KR200274420Y1 - 풍력발전기 및 태양전지를 구비한 차량감지장치 - Google Patents
풍력발전기 및 태양전지를 구비한 차량감지장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 도로상에서 차량 등의 통행 현황을 감지하기 위한 차량감지장치에 관한 것으로, 특히 전원으로서 태양이 뜨지 않는 장마철기간 등과 같은 환경속에서도 지속적으로 동작시킬 수 있는 풍력발전기 및 태양전지를 이용한 차량감지장치에 관한 것이다.
본 고안은 풍력 에너지를 전기에너지로 변화시키는 프로펠러를 갖는 풍력발전기(122)가 형성되고, 상기 풍력발전기(122)에 의해 발전된 전기에너지를 충전하도록 형성된 또다른 축전지(132)가 형성되고, 상기 풍력발전기(122)로부터 축전지(132)로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지(132)와 풍력발전기(122)에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기(140)에 설치하므로 바람을 이용해 장마철기간 등과 같이 태양이 적게 뜨는 기간에도 차량감지장치를 지속적으로 동작시킬수 있는 특징이 있다.
Description
본 고안은, 풍력발전기 및 태양전지를 구비한 차량감지장치에 관한 것으로,더욱 상세하게는 도로상에서 차량 등의 통행 현황을 감지하기 위한 차량감지장치에 관한 것으로, 특히 전원으로서 장마철기간 등과 같이 태양이 뜨지 않는 환경속에서도 지속적으로 동작시킬 수 있는 풍력발전기 및 태양전지를 이용한 차량감지장치에 관한 것이다.
본 출원인이 1999년 11월 8일자로 출원한 실용신안등록출원(고안의 명칭: 태양전지를 구비한 차량감지장치)에서는 태양전지만을 이용해 차량감지장치를 작동시켜 왔다.
차량감지장치에 태양전지를 이용하므로 외부에서 전원을 끌어들이지 않고도 태양전지를 이용해 자체전력을 사용할 수 있는 특징이 있었다.
그러나, 상기와 같은 태양전지 방식은 태양이 장시간 떠 있어야만 하기 때문에 날씨가 흐린날이 길어지거나, 해가 뜨지 않는 여름의 장마철 기간 등에 있어서는 태양전지가 작동될 수 있는 시간이 줄어들기 때문에 축전지에 저장된 전원이 약해져 차량감지장치를 제대로 작동시키지 못하는 문제점이 발생되고 있다.
따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 그 목적은 외부로부터 전원을 공급받지 않고서도 자체적으로 전력을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 태양이 뜨지 않는 장마철 기간동안에도 지속적으로 동작시킬 수 있어 외부의 환경에 영향을 받지 않는 풍력발전기 및 태양전지를 이용한 차량감지장치를 제공함에 있다.
도 1 은 본 고안의 풍력발전기 및 태양전지를 구비한 차량감지장치를 나타내는 블럭도이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
10: MID 헤드 20: 전압안정회로
30: 피크치검출부 40: 직류증폭기
50: 제 1 비교회로 60: 영 비교회로
70: 제 2 비교회로 80: 펄스발생기
90: 플립플롭 100: 저항망
110: 증폭기 120: 태양전지모듈
122: 풍력발전기 130, 132: 축전지
140: 충전제어기 150: 인버터:
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 풍력발전기 및 태양전지를 이용한 차량감지장치는, 차량에 의하여 발생되는 자장의 변화를 감지하기 위한 센서; 상기 센서에서 출력되는 신호의 피크치를 검출하기 위한 피크치 검출부; 상기 피크치 검출부에서 검출된 신호의 크기를 소정 크기로 증폭하기 위한 제 1 증폭기; 상기 제 1 증폭기에서 출력된 신호를 소정 크기의 기준값과 비교하여 펄스를 발생하는 제 1 비교회로; 및 상기 제 1 비교회로로 출력되는 신호를 검출하여 해당 출력신호의 편이가 발생할 때 이를 안정화시키기 위한 출력안정회로를 포함하며, 상기 출력안정회로는 검출된 신호가 기준 전압을 중심으로 위 또는 아래로 편이되었는가의 여부를 판단하여 해당 출력신호를 아래 또는 위로 조정하기 위한 영 비교회로; 상기 검출된 신호로부터 해당 차량이 상기 센서상에서 정지상태인가의 여부를 소정 값과 비교하여 결정하는 제 2 비교회로; 상기 제 2 비교회로의 비교결과에 따라 소정 주기의 펄스를 발생시키기 위한 플립플롭; 상기 플립플롭에서 공급되는 펄스에 따라 상기 센서에 공급될 전류의 양을 조절하기 위한 저항망; 및 상기 저항망에서 결정되는 증폭비율에 따라 상기 센서에 공급될 전류를 증폭하기 위한 제 2 증폭기; 태양에너지를 전기에너지로 변화시키는 복수의 태양전지셀을 포함하는 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈에서 발전된 전기에너지를 충전하는 축전지; 상기 태양전지 모듈로부터 축전지로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지와 태양전지모듈에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기; 및 상기 충전제어기에서 출력되는 직류전압을 상기 전압안정회로로 공급하기 위하여 교류전압으로 변환시키는 인버터를 포함하는 태양전지를 구비한 차량감지장치에 있어서, 풍력 에너지를 전기에너지로 변화시키는 프로펠러를 갖는 풍력발전기; 및 풍력발전기에 의해 발전된 전기에너지를 충전하도록 형성된 또다른 축전지; 상기 풍력발전기로부터 축전지로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지와 풍력발전기에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기에 설치되게 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 풍력발전기 및 태양전지를 이용한 차량감지장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 고안의 풍력발전기 및 태양전지를 구비한 차량감지장치를 나타내는 블럭도이다.
도 1 에서 도면부호, 10 은 본 고안에서 차량의 속도, 수량 및 대수 등을 검출하기 위한 센서로서 사용되는 MID(Magneto-inductance)헤드부, 20 은 공급되는 전원의 변동을 최소화하여 안정된 전압을 공급하기 위한 전압안정회로, 30 은 MID 헤드부(10)에서 검출되는 신호를 직류로 변화시키기 위하여 피크치를 검출하여 출력하는 피크치검출부, 40 은 피크치검출부(30)에서 출력되는 신호의 크기를 소정 배율로 증폭시키기 위한 직류증폭기, 50 은 마이크로컴퓨터에 신호를 전송하기 위한 출력펄스를 생성하기 위하여 직류증폭기(40)에서의 출력을 소정의 기준전압과 비교하여 펄스를 출력하는 제 1 비교회로, 60 은 직류증폭기(40)에서의 출력을 비교하여 온도 등의 원인으로 기준점을 중심으로 위 또는 아래로 편이가 생길 때 이를 아래 또는 위로 출력을 조절하는 영 비교회로, 70 은 차량의 센서위에서 정지여부를 판단하기 위한 제 2 비교회로, 80 은 제 2 비교회로(70)로 부터의 결과에 따라 고정적인 폭을 가지는 펄스를 발생하기 위한 펄스발생기, 90 은 영 비교회로 (60)의 출력에 따라 출력상태를 전환하여 영상태를 계속 유지하도록 하는 플립플롭, 100 및 110은 다수의 저항으로 이루어지는 저항망과 증폭기이며 MID헤드(10)가 보상상태로 유지하기 위하여 해당 전류를 증폭하여 공급한다.
그리고 R1 및 R2는 안정적인 전압을 제공하기 위하여 그 크기를 조절하기 위하여 사용하는 저항들이다.
또한, 도면부호 120 은 태양 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지셀을 필요한 수만큼 직병렬로 연결한 태양전지 모듈, 130 은 태양전지모듈(120)에서 발전된 전기에너지를 비축하는 축전지, 140 은 축전지(130)의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지(130)에서 공급되는 직류를 상기의 감지장치를 동작시키는데 이용되는 교류로 변환하는 인버터이다. 이러한 인버터(150)에서 출력된 교류가 전압안정회로(20)에 공급되어 차량 및 현황을 감지하는 장치를 동작시킨다.
상기의 장치에서의 각 구성요소들의 동작은 이전에 출원된 태양전지를 구비한 감지장치와 동일하며, 상기의 장치에 더불어 풍력을 이용한 전원을 공급하는 부분에 대한 설명은 아래와 같다.
본 고안의 도면부호 122 는 풍력 에너지를 전기에너지로 변화시키는 프로펠러를 갖는 풍력발전기이고, 132 는 풍력발전기(122)에 의해 발전된 전기에너지를 충전하도록 형성된 또다른 축전지이다.
본 고안의 풍력발전기(122) 및 축전지(132)는, 상기 바람에 의해 프로펠러가 회전되면서 풍력발전기(122)로부터 발생되는 전기에너지를 축전지(132)로 공급될시 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지(132)와 풍력발전기(122)에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기(140)에 설치된다.
본 고안은, 태양이 뜰때에는 기존에 설치되어 있는 태양전지모듈(120)과 이러한 모듈과 축전지(130)의 동작을 제어하는 충전제어기(140)에 의하여, 태양이 지는 저녁때에는 축전지(130)에서 충전되어 있는 전하가 충전제어기(140)에 의하여 인버터(150)를 통하여 전압안정화회로(20)에 공급되어 차량감지장치를 작동시킨다.
또한, 태양이 뜨지 않는 장마철기간이나, 날씨가 흐린날이 지속되어 태양전지모듈(120)이 발전을 이루지 못할 경우에도 바람은 불기 때문에 풍력을 이용하는 풍력발전기(122)의 작동으로 전기에너지를 축전지(130)와 또다른 축전지(132)로도 동시에 충전제어기(140)에 의해 충전시킬 수 있는 특징이 있다.
따라서, 본 고안은 태양전지모듈(120)과 풍력발전기(122)에 의해 두개의 축전지(130),(132)에 충전되어 있던 전하가 충전제어기(140)에 의하여 인버터(150)를 통하여 전압안정화회로(20)에 공급되어 본 고안의 차량감지장치를 동작시킨다.
또한, 태양이 떠 있거나 바람이 부는 상태에 있어서는 태양전지모듈(120) 및 풍력발전기(122)에서 발전되는 직류전압이 충전제어기(140)에 의하여 일부가 두개의 축전지(130),(132)에 저장되며 일부는 인버터(140)를 통하여 전압안정화회로 (20)에 공급되어 차량감지장치를 원활하게 동작시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 풍력발전기 및 태양전지를 구비한 차량감지장치에 의해 계절 및 장기적인 우천 환경에 영향 없이 풍력 및 태양광을 이용해 발전전력을 얻을 수 있으므로 차량감지장치의 동작을 용이하게 이룰 수 있으며, 또 축전지에 충전과 아울러, 그이외에 시간에는 축전지에 충전되어 있는 전하를 이용해 전압안정회로(20)에 일정한 전원을 공급하여 안정적으로 동작시킬 수 있는 효과가 있다.
본 고안은 상기 실시예를 참조하여 특별히 도시되고 기술되었지만, 이는 예시를 위하여 사용된 것이며, 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 청구범위에서 정의된 것처럼 고안의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정을 할 수 있다.
Claims (1)
- 차량에 의하여 발생되는 자장의 변화를 감지하기 위한 센서; 상기 센서에서 출력되는 신호의 피크치를 검출하기 위한 피크치 검출부; 상기 피크치 검출부에서 검출된 신호의 크기를 소정 크기로 증폭하기 위한 제 1 증폭기; 상기 제 1 증폭기에서 출력된 신호를 소정 크기의 기준값과 비교하여 펄스를 발생하는 제 1 비교회로; 및 상기 제 1 비교회로로 출력되는 신호를 검출하여 해당 출력신호의 편이가 발생할 때 이를 안정화시키기 위한 출력안정회로를 포함하며,상기 출력안정회로는 검출된 신호가 기준 전압을 중심으로 위 또는 아랴로 편이되었는가의 여부를 판단하여 해당 출력신호를 아래 또는 위로 조정하기 위한 영 비교회로; 상기 검출된 신호로부터 해당 차량이 상기 센서상에서 정지상태인가의 여부를 소정 값과 비교하여 결정하는 제 2 비교회로; 상기 제 2 비교회로의 비교결과에 따라 소정 주기의 펄스를 발생시키기 위한 플립플롭; 상기 플립플롭에서 공급되는 펄스에 따라 상기 센서에 공급될 전류의 양을 조절하기 위한 저항망; 및 상기 저항망에서 결정되는 증폭비율에 따라 상기 센서에 공급될 전류를 증폭하기 위한 제 2 증폭기; 태양에너지를 전기에너지로 변화시키는 복수의 태양전지셀을 포함하는 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈에서 발전된 전기에너지를 충전하는 축전지; 상기 태양전지 모듈로부터 축전지로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지와 태양전지모듈에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기; 및 상기 충전제어기에서 출력되는 직류전압을 상기 전압안정회로로 공급하기 위하여 교류전압으로 변환시키는 인버터를 포함하는 태양전지를 구비한 차량감지장치에 있어서,풍력 에너지를 전기에너지로 변화시키는 프로펠러를 갖는 풍력발전기(122)가 형성되고, 상기 풍력발전기(122)에 의해 발전된 전기에너지를 충전하도록 형성된 또다른 축전지(132)가 형성되고,상기 풍력발전기(122)로부터 축전지(132)로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며, 축전지(132)와 풍력발전기(122)에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기(140)에 설치됨을 특징으로 하는 풍력발전기 및 태양전지를 구비한 차량감지장치.
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| KR2020010037638U KR200274420Y1 (ko) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 풍력발전기 및 태양전지를 구비한 차량감지장치 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101045954B1 (ko) * | 2008-11-12 | 2011-07-01 | 광주과학기술원 | 전력 생성 장치와 그 방법, 및 상기 전력 생성 장치를 구비하는 센싱 장치 |
| KR101743645B1 (ko) * | 2016-11-25 | 2017-06-20 | (주)세명이앤씨 | 태양광 발전 장치 기반의 무인 차량 흐름 통제 시스템 |
| CN108790922A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-11-13 | 刘万祥 | 一种电动汽车发电储电驱动系统及检测方法 |
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2001
- 2001-12-06 KR KR2020010037638U patent/KR200274420Y1/ko not_active IP Right Cessation
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