KR101106304B1 - 태양광 가로등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 가로등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격으로 제어되는 가로등의 램프에 소요되는 전력을 자체에 설치된 태양광전지판으로 구성된 발전 방식으로 자체적으로 충당하여 전원제어장치에 구성된 마이크로컨트롤러에 의해 태양광 전지판 전압, 전류, 축전지 전압 등을 검출하여 최대효율로 태양광 발전 전압을 축전지에 저장할 수 있도록 제어함으로서, 주간 및 야간을 판단하여 야간에 축전지에 저장된 전원을 부하에 공급하여 가로등의 램프를 점등시키고, 주간에는 부하를 차단하고 축전지 충전동작이 이루어지도록 제어하는 동시에 상용전원의 겸용으로 구동되는 태양광 가로등에 관한 것이다.

Description

태양광 가로등{Solar street lighting}
본 발명은 태양광 가로등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격으로 제어되는 가로등의 램프에 소요되는 전력을 자체에 설치된 태양광전지판으로 구성된 발전 방식으로 자체적으로 충당하여 전원제어장치에 구성된 마이크로컨트롤러에 의해 태양광 전지판 전압, 전류, 축전지 전압 등을 검출하여 최대효율로 태양광 발전 전압을 축전지에 저장할 수 있도록 제어함으로서, 주간 및 야간을 판단하여 야간에 축전지에 저장된 전원을 부하에 공급하여 가로등의 램프를 점등시키고, 주간에는 부하를 차단하고 축전지 충전동작이 이루어지도록 제어하는 동시에 상용전원의 겸용으로 구동되는 태양광 가로등에 관한 것이다.
통상적인 기존의 가로등은 일몰 이후 어두운 밤에 도로상의 자동차들이 안전하게 주행하고, 인도의 보행자를 보호하기 위해 설치되는데, 외부의 교류 전원을 공급받아 나트륨램프 또는 수은램프 등으로 조명하고 있다.
도시의 가로등은 상용전원을 용이하게 이용할 수 있어서, 전기를 공급하기 위한 공사비용과 설치비용이 소요되는 것을 제외하고 큰 문제가 없으나, 고속도로, 외곽도로, 농촌 및 산간도로 등에서는 외부 전원공급 자체가 용이하지 않아 자가발전 능력을 가진 가로등이 필요한데, 주간에 태양전지에 의해 발전을 하고, 이를 충전한 이차전지의 전원으로 나트륨 램프를 조명하는 방법이 개발되어 있다. 그러나 나트륨램프의 전력소모가 과다하여 동절기에 평균 10시간 이상을 조명하기 위해서는 대용량의 이차전지가 필요하며, 태양전지의 가격이 고가여서, 이차전지에 전기를 충전하기 위한 비용은 1와트 당 10달러를 상회 하는데, 이와 같은 높은 비용이 태양광발전에 의한 가로등을 범용화하는데 장벽이 되고 있다.
그리고 자가발전 방법으로 풍력발전기를 사용하거나, 태양광발전기와 풍력발전기를 함께 사용하는 것을 고려할 수 있는데, 이 또한 비용이 많이 소요된다.
나트륨램프를 사용하는 상용전력공급 가로등의 경우 전력선 설치 공사 비용을 제외하면 초기 설치비용은 매우 저렴하지만, 400와트의 전력을 하루 평균 10시간 1년 365일 5년간 누적사용하면 가로등 1개당 전력사용량7300kwh에 달하고, 공공전력요금이 가정용 및 산업용에 비해 1/3 이하로 저렴한 2006년기준 1kW당 70.73원인 KEPCO의 전력요금으로 51만6천320원에 달하는 비용을 지불 해야하고, 국가 전제적으로 막대한 비용이 소요되기 때문에 초기설치비용이 저렴해도 누적된 전력요금을 포함한 전체비용이 막대하게 소요된다.
상기한 나트륨램프를 그대로 사용하면서 전력공급만 태양전지와 축전지로 대체한 경우, 하루에 나트륨램프를 10시간 조명에 필요한 전력 3.5kwh를 발전하여 충전하기 위한 태양전지가격이 와트당 10달러를 상회하여 현재로서는 상용화가 어렵고, 12볼트 300암페어의 초대용량 축전지가 필요한데 설치할 공간이 부적절하거나 최근 개발된 니넬수소, 리튬이온, 리튬폴리머 등의 첨단 이차전지는 LEAD ACID 이차전지에 비해 3배 이상 고가이고, 대부분의 이차전지는 3년 주기로 교체해 주어야 제 성능을 발휘할 수 있어서 경제성이 없다. 특히 태양광발전에 의해서만 전력을 100% 충당할 경우, 동절기 또는 장마철 등 일사량이 최소일 때를 기준으로 이차전지를 설계하여야 하므로, 더욱 경제성이 떨어진다.
또한, 태양광 발전 전원만을 사용하는 기존의 태양광 발전 보안등은 4~6일의 부조일을 고려하여 전체 시스템을 설계해야 하기 때문에 결과적으로 1일 소비전력의 4~6배에 해당하는 태양광 발전용량 및 충전용량으로 설계해야 하는 문제점이 있다. 이에 비해, 본 발명의 시스템은 1일 소비전력에 해당하는 태양광 발전용량 및 충전용량으로 설계하여 적용하고, 궂은 날씨 등으로 인해 1일 소비전력을 모두 저장하지 못한 경우에만 저장된 전력을 모두 이용한 후 상용전원으로 자동절환되어 나머지 시간동안 부하를 구동하도록 함으로써 태양광 전지판, 축전지 등과 같은 태양광 발전 및 충전 부품의 용량을 줄여 전체적인 원가를 절감할 수 있도록 하는 시스템이다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 실현하기 위하여 원격 제어에 의하여 작동되고, 태양광발전으로 자체 발전 발광다이오드 가로등으로서, 소요전력을 최소화하고, 자가발전능력을 구비하고, 보안성이 확보된 원격제어가 가능한 태양광 가로등의 전원제어장치에 관한 것이다.
본 발명의 전원제어장치의 충전부에 충전할 전력을 생성 가능한 전력의 크기에 맞게 조절하여서, 생성 가능한 전력이 낮더라도 필요한 충전 전력을 분산시켜서 효과적으로 충전할 수 있는 태양광 가로등의 전원제어장치 및 전원제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 태양광 가로등의 등주가 견고한 조립구조를 가지기 위해 다수의 구획되는 다단의 분리구조를 가져 현장 시공시 운반에 용이하고, 가로등의 방향성을 조절할 수 있으며, 풍향에 의해 물리적인 회전을 방지하도록 하는 등주를 제공하는 또다른 목적이 있다.
본 발명은 지면에 수직으로 축설되는 등주와, 상기 등주의 상부 일측에서 외측으로 연계된 가로등과, 상기 등주 상단부에 설치된 태양광전지판과, 상기 태양광전지판의 발전에 의해 전력을 충전을 하도록 등주 하부 내부에 설치된 축전지와, 등주 하부 내부에 설치되어 상기 태양광전지판의 발전과 충전기의 전원을 제어하여 는 가로등에 형성된 LED램프에 전원을 공급하도록 하는 태양광 제어기로 구성되는 태양광 가로등에 있어서,
상기 태양광 제어기는,
저항 R13,16을 통해 태양광 전지판의 입력전류값을, 저항부의 저항 R14,17을 통해 축전지 전압값을, 저항부의 저항 R15,18을 통해 태양광 전지판의 입력전압값을 각각 검출하는 저항부와,
상기 저항부에서 검출된 값을 AD 컨버터 단자에 입력하고, 상기 입력된 각 파라미터의 값을 판단하여 동작모드를 결정하고, 상기 결정된 동작모드를 조명장치의 동작을 실행하도록 명령신호를 전달하는 마이크로컨트롤러와,
상기 마이크로컨크롤러와 연계되어 상기 입력된 각각의 파라미터의 값을 LCD 화면으로 표시하는 커넥터부와,
상기 태양광 전지판이 단자부 TM1에 연결되어 전류센서부를 통해 검출된 입력전류값이 상기 마이크로컨트롤러에 입력되어 축전지의 충전되는 전력을 제어하도록 하는 제1스위치부를 포함하여 구성되는 태양광 가로등을 제공한다.
한편, 상기 축전지의 전원을 마이크로컨트롤러의 명령에 의해 가로등의 LED램프에 전압을 승압시키는 전력변환장치가 더 포함되는 태양광 가로등을 제공한다.
한편, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 결정된 동작모드에 따라 단자부 TM3에 연결된 전원공급장치와의 연결을 제어하도록 하는 제2스위치부와,
상기 마이크로컨트롤러에 의해 축전지 충전전압을 검출하여, 검출된 축전지 전원이 과방전된 경우에는 마이크로컨트롤러로부터 전송되는 제어신호부에 의해 제어되는 상용전원부가 더 포함되는 태양광 가로등을 제공한다.
한편, 상기 상용전원부에는 상용전압 AC를 정류회로를 통해 DC로 변환시키는 정류회로부와, 상기 LED램프에 전달되는 전압의 역률을 높이기 위한 역률개선회로부를 포함하는 태양광 가로등을 제공한다.
한편, 상기 등주는 지면에 수직으로 설치되는 지지부와, 상기 지지부 상부에 연결되는 조립부와, 상기 조립부 상부에 연결되어 일측부에 가로등이 형성된 체결부로 분리/조립되는 구조를 가지되,
상기 지지부 상단면의 내주단에 중앙이 통공되며 등간격으로 제1볼트공이 형성된 판상의 안착커버가 일체로 형성되고,
상기 지지부의 안착커버에 면접되어 제1볼트공과 연통되어 볼트와 너트로 체결되도록 제2볼트공이 형성된 조립부 하단부의 외주단에 일체로 형성되어 외측으로 돌출된 판상의 링형 부착커버가 형성되는 태양광 가로등을 제공한다.
한편, 상기 조립부의 상단면과 연계되어 수직으로 돌출되어 체결부의 하부 내부로 삽입되며, 수직의 길이방향으로 형성되는 결속홈이 외주면에 소정의 등간격으로 형성된 부동부재를 더 포함하는 태양광 가로등을 제공한다.
한편, 상기 조립부의 상단면과 연계되어 수직으로 돌출되며, 외주면이 다수의 통공된 철망구조로 수평단면이 다각형으로 형성된 부동부재와,
상기 체결부의 하단면과 연계되어 체결부 내부에 형성되어 상기 부동부재가 삽입되도록 내측부에 다수의 통공된 철망구조로 수평 단면이 다각형을 가지는 내통이 형성되고, 상기 내통 외측부에 판상구조로 수평 단면이 다각형을 가지는 외통으로 구성되는 체결부재를 포함하는 태양광 가로등을 제공한다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명의 태양광 가로등은 태양광 제어기는 태양광 전지판을 이용하여 태양광 발전전압을 생산하고 이를 충전하는 과정을 제어는 제어기로써 마이크로컨트롤러에 의해 태양광 전지판 전압, 전류, 축전지 전압 등을 검출하여 최대효율로 태양광 발전 전압을 축전지에 저장할 수 있도록 제어하며, 또한 태양광 가로등 제어기는 주간 및 야간을 판단하여 야간에 축전지에 저장된 전원을 부하에 공급하여 가로등의 파워 LED 램프를 점등시키고, 주간에는 부하를 차단하고 축전지 충전동작이 이루어지도록 제어함과 아룰러 만일 야간에 축전지의 공급전원이 불충분하여 부하를 구동할 수 없을 때에는 상용전원으로 자동 절환되어 부하인 파워 LED 램프가 지속적으로 점등되도록 제어하는 기능을 포함하며, 축전지의 동작수명을 확보하기 위해 축전지 과충전, 과방전 보호기능을 가지는 이점을 제공한다.
그리고, 태양광 가로등의 등주가 견고한 조립구조를 가지며, 풍향에 따른 회전방지와 가로등의 방향성을 임의로 조절가능하도록 하는 이점을 가지고 있다.
또한, 기존에 설치되어 있는 상용전원을 이용한 보안등의 갓머리부를 떼어내고 본 발명을 통해 개발된 태양광 및 상용전원 겸용 태양광 보안등의 갓머리부를 직접 기존 시스템의 구조물에 설치할 수 있는 구조로 개발될 수 있다.
이와 같이 기존 보안등의 갓머리부를 교체할 수 있도록 개발함으로써 별도의 추가공사 비용을 발생시키지 않고 태양광 발전이 가능하며, 에너지 효율이 높은 파워 LED를 광원으로 적용할 수 있게 되어 전력요금발생을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
더구나, 본 발명은 이미 설치되어 운영 중인 일반 보안등을 간단히 갓머리부만을 교체하고, 제어함을 추가함으로써 태양광 보안등으로 개조하는 것이 가능하도록 개발하는 기술이기 때문에 전력소모가 큰 일반 보안등에 비해 전력소모량을 1/10 수준으로 절감할 수 장점이 있으며, 일반 보안등을 태양광 보안등으로 모두 교체하면 국가적으로 상당히 큰 에너지 절감효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 가로등의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 가로등에 태양광 전원장치 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 가로등의 태양광 충전 제어기 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 가로등의 태양광 충전 제어기의 전력단 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 가로등의 전력변환장치 회로도.
도 6은 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 램프의 구동 전원을 선택하여 공급하는 기능의 회로도.
도 7은 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 전원공급장치의 입력부 회로도.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 직류전원공급장치부의 회로도.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 지주의 지지부와 조립부 분리구조도.
도 10은 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 조립부와 체결부의 분리 구조도(1).
도 11은 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 조립부와 체결부의 분리 구조도(2).
도 12는 도 11의 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 체결부의 내부 구조도.
도 13은 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 조립부와 체결부의 분리 구조도(3).
도 14는 도 13의 본 발명에 따른 태양광 가로등에서 조립부와 체결부의 내부 조립 구조도.
상기한 목적을 달성하기 위해 하기와 같은 상세한 설명 및 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명은 도 1에 나타낸 지면에 수직으로 축설되는 등주(200)와, 상기 등주(200)의 상부 일측에서 외측으로 연계된 가로등(300)과, 상기 등주(200) 상단부에 설치된 태양광전지판(400)과, 상기 태양광전지판(400)의 발전에 의해 전력을 충전을 하도록 등주(200) 하부 내부에 설치된 축전지(500)와, 상기 등주(200) 하부 내부에 설치되어 상기 태양광전지판(400)의 발전과 충전기의 전원을 제어하여 는 가로등(300)에 형성된 LED램프에 전원을 공급하도록 하는 태양광 제어기(600)로 구성되는 태양광 가로등(100)에 있어서,
도 2에서 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 태양광 제어기(600)는, 저항 R13,16을 통해 태양광 전지판(400)의 입력전류값을, 저항 R14,17을 통해 축전지 전압값을, 저항 R15,18을 통해 태양광 전지판의 입력전압값을 각각 검출하는 저항부(610)와, 상기 저항부(610)에서 검출된 값을 AD 컨버터 단자(611)에 입력하고, 상기 입력된 각 파라미터의 값을 판단하여 동작모드를 결정하고, 상기 결정된 동작모드를 조명장치의 동작을 실행하도록 명령신호를 전달하는 마이크로컨트롤러(620)와, 상기 마이크로컨크롤러(620)와 연계되어 상기 입력된 각각의 파라미터의 값을 LCD 화면으로 표시하는 커넥터부(630)와, 상기 태양광 전지판(400)이 단자부(641) TM1에 연결되어 전류센서부(642)를 통해 검출된 입력전류값이 상기 마이크로컨트롤러(620)에 입력되어 축전지(500)의 충전되는 전력을 제어하도록 하는 제1스위치부(640a)를 포함하여 구성되는 태양광 가로등(100)을 제공한다.
도 3에 나타낸 바와 같이 상기 태양광 제어기(600)는 태양광 발전 및 충전을 제어하는 기능과 조명장치 주변의 조도에 따라 램프의 점등 또는 소등을 제어하는 기능을 가지고 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이 태양광 제어기(600)의 마이크로컨트롤러(620)를 나타내는 회로도로서, 저항부(610)의 저항 R13,16을 통해 태양광 전지판의 입력전류값을, 저항부(610)의 저항 R14,17을 통해 축전지 전압값을, 저항부(610)의 저항 R15,18을 통해 태양광 전지판(400)의 입력전압값을 각각 검출하여 마이크로컨트롤러(620)의 AD 컨버터 단자(611)로 입력한다.
상기 마이크로컨트롤러(620)는 탑재된 프로그램에 따라 입력된 각 파라미터의 값을 판단하여 동작모드를 결정하고, 결정된 동작모드를 바탕으로 조명장치의 동작을 실행하도록 명령신호를 발생한다.
도 3의 커넥터부(630) J1에는 LCD 표시장치가 연결되어 마이크로컨트롤러(620) 내부의 각종 파라미터를 LCD 화면으로 표시하는 모니터링 기능을 포함하고 있다.
도 4는 태양광 제어기(600)의 전력단 회로를 나타내고 있다. 상기 태양광 전지판(400)이 도 4의 단자부(641) TM1에 연결되면, 전류센서부(642)인 U4를 통해 입력전류값이 검출되며, 상기 마이크로컨트롤러(620)인 U2는 반도체 제1스위치부(640a)인 Q3의 ON/OFF 동작을 제어하여 축전지(500)에 충전되는 전력을 제어하게 된다.
상기 축전지(500)가 과충전된 경우에는 Q3를 OFF시켜 더 이상 충전되지 않도록 함으로써 축전지(500)의 과충전 현상을 방지한다.
한편, 상기 축전지(500)의 전원을 마이크로컨트롤러(620)의 명령에 의해 가로등(300)의 LED램프(310)에 전압을 승압시키는 전력변환장치(650)가 더 포함되는 태양광 가로등(100)을 제공한다.
도 5에 나타낸 바와 같이 상기 전력변환장치(650)는 축전지(500)로부터 공급되는 DC12[V]의 전압을 파워 LED등을 구동하기 위한 DC24[V]로 승압시키는 승압형 DC-DC 컨버터를 말한다.
이와 같이 축전지(500) 전압을 승압시키는 이유는 태양광 전압을 충전하기 위한 축전지(500)는 일반적으로 DC12[V]의 축전지(500)를 사용하게 되는데, 만일 DC24[V]의 축전지(500)를 사용하게 되면 축전지(500) 원가가 크게 상승하기 때문이다. 이에 비해 LED램프(310)은 DC12[V] 보다 DC24[V]를 이용하는 것이 일반적인데, 만일 DC12[V]를 LED램프의 구동전압으로 사용하게 되면 구동전류가 DC24[V]에 비해 2배로 크기 때문에 PCB 패턴의 굵기, 전선의 굵기 등이 굵어져야 하며, 각종 소자의 전류사양이 증가하고, 열이 많이 발생하여 여러 가지 문제를 발생시킬 수 있기 때문에 가급적 구동전류를 낮추는 경향이 일반적이다. 따라서 축전지(500) 공급전압 DC12[V]를 LED램프 구동전압 DC24[V]로 승압시키기 위한 승압형 DC-DC 컨버터가 필요하다.
또한, LED램프(310)는 점등 시에 PN 접합면에 열이 발생하게 되는데, 접합면에 열이 발생하게 되면 발생된 열로 인해 접합면의 내부 등가저항값이 감소하여 구동전류가 더 상승하고 이로 인해 열이 다시 상승하는 악순환이 되풀이되어 결국에는 소손되는 문제점이 있다.
따라서 LED램프(320)에 공급되는 구동전류를 일정한 값 이하로 유지시켜야 할 필요성이 있기 때문에 전력변환장치인 승압형 DC-DC 컨버터의 출력단에 정전류제어회로를 포함한다.
상기 정전류제어회로는 LED램프(310)에 공급되는 구동전류를 검출하여 구동전류가 일정한 설계값 이상을 넘지 않도록 제어함으로써 LED램프(310)의 안정적인 동작이 가능하도록 해 주는 역할을 한다.
한편, 도 3과 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 마이크로컨트롤러(620)에 의해 결정된 동작모드에 따라 단자부(641) TM3에 연결된 상용전원부(660)와의 연결을 제어하도록 하는 제2스위치부(640b)와, 상기 마이크로컨트롤러(620)에 의해 축전지(500) 충전전압을 검출하여, 검출된 축전지(500) 전원이 과방전된 경우에는 마이크로컨트롤러(620)로부터 전송되는 제어신호부(661)에 의해 제어되는 상용전원부(660)가 더 포함되는 태양광 가로등(100)을 제공한다.
또한 상기 마이크로컨트롤러(620)는 프로그램에 의해 결정된 동작모드에 따라 필요 시 제2스위치부(640b)인 Q4를 ON 또는 OFF 시켜 단자부(641) TM3에 연결된 상용전원부(660)와의 연결을 연결 또는 차단하여 부하 램프의 점등 및 소등을 제어하게 된다.
특히 상기 축전지(500)의 충전전원이 과방전된 경우에는 제2스위치부(640b)인 Q4를 차단하여 축전지(500)의 방전이 더 이상 이루어지지 않도록 제어하게 된다.
도 6은 본 발명의 상용전원을 인가하여 겸용으로 태양광 가로등(100)의 LED램프(310)의 구동전원을 선택하여 공급하는 상용전원부(660)의 회로로서, 상기 마이크로컨트롤러(620)에 의해 축전지(500) 충전전압을 검출하여, 태양광 발전에 의해 충전된 축전지(500) 전원이 충분한 경우에는 축전지(500) 전원을 부하에 공급하고, 축전지(500) 전원이 과방전된 경우에는 상용전원부(660)를 통해 부하에 공급하도록 한다.
이러한 상기 상용전원부(660)의 선택은 릴레이 접점의 동작에 의해 수행되는데, 릴레이는 마이크로컨트롤러(620)로부터 전송되는 제어신호부(661)인 RLY1, RLY2에 의해 ON/OFF 제어된다.
한편, 상기 상용전원부(660)에는 상용전압 AC를 정류회로를 통해 DC로 변환시키는 정류회로부(662)와, 상기 LED램프(310)에 전달되는 전압의 역률을 높이기 위한 역률개선회로부(663)를 포함하는 태양광 가로등(100)을 제공한다.
상기 축전지(500)가 방전되어 더 이상 축전지(500) 전압을 사용할 수 없는 경우에 상용전원을 이용하여 부하인 LED램프(310)를 구동하기 위한 전력으로 변환하여 공급하기 위해 AC220[V]의 상용전원을 입력받은 후, LED램프(310)를 구동하기 위한 DC24[V]로 변환하여 LED램프(310)를 구동하여야 한다.
도 7은 상용전원을 LED램프(310)를 구동하기 위해 전압을 변환하는 입력부 회로로서, 상용전압 AC220[V]를 정류회로를 통해 DC로 변환시키는 정류회로부(662)와 입력단의 역률을 높이기 위한 역률개선회로부(663)를 나타낸다.
AC220[V]는 라인필터 L1, L2 및 정류용 브리지 다이오드 BR1을 통해 역률개선회로로 입력되는데, 역률개선회로는 MOSFET Q2를 주스위치로 하는 승압형 DC-DC 컨버터 회로를 적용하여 사용된다.
상기 역률개선회로용의 승압형 DC-DC 컨버터는 입력되는 직류전압을 주스위치 Q2로 PWM 제어하여 출력필터를 통해 DC24[V]로 변환시켜 출력한다. 주스위치 Q2의 PWM 제어는 도 7에 표시된 제어 IC U1에 의해 제어된다.
도 8은 LED램프(310)의 구동을 위한 직류전원공급장치부의 회로도로서, 전체적인 회로구조는 직렬 공진형 하프 브리지 DC-DC 컨버터 구조를 적용하였으며, 제어 IC U1을 통해 출력전압을 검출하고 기준전압과의 오차를 보상하여 주 스위치 Q10, Q11을 제어하여 출력전압을 안정적인 DC24[V]로 유지한다.
한편, 도 9에 나타낸 바와 같이 상기 등주(200)는 지면에 수직으로 설치되는 지지부(210)와, 상기 지지부(210) 상부에 연결되는 조립부(220)와, 상기 조립부(220) 상부에 연결되어 일측부에 가로등(300)이 형성된 체결부(230)로 분리/조립되는 구조를 가지되, 상기 지지부(210) 상단면의 내주단에 중앙이 통공되며 등간격으로 제1볼트공(212)이 형성된 판상의 안착커버(211)가 일체로 형성되고, 상기 지지부(210)의 안착커버(211)에 면접되어 제1볼트공(212)과 연통되어 볼트(50)로 체결되도록 제2볼트공(222)이 형성된 조립부(220) 하단부의 외주단에 일체로 형성되어 외측으로 돌출된 판상의 링형 부착커버(221)가 형성되는 태양광 가로등(100)을 제공한다.
상기 지지부(210)의 상단면에 형성된 안착커버(211)에 상기 조립부(220)의 부착커버(221)가 면접되어 제1, 2볼트공(212, 222)을 연통하게 하여 볼트(50)로 체결하여 지지부(210) 상부에 조립부(220)를 고정하게 된다.
그리고, 상기 지지부(210) 상부에 조립부(220)를 고정한 후 우수방지커버(250)를 조립부(220) 상부로 삽입하여 지지부(210)에 안착함으로서, 상기 지지부(210)와 조립부(220)의 체결로 형성된 단차지게 형성된 부위에 빗물 등에 노출되지 않도록 우수방지커버(250)를 설치함으로 빗물 접촉을 방지하게 된다.
한편, 도 10에 나타낸 바와 같이 상기 조립부(220)의 상단면과 연계되어 수직으로 돌출되어 체결부(230)의 하부 내부로 삽입되며, 수직의 길이방향으로 형성되는 결속홈(224)이 외주면에 소정의 등간격으로 형성된 부동부재(223a)를 더 포함하는 태양광 가로등(100)을 제공한다.
상기 조립부(220)의 상단면에 상부로 돌출된 부동부재(223a)를 체결부(230)의 하부 내부로 삽입하고, 이때 부동부재(223a)가 체결부(230)의 하부 내부로 삽입한 상태에서 상기 체결부(230)의 하부 외주면에서 체결부(230) 내부로 관통하여 상기 볼트(50)의 끝단부가 상기 부동부재(223a)의 결속홈(224)에 밀착하여 결속되게 되게 된다.
이에, 볼트(50)의 끝단부가 부동부재(223a)의 결속홈(224)에 결속하여 상기 부동부재(223a)의 회전을 방지하게 되며, 상기 체결부(230)의 외주면에 등간격으로 다수의 볼트(50)를 체결함으로서 부동부재(223a)를 견고히 결속하게 된다.
한편, 도 11과 도 12에 나타낸 바와 같이 상기 조립부(220)의 상단면과 연계되어 수직으로 돌출되며, 외주면이 다수의 통공된 철망구조로 수평단면이 다각형으로 형성된 부동부재(223b)와,
상기 체결부(230)의 하단면과 연계되어 체결부(230) 내부에 형성되어 상기 부동부재(223b)가 삽입되도록 내측부에 다수의 통공된 철망구조로 수평 단면이 다각형을 가지는 내통(241a)이 형성되고, 상기 내통(241a) 외측부에 판상구조로 수평 단면이 다각형을 가지는 외통(242)으로 구성되는 체결부재(240a)를 포함하는 태양광 가로등(100)을 제공한다.
따라서, 상기 부동부재(223a, 223b)의 결속홈(224) 또는 철망구조를 가짐으로서 볼트(50)에 의해 결속홈(224) 또는 철망구조를 구속하여 체결부(230)의 회전을 방지하고, 가로등(300)이 원하는 위치에 설치되도록 조절가능하도록 제공된다.
한편, 도 13과 도 14에 나타낸 바와 같이 상기 조립부(220)의 상단면과 연계되어 수직으로 돌출되며, 외주면에 나사선이 형성된 부동부재(223c)와,
상기 체결부(230)의 하단면과 연계되어 체결부(230) 내부에 형성되어 상기 부동부재(223c)가 삽입되도록 내측부에 나사선이 형성된 체결부재(240b)를 포함하는 태양광 가로등(100)을 제공한다.
상기 조립부(220)의 부동부재(223c)에 체결부(230)의 체결부재(240b)가 서로 나사선에 의해 맞물려 체결되어 고정되게 된다.
상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이 태양광 가로등은 다양하게 설계변경하여 제작할 수 있는 것으로 상시 실시예를 통하여 그 원리를 본 발명의 구성으로 한정하여 제작하되 그 원리를 통한 기구에 있어서는 통상의 지식을 가진 자가 설계변경으로 용이하게 제작할 수 있다는 것을 밝힌다.
태양광 가로등 : 100, 등주 : 200, 지지부 : 210, 안착커버 : 211, 제1볼트공 : 212, 조립부 : 220, 부착커버 : 221, 제2볼트공 : 222, 부동부재 : 223a, 223b, 결속홈 : 224, 체결부 : 230, 체결부재 : 240a, 240b, 내통 : 241a, 241b, 외통 : 242, 가로등 : 300, 태양전지판 : 400, 축전지 : 500, 태양광 제어기 : 600, 저항부 : 610, AD 컨버터 단자 : 611, 마이크로컨트롤러 : 620, 커낵터부 : 630, 제1스위치부 : 640a, 제2스위치부 : 640b, 단자부 : 641, 전류센서부 : 642, 전력변환장치 : 650, 상용전원부 : 660, 제어신호부 : 661, 정류회로부 : 662, 역률개선회로부 : 663

Claims (8)

  1. 지면에 수직으로 축설되는 등주(200)와, 상기 등주(200)의 상부 일측에서 외측으로 연계된 가로등(300)과, 상기 등주(200) 상단부에 설치된 태양광전지판(400)과, 상기 태양광전지판(400)의 발전에 의해 전력을 충전을 하도록 등주(200) 하부 내부에 설치된 축전지(500)와, 상기 등주(200) 하부 내부에 설치되어 상기 태양광전지판(400)의 발전과 충전기의 전원을 제어하며, 가로등(300)에 형성된 LED램프에 전원을 공급하도록 하며, 저항 R13,16을 통해 태양광 전지판(400)의 입력전류값을, 저항 R14,17을 통해 축전지 전압값을, 저항 R15,18을 통해 태양광 전지판의 입력전압값을 각각 검출하는 저항부(610)가 구비되고, 상기 저항부(610)에서 검출된 값을 AD 컨버터 단자(611)에 입력하고, 상기 입력된 각 파라미터의 값을 판단하여 동작모드를 결정하고, 상기 결정된 동작모드를 조명장치의 동작을 실행하도록 명령신호를 전달하는 마이크로컨트롤러(620)가 구비되고며, 상기 마이크로컨크롤러(620)와 연계되어 상기 입력된 각각의 파라미터의 값을 LCD 화면으로 표시하는 커넥터부(630)가 설치되고, 상기 태양광 전지판(400)이 단자부(641) TM1에 연결되어 전류센서부(642)를 통해 검출된 입력전류값이 상기 마이크로컨트롤러(620)에 입력되어 축전지(500)의 충전되는 전력을 제어하도록 하는 제1스위치부(640a)를 포함하는 태양광 제어기(600)로 구성되는 태양광 가로등(100)에 있어서,
    상기 축전지(500)의 충전전원이 과방전이 발생시, 상기 마이크로컨트롤러(620)에 의해 결정된 동작모드에 따라 단자부(641) TM3에 연결된 상용전원부(660)와의 연결을 제어하도록 하는 제2스위치부(640b)가 더 구비되고,
    상기 마이크로컨트롤러(620)에 의해 축전지(500) 충전전압을 검출하여, 검출된 축전지(500) 전원이 과방전된 경우에는 마이크로컨트롤러(620)로부터 전송되는 제어신호부(661)에 의해 제어되는 상용전원부(660)가 더 포함하되,
    상기 상용전원부(660)에는 상용전압 AC를 정류회로를 통해 DC로 변환시키는 정류회로부(662)가 구비되고,
    상기 LED램프(310)에 전달되는 전압의 역률을 높이기 위한 역률개선회로부(663)를 포함되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
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  7. 제1항에 있어서, 상기 등주(200)는 지면에 수직으로 설치되는 지지부(210)와, 상기 지지부(210) 상부에 연결되는 조립부(220)와, 상기 조립부(220) 상부에 연결되어 일측부에 가로등(300)이 형성된 체결부(230)로 분리/조립되는 구조를 가지되,
    상기 조립부(220)의 상단면과 연계되어 수직으로 돌출되며, 외주면이 다수의 통공된 철망구조로 수평단면이 다각형으로 형성된 부동부재(223b)와,
    상기 체결부(230)의 하단면과 연계되어 체결부(230) 내부에 형성되어 상기 부동부재(223b)가 삽입되도록 내측부에 다수의 통공된 철망구조로 수평 단면이 다각형을 가지는 내통(241a)이 형성되고, 상기 내통(241a) 외측부에 판상구조로 수평 단면이 다각형을 가지는 외통(242)으로 구성되는 체결부재(240a)를 포함되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
  8. 삭제
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