KR101472907B1 - 폴 타입 태양광 가로등 구조 - Google Patents

폴 타입 태양광 가로등 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴 타입 태양광 가로등 구조에 관한 것이다. 본 발명은, 가로등 형성부(10), 지주부(20), 태양전지 모듈부(30), 배터리 보관부(40), 그리고 제어부를 포함하여 상기 태양전지 모듈부(30) 및 상기 배터리 보관부(40)에 의한 전력 저장 기반으로 한 마이크로 태양광 발전소 기반으로 상기 제어부에 의해 운영되는 폴 타입 태양광 가로등(1)에 있어서, 상기 태양전지 모듈부(30)는, 상기 지주부(20)의 개구부를 통해 수직형으로 다수의 태양전지셀이 형성되며, 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막을 형성하며, 상기 지주부(20)는, 알루미늄 소재로 이루어져, 상기 태양전지 모듈부(30)와 결합 시 결합부위에 실리콘 실링(Silicone sealing) 처리하여 내외부 격리 구조를 제공하며, 상기 제어부는, 주간 발전시 상기 폴 타입 태양광 가로등(1)에 대한 계통선 전력 공급을 수행하여 첨두 부하(Peak Load)를 저감하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 다수의 태양전지셀을 수직형의 폴 타입으로 형성함으로써 소형의 자가발전 시스템을 제공할 뿐만 아니라. 계통선을 통해 전력을 송신할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Description

폴 타입 태양광 가로등 구조{Structure of pole type street lamp using the light of the sun}
본 발명은 폴 타입 태양광 가로등 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 다수의 태양전지셀을 수직형의 폴 타입으로 형성함으로써 소형의 자가발전 시스템을 제공할 뿐만 아니라. 계통선을 통해 전력을 송신할 수 있도록 하기 위한 폴 타입 태양광 가로등 구조에 관한 것이다.
종래의 태양광을 이용한 가로등은 외부에 별도로 형성된 태양전지모듈로부터 전력을 공급받거나, 가로등의 상단에 수평면과 평행 또는 미리 설정된 각도를 갖는 형태로 형성된 구조로 제공되어 왔다.
그러나 이러한 태양광을 이용한 가로등은 별도의 태양전지모듈로부터 전력을 공급받으므로 자가발전적 개념이 아니며, 상단에 수평면과 평행 또는 미리 설정된 각조로 형성된 경우 구조적으로 태양전지셀에 대한 개수의 제한이 심하여 원하는 전력을 획득하지 못하는 한계점이 있어 왔다.
[관련기술문헌]
1. 태양전지 가로등 (특허출원번호 제10-2004-0020545호)
2. 필름형 태양전지판의 설치방법 및 그 태양전지판 가로등(STREET LIGHT OF FILM TYPE SOLAR CELL PLATE AND CONSTRUCTING METHOD THEREOF) (특허출원번호 제10-2010-0002506호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 태양전지셀을 수직형의 폴 타입으로 형성함으로써 소형의 자가발전 시스템을 제공할 뿐만 아니라. 계통선을 통해 전력을 송신할 수 있도록 하기 위한 폴 타입 태양광 가로등 구조를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 폴 타입 태양광 가로등 구조는, 가로등 형성부(10), 지주부(20), 태양전지 모듈부(30), 배터리 보관부(40), 그리고 제어부를 포함하여 상기 태양전지 모듈부(30) 및 상기 배터리 보관부(40)에 의한 전력 저장 기반으로 한 마이크로 태양광 발전소 기반으로 상기 제어부에 의해 운영되는 폴 타입 태양광 가로등(1)에 있어서, 상기 태양전지 모듈부(30)는, 상기 지주부(20)의 개구부를 통해 수직형으로 다수의 태양전지셀이 형성되며, 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막을 형성하며, 상기 지주부(20)는, 알루미늄 소재로 이루어져, 상기 태양전지 모듈부(30)와 결합 시 결합부위에 실리콘 실링(Silicone sealing) 처리하여 내외부 격리 구조를 제공하며, 상기 제어부는, 주간 발전시 상기 폴 타입 태양광 가로등(1)에 대한 계통선 전력 공급을 수행하여 첨두 부하(Peak Load)를 저감하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴 타입 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 제어부는, 야간 조명시 상기 가로등 형성부(10) 점등시부터 24시까지 상기 배터리 보관부(40)에 보관된 배터리(battery) 전력을 사용하며 24시 이후 심야전력 사용하여, 심야전력 활용에 따른 배터리(Battery) 용량 최소화가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폴 타입 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 제어부는, 상기 배터리 보관부(40)에 보관된 배터리(Battery)를 계통선과 연계 운전하여, 상기 폴 타입 태양광 가로등(1)를 분산형 소용량 전력저장 시스템으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리 보관부(40)는, 내부에 보관된 배터리(Battery)에 대한 상기 제어부를 통한 충방전시스템의 효율적 운전이 이루어지도록 하기 위해 상기 지주부(20)의 하단부에 연장된 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 가로등 형성부(10)의 밝기 조정 기능을 수행하며, 상기 가로등 형성부(10)에 대한 리모트(Remote) 감시 기능을 구현하는 모듈을 내부에 포함하며, 상기 리모트(Remote) 감시 기능을 구현하는 모듈 및 상기 제어부 내부에 형성가능한 모듈의 동작은 플러그 앤드 플레이(Plug & Play : 별도의 물리적인 설정을 하지 않아도 사용할 수 있도록 하는 기능) 기능에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 폴 타입 태양광 가로등 구조는, 다수의 태양전지셀을 수직형의 폴 타입으로 형성함으로써 소형의 자가발전 시스템을 제공할 뿐만 아니라. 계통선을 통해 전력을 송신할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폴 타입 태양광 가로등(1)을 랜더링한 도면이다.
도 2는 도 1의 폴 타입 태양광 가로등(1)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 폴 타입 태양광 가로등(1)의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 폴 타입 태양광 가로등(1)에 대한 물리적 변용예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 폴 타입 태양광 가로등(1)를 구성하는 배터리 보관부(40)의 구조를 나타내는 참조도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폴 타입 태양광 가로등(1)을 랜더링한 도면이다. 도 2는 도 1의 폴 타입 태양광 가로등(1)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 1의 폴 타입 태양광 가로등(1)의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 도 1의 폴 타입 태양광 가로등(1)에 대한 물리적 변용예를 나타내는 도면이다. 도 5는 도 1의 폴 타입 태양광 가로등(1)을 구성하는 배터리 보관부(40)의 구조를 나타내는 참조도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 폴 타입 태양광 가로등(1)은 가로등 형성부(10), 지주부(20), 태양전지 모듈부(30), 배터리 보관부(40), 그리고 제어부(미도시)를 포함한다.
가로등 형성부(10)는 계통선 연계형 운전시스템인 제어부에 의해 제어를 받으며, 도로안전시설 설치 및 관리지침에 적합한 가로등으로 형성된다.
폴 타입 태양광 가로등(1)는 태양전지 모듈부(30) 및 배터리 보관부(40)에 의한 전력 저장 기반으로 한 마이크로 태양광 발전소 기능에 의해 운영된다.
이를 위해 제어부는 일반 태양광 발전과 동일한 스마트 그리드 형태의 운전 시스템을 폴 타입 태양광 가로등(1)에 구현한다.
제어부는 주간 발전시 폴 타입 태양광 가로등(1)에 대한 계통선 전력 공급을 수행함으로써, 첨두 부하(Peak Load) 저감 효과를 제공한다.
한편, 제어부는 야간 조명시 가로등 형성부(10) 점등시부터 24시까지 배터리 보관부(40)에 보관된 배터리(battery) 전력을 사용하며 24시 이후 심야전력 사용함으로써, 심야전력 활용에 따른 배터리(Battery) 용량 최소화가 가능한 효과를 제공한다. 이에 따라, 폴 타입 태양광 가로등(1)에 대한 초기 설치비 절감이 가능하며, 이차전지의 보수 관리가 용이하고 교체비용이 절감되는 효과가 있다.
한편, 배터리 보관부(40)에 보관된 배터리(Battery)를 계통선과 연계 운전함으로써, 분산형 소용량 전력저장 시스템으로 제공가능하다.
지주부(20)는 알루미늄 소재로, 태양전지 모듈부(30)와 함께 실리콘 실링(Silicone sealing) 처리됨으로써 내외부 격리 구조를 제공한다.
태양전지 모듈부(30)는 지주부(20)의 개구부를 통해 수직형으로 다수의 태양전지셀이 형성되며, 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막을 형성함으로써, 내충격성, 내열성, 내후성을 갖는다.
배터리 보관부(40)는 지주부(20)의 하단부에 연장된 형태로 형성되며, 내부에 보관된 배터리(Battery)에 대한 제어부를 통한 충방전시스템의 효율적 운전이 이루어지도록 한다. 이에 따라 배터리(Battery)는 수명 향상뿐만 아니라, 생산 전력의 고가 매각으로 경제적인 이익 창출을 목적으로 형성된다. 한편, 배터리 보관부(40)는 지하에 매입되어 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 제어부는 가로등 형성부(10)의 밝기 조정 기능을 수행하며, 가로등 형성부(10)에 대한 리모트(Remote) 감시 기능을 구현하는 모듈을 내부에 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 리모트(Remote) 감시 기능을 구현하는 모듈 그 밖의 제어부 내부에 형성가능한 모듈의 동작은 별도의 물리적인 설정을 하지 않아도 사용할 수 있도록 하는 기능(플러그 앤드 플레이: Plug & Play 기능)에 의해 수행됨으로써, 시스템의 안정성와 능동성을 제공할 수 있다.
한편, 폴 타입 태양광 가로등(1)의 동작 전압은 24 볼트(volt)에 해당하며, 폴 타입 태양광 가로등(1) 상의 지주부(20) 상단부에 유도 배기 장치(미도시)에 대한 추가를 통해 자연 냉각 효과를 증대시키는 효과를 제공한다.
그리고, 도 3과 같이 지주부(20)와 태양전지 모듈부(30)로 이루어진 폴 타입 태양광 가로등(1)에 대한 단면 구조를 살펴보면, 최외각은 폴리카모네이트(PC)로 이루어진다. 또한, 태양전지 모듈부(30)는 9 각주의 알루미늄 소재로 형성되며, 각 태양전지는 310 watt(평판 기준)으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 단면 구조상 폴 타입 태양광 가로등(1)의 냉각방식은 공기 순환 방식이며, 단면 구조상 각 태양전지 사이에는 알루미늄 받침대를 구비하는 것이 바람직하다.
폴 타입 태양광 가로등(1)의 지주부(20)의 대(Pole) 길이는 가로등으로 사용시 10 m, 정원등으로 사용시 6.5 m로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 태양전지 모듈부(30)의 용량은 가로등으로 사용시 550 내지 620 Watt, 정원등으로 사용시 300 내지 330 Watt로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 배터리 보관부(40) 내부에 형성된 배터리의 용량은 Gel-type으로 가로등으로 사용시 24 Vdc, 200 내지 250 Ah이며, 정원등으로 사용시 24 Vdc, 150 Ah로 형서오디는 것이 바람직하다.
폴 타입 태양광 가로등(1)의 제어부는 무선 원격 통신기능을 제공함으로써, CDMA 또는 Wi-Max를 이용한 원격 모니터링 및 제어 기능을 제공하며, micro DC/AC 인버터를 이용한 계통선 연계 기능을 통해 소용량 태양광발전소의 역할을 수행한다. 여기서 계통선 연계 기능시 인버터 용량은 가로등으로 사용시 400 Watt, 정원등으로 사용시 300 Watt로 제공되는 것이 바람직하다.
폴 타입 태양광 가로등(1)의 일일 점등 시간은 통상적으로 8 내지 14 시간 / day로 설정되며, 계통 충전 기능을 통해 심야전력을 이용한 배터리 충전 기능도 상술한 바와 같이 제공한다. 또한, 폴 타입 태양광 가로등(1)은 지형 특성에 따라 풍력발전기와 함께 선택적 설치 운영 가능하다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1: 폴 타입 태양광 가로등
10: 가로등 형성부
20: 지주부
30: 태양전지 모듈부
40: 배터리 보관부

Claims (5)

  1. 가로등 형성부(10), 지주부(20), 태양전지 모듈부(30), 배터리 보관부(40), 그리고 제어부를 포함하여 상기 태양전지 모듈부(30) 및 상기 배터리 보관부(40)에 의한 전력 저장 기반으로 한 마이크로 태양광 발전소 기반으로 상기 제어부에 의해 운영되는 폴 타입 태양광 가로등(1)에 있어서,
    상기 태양전지 모듈부(30)는, 상기 지주부(20)의 개구부를 통해 수직형으로 다수의 태양전지셀이 형성되며, 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막을 형성하며,
    상기 지주부(20)는, 알루미늄 소재로 이루어져, 상기 태양전지 모듈부(30)와 결합 시 결합부위에 실리콘 실링(Silicone sealing) 처리하여 내외부 격리 구조를 제공하며,
    상기 제어부는, 주간 발전시 상기 폴 타입 태양광 가로등(1)에 대한 계통선 전력 공급을 수행하여 첨두 부하(Peak Load)를 저감하는 것을 특징으로 하는 폴 타입 태양광 가로등 구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    야간 조명시 상기 가로등 형성부(10) 점등시부터 24시까지 상기 배터리 보관부(40)에 보관된 배터리(battery) 전력을 사용하며 24시 이후 심야전력 사용하여, 심야전력 활용에 따른 배터리(Battery) 용량 최소화가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 폴 타입 태양광 가로등 구조.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 배터리 보관부(40)에 보관된 배터리(Battery)를 계통선과 연계 운전하여, 상기 폴 타입 태양광 가로등(1)를 분산형 소용량 전력저장 시스템으로 제공하는 것을 특징으로 하는 폴 타입 태양광 가로등 구조.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 배터리 보관부(40)는,
    내부에 보관된 배터리(Battery)에 대한 상기 제어부를 통한 충방전시스템의 효율적 운전이 이루어지도록 하기 위해 상기 지주부(20)의 하단부에 연장된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 폴 타입 태양광 가로등 구조.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가로등 형성부(10)의 밝기 조정 기능을 수행하며, 상기 가로등 형성부(10)에 대한 리모트(Remote) 감시 기능을 구현하는 모듈을 내부에 포함하며, 상기 리모트(Remote) 감시 기능을 구현하는 모듈과 그 밖의 상기 제어부 내부에 형성가능한 모듈의 동작은 플러그 앤드 플레이(Plug & Play : 별도의 물리적인 설정을 하지 않아도 사용할 수 있도록 하는 기능) 기능에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 폴 타입 태양광 가로등 구조.
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