 포함하는 방법
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13
제10항에 있어서,
상기 임펄스 진동에너지로 변환하는 과정은 기계적으로(mechanically) 수행되는 방법
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14
삭제
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15
제10항에 있어서,
상기 고주파 진동에너지로 변환하는 과정은 적어도 하나의 진동체를 제공하는 과정을 포함하되,
상기 진동체는 상기 임펄스 진동에너지에 응답하여 상기 고주파 진동에너지를 생성하는 방법
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16
제10항에 있어서,
상기 전기에너지로 변환하는 과정은 압전방식, 정전용량방식 및 전자기 유도 방식 중 적어도 어느 한 방식으로 수행되는 방법
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17
저주파 진동을 변환하여 고주파 진동을 생성하는 진동주파수 변환장치에 있어서,
저주파 진동을 임펄스 진동으로 변환하는 수단; 및
상기 임펄스 진동을 고주파 진동으로 변환하는 수단을 포함하되,
상기 임펄스 진동은 상기 저주파 진동에 의하여 생성되는 스냅 좌굴에 의하여 생성되는 장치
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18
제17항에 있어서,
상기 임펄스 진동으로 변환하는 수단은
좌굴(buckling)되어 있으며, 상기 저주파 진동에너지에 의하여 스냅 좌굴을 일으키는 적어도 하나의 빔(beam); 및
상기 빔에 배치된 적어도 하나의 제1 질량체를 포함하는 장치
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제18항에 있어서,
상기 고주파 진동으로 변환하는 수단은 상기 빔에 연결되는 적어도 하나의 캔틸레버를 포함하는 장치
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