KR101071295B1 - 스마트 ｌｅｄ 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템 및 방법, 스마트 ｌｅｄ 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치 및 그 장치의 구동 방법 - Google Patents
스마트 ｌｅｄ 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템 및 방법, 스마트 ｌｅｄ 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치 및 그 장치의 구동 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 실시예는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템 및 방법, 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치 및 그 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템은 태양 광 또는 풍력 발전과 같은 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 제1 배터리에 저장하고, 상기 제1 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제1 램프를 구동하며, 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장시 상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하여 상기 제1 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장하는 제1 전력공급장치; 및 상기 제1 전력공급장치로부터 제공되는 전력을 변환하여 제2 배터리에 저장하고, 상기 제2 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제2 램프를 구동하며, 상기 제2 배터리의 방전시 상기 제2 배터리의 잔류 용량을 측정하여 측정 결과에 따라 상기 제1 전력공급장치로 전력공급을 요청하고, 상기 제1 전력공급장치가 상기 요청에 따른 전력공급시 상기 예측 결과에 의한 상기 전력을 제공받아 상기 제2 배터리에 저장하는 제2 전력공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명의 실시예는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템 및 방법, 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치 및 그 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 예컨대 태양 광이나 풍력 발전을 이용해 동작하는 하이브리드 가로등과 그 하이브리드 가로등 이외의 가로등으로서 가령 LED 가로등을 연동하여 운용할 수 있는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템 및 방법, 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치 및 그 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
이하의 부분에서 기술되는 내용은 본 발명의 실시예와 관련되는 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아님을 밝혀둔다.
일반적으로 도로 조명등은 보행자 및 차량 운전자의 시야를 확실하게 하여 사고 및 범죄 등의 위험을 예방하고, 안전하고 쾌적한 통행을 할 수 있도록 한다. 이러한 도로 조명등은 거리의 조명이나 교통의 안전 또는 미관 등을 위하여 길가를 따라 설치해 놓은 가로등과, 어두워서 범죄나 사고가 발생할 염려가 있는 지역에 안전을 위하여 설치하는 보안등으로 나누어지는데, 가로등은 설치높이가 통상 8 - 12 m이고, 보안등은 통상 8 m 이하이다.
도 1은 일반적인 가로등을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 가로등은 차도 외측 경계 부분에 고정되어 설치되는 지주(100), 지주(100)의 상단에서 차도 측으로 길게 연장되어 형성되는 지지암(110) 및 지지암(110)의 선단에 위치하고 내부에 램프(미도시)를 구비하는 가로등 헤드(120)로 구성된다.
여기서, 가로등에 사용되는 램프로는 고압수은등(高壓水銀燈), 형광등, 나트륨등, 전구(電球), 발광다이오드(LED) 등이 사용되나 현재 에너지 절감 및 효율적인 측면에서 LED를 사용하는 기술 개발이 확산되고 있다.
그리고, 가로등에서 LED의 구동을 위해 전원을 인가해 주는 컨버터는 통상적으로 지주(100)의 하부에 설치되어 있고, LED와 컨버터 사이는 지주(100)의 높이에 따라 약 10 m 정도의 거리를 유지하고 있다.
이와 같은 컨버터를 포함하는 통상의 램프구동부는 110 ~ 220 V의 상용전원을 아날로그 방식, 즉 정류 회로, 평활 회로 및 풀 브리지 회로 등을 통해 전압을 변환하여 램프를 구동하고, 더 나아가 램프 구동시 과전류 또는 과전압을 검출하여 검출 결과에 따라 램프를 온·오프 구동하는 방식으로 이루어질 수 있다.
그런데 종래의 램프구동부는 램프를 구동하기 위하여 반드시 AC 전원을 사용해야 하기 때문에 발전소 등의 문제가 발생하는 경우 전력 공급에 문제가 생길 수 있고, 전력 이용에 따른 비용이 발생하게 되며, 전원을 공급하는 선로 즉 전선이 노후되어 문제가 발생하는 경우 누전 등에 의한 화재가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예는 가령 LED 가로등으로 전력을 공급하는 전력공급원으로서 하이브리드 가로등을 이용하고, 이와 같이 하이브리드 가로등과 LED 가로등의 연동시 전력을 효율적으로 관리할 수 있는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템 및 방법, 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치 및 그 장치의 구동 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템은 태양 광 또는 풍력 발전과 같은 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 제1 배터리에 저장하고, 상기 제1 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제1 램프를 구동하며, 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장시 상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하여 상기 제1 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장하는 제1 전력공급장치; 및 상기 제1 전력공급장치로부터 제공되는 전력을 변환하여 제2 배터리에 저장하고, 상기 제2 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제2 램프를 구동하며, 상기 제2 배터리의 방전시 상기 제2 배터리의 잔류 용량을 측정하여 측정 결과에 따라 상기 제1 전력공급장치로 전력공급을 요청하고, 상기 제1 전력공급장치가 상기 요청에 따른 전력공급시 상기 예측 결과에 의한 상기 전력을 제공받아 상기 제2 배터리에 저장하는 제2 전력공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치는 전력 저장을 위한 배터리를 포함하고, 태양 광 또는 풍력 발전과 같은 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 상기 배터리에 저장하는 전력관리부; 상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부의 측정 결과에 따라 상기 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 배터리에 저장하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치는 전력 저장을 위한 배터리를 포함하고, 태양 광 또는 풍력 발전과 같은 발전 방식에 따라 발생되는 전력의 공급 요청에 따라 제공되는 전력을 변환하여 상기 배터리에 저장하는 전력관리부; 램프 구동을 위한 상기 배터리의 전력 방전시 상기 배터리의 잔류 용량을 검출하여 검출 결과를 출력하는 센싱부; 및 상기 검출 결과에 따라 상기 전력에 대한 공급을 요청하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 방법은 태양 광 또는 풍력 발전과 같은 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 제1 배터리에 저장하고, 상기 제1 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제1 램프를 구동하며, 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장시 상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하여 상기 제1 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장하는 단계; 및 상기 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 제공받아 변환하여 제2 배터리에 저장하고, 상기 제2 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제2 램프를 구동하며, 상기 제2 배터리의 전력 방전시 상기 제2 배터리의 잔류 용량을 측정하여 측정 결과에 따라 상기 발전 방식에 의한 전력의 공급을 요청하고, 상기 요청에 따른 전력공급시 상기 예측 결과에 따른 상기 전력을 제공받아 상기 제2 배터리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치의 구동 방법은 태양 광 또는 풍력 발전과 같은 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 배터리에 저장하는 단계; 상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하는 단계; 및 측정 결과에 따라 상기 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용하여 상기 배터리에 전력을 저장하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치의 구동 방법은 태양 광 또는 풍력 발전과 같은 발전 방식에 의해 발생되는 전력의 공급 요청에 따라 제공되는 전력을 변환하여 배터리에 저장하는 단계; 램프 구동을 위한 상기 배터리의 전력 방전시 상기 배터리에 잔류하는 잔류 용량을 검출하여 검출 결과를 생성하는 단계; 및 상기 검출 결과에 따라 상기 전력의 공급을 요청하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 태양 광 및 풍력 발전을 이용하는 하이브리드 가로등을 가령 하이브리드 가로등의 주변에 설치되어 있는 LED 가로등의 전력원으로 사용할 수 있기 때문에 전력 이용에 따른 비용이 발생하지 않을 것이다.
또한 전력원으로 동작하는 하이브리드 가로등을 주변의 LED 가로등과 비교적 근접하여 설치할 수 있기 때문에 종래 대비 선로 매설 또는 연결 구간이 짧아져 누전 등에 의한 화재 발생 확률을 줄일 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 가로등을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템을 도식화하여 나타내는 도면,
도 3은 도 2의 제1 전력공급장치 및 제2 전력공급장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 4는 도 2의 시스템의 운용 과정을 나타내는 도면,
도 5는 도 3의 제1 전력공급장치의 구동 과정을 나타내는 도면,
도 6은 도 3의 제2 전력공급장치의 구동 과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템을 도식화하여 나타내는 도면,
도 3은 도 2의 제1 전력공급장치 및 제2 전력공급장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 4는 도 2의 시스템의 운용 과정을 나타내는 도면,
도 5는 도 3의 제1 전력공급장치의 구동 과정을 나타내는 도면,
도 6은 도 3의 제2 전력공급장치의 구동 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템을 도식화하여 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 제1 전력공급장치 및 제2 전력공급장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템은 제1 전력공급장치(209) 및 제2 전력공급장치(215)를 포함하며, 예를 들어 태양 광 및 풍력 발전을 이용하는 하이브리드 가로등(200)의 제1 램프와 LED 가로등(210) 등의 제2 램프를 더 포함할 수 있다. 더 나아가, 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템은 관리 컴퓨터(미도시)를 더 포함할 수 있을 것이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 가로등(200)은 지주(201), 가로등 헤드(203), 태양 광 발전부(205), 풍력 발전부(207)를 포함하며, 제1 전력공급장치(209)를 더 포함한다. 또한, 하이브리드 가로등(200)은 전력공급과 관련해 LED 가로등(210)과 통신을 수행하기 위한 통신모듈 및 안테나를 더 포함할 수 있다.
여기서, 지주(201)는 거리나 공원 등의 특정 장소에 가로등을 설치하기 위한 기둥 역할을 하며, 가로등 헤드(203)는 지주(201)에서 연장되는 지지암(미표기)에 구비되고 제1 전력공급장치(209)로부터 전력을 제공받아 발광하는 제1 램프를 포함한다. 이때, 제1 램프에는 고압수은등, 형광등, 나트륨등, 전구, LED 등이 사용될 수 있다. 또한 태양 광 발전부(205)는 태양 광을 수광하여 전력을 발생하기 위한 태양광 발전 모듈을 포함하며, 풍력 발전부(207)는 풍력을 이용해 터빈을 움직여 전력을 발생하는 풍력발전 모듈을 포함할 수 있다.
그리고 제1 전력공급장치(209)는 태양 광 발전부(205) 및 풍력 발전부(207)를 통해 발생되는 전력을 제공받아 변환 및 저장하고, 저장된 전력을 하이브리드 가로등(200)의 제1 램프에 제공한다. 또한 제1 전력공급장치(209)는 가령 LED 가로등(210)의 제2 전력공급장치(215)로부터 요청이 있을 때, 태양 광 발전부(205) 및 풍력 발전부(207)를 통해 발생되는 전력을 제2 전력공급장치(215)로 제공해 준다. 물론, 제1 전력공급장치(209)에서 별도의 배터리에 잉여 전력을 저장해 두었다면 제1 전력공급장치(209)는 별도의 배터리에 저장해 둔 전력을 제공해 줄 수도 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 이에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
위의 기능을 수행하기 위하여 제1 전력공급장치(209)는 도 3에 도시된 바와 같이, 측정부(301), 제1 제어부(305) 및 제1 전력관리부(311, 313)를 포함할 수 있으며, 제1 통신모듈(303), 메모리부(307), 제1 충전기 선택부(309) 및 제1 전환스위칭부(315)의 일부 또는 전부를 더 포함할 수 있을 것이다.
측정부(301)는 태양 광 발전부(205) 및 풍력 발전부(207)에서 이루어지는 발전 상태 등을 측정하여 발전 관련 정보를 생성한다. 다시 말해, 태양 광 발전부(205)를 통해서는 전압, 전류, 광량, 온도 등을 측정하고, 풍력 발전부(207)를 통해서는 풍력 터빈의 속도를 측정한 후 측정된 값은 메모리부(307)에 저장할 수 있다. 이와 같이 측정된 값은 제1 전력관리부(311, 313) 내 배터리(313) 또는 LED 가로등(210)의 제2 전력관리부(323, 325) 내 배터리(325)에 얼마만큼의 전력을 충전하면 되는지에 관련될 수 있다. 예를 들어, 태양 광 발전부(205)에서 발생하는 광량은 기후 조건에 따라 다르므로 광량이 적으면 제1 제어부(305)는 그만큼 오랜 시간 동안 충전을 진행하게 될 것이고, 풍력 발전부(207)에서 풍력 터빈의 속도가 느리면 이 또한 충전 시간이 오래 걸리게 된다. 또한 측정부(301)는 제1 전력관리부(311, 313) 내의 배터리(313)에 충전되는 전력의 충전량이나 방전시에는 잔류 용량을 측정한 후 제1 제어부(305)로 측정 결과를 제공할 수도 있을 것이다. 이에 따라 제1 제어부(305)는 측정부(301)에서 측정되는 측정값에 따라 충전 시간을 조절하여 제1 전력관리부(311, 313) 및 제2 전력관리부(323, 325)의 배터리(313, 325)에 전력을 충전할 수 있게 된다.
제1 통신모듈(303)은 제1 전력관리부(311, 313)의 배터리(313)에 완전 충전이 이루어진 경우, 완전 충전이 이루어졌음을 알리는 신호를 제1 제어부(305)로부터 제공받아 안테나를 통해 제2 통신모듈(333)로 전송할 수 있다. 그 결과 제2 제어부(331)는 관련 정보를 제2 통신모듈(333)을 통해 수신하게 된다. 그리고, 제1 통신모듈(303)은 완전 충전에 대한 응답 신호를 제2 통신모듈(333)로부터 수신하여 제1 제어부(305)에 제공할 수 있다. 또한 제1 통신모듈(303)은 제2 제어부(331)에서 전력공급을 요청할 때 이에 대한 신호를 제2 통신모듈(333)을 통해 수신하여 제1 제어부(305)에 제공하고, 요청에 대한 응답 신호를 다시 제2 통신모듈(333)과의 통신에 의해 제2 제어부(331)로 전송할 수 있다.
제1 제어부(305)는 제1 전력공급장치(209)에서 이루어지는 신호 전반을 제어한다. 다시 말해, 제1 제어부(305)는 태양 광 발전부(205) 및 풍력 발전부(207)에서 제1 충전기 선택부(309)로 공급되는 전력의 경로를 제어한다. 그 결과, 예컨대 제1 제어부(305)에 의해 선택된 경로의 충전기 1(311a)을 통해 전력 변환이 이루어지게 되고, 변환된 전력은 해당 충전기 1(311a)에 연결되는 배터리 1(313a)로 저장된다. 충전기 2(311b) 및 배터리 2(313b)의 전력 충전 과정도 물론 마찬가지이다. 이후 제1 제어부(305)는 제1 전환스위칭부(315)를 제어하여 배터리(313)에 저장된 전력을 하이브리드 가로등(200)의 제1 램프로 제공하게 된다. 또한 제1 제어부(305)는 제1 전력관리부(311, 313)의 배터리(313)에 완전 충전이 이루어진 경우 이를 제1 통신모듈(303)을 경유해 제2 제어부(331)에 알려 완전 충전에 관련된 응답 신호를 수신한다. 나아가, 하이브리드 가로등(200)에 구비되는 제1 통신모듈(303)을 통해 제공되는 제2 제어부(331)로부터의 전력공급 요청 신호를 수신하여 요청에 따라 제1 전환스위칭부(315)를 제어하여 태양 광 발전부(205) 및 풍력 발전부(207)에서 제공하는 전력을 제2 충전기 선택부(321)로 제공할 수 있다. 이때 제1 제어부(305)는 다시 제1 통신모듈(303)을 통해 요청에 따른 전력을 공급하였음을 제2 제어부(331)에 알릴 수 있다.
메모리부(307)는 측정부(301)에서 측정되는 값을 제1 제어부(305)의 제어 하에 저장할 수 있다. 그리고 저장해 둔 측정값을 이용하여 제1 제어부(305)가 제1 전력관리부(311, 313)의 배터리(313) 또는 제2 전력관리부(323, 325)의 배터리(325)에 전력을 충전하기 위한 충전 시간을 예측 계산할 수 있도록 한다. 여기서, 예측 계산이란 가령 제1 제어부(305)가 풍력 터빈의 속도를 측정하였다면 그 속도값을 이용해 충전 시간을 개략적으로 산정하는 것을 의미할 수 있다. 그러나, 만약 메모리부(307)에 충전 시간을 위한 기준값을 기저장하고 있다면, 이의 경우에는 제1 제어부(305)가 측정부(301)에서 측정된 측정값과 메모리부(307)에 저장된 기준값을 비교 혹은 대조하는 방식으로 비교 결과에 따라 충전 시간을 조절하는 것도 얼마든지 가능할 수 있을 것이다. 예를 들어, 룩업 테이블 형태로서 풍력 터빈의 속도가 특정 범위에 있을 때 그 범위에 해당하는 시간만큼만 충전을 수행할 수 있도록 하는 것이다. 이의 관점에서 메모리부(307)는 또한 태양 광 발전에 의한 온도, 전압, 광량 등에 대한 측정값뿐 아니라 기준값을 기저장하고 이를 이용하는 것도 얼마든지 가능할 수 있을 것이다.
제1 충전기 선택부(309)는 스위칭소자들을 포함할 수 있는데, 가령 N채널 MOS FET와 P채널 MOS FET를 대칭되게 배치하여 서로 번갈아 가며 구동되는 상보회로를 포함할 수 있다. 이에 따라 제1 충전기 선택부(309)는 제1 제어부(305)의 제어 하에 스위칭소자들을 온/오프 구동시켜 태양 광 발전부(205) 및 풍력 발전부(207)에서 제공되는 전력의 경로를 설정한다. 여기서, 설정은 해당 경로의 스위칭소자들을 선택하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 충전기 선택부(309)는 제1 제어부(305)의 제어 하에 충전기 1(311a)의 경로를 선택하여 배터리 1(313a)에 전력을 저장할 수 있도록 하고, 배터리 1(313a)에 전력이 완전 충전되면, 이어 충전기 2(311b)의 경로를 선택하여 배터리 2(313b)에 전력을 저장하는 방식으로 경로를 설정할 수 있을 것이다.
제1 전력관리부(311, 313)의 충전기(311)는 컨버터 및 인버터 등의 전력 변환부를 포함하며, 인버터는 정류회로 또는 평활회로 등을 포함할 수 있다. 인버터는 예를 들어 풍력 발전부(207)의 터빈에 의해 발생하는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 역할을 수행할 수 있는데, 이를 위해 정류회로는 AC 전력을 반파 및 전파 정류시키고, 평활회로는 반파 또는 전파 정류된 전압을 완전한 직류 전압으로 생성한다. 또한 DC/DC 컨버터는 태양 광 발전부(205)에 의해 발생된 전력의 레벨을 업 또는 다운시켜 생성할 수 있을 것이다. 만약 컨버터 및 인버터와 같은 서로 다른 전력 변환부를 선택해야 하는 경우라면 제1 제어부(305)는 태양 광 발전부(205)가 가동되는지 혹은 풍력 발전부(207)가 가동되는지를 판단하여 제1 충전기 선택부(309)를 제어하게 될 것이다. 한편, 배터리(313)는 충전기(311)를 통해 제공된 전력을 저장하고, 저장된 전력을 제1 전환스위칭부(315)의 경로를 통해 하이브리드 가로등(200)의 제1 램프로 방전한다.
제1 전환스위칭부(315)는 스위칭소자들을 또한 포함할 수 있으며, 제1 제어부(305)의 제어 하에 하이브리드 가로등(200)의 제1 램프를 구동시키기 위한 경로를 오픈시키거나, LED 가로등(210)으로부터 전력공급 요청이 있는 경우 제2 충전기 선택부(321)와 연결되는 경로를 오픈시켜 태양 광 발전부(205) 또는 풍력 발전부(207)로부터의 전력을 제공하게 된다. 또한 제1 전환스위칭부(315)는 별도의 제어 과정을 필요로 하지 않을 수도 있지만 가령 제1 제어부(305)의 제어 하에 제1 전력관리부(311, 313)의 배터리(313)와 측정부(301) 간 경로를 오픈시켜 측정부(301)에서 배터리(313)의 충전량 또는 잔량을 측정하여 관련 정보를 제1 제어부(305)에 제공할 수 있도록 한다.
한편, LED 가로등(210)은 지주(211), 가로등 헤드(213)를 포함하며, 램프 구동부로서 제2 전력공급장치(215)를 더 포함할 수 있다.
여기서, LED 가로등(210), 더 정확하게는 지주(211)는 하이브리드 가로등(200)에 인접하여 설치될 수 있다. 도 2 및 도 3에서 볼 때, LED 가로등(210)은 본 발명의 실시예에 따라 하이브리드 가로등(200)으로부터 전력을 제공받아 저장한 후 이를 제2 램프의 구동에 사용할 수 있다. 물론, LED 가로등(210)은 가령 하이브리드 가로등(200)에 문제가 발생한 경우 AC 전력을 제공받아 DC 전력으로 변환하여 다양한 방식으로 가로등 헤드(213) 내의 제2 램프를 구동할 수도 있을 것이다.
제2 전력공급장치(215)는 하이브리드 가로등(200)에서 제공하는 전력을 이용하여 제2 램프를 구동하기 위한 제2 전력관리부(323, 325), 센싱부(329) 및 제2 제어부(331)를 포함하며, 제2 충전기 선택부(321), 제2 전환스위칭부(327) 및 제2 통신모듈(333)의 일부 또는 전부를 더 포함할 수 있을 것이다.
제2 충전기 선택부(321)는 제1 제어부(305)의 제어 하에 제공될 수 있는 제1 전력공급장치(209)의 태양 광 발전부(205) 또는 풍력 발전부(207)에 의해 발생된 전력을 제공받으며, 제2 제어부(331)의 제어 하에 제1 전력공급장치(209)에서 제공한 전력을 제2 전력관리부(323, 325) 내의 배터리(325)에 저장할 수 있도록 한다. 예를 들어, 제2 전력관리부(323, 325)의 배터리 1(325a) 및 배터리 2(325b)에 모두 충전이 이루어져야 하는 경우라면 제2 충전기 선택부(321)는 제2 전력관리부(323, 325)의 충전기 1(323a) 및 충전기 2(323b)의 경로를 순차적으로 선택하여 전력을 저장할 수 있게 한다. 만약, 배터리 1(325a)이 완전히 방전된 상태이고, 배터리 2(325b)에서 현재 방전 상태에 있다면 이의 경우 제2 충전기 선택부(321)는 제2 제어부(331)의 제어 하에 충전기 1(323a)의 경로만을 오픈시켜 배터리 1(325a)을 충전시킬 수 있다.
제2 전력관리부(323, 325)의 충전기(323) 및 배터리(325)의 구성 및 기능은 제1 전력관리부(311, 313)의 구성 및 기능과 크게 다르지 않다. 다만, LED 가로등(210)은 하이브리드 가로등(200)을 통해 전력을 공급받지 못할 경우, 110 ~ 220 V의 상용전원을 DC로 변환하여 배터리(325)에 전력을 저장시키기 위한 구성을 더 포함할 수 있을 것이다. 이를 위하여 충전기(323)는 제2 제어부(331)의 제어에 따라 제2 충전기 선택부(321)에 의해 선택된 경로로 제공되는 AC 상용전원을 DC로 변환하고, 변환한 DC 전력을 배터리(325)에 저장할 수 있을 것이다.
제2 전환스위칭부(327)는 스위칭소자들을 포함하며, 제2 제어부(331)의 제어 하에 스위칭소자들을 온/오프 구동시켜 제2 전력관리부(323, 325)의 배터리(325)에 저장된 전력을 LED 가로등(210)의 제2 램프로 제공하도록 한다. 또한 제2 전환스위칭부(327)는 반드시 제어를 필요로 하는 것은 아니지만 가령 제2 제어부(331)의 제어 하에 제2 전력관리부(323, 325)의 배터리(325)와 센싱부(329) 간 경로를 오픈시켜 배터리(325)에 남아있는 용량이 얼마나 되는지 센싱부(329)에서 측정될 수 있도록 한다.
센싱부(329)는 가령 제2 제어부(331)의 제어 하에 제2 전력관리부(323, 325)의 배터리(325)와 센싱부(329) 간 경로가 오픈될 때, 제2 전력관리부(323, 325)의 배터리 1(325a)과 배터리 2(325b)의 잔류 용량이 얼마인지 검출한 후, 검출한 값은 제2 제어부(331)로 제공할 수 있다. 이의 기능을 수행하기 위해 센싱부(329)는 예컨대 전압 트랜듀서, 컨버터 필터, 다이오드 클램프 회로 등을 포함할 수 있을 것이다. 이때 검출 전압은 직류 전압으로서 컨버터 필터로 입력된다.
제2 제어부(331)는 제2 전력공급장치(215)의 초기화 모드 수행시 제2 전력관리부(323, 325)의 배터리(325)에 전력을 최초 충전하기 위하여 제1 제어부(305)의 명령에 따라 배터리(325)에 전력을 충전하는 과정을 수행한다. 이후 충전이 완료되면 제2 제어부(331)는 제2 전환스위칭부(327)를 제어하여 배터리(325)에 저장된 전력을 LED 가로등(210)의 제2 램프로 제공하도록 한다. 이와 같이 방전이 이루어지는 경우, 제2 제어부(331)는 센싱부(329)를 통해 배터리(325)의 방전 상태, 즉 잔류 용량을 검출하여 재충전이 필요한 경우에는 제2 통신모듈(333)을 통해 제1 제어부(305)로 전력공급을 요청하며, 요청에 따른 응답 신호를 수신하여 해당 응답 신호에 근거해 충전이 요청된 배터리(325)에 전력을 충전하게 된다.
제2 통신모듈(333)은 제1 전력공급장치(209)의 제1 통신모듈(303)과 다르지 않다. 제1 통신모듈(303)이 근거리통신모듈로 구성될 경우, 제2 통신모듈(333) 또한 근거리통신모듈로 구성되는 것이 바람직하며, CDMA나 WCDMA 통신을 이용하는 경우라면 이를 위한 통신모듈의 구성을 갖는 것이 바람직하다. 만약, 무선이 아닌 유선을 이용하는 경우라 하더라도 통신모듈이 필요하다면 이에 적합하게 변형되어 사용될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 제1 통신모듈(303)을 포함하여 제2 통신모듈(333)을 어떻게 구성하는지에 대하여 특별히 한정하지는 않을 것이다.
한편, 관리 컴퓨터는 도면에 도시하지는 않았지만 하이브리드 가로등(200) 및 LED 가로등(210)을 관리하는 관공서 등에 설치될 수 있다. 제1 전력공급장치(209)의 제1 제어부(305) 및 제2 전력공급장치(215)의 제2 제어부(331)에 각각 접속하여 하이브리드 가로등(200) 및 LED 가로등(210)의 상태를 관리할 수 있으며, 제1 전력관리부(311, 313) 내 배터리(313)의 잔류 용량 및 제2 전력관리부(323, 325) 내 배터리(325)의 잔류 용량에 관련되는 정보를 모니터링 할 수 있다. 예컨대, 하이브리드 가로등(200) 및 LED 가로등(210)의 상태를 관리하는 과정에서 고장이 발생하였다면 수리가 이루어지도록 관리자에게 이를 알릴 수 있고, 잔류 용량 정보에 근거하여 하이브리드 가로등(200) 및 LED 가로등(210)의 초기화를 진행시킬 수도 있을 것이다.
설명의 편의상 지금까지는 도 3을 참조하여 하이브리드 가로등(200)과 하나의 LED 가로등(210) 간 구동 과정 혹은 신호처리 과정을 살펴보았다. 그러나, 실질적으로 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 가로등(200)은 하나의 LED 가로등(210)만을 제어하는 것이 아니라 복수의 LED 가로등(210)을 제어하는 것이 바람직하므로, 이의 경우 하이브리드 가로등(200)은 복수의 LED 가로등(210)으로부터 전력공급을 위한 요청이 있을 때, 가령 요청 순서에 따라 하나의 LED 가로등(210)에 대하여 전력공급을 진행하고, 나머지 LED 가로등(210)은 대기 상태를 유지하였다가 다시 전력을 공급하는 방식으로 시스템을 운용할 수 있을 것이다.
도 4는 도 2의 시스템의 운용 과정을 나타내는 도면이다.
도 4를 도 2 및 도 3과 함께 참조하면, LED 가로등 1 및 2(210)는 제2 전력공급장치(215) 내 배터리(325)의 잔류 용량을 점검하여, 충전이 필요하다고 판단될 때, 하이브리드 가로등(200)으로 충전을 각각 요청한다(S401, S403).
하이브리드 가로등(200)은 이와 같이 복수의 LED 가로등(210)으로부터 전력공급이 요청될 때, 가령 우선 순위에 따라 LED 가로등 1(210)에 먼저 충전을 시작하기 위한 충전시작 신호를 전송하고, LED 가로등 2(210)에는 대기를 명령한다(S405, S407).
이후, 하이브리드 가로등(200)은 LED 가로등 1(210)과의 연결 상태를 계속해서 유지한 상태에서 LED 가로등 1(210)의 충전이 완료되면 충전완료 신호를 수신한다(S409).
이어 하이브리드 가로등(200)은 LED 가로등 1(210)에서 전송한 충전완료 신호에 대한 응답 신호로서 방전을 진행해도 좋다는 방전요청 명령을 진행할 수 있다(S411). 이에 따라 LED 가로등 1(210)은 제2 램프를 구동시키게 된다.
또한 하이브리드 가로등(200)은 대기 중이던 LED 가로등 2(210)에 대한 충전을 진행하기 위하여 대기 모드의 해제를 위한 충전시각 명령을 전송한다(S413). 이와 같은 충전시각 명령에 근거해 LED 가로등 2(210)는 제2 전력공급장치(215) 내 배터리(325)에 전력을 충전하게 된다.
충전이 완료되면 이어 LED 가로등 2(210)는 하이브리드 가로등(200)으로 충전이 완료되었음을 알린다(S415).
이후 하이브리드 가로등(200)은 LED 가로등 2(210)로 방전을 요청할 수 있다(S417). 여기서, 방전을 요청한다는 것은 가령 하이브리드 가로등(200)이 LED 가로등 2(210)의 감시 상태, 즉 연결 상태를 종료함을 의미할 수 있다.
도 5는 도 3의 제1 전력공급장치의 구동 과정을 나타내는 도면이다.
도 5를 도 2 및 도 3과 함께 참조하면, 우선 하이브리드 가로등(200)의 제1 전력공급장치(209)가 시스템의 초기화 모드를 진행하는 경우라면 제1 전력관리부(311, 313) 내의 배터리(313)에 대한 충전 과정을 최초 진행하게 되고, 이어 제1 전력공급장치(209)는 LED 가로등(210)의 제2 전력관리부(323, 325) 내의 배터리(325)를 충전하기 위한 과정을 진행할 수 있다(S501).
만약, LED 가로등(210)의 제2 전력관리부(323, 325) 내의 배터리(325)에서 방전이 이루어진 경우, 하이브리드 가로등(200)의 제1 전력공급장치(209)는 LED 가로등(210)으로부터 전력공급을 요청받을 수 있는데, 예컨대 제1 전력공급장치(209)는 전력공급 요청 신호의 수신을 통해 어떤 LED 가로등(210)에서 전력공급 요청이 있었는지를 판단할 수 있다(S503). 판단 결과, 복수의 LED 가로등(210)으로부터 요청이 있었다면 가령 우선 순위에 따라 최초 요청된 LED 가로등(210)으로 전력을 공급하기 위하여 나머지 LED 가로등(210)은 대기 상태를 명령하게 된다.
이어, 제1 전력공급장치(209)는 전력공급을 요청한 해당 LED 가로등(210)으로 전력을 공급하기 위하여 풍력 또는 태양 광 발전을 선택하고 선택한 발전에 대한 발전 상태를 측정하여 전력공급을 요청한 해당 LED 가로등(210)으로 제공하기 위한 전력의 충전 시간을 예측할 수 있다(S505). 여기서, 발전 상태란 풍력 발전의 경우에는 가령 풍력 터빈의 속도를 의미할 수 있고, 태양 광 발전의 경우에는 전압, 전류, 광량, 온도 등을 의미할 수 있다. 또한 충전 시간의 예측이란 예측 시간을 산출하는 과정을 포함할 수 있다.
이와 같은 예측 결과에 따라 제1 전력공급장치(209)는 전력공급을 요청한 해당 LED 가로등(210)으로 전력을 공급할 수 있다(S507). 예를 들어, 풍력 터빈의 속도가 느리다면 그만큼 발전량이 적게 되므로 충전시간은 길어지게 될 것이고, 광량이 적거나 온도가 낮다면 그만큼 태양 광 발전이 지연되는 것이므로 이 또한 충전시간이 길어지게 된다. 이와 같은 점을 감안해 제1 전력공급장치(209)는 LED 가로등(210)의 제2 전력공급장치(215)로 전력을 공급하게 되는 것이다.
이의 과정에서 제1 전력공급장치(209)는 LED 가로등(210)으로부터 충전이 완료되었음을 수신하게 될 때, 전력 공급을 요청한 LED 가로등(210)으로의 전력 공급을 중단할 수 있을 것이다(S509). 이때, 충전 완료는 평균 전압의 범위를 기준으로 결정될 수 있을 것이다.
만약, 복수의 LED 가로등(210)으로부터 요청이 있어 대기 상태를 명령한 LED 가로등(210)이 있다면, 제1 전력공급장치(209)는 충전이 완료된 LED 가로등(210)으로의 전력 공급을 중단함과 동시에 대기 상태에 있던 LED 가로등(210)을 해제하여 전력을 충전하는 과정을 진행하게 된다.
도 6은 도 3의 제2 전력공급장치의 구동 과정을 나타내는 도면이다.
도 6을 도 2 및 도 3과 함께 참조하면, 제2 전력공급장치(215)는 초기화 모드 진행시 제1 전력공급장치(209)로부터 제공하는 전력을 제공받아 제2 전력관리부(323, 325) 내의 배터리(325)에 충전하는 과정을 진행하게 된다(S601).
이의 과정에서 제2 전력공급장치(215)는 배터리(325)의 충전 과정이 완료되었는지 판단하고, 판단 결과에 따라 충전 과정을 중단할 수 있다(S603). 예를 들어, 평균 전압이 충전 완료의 기준으로 이용된다면 제2 전력공급장치(215)는 배터리(325)에 충전되는 전력이 평균 전압의 범위를 벗어나는지 판단할 수 있다.
또한 제2 전력공급장치(215)는 충전이 완료된 배터리(325)에 대하여 방전이 진행되면, 해당 배터리(325)의 잔류 용량이 얼마인지를 검출하고(S605), 검출 결과에 따라 하이브리드 가로등(200)의 제1 전력공급장치(209)로 전력 공급을 요청하게 된다(S607).
그리고 요청에 따라 제1 전력공급장치(209)에서 제공하는 전력을 수신하여 방전이 이루어진 해당 배터리(325)에 충전을 진행하게 된다(S609).
한편, 지금까지 본 발명의 실시예에서는 제1 전력공급장치(209) 및 제2 전력공급장치(215)가 각각의 제1 제어부(305) 및 제2 제어부(331)를 구비하여 각각의 전력관리부를 제어하는 것을 기술하였지만, 가령 제2 전력공급장치(215)의 제2 제어부(331)를 구성하지 않고, 제1 제어부(305)에서 제2 전력공급장치(215)를 제어하는 것도 얼마든지 가능할 수 있을 것이다. 이에 따라 제1 통신모듈(303) 및 제2 통신모듈(333)은 생략될 수 있다. 또한 제1 전력공급장치(209) 및 제2 전력공급장치(215) 간에는 무선통신이 아닌 유선통신을 통해 신호 처리가 이루어질 수도 있을 것이다. 이는 제1 통신모듈(303)과 제2 통신모듈(333)을 유선으로 서로 연결함으로써 이루어질 수 있다. 더 나아가서, 제1 전력공급장치(209)는 도 3을 참조해 볼 때 제1 전환스위칭부(315)와 제2 전환스위칭부(327)를 서로 연결함으로써 제1 전력관리부(311, 313) 내 배터리(313) 이외의 배터리에 별도로 저장해둔 전력을 제2 전환스위칭부(327)로 제공해 제2 전력관리부(323, 325) 내 배터리(325)에 전력을 저장시킨 후 제2 램프의 구동시 사용하거나, 배터리(325)에 저장 없이 바로 제2 램프로 제공하여 구동시킬 수도 있는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
그리고, 명세서상에 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템 및 방법, 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치 및 그 장치의 구동 방법에 적용 가능한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 태양 광 및 풍력 발전을 이용하는 하이브리드 가로등을 가령 하이브리드 가로등의 주변에 설치되어 있는 LED 가로등의 전력원으로 사용할 수 있기 때문에 전력 이용에 따른 비용이 발생하지 않을 것이다. 또한 전력원으로 동작하는 하이브리드 가로등을 주변의 LED 가로등과 비교적 근접하여 설치할 수 있기 때문에 종래 대비 선로 매설 또는 연결 구간이 짧아져 누전 등에 의한 화재 발생 확률을 줄일 수 있을 것이다.
100, 201, 211: 지주 110: 지지암
120, 203, 213: 가로등 헤드 200: 하이브리드 가로등
210: LED 가로등 205: 태양 광 발전부
207: 풍력 발전부 209: 제1 전력공급장치
215: 제2 전력공급장치 301: 측정부
303: 제1 통신모듈 305: 제1 제어부
307: 메모리부 309: 제1 충전기 선택부
311, 323: 충전기 313, 325: 배터리
315: 제1 전환스위칭부 321: 제2 충전기 선택부
327: 제2 전환스위칭부 329: 센싱부
331: 제2 제어부 333: 제2 통신모듈
120, 203, 213: 가로등 헤드 200: 하이브리드 가로등
210: LED 가로등 205: 태양 광 발전부
207: 풍력 발전부 209: 제1 전력공급장치
215: 제2 전력공급장치 301: 측정부
303: 제1 통신모듈 305: 제1 제어부
307: 메모리부 309: 제1 충전기 선택부
311, 323: 충전기 313, 325: 배터리
315: 제1 전환스위칭부 321: 제2 충전기 선택부
327: 제2 전환스위칭부 329: 센싱부
331: 제2 제어부 333: 제2 통신모듈
Claims (18)
- 태양 광 또는 풍력 발전을 포함하는 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 제1 배터리에 저장하고, 상기 제1 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제1 램프를 구동하며, 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장시 상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하여 상기 제1 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장하는 제1 전력공급장치; 및
상기 제1 전력공급장치로부터 제공되는 전력을 변환하여 제2 배터리에 저장하고, 상기 제2 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제2 램프를 구동하며, 상기 제2 배터리의 방전시 상기 제2 배터리의 잔류 용량을 측정하여 측정 결과에 따라 상기 제1 전력공급장치로 전력공급을 요청하고, 상기 제1 전력공급장치가 상기 요청에 따른 전력공급시 상기 예측 결과에 의한 상기 전력을 제공받아 상기 제2 배터리에 저장하는 제2 전력공급장치를
포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 전력공급장치는 상기 발전 상태의 측정을 위하여 상기 풍력 발전이 이루어지는 풍력 터빈의 속도를 측정하고, 상기 태양 광 발전이 이루어지는 전압, 전류, 온도, 광량의 일부 또는 전부를 측정하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제1 전력공급장치는 상기 풍력 터빈의 속도가 느린 경우 또는 상기 온도가 낮거나 상기 광량이 적은 경우 상기 충전 시간을 길게 예측하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제2 전력공급장치에서 상기 제1 전력공급장치로의 전력공급에 대한 요청은 무선통신에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 전력공급장치는 복수의 제2 전력공급장치에 연동하며,
상기 복수의 제2 전력공급장치로부터 전력공급에 대한 요청이 있는 경우, 상기 제1 전력공급장치는 하나의 제2 전력공급장치로 전력을 공급하는 동안 나머지의 제2 전력공급장치는 대기하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 시스템. - 전력 저장을 위한 배터리를 포함하고, 태양 광 또는 풍력 발전을 포함하는 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 상기 배터리에 저장하는 전력관리부;
상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하는 측정부; 및
상기 측정부의 측정 결과에 따라 상기 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 배터리에 저장하는 제어부를 포함하되,
상기 전력관리부는 상기 배터리에 연결되는 충전기를 포함하고, 충전기 선택부 및 전환스위칭부에 연동하며,
상기 충전기는 상기 전력을 변환하여 상기 배터리에 제공하고,
상기 충전기 선택부는 상기 충전기가 상기 전력관리부에 둘 이상 구비될 때, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 전력을 상기 충전기로 공급하는 경로를 제공하며,
상기 전환스위칭부는 상기 배터리에 저장된 전력을 상기 제어부의 제어 하에 출력하거나, 상기 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 제공받아 상기 제어부의 제어 하에 출력하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치. - 삭제
- 삭제
- 전력 저장을 위한 배터리를 포함하고, 태양 광 또는 풍력 발전을 포함하는 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 상기 배터리에 저장하는 전력관리부;
상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하는 측정부; 및
상기 측정부의 측정 결과에 따라 상기 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 배터리에 저장하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는 통신모듈에 연동하며,
상기 통신모듈은 상기 전력에 대한 공급을 요청하는 외부 장치로부터의 신호를 처리하여 상기 제어부에 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치. - 전력 저장을 위한 배터리를 포함하고, 태양 광 또는 풍력 발전을 포함하는 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 상기 배터리에 저장하는 전력관리부;
상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하는 측정부;
상기 측정부의 측정 결과에 따라 상기 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 배터리에 저장하는 제어부; 및
상기 예측 결과를 저장하거나, 상기 충전 시간에 대한 기준값을 저장하는 메모리부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 예측 결과를 상기 기준값과 비교하여 상기 충전 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치. - 전력 저장을 위한 배터리를 포함하고, 태양 광 또는 풍력 발전을 포함하는 발전 방식에 따라 발생되는 전력의 공급 요청에 따라 제공되는 전력을 변환하여 상기 배터리에 저장하는 전력관리부;
램프 구동을 위한 상기 배터리의 전력 방전시 상기 배터리의 잔류 용량을 검출하여 검출 결과를 출력하는 센싱부; 및
상기 검출 결과에 따라 상기 전력에 대한 공급을 요청하는 제어부를
포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치. - 제11항에 있어서,
상기 전력관리부는 상기 배터리에 연결되는 충전기를 포함하며,
상기 충전기는 상기 전력을 변환하여 상기 배터리에 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치. - 제12항에 있어서,
상기 전력관리부는 충전기 선택부 및 전환스위칭부에 연동하며,
상기 충전기 선택부는 상기 충전기가 상기 전력관리부에 둘 이상 구비될 때, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 전력을 상기 충전기로 공급하는 경로를 제공하고,
상기 전환스위칭부는 상기 배터리가 상기 전력관리부에 둘 이상 구비될 때, 상기 배터리에 저장된 전력을 상기 제어부의 제어에 따라 순차적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치. - 제11항에 있어서,
상기 제어부는 통신모듈에 연동하며,
상기 통신모듈은 상기 제어부의 제어 하에 상기 전력에 대한 공급을 요청하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치. - 태양 광 또는 풍력 발전을 포함하는 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 제1 배터리에 저장하고, 상기 제1 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제1 램프를 구동하며, 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장시 상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하여 상기 제1 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용해 상기 전력을 상기 제1 배터리에 저장하는 단계; 및
상기 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 제공받아 변환하여 제2 배터리에 저장하고, 상기 제2 배터리에 저장한 전력을 이용하여 제2 램프를 구동하며, 상기 제2 배터리의 전력 방전시 상기 제2 배터리의 잔류 용량을 측정하여 측정 결과에 따라 상기 발전 방식에 의한 전력의 공급을 요청하고, 상기 요청에 따른 전력공급시 상기 예측 결과에 따른 상기 전력을 제공받아 상기 제2 배터리에 저장하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 방법. - 태양 광 또는 풍력 발전을 포함하는 발전 방식에 따라 발생되는 전력을 변환하여 배터리에 저장하는 단계;
상기 발전 방식에서의 발전 상태를 측정하는 단계;
측정 결과에 따라 상기 배터리의 충전 시간을 예측하고, 예측 결과를 이용하여 상기 배터리에 전력을 저장하도록 제어하는 단계; 및
상기 예측 결과를 저장하거나, 상기 충전 시간에 대한 기준값을 저장하는 단계를 포함하되,
상기 제어하는 단계는 상기 예측 결과를 상기 기준값과 비교하여 상기 충전 시간을 결정하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치의 구동 방법. - 제16항에 있어서,
상기 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치의 구동 방법은,
외부 장치로부터 상기 발전 방식에 따른 전력의 공급 요청이 있는지를 판단하는 단계; 및
판단 결과에 따라 상기 예측 결과를 이용하여 상기 외부 장치로 전력을 공급하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치의 구동 방법. - 태양 광 또는 풍력 발전을 포함하는 발전 방식에 의해 발생되는 전력의 공급 요청에 따라 제공되는 전력을 변환하여 배터리에 저장하는 단계;
램프 구동을 위한 상기 배터리의 전력 방전시 상기 배터리에 잔류하는 잔류 용량을 검출하여 검출 결과를 생성하는 단계; 및
상기 검출 결과에 따라 상기 전력의 공급을 요청하도록 제어하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 LED 조명의 구동을 위한 신재생 에너지 융복합 전력 분배 장치의 구동 방법.
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