KR20110026849A - 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등 - Google Patents

태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 집열판의 지향각이 태양의 이동을 추적하는 것이 가능한 태양광 충전장치에 관련된다. 또한 본 발명은 이와 같은 충전 장치가 적용된 가로등에 관련되며, 충전된 전기를 교류전류로 바꾸어 전기자동차에 충전을 가능하도록 하는 가로등에 관한 것이다. 이에, 본 발명의 목적은 태양에너지를 이용하여 태양의 일출시점에서 일몰시점까지 태양의 궤도를 따라 회전되면서 태양에너지를 최대한 집열하여 많은 전기에너지를 확보함에 따라 태양의 일몰시점에서 가로등을 오랫동안 전등할 수 있도록 하며 낮이나 밤의 중간에는 태양열을 충전하여 추척해 두었다가 지나가는 전기자동차에 전기가 다 달았을 경우 가로등의 전원출력부에서 교류전류를 플러그가 있는 전선에 흐르게 하여 자동차의 콘센트에 연결하여 충전할 수 있도록 하는 것을 제공하는 데에 있다.
나아가 본 발명은 유지보수가 어렵지 않고 전기를 축척하여 사용하기 때문에 전력을 아낄 수 있으며 충전 효율을 측정하여 집전 판을 구동하거나 또는 설정 가능한 타이머에서 일정 간격으로 출력되는 신호를 이용하여 구동되도록 하는 것을 제공하는데 있다.
태양광, 전기자동차, 충전, 가로등

Description

태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등 {lemp having solar beam - charge with filling up pluger for electronic car }
본 발명은 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 집열판의 지향각이 태양의 이동을 추적하는 것이 가능한 태양광 충전장치에 관련된다. 또한 본 발명은 이와 같은 충전 장치가 적용된 가로등에 관련되며, 충전된 전기를 교류전류로 바꾸어 전기자동차에 충전을 가능하도록 하는 가로등에 관한 것이다.
가로등은 도로나 공원 등에 많이 설치되어 있는데 가로등의 불빛은 발전소의 전력을 받아서 사용하는 것이 대부분이다. 매번 발전소에서 받아오면 가로등의 수가 많기 때문에 전력 손실이 크게 되는 것이 불편하고 아깝다.
따라서, 가로등의 전력을 다른 대체에너지를 이용하여 발전소의 전력을 아끼면서 충전까지 가로등 자체적으로 전력을 저장할 수 있었으면 한다.
이제 시대도 바뀌고 차의 형태나 사용하는 원료도 바뀌는데 전기자동차가 점점 많이 생산되고 대중화가 될 것으로 여겨지고 있다.
전기자동차의 전력을 충전하는 것은 보통의 가정에서 사용하는 220V로 사용 이 가능하다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 안출한 것으로 그 목적은 태양에너지를 이용하여 태양의 일출시점에서 일몰시점까지 태양의 궤도를 따라 회전되면서 태양에너지를 최대한 집열하여 많은 전기에너지를 확보함에 따라 태양의 일몰시점에서 가로등을 오랫동안 전등할 수 있도록 하며 낮이나 밤의 중간에는 태양열을 충전하여 추척해 두었다가 지나가는 전기자동차에 전기가 다 달았을 경우 가로등의 전원출력부에서 교류전류를 플러그가 있는 전선에 흐르게 하여 자동차의 콘센트에 연결하여 충전할 수 있도록 하는 것을 제공하는 데에 있다.
나아가 본 발명은 유지보수가 어렵지 않고 전기를 축척하여 사용하기 때문에 전력을 아낄 수 있으며 충전 효율을 측정하여 집전 판을 구동하거나 또는 설정 가능한 타이머에서 일정 간격으로 출력되는 신호를 이용하여 구동되도록 하는 것을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가로등은, 가로등의 지주대에 형성하는 콘트롤 박스와 상기 콘트롤 박스의 상단부의 홈이 파여진 기둥을 형성하여 회전할 수 있도록 결합 되는 회전 봉을 포함하는 회전 부와, 상기 회전 봉의 하단에는 연동기어를 형성하며 연동기어와 맞물리도록 모터와 감속기에 의해 구동되는 구동기어를 상기 콘트롤 박스에 내장하는 구동부와, 상기 회전 부에 형성되는 집전 판에 출력된 전력을 검출하여 충전 가능한 레벨일 경우 충전 전력으로 변환하는 충 전제어부와, 상기 충전제어부의 출력 전력에 의하여 충전되는 배터리와, 상기 배터리의 출력을 교류전류로 변환하는 인버터와, 상기 인버터로 변환된 교류전류를 플러그로 이동시키는 전원출력부와, 상기 플러그로 이동한 교류전류를 자동차의 전원을 충전할 수 있도록 하는 콘센트를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명은 태양의 궤도를 따라 집전 판 또한 같은 궤도상으로 회전되어 최대한의 태양에너지를 집연 할 수 있도록 하여, 많은 양의 전기 에너지를 충전하여 가로등으로 공급할 수 있다. 또한 태양열로 충전한 전력을 이용하여 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있으며, 가정에서 사용하는 플러그를 사용하기 때문에 지나가다 PMP나 여러 가전제품들의 배터리가 없을 경우 충전하여 사용할 수 있도록 공급할 수 있다.
또한 고속도로를 달리다 보면 전기자동차는 길을 가던 도중 배터리 부족으로 멈춰버리게 되면 자동차를 다시 충전해야하는데 길을 가던 도중에 휴게소가 없거나 하면 따로 충전을 할 수 없기 때문에 가로등에 전기를 충전할 수 있도록 하여 따로 휴게소로 가서 충전을 할 필요가 없게 된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등은 가로등의 지주대에 형성하는 콘트롤 박스와
상기 콘트롤 박스의 상단부 홈이 파여진 기둥을 형성하여 상기 콘트롤 박스가 외형이 둥글게 되어 회전할 수 있도록 결합 되는 회전 봉을 포함하는 회전부가 설치되어 있고 상기 회전 봉의 하단에는 연동기어를 형성하며 연동기어와 맞물리도록 하여 모터와 감속기에 의해 구동되는 구동기어를 상기 콘트롤 박스에 내장하는 구동부와, 상기 회전 부에 형성되는 집전 판에 출력된 전력을 검출하여 충전 가능한 레벨일 경우 충전 전력으로 변환하는 충전제어부와, 상기 충전제어부의 출력 전력에 의하여 충전되는 배터리와, 상기 배터리의 출력을 교류전류로 변환하는 인버터와, 상기 인버터로 변환된 교류전류를 플러그로 이동시키는 전원출력부와, 상기 플러그로 이동한 교류전류를 자동차의 전원을 충전할 수 있도록 하는 콘센트와, 상기 충전 장치가 상기 집전 판에 비해 크기와 용량이 작은 제 1 검출 집전 판과, 상기 제 1 검출 집전 판과 실질적으로 동일한 용량이며, 이에 대해 집전 판의 회전방향으로 회전된 방향으로 설치되는 제 2 검출 집전 판과, 상기 제 1 검출 집전 판 및 제 2 검출 집전 판의 집전량을 비교하여 집전량의 소정 치 이상 높을 경우에 상기 구동부의 모터를 구동하는 제어신호를 출력하는 모터 제어부와, 소정 시간 간격으고 제어 신호를 출력하는 타이머와, 상기 타이머의 제어신호에 따라 소정 시간 간격으로 상기 집전 판이 일정한 각도로 회전할 수 있도록 모터를 구동하며 제어신호를 출력하는 회전 제어부와, 상기 모터 제어부가 조도를 검출하는 조도센서와, 상기 조도센서의 조도를 검출하여 일정 이하의 조도에서 상기 집전 판을 초기 위치로 되돌리는 제어신호를 출력하는 조도 검출부와, 상기 인버터에서 변환된 교류전류를 전원출력부로 인하여 플러그로 통하는 전선을 이용하여 자동차의 콘센트에 상기 플러그를 연결하여 충전할 수 있도록 한다.
더 나아가 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전하는 구성을 도시한 블록도이다.
집전 판(32)에서 솔라셀에 충전된 전력은 충전 제어부(110)에서 모아 진다. 충전 제어부(110)는 충전된 전압이 소정 치 이상일 경우에 적절한 충전 전류 및 전압으로 조정하여 배터리(130)로 인가한다. 충전 전압이 배터리(130)의 정격 충전 전압, 예를 들어 12V 이상인 경우에 12V로 클리핑 되어 배터리(130)로 인가된다. 배터리(130)에 충전된 직류 전원은 인버터(150)에서 교류로 변환되어 외부로 공급된다.
상기 집전 판(32)은 모터(42)에 의해 구동된다. 본 실시 예에 있어서, 모터의 회전은 타이머(62)에 의해 주로 제어된다. 상기 타이머(62)는 주기적으로 펄스를 출력하며, 회전 제어부(60)는 이 펄스 열에 의해 집전 판(32)이 소정 각도만큼 회전하도록 모터(42)를 구동한다. 예를 들어 2 시간마다 15도씩 회전할 경우 10시간 동안 대략 80도 정도를 회전할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 유리한 양상에 따라 조도 센서(82)는 조도를 검출하여 충전이 불가능한 야간 시간을 검출한다. 조도 검출부(80)는 조도를 검출하여 야간이 되면 회전 제어부(60)로 하여금 집전판(32)이 초기 위치로 돌아가도록 제어 신호를 출력하여 인버터로 인하여 교류전류를 생산하도록 한다.
한편, 생산된 교류전류를 이동할 수 있는 전원출력부로 인하여 출력할 수 있도록 하고 전기자동차에 배터리를 상기 전원출력부로 출력된 전력을 받아 충전이 가능하도록 한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전하는 구 성을 도시한 블록도이다.
제 1 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
본 실시예는 집전되는 효율을 측정하여 집전판을 이동시키는 것이 더 효율적이라고 판단되면 집전판을 구동한다. 이를 위해 집전판(32)과 지향각이 동일하게 설치되고 상기 집전판(32)에 비해 크기와 용량이 매우 적은 제 1 검출 집전판(90)과, 제 1 검출 집전판(90)과 실질적으로 동일한 용량이며, 이에 대해 집전판(32)의 회전방향으로 소정각도 회전된 방향으로 설치되는 제 2 검출 집전판(91)을 가진 검출용 집전판을 포함한다. 한편, 생산된 교류전류를 이동할 수 있는 전원출력부로 인하여 출력할 수 있도록 하고 전기자동차에 배터리를 상기 전원출력부로 출력된 전력을 받아 충전이 가능하도록 한다.
마지막으로 태양광 충전을 이용하여 전기자동차충전이 가능한 가로등에서 배터리가 다되어 가는 전기자동차를 충전할 경우 무료로 사용하게 되면 모든 사람들이 가로등에서 전력을 충전을 하려 할 것이다. 따라서, 상기 가로등에서 전력을 충전하기 위해서 돈을 넣어서 가로등의 전력을 사용하는 비를 낼 수 있도록 하거나 카드를 사용할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예의 외관을 나타낸 개략도
도 2는 본 발명의 사용 상태를 나타낸 요부도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전하는 구성을 도시한 블록도
도 4는 본 발명의 또 다른 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전하는 구성을 도시한 블록도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 가로등 1a : 지주대
10 : 콘트롤 박스 11 : 기둥부
12 : 지지판 20 : 모터제어부
30 : 회전부 32 : 집전판
34 : 연동기어 35 : 회전봉
40 : 구동부 42 : 모터
45 : 구동기어 44 : 감속기
50 : 전원공급부 52 : 배터리
54 : 전원출력부 56 : 전선
58 : 플러그 60 : 회전제어부
62 : 타이머 70 : 복원제어부
80 : 조도검출부 82 : 조도센서
200 : 자동차 210 : 콘센트

Claims (4)

  1. 가로등의 지주대에 형성하는 콘트롤 박스와
    상기 콘트롤 박스의 상단부의 홈이 파여진 기둥을 형성하여 회전할 수 있도록 결합 되는 회전 봉을 포함하는 회전 부와,
    상기 회전 봉의 하단에는 연동기어를 형성하며 연동기어와 맞물리도록 모터와 감속기에 의해 구동되는 구동기어를 상기 콘트롤 박스에 내장하는 구동부와,
    상기 회전 부에 형성되는 집전 판에 출력된 전력을 검출하여 충전 가능한 레벨일 경우 충전 전력으로 변환하는 충전제어부와,
    상기 충전제어부의 출력 전력에 의하여 충전되는 배터리와,
    상기 배터리의 출력을 교류전류로 변환하는 인버터와,
    상기 인버터로 변환된 교류전류를 플러그로 이동시키는 전원출력부와,
    상기 플러그로 이동한 교류전류를 자동차의 전원을 충전할 수 있도록 하는 콘센트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전 장치가 상기 집전 판에 비해 크기와 용량이 작은 제 1 검출 집전 판과
    상기 제 1 검출 집전 판과 실질적으로 동일한 용량이며, 이에 대해 집전 판 의 회전방향으로 회전된 방향으로 설치되는 제 2 검출 집전 판과
    상기 제 1 검출 집전 판 및 제 2 검출 집전 판의 집전량을 비교하여 집전량의 소정 치 이상 높을 경우에 상기 구동부의 모터를 구동하는 제어신호를 출력하는 모터 제어부와,
    소정 시간 간격으로 제어 신호를 출력하는 타이머와,
    상기 타이머의 제어신호에 따라 소정 시간 간격으로 상기 집전 판이 일정한 각도로 회전할 수 있도록 모터를 구동하며 제어신호를 출력하는 회전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 모터 제어부가 조도를 검출하는 조도센서와,
    상기 조도센서의 조도를 검출하여 일정 이하의 조도에서 상기 집전 판을 초기 위치로 되돌리는 제어신호를 출력하는 조도 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터에서 변환된 교류전류를 전원출력부로 인하여 플러그로 통하는 전선을 이용하여 자동차의 콘센트에 상기 플러그를 연결하여 충전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전을 이용하여 전기자동차 충전이 가능한 가로등
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