KR101474243B1

KR101474243B1 - 조명장치용 솔라 제어시스템

Info

Publication number: KR101474243B1
Application number: KR1020130004971A
Authority: KR
Inventors: 임계재; 김규한; 박종근; 권택동
Original assignee: 가톨릭관동대학교산학협력단
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2014-12-18
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: KR20140092649A

Abstract

본 발명은 조명장치용 솔라 제어시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 태양광을 이용하여 조명장치를 점등 및 점멸함에 있어서, 컨트롤러를 이용한 자동제어 및 사용자의 자유로운 선택을 통하여 조명장치의 점등 및 점멸을 제어함으로써, 배터리에 충전된 전압을 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 배터리가 과충전 및 과방전에 의하여 열화되어 수명이 단축되는 것을 미연에 방지할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 태양광에 의해 소정의 직류전원을 생성하는 태양전지모듈과, 상기 태양전지모듈에서 생성된 직류전원을 충전하는 배터리와, 상기 배터리로부터 공급된 직류전원을 통하여 점등 및 점멸되는 조명장치와, 상기 태양전지모듈로부터 입력된 전원으로 상기 배터리를 충전시키고 상기 배터리의 직류전원을 제어하여 상기 조명장치에 공급하는 컨트롤러를 구비하는 조명장치용 솔라 제어시스템에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 태양전지모듈을 연결하고 제어하기 위한 태양전지 제어부; 상기 태양전지모듈의 전원으로 상기 배터리를 충전시키기 위한 충전 제어부; 상기 배터리의 과충전과 과방전을 방지하여 배터리를 보호하기 위한 과충전/과방전 보호회로부; 동작상태와 데이터를 표시하기 위한 표시부; 미리 설정된 주기동안의 동작상태 및 데이터를 저장하는 메모리부; 제어신호에 따라 상기 표시부를 구동하기 위한 표시 제어부; 온도를 감지하기 위한 온도센서; 펄스폭변조(PWM) 제어신호에 따라 배터리의 직류전원을 상기 조명장치를 점등시키기 위한 직류전원으로 변환하여 정전압 정전류를 제공하는 정전압/정전류 제어부; 및 사용자로부터 제어값이 설정되고, 상기 충전 제어부를 통해 상기 배터리의 충방전을 제어하며 배터리의 충방전시의 전압 및 전류 상태를 실시간으로 표시 제어부를 통해 상기 표시부에 표시하고 상기 온도센서로부터 온도를 입력받아 상기 제어값을 온도보상하는 메인 제어부를 포함하고, 상기 과충전/과방전 보호회로부는 상기 배터리의 직류전원이 기준 충전값이하인 경우에는 배터리의 출력전압을 제한하는 조명장치용 솔라 제어시스템을 개시한다.

Description

조명장치용 솔라 제어시스템{SOLAR CONTROL SYSTEM FOR ILLUMINATOR}

본 발명의 일 실시예는 조명장치용 솔라 제어시스템에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 솔라시스템은 무한한 태양에너지를 이용하고 환경오염과 에너지원에 대한 비용 소요가 없다는 점에서 매우 각광받는 대체 에너지의 한가지로서, 근래에 그 사용이 확대되고 있고 좀더 효율적인 사용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.

이러한 태양에너지를 이용한 사용의 한가지 예가 각종 조명장치에 태양에너지를 이용하는 것으로, 태양에너지를 전기적 에너지로 변환하여 충전하였다가 태양광선이 없는 야간에도 사용할 수 있다는 장점에 의해 24시간 연속적인 사용이 필요하지 않은 경우나 전기 소모량이 비교적 크지 않은 조명인 경우에 매우 유용하게 사용되는 것이다.

일반적으로 태양에너지를 전기적인 에너지로 변환하여 사용하는 시스템은 오래전의 기술인 바, 일반적으로 사용되던 조명제어 시스템으로는 태양에너지를 사용하는 솔라조명에는 적합지 아니하여 효율적으로 제어 또는 사용이 이루어지지 못하여 그 활용성에 제한이 있었고 효율성이 매우 저조한 실정이라 할 것이다.

본 발명의 일 실시예는 태양광을 이용하여 조명장치를 점등 및 점멸함에 있어서, 컨트롤러를 이용한 자동제어 및 사용자의 자유로운 선택을 통하여 조명장치의 점등 및 점멸을 제어함으로써, 배터리에 충전된 전압을 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 배터리가 과충전 및 과방전에 의하여 열화되어 수명이 단축되는 것을 미연에 방지할 수 있는 조명장치용 솔라 제어시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 배터리의 온도보상을 통한 충방전 제어가 가능하고, 지역별 및 계절별로 다른 일몰 및 일출시간에 맞춰 조명 및 충전 제어를 함으로써, 시스템의 작동 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 나아가 컨트롤러의 작동상태를 소정기간동안 저장해 둠과 동시에 실시간으로 표시부를 통하여 표시하게 함으로써, 시스템의 사용성을 증대시킬 수 있는 조명장치용 솔라 제어시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 조명장치용 솔라 제어시스템은 태양광에 의해 소정의 직류전원을 생성하는 태양전지모듈과, 상기 태양전지모듈에서 생성된 직류전원을 충전하는 배터리와, 상기 배터리로부터 공급된 직류전원을 통하여 점등 및 점멸되는 조명장치와, 상기 태양전지모듈로부터 입력된 전원으로 상기 배터리를 충전시키고 상기 배터리의 직류전원을 제어하여 상기 조명장치에 공급하는 컨트롤러를 구비하는 조명장치용 솔라 제어시스템에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 태양전지모듈을 연결하고 제어하기 위한 태양전지 제어부; 상기 태양전지모듈의 전원으로 상기 배터리를 충전시키기 위한 충전 제어부; 상기 배터리의 과충전과 과방전을 방지하여 배터리를 보호하기 위한 과충전/과방전 보호회로부; 동작상태와 데이터를 표시하기 위한 표시부; 미리 설정된 주기동안의 동작상태 및 데이터를 저장하는 메모리부; 제어신호에 따라 상기 표시부를 구동하기 위한 표시 제어부; 온도를 감지하기 위한 온도센서; 펄스폭변조(PWM) 제어신호에 따라 배터리의 직류전원을 상기 조명장치를 점등시키기 위한 직류전원으로 변환하여 정전압 정전류를 제공하는 정전압/정전류제어부; 및 사용자로부터 제어값이 설정되고, 상기 충전제어부를 통해 상기 배터리의 충방전을 제어하며 배터리의 충방전시의 전압 및 전류 상태를 실시간으로 표시 제어부를 통해 상기 표시부에 표시하고 상기 온도센서로부터 온도를 입력받아 상기 제어값을 온도보상하는 메인 제어부를 포함하고, 상기 과충전/과방전 보호회로부는 상기 배터리의 직류전원이 기준 충전값이하인 경우에는 배터리의 출력전압을 제한할 수 있다.

상기 메인 제어부는 상기 사용자로부터 설정되는 상기 조명장치의 점등시간에 따라 상기 조명장치의 점등 및 점멸을 제어할 수 있다.

상기 배터리는 밀폐형 배터리와 액체보충형 배터리를 포함할 수 있다.

상기 메인 제어부는 상기 온도센서에 의해 특정온도에서 시스템 동작을 차단 및 복구토록 하며, 타이머를 이용하여 특정 시간에 자동으로 ON/OFF되도록 할 수 있다.

상기 컨트롤러는 컨트롤 박스 내부에 수용될 수 있고, 상기 컨트롤 박스의 외부에는 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 컨트롤러의 각 구성들을 구동시킬 수 있는 적어도 하나의 선택입력버튼과, 상기 태양전지모듈, 배터리 및 조명장치와의 연결을 위한 적어도 하나의 커넥터 단자가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치용 솔라 제어시스템은 태양광을 이용하여 조명장치를 점등 및 점멸함에 있어서, 컨트롤러를 이용한 자동제어 및 사용자의 자유로운 선택을 통하여 조명장치의 점등 및 점멸을 제어함으로써, 배터리에 충전된 전압을 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 배터리가 과충전 및 과방전에 의하여 열화되어 수명이 단축되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 배터리의 온도보상을 통한 충방전 제어가 가능하고, 지역별 및 계절별로 다른 일몰 및 일출시간에 맞춰 조명 및 충전 제어를 함으로써, 시스템의 작동 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 나아가 컨트롤러의 작동상태를 소정기간동안 저장해 둠과 동시에 실시간으로 표시부를 통하여 표시하게 함으로써, 시스템의 사용성을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치용 솔라 제어시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 컨트롤러를 수용하는 컨트롤 박스의 외측을 나타내는 측면도이다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치용 솔라 제어시스템을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 컨트롤러를 수용하는 컨트롤 박스의 외측을 나타내는 측면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치용 솔라 제어시스템은 태양광에 의해 소정의 직류전원을 생성하는 태양전지모듈(200)과, 태양전지모듈(200)에서 생성된 직류전원을 충전하는 배터리(400)와, 배터리(400)로부터 공급된 직류전원을 통하여 점등 및 점멸되는 조명장치(300)와, 태양전지모듈(200)로부터 입력된 전원으로 배터리(400)를 충전시키고 배터리(400)의 직류전원을 제어하여 조명장치(300)에 공급하는 컨트롤러(100)를 구비한다.

또한, 상기 컨트롤러(100)는 태양전지모듈(200)을 연결하고 제어하기 위한 태양전지 제어부(102)와, 태양전지모듈(200)의 전원으로 배터리(400)를 충전시키기 위한 충전 제어부(103)와, 배터리(400)의 과충전과 과방전을 방지하여 배터리(400)를 보호하기 위한 과충전/과방전 보호회로부(104)와, 동작상태와 데이터를 표시하기 위한 표시부(107)와, 미리 설정된 주기동안의 동작상태 및 데이터를 저장하는 메모리부(106)와, 제어신호에 따라 표시부(107)를 구동하기 위한 표시 제어부(105)와, 온도를 감지하기 위한 온도센서(109)와, 펄스폭변조(PWM) 제어신호에 따라 배터리(400)의 직류전원을 조명장치(300)를 점등시키기 위한 직류전원으로 변환하여 정전압 정전류를 제공하는 정전압/정전류제어부(108)와, 사용자로부터 제어값이 설정되고, 충전 제어부(103)를 통해 배터리(400)의 충방전을 제어하며 배터리(400)의 충방전시의 전압 및 전류 상태를 실시간으로 표시 제어부(105)를 통해 표시부(107)의 LCD 표시창(114)에 표시하고 온도센서(109)로부터 온도를 입력받아 제어값을 온도보상하는 메인 제어부(101)를 포함한다.

상기 메인 제어부(101)는 사용자로부터 설정되는 조명장치(300)의 점등시간에 따라 조명장치(300)의 점등 및 점멸을 제어할 수 있다.

상기 과충전/과방전 보호회로부(104)는 배터리(400)의 직류전원이 기준 충전값이하인 경우에는 배터리(400)의 출력전압을 제한할 수 있다. 즉, 상기 과충전/과방전 보호회로부(104)는 배터리(400)의 충전된 전압이 기준전압(예를 들면, 11.7V, 23.4V)이하인 경우 배터리(400)의 출력을 제한하고, 기준전압 이상(예를 들면, 12.6V, 25.2V)으로 복구되는 경우 배터리(400)의 출력을 재개한다. 예를 들면, 상기 과충전/과방전 보호회로부(104)는 배터리(400)의 충전 상태가 LVD(Low voltage load disconnect) 설정 값이 11.7V로 내려가는 경우에는 조명장치(300)로 출력되는 전원 공급을 차단하고, 배터리(400) 전압이 12.6V 이상으로 상승할 시에는 전원 공급을 재개한다.

상기 정전압/정전류제어부(108)는 배터리(400)로부터 출력된 전압이 저전압(예를 들면, 10V ~ 14.3V(14.5V))일 경우 조명장치(300)를 점등시키기 위한 고전압(예를 들면, 14.4V (14.6V))으로 승압시키는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 정전압/정전류제어부(108)는 태양전지모듈(200)의 전압이 10V에서도 14V로 전압을 상승시켜 최대한의 충전이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 배터리(400)는 밀폐형 배터리 및 액체보충형 배터리(Sealed/Flooded Type Battery)를 포함할 수 있다. 상기 메인 제어부(101)는 밀폐형 배터리 및 액체보충형 배터리 중 어느 하나를 선택하여 태양전지모듈(200)의 전원을 충전시킬 수 있다. 상기 액체보충형 배터리는 층분리(Stratification)가 발생되지 않도록 더욱 활동적인 충전이 필요하고, 밀폐형 배터리는 가스가 발생되는 것을 막기 위해서 조금 더 정교한 충전이 필요하다. 예를 들면, 12볼트 액체 보충형 배터리를 충전하는 경우 컨트롤러(100)의 상시 충전 전압설정 값은 14.6 V이고, 밀폐형 배터리의 경우에는 14.4 V일 수 있다.

상기 메인 제어부(101)는 온도센서(109)에 의해 특정온도에서 시스템 동작을 차단 및 복구토록 하며, 타이머(111)를 이용하여 특정 시간에 자동으로 ON/OFF되도록 할 수 있다. 이에 따라, 상기 메인 제어부(101)는 예를 들어 배터리(400)가 -30mV/℃ ~ -60mV/℃ 범위 내에서 최적의 충전이 가능하도록 제어한다. 이러한 보정은 배터리(400) 충전을 배터리(400)의 전기화학적 특성의 변화에 맞추기 위한 것이다. 이에 따라, 배터리(400)와 컨트롤러(100)가 비슷하거나 동일한 환경에 설치되는 것이 충전 및 관리에 매우 유리할 수 있다. 상기 타이머(111)는 조명장치(300)를 일정시간 점등 또는 점멸시키기 위한 장치로서, 메인 제어부(101) 내에 포함되도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 컨트롤러(100)는 복수 개로 구비되어 병렬로 연결될 수 있는 데, 이때 별도의 블로킹 다이오드가 필요치 않게 된다. 이때, 각각의 컨트롤러가 독립되고 분리된 태양전지모듈(200)과 출력에 연결되어야 하고, 개별 컨트롤러의 정격용량을 초과한 태양광 입력이나 출력을 연결하는 것을 바람직하지 않다.

상기 컨트롤러(100)는 컨트롤 박스(112) 내부에 수용될 수 있다. 상기 컨트롤러(100)는 하나의 인쇄회로기판(미도시) 또는 그 이상의 인쇄회로기판에 각 구성요소를 장착하여 컨트롤 박스(112) 내에 수용될 수 있다.

상기 컨트롤 박스(112)의 외부에는 컨트롤러(100)에 연결되어 컨트롤러(100)의 각 구성들을 구동시킬 수 있는 적어도 하나의 선택입력버튼(113)과, 태양전지모듈(200), 배터리(400) 및 조명장치(300)와의 연결을 위한 적어도 하나의 커넥터 단자가 형성될 수 있다. 즉, 상기 선택입력버튼(113)은 제1 컨트롤러 설정스위치(Menu/Set)(113a), 제2 컨트롤러 설정스위치(Chang/Load Test)(113b) 등을 포함하고, 상기 커넥터 단자(115)는 배터리 연결단자(즉, 컨트롤러 전원)(115a), 태양전지모듈 연결단자(115b), 부하 연결단자(즉, 조명장치 연결단자)(115c) 등을 포함할 수 있다.

한편, 상기 컨트롤 박스(112)는 외부 충격 등으로 인한 내충격성 및 강도를 보완하기 위하여, 폴리프로필렌 수지 45~96.5중량%, 고무성분 및/또는 무기첨가제 3~45중량% 및 비이온 계면활성제 0.5~10.0중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함한다.

상기 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌 랜덤 공중합체 및 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지의 용융지수는 특별히 제한은 없으나, 1∼60g/10분인 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 수지의 함량은 45∼96.5중량%로 사용할 수 있다. 여기서, 상기 폴리프로필렌 수지의 함량이 45중량% 미만이면 가공이 어려우며 96.5중량%를 초과하면 다른 성분의 함량이 너무 적어져서 기능을 발휘하지 못하게 된다.

또한, 상기 수지 조성물은 내충격성 및 강성 보완을 위해서 고무성분 및 무기첨가제 중 어느 하나 또는 둘 모두를 함유한다. 여기서, 상기 고무성분은 에틸렌 알파 올레핀 공중합체 고무 및 스티렌계 열가소성 엘라스토머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌과 탄소수 4~12의 α-올레핀을 함유한 에틸렌-α-올레핀 랜덤공중합체 고무를 사용할 수 있다. 상기 랜덤공중합체의 α-올레핀은, 예를 들면, 1-부텐(butene), 1-펜텐(pentene), 1-헥센(hexene), 1-헵텐(heptene), 1-옥텐(octene), 1-데켄(decene), 1-운데켄(undecene) 또는 1-도데켄(dodecene)일 수 있고, 바람직하게는 1-부텐(butene), 1-헥센(hexene), 1-옥텐(octene)이다. 상기 에틸렌-α-올레핀 랜덤공중합체 고무는 2종 이상의 에틸렌-α-올레핀 랜덤공중합체 고무를 병용해도 좋다. 또한, 상기 무기첨가제는 탄산칼슘, 황산바륨, 마이카(mica), 탈크(talc) 및 유리섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 바람직하게는 탈크를 사용할 수 있다. 또한, 상기 고무성분 및/또는 무기첨가제의 함량은 전체 조성물에 대하여 3~45중량%를 사용할 수 있다. 상기 함량이 3중량% 미만인 경우 충격 완화 효과 또는 강성 보완 효과가 미미하고 45중량%를 초과하면 가공성이 저하되어 바람직하지 않다.

또한, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 끓는점 또는 인화점이 폴리프로필렌 수지 조성물의 가공 온도보다 낮은 비이온 계면활성제를 포함한다. 여기서, 상기 비이온 계면활성제는 물에 이온화되지 않고 용해되는 계면활성제로 소수성 단위체와 친수성 단위체의 블록 중합 또는 그라프트 중합에 의해 합성된 고분자 비이온 계면활성제이다. 수산기(-OH), 에테르(-O-)와 같은 해리되지 않는 친수기를 여러개 가지고 있으며 각각 고급 알코올, 알킬 페놀, 지방산에 에틸렌 옥사이드를 부가시키는 것으로 부가된 옥시에틸렌의 몰 수에 따라 계면활성제의 친수성 조절할 수 있다. 상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시 에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시 에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시 에틸렌 알킬 페닐 에테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시 에틸 소르비탄 지방산 에스테르 및 수크로오스 지방산 에스테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 이러한 비이온 계면활성제는 끓는점(약 90~100℃)이 폴리프로필렌 수지 조성물의 가공 온도보다 훨씬 낮아 가공시 기체 또는 기포가 생겨나게 된다. 이로 인해 폴리프로필렌 수지 매트릭스 내에 서브마이크로 사이즈의 기공이 생겨서 폴리프로필렌 수지 조성물의 내충격성 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 비이온 계면활성제의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.5~10.0중량%, 바람직하게는 1.0~5.0중량% 범위 내이다. 상기 함량이 0.5중량% 미만이면 내충격 개선 효과가 없으며 10.0중량%를 초과하면 강성이 너무 크게 감소하게 되어 바람직하지 않다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 조명장치용 솔라 제어시스템의 컨트롤러(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 사용자는 도 2에 도시된 컨트롤 박스(112)의 외측에 설치된 선택입력버튼(113)을 통하여 표시부(107)에 설정화면을 표시하고, 사용자가 설정메뉴를 선택하여 해당 메뉴의 절차를 수행한다. 예컨대, 과방전 전압 설정을 선택하여 과방전 전압을 설정하고, 정격전류 설정을 선택하여 정격전류값을 설정하고, 동작시간을 선택하여 조명등 동작시간을 설정하며, 데이터를 선택하면 제어장치에 저장된 데이터를 표시부(107)를 통하여 표시할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 출력전류는 10A로 설정하여 조명장치(300)를 구동하고, 구동시간은 1~8시간 온, 1~4시간 오프, 1~4시간 온/오프 등 임의로 설정할 수 있다.

설정이 완료되면 태양전지모듈(200) 전원 입력을 확인하여 정상이면 충전 제어부(103)를 통해 배터리(400)의 충전을 제어하고 충전상태를 표시부(107)의 LCD 표시창(114)에 표시한다. 또한, 과충전/과방전 보호회로부(104)를 통해 배터리(400)의 과충전/과방전을 방지한다. 과충전/과방전 보호회로부(104)는 설정전압 이하로 배터리(400) 전압이 내려가면 배터리(400)의 출력을 차단하여 배터리(400)를 보호한다.

충전이 완료되면, 현재 시간을 체크하여 온시간이 되면 설정된 정전류값으로 출력하여 조명장치(300)를 점등시키고 출력전압과 동작상태를 표시부(107)에 표시한다. 그리고 설정된 오프시간이 되면 출력전압을 차단한다.

한편, 운영자가 선택입력버튼(113)을 입력하면 저장된 데이터를 표시부(107)에 표시하고, 온도보상절차에서는 온도센서(109)를 통하여 온도를 감지하면 각 제어값에 온도를 보상하고 일정온도 이하의 저온이 되면 소정시간동안 히터와 같은 가열수단에 의하여 배터리(400)의 온도를 보상하기 위하여 배터리(400)를 보온시킨다.

본 발명의 실시예에서는 1일 ~ 30일(1개월)간의 조명장치(300)의 동작시간과 조명장치(300)의 소비전력, 배터리 충전전압, 배터리 방전전압, 태양전지모듈(200)의 충전전류의 상태 등을 데이터로 메모리부(106)에 저장할 수 있고, 저장되어 누적된 데이터 또는 실시간 데이터를 표시부(107)를 통하여 확인할 수 있다. 상기 조명장치(300)의 동작시간은 일몰 후부터 일출 전까지 설정될 수 있고, 보다 구체적으로는 일몰 후 0~10시간과 일출 전 1~2시간에 동작되도록 설정될 수 있다. 한편, 30일이 경과한 데이터는 1개월 단위로 하여 평균값으로 메모리부(106)의 저장용량에 적절하게 소정기간(예를 들면, 1년)동안 저장할 수 있으며, 필요시 저장된 데이터를 통신부(110)를 통하여 외부 서버(500)로 전송하여 프린트할 수도 있다.

한편, 상기 컨터롤러(100)는 태양광 충전과 일반 전기기기의 부하컨트롤이 가능한 컨?롤러(SB), 및 태양광 충전과 조명장치(300)의 부하 컨트롤이 가능한 컨트롤러(SBL)에도 적용될 수 있고, 그러한 적용예를 아래 표 1에 나타내었다.

model	SB(L)1206	SB(L)1210	SB(L)1220	SB(L)1230	SB(L)2405	SB(L)2410	unit
System Voltage	12	12	12	12	24	24	V
Maximum Voltage	25	25	25	25	44	44	V
Rated Solar Input	6	10	20	30	5	10	A
Rated Load	6	10	20	30	5	10	A
Limit Maximum Current	8	12	22	32	7	12	A
Sealed Type Charge Voltage	14.4	14.4	14.4	14.4	28.8	28.8	V
Flooded Type Charge Voltage	14.6	14.6	14.6	14.6	29.2	29.2	V
LVD	11.7	11.7	11.7	11.7	23.4	23.4	V
LVD Reconnect	12.6	12.6	12.6	12.6	25.2	25.2	V
Ambient Temp Range	-40~80	-40~80	-40~80	-40~80	-40~80	-40~80	°C
Temp Compensation ( std 25°C )	-30	-30	-30	-30	-60	-60	mV/°C

한편, 본 발명의 컨트롤 박스(112)의 둘레에는 호흡기계 질환치료 등의 기능을 가진 방향제 물질이 코팅됨에 따라, 사용자의 피로회복, 건강증진 등에 효과를 나타낸다.

이 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성 오일 3∼5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은, 라벤다 스파이크 30중량%, 라임브러섬 오일 30중량%, 마누카 20중량%, 이눌라 20중량%로 이루어진다.

여기서 기능성 오일은 방향제에 대해 3∼5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 3∼5중량%를 초과하면 그 기능이 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.

기능성 오일 중 라벤다 스파이크(Lavender Spike)는 주 화학성분으로는 pinene, camphene, myrcene 등을 들 수 있으며 진통, 항울, 충혈 제거, 살균, 상처 치료 등에 좋은 효과가 있다.

라임브러섬 오일(Lime blossom oil)은 뇌일혈이나 열사병, 간질, 현기증, 편두통, 고혈압 등에 좋은 효과가 있고, 특히 심리적 스트레스로 인한 혈압상승에 우수한 작용을 한다.

마누카(Manuka)는 주 화학성분으로 caryophyllene, geraniol, pinene 등을 들 수 있으며 감기, 기침, 기관지염, 비염 등 호흡기계 감염예방에 좋은 효과가 있다.

이눌라(Inula)는 만성기침, 마른기침, 가래는 물론 천식, 기관지염 폐렴 등 호흡기 관련 질환 치료 등에 작용효과가 우수하다.

이러한 기능성 오일이 컨트롤 박스(112)의 둘레에 코팅됨에 따라, 사용자의 피로회복, 건강증진 등에 기여하는 역할을 한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 조명장치용 솔라 제어시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100: 컨트롤러 101: 메인 제어부
102: 태양전지 제어부 103: 충전 제어부
104: 과충전/과방전 보호회로부 105: 표시 제어부
106: 메모리부 107: 표시부
108: 정전압/정전류 제어부 109: 온도센서
110: 통신부 111: 타이머
112: 컨트롤 박스 113: 선택입력버튼
200: 태양전지모듈 300: 조명장치
400: 배터리 500: 외부 서버

Claims

태양광에 의해 소정의 직류전원을 생성하는 태양전지모듈(200)과, 상기 태양전지모듈(200)에서 생성된 직류전원을 충전하는 배터리(400)와, 상기 배터리(400)로부터 공급된 직류전원을 통하여 점등 및 점멸되는 조명장치(300)와, 상기 태양전지모듈(200)로부터 입력된 전원으로 상기 배터리(400)를 충전시키고 상기 배터리(400)의 직류전원을 제어하여 상기 조명장치(300)에 공급하는 컨트롤러(100)를 구비하는 조명장치용 솔라 제어시스템에 있어서,
상기 컨트롤러(100)는, 상기 태양전지모듈(200)을 연결하고 제어하기 위한 태양전지 제어부(102); 상기 태양전지모듈(200)의 전원으로 상기 배터리(400)를 충전시키기 위한 충전 제어부(103); 상기 배터리(400)의 과충전과 과방전을 방지하여 배터리(400)를 보호하기 위한 과충전/과방전 보호회로부(104); 동작상태와 데이터를 표시하기 위한 표시부(107); 미리 설정된 주기동안의 동작상태 및 데이터를 저장하는 메모리부(106); 제어신호에 따라 상기 표시부(107)를 구동하기 위한 표시 제어부(105); 온도를 감지하기 위한 온도센서(109); 펄스폭변조(PWM) 제어신호에 따라 배터리(400)의 직류전원을 상기 조명장치(300)를 점등시키기 위한 직류전원으로 변환하여 정전압 정전류를 제공하는 정전압/정전류제어부(108); 및 사용자로부터 제어값이 설정되고, 상기 충전 제어부(103)를 통해 상기 배터리(400)의 충방전을 제어하며 배터리(400)의 충방전시의 전압 및 전류 상태를 실시간으로 표시 제어부(105)를 통해 상기 표시부(107)에 표시하고 상기 온도센서(109)로부터 온도를 입력받아 상기 제어값을 온도보상하는 메인 제어부(101)를 포함하고,
상기 과충전/과방전 보호회로부(104)는 상기 배터리(400)의 직류전원이 기준 충전값이하인 경우에는 배터리(400)의 출력전압을 제한할 수 있으며,
상기 컨트롤러(100)는 컨트롤 박스(112) 내부에 수용될 수 있고,
상기 컨트롤 박스(112)는 폴리프로필렌 수지 45~96.5중량%, 고무성분 및/또는 무기첨가제 3~45중량% 및 비이온 계면활성제 0.5~10.0중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하며,
상기 컨트롤 박스(112)의 둘레에는 방향제 물질이 코팅되되, 상기 방향제 물질에는 방향제 95~97중량%에 기능성 오일 3~5중량%가 혼합되고, 상기 기능성 오일은, 라벤다 스파이크 30중량%, 라임브러섬 오일 30중량%, 마누카 20중량%, 이눌라 20중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명장치용 솔라 제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 메인 제어부(101)는 상기 사용자로부터 설정되는 상기 조명장치(300)의 점등시간에 따라 상기 조명장치(300)의 점등 및 점멸을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 조명장치용 솔라 제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 배터리(400)는 밀폐형 배터리와 액체보충형 배터리를 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 조명장치용 솔라 제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 메인 제어부(101)는 상기 온도센서(109)에 의해 특정온도에서 시스템 동작을 차단 및 복구토록 하며, 타이머를 이용하여 특정 시간에 자동으로 ON/OFF되도록 할 수 있는 것을 특징으로 하는 조명장치용 솔라 제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤 박스(112)의 외부에는 상기 컨트롤러(100)에 연결되어 상기 컨트롤러(100)의 각 구성들을 구동시킬 수 있는 적어도 하나의 선택입력버튼(113)과, 상기 태양전지모듈(200), 배터리(400) 및 조명장치(300)와의 연결을 위한 적어도 하나의 커넥터 단자(115)가 형성되는 것을 특징으로 하는 조명장치용 솔라 제어시스템.