KR102106900B1 - 모바일기기 및 무선통신을 이용한 태양광 가로등 제어 및 관리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 가로등 관리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축전지의 충전 및/또는 방전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계; 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계; 및 가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하고, 상기 단말기에는, 데이터 저장부, 데이터 수신부, 연산부, 제어부, 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등 관리방법에 관한 것이다.

Description

모바일기기 및 무선통신을 이용한 태양광 가로등 제어 및 관리방법{Photovoltaic Streetlight Management and Control System By Using Mobile Device and Wireless Communication}
본 발명은 태양광 가로등 관리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축전지 방전 시 및/또는 충전 시의 전압 변화 특성을 기초로 하여 원거리 또는 근거리에서도 태양광 가로등에 장착되어 있는 축전지의 교체여부를 쉽게 판단할 수 있는 어플리케이션이 내장된 단말기를 이용한 태양광 가로등 관리방법에 관한 것이다.
태양광 가로등은 태양광을 이용하여 거리를 밝히는 시스템으로, 인적이 드문 곳이나 전력공급을 위한 설비를 설치하기 곤란하거나 그 설치비용이 과다하게 소요되는 곳에 주로 설치된다.
세계적으로 기후변화 협약과 에너지 자원 고갈문제가 대두되면서 태양 에너지에 대한 관심이 고조되어 태양에너지를 효율적으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 등, 태양광을 이용하여 독자적으로 전력을 생산하여 야간에 가로등을 켜서 보행자의 안전을 보호할 수 있는 태양광 가로등 설치가 증가하고 있는 상황이다.
한편, 태양광 가로등은 태양전지 모듈, 태양전지로부터 생산된 전력을 저장하는 배터리, 태양전지 모듈로부터 생산된 전력을 배터리로 충전하는 충전시스템, 충전된 배터리로부터 램프로 전력을 공급하고 배터리의 충전상태를 관리하기 위한 제어시스템 및 램프를 포함하는 것이 일반적이다.
한국등록특허공보 제1516193호에는 태양광을 이용하여 전력을 발생시키는 발전부에 해당되는 태양광 전지(100), 태양광 전지에서 발전된 전력을 이용하여 광을 출력하는 가로등(200), 태양광 충전 제어 장치(300) 그리고 태양광 전지(100)에서 생성된 전력이 충전되고, 배터리에 충전된 전력은 다시 가로등(200) 부하에 방전되는 리튬 이온 배터리 또는 납축전지 형태로 구현되는 배터리(400)를 포함하는 태양광 충전 제어 장치 및 그 제어 방법에 개시되어 있다.
이러한 배터리는 비바람 등 외부 환경으로부터 보호하고 또 도난 방지를 위해 가로등 본체에 수납 고정되는 것이 일반적이고, 태양광을 이용한 가로등의 핵심 구성에 해당되는 배터리가 정상적으로 작동하는지 주기적으로 점검이 이루어져야 한다.
하지만 기존의 태양광을 이용한 가로등에 설치되어 있는 배터리를 점검하기 위해서는 관리자나 점검자가 배터리가 수납되어 있는 점검구를 개방한 후 테스트 장비로 직접 점검하고 있는 실정이다.
따라서 점검자가 가로등이 설치되어 있는 장소까지 방문해야 하고 또 모든 가로등의 점검구를 개방해야 하는 작업이 선행되어야 하는 등, 점검에 많은 시간과 장비가 필요하다는 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제1516193호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 태양광 가로등을 점검하기 위한 관리자가 현장에 직접 방문하지 않고도 축전지의 교체시기를 알 수 있는 태양광 가로등 관리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 축전지가 수납되어 있는 점검구를 개방하지 않고도 축전지의 교체시기를 알 수 있는 태양광 가로등 관리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
게다가 본 발명에서는 원거리에서도 축전지의 교체시기를 알 수 있어 점검에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 태양광 가로등 관리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 태양광 가로등 관리방법은, 단말기를 이용한 태양광 가로등 관리방법에 있어서, 축전지의 충전 및/또는 방전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계; 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계; 및 가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하고, 상기 단말기에는, 데이터 저장부, 데이터 수신부, 연산부, 제어부, 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 단계는, 충전된 축전지를 방전시켜 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계; 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00001
)로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함하고; 상기 제2 단계는, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00002
)을 계산하는 제2-1 단계; 상기 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00003
)과 상기 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00004
)과 비교하는 제2-2 단계; 상기 제2-2 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-3 단계를 포함하고; 상기 제3 단계는, 상기 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00005
)이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00006
) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함하되, 상기 단말기의 데이터 저장부는, 축전지의 충전 구간, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00007
)로부터 선정된 축전지 상태가 불량인 조건 데이터가 보관되고; 상기 데이터 수신부는, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신하고, 상기 연산부는, 수신한 축전지의 전압과 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00008
)을 계산하고, 계산한 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00009
)을 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00010
) 데이터와 비교하여, 가로등에 설치된 축전지 상태를 판단하고, 상기 제어부는, 가로등으로의 전류 공급여부 결정, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 제어하고, 상기 표시부는, 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00011
) 데이터에 따른 축전지 교체 지시, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00012
), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시하는 상태 표시부와, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있는 제어 표시부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 태양광 가로등 관리방법에서, 상기 제1 단계는, 충전된 축전지를 방전시켜 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계; 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00013
)로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함하고; 상기 제2 단계는, 태양광 발전을 중단하는 제2-1 단계; 축전지에서 가로등으로 공급되는 전류를 차단하는 제2-2 단계; 축전지에 충전된 전압을 측정하는 제2-3 단계; 가로등에 전류를 공급하면서 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00014
)을 계산하는 제2-4 단계; 상기 제2-4 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00015
)과 상기 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00016
)과 비교하는 제2-5 단계; 상기 제2-5 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-6 단계를 포함하고; 상기 제3 단계는, 상기 제2-4 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00017
)이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00018
) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함하되, 상기 단말기의 데이터 저장부는, 축전지의 충전 구간, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00019
)로부터 선정된 축전지 상태가 불량인 조건 데이터가 보관되고; 상기 데이터 수신부는, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신하고; 상기 연산부는, 수신한 축전지의 전압과 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00020
)을 계산하고, 계산한 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00021
)을 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00022
) 데이터와 비교하여, 가로등에 설치된 축전지 상태를 판단하고; 상기 제어부는, 가로등으로의 전류 공급여부 결정, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 제어하고; 상기 표시부는, 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00023
) 데이터에 따른 축전지 교체 지시, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00024
), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시하는 상태 표시부와, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있는 제어 표시부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 단말기를 이용한 태양광 가로등 관리방법은, 축전지의 충전 및/또는 방전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계; 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계; 및 가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하고, 상기 단말기에는, 데이터 수신부, 제어부, 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 내장되어 있고, 상기 태양광 가로등에는 데이터 저장부 및 연산부를 포함하는 어플리케이션이 내장된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 단계는, 충전된 축전지를 방전시켜 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계; 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00025
)로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함하고; 상기 제2 단계는, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00026
)을 계산하는 제2-1 단계; 상기 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00027
)과 상기 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00028
)과 비교하는 제2-2 단계; 및 상기 제2-2 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-3 단계를 포함하고; 상기 제3 단계는, 상기 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00029
)이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00030
) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함하되, 상기 단말기의 데이터 수신부는, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신하고, 상기 단말기의 제어부는, 가로등으로의 전류 공급여부 결정, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 제어하고, 상기 단말기의 표시부는, 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00031
) 데이터에 따른 축전지 교체 지시, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00032
), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시하는 상태 표시부와, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있는 제어 표시부를 포함하고, 상기 태양광 가로등의 데이터 저장부는, 축전지의 충전 구간, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00033
)로부터 선정된 축전지 상태가 불량인 조건 데이터가 보관되고; 상기 태양광 가로등의 연산부는, 수신한 축전지의 전압과 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00034
)을 계산하고, 계산한 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00035
)을 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00036
) 데이터와 비교하여, 가로등에 설치된 축전지 상태를 판단할 수 있다
또한 본 발명에 따른 태양광 가로등 관리방법에서, 상기 제1 단계는, 충전된 축전지를 방전시켜 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계; 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00037
)로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함하고; 상기 제2 단계는, 태양광 발전을 중단하는 제2-1 단계; 축전지에서 가로등으로 공급되는 전류를 차단하는 제2-2 단계; 축전지에 충전된 전압을 측정하는 제2-3 단계; 가로등에 전류를 공급하면서 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00038
)을 계산하는 제2-4 단계; 상기 제2-4 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00039
)과 상기 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00040
)과 비교하는 제2-5 단계; 및 상기 제2-5 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-6 단계를 포함하고; 상기 제3 단계는, 상기 제2-4 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00041
)이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00042
) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함하되, 상기 단말기의 데이터 수신부는, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신하고, 상기 단말기의 제어부는, 가로등으로의 전류 공급여부 결정, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 제어하고, 상기 단말기의 표시부는, 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00043
) 데이터에 따른 축전지 교체 지시, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00044
), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시하는 상태 표시부와, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있는 제어 표시부를 포함하고, 상기 태양광 가로등의 데이터 저장부는, 축전지의 충전 구간, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00045
)로부터 선정된 축전지 상태가 불량인 조건 데이터가 보관되고; 상기 태양광 가로등의 연산부는, 수신한 축전지의 전압과 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00046
)을 계산하고, 계산한 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00047
)을 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00048
) 데이터와 비교하여, 가로등에 설치된 축전지 상태를 판단할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 태양광 가로등 관리방법에서, 상기 단말기는 휴대폰 또는 노트북인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 태양광 가로등 관리방법에서, 상기 단말기와 태양광 가로등은 유선 및/또는 무선 통신방식으로 자료의 송수신이 이루어질 수 있다.
본 발명의 태양광 가로등 관리방법에 의하면, 축전지의 충전 시 및/또는 방전 시의 전압 특성 프로파일로부터 축전지의 교체 여부를 결정할 수 있어 축전지의 상태를 정확하게 파악할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명의 태양광 가로등 관리방법에 의하면, 축전지의 충전 시 및/또는 방전 시의 전압 특성 프로파일이 내장되어 있는 어플리케이션과 단말기가 구비되어 있어 원거리에서도 축전지의 상태를 확인할 수 있어 가로등 점검이 매우 쉬울뿐만 아니라 점검에 필요한 시간과 인력을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양광 가로등의 개념도이다.
도 2는 축전지를 충진하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 시간에 따른 축전지 전압 프로파일이다.
도 3은 축전지를 방전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 시간에 따른 축전지 전압 프로파일이다.
도 4는 축전지를 방전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 단말기에 저장된 어플리케이션의 일예시이다.
도 5는 축전지를 충전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 단말기에 저장된 어플리케이션의 일예시이다.
도 6은 축전지를 방전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 단말기와 가로등에 각각 저장된 어플리케이션의 일예시이다.
도 7은 축전지를 충전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 단말기와 가로등에 각각 저장된 어플리케이션의 일예시이다.
도 8은 휴대폰 단말기에 본 발명에 따른 어플리케이션이 표현되는 일예시이다.
도 9는 미리 저장된 축전지의 방전 특성 프로파일과 실시간 수신되는 축전지의 전압변화로부터 축전지의 교체 여부를 확인하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 미리 저장된 축전지의 충전 특성 프로파일과 실시간 수신되는 축전지의 전압변화로부터 축전지의 교체 여부를 확인하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 미리 저장된 축전지의 방전 특성 프로파일과 인위적으로 제어하면서 얻은 축전지의 전압변화로부터 축전지의 교체 여부를 확인하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 미리 저장된 축전지의 충전 특성 프로파일과 인위적으로 제어하면서 얻은 축전지의 전압변화로부터 축전지의 교체 여부를 확인하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 태양광 가로등 관리방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 태양광 가로등 모식도의 일예는 종래 기술인 도 1과 같이, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광 전지, 태양광 전지로부터 생산된 전기를 저장하는 축전지 그리고 축전지로부터 전기를 공급받아 광을 출력하는 가로등을 포함하여 이루어진다. 물론 이들을 제어하기 위한 컨트롤러가 구비되어 있음은 자명하다.
본 발명에서는 태양광 가로등, 보다 상세하게는 태양광 가로등에 구비되어 있는 축전지의 수명을 예측하거나 불량 축전지를 구분하여 교체할 수 있도록, 태양광 가로등 본체에 어플리케이션이 탑재된 칩이 구비되거나, 어플리케이션이 내장되어 있는 단말기를 더 포함한다.
여기서, 단말기는 휴대폰이나 노트북과 같은 휴대용 단말기에도 서버와 같은 각종 비휴대용 단말기가 사용될 수 있으나 가로등이 설치되어 있는 장소를 방문해야 하므로 휴대용 단말기인 것이 보다 바람직하다.
또 단말기와 가로등은 유선 또는 무선 통신수단을 통해 데이터와 각종 제어 신호를 주고받을 수 있으며, 이러한 원거리 또는 근거리 유무선 통신방식은 공지된 구성들 및 기술에 해당되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
먼저 축전지의 수명이나 불량 축전지를 구분할 수 있는 기술적 원리에 관해 설명하기로 한다.
도 2는 축전지를 충전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 시간에 따른 축전지 전압 프로파일이다.
사용한지 얼마 되지 않은 정상적으로 작동하는 축전지와 폐기처분 예정인 축전지를 대상으로 하여 소정 전압으로 충전시키고, 이후 다시 방전시키면서 일정 기간 동안 전압을 측정하였다. 방전시간이 경과하면서 축전지 전압이 떨어지는 것을 알 수 있고, 특히 방전 초기에 다소 가파르게 떨어지는 불안정 구간과 이후 서서히 떨어지는 안정 구간이 존재하는 것을 확인하였다.
불안정 구간의 경우, 축전지의 상태가 양호하여 교체 시기가 도래하지 않은 축전지의 기울기, 즉 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00049
)이 0.04인데 반해, 폐기처분 예정인 축전지는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00050
)이 0.05로서, 축전지 상태에 따라 불안정 구간에서의 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00051
)이 크게 상이한 것을 알 수 있다.
여기서,
Figure 112018107770993-pat00052
는 전압 변화량(V)이고,
Figure 112018107770993-pat00053
는 시간 변화량(초)이다.
하지만 이들 축전지가 안정 구간에 접어들면 시간에 따른 전압의 하강 패턴에 큰 차이가 없다.
결과적으로, 소정 전압으로 충전된 축전지를 방전시키면 전압이 급격하게 떨어지는 불안정 구간과 천천이 떨어지는 안정 구간이 존재하며, 불과 5초 전후까지 존재하는 불안정 구간의 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00054
) 결과만으로 축전지의 교체 여부를 결정할 수 있는 것이다.
여기서, 불안정 구간에서의 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00055
)이 0.05이상에 해당되면 해당 축전지를 교체하는 것이 바람직하고, 0.05미만에 해당되면 아직 교체시기가 도래하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
물론 상기 0.05라는 수치는 축전지의 종류와 사용조건에 따라 상이할 수 있음은 자명하다.
도 3은 축전지를 방전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 시간에 따른 축전지 전압 프로파일이다.
사용한지 얼마 되지 않은 정상적으로 작동하는 축전지와 폐기처분 예정인 축전지를 대상으로 하여 소정 전압까지 방전시키고, 이후 다시 충전시키면서 일정 기간 동안 전압을 측정하였다. 충전시간이 경과하면서 축전지 전압이 올라가는 것을 알 수 있고, 특히 충전 초기에 다소 가파르게 증가하는 불안정 구간과 이후 서서히 증가하는 안정 구간이 존재하는 것을 확인하였다.
불안정 구간의 경우, 축전지의 상태가 양호하여 교체 시기가 도래하지 않은 축전지는 기울기, 즉 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00056
)이 0.046인데 반해, 폐기처분 예정인 축전지는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00057
)이 0.102로서, 축전지 상태에 따라 불안정 구간에서의 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00058
)이 크게 상이한 것을 알 수 있다.
하지만 이들 축전지가 안정 구간에 접어들면 시간에 따른 전압의 상승 패턴에 큰 차이가 없다.
결과적으로, 소정 전압으로 방전된 축전지를 충전시키면 전압이 급격하게 상승하는 불안정 구간과 천천이 상승하는 안정 구간이 존재하며, 불과 5초 전후까지 존재하는 불안정 구간의 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00059
) 결과만으로 축전지의 교체 여부를 결정할 수 있는 것이다.
여기서, 불안정 구간에서의 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00060
)이 0.05이상에 해당되면 해당 축전지를 교체하는 것이 바람직하고, 0.05미만에 해당되면 아직 교체시기가 도래하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 물론 상기 0.05라는 수치는 축전지의 종류와 사용조건에 따라 상이할 수 있음은 자명하다.
도 2 및 도 3과 같이 축전지를 방전시키거나 또는 충전시키는 등 어느 하나를 선택하여 불안정 구간의 기울기로 축전지의 교체 여부 판단할 수도 있으나, 방전 시와 충전 시의 불안정 구간을 모두 확인하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 태양광 가로등 관리방법에서는, 상기와 같은 도 2 및 3을 참조하면서 설명한 축전지를 방전하는 과정이나 충전하는 과정에서의 축전지 전압 프로파일 자료를 쉽게 확인하고, 또 필요에 따라 충전 및/또는 방전 과정을 인위적으로 제어하면서 축전지 전압을 체크할 수 있도록, 단말기에 어플리케이션이 내장되어 있거나 단말기와 가로등 본체 모두에 어플리케이션이 내장될 수 있다.
도 4는 축전지를 방전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 단말기에 저장된 어플리케이션의 일예시로서, 단말기의 어플리케이션에는 데이터 저장부, 데이터 수신부, 연산부, 제어부 및 표시부를 포함하도록 구성될 수 있다.
데이터 저장부에는, 가로등에 장착되어 있는 축전지 상태를 확인하는데 필요한 전압 변화 프로파일 데이터가 저장되어 있다. 일예로, 소정 전압까지 충전된 축전지를 방전시키면서 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 그리고 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터가 구비될 수 있고(도 2 참조), 또 불안정 구간에서 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00061
)이 어느 범위에 해당되면 축전지가 불량 상태인지를 비교 판단할 수 있도록 교체 시기가 도래한 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00062
) 자료가 저장되어 있다.
데이터 수신부는, 가로등으로부터 전송되는 각종 신호를 수신한다. 예로서, 가로등이 점등되어 있는지를 알 수 있는 점등 상태, 축전지가 충전되고 있는지 아니면 방전되고 있는지를 알 수 있는 충전 상태, 축전지는 어는 정도 충전되었는지를 확인할 수 있는 충전량, 축전지의 전압, 축전지의 전류, 태양광 발전의 전압, 태양광 발전 전류, 그리고 태양광 발전에 의한 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신한다.
연산부는, 데이터 수신부에서 수신한 축전지 전압 자료로부터 축전지 상태를 판단한다. 구체적으로, 수신한 자료들 중에서 축전지의 전압과 시간으로부터 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00063
)을 계산하고, 이 계산 결과와 데이터 저장부에 미리 저장되어 있는 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00064
) 데이터와 비교하여, 가로등에 장착되어 있는 축전지의 교체 여부를 판단한다.
제어부는, 가로등 운전과 점검 등을 목적으로 각 세부 장치들을 제어한다. 일예로, 가로등으로 전류를 공급할 것인지 결정할 수 있고, 가로등의 밝기를 조절하거나 가로등을 얼마 동안 점등시킬 것인지 가로등의 점등 시간 설정할 수 있다. 또 가로등의 축전지로 전기를 공급하기 위한 태양광 발전 가동 여부를 결정하거나 가로등을 인위적으로 점등시키거나 끌 수 있다.
표시부는, 각종 자료들을 단말기 화면에 표출시키는 기능을 수행하며, 현재의 상황만을 시각적 및/또는 청각적으로 표출하는 상태 표시부와, 각 장치들을 제어할 목적으로 터치나 음성 등 각종 수단을 통한 입력이 가능한 제어 표시부로 구성될 수 있다.
상태 표시부의 일예로서는, 연산부에서 계산한 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00065
) 데이터에 근거하여 가로등에 장착된 축전지의 교체 지시 여부, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00066
), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시한다.
제어 표시부의 일예로서는, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있다.
전술한 바와 같이 가로등 본체에도 어플리케이션이 구비될 수 있으며, 이 경우 상기 저장부의 자료를 포함하여 가로등 점등 상태 등을 포함한 단말기로 전송하는 각종 자료가 별도로 저장될 수 있다.
도 5는 축전지를 충전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 단말기에 저장된 어플리케이션의 일예시이다.
도 5에 도시한 어플리케이션의 일예시에서는 데이터 저장부에 저장되는 데이터만 제외하고는 도 4를 참조하면서 설명한 어플리케이션의 일예시와 동일하므로, 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 5의 어플리케이션에 구비된 데이터 저장부에는, 가로등에 장착되어 있는 축전지 상태를 확인하는데 필요한 전압 변화 프로파일 데이터가 저장되어 있고, 일예로, 소정 전압까지 방전된 축전지를 충전시키면서 축전지의 전압이 빠르게 상승하는 불안정 구간, 그리고 축전지의 전압이 서서히 상승하는 안정 구간 프로파일 데이터가 구비될 수 있고(도 3 참조), 또 불안정 구간에서 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00067
)이 어느 범위에 해당되면 축전지가 불량 상태인지를 비교 판단할 수 있도록 교체 시기가 도래한 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00068
) 자료가 저장되어 있다.
도 6은 축전지를 방전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 단말기와 가로등에 각각 저장된 어플리케이션의 일예시이다.
도 6에 도시한 어플리케이션의 일예시에서는 단말기와 가로등 각각에 어플리케이션이 구비되어 있는 경우이다. 구체적으로, 단말기에는 데이터 수신부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 구비되는 반면, 가로등에는 저장부와 연산부를 포함하는 어플리케이션이 구비되어 있다.
저장부에는 도 4에서 설명한 가로등에 장착되어 있는 축전지 상태를 확인하는데 필요한 전압 변화 프로파일 데이터 즉, 소정 전압까지 충전된 축전지를 방전시키면서 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 또 불안정 구간에서 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00069
)이 어느 범위에 해당되면 축전지가 불량 상태인지를 비교 판단할 수 있도록 교체 시기가 도래한 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00070
) 자료 외에도, 축전지 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 태양광 발전 전력 생산량, 가로등 점등 시간 및 가로등 밝기 등 모든 자료들을 실시간으로 저장할 수 있다. 물론 상기와 같은 모든 자료들을 저장하는 데이터 저장부가 단말기에 설치되는 어플리케이션에 탑재하는 것도 가능하지만, 관리 및 제어해야 하는 가로등이 많고 따라서 방대한 자료로 인해 저장공간에 제약이 따를 수 있으므로 데이터 저장부는 가로등에 구비되는 것이 보다 유리하다. 또한 축전지 상태가 불량인지를 비교 판단함에 있어서, 저장된 자료와 함께 실시간으로 자료들을 수신 저장해야 하고 또 이들자료들로부터 별도의 연산과정이 수행되어야 하므로 관리운영과 단말기의 효율성을 높이기 위해서는 연산부도 가로등에 구비되는 것이 바람직하다.
단말기에 구비된 어플리케이션을 구성하는 수신부, 제어부 및 표시부, 그리고 가로등에 구비된 어플리케이션을 구성하는 연산부는 도 4에서 설명하였으므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 축전지를 충전하는 과정에서 축전지의 수명 또는 불량 축전지를 판단하기 위한 단말기와 가로등에 각각 저장된 어플리케이션의 일예시이다. 도 7에 도시한 어플리케이션의 일예시에서는 가로등의 데이터 저장부에 저장되는 데이터 중에서 축전지의 충전 시간에 따른 전압 변화 프로파일 데이터가 저장된다는 내용만 제외하고는 도 6을 참조하면서 설명한 어플리케이션의 일예시와 동일하므로, 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 휴대폰 단말기에 본 발명에 따른 어플리케이션이 표현되는 일예시이다. 도 8(a)은 충전지의 상태를 시각적으로 확인할 수 있는 표시창이고, 도 8(b)은 태양광 발전 및 충전지의 세부 정보, 그리고 도 8(c)은 가로등의 밝기나 점등 시간 등을 제어할 목적으로 터치 입력창이 구비될 수 있으나, 이들 표시창이나 입력창은 데이터의 종류나 제어 인자에 필요에 따라 얼마든지 변경하거나 추가할 수 있음은 자명하다.
이하에서는 상기와 같은 축전지의 전압 프로파일 특성과 어플리케이션 그리고 단말기를 사용하여 태양광 가로등을 관리하는 방법에 관하여 설명하기로 한다.
도 9는 미리 저장된 축전지의 방전 특성 프로파일과 실시간 수신되는 축전지의 전압변화로부터 축전지의 교체 여부를 확인하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다. 실시예 1에서는 태양광 가로등으로부터 축전지의 전압 등 각종 자료를 실시간으로 수신하며, 이때 데이터 저장부, 수신부, 연산부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 단말기에만 탑재되어 있는 경우(도 4 참조) 뿐만 아니라 데이터 수신부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션은 단말기에 탑재되고 데이터 저장부와 연산부를 포함하는 어플리케이션은 가로등에 탑재되어 있는 경우(도 6 참조) 모두 구현이 가능하다.
실시예 1에 따른 태양광 가로등 관리 방법은, 축전지의 충전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계, 및 가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하도록 구성된다.
보다 상세하게 설명하면, 제1 단계에서는 소정 전압으로 충전되어 있는 축전지를 방전시키면서 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간과 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계와, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00071
)로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함한다. 상기와 같은 제1 단계의 자료들은 가로등에 장착되어 사용 중이거나 수명을 다하여 교체된 다수의 축전지를 대상으로 전압 프로파일 자료를 미리 확보하고 이들 자료로부터 수득하는 것이 바람직하다.
제2 단계는, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00072
)을 계산하는 제2-1 단계, 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00073
)과 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00074
)과 비교하는 제2-2 단계, 및 제2-2 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-3 단계를 포함하도록 구성된다.
여기서, 해당 축전지의 교체가 필요한 것으로 판단되는 경우에는 관리자가 쉽게 인식할 수 있도록 단말기 표시창을 통하여 교체 메시지를 표현할 수 있고, 이외에도 소리 등 각종 수단으로 메시지를 전달하는 것도 가능하다. 물론 가로등에 어플리케이션이 탑재된 경우라면 가로등 자체로부터 시각이나 청각으로 확인할 수 있는 교체 메시지가 생성되는 것도 가능하다.
그리고 제3 단계는, 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00075
)이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00076
) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함한다. 제2 단계 결과로부터 해당 축전지의 교체 메시지를 단말기가 수신하면 관리자는 가로등이 설치되어 있는 현장으로 가서 해당 축전지를 교체한다.
도 10은 미리 저장된 축전지의 충전 특성 프로파일과 실시간 수신되는 축전지의 전압변화로부터 축전지의 교체 여부를 확인하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
실시예 2에서는 실시예 1과 마찬가지로 태양광 가로등으로부터 축전지의 전압 등 각종 자료를 실시간으로 수신하며, 이때 데이터 저장부, 수신부, 연산부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 단말기에만 탑재되어 있는 경우(도 4 참조) 뿐만 아니라 데이터 수신부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션은 단말기에 탑재되고 데이터 저장부와 연산부를 포함하는 어플리케이션은 가로등에 탑재되어 있는 경우(도 6 참조) 모두 구현이 가능하다.
실시예 2에 따른 태양광 가로등 관리 방법은, 축전지의 충전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계, 및 가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하도록 구성된다.
보다 상세하게 설명하면, 제1 단계에서는 소정 전압까지 방전되어 있는 축전지를 충전시키면서 축전지의 전압이 빠르게 상승하는 불안정 구간과 축전지의 전압이 서서히 상승하는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계와, 충전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 상승하는 불안정 구간에 대하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00077
)로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함한다. 상기와 같은 제1 단계의 자료들은 가로등에 장착되어 사용 중이거나 수명을 다하여 교체된 다수의 축전지를 대상으로 전압 프로파일 자료를 미리 확보하고 이들 자료로부터 수득하는 것이 바람직하다.
제2 단계는, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00078
)을 계산하는 제2-1 단계, 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00079
)과 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00080
)과 비교하는 제2-2 단계, 및 제2-2 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-3 단계를 포함하도록 구성된다.
여기서, 해당 축전지의 교체가 필요한 것으로 판단되는 경우에는 관리자가 쉽게 인식할 수 있도록 단말기 표시창을 통하여 교체 메시지를 표현할 수 있고, 이외에도 소리 등 각종 수단으로 메시지를 전달하는 것도 가능하다. 물론 가로등에 어플리케이션이 탑재된 경우라면 가로등 자체로부터 시각이나 청각으로 확인할 수 있는 교체 메시지가 생성되는 것도 가능하다.
그리고 제3 단계는, 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00081
)이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00082
) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함한다. 제2 단계 결과로부터 해당 축전지의 교체 메시지를 단말기가 수신하면 관리자는 가로등이 설치되어 있는 현장으로 가서 해당 축전지를 교체한다.
도 11은 미리 저장된 축전지의 방전 특성 프로파일과 인위적으로 제어하면서 얻은 축전지의 전압변화로부터 축전지의 교체 여부를 확인하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
실시예 3에서는 관리자가 태양광 가로등이 설치되어 있는 장소까지 방문하거나 또는 원격으로 축전지의 전압 등 각종 자료를 단기적으로 입수하여 축전지의 상태를 확인하는 실시예이다. 본 실시예 3에서는 실시예 1 및 2와는 달리 데이터 저장 공간이 부족하여 축전지 전압 등 모든 자료를 실시간으로 계속 저장해 두기 어려운 경우 효과적이고, 이때 데이터 저장부, 수신부, 연산부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 단말기에만 탑재되어 있는 경우(도 4 참조) 뿐만 아니라 데이터 수신부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션은 단말기에 탑재되고 데이터 저장부와 연산부를 포함하는 어플리케이션은 가로등에 탑재되어 있는 경우(도 6 참조) 모두 구현이 가능하다.
실시예 3에 따른 태양광 가로등 관리 방법은, 축전지의 방전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계, 및 가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하도록 구성된다.
상기 제1 단계와 제3 단계는 실시예 1과 동일하므로 반복적인 설명은 생략하고, 제2 단계에 관해 보다 상세하게 설명하면, 제2 단계는 축전지의 초기 전압을 확인하기 위하여 태양광 발전을 중단하는 제2-1 단계, 축전지에서 가로등으로 공급되는 전류를 차단하는 제2-2 단계, 축전지에 충전된 전압을 측정하는 제2-3 단계를 포함한다. 이후 가로등에 전류를 공급하면서 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00083
)을 계산하는 제2-4 단계, 제2-4 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00084
)과 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00085
)과 비교하는 제2-5 단계 그리고 가로등에 설치된 축전지의 시간에 따른 전압 변화율과 미리 준비해둔 프로파일, 및 제2-5 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-6 단계를 포함한다.
도 12는 미리 저장된 축전지의 충전 특성 프로파일과 인위적으로 제어하면서 얻은 축전지의 전압변화로부터 축전지의 교체 여부를 확인하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
실시예 3과 마찬가지로 관리자가 태양광 가로등이 설치되어 있는 장소까지 방문하거나 또는 원격으로 축전지의 전압 등 각종 자료를 단기적으로 입수하여 축전지의 상태를 확인하는 실시예로서, 데이터 저장 공간이 부족하여 축전지 전압 등 모든 자료를 실시간으로 계속 저장해 두기 어려운 경우 효과적이고, 이때 데이터 저장부, 수신부, 연산부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 단말기에만 탑재되어 있는 경우(도 4 참조) 뿐만 아니라 데이터 수신부, 제어부 및 표시부를 포함하는 어플리케이션은 단말기에 탑재되고 데이터 저장부와 연산부를 포함하는 어플리케이션은 가로등에 탑재되어 있는 경우(도 6 참조) 모두 구현이 가능하다.
실시예 4에 따른 태양광 가로등 관리 방법은, 축전지의 충전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계, 및 가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하도록 구성된다.
상기 제1 단계와 제3 단계는 실시예 2와 동일하므로 반복적인 설명은 생략하고, 제2 단계에 관해 보다 상세하게 설명하면, 제2 단계는 축전지의 초기 전압을 확인하기 위하여 태양전지와 축전지를 전기적으로 차단하는 제2-1 단계, 축전지에서 가로등으로 공급되는 전류를 차단하는 제2-2 단계, 태양전지와 축전지를 전기적으로 연결하는 제2-3 단계를 포함한다. 이후 축전지에서 충전되는 전압을 연속적으로 측정하면서 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00086
)을 계산하는 제2-4 단계, 제2-4 단계에서 얻어진 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00087
)과 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00088
)과 비교하는 제2-5 단계 그리고 가로등에 설치된 축전지의 시간에 따른 전압 변화율(
Figure 112018107770993-pat00089
)과 미리 준비해둔 프로파일, 및 제2-5 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-6 단계를 포함한다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
100 : 태양광 전지
200 : 가로등
300 : 태양광 충전 제어 장치
400 : 배터리

Claims (8)

  1. 단말기를 이용한 태양광 가로등 관리방법에 있어서,
    축전지의 충전 시, 방전 시, 또는 충전과 방전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계;
    가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계; 및
    가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하고,
    상기 단말기에는, 데이터 저장부, 데이터 수신부, 연산부, 제어부, 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 내장되어 있고,
    상기 제1 단계는, 충전된 축전지를 방전시켜 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계; 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00150
    )로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함하고;
    상기 제2 단계는, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00151
    )을 계산하는 제2-1 단계; 상기 제 2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00152
    )과 상기 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00153
    )과 비교하는 제2-2 단계; 상기 제2-2 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-3 단계를 포함하고;
    상기 제3 단계는, 상기 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00154
    )이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00155
    ) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함하되, 상기 단말기의 데이터 저장부는, 축전지의 충전 구간, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00156
    )로부 터 선정된 축전지 상태가 불량인 조건 데이터가 보관되고;
    상기 데이터 수신부는, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신하고,
    상기 연산부는, 수신한 축전지의 전압과 시간에 따른 전압 변화 율(
    Figure 112020013764816-pat00157
    )을 계산 하고, 계산한 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00158
    )을 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00159
    ) 데이터와 비교하여 , 가로등에 설치된 축전지 상태를 판단하고,
    상기 제어부는, 가로등으로의 전류 공급여부 결정, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 제어하고,
    상기 표시부는, 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00160
    ) 데이터에 따른 축전지 교체 지시, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00161
    ), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시하는 상태 표시부와, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있는 제어 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등 관리방법.
  2. 삭제
  3. 단말기를 이용한 태양광 가로등 관리방법에 있어서,
    축전지의 충전 시, 방전 시, 또는 충전과 방전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계;
    가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계; 및
    가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하고,
    상기 단말기에는, 데이터 저장부, 데이터 수신부, 연산부, 제어부, 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 내장되어 있고,
    상기 제1 단계는, 충전된 축전지를 방전시켜 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계; 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00162
    )로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함하고;
    상기 제2 단계는, 태양광 발전을 중단하는 제2-1 단계; 축전지에서 가로등으로 공급되는 전류를 차단하는 제2-2 단계; 축전지에 충전된 전압을 측정하는 제2-3 단계; 가로등에 전류를 공급하면서 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00163
    )을 계산하는 제2-4 단계; 상기 제2-4 단계에서 얻어진 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00164
    )과 상기 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00165
    )과 비교하는 제2-5 단계; 상기 제2-5 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-6 단계를 포함하고;
    상기 제3 단계는, 상기 제2-4 단 계에서 얻어진 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00166
    )이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00167
    ) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함하되,
    상기 단말기의 데이터 저장부는, 축전지의 충전 구간, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00168
    )로부터 선정된 축전지 상태가 불량인 조건 데이터가 보관되고;
    상기 데이터 수신부는, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양 광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신하고;
    상기 연산부는, 수신한 축전지의 전압과 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00169
    )을 계산하고, 계산한 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00170
    )을 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00171
    ) 데이터와 비교하여, 가로등에 설치된 축전지 상태를 판단하고;
    상기 제어부는, 가로등으로의 전류 공급여부 결정, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 제어하고;
    상기 표시부는, 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00172
    ) 데이터에 따른 축전지 교체 지시, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충 전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00173
    ), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시하는 상태 표시부와, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있는 제어 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등 관리방법.
  4. 단말기를 이용한 태양광 가로등 관리방법에 있어서,
    축전지의 충전 시, 방전 시, 또는 충전과 방전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조 건을 선정하는 제1 단계;
    가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계; 및
    가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하고,
    상기 단말기에는, 데이터 수신부, 제어부, 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 내장되어 있고,
    상기 태양광 가로등에는 데이터 저장부 및 연산부를 포함하는 어플리케이션이 내장되며,
    상기 제1 단계는, 충전된 축전지를 방전시켜 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계; 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00174
    )로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함하고;
    상기 제2 단계는, 가로등에 설치된 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00175
    )을 계산하는 제2-1 단계; 상기 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00176
    )과 상기 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00177
    )과 비교하는 제2-2 단계; 및 상기 제2-2 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-3 단계를 포함하고;
    상기 제3 단계는, 상기 제2-1 단계에서 얻어진 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00178
    )이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00179
    ) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함하되,
    상기 단말기의 데이터 수신부는, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신하고,
    상기 단말기의 제어부는, 가로등으로의 전류 공급여부 결정, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 제어하고,
    상기 단말기의 표시부는, 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00180
    ) 데이터에 따른 축전지 교체 지시, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00181
    ), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시하는 상태 표시부와, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있는 제어 표시부를 포 함하고,
    상기 태양광 가로등의 데이터 저장부는, 축전지의 충전 구간, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00182
    )로부터 선정된 축전지 상태가 불량인 조건 데이터가 보관되고;
    상기 태양광 가로등의 연산부는, 수신한 축전지의 전압과 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00183
    )을 계산 하고, 계산한 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00184
    )을 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00185
    ) 데이터와 비교하여, 가로등에 설치된 축전지 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등 관리방법.
  5. 삭제
  6. 단말기를 이용한 태양광 가로등 관리방법에 있어서,
    축전지의 충전 시, 방전 시, 또는 충전과 방전 시 전압 프로파일로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1 단계;
    가로등에 설치된 축전지의 전압 변화로부터 축전지 상태가 불량에 해당되는지 비교 표시하는 제2 단계; 및
    가로등에 설치된 축전지 상태가 불량에 해당되는 경우 축전지를 교체하는 제3 단계를 포함하고,
    상기 단말기에는, 데이터 수신부, 제어 부, 및 표시부를 포함하는 어플리케이션이 내장되어 있고,
    상기 태양광 가로등에는 데이터 저장부 및 연산부를 포함하는 어플리케이션이 내장되며,
    상기 제1 단계는, 충전된 축전지를 방전시켜 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일을 준비하는 제1-1 단계; 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00186
    )로부터 축전지 상태가 불량인 조건을 선정하는 제1-2단계를 포함하고;
    상기 제2 단계는, 태양광 발전을 중단하는 제2-1 단계; 축전지에서 가로등으로 공급되는 전류를 차단하는 제2-2 단계; 축전지에 충전된 전압을 측정하는 제2-3 단계; 가로등에 전류를 공급하면서 축전지의 전압 변화를 연속적으로 모니터링하여 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00187
    )을 계산하는 제2-4 단계; 상기 제2-4 단계에서 얻어진 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00188
    )과 상기 제1-1 단계의 프로파일 및 제1-2 단계의 축전지 상태가 불량인 조건에 해당되는 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00189
    )과 비교하는 제2-5 단계; 및 상기 제2-5 단계에서 얻어진 비교 결과를 표시하는 제2-6 단계를 포함하고;
    상기 제3 단계는, 상기 제2-4단계에서 얻어진 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00190
    )이 축전지 상태가 불량 조건인 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00191
    ) 범위에 해당되는 경우, 가로등의 축전지를 교체하는 제3-1 단계를 포함하되,
    상기 단말기의 데이터 수신부는, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 수신하고,
    상기 단말기의 제어부는, 가로등으로의 전류 공급여부 결정, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 제어하고,
    상기 단말기의 표시부는, 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00192
    ) 데이터에 따른 축전지 교체 지시, 가로등의 점등 상태, 축전지의 충전상태, 축전지의 충전량, 축전지 전압, 축전지 전류, 시간에 따른 축전지 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00193
    ), 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 및 태양광 발전 전력 생산량 중 어느 하나 이상의 자료를 표시하는 상태 표시부와, 가로등의 밝기 조절, 가로등의 점등 시간 설정, 태양광 발전 여부 결정, 및 가로등 점등 여부 결정 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있는 제어 표시부를 포 함하고,
    상기 태양광 가로등의 데이터 저장부는, 축전지의 충전 구간, 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간, 및 축전지의 전압이 서서히 떨어지는 안정 구간 프로파일 데이터, 및 방전과 함께 축전지의 전압이 빠르게 떨어지는 불안정 구간에 대해 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00194
    )로부터 선정된 축전지 상태가 불량인 조건 데이터가 보관되고;
    상기 태양광 가로등의 연산부는, 수신한 축전지의 전압과 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00195
    )을 계산 하고, 계산한 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00196
    )을 축전지 상태가 불량에 해당되는 시간에 따른 전압 변화율(
    Figure 112020013764816-pat00197
    ) 데이터와 비교하여, 가로등에 설치된 축전지 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등 관리방법.
  7. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말기는 휴대폰 또는 노트북인 것을 특징으로 하는 태양광 가로등 관리방법.
  8. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말기와 태양광 가로등은 유선 및/또는 무선 통신방식으로 자료의 송수신이 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등 관리방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110050006A (ko) * 2009-11-06 2011-05-13 김영봉 태양광 가로등
KR20120085251A (ko) * 2010-10-15 2012-07-31 산요덴키가부시키가이샤 축전 시스템
KR101516193B1 (ko) 2015-01-08 2015-05-04 주식회사 미지에너텍 태양광 충전 제어 장치 및 그 제어 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110050006A (ko) * 2009-11-06 2011-05-13 김영봉 태양광 가로등
KR20120085251A (ko) * 2010-10-15 2012-07-31 산요덴키가부시키가이샤 축전 시스템
KR101516193B1 (ko) 2015-01-08 2015-05-04 주식회사 미지에너텍 태양광 충전 제어 장치 및 그 제어 방법

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