KR102486328B1 - Solar street lighting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 가로등에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 가로등의 램프에 소요되는 전력을 가로등 자체에 설치되는 솔라셀을 이용하여 주간에는 태양광 발전전원을 축전지에 저장하고 야간에는 축전지의 충전전원을 이용해 가로등 램프를 점등하고 축전지의 방전시에는 상용전원을 공급하여 가로등 램프를 효율적으로 점등시킬 수 있는 태양광 가로등에 관한 것이다. The present invention relates to a solar street light, and more particularly, by using a solar cell installed in the street light itself to store the power required for the lamp of the street light in a storage battery during the daytime and charging power for the storage battery at night. The present invention relates to a solar street light capable of efficiently lighting a street lamp by turning on a street lamp and supplying commercial power when the storage battery is discharged.
일반적으로 가로등, 보안등 등(이하, '가로등'이라 한다.)은 도로나 공원이나 시설물 주위에 설치되어 일몰후 특정 장소를 일정 조도 이상으로 밝혀주는 것으로, 종래 가로등은 전력공급소로부터 케이블 및 전주를 통해 상용전원을 공급받아 램프를 야간에 점등시킨다.In general, street lights, security lights, etc. (hereinafter referred to as 'street lights') are installed around roads, parks or facilities to illuminate a specific place after sunset with a certain intensity of illumination or higher. It receives commercial power through and lights the lamp at night.
하지만, 이러한 여름이나 겨울철 등 계절에 따라 상용전원의 사용이 급증하는 경우에도 가로등은 안전확보를 위해 점등상태를 유지하여야 함에 따라 많은 전력이 투입되어야 한다.However, even when the use of commercial power increases rapidly according to the season, such as summer or winter, a lot of power must be input as the street lights must be kept lit to ensure safety.
이에 종래 방식의 가로등의 전력 공급 문제점을 해소하여 전력을 자체 조달할 수 있는 태양광 가로등이 제안되고 있으며, 일 예로 등록특허 제10-1106304호(참고문헌 1)가 제안된 바 있다. Accordingly, a solar street light capable of self-supplying power by solving the power supply problem of the conventional street lamp has been proposed, and for example, Registration Patent No. 10-1106304 (Reference 1) has been proposed.
상기 참고문헌 1은 태양광 가로등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격으로 제어되는 가로등의 램프에 소요되는 전력을 자체에 설치된 태양광전지판으로 구성된 발전 방식으로 자체적으로 충당하여 전원제어장치에 구성된 마이크로 컨트롤러에 의해 태양광 전지판 전압, 전류, 축전지 전압 등을 검출하여 최대효율로 태양광 발전 전압을 축전지에 저장할 수 있도록 제어함으로서, 주간 및 야간을 판단하여 야간에 축전지에 저장된 전원을 부하에 공급하여 가로등의 램프를 점등시키고, 주간에는 부하를 차단하고 축전지 충전동작이 이루어지도록 제어하는 동시에 상용전원의 겸용으로 구동되는 태양광 가로등에 관한 것이다.Reference 1 relates to a solar street light, and more specifically, a microcontroller configured in a power control device by self-appropriating power required for a lamp of a remotely controlled street light by a power generation method composed of a photovoltaic panel installed therein. By detecting the solar panel voltage, current, storage battery voltage, etc., and controlling the solar power generation voltage to be stored in the storage battery with maximum efficiency, daytime and nighttime are judged and the power stored in the storage battery is supplied to the load at night to create a street light It relates to a solar street light that lights up a lamp, cuts off a load during the daytime, and controls a storage battery charging operation to be performed and simultaneously driven by a commercial power source.
그런데 상기 참고문헌 1의 태양광 가로등은 조명장치 주변의 조도에 따라 램프의 점등 또는 소등을 제어하기는 하지만, 이는 마이크로컨트롤러가 축전지 충전전압을 검출하여 검출된 축전지 전원이 과방전된 경우에 상용전원부의 상용전원을 공급받아 가로등을 점등함에 따라 주변 조도의 검출은 램프의 점등 또는 소등을 위한 기능을 할 뿐이어서 그 기능이 지극히 제한적이다.By the way, although the solar street light of Reference 1 controls the lighting or turning off of the lamp according to the illumination around the lighting device, this is a commercial power unit when the microcontroller detects the storage battery charging voltage and the detected storage battery power is over-discharged. As streetlights are turned on by receiving commercial power, the detection of ambient illumination only serves to turn on or turn off lamps, so its function is extremely limited.
아울러 참고문헌 1의 태양광 가로등은 축전지의 전원이 충분한지 여부는 축전지의 충전전압을 모니터링하는 구조로만 이루어져 축전지의 충전상태 감지에 대한 신뢰성이 낮아, 축전지의 충전전압 측정 오류 등이 발생하는 경우 야간에 가로등의 소등 우려가 높고 불필요하게 상용전원을 공급받아 가로등을 점등시키는 경우 불필요한 전력 낭비의 우려 역시 큰 문제점이 있다.In addition, the solar street light of Reference 1 consists only of a structure that monitors the charging voltage of the storage battery to determine whether the power of the storage battery is sufficient, and the reliability of detecting the charging state of the storage battery is low. There is also a big problem in that there is a high risk of turning off streetlights, and there is also a big problem in unnecessary waste of power when the streetlights are unnecessarily supplied with commercial power.
따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 솔라셀의 태양광 발전전원이 충전되는 축전지의 충전상태 감지시 신뢰성을 높여 상용전원의 투입을 최소화할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, in order to solve the problems of the prior art, the present invention provides a solar street light that can minimize the input of commercial power by increasing reliability when detecting the state of charge of a storage battery in which solar cell power is charged. There is a purpose.
특히 본 발명은 솔라셀을 이용하여 주간에는 태양광 발전전원을 축전지에 저장하고 야간에는 축전지의 충전전원을 이용해 가로등 램프를 점등하고 가로등 램프의 조도를 지속적으로 감시하여 축전지의 충전상태를 감시하여 필요에 따라 상용전원을 가로등 램프의 점등을 위해 투입하여 효율적인 상용전원의 사용을 유도할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는데 그 목적이 있다. In particular, the present invention uses a solar cell to store photovoltaic power generation power in a storage battery during the daytime, turn on a street lamp using the charging power of the storage battery at night, and monitor the charging state of the storage battery by continuously monitoring the illuminance of the street lamp lamp. The purpose is to provide a solar street light that can induce the use of efficient commercial power by inputting commercial power for the lighting of the street lamp according to.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention to solve such a technical problem;
복수의 LED를 포함하는 가로등 램프와, 태양광발전에 의해 전력을 발생하는 솔라셀과, 상기 솔라셀의 태양광발전에 의해 생산되는 발전전력을 충전하는 축전지와, 상용전원을 가로등 램프의 점등을 위한 직류전원으로 변환하는 SMPS와, 상기 축전지의 충전전원 또는 SMPS의 직류전원을 선택적으로 상기 가로등 램프에 투입하는 전원제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등을 제공한다.A street light lamp including a plurality of LEDs, a solar cell that generates power by photovoltaic power generation, a storage battery that charges the generated power generated by the photovoltaic power generation of the solar cell, and a commercial power source for lighting the street lamp It provides a solar street light characterized in that it includes an SMPS that converts into direct current power for the storage battery and a power control means for selectively inputting the charging power of the storage battery or the DC power of the SMPS to the street lamp.
이때 상기 전원제어수단은 상기 축전지의 충전전원과 SMPS의 출력측 직류전원을 선택적으로 가로등 램프에 투입하는 스위칭부와, 상기 가로등 램프의 램프조도를 감시하는 램프용 조도센서와, 상기 스위칭부를 제어하여 상기 축전지의 충전전원을 상기 가로등 램프로 투입하여 점등시킨 상태에서 램프용 조도센서의 조도를 감시하여 설정 램프조도 미만이면 상기 스위칭부를 제어하여 상기 축전지의 충전전원을 상기 가로등 램프로 투입하는 것을 차단하고 상기 SMPS의 출력측 직류전원을 상기 가로등 램프로 투입하여 점등시키는 전원제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the power control means controls a switching unit for selectively inputting the charging power of the storage battery and the DC power of the output side of the SMPS to the street lamp, an illuminance sensor for a lamp that monitors the lamp illumination of the street lamp, and the switching unit to control the In the state in which the charging power of the storage battery is supplied to the street lamp and turned on, the illuminance of the illuminance sensor for the lamp is monitored, and if it is less than the set lamp illumination, the switching unit controls the charging power to block the charging power of the storage battery from being input to the street lamp, It is characterized in that it includes a power control unit for inputting DC power on the output side of the SMPS to the streetlight lamp and turning it on.
그리고, 상기 전원제어수단은 주간 또는 야간 여부에 관한 주야간정보를 제공하는 주야간 정보제공부를 더 포함하고; 상기 전원제어부는 상기 주야간 정보제공부의 주야간 정보가 야간으로 판단되면 상기 스위칭부를 제어하여 상기 축전지의 충전전원을 상기 가로등 램프로 투입하여 점등시킨 상태에서 램프용 조도센서의 조도를 감시하여 설정 램프조도 미만이면 상기 스위칭부를 제어하여 상기 축전지의 충전전원을 상기 가로등 램프로 투입하는 것을 차단하고 상기 SMPS의 출력측 직류전원을 상기 가로등 램프로 투입하는 것을 특징으로 한다.And, the power control means further includes a day and night information providing unit providing day and night information on whether it is day or night; When the day/night information of the day/night information providing unit is determined to be night, the power control unit controls the switching unit to input the charging power of the storage battery to the street lamp and monitors the illuminance of the illuminance sensor for the lamp in a state in which the lamp illuminance is turned on and is less than the set lamp illuminance. If it is, it is characterized in that the switching unit is controlled to block charging power of the storage battery from being supplied to the street lamp, and to supply DC power at the output side of the SMPS to the street lamp.
아울러, 상기 전원제어수단은 상기 축전지의 축전지전압을 측정하는 전압측정부를 더 포함하며; 상기 전원제어부는 상기 스위칭부를 제어하여 축전지의 충전전원을 투입하여 가로등 램프가 점등시킨 상태에서 상기 램프용 조도센서의 램프조도를 감시함과 동시에 상기 전압측정부를 통해 축전지의 축전지전압도 감시하며, 상기 램프용 조도센서의 램프조도가 설정조도 미만이거나 또는 전압측정부를 통해 축전지의 축전지전압이 설정전압 미만이면 축전지의 방전으로 판단하여 스위칭부를 제어하여 축전지의 충전전원이 가로등 램프로 투입되는 것을 차단하고 SMPS의 직류전원을 가로등 램프에 투입하여 가로등 램프를 점등시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the power control means further comprises a voltage measurement unit for measuring the storage battery voltage of the storage battery; The power control unit controls the switching unit to input the charging power of the storage battery and monitors the lamp illuminance of the illuminance sensor for the lamp in a state where the streetlight lamp is turned on and at the same time monitors the storage battery voltage of the storage battery through the voltage measuring unit. If the lamp illuminance of the illuminance sensor for lamp is less than the set illuminance or the battery voltage of the storage battery is less than the set voltage through the voltage measuring unit, it is judged as discharge of the battery and controls the switching unit to block the charging power of the battery from being input to the street lamp, and SMPS It is characterized in that the direct current power of the street lamp is turned on by inputting the street lamp.
이때 상기 전원제어부(540)는 주야간 정보제공부로부터 주야간 정보를 수신하거나 자체 타이머를 통해 시간정보를 확인하여 주간 또는 야간 여부를 판단하고, 야간 상태로 판단되면 상기 스위칭부를 제어하여 상기 축전지의 충전전원을 상기 가로등 램프로 투입하고 SMPS의 직류전원이 가로등 램프로 투입되는 것은 차단하는 것을 특징으로 한다.At this time, the
본 발명에 따르면 솔라셀의 태양광 발전전원을 축전지에 충전한 후 야간에 가로등 램프를 점등하고 축전지가 방전되면 상용전원을 SMPS에서 직류전원으로 변환하여 가로등 램프의 점등에 사용함으로서 상용전원의 사용을 최소화하면서도 가로등의 기능을 충실히 수행할 수 있다. According to the present invention, after charging the solar power generation power of the solar cell to the storage battery, the street lamp is turned on at night, and when the storage battery is discharged, commercial power is converted from SMPS to DC power and used for lighting the street lamp, thereby reducing the use of commercial power. It can faithfully perform the function of a street light while minimizing it.
아울러 본 발명에 따르면 가로등 램프 자체의 조도와 축전지의 단자 전압을 함께 감시하여 둘중 어느 하나의 측정치가 설정치 미만인 경우 축전지 방전으로 판단하여 상용전원을 사용함에 따라 축전지의 충전상태 감지시 신뢰성도 높고, 효율적으로 상용전원을 사용할 수 있는 장점도 있다.In addition, according to the present invention, the illuminance of the street lamp itself and the terminal voltage of the storage battery are monitored together, and if either of the measured values is less than the set value, it is determined that the storage battery is discharged, and commercial power is used. Reliability and efficiency when detecting the charging state of the storage battery are high It also has the advantage of being able to use commercial power.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 가로등의 전체 제어구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 가로등의 전원제어모듈에 관한 상세 구성도이다.1 is an overall control configuration diagram of a solar street light according to the present invention.
2 is a detailed configuration diagram of a power control module of a solar street light according to the present invention.
이하 본 발명에 따른 태양광 가로등을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의해 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, the characteristics of the solar street light according to the present invention will be understood by an embodiment described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 태양광 가로등은 지면에 하단이 고정되는 등주(lamp post; 燈住)의 상부 일측에서 외측으로 설치되는 가로등 램프(100)와, 예를 들어 상기 등주 상단부에 설치되어 태양광발전에 의해 전력을 발생하는 솔라셀(200)과, 상기 솔라셀(200)의 태양광발전에 의해 생산되는 발전전력을 충전하는 축전지(300)와, 상용전원을 가로등 램프(100)의 점등을 위한 직류전원으로 변환하는 SMPS(400)와, 상기 축전지(300)의 충전전원 또는 SMPS(400)의 직류전원을 선택적으로 상기 가로등 램프(100)에 투입하는 전원제어수단(500)을 포함한다.1 and 2, the solar street light according to the present invention includes a
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of each part of the present invention will be described in detail.
우선 태양광 가로등의 등주는 지면에 하단이 고정되고 상측에 가로등 램프(100)가 설치되며, 상기 가로등 램프(100)의 상측 즉 등주의 상단에 설치되어 태양광 발전을 수행하는 솔라셀(200)이 설치될 수 있다.First, the lower end of the pole of the solar street light is fixed to the ground, the
그리고 상기 등주에는 상기 축전지(300)와 SMPS(400) 및 전원제어수단(500)이 온도, 습도 또는 물리적 충격 등 외부환경으로부터 안정적으로 구동할 수 있도록 설치한다.In addition, the
이때, 상기 가로등 램프(100)는 다양한 LED램프를 적용함이 바람직하나 이에 한정하지 않고 필요에 다라 나트륨 램프 등 다양한 램프를 적용할 수 있다. At this time, it is preferable to apply various LED lamps to the
특히 상기 가로등 램프(100)는 램프하우징 내부에 복수의 LED가 PCB기판에 실장된 상태의 LED기판이 장착된 상태로 이루어져 외부의 빗물이나 이물질이 LED기판에 유입되어 오작동 또는 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 방수처리 등이 되어있는 구성으로 이루어짐은 당연한다.In particular, the
그리고 상기 솔라셀(또는 태양전지)(200)은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 장치를 말하는 것으로, P-N 접합면을 가지는 반도체 접합 영역에 금지대폭보다 큰 에너지의 빛이 조사되면 전자와 양공이 발생하여 접합영역에 형성된 내부전기장이 전자는 N형 반도체로, 양공은 P형 반도체로 이동시켜 기전력이 발생한다. N형 반도체, P형 반도체 각각 부착된 전극이 부극과 정극이 되어 직류전류를 취하는 것이 가능해진다. 이러한 솔라셀의 반도체 재료로서는 실리콘뿐만이 아니라 갈륨비소, 카드뮴텔루르, 황화카드뮴, 인듐인 또는 이 재료들 사이의 복합체를 사용하고 있으나, 일반적으로 실리콘을 쓴다.In addition, the solar cell (or solar cell) 200 refers to a device capable of converting solar energy into electrical energy, and when light of energy greater than the forbidden band is irradiated to a semiconductor junction region having a P-N junction surface, electrons and holes When this occurs, the internal electric field formed in the junction area moves electrons to the N-type semiconductor and holes to the P-type semiconductor, and an electromotive force is generated. The electrodes attached to the N-type semiconductor and the P-type semiconductor become negative electrodes and positive electrodes, and direct current can be taken. As the semiconductor material of these solar cells, not only silicon but also gallium arsenide, cadmium tellurium, cadmium sulfide, indium phosphide, or composites between these materials are used, but silicon is generally used.
이와 같은 솔라셀(200)에서 생산되는 태양광발전에 의해 생산되는 발전전력은 축전지(300)로 충전되며, 이러한 솔라셀(200)에 충전된 충전전원은 전원제어수단(500)에 의해 그 출력이 제어되어 가로등 램프(100)로 투입 또는 차단됨에 따라 가로등 램프(100)를 점등 또는 소등시킬 수 있다.The generated power generated by the photovoltaic power generation produced in such a
그리고 상기 SMPS(Switched Mode Power Supply)(400)는 전원 공급 장치로, 스위칭 트랜지스터 등을 이용하여 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 스위치 제어 방식을 사용한다. 반도체 스위치 소자의 온오프(on-off) 시간 비율을 제어하여 출력을 안정화시킨 직류 안정화 전원 장치로, 고효율, 소형 및 경량화가 가능하여 대부분의 전자기기 및 장비 등에 널리 사용된다. 전원의 품질에 따라 전자회로 동작의 안정성이나 정밀도가 좌우되는 경우가 많다. 일반적으로 배터리 및 상용 AC 전원으로부터 안정적 전원을 변환하여 공급하는 방식에는 크게 선형 제어(series regulator) 방식과 스위치 모드(switched mode) 방식이 있다. TV 수상기나 CRT 모니터 등에 사용되는 선형제어 방식은 주위 회로가 간단하고 가격이 저렴하지만, 열 발생이 많고 전원 효율이 낮으며 부피가 크다는 단점이 있다. 반면, 스위칭 모드 방식은 가격이 비싸고 회로가 복잡하며 고주파 스위칭에 의한 출력 노이즈와 전자파 발생이 많다는 단점이 있지만, 열 발생이 거의 없고 전력 효율이 높으며 부피가 작다는 장점을 가진다.The SMPS (Switched Mode Power Supply) 400 is a power supply device and uses a switch control method that converts AC power to DC power using a switching transistor or the like. It is a DC stabilized power supply that stabilizes the output by controlling the on-off time ratio of the semiconductor switch element, and is widely used in most electronic devices and equipment due to its high efficiency, small size and light weight. In many cases, the stability and precision of electronic circuit operation depend on the quality of the power supply. In general, methods for converting and supplying stable power from batteries and commercial AC power include a series regulator method and a switched mode method. The linear control method used in TV receivers or CRT monitors has simple surrounding circuits and is inexpensive, but has disadvantages in that it generates a lot of heat, has low power efficiency, and is bulky. On the other hand, the switching mode method has disadvantages in that it is expensive, has a complicated circuit, and generates a lot of output noise and electromagnetic waves due to high-frequency switching, but has the advantage of generating almost no heat, having high power efficiency, and having a small volume.
이와 같은 SMPS(400)는 한전 등의 전력공급원으로 제공되는 상용전원(401)인 교류전원이 입력되면 스위칭 트랜지스터 등을 이용하여 직류전원으로 변환하여 출력하며, SMPS(400)의 직류전원은 전원제어수단(500)에 의해 그 출력이 제어되어 가로등 램프(100)로 투입 또는 차단됨에 따라 가로등 램프(100)를 점등 또는 소등시킬 수 있다.Such an SMPS (400) converts AC power, which is a commercial power supply (401) provided as a power supply source such as KEPCO, into DC power using a switching transistor and outputs it, and the DC power of the SMPS (400) controls power. As the output is controlled by the
한편, 상기 전원제어수단(500)은 상기 축전지(300)의 충전전원 또는 SMPS(400)의 직류전원을 선택적으로 상기 가로등 램프(100)에 투입하는 것으로, 주간 또는 야간 여부에 관한 주야간정보를 제공하는 주야간 정보제공부(510)와, 상기 축전지(300)의 충전전원과 SMPS(400)의 출력측 직류전원을 선택적으로 가로등 램프(100)에 투입하는 스위칭부(520)와, 상기 가로등 램프(100)의 램프조도를 감시하는 램프용 조도센서(530)와, 상기 주야간 정보제공부(510)의 주야간 정보가 야간으로 판단되면 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원을 상기 가로등 램프(100)로 투입하여 점등시킨 상태에서 램프용 조도센서(530)의 조도를 감시하여 설정 램프조도 미만이면 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원을 상기 가로등 램프(100)로 투입하는 것을 차단하고 상기 SMPS(400)의 출력측 직류전원을 상기 가로등 램프(100)로 투입하여 점등시키는 전원제어부(540)를 포함한다. On the other hand, the power control means 500 selectively inputs the charging power of the
이하, 상기 전원제어수단(500)의 각부 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of each part of the power control means 500 will be described in more detail.
우선 상기 주야간 정보제공부(510)는 가로등을 점등 또는 소등하기 위해 주간 또는 야간 여부를 판단하기 위한 주야간 정보를 제공하는 기능을 한다. 이와 같은 주야간 정보제공부(510)는 일 예로 시간정보를 제공하는 타이머로 구성되거나, 주야간 여부를 확인할 수 있는 주야간 확인용 조도센서로 구성될 수 있다. First of all, the day/night
따라서 상기 주야간 정보제공부(510)가 타이머로 이루어지는 경우 상기 전원제어부(540)는 상기 주야간 정보제공부(510)에서 제공되는 시간정보가 입력되면 야간 시간인지 또는 주간 시간인지를 확인할 수 있고 이를 통해 주간 또는 야간 상태로 판단할 수 있다. 또한 상기 주야간 정보제공부(510)가 주야간 확인용 조도센서로 이루어지는 경우 상기 전원제어부(540)는 상기 주야간 정보제공부(510)에서 제공되는 주야간 확인용 조도정보가 입력되면 주야간 설정조도와 비교하여 주간 또는 야간 상태로 판단할 수 있다. 이와 같은 주야간 정보제공부(510)의 구성은 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.Therefore, when the day/night
그리고 상기 스위칭부(520)는 반도체 스위칭소자, 릴레이 등 다양한 전환수단으로 이루어질 수 있는 것으로 상기 전원제어부(540)의 스위칭 제어신호에 따라 스위칭전화되어 상기 축전지(300)의 충전전원과 SMPS(400)의 출력측 직류전원을 선택적으로 가로등 램프(100)에 투입한다. 이러한 스위칭부(520)는 상기 축전지(300)와 SMPS(400)의 출력측에 연결되어 축전지(300)의 충전전원이 가로등 램프(100)에 투입되는 경우 SMPS(400)의 직류전원은 차단되며, SMPS(400)의 직류전원이 가로등 램프(100)에 투입되는 경우 축전지(300)의 충전전원은 차단되도록 작동한다. In addition, the
그리고 상기 램프용 조도센서(530)는 상기 가로등 램프(100)의 램프조도를 감시하기 위해 일 예로 가로등 램프(100)의 내부에 설치가능하다. 이러한 램프용 조도센서(530)는 가로등 램프(100)의 램프조도를 감지하며, 감지된 램프조도는 전원제어부(540)로 입력되어 스위칭부(520)의 제어에 활용된다.In addition, the
한편 상기 전원제어부(540)는 상기 주야간 정보제공부(510)의 주야간 정보를 수신하여 주간 또는 야간 상태 여부를 판단하고, 상기 야간 상태인 경우에는 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원을 상기 가로등 램프(100)로 투입하여 점등시키며, 이와 같은 상태에서 상기 램프용 조도센서(530)의 램프조도를 감시하여 설정조도와 비교하여 램프조도가 설정조도 미만이면 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원이 상기 가로등 램프(100)로 투입되는 것을 차단하고 SMPS(400)의 직류전원을 가로등 램프(100)로 투입하여 가로등 램프(100)를 점등시킨다.Meanwhile, the
이 경우 상기 전원제어부(540)는 내부에 타이머가 구비되는 경우 상기 주야간 정보제공부(510)로부터 주야간 정보를 제공받지 않고서도 시간정보만으로도 주간 또는 야간 여부를 확인할 수 있다. 이 경우 상기 전원제어부(540)는 마이컴으로 구성될 수 있다. 물론 상기 전원제어부(540)는 축전지의 충전전원 또는 SMPS(400)의 직류전원을 공급받아 작동할 수 있다.In this case, the
한편, 상기 축전지(300)의 단자에는 전압측정부(550)를 더 구비하여 축전지(300)의 단자 전압 즉 축전지전압을 측정할 수 있으며, 이러한 축전지전압은 전원제어부(540)로 입력된다. 이에 상기 전원제어부(540)는 야간 상태인 경우 먼저 스위칭부(520)를 제어하여 축전지(300)의 충전전원을 투입하여 가로등 램프(100)가 점등시킨 상태에서, 상기 램프용 조도센서(530)의 램프조도를 감시함과 동시에 상기 전압측정부(550)를 통해 축전지(300)의 축전지전압도 감시하며, 상기 램프용 조도센서(530)의 램프조도가 설정조도 미만이거나 또는 전압측정부(550)를 통해 축전지(300)의 축전지전압이 설정전압 미만이면 축전지의 방전으로 판단하여 스위칭부(520)를 제어하여 축전지(300)의 충전전원이 가로등 램프(100)로 투입되는 것을 차단하고 SMPS(400)의 직류전원을 가로등 램프(100)에 투입하여 가로등 램프(100)를 점등시킨다. 이러한 구성은 가로등 램프(100)의 램프조도와 축전지(300)의 충전전원을 함께 감시하여 2중 어느 하나의 값이 설정값 미만인 경우 축전지(300)의 과방전으로 판단하여 축전지(300)의 방전을 차단하고 신속한 전원공급을 전환하여 태양광 가로등 시스템의 안정적인 운영이 가능해진다.Meanwhile, a
이하, 도 1 및 도 2를 참고로 본 발명에 따른 태양광 가로등의 구동 예를 설명한다.Hereinafter, a driving example of a solar street light according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .
우선 태양광 가로등의 점등 및 소등 제어를 위한 전원제어수단(500)의 전원제어부(540)는 주간 또는 야간인지 여부를 우선 판단한다. 이 경우 전원제어수단(500)의 전원제어부(540)는 주야간 정보제공부(510)로부터 주야간 정보를 수신하거나 자체 타이머 등을 통해 확인되는 시간정보를 확인하여 주간 또는 야간 여부를 판단한다. First, the
한편, 상기 전원제어부(540)는 주간인 경우에는 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원과 SMPS(400)의 출력측 직류전원 모두 상기 가로등 램프(100)로 투입되는 것을 차단한다. 이러한 상태는 솔라셀(200)에서 생산되는 태양광발전에 의해 생산되는 발전전력은 축전지(300)로 충전된다.On the other hand, the
그리고 상기 전원제어부(540)는 야간 상태로 판단되면 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원을 상기 가로등 램프(100)로 투입하고 SMPS(400)의 직류전원이 가로등 램프(100)로 투입되는 것은 차단하여 가로등 램프(100)를 점등시킨다.And when the
이와 같이 축전지(300)의 충전전원을 이용해 가로등 램프(100)를 점등시키는 경우상기 전원제어부(540)는 램프용 조도센서(530)의 램프조도와 축전지(300)의 단자 전압 즉 축전지전압을 감시한다.In this way, when the
이에 전원제어부(540)는 램프용 조도센서(530)의 램프조도가 설정조도 미만이거나 전압측정부(550)에서 감시되는 축전지전압이 설정전압 미만이면 축전지의 방전으로 판단하여 스위칭부(520)를 제어하여 축전지(300)의 충전전원이 가로등 램프(100)로 투입되는 것을 차단하고 SMPS(400)의 직류전원을 가로등 램프(100)에 투입하여 가로등 램프(100)를 점등시킨다.Accordingly, the
이후 전원제어부(540)는 주야간 정보제공부(510)로부터 주야간 정보를 수신하거나 자체 타이머 등을 통해 확인되는 시간정보를 확인하여 주간 또는 야간 여부를 지속적으로 판단하게 되며, 주간으로 판단되면 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원과 SMPS(400)의 출력측 직류전원 모두 상기 가로등 램프(100)로 투입되는 것을 차단함으로서 가로등 램프(100)를 소등한다. 물론 주간에는 솔라셀(200)에서 생산되는 태양광발전에 의해 생산되는 발전전력은 축전지(300)로 충전됨은 당연하다.Thereafter, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. The protection scope of should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 가로등 램프 200: 솔라셀
300: 축전지 400: SMPS
500: 전원제어수단 510: 주야간 정보제공부
520: 스위칭부 530: 램프용 조도센서
540: 전원제어부 550: 전압측정부100: street lamp 200: solar cell
300: storage battery 400: SMPS
500: power control means 510: day and night information providing unit
520: switching unit 530: illuminance sensor for lamp
540: power control unit 550: voltage measurement unit
Claims (5)
상기 전원제어수단(500)은 주간 또는 야간 여부에 관한 주야간정보를 제공하는 주야간 정보제공부(510)와, 상기 축전지(300)의 충전전원과 SMPS(400)의 출력측 직류전원을 선택적으로 가로등 램프(100)에 투입하는 스위칭부(520)와, 상기 가로등 램프(100)의 램프조도를 감시하는 램프용 조도센서(530)와, 상기 축전지(300)의 축전지전압을 측정하는 전압측정부(550)와, 상기 주야간 정보제공부(510)의 주야간 정보가 야간으로 판단되면 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원을 상기 가로등 램프(100)로 투입하여 점등시킨 상태에서 상기 램프용 조도센서(530)의 램프조도와 상기 전압측정부(550)의 축전지전압을 감시하여 상기 램프조도가 설정조도 미만이거나 또는 상기 축전지전압이 설정전압 미만이면 축전지(300)의 방전으로 판단하여 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원이 상기 가로등 램프(100)로 투입되는 것을 차단하고 상기 SMPS(400)의 출력측 직류전원을 상기 가로등 램프(100)에 투입하여 점등시키는 전원제어부(540)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
A street lamp 100, a solar cell 200 generating power by photovoltaic power generation, a storage battery 300 charging power generated by photovoltaic power generation of the solar cell 200, and a commercial power source SMPS (400) converts into DC power for turning on the street lamp (100), and power for selectively inputting the charging power of the storage battery (300) or the DC power of the SMPS (400) to the street lamp (100). including control means 500;
The power control means 500 includes a day/night information providing unit 510 providing day/night information on daytime or nighttime, and the charging power of the storage battery 300 and the output side DC power of the SMPS 400 selectively to a street lamp lamp. A switching unit 520 input to 100, a lamp illuminance sensor 530 for monitoring the lamp illuminance of the street lamp 100, and a voltage measuring unit 550 for measuring the storage battery voltage of the storage battery 300 ), and when the day and night information of the day and night information providing unit 510 is determined to be night, the switching unit 520 is controlled to supply the charging power of the storage battery 300 to the street lamp 100 in a state where it is turned on The lamp illuminance of the illuminance sensor 530 for the lamp and the storage battery voltage of the voltage measuring unit 550 are monitored, and if the lamp illuminance is less than the set illuminance or the storage battery voltage is less than the set voltage, it is determined that the battery 300 is discharged. to control the switching unit 520 to block the charging power of the storage battery 300 from being input to the street lamp 100, and to supply the DC power output side of the SMPS 400 to the street lamp 100 to A solar street light comprising a power control unit 540 for turning on.
상기 전원제어부(540)는 주야간 정보제공부(510)로부터 주야간 정보를 수신하거나 자체 타이머를 통해 시간정보를 확인하여 주간 또는 야간 여부를 판단하고, 야간 상태로 판단되면 상기 스위칭부(520)를 제어하여 상기 축전지(300)의 충전전원을 상기 가로등 램프(100)로 투입하고 SMPS(400)의 직류전원이 가로등 램프(100)로 투입되는 것은 차단하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
According to claim 1,
The power control unit 540 receives day/night information from the day/night information providing unit 510 or checks time information through its own timer to determine whether it is daytime or nighttime, and controls the switching unit 520 when it is determined to be a nighttime state. The solar street light, characterized in that the charging power of the storage battery 300 is input to the street lamp 100 and DC power of the SMPS 400 is blocked from being input to the street lamp 100.
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