KR102115876B1 - 태양광을 활용한 분산 발전소 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광을 활용한 분산 발전소로, 태양광 패널을 지붕으로 설치하여 횡단보도를 이용하는 이용자들에게 그늘을 제공하며 비를 차단할 수 있고, 태양광으로 전기를 생산하여 에너지 저장장치에 충전하고 디지털 사이니지, 신호등, 자전거 충전기, 방범용 CCTV, 히터 및 바닥조명에 공급할 수 있으며, 에너지 저장장치의 충전량에 따라 전력 공급의 우선순위를 결정할 수 있고, 전력이 부족하거나 남을 경우에는 외부 전원 및 외부 에너지 저장장치와 연결되어 부족한 전력은 받고, 남는 전력은 공급할 수 있는 태양광을 활용한 분산 발전소를 제공한다.

Description

태양광을 활용한 분산 발전소{Decentralized power station Using Solar Cell}
본 발명은 태양광을 활용한 분산 발전소에 관한 것으로, 보다 상세하게는 횡단보도에 태양광 패널을 지붕으로 설치하여 태양광으로 생성된 전기를 에너지 저장장치에 저장하고, 횡단보도에 설치된 디지털 사이니지, 신호등, 자전거 충전기, 방범용 CCTV, 히터 및 바닥조명에 공급하되 충전량에 따라서 전력의 우선순위를 결정하여 전력을 공급하고, 외부 전원 및 외부 에너지 저장장치와 연결되어 전력을 주고받을 수 있는 태양광을 활용한 분산 발전소에 관한 것이다.
최근, 폭염으로 사망하는 사람까지 생길 정도로 여름이 급격히 변하면서, 도로에 설치된 횡단보도에서는 쏟아지는 햇빛, 자동차의 엔진 열기 및 아스팔트의 열기를 견디기 어렵다. 횡단보도를 이용하는 이용자들은 이러한 상황에 노출되게 된다.
일반적으로 이용자가 많은 횡단보도에 태양광을 피할 수 있는 그늘막이 설치되어 그늘을 제공한다. 이밖에도 조명을 이용하는 광고시설, 날씨 등을 알려주는 전광판 등의 전력 소모 장치가 구비되는 추세로 이들의 전력 소모량도 점차 증가하고 있다.
이에 따라 최근 태양전지 및 태양광 패널을 정류장에 설치하여 태양광으로부터 생성되는 전기를 이용해 정류장 등에 설치된 조명등, 전광판 등에 공급하는 기술이 개발되고 있다.
종래기술(한국 등록특허 제10-1147805호)은 태양광 버스 정류장으로 태양광을 피할 수 있는 그늘을 제공하며, 태양전지를 이용한 LED 조명등을 구동하는 기술을 개시하고 있다. 하지만, 종래기술은 일조량의 변동 등으로 인해 태양광으로부터 충분한 전력을 얻지 못할 경우, 전기 사용 장치들의 전력 공급 우선순위를 결정하지 못하여 비효율적인 문제가 있다.
한국 등록특허(제10-1147805호) 태양광 버스 정류장
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 횡단보도에 태양광 패널을 지붕으로 설치하여 전력을 생성하고, 디지털 사이니지, 신호등, 심야조명, 방범용 CCTV, 자전거 충전기, 히터 등 전력을 소모하는 편의 시설을 설치하여 태양광 패널의 충전량에 따라 전력 공급의 우선순위를 결정하는 태양광을 활용한 분산 발전소를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 횡단보도에 태양광 패널을 경사진 지붕으로 설치하여 횡단보도를 이용하는 이용자들에게 비와 햇빛을 차단하고, 양 끝단에 빗물받이가 설치되어 이용자들에게 흘러내리는 빗물 또는 이물을 방지하는 태양광을 활용한 분산 발전소를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 태양광 패널로 생성한 전력을 외부로 공급하거나 태양광이 적어 전력이 부족할 때는 외부로부터 공급받을 수 있는 태양광을 활용한 분산 발전소를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 태양광 패널, 상기 태양광 패널을 지면으로부터 지지하는 지지대, 상기 지지대의 상부에 위치되어 광고 또는 정보를 표시하는 디지털 사이니지, 상기 디지털 사이니지 측면에 설치되는 신호등, 상기 지지대 측면에 설치되는 자전거 거치대, 상기 자전거 거치대 측면에 설치되는 자전거 충전기, 상기 태양광 패널로부터 생성되는 전기를 저장하는 에너지 저장장치, 상기 지지대 측면에 설치되는 방범용 CCTV, 상기 지지대의 내측면에 설치되는 히터 및 상기 지지대를 지지하는 지면에 설치되며 횡단보도의 형상으로 배치되는 다수의 바닥조명을 포함하되, 상기 디지털 사이니지, 신호등, 자전거 충전기, 방범용 CCTV, 히터 및 바닥조명은 상기 에너지 저장장치로부터 전력을 공급받으며, 상기 에너지 저장장치의 충전량에 따라서 상기 디지털 사이니지, 신호등, 자전거 충전기, 방범용 CCTV, 히터 및 바닥조명에 공급되는 전력의 우선순위가 결정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 태양광 패널은 상기 정류장의 지붕을 형성하며, 일측면이 경사지게 형성되어 경사면의 끝단에 빗물받이가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에너지 저장장치는 외부 전원 또는 외부 에너지 저장장치와 연결되어 전력을 공급받거나 공급할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광을 활용한 분산 발전소는, 횡단보도에 태양광 패널을 설치하여 전력을 생성하고 충전량에 따라 디지털 사이니지, 신호등, 방범용 CCTV, 자전거 충전기, 히터에 전력 공급 우선순위를 결정하여 횡단보도 및 분산 발전소를 효율적으로 운영하여 이용자들이 안전하고 편리하게 이용할 수 있다.
또한, 태양광 패널을 경사진 지붕으로 설치하여 횡단보도를 이용하는 이용자들에게 비와 햇빛을 차단하고, 양 끝단에 빗물받이가 설치되어 이용자들에게 흘러내리는 빗물 또는 이물을 방지하여 이용자들에게 편의를 제공할 수 있다.
또한, 태양광 패널로 생성한 전력을 외부로 공급하거나 태양광이 적어 전력이 부족할 때는 외부로부터 공급받을 수 있어 신재생에너지로서 태양광을 활용할 수 있고, 유지 관리를 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 분산 발전소를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널의 경사면 끝단에 빗물받이가 설치된 것을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 전원 또는 외부 에너지 저장장치와 연결된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 단계별 전력 공급 우선순위를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 태양광을 활용한 분산 발전소의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 분산 발전소를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널의 경사면 끝단에 빗물받이가 설치된 것을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 전원 또는 외부 에너지 저장장치와 연결된 것을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 단계별 전력 공급 우선순위를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 분산 발전소(100)는 태양광 패널(110), 지지대(120), 디지털 사이니지(130), 신호등(140), 자전거 거치대(150), 자전거 충전기(160), 에너지 저장장치(170), 방범용 CCTV(180), 히터(190) 및 바닥조명(1100)을 포함한다.
상기 태양광 패널(110)은 태양광을 이용하여 전기를 생성하고, 횡단보도를 이용하는 이용자들에게 쏟아지는 햇빛과 비를 차단할 수 있다.
상기 지지대(120)는 지면에 세워져 상기 분산 발전소(100)의 기본 골격을 형성하고, 상기 태양광 패널(110)을 지면으로부터 지지할 수 있다.
상기 디지털 사이니지(130)는 상기 지지대(120)의 상부에 위치하여 횡단보도를 이용하는 이용자들에게 광고, 뉴스, 날씨 및 교통 안내 등을 알리는 용도로 사용될 수 있다.
상기 신호등(140)은 상기 디지털 사이니지(130) 측면에 설치되어 횡단보도의 맞은편에 있는 이용자들에게 교통 신호를 알려줄 수 있다.
여기서, 횡단보도의 신호를 대기하는 맞은편 이용자들은 상기 신호등(140)을 보아야 하기 때문에 측면에 설치된 상기 디지털 사이니지(130)로 쉽게 시선이 이동하여 광고에 효과적일 수 있다.
상기 자전거 거치대(150)는 상기 지지대(120) 측면에 설치되어 횡단보도를 이용하는 이용자들의 자전거를 거치할 수 있다.
상기 자전거 충전기(160)는 상기 자전거 거치대(150)의 측면에 설치되어 횡단보도를 이용하는 이용자들의 전기 자전거를 충전할 수 있다.
상기 방범용 CCTV(180)는 상기 지지대(120) 측면에 설치되어 횡단보도를 실시간으로 녹화하여 이용자들의 안전을 보호할 수 있다.
상기 히터(190)는 상기 지지대(120)의 내측면에 설치되며, 상기 히터(190)는 냉난방 겸용의 냉온풍기로 겨울에는 열기, 여름에는 냉기를 공급하여 횡단보도를 이용하는 이용자들에게 편의를 제공할 수 있다.
상기 바닥조명(1100)은 상기 지지대(120)를 지지하는 지면에 설치되며 횡단보도의 형상으로 배치되어 야간 이용자들 및 도로의 자동차 운전자들에게 횡단보도의 정확한 위치를 알려줄 수 있다.
상기 에너지 저장장치(170)는 상기 태양광 패널(110)로부터 생성되는 전기를 저장하고, 상기 디지털 사이니지(130), 신호등(140), 자전거 충전기(160), 방범용 CCTV(180), 히터(190) 및 바닥조명(1100)에 전력을 공급하며, 충전량에 따라 공급하는 전력의 우선순위를 결정할 수 있다.
여기서, 상기 에너지 저장장치(170)는 상기 태양광 패널(110)로부터 생성되는 전력을 저장하여 충전하는 충전부(171), 상기 충전부(171)의 충전량에 따라 전력 공급의 우선순위를 결정하는 제어부(172), 상기 제어부(172)의 결정에 따라 전력을 공급 및 차단하는 공급부(173)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 충전부(171)는 충전량에 따라 순서대로 1단계, 2단계, 3단계, 4단계, 5단계, 6단계로 구분될 수 있다. 각 단계별로 상기 디지털 사이니지(130), 신호등(140), 자전거 충전기(160), 방범용 CCTV(180), 히터(190) 및 바닥조명(1100) 중에서 선택하여 전력을 공급할 수 있고, 상기 6단계에서는 모든 장치에 전력을 공급할 수 있다.
상기 제어부(172)는 상기 충전부(171)의 각 단계에 따라 전력 공급의 우선순위를 결정할 수 있다.
일 실시예로서 상기 우선순위는 횡단보도를 이용하는 이용자의 안전을 기준으로 결정될 수 있으며, 바람직하게는 상기 신호등(140), 방범용 CCTV(180), 바닥조명(1100), 히터(190), 자전거 충전기(160), 디지털 사이니지(130)의 순서로 결정될 수 있다.
상기 공급부(173)는 상기 제어부(172)의 결정에 따라 상기 우선순위대로 전력을 공급 및 차단할 수 있다.
예를 들면, 일출부터 일몰까지 태양광이 충분하여 상기 충전부(171)가 6단계일 경우, 상기 신호등(140), 방범용 CCTV(180), 바닥조명(1100), 히터(190), 자전거 충전기(160), 디지털 사이니지(130)에 모두 전력을 공급할 수 있다.
여기서, 태양광이 없는 일몰 이후부터 일출 이전까지, 상기 충전부(171)가 충전한 전력으로만 한 단계 낮은 5단계로 내려가는 경우, 상기 제어부(172)가 우선순위를 상기 신호등(140), 방범용 CCTV(180), 바닥조명(1100), 히터(190), 자전거 충전기(160)로 결정하고, 상기 공급부(173)는 상기 제어부(172)의 결정에 따라 상기 신호등(140), 방범용 CCTV(180), 바닥조명(1100), 히터(190), 자전거 충전기(160)에 전력을 공급하고, 우선순위가 낮은 상기 디지털 사이니지(130)의 전력을 차단할 수 있다.
또한, 상기 충전부(171)가 충전한 전력을 사용하면서 상기 우선순위에 따라 상기 4단계에서는 상기 자전거 충전기(160), 상기 3단계에서는 상기 히터(190), 상기 2단계에서는 상기 바닥조명(1100), 상기 1단계에서는 상기 방범용 CCTV(180)가 추가로 차단될 수 있다.
한편, 상기 1단계에서는 상기 신호등(140)에만 전력이 공급되는데, 전력량이 더 떨어질 경우 횡단보도를 이용하는 이용자의 안전을 위해 상기 신호등(140)으로 공급되는 전력은 차단되지 않고 후술하는 외부 전원(200) 및 외부 에너지 저장장치(300)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 상기 외부 전원(200) 및 외부 에너지 저장장치(300)는 후술하기로 한다.
다른 실시예로서 상기 우선순위는 장치의 전력 소비량 기준으로 결정될 수 있으며, 바람직하게는 상기 자전거 충전기(160), 디지털 사이니지(130), 히터(190), 바닥조명(1100), 신호등(140), 방범용 CCTV(180)의 순서로 결정될 수 있다. 구체적인 작동은 상술한 일 실시예와 동일하므로 여기서는 생략한다. 본 발명에서 상기 우선순위는 안전, 소비량 등에 의해서 결정되었으나, 사용자의 우선순위에 따라서 별도 기준을 정하여 결정할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 상기 태양광을 활용한 분산 발전소(100)는 빗물받이(111)를 포함할 수 있다.
상기 태양광 패널(110)은 상기 분산 발전소(100)의 지붕을 형성하며, 일측면이 경사지게 형성되어 경사면의 끝단에 빗물받이(111)가 설치된다.
여기서, 상기 태양광 패널(110)의 일측면이 경사지게 함으로써 빗물, 낙엽, 먼지 등 이물질이 상기 태양광 패널(110)에 쌓이지 않게 하고, 빗물에 의해 이물이 쓸려 배출되게 할 수 있다.
또한, 상기 빗물받이(111)가 설치되어 횡단보도를 이용하는 이용자들에게 빗물 및 이물이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 에너지 저장장치(170)는 외부 전원(200) 또는 외부 에너지 저장장치(300)와 연결되어 전력을 공급받거나 공급할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(172)는 상기 충전부(171)가 6단계이거나 1단계일 경우 상기 외부 전원(200) 또는 외부 에너지 저장장치(300)로의 전력 공급 및 수급을 결정할 수 있다.
또한, 상기 에너지 저장장치(170)의 상기 충전부(171)는 상기 외부 전원(200) 또는 외부 에너지 저장장치(300)로부터 전력을 수급할 수 있다.
또한, 상기 에너지 저장장치(170)의 상기 공급부(173)는 상기 제어부(172)의 결정에 따라 상기 외부 전원(200) 또는 외부 에너지 저장장치(300)로의 전력을 공급할 수 있다.
예를 들면, 일출부터 일몰까지 태양광이 충분하여 상기 충전부(171)가 6단계(완충)일 경우, 상기 제어부(172)는 생성되는 전력을 상기 외부 전원(200) 또는 외부 에너지 저장장치(300)로 공급할 것을 결정하고, 상기 공급부(173)는 상기 외부 전원(200) 또는 외부 에너지 저장장치(300)로 공급하여 신재생에너지로 태양광을 활용할 수 있다.
또는, 상기 에너지 저장장치(170)의 상기 충전부(171)가 1단계이거나 혹은 연속적인 우천으로 태양광이 부족해 상기 태양광 패널(110)의 전력 생성이 어려울 경우, 상기 제어부(172)가 전력 수급을 결정하고, 상기 충전부(171)는 상기 외부 전원(200) 또는 외부 에너지 저장장치(300)에서 수급할 수 있다.
여기서, 상기 외부 전원(200) 또는 외부 에너지 저장장치(300)는 횡단보도의 인접한 건물 등에 구비되어 상기 분산 발전소(100)를 유지 관리를 용이하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
100 : 분산 발전소 110 : 태양광패널 111 : 빗물받이
120 : 지지대 130 : 디지털 사이니지 140 : 신호등
150 : 자전거 거치대 160 : 자전거 충전기 170 : 에너지 저장장치
171 : 충전부 172 : 제어부 173 : 공급부
180 : 방범용 CCTV 190 : 히터 1100 : 바닥조명
200 : 외부조명 300 : 외부 에너지 저장장치

Claims (3)

  1. 태양광 패널;
    상기 태양광 패널을 지면으로부터 지지하는 지지대;
    상기 지지대의 상부에 위치되어 광고 또는 정보를 표시하는 디지털 사이니지;
    상기 디지털 사이니지 측면에 설치되는 신호등;
    상기 지지대 측면에 설치되는 자전거 거치대;
    상기 자전거 거치대 측면에 설치되는 자전거 충전기;
    상기 태양광 패널로부터 생성되는 전기를 저장하는 에너지 저장장치;
    상기 지지대 측면에 설치되는 방범용 CCTV;
    상기 지지대의 내측면에 설치되는 히터; 및
    상기 지지대를 지지하는 지면에 설치되며 횡단보도의 형상으로 배치되는 다수의 바닥조명을 포함하되,
    상기 에너지 저장장치는 저장된 전기를 이용자의 안전에 따라 전력 공급의 우선순위를 결정하고,
    상기 디지털 사이니지, 신호등, 자전거 충전기, 방범용 CCTV, 히터 및 바닥조명에 전력을 공급하는 6단계;
    상기 신호등, 자전거 충전기, 방범용 CCTV, 히터 및 바닥조명에 전력을 공급하는 5단계;
    상기 신호등, 방범용 CCTV, 히터 및 바닥조명에 전력을 공급하는 4단계;
    상기 신호등, 방범용 CCTV 및 바닥조명에 전력을 공급하는 3단계;
    상기 신호등 및 방범용 CCTV에 전력을 공급하는 2단계; 및
    상기 신호등에만 전력을 공급하는 1단계;의 순서로 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 태양광을 활용한 분산 발전소.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 패널은 상기 분산 발전소의 지붕을 형성하며, 일측면이 경사지게 형성되어 경사면의 끝단에 빗물받이가 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광을 활용한 분산 발전소.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는 외부 전원 또는 외부 에너지 저장장치와 연결되어 전력을 공급받거나 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광을 활용한 분산 발전소.
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