KR100743607B1 - 냉장 보관 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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정병환
김영식
최중묵
최규하
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건국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 냉장 보관 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 태양광을 이용하여 전력을 생산하여 소정의 전력을 축전지에 저장하여 유지하는 태양광 발전 장치; 태양광 발전 장치에 의해 소정 이상의 전력이 발생되지 아니하는 경우, 예비 전력을 공급하는 전력계통; 및 태양광발전 장치 또는 전력계통의 전원이 투입될 때 직류전력을 적정레벨로 낮추는 컨버터와, 이용고객으로부터 데이터 처리 명령을 입력받는 인터페이스부와, 주전원 상태정보와 보관함별 번호정보, 비밀번호정보, 온도정보 및 보관함별 보관물 유무 정보를 포함하는 보관함정보를 데이터로 산출하는 데이터 산출부와, 주전원 상태정보 및 보관함정보를 산출한 데이터, 보관함정보, 그리고 안내 메시지를 저장하는 데이터 저장부와, 인터페이스부의 데이터 처리 명령을 받아 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터를 처리하는 데이터 처리부와, 저장된 주전원 상태정보, 보관함정보, 그리고 주전원 상태정보와 보관함정보에 대한 안내 메시지를 화면에 출력하는 디스플레이부와, 전면에 개폐 가능하게 잠금장치가 장착된 도어를 구비하고, 후면에 펠티어 소자를 이용한 열전 반도체소자를 구비한 보관함과, 중앙제어부로 구성된 냉장보관장치; 를 포함한다.
태양광발전 장치, 전력계통, 열전 반도체소자, 냉장보관장치

Description

냉장 보관 시스템 및 그 방법{System for storing cold and method therefor}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 시스템에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장보관장치에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장보관장치의 냉장보관을 하는 신호 발생 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장보관장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장보관장치의 열전 반도체소자의 결선도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법의 제 1 과정에 대한 상세 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법의 제 3 과정에 대한 상세 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법의 제 4 과정에 대한 상세 흐름도이다.
<도면의 부호에 대한 설명>
100 : 태양광발전 장치 110 : 태양전지
120 : 마그네틱 스위치 130 : 2상한 초퍼
140 : 축전지 200 : 전력계통
210 : 양방향 계통인계형 인버터 220 : 교류 모선 마그네틱 스위치
230 : 전력선 300 : 냉장보관장치
310 : 컨버터 320 : 인터페이스부
330 : 데이터 산출부 340 : 데이터 저장부
350 : 데이터 처리부 360 : 디스플레이부
370 : 보관함 371 : 잠금장치
372 : 도어 373 : 열전 반도체소자
380 : 중앙제어부
본 발명은 냉장 보관 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대체에너지인 태양광발전 장치와 열전 반도체소자인 펠티어 소자를 이용한 냉장 보관 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고온 다습하여 부패가 용이하게 발생하는 야외에서 음식물과 같이 부패가 용이하게 발생하는 물품을 신선하게 유지하기 위해서, 사용자는 아이스 박스 또는 차량용 냉장고를 이용하고 있다.
아이스 박스에 대하여는 대한민국 실용신안등록 제0315366호(휴대용 아이스박스)가 이미 등록된 상태이다. 당해 고안은 음식물 또는 음료 등을 저장토록 상부가 개구된 저장실을 갖는 본체와, 상기 본체의 저장실의 개구부를 밀폐시키는 덮개로 구성된 아이스박스에 있어서; 상기 덮개 내측에는 격벽에 의해 다수개의 수납공간이 구획된 수납실이 요입형성 되며, 상기 덮개 상측에는 개구된 수납실 상부를 개방 또는 밀폐토록 하는 투광커버가 힌지로서 결합되어 이루어지는 것을 포함한다.
하지만, 상기 아이스박스는 휴대하기가 불편할 뿐만 아니라, 시간에 따른 냉장 보관 효율에 있어 문제점이 있었다.
또한 차량용 냉장고에 대하여는 대한민국 특허등록 제0623530호(차량용 냉장고)가 이미 등록된 상태이다. 당해 발명은 케이스와; 상기 케이스의 전면에 개폐 가능하게 장착된 도어와; 상기 케이스의 측면에 형성되어 냉장고의 냉기가 흡입되는 냉기 흡입구와; 상기 케이스의 측면에 형성되어 상기 흡입된 냉기가 상기 케이스의 내부에 토출되도록 하는 냉기 토출구와; 상기 케이스의 일측면에 설치되어 냉기를 생성하는 열전소자와; 상기 케이스 내부에 설치되어 상기 냉기가 유동되도록 하는 팬모터와; 상기 냉기 흡입구 및 냉기 토출구에 부착되어 상기 냉장고 및 열전소자로부터 공급되는 냉기가 선택적으로 상기 케이스 내부에 토출되도록 하는 전자 댐퍼 및; 상기 열전소자, 팬모터의 구동제어신호를 입력하는 입력부를 포함한다.
하지만, 상기 차량용 냉장고는 수용률이 낮을 뿐만 아니라, 차량용 배터리와 같은 별도의 전원공급장치를 부가적으로 이용해야 하는 불편함이 있었다.
본 발명의 목적은 대체에너지인 태양광발전 장치를 전력계통과 연계하고, 내부에 열전 반도체소자를 적용하여 야외에서 부패가 용이하게 발생하는 물품을 냉장 보관하여 공중 편익을 도모할 수 있는 냉장 보관 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 겨울철이나 이용고객이 없을 시에는 태양광발전 장치의 잉여전력을 전력계통으로 보내어 대체에너지의 이용을 확대할 수 있는 냉장 보관 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 냉장 보관 시스템의 구성은, 태양광을 이용하여 전력을 생산하여 소정의 전력을 축전지에 저장하여 유지하는 태양광 발전 장치; 상기 태양광 발전 장치에 의해 소정 이상의 전력이 발생되지 아니하는 경우, 예비 전력을 공급하는 전력계통; 및 상기 태양광발전 장치 또는 상기 전력계통의 전원이 투입될 때 직류전력을 적정레벨로 낮추는 컨버터와, 이용고객으로부터 데이터 처리 명령을 입력받는 인터페이스부와, 상기 태양광 발전 장치의 출력정보 및 전력계통의 출력정보를 포함하는 주전원 상태정보와 보관함별 번호정보, 비밀번호정보, 온도정보 및 보관함별 보관물 유무 정보를 포함하는 보관함정보를 데이터로 산출하는 데이터 산출부와, 주전원 상태정보 및 보관함정보를 산출한 데이터와 보관함정보, 시간 경과 및 비밀번호 불일치에 대한 안내 메시지를 저장하는 데이터 저장부와, 상기 인터페 이스부의 데이터 처리 명령을 받아 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터를 처리하는 데이터 처리부와, 저장된 주전원 상태정보, 보관함정보, 그리고 주전원 상태정보와 보관함정보에 대한 안내 메시지를 화면에 출력하는 디스플레이부와, 냉장물을 보관하는 보관함으로서, 전면에 개폐 가능하게 잠금장치가 장착된 도어를 구비하고, 후면에 펠티어 소자를 이용한 열전 반도체소자를 구비한 보관함과, 상기 컨버터, 인터페이스부, 데이터 산출부, 데이터 저장부, 데이터 처리부, 디스플레이부, 보관함을 제어하는 중앙제어부로 구성된 냉장보관장치; 를 포함한다.
바람직하게, 상기 태양광 발전 장치는 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 반도체 소자인 태양전지; 상기 전력계통으로부터 상기 태양전지의 역충전을 방지하는 마그네틱 스위치; 상기 태양전지 또는 상기 전력계통으로부터 전력을 공급받는 2상한 초퍼; 및 상기 2상한 초퍼로부터 전력을 공급받아 충·방전을 하는 축전지; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 전력계통은 외부로부터 전원을 공급받거나 또는 외부로 전원을 공급하는 전력선; 상기 태양광 발전 장치의 전력을 상기 냉장보관장치의 전원으로 사용하고, 남은 잉여전력은 직류전력에서 교류전력으로 변환한 후 상기 전력선으로 공급하고, 태양광 발전량이 부족할 때에는 상기 전력선으로부터 교류전력을 공급받아 직류전력으로 변환한 후 냉장보관장치로 비상투입시키는 양방향 계통연계형 인버터; 및 상기 전력선과 양방향 계통연계형 인버터 사이의 교류 전원을 온 또는 오프하는 교류 모선 마그네틱 스위치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 컨버터는 강압형 DC/DC 컨버터인 것을 특징으로 한 다.
그리고 바람직하게, 상기 열전 반도체소자는 상기 컨버터와 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 냉장 보관 방법에 관한 것으로서, 냉장보관장치의 중앙제어부가 태양전지와 전력선에 대한 주전원 상태정보 및 보관함정보를 데이터 산출부를 통해 데이터로 산출하는 제 1 과정; 상기 중앙제어부가 데이터로 산출한 상기 주전원 상태정보와 보관함정보를 디스플레이부를 통해 출력하는 제 2 과정; 상기 중앙제어부가 인터페이스부로부터 입력받은 데이터 처리 명령에 상응하는 작동을 수행하는 제 3 과정; 상기 중앙제어부가 냉장보관을 위한 전원상태를 안정화시키는 제 4 과정; 을 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 과정은, (1-1) 상기 중앙제어부가 태양전지가 정상적으로 출력하는지 여부를 판단하는 단계; (1-2) 상기 제 (1-1) 단계의 판단결과, 출력이 정상이 아닐 경우, 상기 중앙제어부가 전력선이 정상적으로 출력하는지 여부를 판단하는 단계; (1-3) 상기 제 (1-2) 단계의 판단결과, 출력이 정상일 경우, 상기 중앙제어부가 양방향 계통인계형 인버터로부터 전력선의 전원을 받아 컨버터를 통해 2상한 초퍼를 동작시켜 축전지를 충전시키는 단계; (1-4) 상기 중앙제어부가 상기 축전지가 충전되면, 양방향 계통인계형 인버터로부터 상기 전력선의 전원을 컨버터에 투입시키는 단계; (1-5) 상기 중앙제어부가 주전원 상태정보 또는 보관함정보를 데이터 산출부를 통해 데이터로 산출하는 단계; 및 (1-6) 상기 제 (1-1) 단계의 판단결과, 상기 태양전지의 출력이 정상일 경우, 상기 중앙제어부가 상기 제 (1-5) 단계로 절차를 이행하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, (1-7) 상기 제 (1-2) 단계의 판단결과, 출력이 정상이 아닐 경우, 상기 중앙제어부가 디스플레이부를 통해 주전원의 비정상 상태를 화면에 출력하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 제 3 과정은 (3-1) 상기 중앙제어부가 상기 인터페이스부를 통해 물품보관 명령을 수신하는 단계; (3-2) 상기 중앙제어부가 상기 데이터 산출부로부터 산출된 데이터를 바탕으로 빈 보관함이 있는지 판단하는 단계; (3-3) 상기 제 (3-2) 단계의 판단결과, 빈 보관함이 있는 경우, 상기 중앙제어부가 상기 인터페이스부를 통해 소정시간 내에 동전이 투입되었는지 여부를 판단하는 단계; (3-4) 상기 제 (3-3) 단계의 판단결과, 동전이 투입된 경우, 상기 중앙제어부가 상기 인터페이스부를 통해 보관함번호와 비밀번호를 입력받는 단계; (3-5) 상기 중앙제어부가 상기 보관함번호에 해당하는 잠금장치를 해제시키는 단계; (3-6) 상기 인터페이스부를 통해 냉장보관 명령을 수신한 경우, 상기 중앙제어부가 열전 반도체소자의 전원을 연결하여, 물품을 냉장보관시키는 단계; 및 (3-7) 상기 중앙제어부가 상기 보관함의 잠금장치를 작동시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게 (3-8) 상기 제 (3-2) 단계의 판단결과, 빈 보관함이 없는 경우, 상기 중앙제어부가 데이터 저장부에 저장된 보관함정보에 대한 안내 메시지를 디스플레이부를 통해 화면에 출력하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게 (3-9) 상기 제 (3-5) 단계 이후에 상기 인터페이스부를 통해 물품보관 명령을 수신한 경우, 상기 중앙제어부는 열전 반도체소자의 전원을 개방시켜 물품을 보관한 후 상기 제 (3-7) 단계로 절차를 이행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게 (3-10) 상기 중앙제어부가 상기 인터페이스부를 통해 물품찾기 명령을 수신하는 단계; (3-11) 상기 중앙제어부가 상기 보관함번호와 비밀번호를 상기 인터페이스부를 통해 입력받는 단계; 및 (3-12) 상기 입력받은 보관함의 비밀번호와 저장된 비밀번호가 일치하는 경우, 상기 중앙제어부가 데이터 저장부로부터 저장된 비밀번호를 삭제하고, 상기 보관함의 잠금장치를 해제시키고, 상기 제 (3-7) 단계로 절차를 이행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 바람직하게, 상기 제 4 과정은 (4-1) 상기 중앙제어부가 냉장보관을 위한 전원상태의 정상 여부를 판단하는 단계; (4-2) 상기 제 (4-1) 단계의 판단결과, 냉장보관을 위한 전원상태가 정상이 아닐 경우, 상기 중앙제어부가 축전지의 출력이 냉장보관에 충분한지를 판단하는 단계; (4-3) 상기 제 (4-2) 단계의 판단결과, 상기 축전지의 출력이 냉장보관에 부족한 경우, 상기 중앙제어부가 전력계통으로부터 전원을 비상 투입받는 단계; (4-4) 상기 제 (4-2) 단계의 판단결과, 상기 축전지(140)의 출력이 냉장보관에 충분한 경우, 상기 중앙제어부가 축전지로부터 전원을 투입받고, 제 (4-1) 단계로 절차를 이행하는 단계; 및 (4-5) 상기 제 (4-1) 단계의 판단결과, 냉장보관을 위한 전원상태가 정상일 경우, 상기 중앙제어부가 냉장보관을 위한 전원상태 안정화를 종료시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한 다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 시스템에 관하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 시스템에 대한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장보관장치에 대한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장보관장치의 냉장보관을 하는 신호 발생 모식도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장보관장치의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장보관장치의 열전 반도체소자의 결선도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 냉장 보관 시스템은 태양광발전 장치(100), 전력계통(200) 및 냉장보관장치(300)를 포함한다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 태양광발전 장치(100)는 빛에너지를 전기에 너지로 바꾸는 반도체 소자인 태양전지(110), 냉장보관장치(300)로 공급되는 전원을 온 또는 오프하는 마그네틱 스위치(120), 상기 태양전지(110)의 전기에너지를 받아 축전지(140)를 충·방전시키는 2상한 초퍼(130) 및 태양전지(110)의 전기에너지를 충·방전하는 축전지(140)를 포함한다.
상기 마그네틱 스위치(120)는 다이오드로 구성되어 상기 전력계통(200)으로부터 태양전지(110)의 역충전을 방지하는 기능을 수행한다.
즉, 온도와 일사량이 양호하여 태양전지(110)에 의해 전력이 발생하면 스위치를 닫고, 해가 없는 밤 또는 태양광발전을 할 수 없을 때 스위치를 열어, 전력계통(200)에 의한 태양전지(110)의 소손(燒損)을 막기 위한 것이다.
또한 상기 2상한 초퍼(130)는 상기 태양전지(110) 또는 후술하는 전력선(230)으로부터 전력을 공급받아 상기 축전지(140)를 충·방전시킨다.
그리고 상기 축전지(140)는 온도와 일사량과 같은 기상조건에 종속적인 태양광발전의 특성상, 부하와 태양광발전의 전력균형을 이루기 위함이다.
또한, 상기 전력계통(200)은 양방향 계통연계형 인버터(210), 교류 모선 마그네틱 스위치(220) 및 외부로부터 전원을 공급받거나 또는 외부로 전원을 공급하는 전력선(230)을 포함하는 배전계통 라인이다.
이때, 상기 양방향 계통연계형 인버터(210)는 태양광발전 장치(100)의 전력을 냉장보관장치(300)의 전원으로 사용하고, 남은 잉여전력은 직류전력에서 교류전력으로 변환한 후 전력선(230)으로 공급하고, 태양광 발전량이 부족할 때에는 전력선(230)으로부터 교류전력을 공급받아 직류전력으로 변환한 후 냉장보관장치(300) 로 비상투입시키는 기능을 수행한다.
여기서, 겨울철이나 이용고객이 없을 시에는 태양광발전 장치(100)의 잉여전력을 전력계통(200)으로 보내기 전에 2상한 초퍼(130)를 통해 축전지(140)를 충전시킨다.
또한 상기 교류 모선 마그네틱 스위치(220)는 상기 전력선(230)과 양방향 계통연계형 인버터(210) 사이의 교류 전원을 온 또는 오프하는 기능을 수행한다.
그리고, 상기 냉장보관장치(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 컨버터(310), 인터페이스부(320), 데이터 산출부(330), 데이터 저장부(340), 데이터 처리부(350), 디스플레이부(360), 보관함(370) 및 중앙제어부(380)를 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 컨버터(310)는 강압형 DC/DC 컨버터로서, 상기 태양광발전 장치(100) 또는 상기 전력계통(200)의 전원이 투입될 때 직류전력을 적정레벨로 낮추는 기능을 한다.
또한 상기 인터페이스부(320)는 이용고객으로부터 데이터 처리 명령을 입력받는다. 다시 말해, 인터페이스부(320)는 이용고객으로부터 물품보관 또는 물품찾기 선택, 사용할 보관함 번호, 비밀번호 및 동전투입을 입력받는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 동전투입을 입력받은 후, 냉동보관 선택입력을 받으면, 열전 반도체소자(373)에 전원이 연결되어, 물품을 냉동보관하게 된다.
또한 상기 데이터 산출부(330)는 주전원 상태정보와 보관함정보를 데이터로 산출한다. 이때, 상기 주전원 상태정보는 태양전지(110)의 출력정보, 축전지(140)의 출력정보 및 전력선(230)의 출력정보이고, 상기 보관함정보는 보관함별 번호정 보, 비밀번호정보, 온도정보 및 보관함별 보관물 유무 정보를 포함한다.
또한 상기 데이터 저장부(340)는 주전원 상태정보 및 보관함정보를 산출한 데이터와 보관함정보, 시간 경과 및 비밀번호 불일치에 대한 안내 메시지를 각각 저장한다.
또한 상기 데이터 처리부(350)는 상기 인터페이스부(320)의 데이터 처리 명령을 받아 상기 데이터 저장부(340)에 저장된 데이터를 처리한다.
또한 상기 디스플레이부(360)는 상기 저장한 주전원 상태정보 및 보관함정보를 산출한 데이터와 주전원 상태정보와 보관함정보에 대한 안내 메시지를 화면에 출력한다.
또한 상기 보관함(370)은 도 4에 도시된 바와 같이, 냉장물을 보관하는 보관함으로서, 전면에 개폐 가능하게 잠금장치(371)가 장착된 도어(372)를 구비하고, 도 5에 도시된 바와 같이, 후면에 펠티어 소자를 이용한 열전 반도체소자(373)를 구비한다. 이때 상기 열전 반도체소자(373)는 이용고객이 어느 보관함(370)에 물건을 보관할지 모르므로, 상기 컨버터(310)와 병렬로 연결된다.
여기서, 상기 펠티어 소자는 주로 비스무트(Bi)와 텔루르(Te)의 화합물인 비스무트 텔루라이드에 불순물을 가한 고용체로 제조된다. 이때, 직류전압이 가해져서 전류가 흐르면 냉각면은 주위의 열을 흡수하며, 흡수된 열은 방열판으로 펌핑되어 외부로 방사된다.
그리고 상기 중앙제어부(380)는 상기 컨버터(310), 상기 인터페이스부(320), 상기 데이터 산출부(330), 상기 데이터 저장부(340), 상기 데이터 처리부(350), 상 기 디스플레이부(360), 상기 보관함(370)의 잠금장치(371) 및 열전 반도체소자(373)를 중앙제어하는 기능을 수행한다.
상술한 태양광발전 장치(100), 전력계통(200) 및 냉장보관장치(300)로 이루어진 냉장 보관 시스템을 이용하는 방법(이하, '냉장 보관 방법')에 관하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법에 관한 전체적인 흐름을 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법의 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 제 1 과정에서, 냉장보관장치(300)의 중앙제어부(380)는 상기 태양전지(110)와 전력선(230)에 대한 주전원 상태정보 및 보관함정보를 데이터 산출부(330)를 통해 데이터로 산출한다(S100).
제 2 과정에서, 냉장보관장치(300)의 중앙제어부(380)는 데이터로 산출한 상기 주전원 상태정보와 보관함정보를 디스플레이부(360)를 통해 출력한다(S200).
제 3 과정에서, 냉장보관장치(300)의 중앙제어부(380)는 인터페이스부(320)로부터 입력받은 데이터 처리 명령에 상응하는 작동을 한다(S300).
제 4 과정에서, 중앙제어부(380)는 냉장보관을 위한 전원상태를 안정화시킨다(S400).
상술한 제 1 과정에 대하여 도 7을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법의 제 1 과정을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 과정은 상기 냉장보관장치(300)의 중앙제어부(380)는 태양전지(110)가 정상적으로 출력하는지 여부를 판단한다(S110).
상기 제 S110 단계의 판단결과, 출력이 정상이 아닐 경우, 상기 중앙제어부(380)는 전력선(230)이 정상적으로 출력하는지 여부를 판단한다(S120).
상기 제 S120 단계의 판단결과, 출력이 정상이 아닐 경우, 중앙제어부(380)는 디스플레이부(360)를 통해 주전원의 비정상 상태를 화면에 출력한다(S130).
상기 제 S120 단계의 판단결과, 출력이 정상일 경우, 상기 중앙제어부는 양방향 계통인계형 인버터(210)로부터 전력선(230)의 전원을 받아 컨버터(310)를 통해 2상한 초퍼(130)를 동작시켜 축전지(140)를 충전시킨다(S140).
상기 중앙제어부(380)는 상기 축전지(140)가 충전되면, 양방향 계통인계형 인버터(210)로부터 상기 전력선(230)의 전원을 컨버터(310)에 투입시킨다(S150).
상기 중앙제어부(380)는 주전원 상태정보 또는 보관함정보를 데이터 산출부(330)를 통해 데이터로 산출한다(S160).
상기 제 S110 단계의 판단결과, 상기 태양전지(110)의 출력이 정상일 경우, 상기 중앙제어부(380)는 상기 제 S160 단계로 절차를 이행한다.
다음으로, 제 3 과정에 대하여 도 8을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법의 제 3 과정을 나타낸 도 면이다.
상기 제 3 과정은 도 8에 도시된 바와 같이, 중앙제어부(380)가 인터페이스부(320)를 통해 받은 입력이 물품보관인지를 판단한다(S301).
상기 제 S301 단계의 판단결과, 물품보관 입력인 경우, 중앙제어부(380)가 상기 데이터 산출부(330)로부터 산출된 데이터를 바탕으로 빈 보관함이 있는지 판단한다(S302).
상기 제 S302 단계의 판단결과, 빈 보관함이 있는 경우, 상기 중앙제어부(380)는 인터페이스부(320)를 통해 소정시간 내에 동전이 투입되었는지 여부를 판단한다(S303).
상기 제 S303 단계의 판단결과, 동전이 투입된 경우, 상기 중앙제어부(380)는 인터페이스부(320)를 통해 보관함(370)번호와 비밀번호를 입력받고, 데이터 저장부(340)에 상기 보관함번호와 비밀번호를 저장한다(S304).
상기 중앙제어부(380)는 상기 보관함(370)번호에 해당하는 잠금장치(371)를 해제시킨다(S305).
상기 중앙제어부(380)는 인터페이스부(320)를 통해 선택입력을 받아 냉장보관 여부를 판단한다(S306).
상기 제 S306 단계의 판단결과, 냉장보관 선택입력이 아닌 경우, 상기 중앙제어부(380)는 열전 반도체소자(373)의 전원을 개방시킨다(S307).
상기 제 S306 단계의 판단결과, 냉장보관을 선택입력인 경우, 상기 중앙제어부(380)는 열전 반도체소자(373)의 전원을 연결하여, 물품을 냉장보관시킨 다(S308).
상기 중앙제어부(380)는 상기 보관함(370)의 잠금장치(371)를 작동시킨다(S309).
상기 제 S301 단계의 판단결과, 물품보관이 아닌 경우, 상기 중앙제어부(380)는 물품찾기 모드(mode)로 인식한다(S310).
상기 중앙제어부(380)는 보관함(370)번호와 비밀번호를 상기 인터페이스부를 통해 입력받는다(S311).
상기 중앙제어부(380)는 데이터 처리부(350)을 통해 상기 비밀번호와 저장된 비밀번호를 비교판단한다(S312).
상기 제 S312 단계의 비교판단 결과, 상기 비밀번호와 저장된 비밀번호가 일치하면, 상기 중앙제어부(380)는 상기 데이터 저장부(340)로부터 저장된 비밀번호를 삭제하고, 보관함(370)의 잠금장치(371)를 해제시키며, 열전 반도체소자의 전원을 개방시키고, 상기 제 S309 단계로 절차를 이행한다(S313).
상기 제 S302 단계의 판단결과, 빈 보관함이 없는 경우, 상기 중앙제어부(380)는 데이터 저장부(340)에 저장된 보관함정보에 대한 안내메시지를 디스플레이부(360)를 통해 화면에 출력한다(S314).
상기 제 S303 단계의 판단결과, 동전이 소정시간 내에 투입되지 아니한 경우, 상기 중앙제어부(380)는 동전투입 시간 경과에 대한 안내메시지를 디스플레이부(360)를 통해 화면에 출력한다(S315).
상기 제 S312 단계의 비교판단 결과, 비밀번호와 기 입력된 비밀번호가 일치 하지 아니하면, 상기 중앙제어부(380)는 비밀번호 불일치에 대한 안내메시지를 디스플레이부(360)를 통해 화면에 출력한다(S316).
다음으로, 제 4 과정에 대하여 도 9를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장 보관 방법의 제 4 과정을 나타낸 도면이다.
상기 제 4 과정은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 중앙제어부(380)는 냉장보관을 위한 전원상태의 정상 여부를 판단한다(S410).
상기 제 S410 단계의 판단결과, 냉장보관을 위한 전원상태가 정상이 아닐 경우, 상기 중앙제어부(380)는 축전지(140)의 출력이 냉장보관에 충분한지를 판단한다(S420).
상기 제 S420 단계의 판단결과, 상기 축전지(140)의 출력이 냉장보관에 부족한 경우, 상기 중앙제어부(380)는 전력계통(200)으로부터 전원을 비상 투입받는다(S430).
상기 제 S420 단계의 판단결과, 상기 축전지(140)의 출력이 냉장보관에 충분한 경우, 상기 중앙제어부(380)는 축전지(140)로부터 전원을 투입받고, 제 410 단계로 절차를 이행한다(S440).
상기 제 S410 단계의 판단결과, 냉장보관을 위한 전원상태가 정상일 경우, 상기 중앙제어부가 냉장보관을 위한 전원상태 안정화를 종료시킨다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하 여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 대체에너지인 태양광발전 장치를 전력계통과 연계하고, 내부에 열전 반도체소자를 적용하여 부패가 용이하게 발생하는 물품을 냉장 보관하여 공중 편익을 도모할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 효과는, 겨울철이나 이용고객이 없을 시에는 태양광발전 장치의 잉여전력을 전력계통으로 보내어 대체에너지의 이용을 확대할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 냉장 보관 시스템에 있어서,
    태양광을 이용하여 전력을 생산하여 소정의 전력을 축전지(140)에 저장하여 유지하는 태양광 발전 장치(100);
    상기 태양광 발전 장치에 의해 소정 이상의 전력이 발생되지 아니하는 경우, 예비 전력을 공급하는 전력계통(200); 및
    상기 태양광발전 장치(100) 또는 상기 전력계통(200)의 전원이 투입될 때 직류전력을 적정레벨로 낮추는 컨버터(310)와, 이용고객으로부터 데이터 처리 명령을 입력받는 인터페이스부(320)와, 상기 태양광 발전 장치의 출력정보 및 전력계통의 출력정보를 포함하는 주전원 상태정보와 보관함별 번호정보, 비밀번호정보, 온도정보 및 보관함별 보관물 유무 정보를 포함하는 보관함정보를 데이터로 산출하는 데이터 산출부(330)와, 주전원 상태정보 및 보관함정보를 산출한 데이터와 보관함정보, 시간 경과 및 비밀번호 불일치에 대한 안내 메시지를 저장하는 데이터 저장부(340)와, 상기 인터페이스부의 데이터 처리 명령을 받아 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터를 처리하는 데이터 처리부(350)와, 저장된 주전원 상태정보, 보관함정보, 그리고 주전원 상태정보와 보관함정보에 대한 안내 메시지를 화면에 출력하는 디스플레이부(360)와, 냉장물을 보관하는 보관함으로서, 전면에 개폐 가능하게 잠금장치(371)가 장착된 도어(372)를 구비하고, 후면에 펠티어 소자를 이용한 열전 반도체소자(373)를 구비한 보관함(370)과, 상기 컨버터, 인터페이스부, 데이터 산 출부, 데이터 저장부, 데이터 처리부, 디스플레이부, 보관함을 제어하는 중앙제어부(380)로 구성된 냉장보관장치(300); 를 포함하는 냉장 보관 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 발전 장치(100)는,
    빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 반도체 소자인 태양전지(110);
    상기 전력계통(200)으로부터 상기 태양전지(110)의 역충전을 방지하는 마그네틱 스위치(120);
    상기 태양전지(110) 또는 상기 전력계통(200)으로부터 전력을 공급받는 2상한 초퍼(130); 및
    상기 2상한 초퍼(130)로부터 전력을 공급받아 충·방전을 하는 축전지(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력계통(200)은,
    외부로부터 전원을 공급받거나 또는 외부로 전원을 공급하는 전력선(230);
    상기 태양광발전 장치(100)의 전력을 상기 냉장보관장치(300)의 전원으로 사용하고, 남은 잉여전력은 직류전력에서 교류전력으로 변환한 후 상기 전력선(230)으로 공급하고, 태양광 발전량이 부족할 때에는 상기 전력선(230)으로부터 교류전력을 공급받아 직류전력으로 변환한 후 냉장보관장치(300)로 비상투입시키는 양방 향 계통연계형 인버터(210); 및
    상기 전력선(230)과 양방향 계통연계형 인버터(210) 사이의 교류 전원을 온 또는 오프하는 교류 모선 마그네틱 스위치(220); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨버터(310)는 강압형 DC/DC 컨버터인 것을 특징으로 하는 냉장 보관 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전 반도체소자(373)는 상기 컨버터(310)와 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 냉장 보관 시스템.
  6. 태양광 발전 장치(100), 전력계통(200) 및 냉장 보관 장치(300)로 이루어진 냉장 보관 시스템을 이용한 냉장 보관 방법에 있어서,
    냉장보관장치의 중앙제어부(380)가 태양전지(110)와 전력선(230)에 대한 주전원 상태정보 및 보관함정보를 데이터 산출부(330)를 통해 데이터로 산출하는 제 1 과정;
    상기 중앙제어부가 데이터로 산출한 상기 주전원 상태정보와 보관함정보를 디스플레이부(360)를 통해 출력하는 제 2 과정;
    상기 중앙제어부가 인터페이스부(320)로부터 입력받은 데이터 처리 명령에 상응하는 작동을 수행하는 제 3 과정;
    상기 중앙제어부가 냉장보관을 위한 전원상태를 안정화시키는 제 4 과정; 을 포함하는 냉장 보관 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 과정은,
    (1-1) 상기 중앙제어부(380)가 상기 태양전지(110)의 출력이 정상인지 여부를 판단하는 단계;
    (1-2) 상기 제 (1-1) 단계의 판단결과, 출력이 정상이 아닐 경우, 상기 중앙제어부가 전력선(230)이 정상적으로 출력하는지 여부를 판단하는 단계;
    (1-3) 상기 제 (1-2) 단계의 판단결과, 출력이 정상일 경우, 상기 중앙제어부가 양방향 계통인계형 인버터(210)로부터 상기 전력선(230)의 전원을 받아 컨버터(310)를 통해 2상한 초퍼(130)를 동작시켜 축전지(140)를 충전시키는 단계;
    (1-4) 상기 중앙제어부가 상기 축전지가 충전되면, 상기 양방향 계통인계형 인버터로부터 상기 전력선의 전원을 컨버터(310)에 투입시키는 단계;
    (1-5) 상기 중앙제어부가 주전원 상태정보 또는 보관함정보를 데이터 산출부(330)를 통해 데이터로 산출하는 단계; 및
    (1-6) 상기 제 (1-1) 단계의 판단결과, 상기 태양전지(110)의 출력이 정상일 경우, 상기 중앙제어부가 상기 제 (1-5) 단계로 절차를 이행하는 단계; 를 포함하 는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 과정은,
    (1-7) 상기 제 (1-2) 단계의 판단결과, 출력이 정상이 아닐 경우, 상기 중앙제어부가 디스플레이부(360)를 통해 주전원의 비정상 상태를 화면에 출력하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 과정은,
    (3-1) 상기 중앙제어부가 상기 인터페이스부(320)를 통해 물품보관 명령을 수신하는 단계;
    (3-2) 상기 중앙제어부가 상기 데이터 산출부(330)로부터 산출된 데이터를 바탕으로 빈 보관함이 있는지 판단하는 단계;
    (3-3) 상기 제 (3-2) 단계의 판단결과, 빈 보관함이 있는 경우, 상기 중앙제어부가 상기 인터페이스부를 통해 소정시간 내에 동전이 투입되었는지 여부를 판단하는 단계;
    (3-4) 상기 제 (3-3) 단계의 판단결과, 동전이 투입된 경우, 상기 중앙제어부가 상기 인터페이스부를 통해 보관함(370)번호와 비밀번호를 입력받는 단계;
    (3-5) 상기 중앙제어부가 상기 보관함번호에 해당하는 잠금장치(371)를 해제 시키는 단계;
    (3-6) 상기 인터페이스부를 통해 냉장보관 명령을 수신한 경우, 상기 중앙제어부가 열전 반도체소자(373)의 전원을 연결하여, 물품을 냉장보관시키는 단계; 및
    (3-7) 상기 중앙제어부가 상기 보관함의 잠금장치를 작동시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 과정은,
    (3-8) 상기 제 (3-2) 단계의 판단결과, 빈 보관함이 없는 경우, 상기 중앙제어부가 데이터 저장부(340)에 저장된 보관함정보에 대한 안내 메시지를 디스플레이부(360)를 통해 화면에 출력하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 과정은,
    (3-9) 상기 제 (3-5) 단계 이후에 상기 인터페이스부를 통해 물품보관 명령을 수신한 경우, 상기 중앙제어부는 상기 열전 반도체소자(373)의 전원을 개방시켜 물품을 보관한 후 상기 제 (3-7) 단계로 절차를 이행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 과정은,
    (3-10) 상기 중앙제어부가 상기 인터페이스부(320)를 통해 물품찾기 명령을 수신하는 단계;
    (3-11) 상기 중앙제어부가 상기 보관함(370)번호와 비밀번호를 상기 인터페이스부를 통해 입력받는 단계; 및
    (3-12) 상기 입력받은 보관함의 비밀번호와 저장된 비밀번호가 일치하는 경우, 상기 중앙제어부가 데이터 저장부(340)로부터 저장된 비밀번호를 삭제하고, 상기 보관함의 잠금장치(371)를 해제시키며, 열전 반도체소자의 전원을 개방시키고, 상기 제 (3-7) 단계로 절차를 이행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 방법.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 4 과정은,
    (4-1) 상기 중앙제어부(380)가 냉장보관을 위한 전원상태의 정상 여부를 판단하는 단계;
    (4-2) 상기 제 (4-1) 단계의 판단결과, 냉장보관을 위한 전원상태가 정상이 아닐 경우, 상기 중앙제어부가 축전지(140)의 출력이 냉장보관에 충분한지를 판단하는 단계;
    (4-3) 상기 제 (4-2) 단계의 판단결과, 상기 축전지의 출력이 냉장보관에 부 족한 경우, 상기 중앙제어부가 전력계통(200)으로부터 전원을 비상 투입받는 단계;
    (4-4) 상기 제 (4-2) 단계의 판단결과, 상기 축전지의 출력이 냉장보관에 충분한 경우, 상기 중앙제어부가 상기 축전지로부터 전원을 투입받고, 제 (4-1) 단계로 절차를 이행하는 단계; 및
    (4-5) 상기 제 (4-1) 단계의 판단결과, 냉장보관을 위한 전원상태가 정상일 경우, 상기 중앙제어부가 냉장보관을 위한 전원상태 안정화를 종료시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 보관 방법.
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