KR20110038841A - 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치 - Google Patents

태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치 Download PDF

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Abstract

태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치가 제공된다.
태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치는, 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상인지를 판단하는 비교부; 상기 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상이면, 상기 태양전지로부터 전압을 공급받아, 부하에 공급되는 배터리의 충전전압을 조절하는 충전부; 및 상기 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 미만이면, 상용전원을 상기 부하에 공급하는 상용전원 공급부;를 포함하고, 상기 비교부, 충전부, 상용전원 공급부는 Xscale 기반의 제어수단인 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 제공한다.
태양광 발전전원, 상용전원, 배터리, 충전전압, 전원공급

Description

태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치{Power source supply control apparatus for supplying power source of solar light power generation and commercial power source}
본 발명은 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치에 관한 것으로, 특히 전력소모를 줄이면서 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급할 수 있는 전원공급 제어장치에 관한 것이다.
태양광 발전전원 및 상용전원을 이용하여 부하(버스관제시스템)에 전원을 공급하는 장치에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치는, 충전 컨트롤러(20), 배터리(30), AC/DC 컨버터 (50), DC 선택기(60)를 포함하고, 태양광 발전전원 또는 상용전원을 이용하여 PC 기반의 버스관제시스템(Bus Information System, BIS, 70)에 전원을 공급한다.
태양광 발전전원을 이용하는 경우에는 태양전지(10), 충전 컨트롤러(20), 배 터리(30), DC 선택기(60)가 동작하여 버스관제시스템(70)에 전원을 공급한다. 그리고, 상용전원을 이용하는 경우에는 AC/DC 컨버터(50), DC 선택기(60)가 동작하여 버스관제시스템(70)에 전원을 공급한다.
즉, 낮과 같은 때에는 태양전지(10)의 태양광 발전을 이용할 수 있는데, 이때 발전된 전원을 충전 컨트롤러(20)에 의해 배터리(30)에 충전하고, 배터리(30)에 충전된 전원을 DC 선택기(60)에서 선택하여 버스관제시스템(70)에 공급한다. 그리고, 배터리(30)에 충전된 전원으로부터 버스관제시스템(70)에 전원을 공급할 수 없는 경우에는 AC 220V와 같은 상용전원을 AC/DC 컨버터(50)에서 직류전원으로 변환하고, DC 선택기(60)에서 직류전원을 선택하여 버스관제시스템(70)에 공급한다.
상술한 바와 같은 전원공급 제어장치는 충전 컨트롤러(20), AC/DC 컨버터 (50), DC 선택기(60)가 각각 PC 기반의 환경으로 구성되어 있을 뿐만 아니라, 하나의 보드에 일체화되거나 하나의 칩에 일체화되어 구성되어 있지 못하기 때문에 많은 양의 전력을 소비하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 측면은, 태양전지나 상용전원으로부터 공급된 전력의 소비를 줄일 수 있는 전원공급 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은, 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상인지를 판단하는 비교부; 상기 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상이면, 상기 태양전지로부터 전압을 공급받아, 부하에 공급되는 배터리의 충전전압을 조절하는 충전부; 및 상기 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 미만이면, 상용전원을 상기 부하에 공급하는 상용전원 공급부;를 포함하고, 상기 비교부, 충전부, 상용전원 공급부는 Xscale 기반의 제어수단인 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 비교부, 충전부 및 상용전원 공급부는 하나의 보드에 일체화되거나 하나의 칩 형태로 일체화되어 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 부하는 Xscale 기반의 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 Xscale 기반의 단말기는 다수의 버스에 구비된 GPS 단말기와 버스정보 데이터를 송수신하는 단말기인 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 태양전지나 상용전원으로부터 공급된 전력의 소비를 줄일 수 있는 전원공급 제어장치를 제공함으로써, 많은 양의 전력을 필요로 하는 부하에도 적은 양의 전력을 소비하면서 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치는, 제어부(300)와 배터리(400)를 포함하고, 태양광 발전전원 또는 상용전원을 이용하여 버스관제시스템(500)에 전원을 공급한다.
태양광 발전전원을 이용하는 경우에는 태양전지(100), 제어부(300), 배터리 (400)가 동작하여 버스관제시스템(500)에 전원을 공급한다. 그리고, 상용전원을 이용하는 경우에는 제어부(300)가 동작하여 버스관제시스템(500)에 전원을 공급한다.
즉, 낮과 같은 때에는 태양전지(100)의 태양광 발전을 이용할 수 있는데, 이 때 발전된 전원을 제어부(300)에 의해 배터리(400)에 충전하고, 배터리(400)에 충전된 전원을 버스관제시스템(500)에 공급한다. 그리고, 밤과 같이 배터리(400)에 충전된 전원으로부터 버스관제시스템(500)에 전원을 공급할 수 없는 경우에는 AC 220V와 같은 상용전원을 제어부(300)에서 직류전원으로 변환하여 버스관제시스템(500)에 공급한다.
상기 제어부(300)는 비교부(310), 충전부(320), 상용전원 공급부(330)를 포함하는데, 이들 각각에 대하여 살펴보기로 한다.
비교부(310)는 태양전지(100)로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상인지를 판단한다. 낮과 같이 태양전지(100)의 태양광 발전을 이용할 수 있는 경우에는 태양전지(100)로부터 출력되는 전압이 높아 배터리(400)의 전압 충전량이 많게 되는데, 이때 태양전지(100)로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상이면 버스관제시스템(500)를 동작시킬 수 있는 전압을 공급할 수 있다.
충전부(320)는 태양전지(100)로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상이면, 태양전지(100)로부터 전압을 공급받아, 버스관제시스템(500)에 공급되는 배터리(400)의 충전전압을 배터리(400)의 주위온도에 따라 조절한다.
상용전원 공급부(330)는 태양전지(100)로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 미만이면, 상용전원(200)을 버스관제시스템(500)에 공급한다. 밤과 같이 태양전지(100)의 태양광 발전을 이용할 수 없는 경우에는 태양전지(100)로부터 출력되는 전압이 없어 배터리(400)의 전압 충전량이 적어 부하(500)에 전원을 공급할 수 없 게 되므로, 이때는 상용전원 공급부(330)가 비교부(310)로부터 전원공급명령을 수신하여 상용전원(200)을 공급받아 버스관제시스템(500)을 동작시킬 수 있는 전압을 공급할 수 있다.
비교부(310), 충전부(320) 및 상용전원 공급부(330)는 Xscale 기반의 제어수단으로써, 하나의 보드에 일체화되거나 하나의 칩 형태로 일체화되어 구성되는데, 태양광 발전을 이용하여 버스관제시스템(500)에 전원을 공급할 수 있는지의 여부와 관계없이 안정적인 전원공급을 가능하게 할 수 있다. 이때, 하나의 보드에 일체화되거나 하나의 칩 형태로 일체화되어 구성되는 과정에서 사용되는 CPU로는 XScale 기반의 CPU가 사용된다. XScale은 CPU의 일종으로, 저전력을 소비하기 때문에 일반적으로 PDA, 블렉베리 단말기, 이동전화, 휴대기기용에 내장되어 사용되고 있다.
Xscale 기반의 CPU와 관련하여, Xscale 기반의 CPU는 종래의 PC 기반의 CPU에 비하여 소비전력이 현저히 작아 같은 전력을 공급받았다고 하더라도 같은 부하에 많은 양의 전력을 공급할 수 있으므로, 비교부(310), 충전부(320) 및 상용전원 공급부(330)를 Xscale 기반의 CPU로 구성하면 소비전력을 현저히 줄일 수 있다.
또한, 비교부(310), 충전부(320) 및 상용전원 공급부(330)를 하나의 보드에 일체화하거나 하나의 칩 형태로 일체화하여 구성하면, 종래에 일체화하지 않게 구성한 경우에 비하여 소비전력을 현저히 줄일 수 있다.
더불어, 비교부(310), 충전부(320) 및 상용전원 공급부(330)를 Xscale 기반의 CPU로 구성함과 동시에, 하나의 보드에 일체화하거나 하나의 칩 형태로 일체화하여 구성하면, 소비전력을 더욱 현저히 줄일 수 있다.
한편, 본 발명에서 부하로 사용된 버스관제시스템(500)은 버스의 운영체계를 정보화하여 시민들에게 버스의 운행상황, 노선정보, 환승정보, 배차간격, 차량위치, 안내방송 등의 운행정보를 제공하여 이용자의 편익을 증진하고, 운송회사에는 차량관리, 운행이력, 카드단말기 결제현황 등의 정보를 제공함으로써 업무효율을 향상시킨다.
하기 도 3 및 도 4를 참고하면, 버스관제시스템(500)에 있어서의 버스정보데이터 전송방법을 살펴볼 수 있다. 버스정보데이터를 전송하는 수단에 따라 전용 근거리 통신을 이용한 버스관제시스템(500)과 사업자 망을 이용한 버스관제시스템(500)으로 구분하여 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 전용 근거리 통신을 이용한 버스관제시스템을 나타내는 개략도이다. 도 3을 참조하면, 전용 근거리 통신(DSRC; Dedicated Short Range Communication)을 이용한 버스관제시스템은, 차량단말기를 각 버스(601, 602, 603)에 탑재하는 한편, 도로변에 일정한 간격으로 노변기지국(604, 605, 606)을 설치하여 차량단말기와 노변기지국(604, 605, 606) 간의 버스정보데이터를 무선으로 전송하는 방식이다.
통신가능구역(coverage)은 통상 100m 이하이고, 좁은 무선 셀 지역에서 Point to Point 또는 Point to Multi-Point 통신방식을 이용하는데, 차량단말기를 탑재한 버스(601, 602, 603)가 특정한 위치에 있는 노변기지국(604, 605, 605)의 커버리지 내로 진입하여 차량단말기가 발신하는 운행정보를 노변기지국(604, 605, 606)이 수신하면 수신된 버스(601, 602, 603)의 운행정보와 함께 노변기지국(604, 605, 606)의 위치에 따라 종합사령실(608)에서 단말기를 통하여 버스(601, 602, 603)의 위치정보를 파악하여 버스(601, 602, 603)를 관제할 수 있음과 아울러 차량단말기가 노변기지국(604, 605, 606)으로부터 위치정보를 수신하여 버스 내 노선안내방송 등을 할 수 있다.
정류장 안내 단말기(607)는 전용망을 통하여 종합사령실(608)의 단말기로부터 버스(601, 602, 603)의 위치정보를 수신하여 디스플레이한다.
도 4는 본 발명에 따른 사업자 망을 이용한 버스관제시스템을 나타내는 개략도이다. 도 4를 참조하면, 사업자 망(CDMA, 무선호출망 등)을 이용한 버스관제시스템은, GPS 수신기(Global Positioning System)를 각 버스(609, 610)에 탑재하는 한편, GPS 수신기로부터 수집된 버스(609, 610)의 위치정보와 함께 기타 차량운행에 관한 버스정보를 기존의 CDMA(Code Division Multiple Access)와 같은 사업자 통신망을 이용하여 종합사령실(612)의 단말기로 전송하는 것을 알 수 있다.
GPS 수신기를 이용함에 따라 보다 정확한 위치정보를 수집하여 향상된 서비스(노선안내방송, 배차간격안내 등)를 제공할 수 있음과 아울러, CDMA와 같이 이미 운영되고 있는 사업자 망을 이용하여 버스정보데이터를 전송함으로써 별도의 기지국을 구축할 필요가 없을 뿐만 아니라, 여러 버스의 운행정보 및 위치정보 등을 단일 채널을 통하여 동일 시간에 종합사령실(612)의 단말기로 전송할 수 있다.
버스(609, 610) 내 단말기(611)는 버스의 위치정보 및 운행상태를 표시하고, 버스회사(613)는 단말기를 통하여 실시간 버스정보 및 운행이력 데이터를 종합사령실(612)의 단말기로부터 수신한다.
또한, 사용자는 단말기를 통하여 유선 인터넷, 무선 인터넷, ARS를 통하여 종합사령실(612)의 단말기로부터 실시간 버스정보, 노선정보, 환승정보를 수신한다.
본 발명에 따른 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치는, Xscale 기반의 CPU가 사용되고, 하나의 보드에 일체화되거나 하나의 칩 형태로 일체화되어 구성되어 부하가 어떤 시스템이든지 상관없이 그 자체적으로 적은 양의 전력을 소비하므로 많은 양의 전력을 부하에 공급할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전용 근거리 통신을 이용한 버스관제시스템을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 사업자 망을 이용한 버스관제시스템을 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 태양전지 200 : 상용전원
300 : 제어부 310 : 비교부
320 : 충전부 330 : 상용전원 공급부
400 : 배터리 500 : 버스관제시스템
601, 602, 603, 609, 610 : 버스 604, 605, 606 : 노변기지국
607 : 정류장 안내 단말기 608, 612 : 종합사령실
611 : 차량단말기 613 : 버스회사
614 : 유선 인터넷 615 : 무선 인터넷
616 : ARS

Claims (4)

  1. 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상인지를 판단하는 비교부;
    상기 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 이상이면, 상기 태양전지로부터 전압을 공급받아, 부하에 공급되는 배터리의 충전전압을 조절하는 충전부; 및
    상기 태양전지로부터 출력되는 전압이 기 설정된 전압 미만이면, 상용전원을 상기 부하에 공급하는 상용전원 공급부;
    를 포함하고, 상기 비교부, 충전부, 상용전원 공급부는 Xscale 기반의 제어수단인 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교부, 충전부 및 상용전원 공급부는 하나의 보드에 일체화되거나 하나의 칩 형태로 일체화되어 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부하는 Xscale 기반의 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 Xscale 기반의 단말기는 다수의 버스에 구비된 GPS 단말기와 버스정보 데이터를 송수신하는 단말기인 것을 특징으로 하는 태양광 발전전원 및 상용전원을 공급하는 전원공급 제어장치.
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