KR100973528B1 - Electric power compensating apparatus of solar/bio-fuel power hybrid generating system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치에 관한 것으로, 태양광으로부터 발전된 출력전력을 저장하면서 부하의 존재 여부 및 그 부하의 필요 전력분을 검출하고 태양력 발전 전력 및 전력저장부의 저장전력을 그 필요 전력분과 비교 판단하여, 전력 부족분에 대해 바이오 연료를 통한 발전으로 보상하도록 제어하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a power compensation control apparatus for a solar / biofuel combined cycle power generation system. The present invention relates to a power compensation control apparatus for detecting a presence of a load and a required power of the load while storing output power generated from solar light. It is an object of the present invention to provide a power compensation control device of a solar / biofuel combined cycle power generation system that controls the storage power to be compared with the required power and compensates for the power shortage by generation through biofuels.

본 발명을 적용하면, 태양광 발전모듈로부터 발전된 출력전력을 저장하면서 부하의 존재 여부 및 그 부하의 필요 전력분을 검출하고 태양력 발전 전력 및 전력저장부의 저장전력을 그 필요 전력분과 비교 판단하여, 전력 부족분에 대해 바이오 연료를 통한 발전으로 보상하도록 제어함으로써 에너지 낭비없이 정확한 에너지 보상이 이루어져 기상 악화시에도 무정전으로 전력을 공급할 수 있도록 한 장점이 있다.According to the present invention, while storing the output power generated from the photovoltaic module while detecting the presence of the load and the required power of the load, and comparing the stored power of the solar power generation power and the power storage unit with the required power, By controlling to compensate for shortages with power generation through biofuels, there is an advantage that accurate energy compensation is achieved without wasting energy, so that power can be supplied uninterrupted even in bad weather.

Description

태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치{ELECTRIC POWER COMPENSATING APPARATUS OF SOLAR/BIO-FUEL POWER HYBRID GENERATING SYSTEM}Power Compensation Control System for Solar / Bio Fuel Combined Cycle Power Generation System {ELECTRIC POWER COMPENSATING APPARATUS OF SOLAR / BIO-FUEL POWER HYBRID GENERATING SYSTEM}

본 발명은 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 태양광으로부터 발전된 출력전력을 저장하면서 부하의 존재 여부 및 그 부하의 필요 전력분을 검출하고 태양력 발전 전력 및 전력저장부의 저장전력을 그 필요 전력분과 비교 판단하여, 전력 부족분에 대해 바이오 연료를 통한 발전으로 보상하도록 제어하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power compensation control apparatus for a solar / biofuel combined cycle power generation system. More specifically, the present invention relates to a power compensation control apparatus for detecting a presence of a load and a required power of the load while storing output power generated from solar power. The present invention relates to a power compensation control apparatus of a solar / biofuel combined cycle power generation system that compares and determines a stored power of a power storage unit with a required power, and controls the power shortage to be compensated by power generation through biofuel.

주지된 바와 같이, 지구의 석유 매장량이 심각하게 감소하면서 고유가 행진이 지속되고 있다. 최근에는 각종 대체에너지가 개발되면서 그 효율을 증진시키고, 석유를 실질적으로 대체할 수 있는 기술 개발에 박차를 가하고 있다. As is well known, the high oil price march continues as the world's oil reserves drop significantly. In recent years, as various alternative energy is developed, the efficiency is improved and the technology that can substantially replace oil is being spurred.

다수의 대체에너지 중에서 그 효용성과 범용성 및 발전 가능성을 모두 고려하여 볼 때, 가능성이 있는 대체에너지는 단연 태양광 발전과 풍력발전이다. 물론, 이러한 대체에너지는 각종 기후환경과 운전 특성에 따라 그 효율이 크게 좌우되기는 하지만, 발전 효율을 증가시키게 되면 실질적으로 석유를 대체할 에너지로 인식 하고 있다.In view of its utility, versatility, and potential for development, a number of alternatives are likely to be solar and wind. Of course, the efficiency of such alternative energy is greatly influenced by various climatic environments and operation characteristics, but it is recognized as energy that will substantially replace petroleum if power generation efficiency is increased.

또한, 태양광 발전과 풍력발전은 그 방식의 특성상 일간, 연간으로 상호 보완적인 특성을 갖는다. 이는 태양광과 풍력이 각기 상반된 기상특성에서 동작하기 때문이다. 따라서, 태양광 발전과 풍력발전이 상호 복합된 발전방식을 채택하면 그 에너지 효율이 더욱 높아질 수 있게 될 것이다.In addition, solar power and wind power have complementary characteristics on a daily and annual basis due to the characteristics of the method. This is because solar and wind operate in opposite weather characteristics. Therefore, if the solar power generation and wind power generation adopt the combined power generation method, the energy efficiency will be higher.

하지만, 이러한 발전방식으로 탄생된 복합발전 장치들은 모두 상시 전원으로서 안정적인 전력 공급이 어렵다는 문제가 있었다. 즉, 발전장치의 특성상 태양광이 강할 때나, 바람이 강할 때에는 더 많은 전력이 발생되고, 반대일 경우에는 기준치보다 더 작은 전력이 발생되기 때문이다. However, all the composite power generation devices generated by such a power generation method have a problem that it is difficult to supply stable power as a constant power source. That is, because of the characteristics of the power generator, when the sunlight is strong, or when the wind is strong, more power is generated, in the opposite case, less power than the reference value is generated.

또한, 초기 장비설치 후에 반 영구적으로 사용할 수 있는 에너지 저장장치 및 전력 보상장치가 현재에는 전무하기 때문에 복합 발전장치를 구성하기에 어려움이 많은 실정이다.In addition, since there are no energy storage devices and power compensators that can be used semi-permanently after the initial installation of equipment, it is difficult to construct a complex power generation system.

따라서, 본 출원인은 2004년 태엽장치를 이용하여 태양광과 풍력으로부터 발전된 에너지를 저장하고, 상시 부하전원으로 해당 발전 전력을 투입할 수 있도록 한 에너지 저장장치 및 전력 보상장치를 개발하고, 특허출원하여 등록 받은 바 있다.Accordingly, the present applicant developed and patented an energy storage device and a power compensation device that can store energy generated from solar light and wind power and use the wind-up device in 2004 and input the generated electric power into a constant load power source. I have been registered.

그러나, 이러한 종래 대표적인 대체에너지인 태양광과 풍력을 이용한 발전 장치는 양자 공히, 자연적 환경으로부터 에너지를 획득하는 장치로서, 태양광이 조사되지 않으면서 바람이 불지 않는 기후 조건에서는 전혀 발전을 할 수 없다는 문제점이 있었다. 물론, 자체에 내장된 에너지 저장장치를 이용하여 불리한 기후 조 건에서는 보조적으로 발전을 행하고는 있으나, 무정전 시스템(UPS)과 연결된 매우 중요한 장치의 에너지 원으로 사용되거나, 정전시 상당한 경제적인 피해가 발생되는 장치의 에너지원으로는 적합하지 않다는 문제점이 있었다.However, both conventional solar energy and wind power generators are energy harvesting devices from the natural environment, and they cannot generate power at all in climatic conditions without wind. There was a problem. Of course, the internal energy storage device is used to generate electricity in an adverse climate condition, but it is used as an energy source for a very important device connected to an uninterruptible system (UPS), or significant economic damage occurs during a power outage. There is a problem that it is not suitable as an energy source of the device.

또한, 부하의 상태를 감시하면서 효율적인 발전 및 저장을 수행하지 못했다는 문제점이 있었으며, 발전 전력에 대응하여 부족한 전력분을 정밀하게 다른 발전장치로부터 획득하도록 제어하는 제어장치가 전무하였다는 문제점이 있었다.In addition, there was a problem that the efficient power generation and storage was not performed while monitoring the state of the load, there was a problem that no control device for controlling the power supply to accurately obtain the insufficient power from the other power generation device in response to the generated power.

한편, 최근에는 쓰레기 매립장에 매립된 생활 쓰레기 및 생활 오폐수로부터 메탄가스를 수득하고, 그 메탄가스를 터빈 발전기를 이용하여 에너지로 변환하는 바이오 연료 장치들이 개발되고 있는 바, 이러한 바이오 연료는 자연 환경으로부터 얻어진 것이 아니고, 인간의 생활환경으로부터 얻어진 것이며, 기후의 영향을 받지 않는다는 점에서, 자연으로부터 수득된 에너지원과 하이브리드 장치로 구성되게 되면 부하에 상시 전원을 지속적으로 공급할 수 있다는 의미가 있을 것이므로 이에 대한 지속적인 연구가 필요한 실정이었다.Recently, biofuel devices have been developed that obtain methane gas from domestic waste and domestic wastewater embedded in landfills and convert the methane gas into energy using turbine generators. It is not obtained, but is derived from the human living environment and is not affected by the climate. Therefore, if it is composed of an energy source and a hybrid device obtained from nature, it will be able to continuously supply power to the load. Continuous research was needed.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 태양광으로부터 발전된 출력전력을 저장하면서 부하의 존재 여부 및 그 부하의 필요 전력분을 검출하고 태양력 발전 전력 및 전력저장부의 저장전력을 그 필요 전력분과 비교 판단하여, 전력 부족분에 대해 바이오 연료를 통한 발전으로 보상하도록 제어하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described state of the art and detects the presence of a load and the required power of the load while storing the output power generated from solar light, and the storage power of the solar power generation power and the power storage unit. It is an object of the present invention to provide a power compensation control apparatus of a solar / biofuel combined cycle power generation system that controls the power shortage to be compared with the electric power and compensates for the power shortage with power generation through biofuel.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 각 솔라셀을 통한 발전을 위해, 그 하부에는 발전기함이 구비되어져 있는 태양광 발전모듈과, 바이오 연료를 공급받아 터빈발전기를 통해 전력을 발전하기 위한 바이오 연료 발전모듈로 이루어져 부하로 전력을 공급하게 이루어진 복합 발전시스템에 있어서, 상기 태양광 발전 모듈로부터 발전된 전력이 기설정 이상으로 투입되거나, 부하 미검출시 제어신호에 의해 해당 발전전력을 인가받아 구동되는 DC모터와; 상기 DC모터의 축에 결합된 구동기어와; 그 구동기어와 일정거리 이격된 위치에 체인을 매개로 상기 구동기어와 연결된 종동기어와; 상기 종동기어에 축결합된 동력전달파이프와; 상기 동력전달파이프를 그 외주연에 일부 감싸도록 결합시킨 동력전달축과; 상기 동력전달축과 동일 축선상에 결합되어 발전전력을 저장하기 위한 태엽과; 상기 동력전달축의 중앙 동일 축선상에 구성된 제 1 풀리와; 상기 제 1 풀리와 일정거리 이격된 상태에 구성되며, 상기 제 1 풀리와 벨트에 의해 연결된 제 2 풀리와; 상기 제 2 풀리의 축선상에는 결합되고, 제 2 풀리의 회전력을 인가받아 일정전력을 발전하는 제너레이터와; 부하의 존재 여부를 판단하며, 태양광 발전 전압값을 인가받아 해당 전압값과 기준값을 비교, 판단함으로써 상기 태엽을 통해 추가 발전시킬 것인지에 대한 판단을 행하여 태엽을 통한 축전 및 발전을 구동 제어하고, 태양광 발전 및 상기 태엽을 통한 발전의 합전 전압값과 기준 전압값을 비교하여 전력 부족분을 연산하고, 전력 부족분과 대응되는 전력량을 바이오 연료 발전모듈을 구동 제어함으로써 전력보상을 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention for generating power through each solar cell, the lower portion of the solar power generation module is provided with a generator box, the biofuel is supplied with power through a turbine generator In the composite power generation system consisting of a bio-fuel power generation module for power generation to supply power to the load, the power generated from the solar power module is input more than a preset or when the load is not detected by the control signal corresponding power generation A DC motor driven by being applied; A drive gear coupled to the shaft of the DC motor; A driven gear connected to the drive gear via a chain at a position spaced apart from the drive gear by a predetermined distance; A power transmission pipe axially coupled to the driven gear; A power transmission shaft coupled to partially wrap the power transmission pipe on its outer circumference; A spring for storing power generation coupled to the same axis as the power transmission shaft; A first pulley configured on the same central axis of the power transmission shaft; A second pulley configured to be spaced apart from the first pulley by a predetermined distance and connected to the first pulley by a belt; A generator coupled to the axis of the second pulley and configured to generate a constant power by receiving a rotational force of the second pulley; Determining whether there is a load, receiving the photovoltaic power generation voltage value, comparing and determining the corresponding voltage value and the reference value, and determining whether to further generate power through the mainspring to drive and control power storage and power generation through the mainspring, and Comprising a control unit for controlling the power compensation by calculating the power shortage by comparing the combined voltage value and the reference voltage value of the photovoltaic power generation and the spring power generation, and driving the biofuel power generation module corresponding to the power shortage. Provided is a power compensation control apparatus for a solar / biofuel combined cycle power generation system.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 태엽의 권취기준값과 기준전압값, 부하 전력값, 부족 전력값과 매칭되는 바이오 연료량 데이터, 바이오 연료량에 대응되는 터빈발전기의 작동값을 저장하는 메모리가 더 포함된 것을 특징으로 하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치가 제공된다.The control unit may further include a memory configured to store the winding reference value, the reference voltage value, the load power value, the biofuel amount data matched with the insufficient power value, and the operation value of the turbine generator corresponding to the biofuel amount. Provided is a power compensation control apparatus for a solar / biofuel combined cycle power generation system.

바람직하게, 상기 제어부는 부하 미검출시, 상기 태양광 발전모듈로부터 인가된 전력으로 DC모터를 구동 제어하여, 상기 태엽을 권취하여 축전이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치가 제공된다.Preferably, the control unit, when the load is not detected, by controlling the driving of the DC motor with the power applied from the photovoltaic module, the winding of the mainspring to control the solar power generation, characterized in that the power generation is performed. A power compensation control device of the system is provided.

바람직하게, 상기 태엽의 축선상에는 포토커플러로 구성되어 태엽의 권취수를 검출하는 권취감지센서가 장착된 것을 특징으로 하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치가 제공된다.Preferably, the power compensation control device of the solar / bio-fuel combined cycle system is characterized in that the winding sensor is configured on the axis of the main winding to detect the winding number of the main winding.

바람직하게, 상기 태양광 발전 모듈로부터 발생된 출력을 정전력으로 안정시키기 위해 승압형 PID 제어 컨버터로 이루어진 DC/DC컨버터와; 상기 DC/DC컨버터를 통과한 DC전압을 교류 220Ｖ로 변환시키기 위한 인버터가 더 포함된 것을 특징으로 하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치가 제공된다.Preferably, a DC / DC converter consisting of a boost type PID control converter to stabilize the output generated from the solar power module with a constant power; An inverter for converting a DC voltage passed through the DC / DC converter into AC 220 kW is further provided.

본 발명에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치는 태양광 발전모듈로부터 발전된 출력전력을 저장하면서 부하의 존재 여부 및 그 부 하의 필요 전력분을 검출하고 태양력 발전 전력 및 전력저장부의 저장전력을 그 필요 전력분과 비교 판단하여, 전력 부족분에 대해 바이오 연료를 통한 발전으로 보상하도록 제어함으로써 에너지 낭비없이 정확한 에너지 보상이 이루어져 기상 악화시에도 무정전으로 전력을 공급할 수 있도록 한 장점이 있다.The power compensation control apparatus of the solar / biofuel combined cycle power generation system according to the present invention detects the presence of a load and the required power of the load while storing the output power generated from the solar power generation module, and the solar power generation power and the power storage unit. By comparing the stored power with that of the required power, the power shortage is controlled to compensate for power shortage by power generation through biofuel, thereby providing accurate energy compensation without wasting energy, thereby providing uninterrupted power even in bad weather conditions.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 외형을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 구성을 도시한 정단면도이다.1 is a perspective view showing the external appearance of the power compensation control apparatus of a photovoltaic / biofuel combined cycle power generation system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a photovoltaic / biofuel combined cycle system according to an embodiment of the present invention Fig. 1 is a front sectional view showing the configuration of the power compensation control device of the present invention.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템(2)의 전력보상 제어장치(12)는 태양력으로부터 발전된 출력전력을 저장하면서 부하의 존재 여부 및 그 부하의 필요 전력분을 검출하고 태양력 발전 전력 및 전력저장부의 저장전력을 그 필요 전력분과 비교 판단하여, 전력 부족분에 대해 바이오 연료를 통한 발전으로 보상하도록 제어하는 장치이다.Referring to this, the power compensation control device 12 of the photovoltaic / biofuel combined cycle power generation system 2 according to an embodiment of the present invention stores the output power generated from solar power and whether there is a load and the required power of the load. It is a device that detects the minute and compares the stored power of the solar power generation and the power storage unit with the required power, and controls to compensate for the power shortage by the generation through biofuel.

이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템(2)의 전력보상 제어장치(12)는 To this end, the power compensation control device 12 of the photovoltaic / biofuel combined cycle system 2 according to an embodiment of the present invention is

먼저, 일측에 태양광 발전 모듈(4)과 바이오 연료 발전 모듈(6)이 구성되어져 있으며, 각 솔라셀은 지지축(8)에 의해 일정높이로 고정되어져 있으며, 상기 바이오 연료 발전모듈(6)에는 바이오 연료를 공급하기 위한 연료 공급관(7)과, 그 연 료 공급관(7)을 통해 공급된 바이오 연료를 이용하여 발전을 수행하는 터빈 발전기(10)가 구비되어져 있으며, 상기 연료 공급관(7)의 중앙 소정부에는 연료 공급량을 제어하기 위한 솔레노이드 밸브(13)가 구비되어져 있다.First, the solar power generation module 4 and the biofuel power generation module 6 are configured on one side, and each solar cell is fixed to a certain height by the support shaft 8, and the biofuel power generation module 6 is provided. It is provided with a fuel supply pipe 7 for supplying a biofuel, and a turbine generator 10 for generating power using the biofuel supplied through the fuel supply pipe 7. The fuel supply pipe 7 is provided. The solenoid valve 13 for controlling a fuel supply amount is provided in the center predetermined part of the.

한편, 상기 바이오 연료 발전모듈(6)의 일측 하부에는 발전기함(11)이 구비되어져 있다. 각각의 태양광 발전 모듈(4)과 바이오 연료 발전모듈(6)은 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, the lower side of one side of the biofuel power generation module 6 is provided with a generator box (11). Each of the photovoltaic module 4 and the biofuel power module 6 is a known technique, so a detailed description thereof will be omitted.

상기 태양광 발전 모듈(4)과 바이오 연료 발전 모듈(6)의 그 타측에는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치(12)가 구성되어져 있는 바, 그 전력보상장치(12)는 육면체의 외함(14)이 구성되어져 있으며, 그 외함(14)의 내부에 전체 장치를 지지하기 위한 프레임(38)이 구성되어져있다.On the other side of the photovoltaic module 4 and the biofuel power generation module 6, the power compensation control device 12 of the photovoltaic / biofuel combined cycle power generation system according to an embodiment of the present invention is configured, The power compensator 12 is composed of a hexahedral enclosure 14, and a frame 38 for supporting the entire apparatus inside the enclosure 14 is constructed.

또한, 상기 외함(14)의 하부 및 상기 태양광 발전 모듈(4)과 상기 바이오 연료 발전모듈(6)을 지지하기 위한 베이스판(16)이 그 바닥면을 구성하고 있으며, 상기 프레임(38)의 내부에는 상기 태양광 발전 모듈(4)의 발전전력을 기준전력과 비교하고, 상기 전력보상장치(12)의 구동여부를 판단하며, 상기 태양광 발전모듈(4)과 전력보상장치(12)로부터 얻어질 수 있는 합산 전력과 부하 전력을 비교하여 전력 부족분을 판단하고, 상기 바이오 연료 발전모듈(6)의 구동 여부를 판단하기 위한 회로기판(18)이 장착되어져 있다. In addition, the bottom of the enclosure 14 and the base plate 16 for supporting the photovoltaic module 4 and the biofuel power module 6 constitute the bottom surface thereof, the frame 38 The interior of the solar power generation module 4 to compare the generated power with the reference power, and determine whether the power compensation device 12 is driven, the photovoltaic module 4 and the power compensation device 12 The circuit board 18 for determining the power shortage by comparing the total power and the load power that can be obtained from the power source and driving the biofuel generation module 6 is mounted.

그 회로기판(18)의 측방에는 상기 태양광 발전 모듈(4)로부터 발전된 전력이 기설정 이상이거나, 부하가 검출되지 않을 때, 제어신호에 의해 구동되는 DC모 터(20)가 장착되어져있다.On the side of the circuit board 18, a DC motor 20 driven by a control signal is mounted when the power generated from the photovoltaic module 4 is higher than a preset value or a load is not detected.

또한, 상기 DC모터(20)의 축에는 구동기어(22)가 결합되어져 있으며, 그 구동기어(22)와 일정거리 이격된 위치에 체인을 매개로 상기 구동기어(22)와 연결된 종동기어(24)가 구성되어져 있다. 또, 상기 종동기어(24)는 동력전달축(28)에 의해 축결합되어져 있으며, 그와 동일 축선상에 제 1 풀리(26)가 결합되어져 있고, 그 후단에 동일 축선상에 결합된 태엽(32)이 구비되어져 있다. 상기 태엽(32)은 본 발명의 전력저장을 위한 구성으로서, 이러한 태엽(32)은 일반 축전지와는 다르게 반 영구적으로 사용할 수 있으며, 그 전력저장효율이 매우 높다. 또한, 상기한 태엽(32)을 다수개 구성하게 되면 보다 많은 값의 전력을 저장할 수 있다.In addition, a drive gear 22 is coupled to the shaft of the DC motor 20, and a driven gear 24 connected to the drive gear 22 via a chain at a position spaced apart from the drive gear 22 by a predetermined distance. ) Is configured. In addition, the driven gear 24 is axially coupled by the power transmission shaft 28, the first pulley 26 is coupled to the same axis, and the rear end coupled to the same axis at the rear end ( 32). The mainspring 32 is configured for power storage of the present invention. Unlike the general storage battery, the mainspring 32 can be used semi-permanently, and its power storage efficiency is very high. In addition, when a plurality of the spring 32 is configured, more power can be stored.

한편, 상기 제 1 풀리(26)와 일정거리 이격된 상태에 구성되며, 상기 제 1 풀리(26)와 벨트(54)에 의해 연결된 제 2 풀리(30)가 구비되어져 있으며, 그 제 2 풀리(30)의 축선상에는 제너레이터(36)가 구비되어져 있다. 그 제너레이터(36)는 상기 태양광 발전 모듈(4)과 풍력발전 모듈(6)로부터 투입된 발전전력이 기준값 이하일 때, 상기 태엽(32)을 동작시켜 그 회전력을 이용하여 전력을 발생시키기 위한 구성이다.On the other hand, the second pulley 30 is configured to be spaced apart from the first pulley 26 by a predetermined distance, and is provided with a second pulley 30 connected by the first pulley 26 and the belt 54. The generator 36 is provided on the axis of 30). The generator 36 is configured to operate the spring 32 and generate electric power by using the rotational force when the generated power input from the photovoltaic module 4 and the wind power module 6 is equal to or less than a reference value. .

또, 상기한 각각의 동력전달축(28)이나 모터축(42)은 그 프레임(38)이나 지지대(50)의 내부에 구비된 베어링(46,48,50)을 통해 원활한 회전이 가능하게 결합되어져 있다.In addition, each of the power transmission shaft 28 or the motor shaft 42 is coupled to enable smooth rotation through the bearings 46, 48, 50 provided in the frame 38 or the support 50. It is done.

한편, 상기 종동기어(24)는 동력전달축(28)의 외주연에 결합된 동력전달파이프(40)에 결합되어져 있는 바, 상기 동력전달축(28)은 종동기어(24)로부터 제공받 은 동력을 상기 동력전달축(28)에 일방향으로 전달하며, 그 반대로 상기 동력전달파이프(40)로부터 제공된 동력은 동력전달축(28)으로 전달하지 않는다. 이는 상기 태엽(32)에 의한 동력을 통해 상기 제너레이터(36)를 구동시키기 위한 동력에 상기 동력전달축(28)이 부하로서 작용하지 않도록 하기 위한 구성이다. 그 동력전달축(28)과 동력전달파이프(40)의 결합구조(A)에 대한 상세 설명은 후술하기로 한다.On the other hand, the driven gear 24 is coupled to the power transmission pipe 40 coupled to the outer periphery of the power transmission shaft 28, the power transmission shaft 28 received from the driven gear 24 Power is transmitted to the power transmission shaft 28 in one direction, and vice versa, power provided from the power transmission pipe 40 is not transmitted to the power transmission shaft 28. This configuration is such that the power transmission shaft 28 does not act as a load on the power for driving the generator 36 through the power of the spring 32. Detailed description of the coupling structure (A) of the power transmission shaft 28 and the power transmission pipe 40 will be described later.

또한, 상기 태엽(32)의 축선상에는 권취감지센서(56)가 구비되어져 있는 바, 그 권취감지센서(56)는 공지의 포토커플러로 구성되며, 상기 태엽(32)축의 회전수를 검출하게 된다. 본 발명에는 바람직하게 상기 태엽(32)의 축이 16회 권취되게 되어져 있으나, 이는 태엽(32)의 크기와 비례하므로 16회의 권취수로 제한되는 것은 아니다.In addition, the winding detection sensor 56 is provided on the axis of the main winding 32, the winding detection sensor 56 is composed of a known photocoupler, and detects the rotational speed of the main winding 32 shaft. . In the present invention, the axis of the main winding 32 is preferably wound 16 times, but this is proportional to the size of the main winding 32 and is not limited to 16 winding times.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치(12)는 부하 검출시 상기 태양광 발전 모듈(4)로부터 발전되어 투입된 전력값을 기준값과 비교하여, 해당 전력값이 기준값보다 큰 경우라면 부하(미도시)로 해당 전력을 투입하며, 부하 미검출시는 상기 태양광 발전모듈(4)을 통해 발전된 전력으로 상기 DC모터(20)를 구동시켜 전력을 저장한다.Accordingly, the power compensation control device 12 of the solar / biofuel combined cycle power generation system according to an embodiment of the present invention compares the power value generated by the solar power generation module 4 with the reference value when the load is detected, If the corresponding power value is larger than the reference value, the corresponding power is input to a load (not shown), and when the load is not detected, the DC motor 20 is driven by the power generated by the solar power generation module 4 to generate power. Save it.

즉, 상기 DC모터(20)의 구동에 의해 발생된 회전력이 그 모터축(42)을 통해 상기 구동기어(22)로 전달되며, 그 구동기어(22)와 체결된 체인(44)을 매개하여 구동기어(22)의 회전력이 종동기어(24)로 전달된다. 종동기어(24)는 상기 동력전달파이프(40)에 축결합되어져 있으므로 그 동력전달파이프(40)를 회전시키게 되며, 동력전달파이프(40)의 회전력은 그 내부에 결합된 동력전달축(28)으로 전달된다.That is, the rotational force generated by the driving of the DC motor 20 is transmitted to the drive gear 22 through the motor shaft 42, and through the chain 44 engaged with the drive gear 22. The rotational force of the drive gear 22 is transmitted to the driven gear 24. Since the driven gear 24 is axially coupled to the power transmission pipe 40, the power transmission pipe 40 is rotated, and the rotational force of the power transmission pipe 40 is coupled to the power transmission shaft 28. Is passed to.

그로인해, 상기 동력전달축(28)으로 전달된 회전력은 동일 축선상에 결합된 상기 태엽(32)을 회전시켜 태엽이 권취될 수 있도록 한다. 이때, 상기 태엽(32) 축의 하부에 구비된 권취감지센서(56)에 의해 태엽(32) 축의 회전을 감지함으로써 일정회수 이상은 더 이상 태엽(32)이 권취되지 않는 상태이므로 해당 기준 권취수를 미리 설정하여, 더 이상 태엽(32)이 권취되지 않도록 한다.Thereby, the rotational force transmitted to the power transmission shaft 28 rotates the spring 32 coupled on the same axis so that the spring can be wound. At this time, by detecting the rotation of the winding 32 shaft by the winding detecting sensor 56 provided on the lower part of the winding 32 shaft, the reference winding number is not changed any more than a predetermined number of times. It is set in advance so that the mainspring 32 is no longer wound.

한편, 부하 검출시 상기 태양광 발전모듈(4)로부터 발전된 전력값이 기준값보다 작은 경우라면, 상기 태엽(32)에 의한 동력을 통해 상기 제너레이터(36)를 구동시켜 발전된 전력과 태양광 발전모듈(4)과의 합전 전력을 기준값과 비교하여 해당 전력값이 기준값보다 큰 경우라면 부하(미도시)로 해당 전력을 투입한다.On the other hand, if the power value generated from the photovoltaic module 4 at the load detection is less than the reference value, the power generated by driving the generator 36 by the power of the spring 32 and the photovoltaic module ( 4) Compare the electric power with 4) to the reference value, and if the power value is larger than the reference value, input the power to the load (not shown).

또한, 부하 검출시 상기 태양광 발전모듈(4)로부터 발전된 전력값이 기준값보다 작으며, 상기 제너레이터(36)를 구동시켜 발전된 전력과 태양광 발전모듈(4)을 합전한 전력이 기준값보다 작은 경우라면 그 전력부족분을 체크하고, 미리 저장된 시뮬레이션 데이터로부터 해당하는 바이오 연료 공급데이터를 추출하여 상기 바이오 연료 발전모듈(6)을 구동시킨다. 그러면, 부하에 필요한 전력분을 정밀하게 공급할 수 있게 된다.In addition, when the load is detected when the power value generated from the photovoltaic module 4 is smaller than the reference value, and the power generated by driving the generator 36 and the combined power of the photovoltaic module 4 is smaller than the reference value. If so, the power shortage is checked, and the corresponding biofuel supply data is extracted from pre-stored simulation data to drive the biofuel power generation module 6. This makes it possible to precisely supply the power required for the load.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 전력저장부를 도시한 일부 상세 단면도이다.3 is a partial detailed cross-sectional view illustrating a power storage unit of a power compensation control apparatus of a solar / bio fuel hybrid power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 전력저장부는 도 5에 도시된 바와 같이 태엽(32)으로 구성되어져 있으며, 그 태엽(32)의 감김과 풀림에 의해 전력 저장 및 발전을 반복 하게 된다.Referring to this, the power storage unit of the power compensation control device of the photovoltaic / biofuel combined cycle power generation system according to an embodiment of the present invention is composed of a spring 32, as shown in Figure 5, the spring 32 By winding and unscrewing, power storage and power generation are repeated.

상기 태엽(32)의 권취를 통해 전력이 저장된 상태에서는 그 태엽(32)이 특정조건을 만족하기 전에는 풀어지지 말아야 하므로, 태엽(32)의 풀림을 제어하기 위한 스토퍼(64)가 구비되어져 있다. 또한, 그 스토퍼(64)와 결합될 수 있도록 태엽(32)의 축에는 스토퍼기어(70)가 결합되어져 있는 바, 그 스토퍼(64)가 스토퍼기어(70)와 결합된 상태에는 태엽(32)이 풀리지 않게 된다.In the state where the power is stored through the winding of the spring 32, the spring 32 should not be released until it satisfies a specific condition, so that a stopper 64 for controlling the loosening of the spring 32 is provided. In addition, the stopper gear 70 is coupled to the shaft of the mainspring 32 so that the stopper 64 is coupled to the stopper 64. The stopper 64 is coupled to the stopper gear 70 to the mainspring 32. This will not be solved.

또한, 상기 스토퍼(64)는 스토퍼(64)가 힌지결합될 수 있도록 힌지축(62)이 구성된 스토퍼하우징(60)에 내장되어져 있으며, 그 스토퍼(64)의 일측 하부와 스토퍼하우징(60)에는 스프링(66)의 양단이 각각 결합되어져 있으며, 그 스토퍼(64)의 타측에는 솔레노이드(68)가 결합되어져 있다. 따라서, 그 솔레노이드(68)가 동작하지 않을 때에는 상기 스토퍼(64)가 상기 스프링(66)의 탄성에 의해 상시 상기 스토퍼기어(70)와 결합되어지며, 상기 솔레노이드(68)가 동작되어 상기 스토퍼(64)의 일측을 잡아당기게 되면 스토퍼(64)가 상기 스프링(66)을 가압하면서 상기 스토퍼기어(70)와 스토퍼(64)의 결합을 해제시키게 된다.In addition, the stopper 64 is embedded in the stopper housing 60 in which the hinge shaft 62 is configured such that the stopper 64 can be hinged, and at one lower side of the stopper 64 and the stopper housing 60. Both ends of the spring 66 are coupled, respectively, and the solenoid 68 is coupled to the other side of the stopper 64. Therefore, when the solenoid 68 is not operated, the stopper 64 is always engaged with the stopper gear 70 by the elasticity of the spring 66, and the solenoid 68 is operated to stop the stopper ( When one side of the 64 is pulled, the stopper 64 presses the spring 66 while releasing the coupling of the stopper gear 70 and the stopper 64.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 동력전달부의 구성을 도시한 측단면도이다.Figure 4 is a side cross-sectional view showing the configuration of the power transmission unit of the power compensation control apparatus of the solar / bio fuel combined cycle system according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 동력전달부는 크게 동력전달축(28)과 동력전달파이프(40)로 구성되어져 있으며, 동력전달파이프(40)로부터 동력전달축(28)으로의 동력전달은 이루어지나, 동력전달축(28)으로부터 동력전달파이프(40)로의 동력전달은 이루어지지 않도록 구성되어져 있다. 이는 상기 태엽(32)의 풀림에 의해 제너레이터(36)를 구동시키기 위한 동력이 상기 종동기어(24)를 구동시키는 부하로 작용하는 것을 방지하기 위함이다.Referring to this, the power transmission unit of the power compensation control device of the solar / biofuel combined cycle power generation system according to an embodiment of the present invention consists of a power transmission shaft 28 and a power transmission pipe 40, the power transmission Power transmission from the pipe 40 to the power transmission shaft 28 is made, but the power transmission from the power transmission shaft 28 to the power transmission pipe 40 is configured not to be made. This is to prevent the power for driving the generator 36 from acting as a load for driving the driven gear 24 by the loosening of the spring 32.

이를 위해, 상기 동력전달파이프(40)의 내주연에는 일정간격으로 다수개의 걸림돌기(72)가 형성되어져 있으며, 상기 동력전달파이프(40)가 결합되는 동력전달축(28)의 외주연에는 상기 동력전달파이프(40)의 걸림돌기(72)와 걸리거나, 걸리지 않게 되는 스위칭돌기(74)가 형성되어져 있는 바, 그 스위칭돌기(74)는 힌지축(76)에 의해 상기 동력전달축(28)의 외주연에 회전 가능하게 결합되어져 있으며, 그 하부에는 판스프링(78)이 장착되어져 있는 바, 예컨대 상기 동력전달파이프(40)가 시계반대방향으로 회전하게 되면 그 내주연에 형성된 걸림돌기(72)가 상기 스위칭돌기(74)에 걸려서 동력이 전달되게 된다.To this end, the inner periphery of the power transmission pipe 40 is formed with a plurality of engaging projections 72 at a predetermined interval, the outer periphery of the power transmission shaft 28 to which the power transmission pipe 40 is coupled The engaging projection 72 of the power transmission pipe 40 and the switching projection 74 which is caught or not caught is formed, the switching projection 74 is the power transmission shaft 28 by the hinge shaft (76). It is rotatably coupled to the outer circumference of the), the lower portion is mounted with a leaf spring 78, for example, when the power transmission pipe 40 is rotated in the counterclockwise direction (locking projection formed on the inner circumference ( 72 is caught by the switching protrusion 74 to transmit power.

반면에, 상기 동력전달축(28)이 제너레이터(36)를 구동시키기 위해 시계반대방향으로 회전하게 되면, 상기 동력전달축(28)의 내주연에 형성된 걸림돌기(72)가 스위칭돌기(74)를 가압하게 되며, 그 스위칭돌기(74)는 하부에 구성된 판스프링(78)을 가압하면서 하강하게 되므로 상기 걸림돌기(72)와 스위칭돌기(74)가 걸리지 않게 되므로 동력전달이 이루어지지 않게 된다.On the other hand, when the power transmission shaft 28 rotates counterclockwise to drive the generator 36, the locking projection 72 formed on the inner circumference of the power transmission shaft 28 is the switching projection 74 Press and the switching protrusion 74 is lowered while pressing the leaf spring 78 configured in the lower, so that the locking projection 72 and the switching projection 74 is not caught, so that power transmission is not made.

따라서, 상기 DC모터(20)의 동력을 전달받는 동력전달파이프(40)는 상시 시계반대방향으로만 회전하도록 설정하며, 상기 동력전달파이프(40)가 태엽(32)으로부터 동력을 전달받아 회전할 때에도 항상 시계반대방향으로 회전하도록 한다.Therefore, the power transmission pipe 40 receiving the power of the DC motor 20 is set to rotate only counterclockwise at all times, and the power transmission pipe 40 is rotated by receiving power from the mainspring 32. Always turn counterclockwise.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 회로구성을 도시한 블록구성도이다.5 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a power compensation control apparatus of a solar / bio fuel hybrid power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치(12)는 상기 태양광 발전 모듈(4)로부터의 출력을 안정화시키기 위해 DC/DC컨버터(82)가 구성되어져 있다. 상기 태양광 발전 모듈(4)로부터 발생된 출력이 불안정하기 때문에 높은 전류, 낮은 전압의 입력특성에 대응할 수 있도록 본 발명에서는 승압형 PID 제어 컨버터를 사용한다. 상기 DC/DC컨버터(82)로부터 출력된 전압은 대부분 안정된 24Ｖ가 출력되게 된다.Referring to this, the power compensation control device 12 of the solar / bio fuel hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention is a DC / DC converter 82 to stabilize the output from the solar power module 4 ) Is configured. Since the output generated from the photovoltaic module 4 is unstable, the boost type PID control converter is used in the present invention to cope with input characteristics of high current and low voltage. Most of the voltage output from the DC / DC converter 82 is output 24 kHz.

또한, 본 발명에는 상기 DC/DC컨버터(82)를 통과한 DC전압을 교류로 변환시키기 위한 인버터(84)가 구비되는 바, 상기 DC/DC컨버터(82)를 통과한 직류가 인버터(84)를 통과하게 되면 교류 220Ｖ로 변환되게 되어 부하(86)의 상용전원으로 사용할 수 있게 되며, 상기 부하(86)에는 부하의 존재 유무를 검출하기 위한 부하 검출부(87)가 더 구비되어져 있다.In addition, the present invention is provided with an inverter 84 for converting the DC voltage passed through the DC / DC converter 82 into an alternating current, the direct current passed through the DC / DC converter 82 is an inverter 84 When passing through it, it is converted into AC 220 kV and can be used as a commercial power source of the load 86. The load 86 is further provided with a load detector 87 for detecting the presence or absence of a load.

한편, 본 발명에는 바이오 연료 탱크(11)로부터 솔레노이드 밸브(13)를 통해 공급받은 바이오 연료로 전력을 발전시키기 위한 바이오 연료 발전모듈(6)이 구성되어져 있는 바, 그 바이오 연료 발전모듈(6)은 전력 부족시 비상용으로 구동되는 모듈로서, 부하가 검출되고 상기 태양광 발전모듈(4) 및 태엽 축전부(80)를 통한 합산 전력이 기준 전력보다 작은 경우에만 구동되게 되며, 그 구동시에도 상기 태양광 발전모듈(4) 및 태엽 축전부(80)를 통한 합산 전력을 체크하여, 전력 부족분에 대응되는 바이오 연료량 데이터를 메모리(90)로부터 추출하여, 상기 솔레노이드 밸브(13)를 제어함으로써 정밀하게 필요한 전력만을 상기 바이오 연료 발전모듈(6) 을 통해 발전시키도록 한다.Meanwhile, in the present invention, a biofuel power generation module 6 for generating electric power from the biofuel tank 11 through the solenoid valve 13 to generate electric power is configured. Is a module that is driven for emergency when the power is insufficient, and is driven only when the load is detected and the total power through the solar power generation module 4 and the spring power storage unit 80 is smaller than the reference power. By checking the total power through the photovoltaic module 4 and the spring power storage unit 80, the biofuel amount data corresponding to the power shortage is extracted from the memory 90, and precisely by controlling the solenoid valve 13. Only necessary power is generated through the biofuel power generation module 6.

또, 본 발명에는 상기 권취감지센서(56)로부터 권취수의 검출신호를 인가받아 상기 솔레노이드(68)에 구동 제어신호를 발생함으로써 태엽(32)의 감김과 풀림을 제어하고, 상기 부하 검출부(87)를 통해 부하의 존재 여부를 판단하며, 상기 인버터(84)로부터 변환된 태양광 발전 전압값을 인가받아 해당 전압값과 기준값을 비교, 판단함으로써 상기 태엽축전부(80)를 통해 추가 발전시킬 것인지에 대한 판단을 행하고, 태엽축전부(80)의 구동을 제어하고, 태양광 발전 및 상기 태엽축전부(80)를 통한 발전의 합전 전압값과 기준 전압값을 비교하여 전력 부족분을 연산하고, 전력 부족분과 대응되는 바이오 연료데이터를 메모리(90)로부터 독취하여 상기 솔레노이드 밸브(13)를 제어함으로써 부하(86)가 필요한 전력을 공급하도록 제어하는 제어부(88)가 구비되어져 있다. Further, in the present invention, the winding detection sensor 56 receives the detection signal of the winding water from the winding sensor 56 to generate a drive control signal to the solenoid 68 to control the winding and unwinding of the spring 32, the load detection unit 87 Determine whether there is a load, and whether to further generate power through the wind-up capacitor 80 by receiving the converted photovoltaic voltage value from the inverter 84 and comparing and determining the corresponding voltage value and the reference value. To determine the power supply, calculate the power shortage by comparing the reference voltage value with the combined voltage value of the photovoltaic power generation and the power generation through the wind power storage unit 80, and calculating the power shortage. And a control unit 88 for controlling the solenoid valve 13 to read the biofuel data corresponding to the control unit so as to supply the necessary power to the load 86. .

또한, 그 제어부(88)의 내부에는 상기 태엽(32)의 권취기준값과 상기 인버터(84)에 인가된 기준전압값, 부하 전력값, 부족 전력값과 매칭되는 바이오 연료량 데이터, 바이오 연료량에 대응되는 솔레노이드 밸브(13) 작동값을 저장하는 메모리(90)가 내장되어져 있다.In addition, the control unit 88 corresponds to the winding reference value of the winding 32, the biofuel amount data matching the reference voltage value, the load power value, and the insufficient power value applied to the inverter 84, corresponding to the biofuel amount. The memory 90 for storing the solenoid valve 13 operating value is built in.

한편, 상기 제어부(88)는 부하 미검출시, 상기 태양광 발전모듈(4)로부터 인가된 전력으로 DC모터(20)를 구동 제어하여, 상기 태엽 축전부(80)를 통한 축전이 이루어지도록 제어한다.On the other hand, the controller 88 controls the driving of the DC motor 20 by the power applied from the photovoltaic module 4 when the load is not detected, so that power storage through the spring power storage unit 80 is achieved. do.

또한, 미설명부호 100은 부하의 존재 유무에 대한 표시, 부하의 필요 전력값에 대한 표시, 상기 태양광 발전 모듈(4)로부터 발전된 발전량 표시, 상기 태엽 축 전부(80)로 발전 가능한 발전량 및 부족 전력량 표시, 상기 바이오 연료 발전모듈(6)의 구동 여부 표시를 위한 표시부를 나타낸 것이다.In addition, reference numeral 100 denotes an indication of the presence or absence of a load, an indication of a required power value of the load, an indication of the amount of power generated from the photovoltaic module 4, an amount of power generation capable of generating all of the spring shafts 80, and a shortage. Power display, and a display for displaying whether the biofuel power generation module 6 is driven.

상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. The function and operation of the power compensation control apparatus of the solar / biofuel combined cycle power generation system according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6a, 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.6A and 6B are flowcharts illustrating signal flows of a power compensation control apparatus of a solar / bio fuel hybrid power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치(12)는 상기 태양광 발전 모듈(4)이 태양광에 의해 발전을 개시하게 되면, 그 발전전압을 상기 DC/DC컨버터(82)가 인가받아 제어부(88)로 전달하게 된다. 그러면, 제어부(88)는 부하 검출부(87)를 통해 부하가 존재하는 지를 판단한다.First, the power compensation control device 12 of the photovoltaic / biofuel combined cycle power generation system according to an embodiment of the present invention, when the photovoltaic module 4 starts to generate power by solar light, The DC / DC converter 82 is received and transferred to the controller 88. Then, the controller 88 determines whether a load exists through the load detector 87.

만약, 부하가 검출되지 않으면, 상기 제어부(88)는 상기 DC/DC컨버터(82)를 통해 컨버팅을 수행하고, 해당 전력을 이용하여 상기 DC모터(20)를 구동시킨다.If no load is detected, the controller 88 converts through the DC / DC converter 82 and drives the DC motor 20 using the corresponding power.

상기 DC모터(20)로 투입된 전원은 그 DC모터(20)의 구동에 의해 회전력으로 변환되고, 그 회전력은 상기 DC모터(20)축에 결합된 상기 구동기어(22)로 전달되며, 그 구동기어(22)와 체결된 체인(44)을 매개하여 구동기어(22)의 회전력이 종동기어(24)로 전달된다. 종동기어(24)는 상기 동력전달파이프(40)에 축결합되어져 있으므로 그 동력전달파이프(40)를 회전시키게 되며, 동력전달파이프(40)의 회전력은 그 내부에 결합된 동력전달축(28)으로 전달된다.Power supplied to the DC motor 20 is converted into a rotational force by the drive of the DC motor 20, the rotational force is transmitted to the drive gear 22 coupled to the DC motor 20 shaft, the drive The rotational force of the drive gear 22 is transmitted to the driven gear 24 via the chain 44 engaged with the gear 22. Since the driven gear 24 is axially coupled to the power transmission pipe 40, the power transmission pipe 40 is rotated, and the rotational force of the power transmission pipe 40 is coupled to the power transmission shaft 28. Is passed to.

그로인해, 상기 동력전달축(28)으로 전달된 회전력은 동일 축선상에 결합된 상기 태엽(32)을 회전시켜 태엽이 권취될 수 있도록 한다. 이때, 상기 태엽(32) 축의 하부에 구비된 권취감지센서(56)에 의해 태엽(32) 축의 회전을 감지함으로써 상기 제어부(88)는 해당 태엽(32)의 권취수가 기준권취수보다 크거나 같은지를 비교 판단한다. 만약, 해당 태엽(32)의 권취수가 기준권취수보다 크거나 같은 경우라면 상기 제어부(88)는 솔레노이드(68)의 구동을 정지시켜 스토퍼(64)가 상기 태엽(32)축과 결합된 스토퍼기어(70)에 결합되도록 함으로써 태엽(32)의 권취동작을 정지시킨다.Thereby, the rotational force transmitted to the power transmission shaft 28 rotates the spring 32 coupled on the same axis so that the spring can be wound. At this time, by detecting the rotation of the main winding 32 shaft by the winding detecting sensor 56 provided below the main winding 32 shaft, the controller 88 determines whether the winding number of the main winding 32 is greater than or equal to the reference winding number. Compare and judge. If the winding number of the main winding 32 is greater than or equal to the reference winding number, the controller 88 stops driving of the solenoid 68 so that the stopper 64 is coupled to the main winding 32 shaft. By being coupled to 70, the winding operation of the mainspring 32 is stopped.

이때, 상기 동력전달파이프(40)로 인가된 회전력은 상기 동력전달파이프(40)를 시계반대방향으로 회전되게 하며, 그로인해 그 내주연에 형성된 걸림돌기(72)가 상기 스위칭돌기(74)에 걸려서 동력이 동력전달축(28)으로 전달되게 한다. 따라서, 그 동력전달축(28)에 결합된 태엽(32)이 권취되게 된다.At this time, the rotational force applied to the power transmission pipe 40 causes the power transmission pipe 40 to be rotated in the counterclockwise direction, whereby the engaging projection 72 formed on the inner circumference thereof is applied to the switching projection 74. So that power is transmitted to the power transmission shaft 28. Thus, the spring 32 coupled to the power transmission shaft 28 is wound.

만약, 부하가 검출되면, 상기 제어부(88)는 해당 전압이 기준전압(예컨대, 24Ｖ)보다 크거나 같은 지를 판단한다. 만약, 그 발전전압이 기준전압보다 낮은 경우라면 A 플로우를 진행한다.If a load is detected, the controller 88 determines whether the corresponding voltage is greater than or equal to a reference voltage (eg, 24 kV). If the generated voltage is lower than the reference voltage, flow A proceeds.

반면에, 상기 제어부(88)에서 비교한 발전전압이 기준전압보다 크거나 같은 경우라면, 상기 DC/DC컨버터(82)를 통해 컨버팅을 수행하고, 상기 DC/DC컨버터(82)를 통과한 전력을 상기 인버터(84)를 통해 인버팅하여 교류 220Ｖ 전압으로 변환시켜 부하의 상용전원으로 사용한다.On the other hand, if the generated voltage compared by the control unit 88 is greater than or equal to the reference voltage, the conversion is performed through the DC / DC converter 82, the power passing through the DC / DC converter 82 Inverting through the inverter 84 is converted to an AC 220kV voltage and used as a commercial power source of the load.

한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 부하가 존재하면서 상기 태양광 발전모 듈(4)을 통해 발전된 발전전압이 일시적인 기상악화 등으로 기준전압(예컨대, 24Ｖ)보다 작은 경우에는 상기 제어부(88)가 상기 솔레노이드(68)를 구동시켜 태엽(32)이 풀리도록 한다. 태엽(32)이 풀리게 되면, 그 태엽축과 결합된 제 1 풀리(26)가 회전하게 되고, 그 회전력이 제 2 풀리(30)로 전달되게 되며, 제 2 풀리(30)의 회전력을 전달받아 제너레이터(36)가 구동됨으로써 전력을 발생시키게 된다. 그 전력은 상기 DC/DC컨버터(82)로 인가되어 상기 태양광 발전 모듈(4)과 태엽 축전부(80)로부터 발전된 전력과 합전한다.On the other hand, as shown in FIG. 6B, when there is a load and the power generation voltage generated through the photovoltaic module 4 is smaller than the reference voltage (for example, 24 kV) due to temporary weather deterioration or the like, the controller 88 The solenoid 68 is driven to loosen the spring 32. When the mainspring 32 is released, the first pulley 26 coupled with the main shaft is rotated, the rotational force is transmitted to the second pulley 30, and the rotational force of the second pulley 30 is received. The generator 36 is driven to generate power. The power is applied to the DC / DC converter 82 to engage with the power generated from the photovoltaic module 4 and the spring power storage unit 80.

그리고, 상기 제어부(88)는 해당 전압이 기준전압(예컨대, 24Ｖ)보다 크거나 같은 지를 판단한다. 만약, 그 발전전압이 기준전압보다 큰 경우라면, 상기 DC/DC컨버터(82)를 통과한 전력을 상기 인버터(84)를 통해 인버팅하여 교류 220Ｖ 전압으로 변환시켜 부하의 상용전원으로 사용하게 된다.The controller 88 determines whether the corresponding voltage is greater than or equal to a reference voltage (eg, 24 kV). If the generated voltage is greater than the reference voltage, the power passing through the DC / DC converter 82 is inverted through the inverter 84 to be converted into an AC 220 kV voltage to be used as a commercial power source of a load. .

또한, 상기 제어부(88)의 판단결과, 해당 전압이 기준전압(예컨대, 24Ｖ)보다 작은 경우라면, 상기 제어부(88)는 합전 전력으로 부족 전압분을 상쇄할 정도의 바이오 터빈의 회전수를 메모리(90)로부터 검출하고, 그 회전수에 대응하는 연료량 데이터를 메모리(90)로부터 검출하여 상기 솔레노이 밸브(13)를 구동 제어함으로써 부족 전력량을 보상할 정도의 정확한 바이오 연료량으로 터빈을 구동시켜 발전시킬 수 있게 된다.In addition, when the controller 88 determines that the corresponding voltage is smaller than the reference voltage (for example, 24 kV), the controller 88 stores the rotation speed of the bioturbine to the extent that the insufficient voltage is offset by the combined power. By detecting the fuel amount data corresponding to the rotational speed from the memory (90) from the memory (90) and driving control of the solenoid valve (13), the turbine is driven with an accurate biofuel amount to compensate for the insufficient power amount. You can do it.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치(12)는 불안정한 전력을 발생하는 태양광과, 태엽 축전부, 바이오 연료를 이용한 전력을 적절하게 분산 제어하여 안정적인 전력을 확보가 가능하 며, 거의 반영구적인 운전이 가능하게 된다.Accordingly, the power compensation control device 12 of the solar / biofuel combined cycle power generation system according to an embodiment of the present invention properly distributes and controls the power using the solar power, the spring storage unit, and the biofuel that generate unstable power. As a result, stable power can be secured and almost semi-permanent operation is possible.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다. Meanwhile, the power compensation control apparatus of the solar / biofuel combined cycle power generation system according to the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but various modifications can be made without departing from the technical gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 외형을 도시한 사시도,1 is a perspective view showing the appearance of a power compensation control apparatus of a solar / bio fuel hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 구성을 도시한 정단면도,Figure 2 is a front sectional view showing the configuration of a power compensation control device of a photovoltaic / biofuel combined cycle power system according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 전력저장부를 도시한 일부 상세 단면도,3 is a partial detailed cross-sectional view showing a power storage unit of a power compensation control apparatus of a solar / bio fuel hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 동력전달부의 구성을 도시한 측단면도,Figure 4 is a side cross-sectional view showing the configuration of the power transmission unit of the power compensation control device of a solar / bio fuel combined cycle system according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 회로구성을 도시한 블록구성도,FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a power compensation control apparatus of a solar / bio fuel hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 6a, 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.6A and 6B are flowcharts illustrating signal flows of a power compensation control apparatus of a solar / bio fuel hybrid power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10:터빈발전기, 13:솔레노이드밸브,10: turbine generator, 13: solenoid valve,

20:DC모터, 22:구동기어,20: DC motor, 22: drive gear,

24:종동기어, 26:제1풀리,24: driven gear, 26: first pulley,

28:동력전달축, 30:제2풀리,28: power transmission shaft, 30: the second pulley,

32:태엽, 36:제너레이터,32: Manual winding, 36: Generator,

40:동력전달파이프, 44:체인,40: power transmission pipe, 44: chain,

54:벨트, 56:권취감지센서,54: belt, 56: winding detection sensor,

100:표시부.100: display unit.

Claims (5)

각 솔라셀을 통한 발전을 위해, 그 하부에는 발전기함이 구비되어져 있는 태양광 발전모듈과, 바이오 연료를 공급받아 터빈발전기를 통해 전력을 발전하기 위한 바이오 연료 발전모듈로 이루어져 부하로 전력을 공급하게 이루어진 복합 발전시스템에 있어서,For generating power through each solar cell, the lower part is composed of a solar power generation module equipped with a generator box and a biofuel power generation module for generating power through a turbine generator by receiving biofuel to supply power to a load. In the combined power generation system, 상기 부하에 구비되어, 부하의 구동 유무를 검출하기 위한 부하 검출부와;A load detector provided in the load to detect whether a load is driven; 상기 태양광 발전 모듈로부터 발전된 전력이 기설정 이상으로 투입되거나, 부하 미검출시 제어신호에 의해 해당 발전전력을 인가받아 구동되는 DC모터와;A DC motor driven by receiving the generated power by a control signal when power generated from the solar power module is input or exceeded a preset value or when a load is not detected; 상기 DC모터의 축에 결합된 구동기어와;A drive gear coupled to the shaft of the DC motor; 그 구동기어와 일정거리 이격된 위치에 체인을 매개로 상기 구동기어와 연결된 종동기어와;A driven gear connected to the drive gear via a chain at a position spaced apart from the drive gear by a predetermined distance; 상기 종동기어에 축결합된 동력전달파이프와;A power transmission pipe axially coupled to the driven gear; 상기 동력전달파이프를 그 외주연에 일부 감싸도록 결합시킨 동력전달축과;A power transmission shaft coupled to partially wrap the power transmission pipe on its outer circumference; 상기 동력전달축과 동일 축선상에 결합되어 발전전력을 저장하기 위한 태엽과;A spring for storing power generation coupled to the same axis as the power transmission shaft; 상기 동력전달축의 중앙 동일 축선상에 구성된 제 1 풀리와;A first pulley configured on the same central axis of the power transmission shaft; 상기 제 1 풀리와 일정거리 이격된 상태에 구성되며, 상기 제 1 풀리와 벨트에 의해 연결된 제 2 풀리와;A second pulley configured to be spaced apart from the first pulley by a predetermined distance and connected to the first pulley by a belt; 상기 제 2 풀리의 축선상에는 결합되고, 제 2 풀리의 회전력을 인가받아 일정전력을 발전하는 제너레이터와;A generator coupled to the axis of the second pulley and configured to generate a constant power by receiving a rotational force of the second pulley; 상기 태엽의 권취기준값과 기준전압값, 부하 전력값, 부족 전력값과 매칭되는 바이오 연료량 데이터, 바이오 연료량에 대응되는 터빈발전기의 작동값을 저장하는 메모리와;A memory for storing the winding reference value, the reference voltage value, the load power value, the biofuel amount data matched with the insufficient power value, and the operation value of the turbine generator corresponding to the biofuel amount; 부하의 존재 여부를 판단하며, 태양광 발전 전압값을 인가받아 해당 전압값과 기준값을 비교, 판단함으로써 상기 태엽을 통해 추가 발전시킬 것인지에 대한 판단을 행하여 태엽을 통한 축전 및 발전을 구동 제어하고, 태양광 발전 및 상기 태엽을 통한 발전의 합전 전압값과 기준 전압값을 비교하여 전력 부족분을 연산하고, 해당 전력 부족분을 보상할 수 있는 바이오 연료량 데이터를 메모리로부터 추출하여 바이오 연료 발전모듈을 구동 제어함으로써 전력보상을 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광/바이오 연료 복합발전 시스템의 전력보상 제어장치.Determining whether there is a load, receiving the photovoltaic power generation voltage value, comparing and determining the corresponding voltage value and the reference value, and determining whether to further generate power through the mainspring to drive and control power storage and power generation through the mainspring, and Comparing the combined voltage value of the photovoltaic power generation and the power generation through the spring and the reference voltage value to calculate the power shortage, and extract the biofuel amount data that can compensate for the power shortage from the memory to drive and control the biofuel power generation module. Power compensation control device for a photovoltaic / biofuel combined cycle system comprising a control unit for controlling the compensation. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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