KR200379202Y1 - Streetlight and Power Control Device Thereof Using the Light of the Sun/Wind Velocity - Google Patents
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Abstract
본 고안의 자연에너지를 이용한 가로등 및 그 전원제어장치는 태양광과 풍력 등의 자연에너지로부터 전기를 생산하여 악천후에도 상호 보완적인 역할을 하여 안정적인 전력이 공급되게 함으로써 순수한 자연에너지만으로 상시 가로등이 점등될 수 있도록 하는 태양광/풍력을 이용한 가로등 및 그 전원제어장치에 관한 것으로, 수직으로 직립하여 하부가 대지에 매립되는 지주; 상기 지주의 상단에 설치되어 풍력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전기; 상기 풍력발전기 하부에 위치하여 태양광에 의해 전기를 생산하는 태양전지; 상기 지주에 중앙부분으로부터 측방으로 돌설되게 설치되는 램프; 및 상기 지주의 중앙부분에 설치되어 상기 풍력발전기와 태양전지에서 생산되는 전력을 이용하여 램프를 점등시키고 잔여전력을 축전기에 축전되게 제어하는 제어장치가 내장된 제어박스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The street lamp and its power control device using natural energy of the present invention produce electricity from natural energy such as solar light and wind power, so that the street lamp is always lit by pure natural energy only by supplying stable electric power by complementary role in bad weather. It relates to a street light and a power control device using the solar light / wind power to enable, vertically upright struts buried in the ground; A wind power generator installed at an upper end of the support to produce electricity by wind power; A solar cell positioned below the wind generator to generate electricity by solar light; A lamp installed protruding to the post from the center portion laterally; And a control box installed at a central portion of the support to light a lamp by using the power generated by the wind turbine and the solar cell and to control a residual power stored in the capacitor. .
Description
본 고안은 자연에너지로부터 전기에너지를 얻어 가로등 전원으로 이용할 수 있도록 하는 것으로, 상세하게는 태양광을 이용하여 발전하는 태양전지와 풍력을 이용하여 발전하는 풍력발전기를 통하여 일출시에는 축전지에 저장하고, 일몰시에는 축전지에 충전되는 전기에너지를 전력원으로 하여 가로등의 램프를 점등할 수 있도록 하는 태양광/풍력을 이용한 가로등 및 그 제어장치에 관한 것이다.The present invention is to obtain the electrical energy from the natural energy to be used as a street light power source, in detail, stored in the storage battery at sunrise through a solar cell that is generated by using solar power and a wind power generator is generated by using wind power, The present invention relates to a street lamp and a control device using solar / wind power that enable the lamp of the street lamp to be turned on by using electrical energy charged in the battery as a power source at sunset.
일반적으로 가로변에 설치되는 가로등은 상용전력 또는 태양전지로부터 충전된 전력을 전력 공급원으로 하여 타이머, 중앙제어, 센서에 의한 작동으로 전원이 공급되어 고압수은등, 형광등, 나트륨 등을 광원으로 하는 램프를 점등함으로써 램프의 인접면을 일정 조도 이상으로 밝혀주도록 하며, 태양전지를 이용한 가로등의 경우는 태양전지의 발전량이 부족한 경우에는(기상조건의 악화로 인하여 일사량이 부족할 경우) 그 역할을 제대로 하지 못하는 경우가 빈번히 발생한다. In general, street lamps installed on the side of the street are powered by commercial power or solar cells charged with electricity, and are powered by timers, central control, and sensors to light lamps with high pressure mercury lamps, fluorescent lamps, and sodium as light sources. By illuminating the adjacent surface of the lamp above a certain illuminance, in the case of street lamps using solar cells, when solar cell power generation is insufficient (when solar radiation is insufficient due to deterioration of weather conditions), it may not play its role properly. Occurs frequently.
따라서 이러한 종래의 태양광 가로등의 경우 통상적으로 적정기간(3~7일)의 악천후를 감안하여 그 기간동안 충전이 되지 않더라도 축전지의 저장된 전력을 이용하여 램프를 작동시킬 수 있도록 하고 있으나, 장마기간이나 겨울철의 궂은 날씨에는 그 기능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 있다.Therefore, in the case of such a conventional solar street light, it is possible to operate the lamp by using the stored power of the battery even if it is not charged during that period in consideration of the bad weather of a suitable period (3-7 days), but the rainy season In bad weather in winter there is a problem that does not function properly.
이러한 문제점은 태양광 가로등을 상용전원과 연계하여 필요시 상용전원을 이용하여 가로등의 전력으로 사용하는 방안이 있으나, 이는 상용전원과 연계를 위한 전원공급시설 등을 추가로 설치하여야 하며 설치거리에 따른 설치비용 등의 증가로 연계를 위한 상용전원이 가로등이 설치된 곳과 인접한 극소수의 장소에서만 이용이 되고 거리가 조금 떨어진 경우에는 적용하지 못하는 문제점이 있다.This problem is to connect the solar street light with commercial power and use the commercial power as needed to power the street light. However, this requires additional installation of power supply facilities for the commercial power. Due to the increase in installation costs, commercial power for linkage is used only in very few places adjacent to where streetlights are installed, and there is a problem in that it cannot be applied when the distance is slightly off.
본 고안은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 특히 태양광과 풍력 등의 자연에너지로부터 전기를 생산하여 악천후에도 상호 보완적인 역할을 하여 안정적인 전력이 공급되게 함으로써 순수한 자연에너지만으로 상시 가로등이 점등될 수 있도록 하는 태양광/풍력을 이용한 가로등 및 그 전원제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, in particular, by producing electricity from natural energy, such as solar and wind power, the street lamp can be always lit with pure natural energy only by providing a stable power supply to complement each other in bad weather. It is an object of the present invention to provide a street light and a power control device using the solar / wind power.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 수직으로 직립하여 하부가 대지에 매립되는 지주; 상기 지주의 상단에 설치되어 풍력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전기; 상기 풍력발전기 하부에 위치하여 태양광에 의해 전기를 생산하는 태양전지; 상기 지주에 중앙부분으로부터 측방으로 돌설되게 설치되는 램프; 및 상기 지주의 중앙부분에 설치되어 상기 풍력발전기와 태양전지에서 생산되는 전력을 이용하여 램프를 점등시키고 잔여전력을 축전기에 축전되게 제어하는 제어장치가 내장된 제어박스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광/풍력을 이용한 가로등을 제공한다.The present invention for achieving the above object is a vertical upright strut the bottom is embedded in the ground; A wind power generator installed at an upper end of the support to produce electricity by wind power; A solar cell positioned below the wind generator to generate electricity by solar light; A lamp installed protruding to the post from the center portion laterally; And a control box installed at a central portion of the support to light a lamp by using the power generated by the wind turbine and the solar cell, and to control a residual power to be stored in a capacitor. It provides a street light using solar / wind power.
상기 지주는 하부부가 지하에 매립되어 고정되는 모지주와 상기 모지주의 직경보다 작은 직경을 갖는 자지주로 구분하되 모지주와 자지주는 플랜지 결합된다.The strut is divided into a mother liquor having a lower portion buried in the basement and a magnetic pole having a diameter smaller than the diameter of the mother liquor, but the mother liquor and the magnetic pole are coupled to the flange.
본 고안은 램프; 태양광에 의해 전기를 생산하는 태양전지; 풍력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전기; 상기 태양전지와 풍력발전기에 의해 생산된 전력을 축전하기 위한 축전지; 일출과 일몰을 판단하고, 그 일출/일몰을 기준으로 상기 태양전지와 풍력발전기에서 생산된 각각의 전력을 충전하거나 또는 상기 램프의 점/소등 동작을 제어하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광/풍력을 이용한 가로등 전원제어장치를 제공한다.The present invention is a lamp; Solar cells for producing electricity by sunlight; A wind generator for producing electricity by wind power; A storage battery for storing power generated by the solar cell and the wind power generator; And control means for determining the sunrise and sunset, charging each of the power produced by the solar cell and the wind turbine on the basis of the sunrise / sunset, or controlling the dot / off operation of the lamp; Provides a street light power control device using solar / wind power.
상기 제어수단은 일출일 경우 상기 태양전지와 풍력발전기에서 생산된 전기를 상기 축전지에 충전하고, 일몰일 경우 상기 축전지에 충전된 전원을 상기 램프측으로 공급되게 제어하는 제어부; 상기 제어부로부터 인가되는 전원을 상기 램프에서 요구되는 전원으로 증폭하는 전원증폭부; 및 상기 전원증폭부의 출력전압을 필터링하는 필터부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.The control means includes a control unit for charging the electricity produced by the solar cell and the wind generator to the storage battery at sunrise, and to supply the power charged in the storage battery to the lamp side at sunset; A power amplifier for amplifying the power applied from the controller to the power required by the lamp; And a filter unit for filtering the output voltage of the power amplifier unit.
또한 본 고안은 상기 태양전지에서 출력되는 전류가 설정값 이하인 미세 전류인 경우 상기 미세 전류를 집전하고 일정량 충전될 경우 방전시켜 축전지로 충전시키는 미세전류 집전수단을 더 포함하며, 상기 미세전류 집전수단은, 상기 태양전지의 미세 전류를 충전하는 콘덴서 및 상기 콘덴서의 충전용량을 검출하여 그 충전 설정값을 기준으로 설정값 이하일 경우 개회로를 형성하고, 설정값 이상일 경우 폐회로를 형성하여 상기 축전지에 충전시키는 펌핑충전부로 이루어진다.In another aspect, the present invention further comprises a micro-current collector means for collecting the micro-current when the current output from the solar cell is less than a set value, and discharges when charged to a certain amount to charge the storage battery, the micro-current collector means And detecting the charge capacity of the capacitor and the capacitor to charge the fine current of the solar cell, and forming an open circuit if the set value is less than the set value, and forming a closed circuit if the set value is more than the set value to charge the storage battery. It consists of a pumping and charging part.
더욱이 본 고안은 상기 제어수단의 일출/일몰 설정값을 임의로 설정하기 위한 스위칭수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Furthermore, the present invention further includes switching means for arbitrarily setting the sunrise / sunset setting value of the control means.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in detail as follows.
도 1은 본 고안에 따른 태양전지를 이용한 다목적 가로등의 외형을 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 본 고안은 태양광과 풍력을 전기에너지로 변환하여 램프를 발광토록 하는 가로등을 개시하고자 하는 것이다.1 illustrates the appearance of a multi-purpose street lamp using a solar cell according to the present invention. Referring to the drawings, the present invention is to disclose a street light to emit a lamp by converting sunlight and wind into electrical energy.
전체를 부호 10으로 표시한 가로등은 지면에 하부가 매몰된 일정한 길이를 간는 지주(11)를 포함하며, 상기 지주(11)는 모지주(12)와 자지주(13)로 구분되고, 각각은 플랜지(14)에 의해 결합된 구조를 갖는다.The street lamp, which is indicated by the reference numeral 10 in its entirety, includes a strut 11 covering a predetermined length in which the lower part is buried in the ground, and the strut 11 is divided into a mother liquor 12 and a limbs 13, respectively. It has a structure joined by the flange 14.
상기 모지주(12)의 상부에는 제어장치가 내장되어 가로등의 전기적인 시스템을 제어하는 제어박스(15)가 설치되고, 상기 자지주(13)의 상단에는 프로펠러(16)가 축설되어 바람에 의해 발전을 하는 풍력발전기(17)가 설치되며, 중앙 부분에는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지(18)가 지지대(18a)에 의해 지지되어 설치된다. 태양전지(18)의 하부에는 지지대(19)가 측방으로 돌설되게 체결되고, 이 지지대의 끝단부에 보호갓(20)을 갖는 램프(22)가 설치되는 것으로, 이러한 가로등(10)은 조광이 요구되는 도로변이나 항만 또는 산간 등지에 설치된다.A control box 15 is installed at the upper part of the mother liquor 12 to control an electrical system of a street lamp, and a propeller 16 is installed at the upper end of the liquor 13 by wind. A wind generator 17 for generating power is installed, and a solar cell 18 for converting sunlight into electrical energy is supported and installed by a support 18a in the center portion. The lower part of the solar cell 18 is fastened so that the support 19 is laterally protruded, and a lamp 22 having a guard shade 20 is installed at the end of the support. It is installed at required roadsides, ports or mountains.
상기 풍력발전기(17)는 자지주(13)의 최상단에 위치하며 출력은 직류 14V 400W이상이며 전류는 최대 30A이하로써 프로펠러가 3.1m/sec이상의 바람에 의하여 회전할 때 유선형 몸통 내부의 영구자석 교류발전기에서 발전을 시작한다. 프로펠러는 탄소섬유로 이루어져 있으며 유선형 몸통 내부에 전압 조정기를 가지고 있어 축전지를 과충전으로 부터 보호할 수 있다.The wind generator 17 is located at the top of the magnetic pole 13, the output is DC 14V 400W or more and the current is up to 30A or less when the propeller rotates by wind of 3.1m / sec or more permanent magnet AC inside the streamlined body Start generating on the generator. The propeller is made of carbon fiber and has a voltage regulator inside the streamlined body to protect the battery from overcharging.
상기 태양전지(18)는 실리콘(N/P) 반도체로 이루어지며 실리콘, 갈륨비소, 카드뮴텔루르, 황화카드뮴, 인듐인 또는 이 것들을 복합한 것이 있으며, 태양광 중에서 황색과 녹색 사이의 파장을 흡수하며 전기에너지로 변환하여 사용한다. 태양전지(18)는 직류 16V 200W 이상, 전류는 직류 12.5A 이상으로 시중에 유통되는 단결정 또는 다결정 실리콘타입의 태양전지로 저철분 강화유리에 알루미늄 프레임을 갖는 구조의 50W 모듈을 4매 혹은 75W 모듈 3매를 사용한다.The solar cell 18 is made of a silicon (N / P) semiconductor, silicon, gallium arsenide, cadmium tellurium, cadmium sulfide, indium phosphorus or a combination of these, and absorbs the wavelength between yellow and green in sunlight It is converted to electric energy and used. The solar cell 18 is a single crystal or polycrystalline silicon type solar cell distributed in the market with DC 16V 200W or higher and DC 12.5A or higher. Four 50W modules having an aluminum frame in low iron tempered glass or a 75W module Use 3 sheets.
본 고안에 따른 지주(11) 모지주(12)와 자지주(13)를 플랜지(14)에 의해 결합하게 되는데, 상기 플랜지(14)는 상부와 하부로 분리된 구조를 볼트로 연결하며, 자지주(13)에는 풍력발전기(17)와 태양전지(18)가 각각 설치되고, 모지주(12)의 상부에는 가로등의 전기적인 시스템을 제어하기 위한 제어장치가 내장된 제어박스(15)가 설치면에 장착된다.The main pillar 12 and the main column 13 according to the present invention is coupled by the flange 14, the flange 14 is connected to the upper and lower structure by bolts, The pillar 13 is provided with a wind generator 17 and a solar cell 18, respectively, and a control box 15 having a built-in control device for controlling the electrical system of the street lamp is installed on the upper side of the mother liquor 12. Mounted on the surface.
상기 램프(22)는 자지주(13)로부터 수평으로 연장되는 지지대(19)의 단부에 설치된 소켓(21)에 전기적으로 결합되며, 램프(22)의 상방에는 보호갓(20)을 구비하여 램프(22)를 보호할 수 있도록 하고 있다.The lamp 22 is electrically coupled to the socket 21 installed at the end of the support 19 extending horizontally from the cock 13, the lamp 22 is provided with a protective shade 20 above the lamp (22) to protect.
본 고안에 따른 램프(22)는 자연광을 발생하여 빛으로 인한 식물의 성장을 방해하지 않는 태양빛에 근접한 파장을 나타내는 무전극램프를 사용한다. 그리고 램프(15)의 밝기는 50lux 이상으로 확보함이 바람직하다. 이는 지주(11)의 높이를 9m 또는 이 높이에 인접하는 높이로 설정하고 지주(11)에 설치된 램프의 높이를 6m 또는 이 높이에 인접하는 높이로 설정하면 램프(15)에서 방사되는 광원으로부터 지주(11)를 중심으로 반경 10m 거리의 피조면이 8~12lux 조도를 갖는 것으로서, 효율적인 가로등의 기능을 갖는다.Lamp 22 according to the present invention uses an electrodeless lamp showing a wavelength close to the sunlight does not interfere with the growth of plants due to light to generate natural light. In addition, the brightness of the lamp 15 is preferably secured to 50 lux or more. This is to set the height of the pillar 11 to 9m or the height adjacent to this and to set the height of the lamp installed on the pillar 11 to 6m or the height adjacent to this height from the light source radiated from the lamp 15. It has a radius of 10 m around the center of (11) and has a roughness of 8 to 12 lux, and has the function of an efficient street light.
상기 제어박스(15)는 모지주(12) 상부에 설치하되 덮개를 갖는 박스 내에 제어장치를 내장하고 있으며, 이 제어장치는 풍력발전기(17)와 태양전지(18)에서 생산되는 전기에너지를 축전하고, 축전된 전기를 이용하여 램프(22)를 점등시키게 된다.The control box 15 is installed on the upper side of the mother liquor 12, the control device is built in a box having a cover, the control device is to store the electrical energy produced by the wind power generator 17 and the solar cell 18 Then, the lamp 22 is turned on using the stored electricity.
도 2는 본 고안에 따른 가로등 제어장치의 전기적인 시스템을 보인 블록회로도이다. Figure 2 is a block circuit diagram showing an electrical system of the streetlight control apparatus according to the present invention.
도면을 참조하면, 부호를 30으로 표시한 제어장치는 전체시스템을 제어하는 제어수단 및 상기 태양전지(18)에서 출력되는 전류가 설정값 이하인 미세 전류인 경우 상기 미세 전류를 집전하고 일정량 충전될 경우 방전시켜 축전지로 충전시키는 미세전류 집전수단을 포함한다.Referring to the drawings, the control device indicated by the reference numeral 30 is a control means for controlling the entire system and when the current output from the solar cell 18 is a fine current of less than or equal to a set value when the current is collected and charged a certain amount And fine current collecting means for discharging to charge the battery.
상기 제어수단은 풍력발전기(17)와 태양전지(18)를 통해 생산되는 전기를 집전하는 축전지(31)와 축전지(31)에 집전된 전기를 제어하여 램프(22)에 공급되는 전원을 제어함과 동시에 상기 태양전지(18)에서 출력된 전압을 검출하여 일출과 일몰을 판단하고, 그 판단에 근거하여 램프(22)로 인가되는 전원을 제어하는 제어부(32)를 갖고, 상기 축전지(31)의 출력전압을 증폭하는 전원증폭부(33) 및 상기 전원증폭부의 후단에 설치되어 전원의 노이즐을 정류하는 필터부(34)를 포함한다.The control means controls the power supplied to the lamp 22 by controlling the electricity collected in the battery 31 and the battery 31 to collect electricity produced through the wind power generator 17 and the solar cell 18. At the same time, by detecting the voltage output from the solar cell 18 to determine the sunrise and sunset, and having a control unit 32 for controlling the power applied to the lamp 22 based on the determination, the storage battery 31 A power amplifier 33 for amplifying the output voltage of the filter and a filter 34 disposed at a rear end of the power amplifier, to rectify the noise of the power supply.
또한, 상기 제어장치(30)의 미세전류 집전수단은 태양광이 부족하여 그 출력 전압이 미세할 경우 그 미세 전류를 충전하는 충전콘덴서(35)를 갖고, 이 충전콘덴서(35)의 충전용량을 체크하여 설정값 이상일 경우 폐회로를 형성하고, 충전콘덴서(35)에 충전된 전기를 방전시켜 축전지(31)로 집전될 수 있도록 회로를 제어하는 펌핑충전부(36)를 포함한다. In addition, the microcurrent collecting means of the control device 30 has a charging capacitor 35 for charging the fine current when the output voltage is fine due to lack of sunlight, and the charging capacity of the charging capacitor 35 The pumping charging unit 36 controls the circuit to form a closed circuit and discharge the electricity charged in the charging capacitor 35 to be collected by the storage battery 31 when the value is greater than or equal to the set value.
상기 제어장치(30)는 제어부(32)에서 태양전지(18)의 출력전압의 크기를 검출하여 일몰과 일출을 판단한 후, 그 판단을 근거로 램프(22)로 인가되는 전원을 제어하게 된다. 즉, 태양전지(18)의 출력전압이 설정값 이하일 경우에는 일몰로 판단하여 축전지(31)에 충전된 전기를 램프(22)측으로 인가하고, 반대로, 태양전지(18)의 출력전압이 설정값 이상일 경우에는 일출로 판단하여 태양전지(18)와 풍력발전기(17)에서 생성된 전기를 축전지(31)에 충전되게 하는 제어동작을 행하게 된다.The control device 30 determines the sunset and sunrise by detecting the magnitude of the output voltage of the solar cell 18 in the control unit 32, and then controls the power applied to the lamp 22 based on the determination. That is, when the output voltage of the solar cell 18 is less than or equal to the set value, it is determined as sunset and the electricity charged in the storage battery 31 is applied to the lamp 22 side. On the contrary, the output voltage of the solar cell 18 is set to the set value. In the case of abnormality, it is determined that the sunrise is to perform the control operation to charge the electricity generated in the solar cell 18 and the wind power generator 17 to the storage battery 31.
상기 제어부(32)는 일출과 일몰을 태양전지(12)로부터 출력되는 전압을 검출하여 설정값과 비교 판단하게 되는데, 본 고안은 일출과 일몰을 판단하기 위한 설정값으로 태양전지(18)의 출력전압을 2.5V하여 설정하였다. The control unit 32 detects the voltage output from the solar cell 12 and compares the sunrise and sunset with the set value, the present invention is the output value of the solar cell 18 as a set value for determining the sunrise and sunset The voltage was set at 2.5V.
즉, 제어부(32)는 태양전지(12)의 출력전압이 2.5V 이상으로 검출될 경우 일출로 판단하고, 그 검출전압이 2.5V 이하일 경우 일몰신호로 판단하게 되지만 이러한 설정값은 가로등이 설치되는 주변 상황을 고려하여 일출과 일몰에 따른 태양에너지를 통해 얻을 수 있는 일반적인 평균값으로 그 설정값을 조절할 수 있다.That is, when the output voltage of the solar cell 12 is detected to be 2.5V or more, the controller 32 determines to be sunrise, and when the detected voltage is 2.5V or less, it is determined to be a sunset signal. Considering the surroundings, you can adjust the set point to the average value you can get from solar energy at sunrise and sunset.
예를 들면, 가로등이 도심지에 설치될 경우 태양전지(18)의 그 기준값을 하향 조정하고, 반대로 산간이나 항만등에 설치될 경우 태양전지(18)의 기준값을 상향 조정하여 램프(22)의 점등 시간을 조절할 수 있다.For example, when a street lamp is installed in a downtown area, the reference value of the solar cell 18 is adjusted downward, and when the lamp is installed in a mountain or a harbor, the reference value of the solar cell 18 is adjusted upward to adjust the lighting time of the lamp 22. Can be adjusted.
이와 같이 태양전지(18)의 출력전압에 대한 설정값이 결정된 상태에서 제어부(32)는 태양전지(12)의 발전전압이 2.5V 이상일 경우 일출로 판단하여 태양전지(12)와 풍력발전기(17)에서 생성된 전력을 축전지(21)에 충전하고, 2.5V 이하일 경우에는 일몰로 판단하여 축전지(21)에 충전된 전력을 램프제어부(22)로 회로를 절환하여 공급한다.As described above, when the set value of the output voltage of the solar cell 18 is determined, the controller 32 determines that the generated voltage of the solar cell 12 is 2.5V or more and determines that the solar cell 12 and the wind power generator 17 are sunrise. The power generated in the) is charged to the battery 21, and when it is 2.5V or less, it is determined that the sunset is supplied to the lamp control unit 22 by switching the circuit to the power charged in the battery 21.
본 고안은 비상시를 대비한 별도의 스위칭부(37)를 포함하고 있다. 이 스위칭부(37)는 태양전지(12)의 출력전압이 설정값인 2.5V보다 큰, 즉 대낮에도 스위치를 조작하여 축전지(21)의 전력을 방출하거나, 설정값이 2.5V 이하인, 즉 밤에도 스위치를 조작하여 축전지(21)의 전력방출을 차단할 수 있다.The present invention includes a separate switching unit 37 for emergency. The switching unit 37 emits power of the storage battery 21 by operating a switch even when the output voltage of the solar cell 12 is greater than 2.5 V, that is, a setting value, or at a setting value of 2.5 V or less, that is, at night. Edo switch operation can be cut off the power discharge of the battery 21.
더욱이 본 고안은 일몰후에 태양전지(18)로부터 생성되는 미세한 전기에너지를 집전하기 위해 충전콘덴서(35) 및 펌핑충전부(36)가 제어부(32)와 병렬로 연결되게 설계한다.Furthermore, the present invention is designed such that the charging capacitor 35 and the pumping and charging unit 36 are connected in parallel with the control unit 32 to collect fine electric energy generated from the solar cell 18 after sunset.
상기 충전콘덴서(35)는 날씨가 흐리거나, 우천시 등 일사량이 부족한 날에 발전되는 소량의 발전전류를 저장하게 되며, 상기 펌핑충전부(36)는 충전콘덴서(35)에 저장된 전류가 일정전류 이상값이 될 때까지 개회로를 형성하고, 반대로 충전콘덴서(35)에 저장된 전류가 일정전류 이상값이 될 경우 폐회로를 형성하여 방전이 이루어질 수 있도록 함으로써 충전콘덴서(35)의 방전전류를 축전기(31)에 저장시키는 효율적인 충전이 가능하도록 하고 있다.The charging capacitor 35 stores a small amount of generated current generated on a day when the weather is cloudy or when rain is insufficient, such as when raining, the pumping charger 36 has a current stored in the charging capacitor 35 at a predetermined current or more. The open circuit is formed until this time, and conversely, when the current stored in the charging capacitor 35 becomes a constant current or higher value, a closed circuit is formed to allow discharge to occur, thereby accumulating the discharge current of the charging capacitor 35 by the capacitor 31. It is possible to efficiently charge the storage.
이와 같이 태양전지(18)와 풍력발전기(17)를 통해 얻어지는 전기에너지는 제어부(32)의 제어하에 전원증폭부(33)를 통해 일정 전압이상으로 증폭되어 램프(22)를 점등하거나 또는 축전지(31)에 충전중일 경우에는 소등 상태를 유지하게 된다. In this way, the electrical energy obtained through the solar cell 18 and the wind power generator 17 is amplified to a predetermined voltage or more through the power amplifier 33 under the control of the controller 32 to light the lamp 22 or to store the battery ( 31), the light is off when charging.
상기 전원증폭부(33)는 제어부(32)의 제어하에 축전지(21)에 저장된 DC 12V를 공급받게 되는데, 이 전원증폭부(33)는 PWM(Pulse Width Modulation)방식으로 변조된 신호를 증폭하여 변압기에 인가시키고 이것을 DC 290~330V로 변환시키게 되며, 이렇게 변환된 전원은 필터부(34)에 의해 전원의 노이즈(noise)가 제거된 상태로 램프(22)에 공급된다.The power amplifier 33 receives a DC 12V stored in the storage battery 21 under the control of the controller 32. The power amplifier 33 amplifies a signal modulated by a pulse width modulation (PWM) method. It is applied to the transformer and converted to DC 290 ~ 330V, the converted power is supplied to the lamp 22 in a state in which the noise of the power supply (noise) by the filter unit 34 is removed.
이와 같이 본 고안은 발전량이 200W인 태양전지(18)나, 발전량이 400W인 풍력발전기(17)로부터 전력을 공급받아 램프(22)를 50lux 이상의 조도를 가지게 되며, 또한 제어부(32)는 태양전지(18)의 출력전압에 의해 작동되는 단일경로를 이루게 된다.As described above, the present invention receives power from a solar cell 18 having a power generation amount of 200 W or a wind power generator 17 having a power generation amount of 400 W, so that the lamp 22 has an illuminance of 50 lux or more, and the control unit 32 has a solar cell. A single path operated by the output voltage of (18) is achieved.
즉, 제어장치(30)의 제어부(32)는 태양전지(18)와 풍력발전기(17)를 통해 얻어지는 전력을 축전지(31)에 저장하거나 방출시키는 조절 장치로 햇빛이 비추는 시간대나 날씨에 따라 조정이 가능하다. 이러한 제어부(32)는 태양전지(18)가 발전시키는 전압을 검출하여 2.5V 이상일 경우 일출로 판단하여 전원증폭부(33)로의 전원을 차단하여 램프(22)를 소등상태로 유지하고 축전지(31)에 전력을 저장시키게 되며, 태양전지(12)로부터 검출된 전원이 2.5V 이하일 경우 일몰로 판단하여 축전지(31)에 충전된 전력을 방출하여 전원증폭부(33)를 통해 증폭된 전원을 이용하여 램프(22)를 점등시키게 된다.That is, the control unit 32 of the control device 30 is a control device for storing or discharging the electric power obtained through the solar cell 18 and the wind power generator 17 in the storage battery 31 and adjusting it according to the time of day or weather in which sunlight shines. This is possible. The control unit 32 detects the voltage generated by the solar cell 18 and determines that it is sunrise when the voltage is more than 2.5V and cuts off the power to the power amplifier 33 to maintain the lamp 22 in an unlit state and accumulate the battery 31. ) To store power, and when the power detected from the solar cell 12 is 2.5V or less, it is determined as sunset and releases the power charged in the battery 31 to use the power amplified by the power amplifier 33. The lamp 22 is turned on.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 가로등은 태양전지 및 풍력발전기로부터 계절별 또는 날씨별로 상호 보완적인 역할을 통해 전기에너지를 얻을 수 있도록 함으로서 가로등에 안정적으로 전력공급이 가능하며, 일사량이 많지만 장마 등에 의해 장기간 전력을 생산하지 못하는 여름이나 또는 일사량은 적지만 풍력에 의해 전력을 생산하는 겨울철 등 사계절 모두 효율적으로 자연에너지를 이용하므로 전력생산을 위한 전력요금이 배제된 상태에서 가로등을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 그 구조가 간단하여 설치 및 이동이 용이하고, 비용절감의 효과도 기대된다. As described above, the street lamp of the present invention is capable of stably supplying power to the street lamp by providing complementary roles from solar cells and wind power generators according to seasons or weather conditions. It is not only possible to maintain street lamps without power bills for power generation, because it uses natural energy efficiently in all seasons such as summer that does not produce electricity for a long time or winter season that generates electricity by wind. Its simple structure makes it easy to install and move, and cost reduction effects are also expected.
도 1은 본 고안의 다목적 태양전지 가로등을 보인 외형도,1 is an external view showing a multi-purpose solar cell street light of the present invention,
도 2는 본 고안의 가로등을 제어하기 위한 제어장치를 보인 블록회로도.Figure 2 is a block circuit diagram showing a control device for controlling the street light of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10;가로등 11;지주10; side street 11; holding
14;플랜지 17;풍력발전기14; flange 17; wind power generator
18;태양전지 22;램프18; solar cell 22; lamp
30;제어장치 31;축전지30; controller 31; battery
32;제어부 33;전원증폭부32; controller 33; power amplifier
34;필터부 35;충전콘덴서34; filter unit 35; charging capacitor
36;펌핑충전부 37;스위칭부36; pumping charging part 37; switching part
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| KR20-2004-0035296U KR200379202Y1 (en) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Streetlight and Power Control Device Thereof Using the Light of the Sun/Wind Velocity |
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ID=43680876
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| KR101024360B1 (en) * | 2009-05-29 | 2011-03-23 | 주식회사 신성씨에스 | Apparatus and control method for photovoltaic module controller |
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2004
- 2004-12-13 KR KR20-2004-0035296U patent/KR200379202Y1/en not_active IP Right Cessation
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