KR100802796B1 - 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 태양열 발광 장치는, 태양열을 집광하기 위한 태양열 집광판과, 태양열 집광판을 통하여 집광된 열 에너지를 전기적인 에너지로 변환하기 위한 에너지 변환기와, 전기적인 에너지를 주어진 조건에 따라 주 배터리와 보조 배터리로 배분하여 충전하는 분류기와, 전기적인 에너지를 축전하기 위한 보조 배터리와, 실제 차량에 장착되어 사용되고 있는 주 배터리와, 차량의 시동 신호에 따라 온/오프 기능을 수행하는 제 1스위치와, 제 1스위치의 동작에 따라 램프의 모드를 변경시키는 기능을 수행하는 제 2스위치와, 제어 신호에 따라 빛을 발광하기 위한 램프와, 램프로 유입되는 전압 및 전류의 변화량을 감지하는 전압/전류감지센서와, 차량의 시동 신호에 따라 제 1스위치를 제어하고, 상기 제 1스위치의 동작에 따라 제 2 스위치의 작동을 제어하여 램프의 모드를 변경시키도록 제어하는 제어신호를 송신하는 제어부를 구비한다. 본 발명은, 주간에도 태양열을 이용하여 해드 램프를 켠 상태에서 차량을 주행할 수 있도록 함으로써 에너지 효율성이 높아지고, 교통사고를 예방할 수 있는 효과를 가진다.
태양열, 램프, 발광

Description

태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치{Apparatus for driving lamp using solar energy}
도 1은 본 발명의 태양열 발광 장치의 내부 구성도이다.
도 2는 본 발명의 장치에서 주간에 태양열을 이용하여 램프를 발광하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 장치에서 우천시에 태양열을 이용하여 램프를 발광하는 과정을 도시한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100 - 태양열 발광 장치 103 - 태양열 집광판
106 - 에너지 변환기 109 - 분류기
112 - 보조 배터리 115 - 주 배터리
118 - 제 1스위치 121 - 제 2스위치
124 - 제어부 127 - 전압/전류 감지센서
130 - 램프
본 발명은 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 야간에 차량을 운전할 경우에는 차량의 헤드 램프를 켬으로써 주행할 때의 주행 거리의 시야를 확보하게 된다. 그러나 미국에서는 DRL(Day-time Running Light)법규에 의거하여 주간에도 헤드 램프를 키고 차량을 주행해야하며, 주간에 헤드 램프를 키고 차량을 주행했을 경우에 교통 사고의 빈도가 낮아지게 되는 효과를 가지게 되었다.
따라서, 우리 나라에서도 야간뿐만 아니라 주간에 차량을 주행할 경우에 헤드 램프를 키고 차량을 주행한다면, 교통 사고의 빈도수를 줄일 수 있을 것이다. 하지만, 주간에도 차량의 헤드 램프를 항상 작동시키기 위해서는 동력원이 많이 필요하므로, 배터리를 자주 충전해야하기 때문에 에너지 효율성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 차량에 태양열 집광판을 구비하여 태양열로부터 전기 에너지를 공급받아 이를 동력원으로 사용함으로써 에너지 효율성을 높일 수 있는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 야간에서뿐만 아니라 주간에서도 태양열에 의한 상시 램프 발광을 가능하게 함으로써 교통사고를 예방할 수 있는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양열 발광 장치는, 태양열을 집광하기 위한 태양열 집광판과, 태양열 집광판을 통하여 집광된 열 에너지를 전기적인 에너지로 변환하기 위한 에너지 변환기와, 전기적인 에너지를 주어진 조건에 따라 주 배터리와 보조 배터리로 배분하여 충전하는 분류기와, 전기적인 에너지를 축전하기 위한 보조 배터리와, 실제 차량에 장착되어 사용되고 있는 주 배터리와, 차량의 시동 신호에 따라 온/오프 기능을 수행하는 제 1스위치와, 제 1스위치의 동작에 따라 램프의 모드를 변경시키는 기능을 수행하는 제 2스위치와, 제어 신호에 따라 빛을 발광하기 위한 램프와, 램프로 유입되는 전압 및 전류의 변화량을 감지하는 전압/전류감지센서와, 차량의 시동 신호에 따라 제 1스위치를 제어하고, 상기 제 1스위치의 동작에 따라 제 2스위치의 작동을 제어하여 램프의 모드를 변경시키도록 제어하는 제어신호를 송신하는 제어부를 구비한다.
램프의 모드는 발광 오토 모드를 포함하며, 제어부는 제 1스위치가 온 상태이면, 제 2스위치를 제어하여 발광 모드를 발광 오토 모드로 변환하도록 제어하여 보조 배터리를 전원으로 램프를 발광시키도록 제어한다.
또한, 램프의 모드는 발광 오프 모드를 포함하며, 제어부는 상기 제 1스위치 가 온 상태이면, 제 2스위치를 제어하여 발광 모드를 발광 오프 모드로 변환하도록 제어하여, 램프의 발광을 멈추도록 제어한다.
램프의 모드는 발광 온 모드를 포함하며, 제어부는 제 1스위치가 온 상태이면, 상기 제 2스위치를 제어하여 발광 모드를 발광 온 모드로 변환하도록 제어하여 주 배터리를 전원으로 램프를 발광시키도록 제어한다.
또한, 제어부는 우천시에 시동이 켜지면, 제 2배터리를 제어하여 발광 모드를 램프 오토 모드로 변경하여 보조 배터리를 전원으로 램프를 발광하도록 제어하고, 일정시간이 경과하면 보조 배터리의 전원이 일정 전원 이하인지를 전압/전류 감지 센서로부터 파악하고, 일정 전원 이하이면 제 2배터리를 제어하여 발광 모드를 발광 온 모드로 변환하고 주 배터리의 전원을 사용하도록 제어한다.
또한, 제어부는 시동이 꺼져 있으면, 제 2스위치를 제어하여 발광 모드를 발광 온 모드로 변경하고, 주 배터리 전원을 사용하여 램프를 발광하도록 제어한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 태양열 발광 장치의 내부 구성도이다.
본 발명의 태양열 발광 장치(100)는 태양열 집광판(103), 에너지변환기(106), 분류기(109), 보조 배터리(112), 주 배터리(115), 제 1스위치(118), 제 2스위치(121), 전압/전류 감지센서(127), 제어부(124), 램프(130)로 구성된다.
태양열 집광판(103)은 태양열을 모아서 에너지 변환기(106)에 전달하는 역할 을 수행한다. 에너지 변환기(106)는 태양열 집광판을 통하여 집광된 열 에너지를 전기적인 에너지로 변환한다.
분류기(109)는 전기적인 에너지를 주어진 조건에 따라 주 배터리와 보조 배터리로 배분하여 충전한다.
보조배터리(112)는 전기적인 에너지로 변환된 에너지를 축전하며, 발광 오토 모드에서 램프를 구동하기 위한 전력을 공급한다.
주 배터리(115)는 실제 차량에 장착되어 사용되고 있는 배터리로, 보조 배터리(112)를 충전하고 난 다음에 충전되는 전기 에너지를 축전한다.
제 1스위치(118)는 차량의 시동 신호에 따라 온/오프 기능을 수행한다.
제 2스위치(121)는 제 1스위치(118)의 동작에 따라 램프의 모드를 변경시키는 기능을 수행한다.
램프(130)는 제어부(124)의 제어 신호에 따라 빛을 발광한다.
전압/전류감지센서(127)는 램프로 유입되는 전압 및 전류의 변화량을 감지한다.
제어부(124)는 차량의 시동 신호에 따라 제 1스위치(118)를 제어하고, 제 1스위치(121)의 동작에 따라 제 2 스위치(121)의 작동을 제어하여 램프의 모드를 변경시키도록 제어하는 제어신호를 송신한다. 이때, 램프의 모드로는 발광 오토 모드(제 2스위치의 'a'의 위치)와, 발광 오프 모드(제 2스위치의 'b'의 위치)와, 발광 온 모드(제 2스위치의 'c'의 위치)가 있다.
제 1스위치(118)가 온 상태이면, 제 2스위치(121)로 전류가 흐르게 되고, 제 2스위치(121)의 위치가 'a'위치로 스위칭되는 발광 오토 모드에서 전류는 제 2스위치(121)를 지나게 되며, 이때 제어부(124)는 보조 배터리(112)를 전원으로 사용하여 램프를 발광시키도록 제어한다.
또한, 차량에 시동이 걸리게 되면 제 1스위치(118)가 온 상태가 되고, 제 1 스위치(118)가 온 상태이면 전류가 제 2스위치(121)로 흐르게 된다. 이때 램프의 발광 모드가 발광 오프 모드이면, 제 2스위치(121)는 'b'의 위치에 위치하게 되며, 제어부(124)는 램프의 발광을 멈추도록 제어한다.
또한 차량에 시동이 걸리게 되면, 태양열 집광판(103)으로 모인 에너지를 에너지 변환기(106)를 통해 전기 에너지로 변환하게 되고, 이를 분류기(109)에 의해 보조 배터리(112)와 주 배터리(115)로 충전을 하게 된다. 이때 차량의 시동이 걸리게 되면, 제 1스위치(118)가 온 상태가 되며, 제 1 스위치(118)가 온 상태이면 전류는 제 1스위치(118)를 지나 제 2스위치(121)로 지나게 된다. 이때 제 2스위치(121)가 위치가 'c'의 위치에 있으면, 발광 모드는 발광 온 모드로 조정되며, 제어부(124)는 주 배터리(115)를 전원으로 램프를 발광시키도록 제어한다.
만약, 우천시에 시동이 켜지면, 태양이 없기 때문에 태영열 에너지에 대한 전원 공급원이 없으므로, 보조 배터리(112)의 충원된 전원을 이용하게 된다. 즉, 시동이 켜진 상태일 경우에는 제 1스위치(118)가 온 상태가 되고, 전류가 제 2스위치(121)로 흐르게 되며 제 2스위치(121)의 'a'위치에서는 보조배터리(112)의 전원으로 램프가 발광하게 된다. 즉, 제어부(124)는 보조 배터리(112)를 전원으로 하여 램프 오토 모드를 발광하도록 제어하고, 일정시간이 경과하면 상기 보조 배터리의 전원이 일정 전원 이하인지를 파악한다. 보조 배터리(112)의 일정 전원 이하로 낮아질 경우에, 제 2스위치(121)를 작동시켜 'c'의 위치로 스위치를 작동시켜 램프 온 모드로 발광 모드를 변경하고, 주 배터리(115)를 이용하여 램프를 발광하도록 제어한다. 이때, 상기 보조 배터리(112)의 전원이 일정 전원 이하인지 여부는 전압/전류 감지 센서(127)가 전압과 전류의 변화량을 감지함으로써 해당 전압과 전류의 변화량이 수준 이하로 떨어지는지 여부에 따라 결정된다.
다음으로 본 발명의 차량 장치에서 태양열을 이용하여 주간과 우천시에 충전된 배터리를 이용하여 램프를 발광하는 과정에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 장치에서 주간에 태양열을 이용하여 램프를 발광하는 과정을 도시한 순서도이다.
주간에 차량의 시동이 걸리면(단계 203의 '예') 태양열 집광판으로 모인 열 에너지를 전기 에너지로 변환하여(단계 206) 주어진 조건에 따라 변환된 전기 에너지를 주 배터리와, 보조 배터리로 배분하여 충전한다(단계 209).
발광 모드에 따라(단계 212) 발광모드가 발광 오토 모드이면(단계 215), 보조 배터리를 전원으로 하여 램프를 발광하고(단계 218), 발광 모드가 발광 오프 모드이면(단계 221), 램프를 끄고(단계 224), 발광 모드가 발광 온 모드이면(단계 227), 주 배터리를 전원으로 램프를 발광하며(단계 230), 시동이 켜져 있는동안은 이러한 단계를 반복한다.
시동이 꺼져있다면(단계 203의 '아니오') 태양열 집광판(103)으로 모인 열 에너지를 전기 에너지로 변환하고(단계 233), 변환된 에너지를 보조 배터리(112)로 충전한 후에 보조 배터리(112)가 충전이 되면, 주 배터리(115)를 충전하며(단계 236) 이러한 과정을 반복하여 배터리 충전을 수행한다.
도 3은 본 발명의 장치에서 우천시에 태양열을 이용하여 램프를 발광하는 과정을 도시한 순서도이다.
날씨가 흐리거나, 우천시에 차량에 시동이 걸리면(단계 303의 '예'), 보조 배터리(112)를 전원으로 사용하여 램프 오토 모드로 램프를 발광하고(단계 306), 일정시간이 경과하면(단계 309의 '예'), 보조 배터리(112)의 전원이 일정 전원보다 일정 전압 이하로 떨어질 경우에(단계 312의 '예') 스위치 작동에 따라 발광 온 모드로 모드를 변환하고(단계 315) 주 배터리(115)를 전원으로 사용하여 램프를 발광한다(단계 318).
이상, 본 발명을 몇가지 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 다양한 수정과 변경을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
이상 설명한 것처럼 본 발명에 따르면, 차량에 태양열 집광판을 구비하여 태양열로부터 전기 에너지를 공급받아 이를 동력원으로 사용함으로써 에너지 효율성을 높일 수 있는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 효과를 가진다.
본 발명의 또 다른 효과는, 야간에서뿐만 아니라 주간에서도 태양열에 의한 상시 램프 발광을 가능하게 함으로써 교통사고를 예방할 수 있게 한 것이다.

Claims (6)

  1. 태양열을 집광하기 위한 태양열 집광판과,
    상기 태양열 집광판을 통하여 집광된 열 에너지를 전기적인 에너지로 변환하기 위한 에너지 변환기와,
    전기적인 에너지를 주 배터리와 보조 배터리로 배분하여 충전하는 분류기와,
    상기 전기적인 에너지를 축전하기 위한 보조 배터리와,
    실제 차량에 장착되어 사용되고 있는 주 배터리와,
    차량의 시동 신호에 따라 온 또는 오프 기능을 수행하는 제 1스위치와,
    제 1스위치의 동작에 따라 램프의 모드를 변경시키는 기능을 수행하는 제 2스위치와,
    제어 신호에 따라 빛을 발광하기 위한 램프와,
    램프로 유입되는 전압 및 전류의 변화량을 감지하는 전압 및 전류감지센서,
    상기 차량의 시동 신호에 따라 제 1스위치를 제어하고, 상기 제 1스위치의 동작에 따라 제 2 스위치의 작동을 제어하여 램프의 모드를 변경시키도록 제어하는 제어신호를 송신하는 제어부,
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 램프의 모드는 발광 오토 모드를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제 1스위치가 온 상태이면, 상기 제 2스위치를 제어하여 발광 모드를 발광 오토 모드로 변환하도록 제어하여 상기 보조 배터리를 전원으로 램프를 발광시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 램프의 모드는 발광 오프 모드를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제 1스위치가 온 상태이면, 상기 제 2스위치를 제어하여 발광 모드를 발광 오프 모드로 변환하도록 제어하여, 상기 램프의 발광을 멈추도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 램프의 모드는 발광 온 모드를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제 1스위치가 온 상태이면, 상기 제 2스위치를 제어하여 발광 모드를 발광 온 모드로 변환하도록 제어하여 주 배터리를 전원으로 램프를 발광시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 우천시에 시동이 켜지면, 상기 제 2배터리를 제어하여 발광 모드를 램프 오토 모드로 변경하여 보조 배터리를 전원으로 램프를 발광하도록 제어하고, 일정시간이 경과하면 상기 보조 배터리의 전원이 일정 전원 이하인지를 상기 전압/전류 감지 센서로부터 파악하고, 일정 전원 이하이면 상기 제 2배터리를 제어하여 발광 모드를 발광 온 모드로 변환하고 주 배터리의 전원을 사용하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 시동이 꺼져 있으면, 상기 제 2스위치를 제어하여 발광 모드를 발광 온 모드로 변경하고, 주 배터리 전원을 사용하여 램프를 발광하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용하여 램프 발광이 가능한 장치.
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