KR101260933B1 - 조명 시스템 - Google Patents

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    • Y10S362/80—Light emitting diode

Abstract

본 발명은 조명 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는, 기존의 전력선을 사용하지 않고 100% 자가발전이 가능한 태양광을 이용한 조명 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템은, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지; 상기 태양전지를 수용하는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널이 태양을 향하도록 상기 태양전지 패널을 회전시키는 태양광 추적기; 상기 태양전지에서 변환한 전기 에너지를 축적하는 2차 전지; 상기 2차 전지 또는 상기 태양전지로부터의 전기 에너지를 이용하여 점등하는 조명부; 상기 태양전지에서 상기 2차 전지로 축적되는 전기 에너지를 제어하며, 상기 태양광 추적기의 구동을 제어하고, 상기 조명부의 점등을 제어하는 제어부; 및 외부와 무선 통신을 수행하여, 상기 제어부로 외부의 제어 신호를 입력시키거나, 상기 제어부가 제어하는 부품들의 동작 상태 정보를 외부로 발신하는 안테나를 포함한다.

Description

조명 시스템 {ILLUMINATION SYSTEM}
본 발명은 조명 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는, 기존의 전력선을 사용하지 않고 100% 자가발전이 가능한 태양광을 이용한 조명 시스템에 관한 것이다.
솔라(solar) LED 조명등은 낮에 태양전지에서 발생시킨 전기에너지를 2차전지에 저장하였다가 야간에 2차전지의 축적된 전기에너지를 이용하여 LED 조명등을 밝히는 조명 시스템이다. 솔라 LED 조명등은 태양광을 에너지원으로 사용하기 때문에 이산화탄소 배출이 없으며, 환경오염물질 배출이 없는 LED를 조명광원으로 사용하므로, 유해 물질 발생이 없는 환경친화적 녹색기술의 융합체라고 할 수 있다.
또한, 솔라 LED 조명등은 기존 가로등과 달리 전력 공급을 위한 전선 연결이 필요치 않아 산간, 오지, 사막 지역과 같이 전선이 닿지 않는 곳에서 매우 유용하게 쓰일 수 있는 조명 시스템이다.
그러나, 기존의 솔라 LED 조명등은 충방전 회수가 짧은 납축전지를 사용하므로, 그 수명이 2년 미만으로 짧은 편이고, 장마철이나 겨울에는 점등이 되지 않는 경우가 잦아 효율이 낮으며, 원격으로 관리할 수 없으므로, 제어가 원활하지 않다는 문제점으로 인해 현재 상용화 단계에 이르지 못하고 있다.
본 발명의 목적은 태양광의 위치에 따라 태양전지 패널을 회전시키는 저소비전력 태양광 추적기를 구비하여, 태양전지의 발전량을 향상시킬 수 있는 조명 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선원격제어를 통해 원격모니터링과 제어를 용이하게 수행할 수 있는 조명 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템은, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지; 상기 태양전지를 수용하는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널이 태양을 향하도록 상기 태양전지 패널을 회전시키는 태양광 추적기; 상기 태양전지에서 변환한 전기 에너지를 축적하는 2차 전지; 상기 2차 전지 또는 상기 태양전지로부터의 전기 에너지를 이용하여 점등하는 조명부; 상기 태양전지에서 상기 2차 전지로 축적되는 전기 에너지를 제어하며, 상기 태양광 추적기의 구동을 제어하고, 상기 조명부의 점등을 제어하는 제어부; 및 외부와 무선 통신을 수행하여, 상기 제어부로 외부의 제어 신호를 입력시키거나, 상기 제어부가 제어하는 부품들의 동작 상태 정보를 외부로 발신하는 안테나를 포함한다.
상기 태양전지는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 CIGS 계열로 이루어질 수 있다.
상기 태양전지 패널은 중심을 기준으로 다방향으로 분지되는 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 태양광 추적기는, 회전 동력을 발생시키는 모터; 및 상기 모터에 의한 회전 속도를 감속시키는 감속기를 포함할 수 있다.
상기 모터는 압전 초음파 모터로 구성될 수 있다.
상기 2차 전지는 리튬폴리머이온 전지로 구성될 수 있다.
상기 조명부는 LED로 구성될 수 있다.
상기 LED의 발광색상은 백색, 녹색, 적색, 청색 또는 이를 조합한 색상으로 이루어질 수 있다.
상기 제어부는 PWM 신호를 이용하여 상기 LED의 조도를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 태양전지에서 변환된 전기 에너지를 상기 2차 전지로 축적시키고 선택적으로 전기 에너지를 조명부로 전달하는 태양전지 충전 제어기; 상기 모터의 구동을 제어하는 모터 구동기; 상기 2차 전지의 상태 정보를 획득하고 모니터링하는 전지 운용부; 상기 태양전지 충전 제어기, 모터 구동기, 전지 운용부, 통신용 모듈의 작동을 총괄 제어하는 시스템 제어기; 및 유무선 통신을 통해, 제어부가 제어하는 각각의 부품들의 동작 상태 정보를 안테나로 전송하거나, 상기 안테나에서 수신한 외부의 제어 신호를 상기 시스템 제어기로 입력시키는 통신용 모듈을 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 태양전지로부터 변환된 전기 에너지가 상기 2차 전지로 과충전되는 것을 차단하는 자기스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 무선통신은 Zigbee, Bluetooth, CDMA 또는 Wi-fi 방식으로 이루어질 수 있다.
상기 제어부가 제어하는 부품들의 동작 상태 정보는 태양전지의 발전량, 태양전지 패널의 방위각, 2차 전지 충전량 및 온도, 조명부 점등 여부, 또는 조명부 소비전력이 될 수 있다.
상기 조명 시스템은, 상기 2차 전지의 온도를 감지하는 온도 센서; 상기 2차 전지를 가열하는 온열 시트; 및 상기 온도 센서에서 감지된 상기 2차 전지의 온도에 따라 선택적으로 온열시트의 작동을 차단시키는 릴레이를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 조명 시스템은 태양광의 위치에 따라 태양전지 패널을 회전시키는 저소비전력 태양광 추적기를 구비하여 태양전지의 발전량을 증가시킬 수 있으므로, 일사량이 적은 장마철이나 겨울철에도 정상작동할 수 있다.
또한, 본 발명의 조명 시스템은 무선원격제어를 통해 태양전지의 발전량, 태양전지 패널의 방위각, 2차 전지 충전량 및 온도, 조명부 점등 여부, 또는 조명부 소비전력 등을 상시 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 원격으로 조명부 점등과 태양광 추적기의 구동을 제어할 수 있는 효과가 있다. 특히 무선원격제어가 웹을 기반으로 구축되어 있으므로, 스마트폰으로도 원격 모니터링과 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 조명 시스템은 리튬폴리머이온 전지를 2차 전지로 채용하여 기존 솔라 LED 조명등에 비해 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 조명 시스템은 고효율 수직형 LED를 사용하여 LED의 광전효율을 극대화하며, 야간에는 PWM(펄스폭 변조) 신호를 이용하여 LED의 조도를 제어할 수 있으므로, 소비전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 태양전지 패널의 예시적인 형태를 도시한 도면이다.
도 3a 및 3b는 도 1에 도시한 태양광 추적기의 예시적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 태양광 추적기를 사용한 경우와 그렇지 않은 경우에 200W 태양전지의 시각에 따른 전력발생량의 차이를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 조명 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 무선원격관리 및 제어 방식을 나타낸 모식도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 조명 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 태양전지 패널의 예시적인 형태를 도시한 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 조명 시스템(10)은 태양전지(100), 태양전지 패널(200), 태양광 추적기(300), 2차 전지(400), 조명부(500), 제어부(600) 및 안테나(700)를 포함한다. 태양광 추적기(300), 2차 전지(400), 제어부(600) 등은 외부로부터 보호를 위해 등주(12) 내에 구비될 수 있다.
태양전지(100)는 태양광으로부터의 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하며, 태양전지 패널(200) 내에 수용된다. 태양전지(100)는, 예를 들어, 단가가 낮으면서도 비교적 효율이 높은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 CIGS 계열로 이루어질 수 있다.
태양전지 패널(200a, 200b, 200c, 200d)은 도 2에 도시한 바와 같이 중심(210)을 기준으로 다방향으로 분지되는 형상, 예를 들어, 네잎 클로버 형상을 가질 수 있다. 태양전지 패널(200)이 상기 형상으로 이루어지는 경우, 태풍과 같이 센 바람이 불어도 태양전지 패널(200)이 손상되거나 떨어져 나갈 가능성이 현저히 저하된다. 따라서 일체형 사각 패널을 이용한 기존 태양광 조명등에 비해서 등주(12)에 전달되는 힘이 감소하므로, 기계적 안정성이 증대될 뿐만 아니라 기초공사시 콘크리트 타설량도 줄일 수 있는 장점이 있다.
태양광 추적기(300)는 태양전지 패널(200)이 태양을 향하도록 태양전지 패널(200)을 회전시킨다. 태양광 추적기(300)는 시간의 흐름에 따라 변하는 태양의 위치를 추적하여 태양전지 패널(200)이 태양과 대향하도록 회전시키므로, 태양전지(100)의 발전량이 증가될 수 있다.
2차 전지(400)는 태양전지(100)에서 변환한 전기 에너지를 축적한다. 2차 전지(400)는 기존의 납축전지보다 수명이 길고, 단위면적당 용량이 크며, 가벼운 리튬폴리머이온 계열로 이루어지는 것이 바람직하다.
조명부(500)는 2차 전지(400) 또는 태양전지(100)로부터의 전기 에너지를 이용하여 점등한다. 조명부(500)는 LED로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 방열 특성이 뛰어난 수직형 질화물 백색 LED로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 LED의 발광색상은 백색, 녹색, 적색, 청색 또는 이를 조합한 색상이 되도록 구성될 수 있다.
제어부(600)는 태양전지(100)에서 2차 전지(400)로 축적되는 전기 에너지를 제어하며, 태양광 추적기(300)의 구동을 제어하고, 조명부(500)의 점등을 제어한다.
안테나(700)는 외부와 무선 통신을 수행하여, 제어부(600)로 외부의 제어 신호를 입력시키거나, 제어부(600)가 제어하는 부품들의 동작 상태 정보를 외부로 발신한다. 상기 제어부(600)가 제어하는 부품들의 동작 상태 정보는 태양전지(100)의 발전량, 태양전지 패널(200)의 방위각, 2차 전지(400) 충전량 및 온도, 조명부(500) 점등 여부, 또는 조명부(500) 소비전력이 될 수 있다.
도 3a 및 3b는 도 1에 도시한 태양광 추적기의 예시적인 구성을 도시한 도면들이다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 태양광 추적기(300)는 회전 동력을 발생시키는 모터(310) 및 상기 모터(310)에 의한 회전 속도를 감속시키는 감속기(320)를 포함하며, 태양전지(100)와의 연결부, 방수를 위한 커버(350) 등을 구비할 수 있다.
본 발명의 태양광 추적기(300)의 모터(310)는 압전 초음파 모터로 구성될 수 있다.
기존의 전동 모터는 전류가 흐르면서 생성되는 전자기력에 의해 회전력이 발생하기 때문에 전류가 흐르지 않는 경우 원상태(고정각도)를 유지할 수 없다. 다시 말해 외부의 약한 힘에도 쉽게 회전이 발생되어 고정각도에서 벗어난다. 따라서 고정각도 유지를 위해 일정한 전류(대기전류)를 흘러줘야 하기 때문에 회전이 없는 정지상태에서도 대기전류에 의한 소비전력이 발생한다. 이처럼 전동 모터는 소비전력이 크다는 단점을 갖는다.
반면에 압전 초음파 모터는 압전 효과에 의해 회전력을 발생하는 고정자와 회전자가 서로 기계적으로 밀착되어 있기 때문에 정지상태에서 고정각도를 유지하며, 외부의 일정한 힘에 의해서도 회전이 발생되지 않기 때문에 정지상태에서 전력 소모가 없다. 또한 압전체와 정지상태에서 대기 전류에 의한 고정자에 붙어 있는 압전체에 초음파 영역의 주파수를 가지는 정현파의 전계가 입력되었을 때 압전체에 생성된 정상파가 회전자에 회전력을 발생시켜 회전자에 연결된 회전축이 회전하는 방식으로 작동되기 때문에 각도 정확도가 매우 우수하다.
결과적으로 압전 초음파 모터를 이용한 태양광 추적기(300)의 하루 소비전력은 1Wh 이하로 전동 모터를 이용한 태양광 추적기의 소비전력에 비해 매우 낮다.
모터(310)와 연결된 감속기(320)에는 50:1 기어가 사용될 수 있다. 감속기(320)는 1/50로 회전 속도를 감소시킴으로써, 넓고 무거운 태양전지 패널(200)이 태양을 따라 회전할 때 발생하는 관성력을 최소화할 수 있다.
태양광 추적기(300)는 모터(310)와 감속기(320)의 위치를 고정하면서, 회전동력을 전달하고, 태양전지 패널(200)과 연결시키기 위해, 모터 고정 브라켓(312), 제1 커플링(322), 제2 커플링(324), 감속기 브라켓(326), 베어링 플레이트(330), 제1 베어링(332), 제2 베어링(334), 제1 샤프트(340), 커버(350), 제1 브라켓(360), 제2 브라켓(362), 제2 샤프트(364) 및 고정 샤프트(366)를 구비할 수 있다. 도 2에 도시한 태양전지 패널(200a, 200b, 200c, 200d)의 중심(210)은 제2 브라켓(362)에 고정되며, 모터(310)가 구동함에 따라 태양전지 패널(200a, 200b, 200c, 200d)은 일체로 소정 각도로 선회할 수 있다.
한편, 태양광 추적기(300)의 구성은 도 3a 및 3b에 도시한 형태로 제한되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 태양광 추적기(추적식)를 사용한 경우와 그렇지 않은 경우에 200W 태양전지의 시각에 따른 전력발생량의 차이를 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 7월 말 맑은 날 서울에서 200W 태양전지(100)를 이용하여 오전 9시부터 오후 5시까지 고정식과 추적식의 전력 발생량을 동시에 측정한 결과가 도시되며, 고정식에 비하여 추적식이 약 25% 증가된 전력량을 생산한 것을 확인할 수 있다. 측정을 하지 않은 시간, 즉, 오전 6시~9시와 오후 5~7시의 전력발생량을 고려한다면 30% 이상의 전력발생량 증대가 예상된다.
도 5는 본 발명의 조명 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 제어부(600)를 제외한 태양전지(100), 모터(310), 2차 전지(400), 조명부(500), 안테나(700)의 구성 및 기능은 도 1을 참조하여 상세히 설명하였으므로, 중복 설명을 생략하며, 이하에서는 제어부(600)의 구성을 중심으로 자세히 살펴본다.
제어부(600)는 태양전지 충전 제어기(610), 모터 구동기(620), 전지 운용부(630), 시스템 제어기(640) 및 통신용 모듈(650)을 포함한다.
태양전지 충전 제어기(610)는 태양전지(100)에서 변환된 전기 에너지를 2차 전지(400)로 축적시키고 선택적으로 전기 에너지를 조명부(500)로 전달하여, 조명부(500)를 점등시킨다. 이러한 에너지 흐름에 대한 정보는 태양전지 충전 제어기(610) 상의 Ethernet 포트를 이용하여 통신용 모듈(650)로 전달될 수 있다.
모터 구동기(620)는 모터(310)의 구동을 제어하며, 전지 운용부(630)는 2차 전지(400)의 상태 정보를 획득하고 모니터링하여 시스템 제어기(640)로 2차 전지(400)의 상태 정보를 전달한다.
시스템 제어기(640)는 태양전지 충전 제어기(610), 모터 구동기(620), 전지 운용부(630), 통신용 모듈(650)의 작동을 총괄 제어한다. 시스템 제어기(640)에는 연중 적경, 적위 등의 데이터와 태양 방위각을 계산할 수 있는 프로그램이 내장되어 있어서, 임의로 설정된 시간마다 계산된 방위각을 모터 구동기(620)로 전달하여 모터(310)의 위치를 0.1°의 해상도를 가지고 태양의 위치를 추적할 수 있도록 모터 위치제어 명령을 전송한다.
통신용 모듈(650)은 유무선 통신을 통해, 제어부(600)가 제어하는 각각의 부품들의 동작 상태 정보를 안테나(700)로 전송하거나, 안테나(700)에서 수신한 외부의 제어 신호를 시스템 제어기(640)로 입력시킨다.
통신용 모듈(650)은 시스템 제어기(640)로부터 전달된 태양전지(100)의 위치, 온도, 자기 스위치(660) 동작상태, 발전량, 충전량, 소비전력 등의 정보를 안테나(700)를 통하여 무선으로 외부 사용자 단말기(40)로 전송하는 역할을 한다. 여기서, 사용가능한 무선통신용 모듈은, 예를 들어, Zigbee, Bluethooth, CDMA, Wi-fi 등이 될 수 있다. 무선으로 전송된 조명 시스템(10)의 상태 정보에 관한 데이터는 통신 가능한 범위 내에 설치된 게이트웨이(20), 서버(30) 등으로 전달될 수 있다. 이어서, 상기 데이터는 유무선 인터넷 혹은 3G 통신 방식에 의해 컴퓨터, 무선전화기 등의 사용자 단말기(40)로 전송될 수 있으며, 사용자는 사용자 단말기(40)를 통해 조명 시스템(10)의 상태 정보를 모니터링하거나, 필요시 제어를 통해 조명 시스템(10)의 상태를 조정할 수 있다.
한편, 제어부(600)는 선택적으로 자기 스위치(660)를 더 포함할 수 있으며, 자기 스위치(660)는 태양전지(100)로부터 변환된 전기 에너지가 2차 전지(400)로 과충전되는 것을 차단한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 조명 시스템(10)은 온도 센서(410), 릴레이(420) 및 온열 시트(430)를 더 포함한다. 온도센서(410), 릴레이(420) 및 온열 시트(430)는 저온에서 충전 또는 방전 시, 2차 전지(400)의 과충전 및 과방전을 방지하기 위해 시스템 제어기(640)에 연결된 것으로 설정된 온도에 따라 온열 시트(430)를 구동하여 2차 전지(400)의 수명을 향상시키기 위한 수단이다. 구체적으로, 온도 센서(410)는 2차 전지(400)의 온도를 감지하며, 온열 시트(430)는 2차 전지(400)의 외면을 선택적으로 가열하며, 릴레이(420)는 온도 센서(410)에서 감지된 2차 전지(400)의 온도에 따라 선택적으로 온열 시트(430)의 작동을 차단시킨다.
도 6은 본 발명의 무선원격관리 및 제어 방식을 나타낸 모식도이다.
도 6을 참조하면, 각기 상이한 지역에 설치된 다수의 조명 시스템(10)은 도 5에서 설명한 바와 같은 방식으로 조명 시스템(10)의 상태 정보를 Zigbee 통신모듈을 통하여 각 지역에 위치한 게이트웨이(20)로 무선전송한다. 게이트웨이(20)는 다시 유무선 통신망에 의해 임의의 장소에 위치한 서버(30)로 데이터를 전송한다. 여기서, 사용자는 웹 기반으로 구성된 프로그램을 통해 전 세계 어느 곳에서나 유무선통신에 의해 컴퓨터, 스마트폰 등의 사용자 단말기(40)로 동작 상태를 확인할 수 있다. 또한, 사용자는 역방향으로 2차 전지(400)의 변수 제어, 모터(310)의 위치제어, 자기 스위치(660)의 동작제어, 조명부(500)의 조광제어 등을 사용자 단말기(40)의 모니터 상에서 수치를 조절함으로써 손쉽게 제어 명령을 조명 시스템(10)의 제어부(600)로 전달하여, 전체 조명 시스템(10)을 제어할 수 있다.
표 1은 기존 태양광 조명등과 본 발명의 조명 시스템(10)의 성능을 간략하게 비교한 것이다.
구분 기존 태양광 조명등 본 발명의 조명 시스템
LED 소비 전력 50W 60~90W
부조일수 2일
(겨울철 작동 불가)		 4일
(겨울철 작동)
태양광 추적 기능 부재 저소비전력 태양광 추적기
2차 전지 구형 납축전지
(수명 1~2년)		 친환경 리튬이온 전지
(수명 3년 이상)
제어부 부재 무선원격제어
(보안 카메라 탑재)
본 발명의 조명 시스템(10)은 태양전지(100)의 발전량 면에서 고정식 태양광 조명등에 비해 단위면적당 효율이 30-40% 향상되었으며, 부조일수가 4일 이상(계절/기후 무관)으로 4일간의 부조일에도 태양광에 의해 충전된 전기 에너지를 이용해 조명부(500)를 점등할 수 있는 시스템이다. 또한, 본 발명의 조명 시스템(10)은 충방전 횟수에 따라 결정되는 2차 전지(400)의 특성을 고려한 항시 모니터링 시스템 구축을 통해 2차 전지(400)의 수명을 3년 이상으로 개선하였으며 항시 모니터링이 가능한 통신용 모듈(650)을 구비하였다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명의 조명 시스템은 기존 솔라 LED 조명등이 가지고 있는 기술적 문제점을 해결함과 동시에 태양광 발전량, 수명 등을 획기적으로 개선하였다. 또한, 본 발명의 조명 시스템은 실제로 구현, 작동되어 신뢰성까지 평가된 상태이므로 즉시 산업계로 기술 이전이 가능하다.
10: 조명 시스템 12: 등주
20: 게이트웨이 30: 서버
40: 사용자 단말기 100: 태양전지
200: 태양전지 패널 210: 중심
300: 태양광 추적기 312: 모터 고정 브라켓
322: 제1 커플링 324: 제2 커플링
326: 감속기 브라켓 330: 베어링 플레이트
332: 제1 베어링 334: 제2 베어링
340: 제1 샤프트 350: 커버
360: 제1 브라켓 362: 제2 브라켓
364: 제2 샤프트 366: 고정 샤프트
400: 2차 전지 410: 온도 센서
420: 릴레이 430: 온열 시트
500: 조명부 600: 제어부
610: 태양전지 충전 제어기 620: 모터 구동기
630: 전지 운용부 640: 시스템 제어기
650: 통신용 모듈 660: 자기 스위치
700: 안테나

Claims (14)

  1. 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지;
    상기 태양전지를 수용하는 태양전지 패널;
    상기 태양전지 패널이 태양을 향하도록 상기 태양전지 패널을 회전시키는 태양광 추적기;
    상기 태양전지에서 변환한 전기 에너지를 축적하는 2차 전지;
    상기 2차 전지 또는 상기 태양전지로부터의 전기 에너지를 이용하여 점등하는 조명부;
    상기 태양전지에서 상기 2차 전지로 축적되는 전기 에너지를 제어하며, 상기 태양광 추적기의 구동을 제어하고, 상기 조명부의 점등을 제어하는 제어부;
    외부와 무선 통신을 수행하여, 상기 제어부로 외부의 제어 신호를 입력시키거나, 상기 제어부가 제어하는 부품들의 동작 상태 정보를 외부로 발신하는 안테나;
    상기 2차 전지의 온도를 감지하는 온도 센서;
    상기 2차 전지를 가열하는 온열 시트; 및
    상기 온도 센서에서 감지된 상기 2차 전지의 온도에 따라 선택적으로 온열시트의 작동을 차단시키는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 태양전지는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 CIGS 계열로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 태양전지 패널은 중심을 기준으로 다방향으로 분지되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 태양광 추적기는,
    회전 동력을 발생시키는 모터; 및
    상기 모터에 의한 회전 속도를 감속시키는 감속기를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 모터는 압전 초음파 모터인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 전지는 리튬폴리머이온 전지인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 조명부는 LED로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 LED의 발광색상은 백색, 녹색, 적색, 청색 또는 이를 조합한 색상인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는 PWM 신호를 이용하여 상기 LED의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 태양전지에서 변환된 전기 에너지를 상기 2차 전지로 축적시키고 선택적으로 전기 에너지를 조명부로 전달하는 태양전지 충전 제어기;
    상기 모터의 구동을 제어하는 모터 구동기;
    상기 2차 전지의 상태 정보를 획득하고 모니터링하는 전지 운용부;
    상기 태양전지 충전 제어기, 모터 구동기, 전지 운용부, 통신용 모듈의 작동을 총괄 제어하는 시스템 제어기; 및
    유무선 통신을 통해, 제어부가 제어하는 각각의 부품들의 동작 상태 정보를 안테나로 전송하거나, 상기 안테나에서 수신한 외부의 제어 신호를 상기 시스템 제어기로 입력시키는 통신용 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 태양전지로부터 변환된 전기 에너지가 상기 2차 전지로 과충전되는 것을 차단하는 자기스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 무선통신은 Zigbee, Bluetooth, CDMA 또는 Wi-fi 방식인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부가 제어하는 부품들의 동작 상태 정보는 태양전지의 발전량, 태양전지 패널의 방위각, 2차 전지 충전량 및 온도, 조명부 점등 여부, 또는 조명부 소비전력인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  14. 삭제
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