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The Performance Improvement of Hybrid Energy Harvesting Block and the Evaluation on Power Generation Performance

하이브리드 에너지하베스팅 블록의 성능개선 및 발전성능 평가

  • 김효진 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ;
  • 박지영 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ;
  • 진규남 (한국토지주택공사 토지주택연구원)
  • Received : 2016.07.19
  • Accepted : 2016.08.01
  • Published : 2016.08.05

Abstract

The aim of this study was to improve the performance of hybrid energy harvesting block merge the vibrations and the pressure developed in the previous study. The power generation performance of the energy block improved in this manner was measured and compared with the energy performance of the products previously developed. In previous models, the center has placed a piezoelectric, the two sides had arranged a vibration applying electromagnetic inducing type. Improved model was disposed three in a row of three unit modules for one block. We change the design in the following way. That is, a unit module has been placed the upper piezoelectric body, the lower portion were arranged three electron donation. In laboratory conditions, the power generation performance evaluation results of the improved energy block is as follows. Once when the vibration, power generation was determined to 1.066W. When compared with previous studies, and power generation performance is improved up to 235%. When the vibration in a row 5, power generation was determined to 1.830W. When compared with previous studies, the performance is improved to 177%. The purpose of developing a hybrid energy block is intended to produce electricity by the pressure and vibration when a vehicle passes through the energy block installed in the car park the mouth portion. Electricity produced will try to take advantage of for the purpose of operating a guiding beacon and LED signage in the parking lot entrance. Therefore, it is determined that there is a need in the experiment to compare the performance of the power generation in the field.

이 연구에서는 선행 연구에서 개발된 진동과 압력을 병합한 하이브리드 에너지하베스팅 블록의 성능을 개선하였다. 이와 같이 개선된 에너지블록의 발전 성능을 측정하고 앞서 개발된 제품들과의 에너지성능을 비교 분석하였다. 이전 모델에서는 중앙부에 압전체, 그리고 양측면에 진동인가형 전자기유도부를 배치했었다. 개선모델은 하나의 블록에 세 개의 단위모듈을 연속으로 배치하였다. 하나의 단위모듈의 상부에는 압전체를, 하부에는 세 개의 전자기부를 두는 방식으로 설계 변경하였다. 이와 같이 개선된 에너지블록에 대한 실험실 조건에서의 발전성능 평가결과, 1회 연속 가신 시에는 1.066W로 선행 대비 235%, 5회 연속 가진 시에는 1.830W로 선행대비 177%의 성능개선 효과를 얻을 수 있었다. 하이브리드 에너지블록의 개발목적은 주차장 출입부에 설치하여 차량이 에너지블록을 통과할 때 압력과 진동에 의해 전기를 생산하고자 하는 것이다. 이때 생산되는 전기는 주차장 출입구에 경광등과 LED 안내전광판 가동용으로 활용하고자 하는 것이다. 따라서 향후 실제 주차장에 설치를 통한 실험실조건과 실제조건에서의 발전성능을 검증할 필요가 있을 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. 김효진, 노명현, 이종성, 박지영, 조영봉(2013), 에너지하베스팅 기술의 주택.도시 적용을 위한 기초 및 실용화 방안 연구(1), 토지주택연구원.포항산업과학연구원.
  2. 김효진, 진규남, 박지영, 강문식, 노명현(2014), 에너지하베스팅 기술의 주택.도시 적용을 위한 기초 및 실용화 방안 연구(2), 토지주택연구원.포항산업과학연구원.
  3. 김효진, 박지영, 진규남, 노명현(2014), "하이브리드 에너지하베스팅 블록 개발 및 발전성능 평가", LHI Journal, 5(2): 187-193.
  4. 노명현, 김효진, 박지영, 이상열, 조영봉(2012), "도시.주택 적용 미관용 에너지 블록의 발전성능 평가", LHI Journal, 3(2): 99-106.