KR102224690B1 - Solar radiation quantity prediction system for electric vehicle and Method of predicting solar radiation quantity for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하늘 이미지 촬영부, 내비게이션, 통신부, 클라우드서버, 마이컴, 제어부가 포함된 일사량 예측시스템으로 하늘 이미지 촬영부로 전기 자동차 상향의 하늘 이미지를 촬영하고, 통신부로 클라우드서버에 저장된 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 수신하여, 촬영된 하늘 이미지와 수신된 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 입체적으로 가공된 이미지로 구름 특성을 판정하며, 상기 통신부로 해당 위치의 기상정보 및 자동차의 운행방향 및 평균속도를 수집하고, 마이컴이 판정된 구름 특성으로 구름 운동을 예측하고, 예측된 구름 운동으로 해당 전기 자동차의 일사량을 산출하여 예측하며, 예측된 일사량을 기반으로 제어부가 해당 전기 자동차의 태양광패널의 입사각도 제어, 배터리 충방전 제어 및 전동모터의 회전력 제어하여, 전기 자동차의 전기에너지를 효율적으로 최적화 제어하도록 한 전기 자동차의 일사량 예측시스템 및 그 전기 자동차의 일사량 예측방법을 제공한다.The present invention is a sky image photographing unit, a navigation unit, a communication unit, a cloud server, a microcomputer, and a control unit. After receiving the sky image, processing the photographed sky image and the sky image photographed in another vehicle in three dimensions, the cloud characteristics are determined with the three-dimensionally processed image, and the weather information of the corresponding location and the vehicle The driving direction and average speed are collected, the microcomputer predicts the cloud motion based on the determined cloud characteristics, calculates and predicts the amount of insolation of the electric vehicle based on the predicted cloud motion, and the control unit determines the amount of insolation based on the predicted amount of insolation. The present invention provides an electric vehicle solar radiation estimation system and a solar radiation estimation method for efficient optimization of electric energy of an electric vehicle by controlling the angle of incidence of a solar panel, controlling battery charging and discharging, and controlling the rotational force of an electric motor.
Description
본 발명은 전기 자동차의 일사량 예측시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해당 전기 자동차를 기준으로 해당 위치의 하늘 이미지를 촬영하고, 촬영된 하늘 이미지와 기상정보 및 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 기반으로, 전기 자동차의 일사량을 예측하고, 예측된 일사량을 기반으로 해당 전기 자동차의 태양광패널의 입사각도, 배터리 충방전 및 전동모터의 회전력, 공조시스템 제어로, 예측된 일사량에 따라 전기 자동차의 전기에너지를 최적화로 관리할 수 있는 전기 자동차의 일사량 예측시스템 및 그 전기 자동차의 일사량 예측방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for predicting the amount of insolation of an electric vehicle, and more particularly, a sky image of a corresponding location based on a corresponding electric vehicle, and based on the photographed sky image and weather information, and a sky image photographed from another vehicle. , Predict the amount of insolation of an electric vehicle, and based on the predicted amount of insolation, the angle of incidence of the solar panel of the electric vehicle, battery charging and discharging and rotational power of the electric motor, control of the air conditioning system, and the electric energy of the electric vehicle according to the predicted amount of insolation. The present invention relates to a system for predicting solar radiation of an electric vehicle that can be managed through optimization and a method for predicting solar radiation of the electric vehicle.
일반적으로 석유를 대체할 수단 중 태양발전 등의 크린에너지를 바로 사용 가능한 100% 전기차가 상용화된다면 그 자체로 저렴한 유지비로 인해 경제적이고 환경친화적이며 화석연료가 고갈될 걱정을 할 필요가 없을 것이다. In general, if 100% electric vehicles that can use clean energy such as solar power immediately are commercialized among the means to replace petroleum, they are economical and environmentally friendly due to their own low maintenance costs, and there will be no need to worry about the depletion of fossil fuels.
이와 같은 시대의 요구에 부응하여 태양광 기술과 전기 자동차 기술의 개발에 박차를 가하고 있으며, 최근에는 차량 지붕에 태양광 발전기를 장착한 전기 자동차가 나오고 있다.In response to the demands of such times, the development of solar technology and electric vehicle technology is spurring, and in recent years, electric vehicles equipped with solar power generators on the vehicle roof are emerging.
태양광 전기 자동차는 태양에너지를 전기에너지로 변환 후 이를 저장하거나 상용전력을 저장하는 배터리를 장착하고 있는데, 이 배터리 기술이 상당히 중요하며, 잦은 충방전을 하는 경우 배터리의 수명이 단축되는 문제가 있다.Solar electric vehicles are equipped with batteries that convert solar energy into electric energy and then store it or store commercial power.This battery technology is very important, and there is a problem that the life of the battery is shortened when frequent charging and discharging are performed. .
그리고 전기 자동차의 배터리에 대한 만충전이 이루어진 상태에서, 만충전 주행거리가 최대 200km 내외로 제한됨에 따라, 배터리 방전에 따른 잔존 주행거리(DTE, Distance to empty)는 매우 중요한 운행 정보로서 클러스터를 통하여 운전자에게 필수적으로 제공되어야 한다.And as the full charge mileage is limited to around 200km in the state where the battery of the electric vehicle is fully charged, the remaining mileage due to battery discharge (DTE (Distance to empty)) is very important driving information, and the driver through the cluster. It must be provided to people.
전기 자동차의 주행동력인 모터에서 소모되는 전력(power) 이외에 공조장치의 작동에 따른 소모 전력의 영향이 크기 때문에 공조장치의 소모 전력은 전기자동차의 잔존주행거리를 예측하는데 필수적인 정보로 사용된다.In addition to the power consumed by the motor, which is the driving power of the electric vehicle, the power consumption of the air conditioner is greatly influenced by the operation of the air conditioner, so the power consumption of the air conditioner is used as essential information for predicting the remaining distance of the electric vehicle.
참고로, 전기 자동차의 잔존주행거리는 공조장치 미작동 상태에서 배터리 소모 전력 대비 주행거리를 말하는 공조 미반영 전비(km/kWh)와, 공조장치의 작동 상태에서 배터리 소모 전력 대비 주행거리를 말하는 공조 반영 전비(km/kWh)를 통하여 산출할 수 있으며, 공조 반영 전비를 예측하기 위해서는 공조 소모 파워 즉, 공조 부하를 예측해야 한다.For reference, the remaining mileage of an electric vehicle is the air-conditioning non-reflected fuel ratio (km/kWh), which refers to the mileage compared to the power consumption of the battery when the air conditioner is not in operation, and the air-conditioning-reflected fuel ratio, which refers to the mileage compared to the power consumption of the battery when the air conditioner is operating It can be calculated through (km/kWh), and in order to predict the power consumption of air conditioning, the power consumption of air conditioning, that is, the air conditioning load, must be predicted.
종래에는 공조 소모 파워 예측을 위하여 평균 공조 부하값을 이용하거나, 공조 부하 예측 모델 기반의 공조부하예측값을 이용하고 있다.Conventionally, an average air conditioning load value is used to predict the air conditioning power consumption, or an air conditioning load prediction value based on an air conditioning load prediction model is used.
상기 평균 공조 부하값은 공조장치 작동시의 실제 공조 부하를 사용하므로 정확한 잔존주행거리 예측을 가능하게 하지만, 실시간 공조부하 반영의 지연 현상에 따라 예측된 잔존주행거리가 실제 잔존주행거리 수준으로 수렴하지 못하는 문제점이 있고, 또한 주행 초기의 공조 파워 과대 추정에 따라 잔존주행거리가 실제보다 급감하는 문제가 발생된다.Since the average air conditioning load value uses the actual air conditioning load when the air conditioning system is operated, it is possible to accurately predict the residual travel distance, but the estimated residual travel distance does not converge to the actual residual travel distance level according to the delay phenomenon of real-time air conditioning load reflection. In addition, there is a problem in that the remaining driving distance decreases sharply than in reality due to excessive estimation of the air conditioning power at the beginning of the driving.
본 발명은 해당 전기 자동차를 기준으로 해당 위치의 하늘 이미지를 촬영하고, 촬영된 하늘 이미지와 기상정보 및 같은 시간대에 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치상의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 기반으로, 상기 전기 자동차의 현재 위치 및 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 예측하고, 예측된 일사량을 기반으로 해당 전기 자동차의 태양광패널의 입사각도, 배터리 충전 및 전동모터의 회전력뿐만 아니라, 공조시스템의 구동 제어로, 일사량에 따라 전기 자동차의 전기에너지를 효율적으로 최적화 제어할 수 있는 전기 자동차의 일사량 예측시스템 및 그 전기 자동차의 일사량 예측방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention photographs a sky image of a corresponding location based on the electric vehicle, and based on the photographed sky image and weather information, and a sky image photographed by another vehicle at the next location among the navigation driving routes of the electric vehicle at the same time. , The current position of the electric vehicle and the amount of insolation at the next location of the navigation route are predicted, and based on the predicted amount of insolation, the incident angle of the solar panel of the electric vehicle, battery charging and rotational force of the electric motor, as well as the air conditioning system An object of the present invention is to provide a system for predicting an amount of insolation of an electric vehicle capable of efficiently optimizing and controlling the electric energy of an electric vehicle according to the amount of insolation by driving control, and a method for predicting the amount of insolation of the electric vehicle.
본 발명에 따른 전기 자동차의 일사량 예측시스템은 태양광패널로 생산된 전기를 동력으로 구동하는 전동모터의 회전력으로 주행하는 전기 자동차의 상면에 구비되고, 선택적으로 전기 자동차 상향의 하늘을 촬영하여, 하늘 이미지를 수집하는 하늘 이미지 촬영부와, 상기 전기 자동차에 구비되고, 해당 위치의 지도 및 자동차의 주행정보 및 주행 경로와, 상기 하늘 이미지 촬영부와 전기적으로 연결되어, 상기 하늘 이미지 촬영부와 연동하여 촬영된 하늘 이미지에 반영되도록 방위 및 GPS위치정보를 제공하는 내비게이션과, 상기 전기 자동차의 일측에 구비되고, 상기 전기 자동차가 주행하고 있는 해당 위치에서의 태양의 위치와, 해당 위치의 습도, 풍속, 풍향을 포함하는 기상정보 수신 및 다른 자동차들과 촬영한 하늘 이미지를 송수신하는 통신부와, 상기 통신부와 통신하여 상기 전기 자동차와, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치를 주행하는 다른 자동차들에서 촬영된 하늘 이미지를 지역별 시간대별로 저장하고, 저장된 하늘이미지를 선택적으로 전송하는 클라우드서버와, 상기 하늘 이미지 촬영부, 내비게이션 및 통신부와 전기적으로 연결되고, 해당 위치의 하늘 이미지와 해당 위치의 기상정보와, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치를 주행하는 다른 자동차들에서 촬영된 하늘 이미지로, 해당 위치 및 다음 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 구름의 형상, 구름의 분포넓이 및 운량을 포함하는 구름 특성을 판정하고, 판정된 구름 특성으로 구름의 운동을 예측하며, 예측된 구름 운동으로 현재 위치의 일사량과, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 산출하여 예측하는 마이컴, 및 상기 마이컴 내부에 구비되고, 상기 마이컴에서 예측된 해당 위치의 일사량과 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 기반으로, 태양광패널의 입사각도, 배터리 충방전 및 전동모터의 회전력, 공조시스템 중 어느 하나, 또는 복수를 제어하여 전기 자동차의 전기사용량을 제어하는 제어부를 포함한다.The solar radiation prediction system according to the present invention is provided on the upper surface of an electric vehicle running with the rotational force of an electric motor that drives electricity generated by a solar panel, and selectively photographs the sky above the electric vehicle. A sky image capturing unit for collecting images, provided in the electric vehicle, a map of a corresponding location, driving information and driving route of the vehicle, and electrically connected to the sky image capturing unit, and interlocked with the sky image capturing unit Navigation providing orientation and GPS location information to be reflected in the captured sky image, the position of the sun at a corresponding position provided on one side of the electric vehicle, and the humidity and wind speed of the corresponding position, A communication unit for receiving weather information including wind direction and transmitting and receiving an image of the sky photographed with other automobiles, and the electric vehicle by communicating with the communication unit, and photographing from other automobiles driving the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle A cloud server that stores the sky image for each region by time zone and selectively transmits the saved sky image, and is electrically connected to the sky image photographing unit, the navigation and communication unit, and the sky image of the location and the weather information of the location, This is the sky image taken by other vehicles driving the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle.After three-dimensionally processing the sky image on the corresponding position and the next position, the shape of the cloud, the distribution area of the cloud, and the cloud amount are included. A microcomputer that determines and predicts a cloud characteristic, predicts the movement of the cloud using the determined cloud characteristic, calculates and predicts the amount of insolation at the current location and the amount of insolation at the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle, and Any one of the incidence angle of the solar panel, the battery charging/discharging and the rotational force of the electric motor, and the air conditioning system, based on the solar radiation of the corresponding location and the solar radiation of the next location among the navigation driving paths provided inside the micom. , Or by controlling the plurality of electric vehicles It includes a control unit to control.
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본 발명에 따른 전기 자동차의 일사량 예측방법은 a)전기 자동차 상향의 하늘 이미지를 해당 시간별로 연속 촬영하는 단계와, b)상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 병합하여 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 가공된 이미지를 기반으로 주행 경로 중 현재 위치 및 네비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름의 형상, 구름의 분포넓이 및 운량을 포함하는 구름 특성을 판정하는 단계와, c)판정된 현재 위치의 구름 특성으로 해당 전기 자동차의 일사량을 산출하여 측정하는 단계와, d)주행 경로 중 다음 위치상의 대기 유동장을 해석하는 단계와, e)연속 촬영된 주행 경로 상에서 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 수신된 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 가공하여 해당 다음 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 가공된 이미지로 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름 특성을 예측하는 단계와, f)해석된 대기 유동장 내에서 구름 운동을 예측하는 단계와, g)상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름 특성과, 예측된 구름 운동을 기반으로 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 예측하는 단계, 및 h)예측된 현재 위치 및 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 기반으로, 태양광패널의 입사각도, 배터리 충방전 및 전동모터의 회전력, 공조시스템 중 어느 하나, 또는 복수를 제어하여 전기 자동차의 전기사용량을 제어하는 단계를 포함한다.The method for predicting solar radiation of an electric vehicle according to the present invention comprises the steps of: a) continuously photographing an image of the sky above the electric vehicle for each corresponding time, and b) an image of the sky photographed by another vehicle at a next location among the navigation driving paths of the electric vehicle. , After merging the sky image taken by the electric vehicle to three-dimensionally process the sky image on the corresponding location, based on the processed image, the shape of the cloud and the distribution of the cloud at the current location of the driving route and the next location of the navigation driving route Determining cloud characteristics including area and cloudiness; c) calculating and measuring the amount of insolation of the electric vehicle based on the determined cloud characteristics of the current location; and d) analyzing the atmospheric flow field at the next location in the driving route. Step e) The sky image on the next location by processing the sky image captured by the electric vehicle on the continuous photographed driving path and the sky image photographed by another vehicle at the next location among the received navigation driving paths of the electric vehicle. After processing the three-dimensionally, predicting the cloud characteristics of the next position among the navigation paths of the electric vehicle with the processed image, f) predicting the cloud motion in the analyzed atmospheric flow field, and g) the electricity. Predicting the amount of insolation at the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle based on the cloud characteristics of the next position among the navigation driving paths of the vehicle and the predicted cloud motion, and h) the predicted current position and the navigation of the electric vehicle And controlling one or more of the incident angle of the solar panel, the battery charging/discharging and the rotational force of the electric motor, and the air conditioning system based on the amount of insolation at the next position in the driving route, and controlling the electric consumption of the electric vehicle. .
본 발명에 따른 전기 자동차의 일사량 예측시스템 및 그 전기 자동차의 일사량 예측방법에 의해 나타나는 효과는 다음과 같다.The effects exhibited by the solar radiation predicting system for an electric vehicle and the solar radiation predicting method for the electric vehicle according to the present invention are as follows.
첫째, 전기 자동차 상향의 하늘 이미지 촬영하고, 촬영된 하늘 이미지와, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 기반으로 구름 특성을 판정하며, 판정된 구름 특성으로 상기 전기 자동차의 현재 위치 및 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 산출하므로, 더욱 실제에 가까운 일사량을 측정할 수 있고, 전기 자동차에 설치된 태양광 패널에서 생산되는 발전량을 예측할 수 있어, 배터리 충전 및 주행 방법(전동모터의 회전력 제어) 등 전기 자동차의 전기에너지 관리를 효율적으로 실시할 수 있다. First, an image of the sky above the electric vehicle is taken, and the cloud characteristic is determined based on the photographed sky image and the sky image photographed from another vehicle at the next location among the navigation driving paths of the electric vehicle, and the determined cloud characteristic By calculating the amount of insolation at the next location among the current location of the electric vehicle and the navigation driving route, it is possible to measure the amount of insolation that is more realistic, and the amount of power generated from the solar panel installed in the electric vehicle can be predicted, and the battery charging and driving method It is possible to efficiently manage the electric energy of electric vehicles, such as (rotational force control of electric motors).
둘째, 상기 측정된 전기 자동차의 현재 위치 및 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량에 따라 냉/난방수단과 블로워의 구동을 제어하여, 일사량이 반영된 공조시스템 제어로 전기 자동차의 실내에 더욱 쾌적한 공조가 이루어질 수 있다.Second, by controlling the driving of the cooling/heating means and the blower according to the measured current position of the electric vehicle and the amount of insolation at the next position among the navigation driving paths, more comfortable air conditioning is achieved in the interior of the electric vehicle by controlling the air conditioning system reflecting the amount of insolation. I can.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차의 일사량 예측시스템의 구성을 예시한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차의 일사량 예측방법을 단계별로 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기 자동차의 일사량 예측방법을 단계별로 보인 블록도이다. 1 is an exemplary diagram illustrating a configuration of a system for predicting solar radiation of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a step-by-step method for predicting solar radiation of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a step-by-step method for predicting solar radiation of an electric vehicle according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be variations.
본 발명은 해당 전기 자동차를 기준으로 해당 위치의 하늘 이미지를 촬영하고, 촬영된 하늘 이미지와 기상정보 및 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 기반으로, 전기 자동차의 일사량을 예측하고, 예측된 일사량을 기반으로 해당 전기 자동차의 태양광패널의 입사각도, 배터리 충방전 제어 및 전동모터의 회전력을 제어뿐만 아니라, 공조시스템을 제어하여, 예측된 일사량에 따라 전기에너지를 최적화 모드로 운영되도록 한 전기 자동차의 일사량 예측시스템 및 그 전기 자동차의 일사량 예측방법에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The present invention photographs a sky image of a corresponding location based on a corresponding electric vehicle, predicts the amount of insolation of an electric vehicle, based on the photographed sky image and weather information, and the sky image photographed from another vehicle, and is based on the predicted amount of insolation. In addition to controlling the angle of incidence of the solar panel of the electric vehicle, battery charging and discharging control, and the rotational force of the electric motor, as well as controlling the air conditioning system, the amount of insolation of the electric vehicle to operate the electric energy in the optimized mode according to the predicted insolation. It relates to a prediction system and a method of predicting the amount of insolation of the electric vehicle, and will be described with reference to the drawings.
먼저, 도 1을 참조한?編? 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차의 일사량 예측시스템은 하늘 이미지 촬영부(100), 내비게이션(200), 통신부(300), 클라우드서버(400), 마이컴(500) 및 제어부(600)이 포함되는데, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)는 태양광패널(610)로 생산된 전기를 동력으로 구동하는 전동모터(630)의 회전력으로 주행하는 전기 자동차의 상면에 구비되고, 선택적으로 전기 자동차 상향의 하늘을 촬영하여, 하늘 이미지를 수집한다.First, with reference to FIG. 1 ?編? The solar radiation prediction system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a sky
이때 상기 하늘 이미지 촬영부(100)는 촬영수단인 카메라가 포함된 것으로, 하늘을 촬영하는 카메라에 어안렌즈가 구비되어, 화각이 120° 이상의 하늘 이미지를 촬영하여 제공하거나, 또는 촬영 시 카메라가 일정 각도로 연속하여 회전되도록 구비되어, 파노라마 형태의 하늘 이미지를 촬영하여 제공하는 것이 바람직하다.At this time, the sky
그리고 상기 내비게이션(200)은 일반적으로 자동차에 구비되는 내비게이션 시스템과 같이 방위센서 및 GPS위치센서가 포함되고, 해당 위치의 지도 및 자동차의 주행정보 및 주행 경로를 제공하는 것으로, 상기 전기 자동차의 실내에 구비되면서, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)와 전기적으로 연결되어, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)와 연동하여 촬영된 하늘 이미지에 방위 및 GPS위치정보가 반영되도록, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)에 방위 및 GPS위치정보를 제공한다. In addition, the
또한, 상기 통신부(300)는 모바일폰과 같이 근거리의 기지국과 무선통신(5G통신, WiFi 등)이 가능한 것으로, 상기 전기 자동차의 일측에 구비되고, 상기 전기 자동차가 주행하고 있는 해당 위치의 기상정보 수신 및 다른 자동차들과 촬영한 하늘 이미지를 송수신한다.In addition, the
이때 상기 통신부(300)는 기상청의 기상정보서버와 통신하여 해당 위치의 기상정보를 수신하는데, 해당 위치에서의 태양의 위치와, 해당 위치의 습도, 풍속, 풍향 등을 수신하고, 클라우드서버(400)와 통신하여 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치를 주행하는 다른 자동차들과 촬영한 하늘 이미지를 수신한다. At this time, the
여기서 상기 다른 자동차는 상기 전기 자동차가 위치한 현재 도로 상의 자동차, 또는 상기 전기 자동차를 기준으로 해당 반경 내에 위치하는 자동차이거나, 상기 전기 자동차의 위치를 기준으로 내비게이션 주행 경로 중 다음 시간대에 주행할 경로(도로) 상에 위치하는 자동차(선 주행하는 자동차) 중 어느 하나이다.Here, the other vehicle is a vehicle on the current road where the electric vehicle is located, or a vehicle located within a corresponding radius based on the electric vehicle, or a path to be driven in the next time slot among the navigation driving routes based on the location of the electric vehicle (road ) It is any one of the cars (cars running ahead) located on the top.
그리고 상기 클라우드서버(400)는 해당 시스템이 적용된 자동차들이 서로 수집한 정보를 공유하는 것으로, 상기 통신부(300)와 통신하여 하늘 이미지를 지역별 시간대별로 저장하고, 저장된 하늘이미지를 선택적으로 전송한다.In addition, the
또한, 상기 마이컴(500)은 상기 하늘 이미지 촬영부(100), 내비게이션(200) 및 통신부(300)와 전기적으로 연결되고, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)에 의해 촬영된 해당 위치의 하늘 이미지와, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치를 주행하는 다른 자동차들에서 촬영된 하늘 이미지로, 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후 구름 특성을 판정하고, 상기 통신부에 의해 수신된 해당 위치의 기상정보로, 판정된 구름 특성으로 구름 운동을 예측하고, 예측된 구름 운동과 촬영된 하늘 이미지에 반영된 전기 자동차의 방위 및 GPS위치정보로 산출된 태양의 입사 각도로 해당 전기 자동차의 일사량을 산출하여 예측한다. In addition, the
이때 산출되는 입체적인 구름 특성은 구름의 종류, 형상, 구름의 분포 넓이 및 운량이 포함되고, 상기 해당 전기 자동차의 일사량은 하늘 청명도, 대기권 밖 일사량, 태양광의 입사각도로 구할 수 있는데, 태양이 구름으로 가려진다면 태양광의 복사 전달 방정식을 이용하여 일사량을 산출하여 예측한다. The three-dimensional cloud characteristics calculated at this time include the cloud type, shape, cloud distribution area, and cloud amount, and the insolation amount of the electric vehicle can be obtained from the sky clarity, the amount of insolation outside the atmosphere, and the angle of incidence of sunlight. If it is obscured, it is predicted by calculating the amount of insolation using the solar radiation transmission equation.
그리고 상기 제어부(600)는 상기 마이컴(500)과 전기적으로 연결되어, 상기 마이컴(500)에서 예측된 일사량을 기반으로 전기사용량을 제어하는데, 상기 전기 자동차의 전기 소비 정도에 따라 태양광패널(610)의 입사각도를 조절하고, 배터리(620) 충방전 및 전동모터(630)의 회전력을 제어하며, 공조시스템(640)의 에어컨 ON/OFF 및 블로워의 회전속도를 제어를 최적화 모드로 제어하여, 예측된 일사량에 따라 해당 전기 자동차의 전기 에너지를 최적화로 운영될 수 있도록 한다.In addition, the
도 2를 참조한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차의 일사량 예측방법을 살펴보면 다음과 같다.A method of predicting solar radiation of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention with reference to FIG. 2 will be described as follows.
먼저, 전기 자동차의 일사량 예측시스템을 제공하는데, 전기 자동차의 일사량 예측시스템은 하늘 이미지 촬영부(100), 내비게이션(200), 통신부(300), 클라우드서버(400), 마이컴(500) 및 제어부(600)가 포함하고, 상기 일사량 예측시스템은 전기를 동력으로 구동하는 전동모터의 회전력으로 주행하는 전기 자동차에 구비된 것으로, 상세한 설명은 위에서 전술한 바, 기 단락에서는 상기 일사량 예측시스템에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다. First, a system for predicting solar radiation of an electric vehicle is provided. The system for predicting solar radiation of an electric vehicle includes a sky
상기한 시스템이 구비된 전기 자동차의 일사량 예측방법은,The method for predicting the amount of insolation of an electric vehicle equipped with the above system,
우선 a)단계로, 전기 자동차 상향의 하늘 이미지를 촬영한다.(S110)First, in step a), an image of the sky above the electric vehicle is photographed (S110).
이때 상기 하늘 이미지 촬영부(100)로 전기 자동차 상향의 하늘 이미지를 촬영이 이루어지고, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)는 전기 자동차의 상면에 구비되고, 선택적으로 전기 자동차 상향의 하늘을 촬영하여 하늘 이미지를 수집하고, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)에서 촬영한 하늘 이미지에는 내비게이션(200)에서 제공한 해당 위치(촬영)의 방위 및 GPS위치정보가 반영된다.At this time, the sky
다음은 b)단계로, 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 병합하여 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 가공된 이미지를 기반으로 주행 경로 중 현재 위치의 구름 특성을 판정한다.(S120)Next is step b), by merging the sky image captured by another vehicle and the sky image captured by the electric vehicle to process the sky image on the corresponding location in three dimensions, and then, based on the processed image, the current location of the driving route. The cloud characteristics of are determined (S120)
이때 상기 통신부(300)로 클라우드서버(400)에 저장된 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 수신하여, 촬영된 하늘 이미지와 수신된 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 가공한 후, 가공된 이미지로 구름 특성을 판정하는데, 상기 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 병합하여 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 입체적으로 가공된 하늘 이미지는 영상처리 방법 중, 하나인 색도 및 RGB값 분석을 통해 하늘의 청명도 및 구름의 유무를 확인하고, 구름이 있는 경우, 구름의 형상, 구름의 분포넓이 및 운량 등을 산출하여 판정하고, 상기 하늘 이미지에 반영된 방위 및 GPS위치정보를 기반으로 구름의 방위 및 GPS좌표가 설정된다.At this time, the
다음은 c)단계로, 해당 위치의 기상정보 및 자동차의 운행방향을 수집한다.(S130)Next, in step c), the weather information of the location and the driving direction of the vehicle are collected (S130).
이때 통신부(300)로 해당 위치의 기상정보 및 자동차의 운행방향을 수집하는데, 해당 위치의 기상정보는 해당 위치에서의 태양의 위치와, 해당 위치의 습도, 풍속, 풍향을 기본으로 하고, 추가하여 기상위성에서 수집된 단파 위성이미지, 가시광선 위성이미지, 적외선 위성이미지, 수증기 위성이미지, 구름 영상, 에어로졸 광학 두께 등을 수집할 수 있으며, 자동차의 운행방향 및 평균속도는 내비게이션(200)에서 제공한다.At this time, the
다음은 d)단계로, 판정된 해당 위치의 구름 특성으로 해당 전기 자동차의 일사량을 산출하여 측정한다.(S140)Next, in step d), the amount of insolation of the electric vehicle is calculated and measured using the determined cloud characteristics of the corresponding location (S140).
이때 상기 마이컴(500)이 판정된 구름 특성으로 해당 전기 자동차의 일사량을 산출하여 측정하는데, 구름의 GPS좌표와 해당 전기 자동차의 GPS좌표 대비하여, 부합여부를 판정한 후, 구름 특성을 반영하여 하늘 청명도, 대기권 밖 일사량, 태양광의 입사각도으로 일사량을 산출한다.At this time, the
여기서 일사량을 산출할 시, 태양이 구름으로 가려진다면 태양광의 복사 전달 방정식을 이용하여 일사량을 산출하여 측정한다. Here, when calculating the solar radiation, if the sun is covered by a cloud, the solar radiation is calculated and measured using the solar radiation transmission equation.
다음은 e)단계로, 측정된 해당 전기 자동차의 일사량을 기반으로 전기사용량을 제어한다.(S150)Next, in step e), the electricity consumption is controlled based on the measured insolation of the electric vehicle (S150).
이때 상기 제어부(600)가 상기 마이컴(500)에서 측정한 해당 위치의 일사량으로 상기 전기 자동차의 태양광패널(610) 입사각도, 공조시스템(640)의 구동, 배터리(620) 충전, 전동모터(630)의 회전력을 제어하여 전기사용량을 제어하는데, 측정된 일사량으로 상기 전기 자동차의 공조시스템의 에어컨 ON/OFF 및 블로워의 회전속도를 제어하고, 전기 소비 정도 및 배터리의 충전율로, 배터리 충전을 제어하며, 전동모터의 회전력을 최적화 모드로 제어하여, 측정된 일사량에 따라 해당 전기 자동차의 전기 에너지를 최적화로 운영될 수 있도록 한다.At this time, the
도 3을 참조한 더불어 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차의 일사량 예측방법은 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치에 대한 일사량의 예측이 가능한데, In addition to referring to FIG. 3, in the method for predicting solar radiation of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, it is possible to predict the solar radiation for the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle.
먼저, 전기 자동차의 일사량 예측시스템은 하늘 이미지 촬영부(100), 내비게이션(200), 통신부(300), 클라우드서버(400), 마이컴(500) 및 제어부(600)가 포함하고, 상기 일사량 예측시스템은 전기를 동력으로 구동하는 전동모터의 회전력으로 주행하는 전기 자동차에 구비된 것으로, 상세한 설명은 위에서 전술한 바, 기 단락에서는 상기 일사량 예측시스템에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.First, the solar radiation predicting system of an electric vehicle includes a sky
상기한 시스템이 구비된 전기 자동차의 일사량 예측방법은,The method for predicting the amount of insolation of an electric vehicle equipped with the above system,
우선 a)단계로, 전기 자동차 상향의 하늘 이미지를 해당 시간별로 연속 촬영한다.(S210)First, in step a), an image of the sky above the electric vehicle is continuously photographed for each corresponding time (S210).
이때 상기 하늘 이미지 촬영부(100)로 전기 자동차 상향의 하늘 이미지를 해당 시간별로 연속 촬영하는데, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)는 전기 자동차의 상면에 구비되고, 전기 자동차 상향의 하늘을 해당 시간별로 연속 촬영하여 하늘 이미지를 해당 시간별로 수집하고, 상기 하늘 이미지 촬영부(100)에서 촬영한 각각의 하늘 이미지에는 내비게이션(200)에 의해 얻어진 해당 위치(촬영)의 방위 및 GPS위치정보가 반영된다.At this time, the sky
다음은 b)단계로, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 병합하여 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 가공된 이미지를 기반으로 주행 경로 중 현재 위치의 구름 특성을 판정한다.(S220)Next, in step b), the sky image on the corresponding location is three-dimensionally processed by merging the sky image photographed by another vehicle at the next location among the navigation driving paths of the electric vehicle and the sky image photographed by the electric vehicle, Based on the processed image, the cloud characteristics of the current location of the driving route are determined (S220).
이때 상기 통신부(300)로 클라우드서버(400)에 저장된 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 시간별로 연속하여 수신하고, 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 수신된 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 기반으로 주행 경로 중 현재 위치의 구름 특성을 판정하는데,At this time, the
상기 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 병합하여 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 입체적으로 가공된 하늘 이미지는 영상처리 방법 중, 하나인 색도 및 RGB값 분석을 통해 하늘의 청명도 및 구름의 유무를 확인하고, 구름이 있는 경우, 구름의 형상, 구름의 분포넓이 및 운량 등을 산출하여 판정하고, 상기 하늘 이미지에 반영된 방위 및 GPS위치정보를 기반으로 구름의 방위 및 GPS좌표가 설정된다.The sky image captured by the other vehicle and the sky image captured by the electric vehicle are merged to perform three-dimensional processing of the sky image on the corresponding location, and then the three-dimensionally processed sky image is one of image processing methods, such as chromaticity and RGB. Through value analysis, it checks the sky's clarity and the presence or absence of clouds, and if there are clouds, calculates and determines the shape of the clouds, the distribution area of the clouds, and the amount of clouds, and based on the bearing and GPS location information reflected in the sky image. The direction of the cloud and the GPS coordinates are set.
다음은 c)단계로, 판정된 현재 위치의 구름 특성으로 해당 전기 자동차의 일사량을 산출하여 측정한다.(S230)Next, in step c), the amount of insolation of the electric vehicle is calculated and measured based on the determined cloud characteristics of the current location (S230).
이때 상기 마이컴(500)이 판정된 구름 특성으로 해당 전기 자동차의 일사량을 산출하여 측정하는데, 구름의 GPS좌표와 해당 전기 자동차의 GPS좌표 대비하여, 부합여부를 판정한 후, 구름 특성을 반영하여 하늘 청명도, 대기권 밖 일사량, 태양광의 입사각도으로 일사량을 산출한다.At this time, the
여기서 일사량을 산출할 시, 태양이 구름으로 가려진다면 태양광의 복사 전달 방정식을 이용하여 일사량을 산출하여 예측한다. Here, when calculating the amount of solar radiation, if the sun is covered by a cloud, the amount of solar radiation is calculated and predicted using the solar radiation transmission equation.
다음은 d)단계로, 주행 경로 중 다음 위치상의 대기 유동장을 해석한다.(S240)Next, in step d), the atmospheric flow field at the next position in the travel path is analyzed (S240).
이때 상기 마이컴(500)이 주행 경로 상의 대기 유동장을 해석하는데, 대기 유동장의 해석은 대기 유동 벡터에 의해 해석되는 것으로, 상기 대기 유동 벡터는 주행 경로를 따라 주행하는 전기 자동차에서 시간대별로 연속으로 촬영한 하늘 이미지와, 해당 위치의 시간대별 기상정보(해당 위치에서의 태양의 위치와, 해당 위치의 습도, 풍속, 풍향)와, 추가하여 수집된 기상위성(단파 위성이미지, 가시광선 위성이미지, 적외선 위성이미지, 수증기 위성이미지, 구름 영상, 에어로졸 광학 두께 등), 다른 자동차에서 시간대별로 수집한 하늘 이미지, 주행 경로 상의 주변 지형물(상기 전기 자동차의 위치에서 태양광의 가릴 수 있는 터널, 산, 빌딩 등)를 기반으로 대기 유동 벡터를 산출하고, 산출된 대기 유동 벡터로 대기 유동장을 해석한다.At this time, the
다음은 e)단계로, 연속 촬영된 주행 경로 상에서 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 수신된 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 가공하여 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 가공된 이미지로 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름 특성을 예측한다.(S250)Next is step e), by processing the sky image captured by the electric vehicle on the continuous photographed driving path and the sky image photographed by another vehicle at the next position among the received navigation driving paths of the electric vehicle. After processing the image three-dimensionally, the processed image is used to predict the cloud characteristics of the next position in the navigation route of the electric vehicle (S250).
이때 상기 마이컴(500)이 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름 특성을 예측하는데, 연속으로 촬영된 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 각 시간대별로 병합하여 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 입체적으로 가공된 하늘 이미지들은 영상처리 방법 중, 하나인 색도 및 RGB값 분석을 통해 구름의 유무를 확인하고, 구름이 있는 경우, 구름의 형상, 구름의 분포넓이 및 운량 등을 산출하여 판정하고, 상기 하늘 이미지에 반영된 방위 및 GPS위치정보를 기반으로 구름의 GPS좌표가 반영된다.At this time, the
다음은 f)단계로, 해석된 대기 유동장 내에서 구름 운동을 예측한다.(S260)Next, in step f), the cloud motion in the analyzed atmospheric flow field is predicted (S260).
이때 상기 마이컴(500)이 해석된 대기 유동장 내에서 구름 운동 및 구름 특성을 예측하는데, 상기 d)단계(S250)에서 해석된 대기 유동장 내에서 상기 e)단계(S260)에서 판정된 구름 특성을 도입하여, 다음 위치의 주행 경로 상의 구름 운동을 예측하고, 다음 위치의 구름 특성을 예측한다.At this time, the
다음은 g)단계로, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름 특성과, 예측된 구름 운동을 기반으로 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 예측한다.(S270)Next, in step g), based on the cloud characteristics of the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle and the predicted cloud movement, the amount of insolation at the next position among the driving paths is predicted (S270).
이때 상기 마이컴(500)이 기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 예측하는데, 구름의 GPS좌표와 다음 위치의 GPS좌표 대비하여, 상기 다음 위치의 일사량은 하늘 청명도, 대기권 밖 일사량, 태양광의 입사각도로 구할 수 있는데, 태양이 구름으로 가려진다면 태양광의 복사 전달 방정식을 이용하여 일사량을 산출하여 예측한다. At this time, the
다음은 h)단계로, 예측된 현재 위치 및 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 기반으로 전기사용량을 제어한다.(S280)Next, in step h), the electricity consumption is controlled based on the predicted current location and the amount of insolation at the next location among the navigation travel paths of the electric vehicle (S280).
이때 상기 제어부(600)가 상기 마이컴(500)에서 측정한 해당 위치의 일사량상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량으로 상기 전기 자동차의 태양광패널(610) 입사각도, 공조시스템(640)의 구동, 배터리(620) 충전, 전동모터(630)의 회전력을 제어하여 전기사용량을 제어하는데, 측정된 일사량으로 상기 전기 자동차의 공조시스템의 에어컨 ON/OFF 및 블로워의 회전속도를 제어하고, 전기 소비 정도 및 배터리의 충전율로, 배터리 충전을 제어하며, 전동모터의 회전력을 최적화 모드로 제어하여, 측정된 일사량에 따라 해당 전기 자동차의 전기 에너지를 최적화로 운영될 수 있도록 한다.At this time, the
따라서 향후, 태양광 전기 자동차가 상용화되면, 태양광 전기 자동차에 설치된 태양광 패널에서 생산되는 전기량을 예측하여, 배터리 저장 및 충전, 주행 방법 등 에너지 관리에 활용할 수도 있다. Therefore, when a solar electric vehicle is commercialized in the future, it is possible to predict the amount of electricity produced by a solar panel installed in a solar electric vehicle and utilize it for energy management such as battery storage and charging, and driving methods.
또한, 태양광 발전으로 생산된 전기로 구동하는 비행기나 선박에도 상기한 전기 자동차의 일사량 예측시스템 및 그 일사량 예측시스템의 일사량 예측방법을 활용할 수도 있다.In addition, it is also possible to utilize the solar radiation predicting system of the electric vehicle and the solar radiation predicting method of the solar radiation predicting system for an airplane or ship driven by electricity produced by solar power generation.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100: 하늘 이미지 촬영부
200: 내비게이션
300: 통신부
400: 클라우드서버
500: 마이컴
600: 제어부100: sky image photographing unit
200: navigation
300: communication department
400: cloud server
500: microcomputer
600: control unit
Claims (7)
상기 전기 자동차에 구비되고, 해당 위치의 지도 및 자동차의 주행정보 및 주행 경로와, 상기 하늘 이미지 촬영부와 전기적으로 연결되어, 상기 하늘 이미지 촬영부와 연동하여 촬영된 하늘 이미지에 반영되도록 방위 및 GPS위치정보를 제공하는 내비게이션;
상기 전기 자동차의 일측에 구비되고, 상기 전기 자동차가 주행하고 있는 해당 위치에서의 태양의 위치와, 해당 위치의 습도, 풍속, 풍향을 포함하는 기상정보 수신 및 다른 자동차들과 촬영한 하늘 이미지를 송수신하는 통신부;
상기 통신부와 통신하여 상기 전기 자동차와, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치를 주행하는 다른 자동차들에서 촬영된 하늘 이미지를 지역별 시간대별로 저장하고, 저장된 하늘이미지를 선택적으로 전송하는 클라우드서버;
상기 하늘 이미지 촬영부, 내비게이션 및 통신부와 전기적으로 연결되고, 해당 위치의 하늘 이미지와 해당 위치의 기상정보와, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치를 주행하는 다른 자동차들에서 촬영된 하늘 이미지로, 해당 위치 및 다음 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 구름의 형상, 구름의 분포넓이 및 운량을 포함하는 구름 특성을 판정하고, 판정된 구름 특성으로 구름의 운동을 예측하며, 예측된 구름 운동으로 현재 위치의 일사량과, 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 산출하여 예측하는 마이컴; 및
상기 마이컴 내부에 구비되고, 상기 마이컴에서 예측된 해당 위치의 일사량과 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 기반으로, 태양광패널의 입사각도, 배터리 충방전 및 전동모터의 회전력, 공조시스템 중 어느 하나, 또는 복수를 제어하여 전기 자동차의 전기사용량을 제어하는 제어부;를 포함하는 전기 자동차의 일사량 예측시스템.
A sky image photographing unit provided on an upper surface of an electric vehicle running with the rotational force of an electric motor that drives electricity produced by a solar panel and selectively photographing the sky above the electric vehicle to collect a sky image;
It is provided in the electric vehicle, the map of the location, driving information and driving route of the vehicle, and electrically connected to the sky image photographing unit, and the orientation and GPS to be reflected in the sky image captured in connection with the sky image photographing unit Navigation providing location information;
It is provided on one side of the electric vehicle and receives weather information including the position of the sun at a corresponding position where the electric vehicle is running, humidity, wind speed, and wind direction of the corresponding position, and transmits and receives sky images taken with other vehicles A communication unit;
A cloud server that communicates with the communication unit to store sky images taken by the electric vehicle and other vehicles traveling to the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle for each region, and selectively transmits the stored sky image;
It is electrically connected to the sky image photographing unit, the navigation and communication unit, the sky image of the corresponding location, the weather information of the corresponding location, and the sky image taken by other vehicles driving the next location among the navigation driving paths of the electric vehicle. , After three-dimensionally processing the image of the sky at the corresponding location and the next location, the cloud characteristics including the shape of the cloud, the distribution area of the cloud, and the cloud volume are determined, the motion of the cloud is predicted with the determined cloud characteristics, and the predicted cloud A micom that calculates and predicts the amount of insolation at the current position and the amount of insolation at the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle; And
Any one of the incidence angle of the solar panel, the battery charging/discharging and the rotational force of the electric motor, and the air conditioning system, based on the solar radiation of the corresponding location and the solar radiation of the next location among the navigation driving paths provided inside the micom. , Or a control unit for controlling the amount of electricity of the electric vehicle by controlling a plurality of; Insolation prediction system for an electric vehicle comprising a.
b)상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 병합하여 해당 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 가공된 이미지를 기반으로 주행 경로 중 현재 위치 및 네비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름의 형상, 구름의 분포넓이 및 운량을 포함하는 구름 특성을 판정하는 단계;
c)판정된 현재 위치의 구름 특성으로 해당 전기 자동차의 일사량을 산출하여 측정하는 단계;
d)주행 경로 중 다음 위치상의 대기 유동장을 해석하는 단계;
e)연속 촬영된 주행 경로 상에서 해당 전기 자동차에서 촬영된 하늘 이미지와, 수신된 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 다른 자동차에서 촬영된 하늘 이미지를 가공하여 해당 다음 위치상의 하늘 이미지를 입체적으로 가공한 후, 가공된 이미지로 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름 특성을 예측하는 단계;
f)해석된 대기 유동장 내에서 구름 운동을 예측하는 단계;
g)상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 구름 특성과, 예측된 구름 운동을 기반으로 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 예측하는 단계; 및
h)예측된 현재 위치 및 상기 전기 자동차의 내비게이션 주행 경로 중 다음 위치의 일사량을 기반으로, 태양광패널의 입사각도, 배터리 충방전 및 전동모터의 회전력, 공조시스템 중 어느 하나, 또는 복수를 제어하여 전기 자동차의 전기사용량을 제어하는 단계;를 포함하는 전기 자동차의 일사량 예측방법.a) continuously photographing an image of the sky above the electric vehicle for each corresponding time period;
b) Among the navigation driving paths of the electric vehicle, the sky image photographed by another vehicle at the next location and the sky image photographed by the electric vehicle are merged to process the sky image on the corresponding location in three dimensions, and then based on the processed image. Determining a cloud characteristic including a shape of a cloud, a distribution area of the cloud, and a cloud amount at a current position in the driving route and a next position in the navigation driving route;
c) calculating and measuring the amount of insolation of the electric vehicle based on the determined cloud characteristics of the current location;
d) analyzing the atmospheric flow field on the next position in the travel path;
e) The sky image on the next location is three-dimensionally processed by processing the sky image captured by the electric vehicle on the continuous driving path and the sky image captured by another vehicle at the next location among the received navigation driving paths of the electric vehicle. After processing, predicting a cloud characteristic of a next position among the navigation paths of the electric vehicle using the processed image;
f) predicting cloud motion within the analyzed atmospheric flow field;
g) predicting an amount of insolation at a next location in the navigation route of the electric vehicle based on a cloud characteristic of a next location in the navigation route of the electric vehicle and a predicted cloud motion; And
h) Based on the predicted current position and the amount of insolation at the next position among the navigation driving paths of the electric vehicle, the incident angle of the solar panel, the battery charging and discharging and the rotational force of the electric motor, and one or more of the air conditioning system are controlled. Controlling the electricity consumption of the electric vehicle; Insolation prediction method of an electric vehicle comprising a.
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