KR19980060992U - Control device of street light - Google Patents

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KR19980060992U
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solar cell
battery
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KR2019970005168U
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Korean (ko)
Inventor
이길송
Original Assignee
이종수
엘지산전 주식회사
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Abstract

본 고안은 태양 전지를 이용한 저압 나트륨 가로등의 제어장치에 관한 것으로, 종래에는 태양 전지에서 발생되는 전력을 릴레이로 충전 및 과방전하고, 램프의 온/오프를 유도하므로 그 접점 수명에 한계가 있어 장시간 사용할 때 접점의 손실로 인한 고장이 많으며, 또한 인버터의 효율이 약 60~70%, 마그네틱 안정기의 효율 70%로 저압 나트륨 램프 36W용을 사용하기 위해 약 47W를 소비하므로 이에 따른 태양전지의 수량의 확대와 장치의 구성이 커지므로 가격이 비싸지고 설치시 문제점을 갖게 된다. 따라서 본 고안은 태양 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하고 이 변환된 전력을 발생하는 태양 전지(1)와; 상기 태양 전지(1)에서 발생되는 전력을 충전시키는 축전지(2)와; 상기 축전지(2)에 충전되는 상태를 감지하다가 만충전시 무접점 소자를 오프시켜 충전을 방지하고, 상기 축전지(2)에 전압이 떨어지면 발전 전력이 축전지에 충전되도록 무접점 소자를 온시키는 과충전 방지부(3)와; 상기 태양 전지(1)로 부터 발생되는 전력을 감지하여 기준전압과 비교하고 이에 따른 태양 전지 발생전압 비교신호를 출력하는 태양전지발생전압 감지부(4)와; 상기 과충전 방지부(3)의 제어신호에 따라 무접점 소자가 온 또는 오프되어 상기 축전지(2)의 충/방전이 이루어지도록 하는 과충전 방지 무접점부(5)와; 기후 조건에 의해 축전기(2)가 저충전상태에 이를 경우 축전지 저전압신호를 출력하는 축전지 저전압 감지부(6)와; 상기 축전지저전압 감지부(6)에서 발생한 축전지 저전압신호 입력시 소정의 폭을 갖는 펄스를 내보내는 축전지 저전압 래치부(7)와; 상기 태양 전지(1)의 상태가 정상상태일 때 태양전지 리셋신호를 발생하는 태양전지 리셋 감지부(9)와; 상기 태양전지 리셋 감지부(9)에서 발생한 태양전지 리셋신호 입력시 소정의 폭을 갖는 펄스를 내보내는 태양전지 리셋 래치부(10)와; 상기 축전지 저전압 래치부(7)와 태양전지 리셋 래치부(10)에서 출력되는 신호를 래치하는 플립플롭 회로부(11)와; 상기 태양전지 발생전압 감지부(4)의 태양전지 발생전압 비교신호와 상기 플립플롭 회로부(11)의 래치신호를 비교하고 이에 따른 비교신호를 출력하는 비교부(12)와; 상기 비교부(12)의 비교 출력에 따라 온 또는 오프되어 과방전을 방지하도록 하고, 램프 온/오프를 제어하는 과방전방지 및 램프 구동부(13)와; 상기 과방전방지 및 램프 구동부913)의 출력에 따라 램프(8)를 점등 또는 소등시키는 발진 구동부(14)로 구성하여 축전지의 용량에 맞게 충전 및 방전하도록 하여 축전지가 최적의 상태를 유지하도록 함과 아울러 과방전을 막아 셀의 극판 손실을 방지하고, 직류 전원을 교류전원으로 승압한 전원으로 저압나트륨 램프를 직접 구동하도록 한 효과가 있다.The present invention relates to a control apparatus for a low-pressure sodium street lamp using a solar cell, and conventionally, the power generated from the solar cell is charged and overdischarged by a relay, and the on / off of the lamp is induced. And the power consumption of the inverter is about 60 ~ 70% and the efficiency of the magnetic ballast is 70%. In order to use the low-pressure sodium lamp for 36W, about 47W is consumed. And the configuration of the apparatus becomes large, so that the cost becomes high and the installation becomes problematic. Accordingly, the present invention provides a solar cell comprising: a solar cell (1) directly converting solar energy into electric energy and generating the converted electric power; A battery (2) for charging electric power generated in the solar cell (1); And an overcharge prevention unit for turning on the contactless element so that the generated power is charged in the battery when the voltage of the battery (2) drops when the battery (2) is charged, (3); A solar cell generation voltage sensing unit 4 for sensing the power generated from the solar cell 1 and comparing it with a reference voltage and outputting a solar cell generation voltage comparison signal according to the comparison; An overcharge-proof non-contact portion (5) for turning on and off the contactless element according to a control signal of the overcharge protection portion (3) so that the battery (2) is charged / discharged; A battery low voltage sensing unit 6 for outputting a battery low voltage signal when the capacitor 2 is in a low-charged state due to climatic conditions; A battery low voltage latch unit 7 for outputting a pulse having a predetermined width when a battery low voltage signal generated in the battery low voltage sensing unit 6 is inputted; A solar cell reset sensing unit 9 for generating a solar cell reset signal when the solar cell 1 is in a normal state; A solar cell reset latch unit 10 for outputting a pulse having a predetermined width when a solar cell reset signal generated by the solar cell reset detection unit 9 is inputted; A flip-flop circuit unit (11) for latching signals output from the battery low voltage latch unit (7) and the solar cell reset latch unit (10); A comparison unit 12 for comparing the solar cell generation voltage comparison signal of the solar cell generation voltage sensing unit 4 with the latch signal of the flip-flop circuit unit 11 and outputting a comparison signal corresponding thereto; An overdischarge prevention and lamp driving unit 13 for turning on or off according to a comparison output of the comparison unit 12 to prevent overdischarge and controlling the lamp on / off; And an oscillation driving unit 14 for turning on or off the lamp 8 in accordance with the output of the overdischarge prevention and lamp driving unit 913 so as to charge and discharge the battery in accordance with the capacity of the storage battery, In addition, there is an effect that the low-pressure sodium lamp is directly driven by a power source in which a DC power is boosted to an AC power source by preventing the excessive plate loss by preventing a cell plate loss.

Description

가로등의 제어장치Control device of street light

본 고안은 태양 전지를 이용한 저압 나트륨 가로등의 제어장치에 관한 것으로, 특히 태양 전지를 이용하여 낮에는 태양 전지의 전원을 축전지에 충전하였다가 일목시에 저압 나트륨을 자동으로 동작시켜 가로등 및 보안 등의 역할을 하도록 하여 자체 소비전력을 최소화하고, 저렴한 가격의 가로등으로 설계할 수 있도록 한 가로등의 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control apparatus for a low-pressure sodium street lamp using a solar cell. In particular, a solar cell is used to charge a solar cell to a battery during the daytime and automatically operates low- To minimize a self-consumed electric power, and to design a streetlight with an inexpensive price.

종래 가로등의 제어장치 구성은, 도 1에 도시된 바와같이, 태양광 에너지를 전기 에너지로 직접 변환시켜 출력하는 태양 전지부(1)와; 상기 태양 전지부(1)에서 변환된 전기 에너지인 전력을 받아 축전지부(2)에 충전시키는 충전부(3)와; 상기 태양 전지부(1)에서 발생하는 전력을 감지하여 일출과 일몰을 식별하고 이에 따른 구동신호를 출력하는 점,소등 제어부(4)와; 상기 점,소등 제어부(4)의 구동신호에 따라 축전지부(2)의 전원을 연결 또는 차단하도록 하는 릴레이 구동부(5)와; 상기 축전지부(2)로 부터 전달되는 직류 전원에서 교류 전원으로 변환시켜 출력하는 인버터부(6)와; 상기 인버터부(6)에서 교류 전원 공급시 구형파를 내보내는 안정기부(7)와; 상기 안정기부(7)에서 전달되는 구형파에 의해 램프를 점등시키는 램프부(8)로 구성된다.1, a control device structure of a conventional street light includes a solar battery unit 1 for directly converting solar energy into electric energy and outputting the converted electric energy; A charging unit (3) for charging the battery (2) with electric power, which is the electric energy converted by the solar battery unit (1); (4) for detecting the sunrise and sunset by sensing the electric power generated by the solar cell unit (1) and outputting a driving signal according to the sunrise and sunset; A relay driving unit 5 for connecting or disconnecting the power supply of the battery unit 2 according to the driving signal of the point and light-off control unit 4; An inverter unit (6) for converting the DC power supplied from the battery unit (2) into AC power and outputting the AC power; A stabilizer unit 7 for generating a square wave when AC power is supplied from the inverter unit 6; And a lamp unit 8 for lighting the lamp by means of a square wave transmitted from the stabilizer base 7.

이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.A detailed description will be made of the conventional art constructed as above.

태양 전지부(1)에서 태양광 에너지를 전기 에너지로 직접 변환시킨 전력을 발생하면, 충전부(3)는 푸시 버튼(PB1)을 온시켜 상기 태양 전지부(1)에서 발생되는 전력을 축전지부(2)에 충전되도록 한다.The charging unit 3 turns on the push button PB1 to turn on the power generated by the solar battery unit 1 to the power storage unit 2).

이때 점,소등 제어부(4)는 태양 전지부(1)의 발생 전압을 감지하여 일출과 일몰을 식별한다.At this time, the point and the light-off control unit 4 detect the sunrise and sunset by sensing the voltage generated by the solar battery unit 1.

식별 결과, 일몰로 식별한 경우 점,소등 제어부(4)는 릴레이 구동부(5)로 신호를 주어 푸시 버튼(PB2)을 온시키도록 한다.When the identification result is identified as sunset, the point and light-off control unit 4 gives a signal to the relay driving unit 5 to turn on the push button PB2.

따라서 상기 릴레이 구동부(5)가 푸시 버튼(PB2)을 온시키면 축전지부(2)에 충전되어 있던 직류 전원이 인버터부(6)로 공급된다.Therefore, when the relay driving unit 5 turns on the push button PB2, the DC power charged in the battery unit 2 is supplied to the inverter unit 6.

상기 직류 전원을 공급받은 인버터부(6)는 교류 전원으로 변환시켜 안정기부(7)로 출력한다.The inverter unit 6, which is supplied with the DC power, converts the AC power into AC power and outputs the AC power to the stabilizer unit 7.

이에 따라 상기 안정기부(7)는 트랜스와 캐패시터를 이용하여 구형파를 생성하여 램프부(8)로 제공한다.Accordingly, the stabilizer 7 generates a square wave using a transformer and a capacitor, and provides the square wave to the lamp unit 8.

이에 상기 램프부(8)는 램프를 점등시킨다.The lamp unit 8 turns on the lamp.

상기에서와 같은 동작을 행하다가 일출시 태양 전지부(1)에서 전력을 발생하면, 이를 점,소등 제어부(4)에서 감지한다.When the operation is performed as described above and power is generated in the solar cell unit 1 at the time of sunrise, it is detected by the point and light-off control unit 4.

그러면 상기 점,소등 제어부(4)는 릴레이 구동부(5)로 신호를 발생시켜 푸시 버튼(PB2)을 오프시켜 축전지부(2)로 부터 인버터부(6)로 공급되는 전원을 차단하여 동작을 멈추도록 한다.The point and light-off control unit 4 generates a signal to the relay driving unit 5 and turns off the push button PB2 to cut off power supplied from the battery unit 2 to the inverter unit 6 to stop the operation .

이에 램프는 소등되고, 축전지부(2)에는 다시 전원이 충전되기 시작한다.Thus, the lamp is turned off and the battery 2 is again charged with power.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 태양 전지에서 발생되는 전력을 릴레이로 충전 및 과방전하고, 램프의 온/오프를 유도하므로 그 접점 수명에 한계가 있어 장시간 사용할 때 접점의 손실로 인한 고장이 많으며, 또한 인버터의 효율이 약 60~70%, 마그네틱 안정기의 효율 70%로 저압 나트륨 램프 36W용을 사용하기 위해 약 47W를 소비하므로 이에 따른 태양전지의 수량의 확대와 장치의 구성이 커지므로 가격이 비싸지고 설치시 문제점을 갖게 된다.However, in the conventional technology as described above, since the power generated from the solar cell is charged and overdischarged by the relay and the lamp is turned on / off, the lifetime of the contact point is limited. Therefore, In addition, since the efficiency of the inverter is about 60 ~ 70% and the efficiency of the magnetic ballast is 70%, it consumes about 47W in order to use the low pressure sodium lamp for 36W. As a result, Is expensive and has a problem in installation.

따라서 상기에서와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 무접점 소자와 직류전원을 사용한 전자식 안정기를 이용하여 접점 수명을 반영구적으로 하도록 한 가로등의 제어장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a control device for a street lamp that makes a contact lifetime semi-permanent by using an electronic ballast using a contactless element and a DC power source.

본 고안의 다른 목적은 95% 이상의 효율을 갖는 전자식 안정기로 태양 전지의 수량 및 장치 구성을 축소하여 가격을 낮추고 설치가 용이하도록 한 가로등의 제어장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a control device of a streetlight which has an efficiency of 95% or more with an electronic ballast, which reduces the quantity and arrangement of solar cells, thereby lowering the cost and facilitating installation.

도 1은 종래 가로등의 제어장치 블록 구성도.1 is a block diagram of a control device block of a conventional street lamp;

도 2는 본 고안 가로등의 제어장치 블록 구성도.Fig. 2 is a block diagram of a control apparatus block of the proposed streetlight. Fig.

도 3은 도 2에 대한 상세회로도.Figure 3 is a detailed circuit diagram of Figure 2;

도 4는 국내이 월별 일몰, 일출시간 및 조명시간을 나타낸 도표.FIG. 4 is a chart showing the monthly sunset, the sunrise time, and the lighting time in Korea.

도 5는 종래 및 본 고안의 각종 효율 비교 결과표.FIG. 5 is a table showing various efficiency comparison results of the conventional and the present invention.

도 6은 종래 및 본 고안의 축전지 소요 용량을 나타낸 도표.6 is a chart showing the required capacity of the battery of the prior art and the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

1 : 태양 전지2 : 축전지1: Solar cell 2: Storage battery

3 : 과충전 방지부4 : 태양전지 발생전압 감지부3: Overcharge prevention part 4: Solar cell generated voltage detection part

5 : 과충전 방지 무접점부6 : 축전지 저전압 감지부5: overcharge protection non-contact part 6: battery low voltage sensing part

7 : 축전지 저전압 래치부8 : 램프7: Battery low voltage latch part 8: Lamp

9 : 태양전지 리셋 감지부10 : 태양전지 리셋 래치부9: Solar cell reset detection unit 10: Solar cell reset latch unit

11 : 플립플롭 회로부 12 : 비교부11: Flip-flop circuit part 12:

13 : 과방전방지 및 램프 온-오프 구동부13: overdischarge prevention and lamp on-off driver

14 : 발진 구동부14:

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안 가로등의 제어장치 구성은, 도 2에 도시한 바와같이, 태양 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하고 이 변환된 전력을 발생하는 태양 전지(1)와; 상기 태양 전지(1)에서 발생되는 전력을 충전시키는 축전지(2)와; 상기 축전지(2)에 충전되는 상태를 감지하다가 만충전시 무접점 소자를 오프시켜 충전을 방지하고, 상기 축전지(2)에 전압이 떨어지면 발전 전력이 축전지에 충전되도록 무접점 소자를 온시키는 과충전 방지부(3)와; 상기 태양 전지(1)로 부터 발생되는 전력을 감지하여 기준전압과 비교하고 이에 따른 태양 전지 발생전압 비교신호를 출력하는 태양전지발생전압 감지부(4)와; 상기 과충전 방지부(3)의 제어신호에 따라 무접점 소자가 온 또는 오프되어 상기 축전지(2)의 충/방전이 이루어지도록 하는 과충전 방지 무접점부(5)와; 기후 조건에 의해 축전기(2)가 저충전상태에 이를 경우 축전지 저전압신호를 출력하는 축전지 저전압 감지부(6)와; 상기 축전지저전압 감지부(6)에서 발생한 축전지 저전압신호 입력시 소정의 폭을 갖는 펄스를 내보내는 축전지 저전압 래치부(7)와; 상기 태양 전지(1)의 상태가 정상상태일 때 태양전지 리셋신호를 발생하는 태양전지 리셋 감지부(9)와; 상기 태양전지 리셋 감지부(9)에서 발생한 태양전지 리셋신호 입력시 소정의 폭을 갖는 펄스를 내보내는 태양전지 리셋 래치부(10)와; 상기 축전지 저전압 래치부(7)와 태양전지 리셋 래치부(10)에서 출력되는 신호를 래치하는 플립플롭 회로부(11)와; 상기 태양전지 발생전압 감지부(4)의 태양전지 발생전압 비교신호와 상기 플립플롭 회로부(11)의 래치신호를 비교하고 이에 따른 비교신호를 출력하는 비교부(12)와; 상기 비교부(12)의 비교 출력에 따라 온 또는 오프되어 과방전을 방지하도록 하고, 램프 온/오프를 제어하는 과방전방지 및 램프 구동부(13)와; 상기 과방전방지 및 램프 구동부913)의 출력에 따라 램프(8)를 점등 또는 소등시키는 발진 구동부(14)로 구성한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a control apparatus for a streetlight, comprising: a solar cell (1) for directly converting solar energy into electric energy and generating the converted electric power; A battery (2) for charging electric power generated in the solar cell (1); And an overcharge prevention unit for turning on the contactless element so that the generated power is charged in the battery when the voltage of the battery (2) drops when the battery (2) is charged, (3); A solar cell generation voltage sensing unit 4 for sensing the power generated from the solar cell 1 and comparing it with a reference voltage and outputting a solar cell generation voltage comparison signal according to the comparison; An overcharge-proof non-contact portion (5) for turning on and off the contactless element according to a control signal of the overcharge protection portion (3) so that the battery (2) is charged / discharged; A battery low voltage sensing unit 6 for outputting a battery low voltage signal when the capacitor 2 is in a low-charged state due to climatic conditions; A battery low voltage latch unit 7 for outputting a pulse having a predetermined width when a battery low voltage signal generated in the battery low voltage sensing unit 6 is inputted; A solar cell reset sensing unit 9 for generating a solar cell reset signal when the solar cell 1 is in a normal state; A solar cell reset latch unit 10 for outputting a pulse having a predetermined width when a solar cell reset signal generated by the solar cell reset detection unit 9 is inputted; A flip-flop circuit unit (11) for latching signals output from the battery low voltage latch unit (7) and the solar cell reset latch unit (10); A comparison unit 12 for comparing the solar cell generation voltage comparison signal of the solar cell generation voltage sensing unit 4 with the latch signal of the flip-flop circuit unit 11 and outputting a comparison signal corresponding thereto; An overdischarge prevention and lamp driving unit 13 for turning on or off according to a comparison output of the comparison unit 12 to prevent overdischarge and controlling the lamp on / off; And an oscillation driving unit 14 for turning on or off the lamp 8 in accordance with the output of the over-discharge preventing and lamp driving unit 913.

이와같이 구성된 본 고안의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the present invention will be described in detail as follows.

태양 전지(1)가 태양 에너지를 전기 에너지인 전력으로 직접 변환시켜 출력하면, 과충전 방지 무접점부(5)를 구성하는 엔모스 트랜지스터(Q1)의 게이트에 일정한 전위가 유지되고 이에 따라 상기 엔모스 트랜지스터(Q1)가 온되어 소오스-드레인간이 온되어 다이오드(D1)를 거쳐 축전지(2)에 충전하게 된다.When the solar cell 1 directly converts the solar energy into electric power and outputs the electric power, a constant electric potential is maintained in the gate of the NMOS transistor Q1 constituting the overcharge-proof non-contact portion 5, The transistor Q1 is turned on and the source-drain is turned on to charge the battery 2 via the diode D1.

이렇게 충전되다가 축전지(2)의 충전 전압이 만충전에 이르면 과전압 방지부(3)의 연산증폭기(OP1) 반전단자(-)로 입력되는 저항(R5,R6)과 가변저항(VR2)에 의한 축전지 충전전압과 비반전단자(+)로 입력되는 저항(R7)에 의한 축전지 충전 기준전압과 비교한다.When the charging voltage of the battery 2 reaches the full charge, the resistors R5 and R6 input to the inverting terminal (-) of the operational amplifier OP1 of the overvoltage preventive unit 3 and the battery charging by the variable resistor VR2 And the battery charging reference voltage by the resistor R7 input to the non-inverting terminal (+).

비교 결과, 축전지(2)의 충전 전압이 만충전에 이름에 따라 축전지 충전전압이 축전지 충전 기준전압보다 높아져 로우신호를 저항(R10)을 거쳐 트랜지스터(Tr1)의 베이스로 출력한다.As a result of comparison, the battery charging voltage becomes higher than the battery charging reference voltage according to the name before the charging voltage of the battery 2 is full, and the low signal is outputted to the base of the transistor Tr1 through the resistor R10.

이에 따라 상기 트랜지스터(Tr1)는 오프상태가 되고, 상기 트랜지스터(Tr1)가 오프가 됨에 따라 과충전 방지 무접점부(15)의 무접전 소자(Q1)도 오프가 된다.As a result, the transistor Tr1 is turned off and the non-contact element Q1 of the overcharge-proof non-contact portion 15 is turned off as the transistor Tr1 is turned off.

따라서, 태양 전지(1)에서 발생되는 전력을 차단시켜 축전지(2)의 과충전상태를 방지하게 한다.Therefore, the power generated in the solar cell 1 is cut off, thereby preventing the overcharge state of the storage battery 2. [

이와 반대로 축전지(2)의 전압이 떨어지게 되면, 과전압 방지부(3)의 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)로 입력되는 축전지 충전전압이 비반전단자(+)로 입력되는 축전지 충전 기준전압 보다 낮아져 저항(R10)를 거쳐 트랜지스터(Tr1)의 베이스로 고저압신호를 출력한다.Conversely, when the voltage of the battery 2 drops, the battery charging voltage inputted to the inverting terminal (-) of the operational amplifier OP1 of the overvoltage preventing unit 3 is input to the non-inverting terminal (+), And outputs a high-low voltage signal to the base of the transistor Tr1 through the resistor R10.

그러면 상기 트랜지스터(Tr1)가 온되고, 이에 따라 과충전 방지 무접점부(5)의 무접점 소자(Q1)가 온되어 태양 전지(1)로 부터 축전지(2)로 전력을 발생시켜 충전되도록 한다.The transistor Tr1 is turned on so that the contactless element Q1 of the overcharge-proof non-contact portion 5 is turned on to generate electric power from the solar cell 1 to the storage battery 2 to be charged.

이상에서와 같은 반복 동작을 통하여 축전지(2)의 상태를 최적의 상태로 만들게 된다.The state of the battery 2 is optimized through the repetitive operation as described above.

또한 축전지(2)의 상태가 기후 조건에 의해 저충전 상태에 이르게 되었을 때 축전지 저전압 감지부(6)의 연산증폭기(OP3)의 비반전단자(+)로 입력되는 저항(R19,R20,R22,R23)과 가변저항(VR3)에 의한 축전지 충전전압이 반전단자(-)로 입력되는 저항(R21)에 의한 축전기 저충전 기준전압 보다 낮아져 상기 연산증폭기(OP3)의 출력이 하이에서 로우신호로 변하여 출력된다.The resistors R19, R20, R22, and R22 input to the non-inverting terminal (+) of the operational amplifier OP3 of the battery low voltage sensing unit 6 when the state of the battery 2 reaches the low- R23 and the variable resistor VR3 become lower than the capacitor low charging reference voltage by the resistor R21 input to the inverting terminal (-), the output of the operational amplifier OP3 changes from high to low .

상기 로우신호는 축전지 저전압 래치부(70의 오아게이트(71)가 동작하고 이에 따라 티플립플롭(72)의 저항(R24)과 콘덴서(C7)의 시정수에 의한 일정한 폭을 갖는 하이상태의 펄스를 생성하여 플립플롭 회로부(11)의 제1 낸드게이트(ND1)로 출력하여 래치하도록 한다.The low signal is a pulse of a high state having a constant width by the time constant of the resistor R24 of the T flip flop 72 and the capacitor C7 by the operation of the gate 71 of the capacitor low voltage latch unit 70, And outputs it to the first NAND gate ND1 of the flip-flop circuit portion 11 so as to latch it.

이렇게 래치된 하이상태의 펄스 신호는 제1낸드게이트(ND1)를 거쳐 로우상태로 변하고, 이 로우상태의 신호는 다시 인버터(I1)를 거쳐 하이상태의 신호(Q6)가 되어 비교부(12)의 제3낸드게이트(ND3)의 일측으로 입력된다.The latched high-state pulse signal changes to the low state via the first NAND gate ND1. The low-state signal again becomes the high-state signal Q6 via the inverter I1, The third NAND gate ND3 of FIG.

그러면 상기 제3낸드게이트(ND3)는 그의 타측으로 태양전지 발생전압 비교신호를 입력받아 낸드링하고, 이 낸드링한 신호를 과방전 방지 및 램프구동부(13)의 트랜지스터(Tr2) 베이스로 출력한다.The third NAND gate ND3 receives the solar cell generated voltage comparison signal to the other side of the third NAND gate ND3 and outputs the NANDed signal to the base of the transistor Tr2 of the overdischarge prevention and lamp driving unit 13 .

상기에서 태양전지 발생전압 비교신호는, 태양전압 발생전압 감지부(4)의 연산증폭기(OP2)가 반전단자(-)로는 저항(R3)에 의해 기준전압과 저항(R1,R2,R4,VR1)에 의한 태양전지 발생전압을 비교하여 얻은 신호로서 상기 태양전지 발생전압이 기준전압 이상이면 하이상태의 태양전지 발생전압 비교신호를 출력하여 낮임을 알린다.The photovoltaic generation voltage comparison signal is generated by the operation amplifier OP2 of the solar voltage generation voltage sensing unit 4 and the reference voltage and the resistors R1, R2, R4, VR1 ). When the generated voltage of the solar cell is equal to or higher than the reference voltage, it outputs a high-state solar cell generation voltage comparison signal to indicate that the solar cell is low.

이와같이 하이상태의 태양전지 발생전압 비교신호를 상기 비교부(11)의 제3낸드게이트(ND3)로 출력하면, 상기 제3낸드게이트(ND3)는 낸드링한 로우신호를 트랜지스터(Tr2)의 베이스로 출력한다.The third NAND gate ND3 outputs a NAND gate low signal to the base of the transistor Tr2 when the comparator 11 outputs the high voltage solar cell voltage comparison signal to the third NAND gate ND3, .

따라서 상기 트랜지스터(Tr2)는 턴오프상태가 된다.Therefore, the transistor Tr2 is turned off.

이에 따라 발진 구동부(14)의 트랜지스터(Tr3)(Tr4)도 턴오프상태가 되어 램프(8)를 점등시킬 수 없게 된다.As a result, the transistors Tr3 and Tr4 of the oscillation driving unit 14 are also turned off, and the lamp 8 can not be turned on.

이때 태양의 빛이 좋아 축전지(2)의 상태가 정상 상태일 경우 태양전지 리셋 감지부(9)의 연산증폭기(OP4)의 비반전단자(+)로 저항(R13,R14,R16,VR3)에 의한 태양전지 전압이 저항(R15)에 의한 기준전압보다 높은 전압이 되어 하이상태의 신호를 출력한다.R14, R16, and VR3 to the non-inverting terminal (+) of the operational amplifier OP4 of the solar cell reset detection unit 9 when the state of the battery 2 is normal, The voltage of the solar cell by the resistor R15 becomes higher than the reference voltage by the resistor R15 and outputs a signal of a high state.

그러면 태양전지 리셋 래치부(10)의 오아게이트(101)가 동작하여 제어신호를 출력하면 티플립플롭(102)은 저항(R18)과 콘덴서(C5)의 시정수에 의한 소정의 폭을 갖는 하이상태의 펄스를 발생하여 플립플롭 회로부(11)의 제2낸드게이트(ND2)로 출력하여 제1낸드게이트(ND1)로 입력되는 R입력을 리셋시키므로 인버터(I6)를 거쳐 출력되는 신호(Q6)는 로우상태가 된다.When the OR gate 101 of the solar cell reset latch unit 10 operates to output a control signal, the T flip flop 102 outputs a high signal having a predetermined width by the time constant of the resistor R18 and the capacitor C5 And outputs the pulse to the second NAND gate ND2 of the flip-flop circuit unit 11 to reset the R input to the first NAND gate ND1 so that the signal Q6 output through the inverter I6 is reset. Becomes a low state.

이때 일몰로 인해 태양전지 발생전압 감지부(4)의 연산증폭기(OP2)의 출력이 하이상태에서 로우로 변하고, 이 로우신호는 상기 비교부(12)의 제3낸드게이트(ND3)로 출력한다.At this time, the output of the operational amplifier OP2 of the solar cell generated voltage sensing unit 4 changes from high to low due to the sunset, and this low signal is output to the third NAND gate ND3 of the comparator 12 .

따라서 비교부(12)의 제3낸드게이트(ND3)는 하이신호를 과방전 방지 및 램프구동부(13)의 트랜지스터(Tr2) 베이스로 출력한다.Therefore, the third NAND gate ND3 of the comparator 12 outputs a high signal to the base of the transistor Tr2 of the lamp driving unit 13 to prevent overdischarge.

이에 상기 트랜지스터(Tr2)는 턴온되고 이로인해 발진 구동부(14)의 트랜지스터(Tr3)(Tr4)는 트랜스포머(T1)의 역기전력에 의해 서로 엇갈려가며 발진을 하게 되며, 트랜스포머(T1)의 권선수에 따라 램프(8)에 알맞는 전압으로 승압되어램프(8)를 점등시킨다.The transistor Tr2 is turned on so that the transistors Tr3 and Tr4 of the oscillation driving unit 14 are oscillated with each other due to the counter electromotive force of the transformer T1 and are oscillated according to the winding of the transformer T1 The lamp 8 is boosted to a voltage suitable for lighting the lamp 8.

그리고, 상기에서 축전지 저전압 감지부(6), 축전지 저전압 래치부(7), 태양전지 리셋 감지부(9) 및 태양전지 리셋 래치부(10)는 축전지(2)의 전압이 12V, 24V로 이루어졌을 때 부하 용량에 따라 부하 온시 일시적으로 축전지(2)의 전압이 떨어지는 현상(즉, 저전압시)으로 램프(8)의 깜박거림을 방지하기 위한 회로이다.The battery low voltage sensing unit 6, the battery low voltage latch unit 7, the solar cell reset sensing unit 9 and the solar cell reset latch unit 10 are configured such that the voltage of the storage battery 2 is 12V and 24V Is a circuit for preventing the flicker of the lamp 8 due to a phenomenon in which the voltage of the battery 2 drops temporarily (that is, at a low voltage) when the load is turned on according to the load capacity when the load 2 is turned off.

이상에서와 같은 동작을 수행하는 본 고안과 종래 기술의 효율을 비교하여 보면 다음과 같다.The efficiency of the present invention for performing the above-described operation and the efficiency of the conventional technology are as follows.

1) 조명시간 결정은, 종래에는 현재 국내, 국외에서 사용되고 있는 태양광 가로등의 경우 일일 평균 8시간정도로 운영하고 있는 장치가 대부분이나 본 고안은 일몰 후 일출까지 태양전지의 발전 전압을 센서로 이용하여 100% 조명하도록 하였으며, 도 4에 도시한 도표는 일몰 일출 시간이 가장 긴 국내의 12월을 기준으로 14.5시간을 설계 자료로 결정하였다.1) The lighting time is determined by an average of 8 hours per day for solar street lamps currently used domestically and overseas. However, the present invention uses the generation voltage of the solar cell as a sensor until sunrise after sunset 100% illumination. In the chart shown in FIG. 4, 14.5 hours were determined as the design data based on December of the longest sunset sunrise time.

2)일사량 기준은, 서울 지역을 대상으로 연중 조명시간 14.5시간 기준인 12월의 경사각 45(겨울철 대상의 부하조건)일 경우의 일사량을 적용하였다.2) The solar radiation standard was applied to the Seoul area in the case of the inclination angle of 45 (load condition for winter season), which is the standard of 14.5 hours of illumination during the year.

12월의 경사면 일사량 : 2.84kmh/m2 .dayInclined slope of December: 2.84kmh / m 2 . day

3)태양전지 용량 산출은, 12V 축전지를 충전할 경우 국내 제품중 가장 적합한 제품은 엘지(LG)에서 개발 생산하는 제품인M55(50WP)를 기준하여 적용하며, 조명등은 필립스 제품의 저압 나트륨등 36W(SOX-E 36W) 기준으로 12월 전력 사용할 때간을 14.5시간 및 일사량, 장치 효율을 대입하여 다음과 같이 산출한다.3) The solar cell capacity calculation is based on the M55 (50WP), a product developed and produced by LG (LG), the most suitable product among domestic products when charging 12V battery. The light is applied to 36W SOX-E 36W), the energy consumption is calculated as follows.

태양전지 용량 = (부하량 X 사용시간)/일사량 X 장치증가 효율Solar cell capacity = (load X use time) / solar irradiation X device increase efficiency

태양전지 수량 = 태양전지 용량/500WPSolar cell quantity = solar cell capacity / 500WP

결국 충전 조절기 효율이나 인버터 효율 및 안정기 효율과 같은 각종 효율에 대한 종래와 본 고안의 비교결과는 도 5에 도시한 바와같다.Finally, the comparison results between the prior art and the present invention for various efficiency such as the charge regulator efficiency, the inverter efficiency and the ballast efficiency are as shown in FIG.

축전지 소요 용량은,The required capacity of the battery,

축전지 소요 용량 = ( 부하량 X 사용할 때간 X 부조일 ) / (축전지 방전심도 X 충방전 효율 X 장치 종합 효율 )Capacity required for the battery = (X load time during load X use) / (Battery discharge depth X charge / discharge efficiency X Total efficiency of device)

단, 방전심도는 0.6이고, 충방전 효율은 0.85이고, 부조일은 3일이다.However, the discharge depth is 0.6, the charge and discharge efficiency is 0.85, and the relief time is 3 days.

이와같은 축전지 소요 용량에 대한 종래 및 본 고안을 비교하여 보면, 도 6에 도시한 바와같다.A comparison of the conventional and the present invention with respect to the required capacity of the battery is as shown in FIG.

상술한 바와 같이, 본 고안은 축전지의 충전 및 방전특성을 이용하여 태양전지에서 발생되는 전력을 축전지에 충전시킬 때 축전지의 셀에 맞는 전압으로 환산하여 일정전압을 축전지에 공급하도록 함으로써 축전지가 최적 상태를 유지하도록 하며, 축전지가 과도한 방전에 의한 셀의 극판 손실을 방지하고, 공진형 발진회로를 이용하여 저압 나트륨 램프에 필요한 교류 전원을 직류 전원에서 교류전원으로 승압시켜 램프에 필요한 전력을 공급하도록 하여 효율을 향상시키도록 한 효과가 있다.As described above, the present invention uses a charging and discharging characteristic of a battery to supply a constant voltage to the battery when converting the power generated from the solar cell into a voltage corresponding to the cell of the battery when the battery is charged, And prevents the loss of the electrode plate due to excessive discharge of the battery and boosts the AC power required for the low-pressure sodium lamp from the DC power supply to the AC power supply using the resonance type oscillation circuit to supply the necessary power to the lamp Thereby improving the efficiency.

Claims (8)

태양 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하고 이 변환된 전력을 발생하는 태양 전지와; 상기 태양 전지에서 발생되는 전력을 충전시키는 축전지와; 상기 축전지에 충전되는 상태를 감지하다가 만충전시 무접점 소자를 오프시켜 충전을 방지하고, 상기 축전지에 전압이 떨어지면 발전 전력이 축전지에 충전되도록 무접점 소자를 온시키는 과충전 방지부와; 상기 태양 전지로 부터 발생되는 전력을 감지하여 기준전압과 비교하고 이에 따른 태양 전지 발생전압 비교신호를 출력하는 태양전지발생전압 감지부와; 상기 과충전 방지부의 제어신호에 따라 무접점 소자가 온 또는 오프되어 상기 축전지의 충/방전이 이루어지도록 하는 과충전 방지 무접점부와; 기후 조건에 의해 축전기가 저충전상태에 이를 경우 축전지 저전압신호를 출력하는 축전지 저전압 감지부와; 상기 축전지저전압 감지부에서 발생한 축전지 저전압신호 입력시 소정의 폭을 갖는 펄스를 내보내는 축전지 저전압 래치부와; 상기 태양 전지의 상태가 정상상태일 때 태양전지 리셋신호를 발생하는 태양전지 리셋 감지부와; 상기 태양전지 리셋 감지부에서 발생한 태양전지 리셋신호 입력시 소정의 폭을 갖는 펄스를 내보내는 태양전지 리셋 래치부와; 상기 축전지 저전압 래치부와 태양전지 리셋 래치부에서 출력되는 신호를 래치하는 플립플롭 회로부와; 상기 태양전지 발생전압 감지부의 태양전지 발생전압 비교신호와 상기 플립플롭 회로부의 래치신호를 비교하고 이에 따른 비교신호를 출력하는 비교부와; 상기 비교부의 비교 출력에 따라 온 또는 오프되어 과방전을 방지하도록 하고, 램프 온/오프를 제어하는 과방전방지 및 램프 구동부와; 상기 과방전방지 및 램프 구동부913)의 출력에 따라 램프를 점등 또는 소등시키는 발진 구동부로 구성함을 특징으로 하는 가로등의 제어장치.A solar cell directly converting solar energy into electric energy and generating the converted electric power; A storage battery for storing power generated in the solar cell; An overcharging prevention unit for detecting a state of charging the battery, turning off the full-contact non-contact element to prevent charging, and turning on the non-contact element to charge the battery when the voltage drops to the battery; A solar cell generation voltage sensing unit for sensing power generated from the solar cell and comparing the solar cell voltage with a reference voltage and outputting a solar cell generation voltage comparison signal; A non-contact element is turned on or off according to a control signal of the overcharge protection unit to charge / discharge the battery; A battery low voltage sensing unit for outputting a battery low voltage signal when the capacitor is in a low-charged state due to climatic conditions; A battery low voltage latch unit for outputting a pulse having a predetermined width when a battery low voltage signal generated by the battery low voltage sensing unit is inputted; A solar cell reset detection unit for generating a solar cell reset signal when the solar cell is in a normal state; A solar cell reset latch unit for outputting a pulse having a predetermined width when a solar cell reset signal generated by the solar cell reset detection unit is input; A flip-flop circuit unit for latching signals output from the battery low voltage latch unit and the solar cell reset latch unit; A comparison unit for comparing a solar cell generation voltage comparison signal of the solar cell generation voltage sensing unit with a latch signal of the flip-flop circuit unit and outputting a comparison signal corresponding thereto; An overdischarge prevention and lamp driving unit for controlling the lamp on / off so as to prevent over discharge according to the comparison output of the comparison unit, And an oscillation driving unit for turning on or off the lamp according to the output of the over-discharge preventing and lamp driving unit 913. [ 제1항에 있어서, 과충전 방지 무접점부는 제어신호에 따라 온 또는 오프하여 태양전지의 출력 전압을 축전지에 충전 또는 차단하도록 하는 무접점 소자와; 상기 무접점 소자와 태양전지 사이에 병렬로 연결된 콘덴서 및 저항으로 구성함을 특징으로 하는 가로등의 제어장치.The solar cell module according to claim 1, wherein the overcharge-proof non-contact portion comprises: a contactless element for turning on or off according to a control signal to charge or shut off the output voltage of the solar cell to the battery; And a capacitor and a resistor connected in parallel between the contactless element and the solar cell. 제1항에 있어서, 축전지 저전압 감지부는 축전지에 충전되는 축전지 충전전압과 기준전압을 비교하는 연산증폭기로 구성함을 특징으로 하는 가로등의 제어장치.The apparatus of claim 1, wherein the battery low voltage sensing unit comprises an operational amplifier that compares a battery charging voltage charged in the battery with a reference voltage. 제1항에 있어서, 축전지 저전압 래치부는 축전지 저전압 감지신호를 일측의 0반전단자로 입력받고 타측으로 접지신호를 입력받아 노아링하는 노아게이트와; 상기 노아게이트의 출력신호에 따라 동작하여 저항과 콘덴서에 의한 시정수만큼의 폭을 갖는 소정의 펄스를 출력하는 티플립플롭으로 구성함을 특징으로 하는 가로등의 제어장치.[2] The apparatus of claim 1, wherein the battery low voltage latch unit comprises: a Noah gate for receiving a battery low voltage detection signal at one side of the 0 inverting terminal and for receiving a ground signal at the other side thereof; And a T flip-flop which operates in accordance with an output signal of the Noah gate and outputs a predetermined pulse having a width equal to a time constant by a resistor and a capacitor. 제1항에 있어서, 태양전지 리셋 감지부는 태양전지에 충전되는 태양전지 충전전압과 기준전압을 비교하는 연산증폭기로 구성함을 특징으로 하는 가로등의 제어장치.The apparatus of claim 1, wherein the solar cell reset detection unit comprises an operational amplifier for comparing the charging voltage of the solar cell charged in the solar cell with a reference voltage. 제1항에 있어서, 태양전지 리셋 래치부는 태앙전지 리셋 감지신호를 일측으로 입력받고 타측의 반전단자로 축전지의 충전전압을 입력받아 노아링하는 노아게이트와; 상기 노아게이트의 출력에 따라 동작하여 저항과 콘덴서에 의한 시정수만큼의 폭을 갖는 소정의 펄스를 출력하는 티플립플롭으로 구성함을 특징으로 하는 가로등의 제어장치.The solar cell of claim 1, wherein the solar cell reset latch unit comprises: a Noah gate for inputting a beacon battery reset detection signal to one side and receiving a charge voltage of the battery as an inverting terminal of the other side; And a T flip-flop which operates in accordance with an output of the Noah gate and outputs a predetermined pulse having a width equal to a time constant by a resistor and a capacitor. 제1항에 있어서, 비교부는 낸드게이트로 구성함을 특징으로 하는 가로등의 제어장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the comparing unit comprises a NAND gate. 제1항에 있어서, 과방전 방지 및 램프구동부는 트랜지스터로 구성함을 특징으로 하는 가로등의 제어장치.2. The control device of a streetlight according to claim 1, wherein the over-discharge preventing and lamp driving unit comprises a transistor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040037443A (en) * 2002-10-28 2004-05-07 한국전력공사 Non-contact automatic voltage regulator for light buoy
KR101065247B1 (en) * 2009-05-25 2011-09-19 연세대학교 산학협력단 Photovoltaic generation system and method of control the same
WO2022045422A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 주식회사 엘씨엠싸이언스 Controller for solar lighting system and method for resetting solar lighting system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040037443A (en) * 2002-10-28 2004-05-07 한국전력공사 Non-contact automatic voltage regulator for light buoy
KR101065247B1 (en) * 2009-05-25 2011-09-19 연세대학교 산학협력단 Photovoltaic generation system and method of control the same
WO2022045422A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 주식회사 엘씨엠싸이언스 Controller for solar lighting system and method for resetting solar lighting system
KR20220028515A (en) * 2020-08-28 2022-03-08 (주)엘씨엠싸이언스 Controller for solar lighting system and method for resestting thereof

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