KR101049403B1 - 태양에너지 충방전 제어장치 - Google Patents

태양에너지 충방전 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101049403B1
KR101049403B1 KR1020090011548A KR20090011548A KR101049403B1 KR 101049403 B1 KR101049403 B1 KR 101049403B1 KR 1020090011548 A KR1020090011548 A KR 1020090011548A KR 20090011548 A KR20090011548 A KR 20090011548A KR 101049403 B1 KR101049403 B1 KR 101049403B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
energy
control circuit
voltage
battery
discharge
Prior art date
Application number
KR1020090011548A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100092261A (ko
Inventor
장동환
Original Assignee
(주)엡스코어
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)엡스코어 filed Critical (주)엡스코어
Priority to KR1020090011548A priority Critical patent/KR101049403B1/ko
Publication of KR20100092261A publication Critical patent/KR20100092261A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101049403B1 publication Critical patent/KR101049403B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H02J7/00716Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current in response to integrated charge or discharge current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 2차 전지의 충전 및 방전을 안정적으로 제어하여 2차 전지의 수명을 극대화함으로써 2차 전지의 교체 주기를 연장시킬 수 있는 태양에너지 충방전 제어장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양에너지 충방전 제어장치는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지와, 상기 태양전지의 전기 에너지를 저장하며, 직렬 연결된 복수개의 전지로 구성되는 에너지 저장수단과, 상기 에너지 저장수단을 구성하는 각각의 전지의 전압을 측정하고, 측정된 전압이 제 1 기준전압보다 낮은 경우 태양전지의 전기 에너지가 상기 각각의 전지에 충전되도록 유도하며, 각각의 전지의 전압이 제 1 기준전압에 상응하면 상기 태양전지와의 전기적 연결을 단선시키는 에너지 충전 제어회로와, 상기 에너지 저장수단을 구성하는 각각의 전지의 전압을 측정하고, 측정된 전압이 제 2 기준전압보다 높은 경우 상기 각각의 전지의 방전을 유도하며, 상기 각각의 전지의 전압이 제 2 기준전압에 상응하면 각각의 전지의 방전을 차단하는 에너지 방전 제어회로 및 상기 에너지 충전 제어회로 및 상기 에너지 방전 제어회로로부터 측정된 각각의 전지의 전압을 입력받아 해당 전압을 제 1 기준전압 또는 제 2 기준전압과 비교하여 상기 에너지 충전 제어회로 및 상기 에너지 방전 제어회로의 동작을 선택적으로 제어하는 메인 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020090011548
태양에너지, 태양전지, 충방전, 발광, 2차전지

Description

태양에너지 충방전 제어장치{Apparatus for control discharging and charging of solar energy}
본 발명은 태양에너지 충방전 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2차 전지의 충전 및 방전을 안정적으로 제어하여 2차 전지의 수명을 극대화함으로써 2차 전지의 교체 주기를 연장시킬 수 있는 태양에너지 충방전 제어장치에 관한 것이다.
태양전지 발광시스템이란 낮에는 태양전지를 통해 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 출력 부하에 전력을 공급하고, 이와 함께 변환된 에너지를 에너지 저장소자에 저장하여 주변 환경이 일정 조도 이하로 떨어지는 야간에는 발광부재에 전력을 공급하여 이를 발광시키는 시스템이다.
이러한 태양전지 발광시스템은 일반적으로 도 1에 도시한 바와 같이, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양전지(10), 상기 태양전지(10)에 의해 변환된 전기 에너지를 저장하는 에너지 저장소자(20), 상기 에너지 저장소자(20)의 충방전을 제어하는 제어회로(30), 상기 에너지 저장소자(20)의 방전에 의해 발광되는 발 광부재(40) 및 주변 환경이 일정 조도 이하일 경우 구동신호를 생성하여 상기 센서회로(50)로 구성된다.
이와 같은 태양전지 발광시스템에 있어서, 상기 에너지 저장소자로는 통상, 2차 전지(rechargeable battery)가 이용된다. 2차 전지는 에너지 밀도가 20∼120Wh/kg로 높다는 장점이 있으나 충방전 횟수가 약 1000회 정도로 제한된다는 단점이 있다. 또한, 2차 전지는 일정 전압 이상으로 과충전되거나 일정 전압 이하로 과방전 되는 경우 그 사용수명이 보다 빨리 단축되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 2차 전지의 충전 및 방전을 안정적으로 제어하여 2차 전지의 수명을 극대화함으로써 2차 전지의 교체 주기를 연장시킬 수 있는 태양에너지 충방전 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양에너지 충방전 제어장치는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지와, 상기 태양전지의 전기 에너지를 저장하며, 직렬 연결된 복수개의 전지로 구성되는 에너지 저장수단과, 상기 에너지 저장수단을 구성하는 각각의 전지의 전압을 측정하고, 측정된 전압이 제 1 기준전압보다 낮은 경우 태양전지의 전기 에너지가 상기 각각의 전지에 충전되도록 유도하며, 각각의 전지의 전압이 제 1 기준전압에 상응하면 상기 태양전지와의 전기적 연결을 단선시키는 에너지 충전 제어회로와, 상기 에너지 저장수단을 구성하는 각각의 전지의 전압을 측정하고, 측정된 전압이 제 2 기준전압보다 높은 경우 상기 각각의 전지의 방전을 유도하며, 상기 각각의 전지의 전압이 제 2 기준전압에 상응하면 각각의 전지의 방전을 차단하는 에너지 방전 제어회로 및 상기 에너지 충전 제어회로 및 상기 에너지 방전 제어회로로부터 측정된 각각의 전지의 전압을 입력받아 해당 전압을 제 1 기준전압 또는 제 2 기준전압과 비교하여 상기 에너지 충 전 제어회로 및 상기 에너지 방전 제어회로의 동작을 선택적으로 제어하는 메인 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
주위의 조도를 측정하는 센서회로가 더 구비되며, 상기 메인 제어부는 상기 센서회로로부터 입력되는 조도 신호가 일정 조도 이상이면 상기 에너지 방전 제어회로의 동작을 정지시키고, 조도 신호가 일정 조도 이하이면 상기 에너지 방전 제어회로를 동작시킬 수 있다.
상기 제 1 기준전압은 최대 방전전압이며, 상기 제 2 기준전압은 최소 충전전압일 수 있다. 또한, 상기 에너지 충전 제어회로 및 에너지 방전 제어회로는 상기 전지의 개수에 상응하는 충전 제어회로, 방전 제어회로로 구성되며, 각각의 충전 제어회로, 방전 제어회로는 각각의 전지에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 에너지 저장수단은 제 1 내지 제 4 전지로 구성되고, 상기 에너지 충전 제어회로는 제 1 내지 제 4 충전 제어회로로 구성되며, 상기 에너지 방전 제어회로는 제 1 내지 제 4 방전 제어회로로 구성될 수 있다.
상기 에너지 저장수단의 방전에 의해 발광되는 발광부재가 더 구비될 수 있으며, 상기 각각의 전지는 LiFePO4 전지로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 태양에너지 충방전 제어장치는 다음과 같은 효과가 있다.
에너지 저장수단을 구성하는 각각의 전지의 충전 또는 방전을 진행함에 있어 서, 충전시 전지의 전압이 최대 방전전압에 상응하게 되면 충전을 차단하고 방전시에는 전지의 전압이 최소 충전전압에 상응하게 되면 방전이 차단되도록 함으로써 전지의 수명을 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 충방전 제어장치를 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 충방전 제어장치의 블록 구성도이고, 도 3은 에너지 충방전 제어회로 및 에너지 저장수단의 상세 구성도이다.
먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 충방전 제어장치는 크게 태양전지(210), 에너지 충방전 제어회로, 에너지 저장수단(240), 센서회로(250) 및 메인 제어부(280)의 조합으로 이루어진다.
상기 태양전지(210)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 기전력을 발생시키는 역할을 하며, 상기 에너지 충방전 제어회로(220)(230)는 상기 태양전지(210)로부터 발생된 기전력이 상기 에너지 저장수단(240)에 충전되는 것을 제어함과 함께 상기 에너지 저장수단(240)에 저장된 기전력이 방전되는 것을 제어하는 역할을 한다.
또한, 상기 에너지 저장수단(240)은 상기 에너지 충방전 제어회로(220)(230)의 제어 하에 기전력의 충전 또는 방전을 수행하며, 상기 센서회로(250)는 주위의 조도를 감지하는 역할을 수행한다.
상기 에너지 충방전 제어회로 및 에너지 저장수단(240)은 세부적으로, 도 3에 도시한 바와 같이 구성되는데, 상기 에너지 충방전 제어회로는 에너지 충전 제어회로(230)와 에너지 방전 제어회로(220)로 구분되며, 상기 에너지 충전 제어회로(230)와 에너지 방전 제어회로(220)는 각각 제 1 내지 제 4 충전 제어회로(231)(232)(233)(234), 제 1 내지 제 4 방전 제어회로(221)(222)(223)(224)로 구성된다. 또한, 상기 에너지 저장수단(240)은 세부적으로 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)로 구성된다.
이 때, 상기 제 1 전지(241)는 상기 제 1 충전 제어회로(231) 및 제 1 방전 제어회로(221)에 의해 제어되고, 상기 제 2 전지(242)는 상기 제 2 충전 제어회로(232) 및 제 2 방전 제어회로(222)에 의해 제어되며, 상기 제 3 전지(243)는 상기 제 3 충전 제어회로(233) 및 제 3 방전 제어회로(223)에 의해 제어되며, 상기 제 4 전지(244)는 상기 제 4 충전 제어회로(234) 및 제 4 방전 제어회로(224)에 의해 제어된다. 또한, 상기 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)는 직렬 연결되며, 각각의 전지는 2차 전지로 구성되며 일 실시예로, LiFePO4 전지로 구성될 수 있다.
한편, 상기 에너지 저장수단(240)이 4개의 전지로 구성되는 것을 적시하였으나, 4개 이상 또는 4개 이하의 복수개로 구성될 수 있으며 이 때, 상기 에너지 충전 제어회로(230) 및 에너지 방전 제어회로(220)를 구성하는 회로의 수는 상기 전지의 수에 상응한다.
마지막으로, 상기 메인 제어부(280)는 상기 에너지 충전 제어회로(230) 및 에너지 방전 제어회로(220)의 동작을 총괄적으로 제어하는 역할을 하는데, 구체적으로 상기 에너지 충전 제어회로(230) 또는 에너지 방전 제어회로(220)에 의해 측정된 제 1 내지 제 4 전지의 전압 신호를 바탕으로 에너지 충전 제어회로(230)를 구성하는 제 1 내지 제 4 충전 제어회로(231)(232)(233)(234)를 선택적으로 동작시키거나 에너지 방전 제어회로(220)를 구성하는 제 1 내지 제 4 방전 제어회로(221)(222)(223)(224)를 선택적으로 동작시키는 역할을 한다. 상기 에너지 충전 제어회로(230) 및 에너지 방전 제어회로(220)의 동작에 대해서는 후술하여 상세히 설명하기로 한다.
또한, 상기 메인 제어부(280)는 상기 센서회로(250)로부터 입력되는 조도 신호가 일정 조도 이상이면 상기 에너지 방전 제어회로(220)의 동작을 정지시키는 역할을 수행함과 함께 주위의 조도가 일정 조도 이하이면 상기 에너지 방전 제어회로(220)를 동작시키는 역할을 수행한다.
이와 같은 구성 하에서, 상기 에너지 충방전 제어회로(220)(230)에 의해 상기 에너지 저장수단(240)의 충방전이 제어되는데 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 이하에서는, 상기 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)가 각각 LiFePO4 전지로 구성되는 예를 중심으로 설명하였으며, 참고로 상기 LiFePO4 전지의 최소 충전전압(Min. discharge voltage)은 약 2.8V, 최대 방전전압(Max. charge voltage)은 약 3.6V, 동작 전압(working voltage)은 약 3.0∼3.3V이다.
<충전 제어>
먼저, 충전 제어 과정을 설명하기로 한다.
태양전지(210)에 전기 에너지가 저장된 상태에서, 상기 제 1 내지 제 4 충전 제어회로(231)(232)(233)(234)는 각각 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)의 전압을 측정하고 측정된 전압 신호를 상기 메인 제어부(280)에 전달한다. 상기 메인 제어부(280)는 각각의 전지의 전압 신호를 제 1 기준전압 예를 들어, 최대 방전전압(3.6V)과 비교하여 제 1 기준전압보다 낮은 경우 해당 전압 신호에 측정된 전지에 대해 충전 과정을 진행한다.
일 예로, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244) 중 제 1 전지(241)와 제 3 전지(243)의 전압 신호가 제 1 기준전압보다 낮으면 제 1 전지(241)와 제 3 전지(243)에 대해서만 충전 과정이 진행된다.
이하에서는, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244) 각각의 전압 신호가 모두 제 1 기준전압보다 낮은 경우, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)에 대한 충전 과정을 설명하기로 한다. 여기서, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)의 충전 순서는 각각의 전지의 전압 신호에 따라 달라질 수 있으나, 본 실시예에서는 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)의 순서로 진행되는 것을 기준으로 한다.
먼저, 상기 제 1 충전 제어회로(231)는 상기 제 1 전지(241)의 전압을 측정하여 상기 메인 제어부(280)에 전달하고, 측정된 전압이 제 1 기준전압 예를 들어, 최대 방전전압(3.6V)보다 낮은 경우 상기 메인 제어부(280)의 제어 하에 상기 태양전지(210)의 전기 에너지가 상기 제 1 전지(241)에 충전되도록 유도한다. 이 때, 측정된 전압이 최대 방전전압보다 크거나 상응하면 상기 제 1 충전 제어회로(231)는 상기 메인 제어부(280)의 제어 하에 상기 태양전지(210)와 제 1 전지(241) 사이를 단선(open)시킨다. 여기서, 상기 태양전지(210)는 최대 기전력이 16V인 경우를 일 예로 한다.
충전에 의해, 상기 제 1 전지(241)의 전압이 최대 방전전압에 도달하게 되면 상기 제 1 충전 제어회로(231)는 상기 태양전지(210)와 제 1 전지(241) 사이를 단선(open)시키고 이와 동시에, 상기 제 2 충전 제어회로(232)는 상기 제 2 전지(242)의 전압을 측정한다. 측정된 제 2 전지(242)의 전압이 최대 방전전압보다 낮으면 상기 메인 제어부(280)의 제어 하에 상기 태양전지(210)의 전기 에너지가 상기 제 2 전지(242)에 충전되도록 유도하고, 충전된 전압이 최대 방전전압에 상응하게 되면 상기 제 2 충전 제어회로(232)의 제어 하에 상기 태양전지(210)와 제 2 전지(242) 사이가 단선된다. 물론, 상기 측정된 전압이 최대 방전전압보다 크거나 동일하면 충전 과정이 진행되지 않고 상기 태양전지(210)와 제 2 전지(242) 사이는 단선된다.
상기 제 2 전지(242)의 충전이 완료되면 상기 제 3 충전 제어회로(233)가 제 3 전지(243)의 전압을 측정하고 그 결과에 따라 태양전지(210)로부터 제 3 전지(243)로의 충전이 선택적으로 진행되며, 제 4 충전 제어회로(234) 역시 제 3 전지(243)가 충전된 상태에서 제 4 전지(244)의 전압 측정, 충전 과정을 선택적으로 진행한다. 제 4 전지(244)까지 모두 충전이 완료되면 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)는 모두 태양전지(210)와 단선된 상태를 이룬다.
이상의 충전 제어 과정을 살펴보면, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)가 직렬로 연결된 상태에서, 상기 제 1 내지 제 4 충전 제어회로(231)(232)(233)(234)에 의해 상기 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)가 순차적으로 충전됨을 알 수 있으며, 이 때 충전 완료된 특정 전지는 태양전지(210)와 단선(open)된다. 따라서, 태양전지(210)와 단선되는 전지의 수가 늘어날수록 에너지 저장수단(240)의 충전 속도는 빠르게 된다.
예를 들어 설명하면, 태양전지(210)의 기전력이 16V이고, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244) 각각의 전압이 3V인 경우, 제 1 전지(241)의 충전시 태양전지(210)와 에너지 저장수단(240)의 전압차는 4V(16V-12V)임에 반해, 제 2 전지(242)의 충전시에는 제 1 전지(241)가 단선됨에 따라 태양전지(210)와 에너지 저장수단(240)의 전압차가 7V(16V-9V)로 증가하게 된다. 이와 같이, 제 1 전지(241)의 충전에서 제 4 전지(244)의 충전으로 갈수록 태양전지(210)와 에너지 저장수단(240)의 전압차가 커져 충전 속도가 향상된다.
<방전 제어 과정>
다음으로, 방전 제어 과정을 설명하기로 한다.
제 1 내지 제 4 방전 제어회로(221)(222)(223)(224)는 각각 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)의 전압을 측정하고 측정된 전압 신호를 상기 메인 제어 부(280)에 전달한다. 상기 메인 제어부(280)는 각각의 전지의 전압 신호를 제 2 기준전압 예를 들어, 최소 충전전압(2.8V)과 비교하여 제 2 기준전압보다 낮은 경우 해당 전압 신호에 측정된 전지에 대해 방전 과정을 진행한다.
일 예로, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244) 중 제 1 전지(241)와 제 3 전지(243)의 전압 신호가 제 2 기준전압보다 낮으면 제 1 전지(241)와 제 3 전지(243)에 대해서만 방전 과정이 진행된다.
이하에서는, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244) 각각의 전압 신호가 모두 제 2 기준전압보다 높은 경우, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)에 대한 방전 과정을 설명하기로 한다. 여기서, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)의 방전 순서는 각각의 전지의 전압 신호에 따라 달라질 수 있으나, 본 실시예에서는 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)의 순서로 진행되는 것을 기준으로 한다.
먼저, 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)가 제 1 기준전압 예를 들어, 최대 방전전압으로 충전된 상태에서, 상기 제 1 방전 제어회로(221)는 제 1 전지(241)의 방전을 유도하며 이와 함께 제 1 전지(241)의 전압을 지속적으로 측정하여 측정된 전압이 제 2 기준전압 예를 들어, 최소 충전전압(2.8V)에 상응하면 상기 메인 제어부(280)의 제어 하에 제 1 전지(241)의 방전을 차단한다.
제 1 전지(241)의 방전이 차단된 상태에서, 상기 제 2 방전 제어회로(222)는 상기 제 2 전지(242)의 방전을 유도하며 제 1 방전 제어회로(221)와 마찬가지로 제 2 전지(242)의 전압을 지속적으로 측정하고 측정된 전압이 최소 충전전압에 상응하 게 되면 상기 메인 제어부(280)의 제어 하에 제 2 전지(242)의 방전을 차단한다.
제 2 전지(242)의 방전 차단 상태에서 제 3 방전 제어회로(223)에 의한 제 3 전지(243)의 방전 및 차단이 진행되며, 이후 제 4 방전 제어회로(224)에 의한 제 4 전지(244)의 방전 및 차단이 진행된다.
한편, 상술한 바와 같은 제 1 내지 제 4 전지(241)(242)(243)(244)의 방전에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 방전 제어회로(221)(222)(223)(224)는 상기 센서회로(250)의 구동신호에 의해 선택적으로 동작된다. 구체적으로, 상기 센서회로(250)에 의해 측정된 주위 환경의 조도가 일정 조도 이상이면 상기 제 1 내지 제 4 방전 제어회로(221)(222)(223)(224)는 동작이 정지되며, 주위 환경의 조도가 일정 조도 이하이면 상기 제 1 내지 제 4 방전 제어회로(221)(222)(223)(224)는 동작된다. 즉, 제 1 전지(241)의 방전이 차단되어 제 2 전지(242)의 방전이 진행된다하더라도 주위 환경의 조도가 일정 조도 이상이면 상기 센서회로(250)의 구동신호에 따라 상기 제 2 방전 제어회로(222)에 의해 제 2 전지(242)의 방전이 중단된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 충방전 제어장치의 구성 및 동작에 대해 설명하였는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 충방전 제어장치에는 상술한 바와 같은 구성요소 즉, 태양전지(210), 에너지 충방전 제어회로, 에너지 저장수단(240) 및 센서회로(250) 이외에 DC/DC 컨버터(260)와 발광부재(270)가 더 구비될 수 있다.
상기 DC/DC 컨버터(260)는 상기 에너지 저장수단(240)으로부터 방전된 전압 을 상기 발광부재(270)의 구동전압에 적합하도록 승압 또는 감압하는 역할을 수행하며, 상기 발광부재(270)는 상기 DC/DC 컨버터(260)로부터 입력되는 전력에 의해 발광되는 것으로서 일 실시예로 발광다이오드로 구성될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지 발광시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 충방전 제어장치의 블록 구성도.
도 3은 에너지 충방전 제어회로 및 에너지 저장수단의 상세 구성도.

Claims (7)

  1. 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지;
    상기 태양전지의 전기 에너지를 저장하며, 직렬 연결된 복수개의 전지로 구성되는 에너지 저장수단;
    상기 에너지 저장수단을 구성하는 각각의 전지의 전압을 측정하고, 측정된 전압이 제 1 기준전압보다 낮은 경우 태양전지의 전기 에너지가 상기 각각의 전지에 충전되도록 유도하며, 각각의 전지의 전압이 제 1 기준전압에 상응하면 상기 태양전지와의 전기적 연결을 단선시키는 에너지 충전 제어회로;
    상기 에너지 저장수단을 구성하는 각각의 전지의 전압을 측정하고, 측정된 전압이 제 2 기준전압보다 높은 경우 상기 각각의 전지의 방전을 유도하며, 상기 각각의 전지의 전압이 제 2 기준전압에 상응하면 각각의 전지의 방전을 차단하는 에너지 방전 제어회로; 및
    상기 에너지 충전 제어회로 및 상기 에너지 방전 제어회로로부터 측정된 각각의 전지의 전압을 입력받아 해당 전압을 제 1 기준전압 또는 제 2 기준전압과 비교하여 상기 에너지 충전 제어회로 및 상기 에너지 방전 제어회로의 동작을 선택적으로 제어하는 메인 제어부를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 1 기준전압은 최대 방전전압이며, 상기 제 2 기준전압은 최소 충전전압이며,
    상기 에너지 충전 제어회로 및 에너지 방전 제어회로는 상기 전지의 개수에 상응하는 충전 제어회로, 방전 제어회로로 구성되며,
    각각의 충전 제어회로, 방전 제어회로는 각각의 전지에 전기적으로 연결되며,
    상기 에너지 저장수단의 방전에 의해 발광되는 발광부재가 더 구비되며,
    상기 에너지 저장수단은 제 1 내지 제 4 전지로 구성되고,
    상기 에너지 충전 제어회로는 제 1 내지 제 4 충전 제어회로로 구성되며,
    상기 에너지 방전 제어회로는 제 1 내지 제 4 방전 제어회로로 구성되며,
    제 1 내지 제 4 전지가 직렬로 연결된 상태에서, 상기 제 1 내지 제 4 충전 제어회로에 의해 상기 제 1 내지 제 4 전지가 순차적으로 충전되며, 충전 완료된 특정 전지는 태양전지와 단선되며, 태양전지와 단선되는 전지의 수가 늘어날수록 에너지 저장수단의 충전 속도는 빠르게 되는 것을 특징으로 하는 태양에너지 충방전 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 주위의 조도를 측정하는 센서회로가 더 구비되며,
    상기 메인 제어부는 상기 센서회로로부터 입력되는 조도 신호가 일정 조도 이상이면 상기 에너지 방전 제어회로의 동작을 정지시키고, 조도 신호가 일정 조도 이하이면 상기 에너지 방전 제어회로를 동작시키는 것을 특징으로 하는 태양에너지 충방전 제어장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 전지는 LiFePO4 전지인 것을 특징으로 하는 태양에너지 충방전 제어장치.
  7. 삭제
KR1020090011548A 2009-02-12 2009-02-12 태양에너지 충방전 제어장치 KR101049403B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090011548A KR101049403B1 (ko) 2009-02-12 2009-02-12 태양에너지 충방전 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090011548A KR101049403B1 (ko) 2009-02-12 2009-02-12 태양에너지 충방전 제어장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100092261A KR20100092261A (ko) 2010-08-20
KR101049403B1 true KR101049403B1 (ko) 2011-07-14

Family

ID=42757175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090011548A KR101049403B1 (ko) 2009-02-12 2009-02-12 태양에너지 충방전 제어장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101049403B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014069843A1 (ko) * 2012-10-30 2014-05-08 주식회사 엘지화학 태양전지 조명장치 제어 시스템 및 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8854004B2 (en) 2011-01-12 2014-10-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Energy storage system and controlling method thereof
KR101238128B1 (ko) * 2012-06-01 2013-02-27 김윤중 일정하게 전원을 충전하는 독립형 태양광 충방전 시스템 및 이를 이용한 방법.
KR102081144B1 (ko) * 2019-09-10 2020-02-25 (주)국제정공 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템
KR102407640B1 (ko) * 2020-06-03 2022-06-13 디티아이코리아(주) 태양광 발전 및 저장 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030004617A (ko) * 2001-07-05 2003-01-15 엘지전자 주식회사 배터리와 그 배터리 충전 회로 및 방법
KR100451637B1 (ko) 2002-06-18 2004-10-08 오세광 충전용 배터리 관리기
KR20050117934A (ko) * 2004-06-11 2005-12-15 (주)엡스코어 태양전지 발광시스템
KR100878941B1 (ko) * 2007-08-16 2009-01-19 현대자동차주식회사 전기자동차 및 하이브리드자동차용 배터리 전압측정 및셀밸런싱 공용화 회로

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030004617A (ko) * 2001-07-05 2003-01-15 엘지전자 주식회사 배터리와 그 배터리 충전 회로 및 방법
KR100451637B1 (ko) 2002-06-18 2004-10-08 오세광 충전용 배터리 관리기
KR20050117934A (ko) * 2004-06-11 2005-12-15 (주)엡스코어 태양전지 발광시스템
KR100878941B1 (ko) * 2007-08-16 2009-01-19 현대자동차주식회사 전기자동차 및 하이브리드자동차용 배터리 전압측정 및셀밸런싱 공용화 회로

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014069843A1 (ko) * 2012-10-30 2014-05-08 주식회사 엘지화학 태양전지 조명장치 제어 시스템 및 방법
US8896233B2 (en) 2012-10-30 2014-11-25 Lg Chem, Ltd. System and method for controlling solar cell lighting apparatus
EP2866530A4 (en) * 2012-10-30 2016-06-29 Lg Chemical Ltd SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A SOLAR CELL LIGHTING DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100092261A (ko) 2010-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2384530B1 (en) Charge equalization apparatus for series-connected battery string using regulated voltage source
US8354825B2 (en) Two-stage charge equalization method and apparatus for series-connected battery string
CN102301560B (zh) 用于串联连接的电池组的均衡充电设备及方法
US7567062B2 (en) Charging circuit
EP2806525A2 (en) Battery management system
US10052967B2 (en) Electric voltage system and method for distributing electrical power in an electric voltage system
KR101049403B1 (ko) 태양에너지 충방전 제어장치
KR20130082240A (ko) 슈퍼캐패시터 및 재충전배터리의 충방전 제어장치
KR101718009B1 (ko) 슈퍼커패시터와 재충전배터리를 이용한 발광장치
KR20160115385A (ko) 전자장치의 전원을 제어하는 방법 및 장치
US10693311B2 (en) Charging device
US20200346559A1 (en) Method for operating an electrical energy storage device for a motor vehicle, and corresponding energy storage device
KR20160125205A (ko) 모듈형 능동 셀밸런싱 장치, 모듈형 배터리 블록, 배터리 팩, 및 에너지 저장 시스템
JP4137842B2 (ja) 二次電池の容量均等化装置
EP2980953A2 (en) Quick low-voltage rechargeable battery
KR101969301B1 (ko) Dc 전력 계통용 배터리 충방전 제어 장치
KR102025287B1 (ko) 충전 제어 장치 및 방법
KR101022168B1 (ko) 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법
KR101292522B1 (ko) 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치, 조명등 시스템 및 그 제어방법
CN103607023A (zh) 光伏发电系统充电控制方法
KR101525941B1 (ko) 배터리 충전 회로
CN218735088U (zh) 多模式充电应急灯电路及照明设备
KR20130021555A (ko) 다수의 배터리병렬연결방법 및 장치.
CN210297325U (zh) 具有过充保护的充电显示电路
RU95191U1 (ru) Автономная система электроснабжения с секционированной солнечной батареей

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
S901 Examination by remand of revocation
E902 Notification of reason for refusal
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140704

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150708

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee