KR101741331B1

KR101741331B1 - 야외용 전원공급장치 제어장치

Info

Publication number: KR101741331B1
Application number: KR1020150148243A
Authority: KR
Inventors: 공연
Original assignee: 공연
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2017-05-30
Also published as: KR20170047767A

Abstract

본 발명은 야외용 전원공급장치 제어장치에 관한 것이다. 본 발명은, 온도변화가 심한 하절기나 동절기에 건설 현장이나 야외 등 전원 공급이 어려운 장소에서 사용되는 배터리에 관한 것으로, 일정한 온도범위를 유지하면서 안정적인 전압 공급이 가능하도록 한다. 본 발명은 동절기에는 히터에 의해, 하절기에는 열전소자에 의해 배터리 온도를 일정범위내로 유지할 수 있다. 본 발명은 석유 발전기를 사용하는 것이 아니므로 민원 발생 소지가 없으며, 현장에서의 이동 및 취급이 용이하고 안정적인 전원 공급이 가능하다는 장점이 있다.

Description

야외용 전원공급장치 제어장치 {Control device of power supply unit for outdoor use}

본 발명은 야외용 전원공급장치 제어장치에 관한 것이다.

본 발명은 특히, 온도변화가 심한 하절기나 동절기에 야외에서 사용되는 배터리에 관한 것으로, 일정한 온도범위를 유지하면서 안정적인 전압 공급이 가능하도록 한 것이다.

건설 현장이나 야외(예를 들어, 전원 공급이 어려운 야외 공연장 등)에서는 한국 전력의 계통 전기를 이용하기 어려운 경우가 많으므로 야간 작업을 위한 조명이나 현장 장비 등을 사용하기 위한 전원을 공급하기 위하여 현장용 발전기를 사용하는 경우가 많다.

그런데, 이러한 현장용 발전기를 석유를 이용하여 전기를 생산하기 때문에 공해가 발생하기 쉽고 또한 소음이 커서 민원의 주요 원인이 되고 있으므로 이를 개선할 필요가 있다.

이를 개선할 수 있는 기술로서 축전지를 이용하여 그 때 그 때 전원을 공급하는 경우도 있으나, 축전지는 무게와 부피가 커서 이동 및 취급이 용이하지 않다는 문제가 있다. 또한, 외부 요인에 의해 축전지의 전원이 안정적으로 공급되지 않는 경우가 많으며, 특히 온도 변화가 심한 하절기나 동절기에는 전원 공급이 안정적이지 않다는 문제가 있다.

따라서, 무게와 비피가 크지 않아 이동 및 취급이 용이하며, 외부 온도 변화가 심한 경우에도 안정적인 전원이 공급될 수 있는 현장용 전원공급장치(배터리)에 대한 개발 필요성이 큰 상황이다.

통상적으로, 배터리는 화학 에너지로 바꾸어 모아 둔 전기 에너지를 필요한 때에 전기로 재생하는 장치를 이르는 말로써, 직류전원을 그대로 제품에 공급하여 사용할 수도 있고, 인버터를 통해 직류전원을 교류전원으로 바꾸어 제품에 공급하여 사용할 수도 있는 등, 다양한 용도로 사용이 가능하다.

그러나 이와 같이 다양한 용도로의 사용이 가능한 배터리도 관리가 소홀하면, 그에 적합한 효율을 올릴 수 없는 등 여러 가지 문제점을 노출시킬 수 있다.

배터리 전원 관리 기술로는 한국특허공개 제10-2013-0038996호가 있다.

이 공개기술은, 전자기기의 배터리 전원을 효율적으로 관리하여 오래시간 사용하는 것으로, 태양전지를 이용하여 전원을 제어하는 것이다. 태양전지는 빛을 받으면 전력을 생산하게 되는데, 공개기술에서는 태양전지의 출력을 배터리 출력을 차단하는 스위치의 제어신호로 사용하고, 외부에서 일정한 빛이 태양전지에 입력되면, 태양전지는 자체적으로 전원을 생산하고, 이 생산된 전원이 상기 전원스위치를 동작시켜, 배터리의 출력이 신호처리부에 공급되도록 한다. 또한 공개기술은 신호를 처리하는 프로세서가 전원을 공급받으면, 상기 프로세서가 신호 처리하는 동안에 안정적으로 전원이 공급될 수 있도록 전원스위치를 제어하게 된다.

그러나 이러한 배터리 관리 기술은, 단순히 배터리 전원 출력을 효율적으로 온오프하여 수명을 연장시키는 기술일 뿐, 배터리가 물리적으로 노출된 상태에서 온도가 급격하게 변화함에 따라 전해액의 온도도 그에 상응하도록 변화됨으로써 수명 단축은 물론, 효율적인 운영 관리가 불가능한 문제점을 개선하는 기술을 공지된 바가 없다.

[선행기술문헌]

[특허 문헌]

한국특허공개 제10-2013-0038996호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 관련된 문제점을 해결하고자 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 야외 온도에 관계없이 일정한 온도범위를 유지하여 안정적인 전압 공급이 가능한, 야외용 전원공급장치 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 기타 목적들은 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 이해될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 야외용 전원공급장치 제어장치는, 전원공급수단의 온도가 일정한 온도범위를 유지하도록 장치를 제어하는 제어수단; 제어수단의 제어에 의해 배터리가 일정한 온도범위를 유지하도록 구동되는 발열수단; 발열수단에 의해 일정온도 범위를 유지하면서 직류전원 또는 교류전원을 필요로 하는 제품에 공급하는 전원공급수단; 전원공급수단의 온도를 실시간 감지하여 상기 제어수단에 입력하는 온도센서; 전원공급수단에 구동전원을 공급하는 전원수단; 발열수단의 구동중 전원공급수단 전압을 측정하는 전압측정수단; 및 전원공급수단을 충전하는 태양전지로 이루어지고, 제어수단은 전원공급수단의 온도저하값과, 이 온도저하값을 기준온도로 회복시키기 위한 발열수단의 용량을 외기온도와 연관하여 발열수단의 구동시간을 결정하고, 발열수단의 구동중에도 전원공급수단의 온도 및 외기온도를 토대로 발열수단의 구동시간을 재설정하는 것을 특징으로 한다.

전원공급수단은 배터리이고, 발열수단은 블록히터인 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 야외용 전원공급장치 제어장치는, 전원공급수단의 온도가 일정한 온도범위를 유지하도록 장치를 제어하는 제어수단; 제어수단의 제어에 의해 배터리가 일정한 온도범위를 유지하도록 구동되는 발열수단; 제어수단의 제어에 의해 배터리가 일정한 온도범위를 유지하도록 구동되는 냉각수단; 냉각수단에 의해 일정온도 범위를 유지하면서 직류전원 또는 교류전원을 필요로 하는 제품에 공급하는 전원공급수단; 전원공급수단의 온도를 실시간 감지하여 상기 제어수단에 입력하는 온도센서; 전원공급수단에 구동전원을 공급하는 전원수단; 냉각수단의 구동중 전원공급수단 전압을 측정하는 전압측정수단; 및 전원공급수단을 충전하는 태양전지로 이루어지고, 제어수단은 전원공급수단의 온도상승값과, 이 온도상승값을 기준온도로 회복시키기 위한 냉각수단의 용량을 외기온도와 연관하여 냉각수단의 구동시간을 결정하고, 냉각수단의 구동중에도 전원공급수단의 온도 및 외기온도를 토대로 냉각수단의 구동시간을 재설정하는 것을 특징으로 한다

전원공급수단은 배터리이고, 냉각수단은 발열수단의 일면에 구성되는 열전소자인 것을 특징으로 한다.

발열수단은 블록히터이고, 냉각수단에서 발생되는 냉기가 전원공급수단으로 흐르도록 냉기 통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

냉각수단은 발열수단에 분리가능하게 결합되는 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 야외용 전원공급장치 제어장치에 따르면, 계절에 관계없이, 특히 하절기나 동절기와 같이 배터리의 안정적 전압 공급을 방해하는 무더운 날씨나 추운 날씨에도, 항상 최적의 온도범위를 유지하여 안정적인 전원 공급이 가능하도록 함으로써, 전원을 공급받는 장치 역시 안정적인 동작이 가능하도록 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 야외용 전원공급장치 제어장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 전원공급장치를 히터가 둘러싼 구조도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 야외용 전원공급장치 제어장치의 동작 흐름도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 야외용 전원공급장치 제어장치의 구성도.
도 5는 본 발명의 전원공급장치를 히터 및 열전소자가 둘러싼 구조도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 야외용 전원공급장치 제어장치의 동작 흐름도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

배터리는 온도(전해액 온도)에 민감하여 자동차를 예로 들 경우, 자동차 후드(본네트)안의 온도가 배터리 수명을 결정짓는 중요한 요소가 되기도 한다. 배터리는 고온에서는 배터리 내부의 화학적 반응으로 인해 수명이 줄어들게 된다. 또한, 겨울에는 배터리의 보유 용량이 줄어들게 된다. 통상적으로 배터리는 25℃에서 측정되는 수명을 기준으로, 8℃가 오르면 수명이 반으로 줄어들고, 다시 8℃가 오르면 또 다시 반으로 줄어들어서 41℃일 경우 배터리 사이클 수명은 1/4로 줄어든다.

또한, 배터리는 화학반응에 의하여 전력을 얻는 것으로, 온도가 높아지면 반응이 활발해져 전기용량이 증가하고, 온도가 낮아지면 감소하게 된다. 즉 화학 반응온도가 낮아질수록 배터리 내부의 전해액 활성도 역시 낮아지므로 배터리가 제 성능을 충분히 발휘하지 못하게 된다.

따라서 본 발명은, 온도변화가 심하지 않은 실내에서 사용되는 경우에는 별 다른 문제가 없다 하더라도, 야외에서 사용되는 배터리는 온도변화에 민감하게 반응하게 되는 점을 감안하여 창안된 것이다. 통상적으로 봄이나 가을철에는 기온이 급격하게 변하지 않아 배터리의 안정적인 전원공급에 별다른 문제는 없으나, 무더운 여름철이나 추운 겨울철에는 기온이 너무 올라가거나 내려가는 등의 문제로 인해 안정적인 전원공급에 지장을 줄 우려가 크다.

본 발명은 이하에서 설명되는 바와 같이 배터리의 안정적인 전원공급이 가능한 온도범위를 유지하도록 배터리의 온도를 측정하고, 그 측정된 온도에 따라 배터리 온도범위 유지 수단들을 제어수단에 의해 제어하는 방식으로 구현된다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 야외용 전원공급장치 제어장치는, 배터리 온도가 일정한 온도범위를 유지하도록 장치를 제어하는 제어부(100)와, 배터리(100)가 일정한 온도범위를 유지하도록 구동되는 히터(200)와, 직류전원 또는 교류전원을 필요로 하는 제품에 공급하는 배터리(300)와, 상기 배터리(300)의 온도를 실시간 감지하는 온도센서(300)와, 상기 히터(200)에 구동전원을 공급하는 전원부(500)로 구성된다.

상기 제어부(100)는, 상기 온도센서(400)에 의해 감지된 배터리(300)의 실시간 온도를 연석으로 판단하고, 그 판단결과에 따라 히터(200)를 구동하도록 전원부(500)를 제어한다.

제어부(100)는 동절기에 대체로 -5℃ ~ -10℃를 배터리 기준온도로 설정해두고, 이를 상기 온도센서(400)로부터 전송되는 감지온도와 비교하게 된다.

제어부(100)는 배터리의 온도저하 범위와 히터의 구동시간을 상호 연관시키는 프로그램이 구비될 수 있다.

상기 히터(200)는, 바람직하게는 블록히터이다. 히터(200)는 소정용량의 열이 발생되도록 그 내부에 전열선(250)이 내장되며, 전원부(500)로부터 공급되는 교류전원을 공급받아 구동된다. 히터(200)는 동절기에 배터리(100)의 온도가 대체로 -5℃ ~ -10℃의 온도범위를 유지하도록 구동된다.

히터(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 배터리(300)를 감싸는 형태로 구성된다. 예를 들어 블록형 히터가 배터리의 4면을 모두 감싸는 형태이다.

상기 배터리(300)는, 바람직하게는 리튬이온 배터리이다. 리튬이온 배터리는 종래 납축전지에 비하여 무게가 적게 나가고 부피가 작으므로 이동 및 취급이 용이하다는 장점이 있다.

상기 온도센서(400)는, 바람직하게는 써모커플 또는 써모스탯이다. 써모커플은 종류가 다른 두 금속을 접합한 소자로서, 여기에 온도를 가하면 각 고유특성에 의한 기전력이 발생하며, 이를 증폭해서 온도측정에 이용하게 된다. 또한, 써모스탯은 온도의 변화에 따라 체적이 변하는 물질을 내부에 채워 넣어서 거기에 스위치를 부착한 구조로서, 특정온도에서 스위치가 개폐되도록 한 구조이다. 상기 온도센서(300)는 동절기에 배터리(100)의 온도가 -5℃ ~ -10℃의 온도범위를 벗어나는지를 감지하게 된다.

상기 전원부(500)는 제어부(400)의 제어에 의해 상기 히터(200)에 구동전원을 공급하는 것이다. 전원부(500)로부터 히터(200)에 공급되는 전원은 AC 전원이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 야외용 전원공급장치는, 배터리(300)가 히터(200)에 수납된 상태에서 예를 들어, 야외에 설치된 조명등(1100)에 전원을 공급하게 된다.

이때 온도센서(400)는 상기 배터리(300)의 온도를 연속으로 감지하여 그 감지신호를 제어부(100)에 전송하게 된다.

따라서 제어부(100)는 상기 온도센서(400)로부터 전송되어 오는 배터리 감지온도를 기준온도와 비교하고, 감지온도가 기준온도를 벗어난 경우에는 전원부(500)를 제어한다. 여기서 기준온도를 벗어난 경우는 기준온도 이하로 내려간 경우를 의미하는 것으로 한다.

따라서 전원부(500)로부터 인가되는 구동전원에 의해 히터(200)가 구동하게 된다.

히터(200)의 구동중에도 온도센서(400)는 배터리(300)의 온도를 실시간 감지하며, 그 감지온도를 제어부(100)에 전송한다. 즉 히터(200)의 구동여부에 관계없이 온도센서(400)는 배터리(300)의 온도를 상시 체크하게 된다. 물론, 제어부(100)에 프로그램하는 바에 따라, 히터(200)의 구동시 일정시간 동안은 온도센서(400)의 동작을 중지시킬 수 있다. 다만 이러한 동작을 만족하기 위해서는 예를 들어, 배터리(300)의 감지온도가 기준온도로부터 어느 정도 값으로 떨어졌는지를 판단하고, 그 판단결과에 따라 히터(200)를 구동하여 배터리(300)가 기준온도 범위로 상승하도록 하되, 그 기준온도로의 상승시간(히터의 구동시간) 등을 히터(200)의 용량과 기준온도를 벗어난 온도값을 토대로 판단할 수 있다.

본 발명은 또한, 도 2의 구성에서 전압측정부(600)와, 태양전지(700)와, 인버터(900)와, 안정화부(1000)를 추가 포함할 수 있다.

상기 전압측정부(600)는, 배터리(300)의 실시간 전압을 측정하는 수단으로, 결국 배터리(300)의 방전상태를 측정하는 수단이나 마찬가지이다. 전압측정부(600)에 의해 측정된 배터리전압도 제어부(100)에 전송되어 처리된다.

상기 태양전지(700)는 상기 전압측정부(600)에 의해 측정된 배터리(200)의 전압이 기준전압을 벗어난 경우(기준전압 이하로 떨어진 경우), 배터리(300)를 충전하는 수단이다. 태양전지(700)는 제어부(100)의 제어에 의해 구동된다.

상기 인버터(900)는 배터리(300)의 직류전압을 변환하여 대상제품에 공급하는 수단이다.

상기 안정화부(1000)는 인버터(900)를 통해 변환되어 조명등(1100)에 공급되는 전원을 안정화하여 조명등(1100)이 안정된 전원으로 정상적인 동작이 가능하도록 하기 위한 수단이다.

이와 같이 추가 구성된 본 발명은, 배터리(300)의 전압이 전압측정부(600)에 의해 측정되어 제어부(100)에 전송되며, 제어부(100)는 이를 미리 설정 저장된 기준전압과 비교한다. 그 비교결과, 측정전압이 기준전압에 비해 낮아진 것으로 판단되면, 제어부(100)는 태양전지(700)를 제어하여 배터리(300)를 충전하게 된다.

태양전지(700)가 구동되는 중에도 전압측정부(600)는 배터리(300)의 전압을 실시간 측정하여, 그 측정전압을 제어부(100)에 전송한다. 즉 태양전지(700)의 구동여부에 관계없이 전압측정부(600)는 배터리(300)의 전압을 상시 체크하게 된다. 물론, 제어부(100)에 프로그램하는 바에 따라, 태양전지(700)의 구동시 일정시간 동안은 전압측정부(600)의 동작을 중지시킬 수 있다. 다만 이러한 동작을 만족하기 위해서는 예를 들어, 배터리(300)의 전압이 기준전압으로부터 어느 정도값만큼 떨어졌는지를 판단하고, 그 판단결과에 따라 태양전지(700)를 구동하여 기준전압 범위로 상승하도록 하되, 그 기준전압으로의 상승시간(태양전지의 구동시간) 등을 태양전지(700)의 용량과 기준전압을 벗어난 전압값을 토대로 판단할 수 있다.

한편, 제어부(100)는 히터(200)에 의하여 배터리(300)의 온도를 기준온도로 높아지도록 하는 동안 이를 전압측정부(600)에 의해 측정되는 배터리(300)의 실시간 측정전압과 연계하여 히터(200)의 구동을 제어할 수도 있다.

즉 동절기에 배터리(300)의 온도가 기준온도 이하로 내려가는 경우 이를 기준온도로 올리기 위해 히터(200)를 구동하는 것이 본 발명의 기술인바, 히터(200)의 구동에 의해 배터리(300)의 온도가 기준온도 범위내로 진입한 경우에도, 전압은 정상적으로 기준전압을 회복하지 못할 경우도 있을 수 있다. 따라서 이러한 경우를 감안하여, 배터리(300)의 온도가 기준온도 범위내라 하더라도 전압측정부(600)에 의한 측정전압이 기준전압이 되지 못할 경우에는 히터(200)의 구동을 연장하여 전압이 기준전압 범위내로 오도록 하는 것이다. 이러한 동작을 도시한 것이 도 3이다.

도 3에 도시된 바와 같이 온도센서(400)에 의해 배터리(300)의 온도가 감지되면(S10), 그 감지온도가 기준온도 범위내인지가 판단된다(S20). 그 판단결과에 따라 히터(200)가 구동되며, 이러한 상태에서 전압측정부(600)에 의해 배터리(300)의 전압이 감지되어 기준전압 범위내인지가 판단되고(S30), 그 판단결과에 따라 히터(200)의 구동을 유지시키거나 중지시키는 것이다.

이와 같이 본 발명은 배터리(300)의 온도와 전압이 실시간 측정되면서 온도와 전압이 모두 기준범위를 만족하도록 장치를 제어하게 된다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 계절에 관계없이 안정적인 전원공급이 가능한 전원공급장치 제어장치의 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예는, 하절기와 동절기에 동시에 사용이 가능하도록 히터(200)와 열전소자(1200)를 함께 구성한다.

이때, 배터리(300)의 온도를 감지하는 온도센서(400)는 계절에 관계없이 공통적으로 사용할 수 있다.

상기 열전소자(1200)는, 서로 다른 두 개의 소자 양단에 직류전압을 인가하면, 전류의 방향에 따라 한쪽면에서는 흡열하고, 반대면에서는 발열을 일으키는 펠티어 효과를 이용한 것으로, 구동전원으로 태양전지(700)의 전원을 이용할 수 있다.

상기 열전소자(1200)는 히터(200)의 측면에 고정 또는 분리되는 식으로 구성된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 히터(200)의 측면 양단에 끼움홈이 형성되고, 이 끼움홈을 통해 열전소자(1200)를 끼우거나 분리시키는 구조이다.

상기 열전소자(1200)는 또한, 그 후면에 방열판(1300)과 방열핀(1400)이 차례로 구성되어 열전소자(1200)가 배터리(300)를 냉각시킴에 따라 발생되는 열기를 외부로 방출하게 된다.

한편, 상기 히터(200)는 열전소자(1200)가 구성되는 면에 소정 통공(도시 생략)을 형성할 수 있다. 이 통공은 전열선(250)을 피해서 형성되며, 열전소자(1200)로부터 발생되는 냉기의 배터리(300)로의 흐름 통로 역할을 하게 된다. 즉 열전소자(1200)로부터 발생되는 냉기가 히터(200)에 의해 차단되어 배터리(300)에 대한 접촉 효율이 저하될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 냉기 통로를 구성하여 냉기의 배터리(300)에 대한 접촉효율을 향상시킴은 물론, 배터리(300)의 냉각시간(기준온도로의 복귀시간)도 단축시키는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 온도센서(400)에 의한 배터리(300)의 감지온도가 제어부(100)에 전송되면, 제어부(100)는 그 감지온도를 처리하여 기준온도에 비해 높은지를 판단한다. 그 판단결과, 감지온도가 기준온도보다 높을 경우에는 제어부(100)의 제어에 의해 열전소자(1200)가 구동되어 배터리(300)를 냉각시키게 된다.

배터리(300)의 냉각중에도 온도센서(400)에 의한 배터리 온도 감지는 연속으로 수행된다. 즉 열전소자(1200)의 구동여부에 관계없이 온도센서(400)는 배터리(300)의 온도를 상시 체크하게 된다. 물론, 제어부(100)에 프로그램하는 바에 따라, 열전소자(1200)의 구동시 일정시간 동안은 온도센서(400)의 동작을 중지시킬 수 있다. 다만 이러한 동작을 만족하기 위해서는 예를 들어, 배터리(300)의 감지온도가 기준온도로부터 어느 정도 값으로 떨어졌는지를 판단하고, 그 판단결과에 따라 열전소자(1200)를 구동하여 배터리(300)가 기준온도 범위로 하강하도록 하되, 그 기준온도로의 하강시간(열전소자의 구동시간) 등을 열전소자(1200)의 용량과 기준온도를 벗어난 온도값을 토대로 판단할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에서도 제어부(100)는 열전소자(1200)에 의하여 배터리(300)의 온도를 기준온도로 낮아지도록 하는 동안 이를 전압측정부(600)에 의해 측정되는 배터리(300)의 실시간 측정전압과 연계하여 열전소자(1200)의 구동을 제어할 수도 있다.

즉 하절기에 배터리(300)의 온도가 기준온도 이상으로 올라가는 경우 이를 기준온도로 내리기 위해 열전소자(1200)를 구동하는 것이 본 발명의 기술인바, 열전소자(1200)의 구동에 의해 배터리(300)의 온도가 기준온도 범위내로 진입한 경우에도, 전압은 정상적으로 기준전압을 회복하지 못할 경우도 있을 수 있다. 따라서 이러한 경우를 감안하여, 배터리(300)의 온도가 기준온도 범위내라 하더라도 전압측정부(600)에 의한 측정전압이 기준전압이 되지 못할 경우에는 열전소자(1200)의 구동을 연장하여 전압이 기준전압 범위내로 오도록 하는 것이다. 이러한 동작을 도시한 것이 도 6이다.

도 6에 도시된 바와 같이 온도센서(400)에 의해 배터리(300)의 온도가 감지되면(S10), 그 감지온도가 기준온도 범위내인지가 판단된다(S20). 그 판단결과에 따라 열전소자(1200)가 구동되며, 이러한 상태에서 전압측정부(600)에 의해 배터리(300)의 전압이 감지되어 기준전압 범위내인지가 판단되고(S30), 그 판단결과에 따라 열전소자(1200)의 구동을 유지시키거나 중지시키는 것이다.

한편, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에서 태양전지(700)는 배터리(300)를 충전하거나 열전소자(1200)의 구동전원으로 사용되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, 태양전지(700), 전압측정부(600), 히터(200) 또는 열전소자(1200)를 상호 연관시켜 히터(200) 또는 열전소자(1200)의 구동중에도 배터리(300)를 충전할 수 있도록 구성할 수 있다. 이러한 기술은, 제어부(100)에 프로그래밍될 수 있다.

100 : 제어부 200 : 히터
300 : 배터리 400 : 온도센서
500 : 전원부 600 : 전압측정부
700 : 태양전지 800 : 메모리
900 : 인버터 1000 : 안정화부
1100 : 조명등 1200 : 열전소자
1300 : 방열판 1400 : 방열핀

Claims

배터리의 온도가 일정한 온도범위를 유지하도록 장치를 제어하는 제어부;
상기 제어부의 제어에 의해 배터리가 일정한 온도범위를 유지하도록 구동되는 히터;
상기 제어부의 제어에 의해 배터리가 일정한 온도범위를 유지하도록 구동되는 열전소자;
상기 히터 및 열전소자에 의해 일정온도 범위를 유지하면서 직류전원 또는 교류전원을 필요로 하는 제품에 공급하는 배터리;
상기 배터리의 온도를 실시간 감지하여 상기 제어부에 입력하는 온도센서;
상기 히터에 구동전원을 공급하는 전원부;
상기 열전소자의 구동중 배터리 전압을 측정하는 전압측정부; 및
상기 배터리를 충전하는 태양전지로 이루어지고,
상기 제어부는 배터리의 온도상승값과, 이 온도상승값을 기준온도로 회복시키기 위한 열전소자의 용량을 외기온도와 연관하여 열전소자의 구동시간을 결정하고, 열전소자의 구동중에도 배터리의 온도 및 외기온도를 토대로 열전소자의 구동시간을 재설정하는 것을 특징으로 하는 야외용 전원공급장치 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 배터리는 리튬이온 배터리이고, 상기 열전소자는 상기 히터의 일면에 구성되는 것을 특징으로 하는 야외용 전원공급장치 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 히터는 블록히터이고, 상기 열전소자에서 발생되는 냉기가 배터리로 흐르도록 냉기 통로가 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 열전소자는 상기 히터에 분리가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 야외용 전원공급장치 제어장치.
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