KR200322111Y1 - Natural energy streetlight having solar tracing system - Google Patents
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Abstract
본 고안은 가로등의 동력원을 태양이나 바람과 같은 자연에너지로 가동시 태양광 추적장치에 의해서 더욱 효율적으로 전기 발전을 수행하여 사계절 모두 경제적이면서 관광 및 교육용으로 유용하게 활용할 수 있는 자연에너지 가로등을 제공한다.The present invention provides a natural energy street light that can be used for tourism and education economically in all seasons by performing electricity generation more efficiently by the solar tracking device when the power source of the street light is operated by natural energy such as the sun or wind. .
본 고안의 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등은 콘크리트 기저부(11)를 갖는 가로등용 지주(10)에 풍차(21), 풍력발전기(22)를 구비한 풍력발전부(20)와, 태양전지모듈(32)을 구비한 태양광발전부(30)와, 전등(60)이 설치되며, 별도의 축전지(74)와 제어부(76)를 갖는 콘트롤러박스(70)에 의해서 전등(60)의 온/오프 작동을 제어하되, 태양전지모듈(32)에 장착되어서 제어부(76)의 광추적회로에 태양광 방향 감지신호를 제공하는 광센서(31)와, 광추적회로의 출력신호(전압)에 따라 회전축을 회전시키는 스테핑 모터(34)로 이루어진 광추적장치를 더 포함하며, 태양전지모듈(32)의 방향을 태양광의 방향 변화에 따라 작동시켜 축전지(74)에 상대적으로 많은 량의 전력을 저장시킴으로서 전등(60)이 야간에 안정적으로 작동된다.Natural energy street light having a solar tracking device of the present invention is a wind power generation unit 20 having a windmill 21, a wind generator 22 in the street lamp post 10 having a concrete base 11 The photovoltaic unit 30 having the battery module 32 and the lamp 60 are installed, and the controller 60 of the lamp 60 has a separate storage battery 74 and the controller 76. An optical sensor 31 for controlling the on / off operation, mounted on the solar cell module 32 to provide a solar direction detection signal to the optical tracking circuit of the controller 76, and an output signal (voltage) of the optical tracking circuit. In accordance with the optical tracking device comprising a stepping motor 34 for rotating the rotating shaft, the operation of the solar cell module 32 in accordance with the change in the direction of the sunlight to generate a relatively large amount of power to the storage battery 74 By storing the lamp 60 is operated stably at night.
Description
본 고안은 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양의 일조량 변화에 따라 효율적으로 전력을 발전시켜 전등의 전원으로 사용하는 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등에 관한 것이다.The present invention relates to a natural energy street light having a solar tracking device, and more particularly, to a natural energy street light having a solar tracking device used as a power source of light by efficiently generating power according to the change in the amount of sunlight. It is about.
대한민국의 산업자원부는 2000년 12월 대체에너지 개발·보급 종합대책을 발표하여, 에너지·자원부문 중점 정부시책으로 추진키로 하는 등 대체에너지 보급에 대해 적극적인 정책의지를 보인바 있다. 대한민국의 대체에너지개발 및 이용·보급촉진법상 대체에너지는 11개 분야로 지정되어 있는데 태양열, 태양광, 바이오매스, 풍력, 조수력, 지열, 해양, 폐기물 등 재생에너지가 8종 그리고 연료전지, 석탄액화·가스화, 수소에너지 등 신에너지가 3종이다.The Ministry of Commerce, Industry and Energy announced a comprehensive policy for alternative energy development and dissemination in December 2000, and has shown an active policy commitment to disseminate alternative energy, such as promoting the government's policy on energy and resources. Under the Alternative Energy Development and Use and Dissemination Promotion Act of Korea, 11 alternative energy sources are designated, including 8 types of renewable energy such as solar, photovoltaic, biomass, wind, tidal power, geothermal, ocean, and waste, and fuel cell, coal. There are three kinds of new energy such as liquefaction, gasification, and hydrogen energy.
이와 같은 정부 시책에 관련되어 많은 기술적 연구가 진행된 바 있되, 종래 기술에 따른 자연에너지를 이용한 가로등이 2001년 등록실용신안공보 제 234759호에 개시된 바 있다.Although many technical studies have been conducted in connection with such a government policy, street lamps using natural energy according to the prior art have been disclosed in 2001 Utility Model Publication No. 234759.
도 1에 도시된 종래의 가로등은 야간에 어둠을 해소하기 위해 불을 밝혀주는가로등(1)에 있어서, 가로등(1)에 풍차(2a)가 구비된 풍력발전기(2)와 태양전지판(3)이 병설되고, 풍력발전기(2)와 태양전지판(3)으로부터 발생된 전력이 축전지(4)에 저장하여 축전지(4)에 저장된 전력을 이용하여 가로등(1)의 전등(6)이 가동되는 것을 특징으로 하고 있다.The conventional street lamp illustrated in FIG. 1 is a street lamp (1) that illuminates a light to eliminate darkness at night, and a wind generator (2) and a solar panel (3) provided with a windmill (2a) in the street lamp (1). In addition, the electric power generated from the wind power generator 2 and the solar panel 3 is stored in the storage battery 4 to operate the lamp 6 of the street light 1 by using the power stored in the storage battery 4. It features.
한편, 축전지(4)의 부피를 고려하여 가로등(1)의 주변에는 전기적으로 풍력발전기(2)와 태양전지판(3) 및 전등(6)에 전기적으로 접속된 축전지(4), 콘트롤러(5)를 벤치 등과 같은 의자(7)의 하부에 내설하고 있다.Meanwhile, in consideration of the volume of the storage battery 4, the storage battery 4 and the controller 5 electrically connected to the wind power generator 2, the solar panel 3, and the lamp 6 may be disposed around the streetlight 1. To the lower part of the chair 7 such as a bench.
이런 종래의 가로등은 자연 에너지를 이용한 학생들의 자연 학습장이나, 수질개선 등의 자연 및 환경 친화적인 생태공원조성과, 낙도, 산간오지 등의 자가발전 및, 담수호, 방조제, 해안, 해수용장, 등의 유원지나 공원 또는 주변의 관광지에 매우 적합하다.These conventional street lamps are used for natural learning environment of students using natural energy, eco-friendly parks such as water quality improvement, self-generation of remote islands and mountainous regions, freshwater lakes, seawalls, coasts, sea baths, etc. It is very suitable for amusement parks, parks or tourist attractions around.
그러나, 종래의 가로등은 바람이 많이 부는 해변이나 산 그리고 평야지역에 설치하여, 한전에서 공급되는 전기를 동력원으로 이용하는 가로등에 비해 매우 경제적이면서 환경 친화적 설비로서 각광 받았으나, 겨울철과 같이 일조량이 작은 경우, 태양전지판으로 집전시키는 전력량이 매우 적으므로, 거의 풍력발전기로만 전력을 발전시킴으로써, 전등을 켜는데 많은 어려움이 있었다.However, the conventional street lamps are installed in windy beaches, mountains, and plain areas, and are very economical and environmentally friendly facilities compared to street lamps using electricity supplied by KEPCO, but when the amount of sunshine is small, such as in winter, Since the amount of power to be collected by the solar panel is very small, there was a lot of difficulty in turning on the lamp by generating power almost with a wind turbine.
또한, 종래의 가로등의 역할은 야간에 지속적으로 불을 밝혀주어야 하는데, 태양의 불규칙한 일조량 변화와 불규칙한 풍속 변화에 따라 신뢰성 있는 전원 공급 문제를 단순히 축전지로만 해결하기 어려웠다.In addition, the role of the conventional street light is to illuminate continuously at night, it was difficult to solve the problem of reliable power supply simply by the battery according to the irregular sunshine change and irregular wind speed change.
따라서, 본 고안의 목적은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 태양광 추적장치에 의해서, 가로등의 동력원을 태양이나 바람과 같은 자연에너지로 가동시 더욱 효율적으로 전기 발전을 수행하여 사계절 모두 경제적이면서 관광 및 교육용으로 유용하게 활용할 수 있는 자연에너지 가로등을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems as described above, by the solar tracking device, when the power source of the street light is operated by natural energy, such as the sun or wind, the electric power is more efficiently performed four seasons All are to provide natural energy street lights that are economical and can be useful for tourism and education.
도 1은 종래 기술에 따른 자연에너지를 이용한 가로등의 구성을 설명하기 위한 정면도,1 is a front view for explaining the configuration of a street lamp using natural energy according to the prior art,
도 2는 본 고안의 한 실시예에 따른 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등의 구성을 설명하기 위한 정면도,Figure 2 is a front view for explaining the configuration of a natural energy street light having a solar tracking device according to an embodiment of the present invention,
도 3은 도 2에 도시된 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등의 우측면도,3 is a right side view of a natural energy street light having the solar tracking device shown in FIG. 2;
도 4는 도 2에 도시된 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등의 회로 구성도.4 is a circuit diagram of a natural energy street lamp having the solar tracking device shown in FIG. 2.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
10 : 지주 11 : 콘크리트 기저부10: holding 11: concrete base
20 : 풍력발전부 21 : 풍차20: wind power generation unit 21: windmill
22 : 풍력발전기 27, 37 : 역류방지장치22: wind power generator 27, 37: backflow prevention device
30 : 태양광발전부 32 : 태양전지모듈30: solar power generation unit 32: solar cell module
31 : 광센서 34 : 스테핑 모터31: optical sensor 34: stepping motor
60 : 전등 70 : 콘트롤러박스60: light 70: controller box
74 : 축전지 75 : 정현파 인버터74: storage battery 75: sine wave inverter
76 :제어부 78 : 타이머76: controller 78: timer
상술한 본 고안의 목적은 콘크리트 기저부를 갖는 가로등용 지주에 풍차, 풍력발전기를 구비한 풍력발전부와, 태양전지모듈을 구비한 태양광발전부와, 전등이 설치되며, 별도의 축전지와 제어부를 갖는 콘트롤러박스에 의해서 전등의 온/오프 작동을 제어하는 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등에 있어서, 태양전지모듈에 장착되어서 제어부의 광추적회로에 태양광 방향 감지신호를 제공하는 광센서와, 광추적회로의 출력신호(전압)에 따라 회전축을 회전시키는 스테핑 모터로 이루어진 광추적장치를 더 포함하며, 태양전지모듈의 방향을 태양광의 방향 변화에 따라 작동시켜 축전지에 상대적으로 많은 량의 전력을 저장시킴으로서 전등이 야간에 안정적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등에 의해서 달성된다.An object of the present invention described above is a wind power generation unit having a windmill, a wind power generator, a solar power generation unit having a solar cell module, and a lamp are installed on a street lamp post having a concrete base and a separate storage battery and a control unit. A natural energy street light having a solar tracking device for controlling an on / off operation of a light by a controller box having a light sensor, comprising: an optical sensor mounted on a solar cell module to provide a solar direction detection signal to an optical tracking circuit of a controller; And an optical tracking device comprising a stepping motor for rotating the rotating shaft according to the output signal (voltage) of the optical tracking circuit, and operating the direction of the solar cell module in accordance with the change in the direction of the solar light to generate a relatively large amount of power in the storage battery. The natural energy street light with a solar tracking device, characterized in that the light is operated stably at night by storing the To be achieved.
또한, 본 고안에 따르면, 풍력발전부의 풍력발전기와 태양광발전부의 태양전지모듈은 각각 역류방지장치를 통해서 콘트롤러박스의 축전지에 병렬로 접속되어있고, 축전지와 제어부의 사이에는 출력전압을 일정하게 하고 그의 파형이 정현파로서 안정될 수 있게 정현파 인버터가 접속되어 있는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the wind turbine of the wind power generator and the solar cell module of the solar power generation unit are connected in parallel to the storage battery of the controller box through the backflow prevention device, and the output voltage is constant between the storage battery and the controller It is preferable that a sine wave inverter is connected so that the waveform thereof can be stabilized as a sine wave.
이하, 첨부한 도 2와 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a natural energy street light having a solar tracking device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4.
도면에서, 도 2는 본 고안의 한 실시예에 따른 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등의 구성을 설명하기 위한 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등의 우측면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등의 회로 구성도이다.2 is a front view for explaining the configuration of a natural energy street light having a solar tracking device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a natural energy having a solar tracking device shown in FIG. Right side view of the street lamp, Figure 4 is a circuit diagram of a natural energy street lamp with a solar tracking device shown in FIG.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등은 종래의 기술에 연관하여 설명하면, 콘크리트 기저부(11)를 갖는 가로등용 지주(1)의 상단에 장착되어서 회전 가능하게 태양광 추적장치가 결합된 태양광발전부(30)와, 그의 좌, 우측에서 지지대(12, 13, 16)로 결합되어 설치된 풍력발전부(20) 및 전등(60)으로 구성되어 있다.As shown in Figures 2 to 4, natural energy street light having a solar tracking device of the present invention is described in connection with the prior art, on the upper end of the street lamp post (1) having a concrete base 11 Mounted by rotatable photovoltaic unit 30 is coupled to the solar tracking device, and the wind power generation unit 20 and the lamp 60 is installed coupled to the support (12, 13, 16) on the left and right sides thereof. Consists of.
본 고안의 설명에서, 태양광 추적장치란 광센서(31)와 스테핑 모터(34)와 제어부의 광추적회로를 의미한다.In the description of the present invention, the solar tracking device means an optical tracking circuit of the optical sensor 31, the stepping motor 34, and the controller.
또한, 본 고안에서는 축전지(74), 정현파 인버터(75), 제어부(76)로 이루어진 콘트롤러박스(70)를 벤치 등과 같은 의자(도시 안됨)의 하부에 더 설치하고 있다.In addition, in the present invention, the controller box 70 including the storage battery 74, the sine wave inverter 75, and the control unit 76 is further installed under a chair (not shown) such as a bench.
풍력발전부(20)는 출력 400Watt에서 500Watt의 전력(12V 내지 24V)을 주전원으로 축전시키는 풍력발전기(22 : wind turbine)를 구비하되, 풍향꼬리(23)에 의해서 바람이 부는 방향으로 향하게 배치되는 풍차(21)가 2.4m/sec 내지 3.5m/sec의 바람에서 회전할 때 발전을 시작한다. 풍력발전기(22)의 몸체는 기밀하게 결합된 알루미늄 바디로 구성되어 있고, 내부에 영구자석 교류발전기를 구비하여 발전을 하며, 수직지지대(13)의 상단에 베어링으로 힌지결합되어서 자유롭게 회전 가능하다. 수직지지대(13)는 브래킷(barcket)형상의 수평지지대(12)에 지지되며, 이런 수평 지지대(12)가 지주(10)의 상단에 고정되어 있다. 또한, 풍력발전부(20)는 풍력발전기(22)의 출력단에 과충전 방지 회로(도시 안됨)를 구비하여 하기에 설명할 축전지를 보호한다.Wind power generation unit 20 is provided with a wind turbine (22: wind turbine) for storing the electric power (12V to 24V) of 500Watt at the output 400Watt to the main power source, it is disposed to face in the wind blowing direction by the wind direction tail (23) Power generation starts when the windmill 21 rotates in the wind of 2.4 m / sec to 3.5 m / sec. The body of the wind power generator 22 is composed of an airtightly coupled aluminum body, and has a permanent magnet alternator therein to generate power, and is hinged by a bearing on the top of the vertical support 13 to be freely rotatable. The vertical support 13 is supported by a bracket-shaped horizontal support 12, and this horizontal support 12 is fixed to the upper end of the support (10). In addition, the wind power generation unit 20 is provided with an overcharge prevention circuit (not shown) at the output terminal of the wind power generator 22 to protect the storage battery described below.
태양광발전부(30)는 태양광 추적장치로서 통상의 광센서(31)들을 이용하여 추적하는 방법을 적용하되, 광센서(31)의 일부가 감지한 빛의 방향에 따라 스텝핑 모터(34)의 회전을 제어하는 역할을 담당함과 동시에, 보조 축전용으로, 태양전지모듈(32)을 경사 받침대(33)에 지지시켜 사용한다. 여기에서, 경사 받침대(33)는 스테핑 모터(34)의 회전축에 결합되어 있으며, 광센서(31)는 태양 전지모듈(23)의 상단에 부착되어 있고, 전기적으로 하기에 설명한 제어부의 광추적회로에 접속되어 있다. 태양전지모듈(32)은 시중에 유통되고 있는 출력량 25 Watt짜리 두 개를 사용하거나 50Watt 두 개를 사용할 수 있다. 예컨대, 단결정(mono-crystal) 또는 다결정(poly-crystal) 실리콘 태양 전지 타입으로서, 저철분 강화유리 커버(3.2t)를 사용하며, 최대 발전량 25.5Watt(VOC : 20.8V, ISC : 1.55A, VOP : 17.0V, IOP : 1.50A)에서 50Watt(VOC : 21.4V, ISC : 3.30A, VOP : 17.1V, IOP : 3.0A)와 알루미늄 프레임 구조를 갖는 태양전지모듈(32)이 사용될 수 있다.The photovoltaic unit 30 applies a method of tracking using conventional optical sensors 31 as a solar tracking device, but according to the direction of light detected by a part of the optical sensor 31, the stepping motor 34. At the same time, the solar cell module 32 is supported on the inclined pedestal 33 and used only for the auxiliary shaft. Here, the inclination pedestal 33 is coupled to the rotating shaft of the stepping motor 34, the optical sensor 31 is attached to the upper end of the solar cell module 23, the optical tracking circuit of the controller described below electrically Is connected to. The solar cell module 32 may use two 25 Watt outputs or two 50 Watts in the market. For example, as a mono-crystal or poly-crystal silicon solar cell type, a low iron tempered glass cover (3.2t) is used, and a maximum power generation amount of 25.5 Watts (VOC: 20.8 V, ISC: 1.55 A, VOP) : 17.0V, IOP: 1.50A), 50Watt (VOC: 21.4V, ISC: 3.30A, VOP: 17.1V, IOP: 3.0A) and the solar cell module 32 having an aluminum frame structure can be used.
광센서(31)는 황화 카드뮴 광도전 셀(CdS Photoconductive Cells)과 태양광 방향 감지 배열 구조를 갖는다. 여기에서, 광도전 셀은 황화 카드뮴을 주성분으로 하는 광도전 소자의 일종이며 그 특징은 조사광에 따라서, 내부 저항이 변화하는 일종의 저항기로서, 완만한 조도 변화에 따라 전원의 온/오프 스위치 기능을 담당한다. 태양광 방향 감지 배열 구조는 태양이 떠오르는 방향(동쪽)을 기준점(초기위치)으로 하여, 태양광이 동쪽에서 서쪽으로 변화되는 것을 감지할 수 있게 다수의 광센서(31)를 가로방향으로 배열한 구조이다.The photo sensor 31 has a structure for detecting a solar direction and a cadmium sulfide photoconductive cell. Here, the photoconductive cell is a kind of photoconductive element mainly composed of cadmium sulfide, and its characteristic is a kind of resistor whose internal resistance changes according to the irradiation light, and the on / off switch function of the power supply according to the change in the illuminance is performed. In charge. The solar light direction sensing array structure has a plurality of optical sensors 31 arranged in a horizontal direction so that the solar light is changed from east to west with the reference point (initial position) as the direction in which the sun rises (east). Structure.
전등(60)은 출력 100watt에서 200W이내의 전기램프를 밝히는 것으로서, 주변여건에 따라 한 개에서 두 개 정도로 설치된다.The lamp 60 illuminates the electric lamp within 200W at the output 100watt, and is installed in one or two depending on the ambient conditions.
축전지(74)는 풍력발전부(20)와 태양광발전부(30)에서 생산된 전력을 배터리 셀에 충전 후 야간에 정해진 시간에 전등(60)을 점등 및 점멸하는 동력원으로 사용되며, 이를 위해서 전류게이지, 전압게이지, 풍력발전기 멈춤 스위치 내장하고 있다. 또한, 본 고안에서는 필요에 따라 보조 동력원으로 외부전원(220V)을 더 사용할 수 있다. 이런 축전지(74)는 7 ~ 8일간 태양과 바람이 없더라도 점등 할 정도의 용량 12V 200 ~ 400 AH를 사용한다. 이런 축전지(74)는 충전용 전압 조정기를 구비하여 입력 전압과 출력 부하가 변화하더라도 항상 일정한 출력 전압을 유지하도록 하고 있다.The storage battery 74 is used as a power source for lighting and blinking the lamp 60 at a predetermined time at night after charging the power produced by the wind power generation unit 20 and the solar power generation unit 30 to the battery cell. Current gauge, voltage gauge and wind generator stop switch are included. In addition, in the present invention, an external power source 220V may be further used as an auxiliary power source as necessary. Such a battery 74 uses a capacity of 12V 200 ~ 400 AH to be turned on even if there is no sun and wind for 7 to 8 days. Such a battery 74 is provided with a voltage regulator for charging to maintain a constant output voltage at all times even if the input voltage and the output load changes.
이런 본 고안의 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등은 바람과 햇볕에 의해 전기를 생산하되, 태양광을 추적하면서 더욱 더 많은 량의 전기를 생산하여 작동함으로서, 전천후 가로등 및 전기 공급 장치로 사용되는 것이다.The natural energy street light with the solar tracking device of the present invention produces electricity by wind and sun, but it operates by producing more and more electricity while tracking sunlight, and thus used as an all-weather street light and electricity supply device. Will be.
이하 본 고안의 전기적 연결관계를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the electrical connection of the present invention will be described.
도 4에 도시된 바와 같이, 풍력발전부(20)의 풍력발전기(22)와 태양광발전부(30)의 태양전지모듈(32)은 각각 역류방지장치(27, 37)를 통해서 콘트롤러박스(70)의 축전지(74)에 병렬로 접속되어 있고, 이런 축전지(74)는 출력전압을 일정하게 하고 그의 파형이 정현파(sine save)로서 안정될 수 있게 정현파 인버터(75)와 접속되어 있고, 이런 정현파 인버터(75)는 제어부(76)와 연결되어 있다.As shown in FIG. 4, the wind power generator 22 of the wind power generator 20 and the solar cell module 32 of the photovoltaic power generator 30 are respectively controlled by the backflow preventing devices 27 and 37. 70 is connected in parallel to the storage battery 74, and this storage battery 74 is connected to the sinusoidal inverter 75 so that the output voltage is constant and its waveform can be stabilized as a sine save. The sine wave inverter 75 is connected to the control unit 76.
정현파 인버터(75)는 회로적 구성을 단순하게 하기 위하여, 앞서 언급한 축전지(74)의 충전용 전압 조정기의 기능을 동시에 구현할 수 있는 충전 전압조정기겸 정현파 인버터(도시 안됨)로 대체 사용될 수 있음은 물론이다.The sinusoidal inverter 75 may be replaced with a charging voltage regulator and a sinusoidal inverter (not shown) that can simultaneously implement the functions of the above-described charging voltage regulator of the storage battery 74 in order to simplify the circuit configuration. Of course.
제어부(76)는 타이머(78)를 구비하여 시간대별 타임제어를 수행하고(6 Times control), 광센서(31)로부터 감지되는 빛의 유무에 따라 전등 및 소등(ON/OFF)하며, 광센서(31)의 태양광 방향 감지신호가 광추적회로에 전달될 때 스테핑 모터(34)의 회전축의 회전각을 조정하는 통상의 제어회로이다.The control unit 76 includes a timer 78 to perform time control for each time zone (6 Times control), and turn on and off lights (ON / OFF) according to the presence or absence of light detected from the light sensor 31. It is a normal control circuit which adjusts the rotation angle of the rotating shaft of the stepping motor 34 when the solar direction detection signal of 31 is transmitted to the optical tracking circuit.
여기에서, 광추적회로란 상기 태양광 방향 감지 배열 구조로 배열된 다수의 광센서(31)들로부터 입력되는 태양광 방향 감지신호를 비교하여, 그의 상대치에 따라 태양광의 방향을 판별하도록 된 회로구성으로서, 태양광의 방향 변화에 따른 회전축의 회전각에 대응한 모터 제어 신호를 스테핑 모터(34)에 전달하는 역할을 담당한다. 또한, 광추적회로는 단순히 타이머(78)를 이용하여, 스테핑 모터(34)의 회전각을 태양광의 조도 변화각에 대응하게 설정/저장/조정 할 수 있는 회로로 구성될 수 있으며, 저녁시간때에 태양광이 더 이상 광센서(31)에 감지되지 않을 때,원래의 기준점(초기위치)으로 스테핑 모터(34)의 회전축을 되돌려 놓을 수 있도록 되어 있다.Here, the optical tracking circuit is a circuit configured to compare the solar direction detection signals input from the plurality of optical sensors 31 arranged in the solar direction detection array structure, and determine the direction of sunlight according to its relative value. As a structure, it plays a role which transmits the motor control signal corresponding to the rotation angle of the rotating shaft according to the direction change of sunlight to the stepping motor 34. As shown in FIG. In addition, the light tracking circuit may be configured by a circuit that can set / store / adjust the rotation angle of the stepping motor 34 corresponding to the change angle of the illuminance of the sunlight by simply using the timer 78. When the sunlight is no longer detected by the optical sensor 31, the rotation axis of the stepping motor 34 can be returned to the original reference point (initial position).
따라서, 본 고안의 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등은 주변이 어두워지면, 이를 감지하는 광센서(31)가 주변의 어둠을 감지한 신호, 또는 타이머에 설정된 설정값에 따라 이를 제어하는 제어부(76)가 작동하여 전등(60)에 전원을 인가하여 자동으로 주변을 밝힐 수 있다.Therefore, the natural energy street light having a solar tracking device of the present invention is a control unit for controlling this according to the setting value set in the signal, or the signal detected by the light sensor 31 to detect the ambient darkness when the surrounding is dark The 76 may operate to apply power to the lamp 60 to automatically illuminate the surroundings.
이때, 광센서(31)가 태양광을 감지하지 못하게 됨으로, 제어부(76)의 광추적회로는 스테핑 모터(34)를 작동시켜서, 그의 회전축의 회전각을 기준점(초기 위치)으로 되돌려 놓는다.At this time, since the optical sensor 31 does not detect the sunlight, the optical tracking circuit of the controller 76 operates the stepping motor 34 to return the rotation angle of the rotational axis thereof to the reference point (initial position).
또한, 다시 어둠이 걷히고 날이 밝으면 제어부(76)가 다시 전원을 차단하여 전등(60)에 인가한 전원을 차단함으로써, 더 이상 전력 소모가 되지 않게 된다.In addition, when the darkness is lifted again and the day is bright, the control unit 76 cuts off the power again to cut off the power applied to the lamp 60, so that power consumption is no longer consumed.
한편, 광센서(31)는 태양광 방향 감지신호를 제어부(76)의 광추적회로에 전달하고, 제어부(76)의 광추적회로는 태양광 방향 감지신호를 기준으로 태양광의 방향각을 연산하여 출력신호(전압)를 스테핑 모터(34)에 인가하거나, 타이머(78)를 이용하여 미리 기억된 시간 타이밍에 따라 출력신호(전압)를 스테핑 모터(34)에 인가하여, 스테핑 모터(34)의 회전축의 회전각을 태양광의 방향에 대응하게 조정한다. 결국 회전축에 결합된 태양전지모듈(32)은 스테핑 모터(34)의 작동에 따라 태양광의 방향에 정위치됨으로써, 이에 따라서 일조량이 작은 겨울철에 더욱 효율적으로 전기 발전을 수행할 수 있게 한다.On the other hand, the optical sensor 31 transmits the solar direction detection signal to the optical tracking circuit of the control unit 76, the optical tracking circuit of the control unit 76 calculates the direction angle of sunlight based on the solar direction detection signal The output signal (voltage) is applied to the stepping motor 34 or the output signal (voltage) is applied to the stepping motor 34 in accordance with a time timing previously stored using the timer 78, thereby The rotation angle of the rotating shaft is adjusted to correspond to the direction of sunlight. As a result, the solar cell module 32 coupled to the rotating shaft is positioned in the direction of sunlight according to the operation of the stepping motor 34, thereby enabling the electric power generation to be more efficiently performed in the winter when the amount of sunshine is small.
또한, 제어부(76)는 외부전원(77)과 병렬로 접속되어 있고, 축전지(74) 측에서 입력되는 전력이 기준치 이하일 때 자동으로 외부전원(77)의 전원이 통전될 수 있도록 하는 회로 구성을 갖고 있을 수 있음은 물론이다.In addition, the control unit 76 is connected in parallel with the external power source 77, and when the power input from the storage battery 74 side is below the reference value, the circuit configuration to automatically energize the power of the external power source 77 Of course you can have it.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등은 광센서, 스테핑 모터, 광추적회로로 구성된 태양광 추적장치가 장착되어서 겨울철을 비롯하여 사계절 모두 효율적으로 전기를 발전 및 축전하여 전등의 전원으로 사용할 수 있는 장점이 있다.As described in detail above, the natural energy street light having the solar tracking device of the present invention is equipped with a solar tracking device composed of an optical sensor, a stepping motor, and an optical tracking circuit to efficiently generate and store electricity in all seasons. There is an advantage that can be used as a power source of light.
또한, 본 고안의 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등은 자연에너지인 바람과 태양에너지를 사용하는 자가발전 시설에 응용될 수 있어서, 한번 시공 후에 유지비가 거의 들지 않아 매우 경제적이며 환경 친화적이며, 교육용, 관광상품으로서 사용될 수 있는 장점이 있다.In addition, the natural energy street light with a solar tracking device of the present invention can be applied to a self-powered facility using wind and solar energy, which is natural energy, so it is very economical and environmentally friendly since it costs little to maintain after one construction. There is an advantage that can be used as educational and tourism products.
이상에서 본 고안의 태양광 추적장치를 구비한 자연에너지 가로등에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the natural energy street light having a solar tracking device of the present invention has been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
Claims (2)
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|---|---|---|---|
| KR20-2003-0011987U KR200322111Y1 (en) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | Natural energy streetlight having solar tracing system |
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| KR (1) | KR200322111Y1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007052960A1 (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-10 | Song-Tae Kim | Remote-controlled self-generating streetlamp |
| KR101116226B1 (en) | 2010-05-28 | 2012-03-09 | 금호전기주식회사 | Power Generator Using Sunlight And Wind Power, Lighting System Including The Same |
| KR101531367B1 (en) * | 2013-11-11 | 2015-06-24 | 대한민국 | Hybrid type lamp equipped with solar power and wind power using cylindrical laminated veneer lumber |
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2003
- 2003-04-18 KR KR20-2003-0011987U patent/KR200322111Y1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
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