KR100984236B1 - 자가 발전 전력 공급 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자체적으로 전력을 생성하여 공급하되, 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력 이외의 잉여 전력이 생성된 경우에는 잉여 전력을 배터리에 충전시키는 한편, 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족한 경우에는 배터리를 방전시켜 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력을 공급할 수 있도록 하는 자가 발전 전원 공급 장치에 관한 것으로, 자체적으로 전력을 발생시켜 출력하는 자가 발전부와; 전력을 충전 또는 방전하는 제1배터리부와; 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력을 전력 공급 대상으로 전달하되, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 경우에, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 이용하여 상기 제1배터리부를 충전하는 한편, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 전력을 상기 전력 공급 대상으로 전달하는 제1전력 제어부를 포함하여 이루어짐으로써, 자가 발전으로 생성되는 전력의 크기에 상관없이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력을 일정하게 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

자가 발전 전력 공급 장치{Self-Power Generating Power Supply}
본 발명은 자가 발전 전력 공급 장치에 관한 것으로, 특히 태양광 및 풍력을 이용하여 자체적으로 전력을 생성하고 생성된 전력을 전력 공급 대상으로 공급할 수 있도록 하는 자가 발전 전력 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자가 발전 전력 공급 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 풍력을 이용하여 전력을 생성하는 풍력 발전기(10), 풍력 발전기(10)로부터 전력을 전달받아 이를 이용하여 충전하는 제1배터리(30), 태양광을 이용하여 전력을 생성하는 태양광 발전기(20), 태양광 발전기(20)로부터 전력을 전달받아 이를 이용하여 충전하는 제2배터리(40), 스위칭 동작을 수행하여 제1배터리(30) 또는 제2배터리(40)와 연결되며, 연결된 제1배터리(30) 또는 제2배터리(40)로부터 전원을 전달받아 전력 공급 대상(200)으로 공급하는 스위치부(50)를 구비하여 이루어진다.
여기서, 풍력 발전기(10)는 바람을 받아 회전하는 블레이드(12) 및 블레이드(12)의 회전에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 전력을 생성하는 제너레이터(14)를 구비하여 이루어질 수 있다. 그리고, 태양광 발전기(20)는 태양광 을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 전력을 생성하는 태양광 패널(PV Cell)(22)을 구비하여 이루어질 수 있다.
그러나, 기존의 자가 발전 전력 공급 장치(100)는 제1배터리(30) 및 제2배터리(40) 중, 스위치부(50)에 의해 스위칭된 배터리에 충전된 전력만을 전력 공급 대상(200)으로 공급해야 하기 때문에, 풍력 발전기(10)와 태양광 발전기(20)가 풀(Full)로 발전하여 제1배터리(30) 및 제2배터리(40)가 둘 다 만충된 경우에는, 전력 이용의 효율성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 풍력 및 태양광에 의한 자가 발전으로 전력 발생시마다 배터리를 충전하고 다시 전력 공급 대상(200)에 전력을 공급하기 위해 방전하는 과정을 계속적으로 반복하고 있기 때문에, 배터리 충방전의 빈번한 동작으로 인해 배터리 수명이 급격하게 줄어드는 문제점이 있다.
또한, 풍력 발전기(10) 및 태양광 발전기(20)에서 생성되는 전력의 크기가 미약한 경우에는 제1배터리(30) 및 제2배터리(40)의 충전 전원 역시 미약하여 전력 공급 대상(200)에서 필요로 하는 크기의 전력을 일정하게 공급할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 자체적으로 전력을 생성하여 공급하되, 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력 이외의 잉여 전력이 생성된 경우에는 잉여 전력을 배터리에 충전시키는 한편, 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족한 경우에는 배터리를 방전시켜 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력을 공급할 수 있도록 하는 자가 발전 전원 공급 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 많은 경우에는 자체적으로 생성된 전력 중 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력 이외의 잉여 전력을 이용하여 제1배터리부를 충전시키되, 제1배터리부 만충시에도 잉여 전력이 존재하면, 해당 잉여 전력을 이용하여 제2배터리부를 충전시킬 수 있도록 하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족한 경우에는 제1배터리부를 방전시켜 공급하되, 제1배터리부 완전 방전시에도 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족하면, 제2배터리부를 방전시켜 공급할 수 있도록 하는데, 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전 전력 공급 장치는, 자체적으로 전력을 발생시켜 출력하는 자가 발전부와; 전력을 충전 또는 방전하는 제1배터리부와; 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력을 전력 공급 대상으로 전달하되, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 경우에, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 이용하여 상기 제1배터리부를 충전하는 한편, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 전력을 상기 전력 공급 대상으로 전달하는 제1전력 제어부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자가 발전 전력 공급 장치에 의하면, 자체적으로 전력을 생성하여 공급하되, 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력 이외의 잉여 전력이 생성된 경우에는 잉여 전력을 배터리에 충전시키는 한편, 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족한 경우에는 배터리를 방전시켜 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력을 공급함으로써, 자가 발전으로 생성되는 전력의 크기에 상관없이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력을 일정하게 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 많은 경우에는 자체적으로 생성된 전력 중 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력 이외의 잉여 전력을 이용하여 제1배터리부를 충전시키되, 제1배터리부 만충시에도 잉여 전력이 존재하면, 해당 잉여 전력을 이용하여 제2배터리부를 충전시킴으로써, 전력 이용 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족한 경우에는 제1배터리부를 방전시켜 공급하되, 제1배터리부 완전 방전시에도 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족하면, 제2배터리부를 방전시켜 공급함으로써, 둘 중 하나의 배터리부에서만 충방전이 빈번하게 발생하도록 제한하여 배터리부의 수명을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자가 발전 전력 공급 장치 및 그 장치에서의 전력 공급 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전 전력 공급 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자가 발전 전력 공급 장치(100)는 자가 발전부(110)와, 제1전력 제어부(120)와, 제1전력 변환부(130)와, 제1배터리부(140)와, 제2전력 제어부(150)와, 제2전력 변환부(160)와, 제2배터리부(170)와, 제3전력 변환부(180)를 포함하여 이루어진다.
자가 발전부(110)는 자체적으로 전력을 생성하여 제1전력 제어부(120)로 전달한다.
예를 들어, 자가 발전부(110)는 풍력 발전기 및 태양광 발전기 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 풍력 발전기는 풍력에 의해 생성되는 전력을 일정 크기로 변환시켜 출력하는 AC-DC 컨버터 등을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 태양광 발전기는 태양광에 의해 생성된 전력을 일정 크기로 변환시켜 출력하는 DC-DC 컨버터 등을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
제1전력 제어부(120)는 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력을 제2전력 제어부(150)로 전달하되, 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 지를 확인하고, 확인 결과 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하지 않는 경우, 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 지를 확인한 후, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 경우에, 제1배터리부(140)의 만충 여부를 확인하여 제1배터리부(140)가 만충 상태가 아니면, 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 제1전력 변환부(130)를 통해 제1배터리부(140)로 전달함으로써, 제1배터리부(140)를 충전시킨다.
예를 들어, 제1전력 제어부(120)는 자가 발전부(110)로부터 전달되는 전력의 크기를 계측하는 제1전력 계측 수단 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 제1전력 제어부(120)는 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 경우에는, 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력을 제2전력 제어부(150)로 그대로 전달한다.
또한, 제1전력 제어부(120)는 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하지 않는 경우, 즉 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 경우에는, 제1배터리부(140)의 충전 전력을 방전시켜 제1전력 변환부(130)를 통해 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력을 전달받아 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력에 합하여 제2전력 제어부(150)로 전달한다.
이때, 제1전력 제어부(120)는 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 합의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 만족하게 되면, 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 합을 제2전력 제어부(150)로 전달함으로써, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 전력을 제2전력 제어부(150)로 전달하게 되는 것이 바람직하다. 한편, 제1전력 제어부(120)는 예컨대, 제1배터리부(140)가 완전 방전되어 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 합의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 만족하지 못해도, 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 합을 제2전력 제어부(150)로 전달함으로써, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 전력을 제2전력 제어부(150)로 전달하게 된다.
또한, 제1전력 제어부(120)는 제1배터리부(140)의 만충 여부를 확인하여 제1배터리부(140)가 만충 상태이면, 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력을 제2전력 제어부(150)로 그대로 전달한다.
제1전력 변환부(130)는 제1전력 제어부(120)와 제1배터리부(140) 상호 간에 전달되는 전력을 일정 크기로 변환시킨다. 예를 들어, 제1전력 변환부(130)는 DC-DC 컨버터 등으로 이루어질 수 있다.
이러한, 제1전력 변환부(130)는 제1전력 제어부(120)로부터 전력을 전달받으면, 전달받은 전력을 제1배터리부(140)에서 사용되는 크기로 변환시켜 제1배터리부(140)로 전달하며, 제1배터리부(140)로부터 전력을 전달받으면, 전달받은 전력을 제1전력 제어부(120)에서 사용되는 크기로 변환시켜 제1전력 제어부(120)로 전달하는 것이 바람직하다.
제1배터리부(140)는 제1전력 제어부(120)로부터 제1전력 변환부(130)를 통해 전력을 전달받아 충전하며, 제1전력 제어부(120)의 제어에 따라 충전 전력을 방전시켜 제1전력 변환부(130)를 통해 제1전력 제어부(120)로 전달한다. 예를 들어, 제1배터리부(140)는 소용량 배터리부 등으로 이루어질 수 있다.
한편, 제2전력 제어부(150)는 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 지를 확인하고, 확인 결과 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하지 않는 경우, 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 지를 확인한 후, 확인 결과 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 경우에, 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 제2전력 변환부(160)를 통해 제2배터리부(170)로 전달하여 제2배터리부(170)를 충전시키고, 전력 공급 대상(200) 충족 기준치에 해당하는 전력을 제2전력 변환부(160)를 통해 전력 공급 대상(200)으로 전달한다.
예를 들어, 제2전력 제어부(150)는 제1전력 제어부(120)로부터 전달되는 전력의 크기를 계측하는 제2전력 계측 수단 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 제2전력 제어부(150)는 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 경우에는, 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력을 그대로 제3전력 변환부(180)를 통해 전력 공급 대상(200)으로 전달한다.
또한, 제2전력 제어부(150)는 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하지 않는 경우, 즉 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 경우에는, 제2배터리부(170)의 충전 전력을 방전시켜 제2전력 변환부(160)를 통해 제2배터리부(170)로부터 방전된 전력을 전달받아 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력에 합하여 제3전력 변환부(180)를 통해 전력 공급 대상(200)으로 전달한다.
이때, 제2전력 제어부(150)는 제2배터리부(170)로부터 방전된 전력과 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 합의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 만족하게 되면, 제2배터리부(170)로부터 방전된 전력과 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 합을 제3전력 변환부(180)를 통해 전력 공급 대상(200)으로 전달함으로써, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 전력을 전력 공급 대상(200)으로 전달하게 된다.
제2전력 변환부(160)는 제2전력 제어부(150)와 제2배터리부(170) 상호 간에 전달되는 전력을 일정 크기로 변환시킨다. 예를 들어, 제2전력 변환부(160)는 DC-DC 컨버터 등으로 이루어질 수 있다.
이러한, 제2전력 변환부(160)는 제2전력 제어부(150)로부터 전력을 전달받으면, 전달받은 전력을 제2배터리부(170)에서 사용되는 크기로 변환시켜 제2배터리부(170)로 전달하며, 제2배터리부(170)로부터 전력을 전달받으면, 전달받은 전력을 제2전력 제어부(150)에서 사용되는 크기로 변환시켜 제2전력 제어부(150)로 전달하는 것이 바람직하다.
제2배터리부(170)는 제2전력 제어부(150)로부터 제2전력 변환부(160)를 통해 전력을 전달받아 충전하며, 제2전력 제어부(150)의 제어에 따라 충전 전력을 방전시켜 제2전력 변환부(160)를 통해 제2전력 제어부(150)로 전달한다. 예를 들어, 제2배터리부(170)는 대용량 배터리부 등으로 이루어질 수 있다.
제3전력 변환부(180)는 제2전력 제어부(150)로부터 전력을 전달받아 일정 크기로 변환시키되, 전력 공급 대상(200)에서 사용되는 크기로 변환시켜 전력 공급 대상(200)으로 전달한다. 예를 들어, 제2전력 변환부(160)는 DC-AC 컨버터 등으로 이루어질 수 있다.
이러한, 제3전력 변환부(180)는 제2전력 제어부(150)로부터 전력을 전달받으면, 전달받은 전력을 전원 공급 대상에서 사용되는 크기로 변환시켜 전원 공급 대상으로 전달하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전원 공급 대상은 이동통신 중계기 등으로 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전 전력 공급 장치에서의 전력 공급 방법을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전 전력 공급 장치에서의 전력 공급 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 자가 발전 전력 공급 장치(100)의 자가 발전부(110)에서 전력을 생성하여 출력하면, 제1전력 제어부(120)는 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 지를 확인한다(S300).
상기한 단계 S300의 확인 결과 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하지 않는 경우에, 제1전력 제어부(120)는 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 지를 확인한다(S310).
상기한 단계 S310의 확인 결과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 경우에, 제1전력 제어부(120)는 제1배터리부(140)의 만충 여부를 확인한다(S320).
상기한 단계 S320의 확인 결과 제1배터리부(140)가 만충 상태가 아닌 경우에, 제1전력 제어부(120)는 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 이용하여 제1배터리부(140)를 충전시키고(S330), 전력 공급 대상(200) 충족 기준치에 해당하는 전력을 제2전력 제어부(150)로 전달한다(S340).
상기한 단계 S340을 통해 제1전력 제어부(120)로부터 전력을 전달받은 제2전력 제어부(150)는 전달받은 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 지를 확인한다(S350).
상기한 단계 S350의 확인 결과, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하지 않는 경우에, 제2전력 제어부(150)는 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 지를 확인한다(S360).
상기한 단계 S360의 확인 결과 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 경우에, 제2전력 제어부(150)는 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 이용하여 제2배터리부(170)를 충전시키고(S370), 전력 공급 대상(200) 충족 기준치에 해당하는 전력을 전력 공급 대상(200)으로 전달한다(S380).
한편, 상기한 단계 S300의 확인 결과 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 경우에, 제1전력 제어부(120)는 자가 발전부(110)로부터 전달되는 전력을 제2전력 제어부(150)로 전달한다(S390).
상기한 단계 S310의 확인 결과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하지 않는 경우, 즉 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 경우에, 제1전력 제어부(120)는 제1배터리부(140)의 충전 전력을 방전시켜 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력을 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력에 합하여 제2전력 제어부(150)로 전달한다(S400).
상기한 단계 S400에서 제1전력 제어부(120)는 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 합의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 만족하게 되면, 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력과 자가 발 전부(110)로부터 출력된 전력의 합을 제2전력 제어부(150)로 전달함으로써, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 전력을 제2전력 제어부(150)로 전달하게 되는 것이 바람직하다. 한편, 제1전력 제어부(120)는 예컨대, 제1배터리부(140)가 완전 방전되어 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 합의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 만족하지 못해도, 제1배터리부(140)로부터 방전된 전력과 자가 발전부(110)로부터 출력된 전력의 합을 제2전력 제어부(150)로 전달함으로써, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 전력을 제2전력 제어부(150)로 전달하게 된다.
상기한 단계 S320의 확인 결과 제1배터리부(140)가 만충 상태가 아닌 경우에, 제1전력 제어부(120)는 상기한 단계 S390을 수행한다.
상기한 단계 S350의 확인 결과 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 경우에, 제2전력 제어부(150)는 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력을 전력 공급 대상(200)으로 전달한다(S410).
상기한 단계 S360의 확인 결과 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하지 않는 경우, 즉 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 경우에, 제2전력 제어부(150)는 제2배터리부(170)의 충전 전력을 방전시켜 제2배터리부(170)로부터 방전된 전력을 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력에 합하여 전력 공급 대상(200)으로 전달한다(S420).
상기한 단계 S420에서 제2전력 제어부(150)는 제2배터리부(170)로부터 방전된 전력과 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 합의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 만족하게 되면, 제2배터리부(170)로부터 방전된 전력과 제1전력 제어부(120)로부터 전달된 전력의 합을 전력 공급 대상(200)으로 전달하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자가 발전 전력 공급 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 자가 발전 전력 공급 장치에 의하면, 자체적으로 전력을 생성하여 공급하되, 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력 이외의 잉여 전력이 생성된 경우에는 잉여 전력을 배터리에 충전시키는 한편, 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족한 경우에는 배터리를 방전시켜 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력을 공급함으로써, 자가 발전으로 생성되는 전력의 크기에 상관없이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력을 일정하게 공급할 수 있다.
또한, 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 많은 경우에는 자체적으로 생성된 전력 중 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력 이외의 잉여 전력을 이용하여 제1배터리부를 충전시키되, 제1배터리부 만충시에도 잉여 전력이 존재하면, 해당 잉여 전력을 이용하여 제2배터리부를 충전시킴으로써, 전력 이용 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족한 경우에는 제1배터리부를 방전시켜 공급하되, 제1배터리부 완전 방전시에도 자체적으로 생성된 전력이 전력 공급 대상에서 필요로 하는 전력보다 부족하면, 제2배터리부를 방전시켜 공급함으로써, 둘 중 하나의 배터리부에서만 충방전이 빈번하게 발생하도록 제한하여 배터리부의 수명을 늘릴 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 자가 발전 전력 공급 장치를 이동통신 기술 분야의 중계기에 적용할 경우, 전력선의 설치가 어려운 지역 등에도 중계기 설치가 가능할 뿐만 아니라, 정전시에도 이동통신 중계기에 전력을 지속적으로 공급할 수 있도록 함으로써, 이동통신 네트워크의 광범위한 인프라 형성을 제공함과 동시에, 안정성을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 자가 발전 전력 공급 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전 전력 공급 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전 전력 공급 장치에서의 전력 공급 방법을 순차적으로 도시한 도면.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10: 풍력 발전기 12: 블레이드
14: 제너레이터 20: 태양광 발전기
22: 태양광 패널 30: 제1배터리
40: 제2배터리 50: 스위치부
100: 자가 발전 전력 공급 장치 110: 자가 발전부
120: 제1전력 제어부 130: 제1전력 변환부
140: 제1배터리부 150: 제2전력 제어부
160: 제2전력 변환부 170: 제2배터리부
180: 제3전력 변환부 200: 전력 공급 대상

Claims (14)

  1. 자체적으로 전력을 발생시켜 출력하는 자가 발전부와;
    전력을 충전 또는 방전하는 제1배터리부와;
    상기 자가 발전부로부터 출력된 전력을 전력 공급 대상으로 전달하되, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 경우에, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 이용하여 상기 제1배터리부를 충전하는 한편, 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 전력을 상기 전력 공급 대상으로 전달하는 제1전력 제어부와;
    전력을 충전 또는 방전하는 제2배터리부와;
    상기 제1전력 제어부로부터 상기 전력 공급 대상으로 전달되는 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 경우에, 상기 제1전력 제어부로부터 상기 전력 공급 대상으로 전달되는 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 이용하여 상기 제2배터리부를 충전시키는 한편, 전력 공급 대상 충족 기준치에 해당하는 전력을 상기 전력 공급 대상으로 전달하는 제2전력 제어부를 포함하며,
    상기 제1전력 제어부는, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 경우에, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력을 상기 전력 공급 대상으로 그대로 전달하고, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 경우에, 상기 제1배터리부의 충전 전력을 방전시켜 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력에 합하여 상기 전력 공급 대상으로 전달하되, 상기 제1배터리부로부터 방전된 전력과 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력의 합의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 경우에도 상기 제1배터리부로부터 방전된 전력과 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력의 합을 상기 제2전력 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제2전력 제어부는, 상기 제1전력 제어부로부터 상기 전력 공급 대상으로 전달되는 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 해당하는 경우에, 상기 제1전력 제어부로부터 전달되는 전력을 상기 전력 공급 대상으로 그대로 전달하고, 상기 제1전력 제어부로부터 상기 전력 공급 대상으로 전달되는 전력의 크기가 전력 공급 대상 충족 전력 기준치에 미치지 못하는 경우에는, 상기 제2배터리부의 충전 전력을 방전시켜 상기 제1전력 제어부로부터 전달되는 전력에 합하여 상기 전력 공급 대상으로 전달하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제1배터리부는 소용량 배터리부이고, 상기 제2배터리부는 대용량 배터리부인 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서
    상기 제1전력 제어부는,
    상기 제1배터리부의 만충 여부를 확인하여 상기 제1배터리부가 만충 상태가 아니면, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력 중 전력 공급 대상 충족 전력 기준치를 초과하는 잉여 전력을 이용하여 상기 제1배터리부를 충전하는 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공급 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1전력 제어부는,
    상기 제1배터리부가 만충 상태이면, 상기 자가 발전부로부터 출력된 전력을 상기 전력 공급 대상으로 그대로 전달하는 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공 급 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1전력 제어부는,
    상기 자가 발전부로부터 전달되는 전력의 크기를 계측하는 제1전력 계측 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1전력 제어부로부터 전력을 전달받아 제1배터리부에서 사용되는 크기로 변환시켜 상기 제1배터리부로 전달하며, 상기 제1배터리부로부터 전력을 전달받아 상기 제1전력 제어부에서 사용되는 크기로 변환시켜 상기 제1전력 제어부로 전달하는 제1전력 변환부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 자가 발전부는,
    풍력 발전기 및 태양광 발전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공급 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2전력 제어부는,
    상기 제1전력 제어부로부터 상기 전력 공급 대상으로 전달되는 전력의 크기를 계측하는 제2전력 계측 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공급 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2전력 제어부로부터 전력을 전달받아 상기 제2배터리부에서 사용되는 크기로 변환시켜 상기 제2배터리부로 전달하며, 상기 제2배터리부로부터 전력을 전달받아 상기 제2전력 제어부에서 사용되는 크기로 변환시켜 상기 제2전력 제어부로 전달하는 제2전력 변환부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공급 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2전력 제어부로부터 전력을 전달받아 상기 전원 공급 대상에서 사용되는 크기로 변환시켜 상기 전원 공급 대상으로 전달하는 제3전력 변환부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 발전 전력 공급 장치.
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