KR20130080633A - Apparatus, lighting system and method for controlling charging-discharging of impedance matching type solar - Google Patents

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KR20130080633A
KR20130080633A KR1020120001538A KR20120001538A KR20130080633A KR 20130080633 A KR20130080633 A KR 20130080633A KR 1020120001538 A KR1020120001538 A KR 1020120001538A KR 20120001538 A KR20120001538 A KR 20120001538A KR 20130080633 A KR20130080633 A KR 20130080633A
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Abstract

PURPOSE: An impedance matching type sunlight charging/discharging control device, a lighting lamp system thereof, and a control method thereof are provided to perform precise control by determining daytime and nighttime with current time and an output voltage of a solar cell module. CONSTITUTION: A main control unit (210) determines daytime and nighttime with current time and an output voltage of a solar cell module (110). The main control unit generates a first pulse width modulation signal during the determination of daytime. The main control unit generates a second pulse width modulation signal during the determination of nighttime. A first DC-DC converter (220) boosts power outputted from the solar cell module by using the first pulse width modulation signal in order to charge a battery with the power. A second DC-DC converter (230) boosts the charged power of the battery by the second pulse width modulation signal in order to supply the power to a light lamp load (130). [Reference numerals] (110) Solar cell module; (120) Batter; (130) Light lamp load; (140) External computer; (210) Main control unit; (220) First DC-DC converter; (230) Second DC-DC converter; (240) Over charging/over discharging sensing unit; (250) RTC control unit; (260) Communication unit; (270) Battery sensing unit; (280) Battery kind sensing unit

Description

임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치, 조명등 시스템 및 그 제어방법{Apparatus, Lighting System and Method for Controlling Charging-Discharging of Impedance Matching Type Solar}Impedance Matching Solar Charge Discharge Controller, Lighting System and Control Method {Apparatus, Lighting System and Method for Controlling Charging-Discharging of Impedance Matching Type Solar}

본 발명의 실시예는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치, 조명등 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 태양전지모듈의 출력전압의 변동에 관계없이 일정전압을 배터리에 공급하도록 하고, 배터리의 출력전압을 조명등부하의 전압에 맞추어 공급하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치, 조명등 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.Embodiment of the present invention relates to an impedance matching solar charging and discharging control device, a lighting system and a control method thereof. More specifically, the impedance matching type solar charging and discharging control device and the lamp, which supplies a constant voltage to the battery regardless of the output voltage of the solar cell module and supplies the output voltage of the battery according to the voltage of the lamp light. And a control method thereof.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the embodiment of the present invention and do not constitute the prior art.

태양광발전은 무한정, 무공해의 햇빛을 직접 전기로 바꿀 수 있도록 한 기술로서, 햇빛이 비추는 곳 어디에서나 전기를 얻을 수 있고, 다른 방식과는 달리 대기오염이나 소음, 발열, 진동 등의 공해가 전혀 없는 깨끗한 에너지원이다. 또한, 연료의 수송과 발전설비의 유지관리가 거의 불필요하며, 수명이 길고 설비규모의 선택과 설치 공사가 쉬운 장점이 있다. 그러나 태양에너지의 밀도와 에너지변환효율이 낮아 넓은 설치면적이 필요하고 발전단가가 상대적으로 높은 단점이 있어, 고효율의 태양전지를 개발할 필요가 있다.Photovoltaic power generation is a technology that allows you to convert sunlight into electricity directly without limit, and you can get electricity wherever sunlight shines. Unlike other methods, there is no pollution such as air pollution, noise, heat generation, vibration, etc. It is a clean energy source. In addition, there is almost no need for transportation of fuel and maintenance of power generation equipment, and has a long service life and easy selection and installation of equipment. However, due to the low density of solar energy and low energy conversion efficiency, a large installation area is required and the cost of generating power is relatively high. Therefore, a high efficiency solar cell needs to be developed.

이러한 태양광발전을 이용한 기구 중 태양광 가로등을 보면, 기존 태양광 가로등은 2일 이상 비가 오거나 흐린 날이 지속되는 등 일조 조건이 좋지 않으면 태양전지모듈에서 생산하는 전기의 양이 적어 배터리에 충전을 시키지 못해 가로등이 켜지지 않는 문제점이 있다. 즉, 이는 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 출력전압보다 높아지는 순간에만 일시적인 충전이 되기 때문이다.If you look at the solar street lamp among the apparatus using the photovoltaic power generation, the existing solar street lamp has a small amount of electricity produced by the solar cell module to charge the battery when the sunlight conditions are not good, such as rain or continuous cloudy days. There is a problem that the street light does not turn on. In other words, this is because it is temporarily charged only when the output voltage of the solar cell module is higher than the output voltage of the battery.

또한, 충전/방전을 위한 주/야간 판단을 위해 태양전지모듈의 출력전압 검출방식을 이용하면 태양전지모듈의 출력전압의 변동률이 심해지는 경우 제어장치에서 정밀한 주/야간 판단을 할 수 없어 충전/방전의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, if the output voltage detection method of the solar cell module is used for the day / night judgment for charging / discharging, when the variation rate of the output voltage of the solar cell module becomes severe, the control device cannot make precise day / night judgment. There is a problem that the efficiency of discharge is inferior.

본 발명의 실시예는, 태양전지모듈에서 생산하는 전기의 양이 적어 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 출력전압보다 낮아도 배터리에 충전이 가능하고, 주/야간 판단을 태양전지모듈의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 판단하여 정밀한 제어가 가능하며, 충전/방전 조건을 탄력적으로 변경이 가능하여 충전/방전 효율을 높이는데 주된 목적이 있다.According to the embodiment of the present invention, the amount of electricity produced by the solar cell module is low, so that the battery can be charged even if the output voltage of the solar cell module is lower than the output voltage of the battery, and the output voltage and the day / night determination of the solar cell module Precise control is possible by judging using the current time, and the main purpose is to increase the charging / discharging efficiency by changing the charging / discharging condition flexibly.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명 실시예의 일 측면에 의하면, 태양전지모듈의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 주/야간을 판단하고, 주간으로 판단하면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 발생하며, 야간으로 판단하면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 발생하는 주제어부; 상기 주제어부에서 발생된 제1 펄스폭변조(PWM)신호에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 출력된 전력을 승압 또는 강압하여 배터리에 충전하는 제1 DC-DC 컨버터; 및 상기 주제어부에서 발생된 제2 펄스폭변조(PWM)신호에 의하여 상기 배터리의 충전된 전력을 승압 또는 강압하여 조명등부하에 공급하는 제2 DC-DC 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치를 제공한다.According to an aspect of the embodiment of the present invention to achieve the above object, it determines the day / night by using the output voltage and the current time of the solar cell module, when the day is determined to generate a first pulse width modulation (PWM) signal A main control unit for generating a second pulse width modulation (PWM) signal when determined at night; A first DC-DC converter configured to charge or depressurize power output from the solar cell module by a first pulse width modulation (PWM) signal generated by the main controller; And a second DC-DC converter for boosting or stepping down the charged power of the battery according to the second pulse width modulation (PWM) signal generated by the main controller to supply the lamp load. Provides a solar charge and discharge control device.

여기서, 상기 주제어부는, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 소정의 전압 이하로 일정시간 지속되고, 현재시간이 소정의 시간을 경과하면 야간으로 판단할 수 있다.Here, the main controller may be determined to be nighttime when the output voltage of the solar cell module lasts a predetermined voltage or less for a predetermined time and the current time passes a predetermined time.

여기서, 상기 주제어부는, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 소정의 전압 이상으로 일정시간 지속되고, 현재시간이 소정의 시간을 경과하면 주간으로 판단할 수 있다.Here, the main controller may be determined as a week when the output voltage of the solar cell module lasts a predetermined time or more and a current time passes a predetermined time.

여기서, 상기 배터리의 출력전압을 소정의 전압과 비교하여 과충전/과방전인지 감지하고 이에 해당하면 과충전정보 또는 과방전정보를 상기 주제어부로 전송하는 과충전/과방전 감지부를 더 포함할 수 있다.Here, the output voltage of the battery may be compared with a predetermined voltage to detect whether it is overcharged or overdischarged, and if so, the overcharged or overdischarged detector may further include the overcharged information or the overdischarged information to the main controller.

여기서, 상기 주제어부는, 상기 과충전/과방전 감지부로부터 과충전정보를 전송받으면, 상기 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하고, 상기 과충전/과방전 감지부로부터 과방전정보를 전송받으면, 상기 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 차단할 수 있다.The main control unit may block the first pulse width modulation (PWM) signal when receiving the overcharge information from the overcharge / overdischarge detection unit, and receives the overdischarge information from the overcharge / overdischarge detection unit. The second pulse width modulation (PWM) signal may be blocked.

여기서, RTC(Real Time Clock)기준시간을 이용하여 상기 현재시간을 생성하고 상기 주제어부로 전송하는 RTC(Real Time Clock) 제어부를 더 포함할 수 있다.The real time clock (RTC) may further include a real time clock (RTC) controller for generating the current time using the RTC reference time and transmitting the current time to the main controller.

여기서, 통신포트에 연결된 외부 컴퓨터에 의하여 상기 RTC(Real Time Clock)기준시간을 변경하고 상기 주제어부로 전송하는 통신부를 더 포함하되, 상기 주제어부는 전송받은 상기 RTC(Real Time Clock)기준시간을 상기 RTC(Real Time Clock) 제어부로 전송할 수 있다.The RTC may further include a communication unit configured to change the RTC reference time by an external computer connected to a communication port and transmit the RTC reference time to the main control unit, wherein the main control unit transmits the received RTC reference time to the RTC. (Real Time Clock) Can be sent to the controller.

여기서, 상기 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치는, 상기 배터리의 온도변화를 감지하여 상기 주제어부로 온도정보를 전송하는 온도 감지부를 더 포함할 수 있다.The impedance matching solar charge / discharge control apparatus may further include a temperature sensor configured to detect a temperature change of the battery and transmit temperature information to the main controller.

여기서, 상기 주제어부는, 상기 온도정보의 온도가 소정의 온도를 초과하면, 상기 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하고, 상기 제1 펄스폭변조(PWM)신호가 차단된 후 상기 온도정보의 온도가 또 다른 소정의 온도 이하이면, 상기 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 전송할 수 있다.Here, when the temperature of the temperature information exceeds a predetermined temperature, the main control unit blocks the first pulse width modulation (PWM) signal, and after the first pulse width modulation (PWM) signal is blocked, the temperature information. When the temperature of is equal to or less than another predetermined temperature, the first pulse width modulation (PWM) signal may be transmitted.

여기서, 상기 배터리의 출력전압이 소정의 전압범위 내인지 비교하여 배터리의 종류를 감지하는 배터리종류 감지부를 더 포함할 수 있다.The method may further include a battery type detector configured to detect the type of the battery by comparing whether the output voltage of the battery is within a predetermined voltage range.

또한, 본 발명 실시예의 다른 측면에 의하면, 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 주/야간을 판단하고, 주간으로 판단하면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 발생하며, 야간으로 판단하면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 발생하는 주제어부; 상기 주제어부에서 발생된 제1 펄스폭변조(PWM)신호에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 변환된 전기에너지를 승압 또는 강압하여 배터리에 충전하는 제1 DC-DC 컨버터; 및 상기 주제어부에서 발생된 제2 펄스폭변조(PWM)신호에 의하여 상기 배터리의 충전된 전기에너지를 승압 또는 강압하여 조명등부하에 공급하는 제2 DC-DC 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 조명등 시스템을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, a solar cell module for converting sunlight into electrical energy; Judging day / night by using the output voltage and the current time of the solar cell module, the first pulse width modulation (PWM) signal is generated when judging by day, the second pulse width modulation (PWM) signal when judged by night A main control unit for generating a; A first DC-DC converter configured to charge or depress electric energy converted from the solar cell module by a first pulse width modulation (PWM) signal generated by the main controller to charge a battery; And a second DC-DC converter for boosting or stepping down the electric energy charged by the battery according to the second pulse width modulation (PWM) signal generated by the main controller to supply the lamp load. It provides a type solar charging and discharging lamp system.

여기서, 상기 태양전지모듈로부터 변환된 전기에너지를 충전하고 상기 조명등부하에 전기에너지를 공급하기 위하여 방전하는 배터리를 더 포함할 수 있다.Here, the battery may further include a battery for discharging the electrical energy converted from the solar cell module to supply the electrical energy to the lamp load.

여기서, 상기 배터리에 의하여 공급된 전기에너지를 이용하여 점등하는 조명등부하를 더 포함할 수 있다.Here, the lamp may further include a lamp load that is turned on by using the electric energy supplied by the battery.

또한, 본 발명 실시예의 다른 측면에 의하면, 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치가 배터리를 충방전 제어하는 방법에 있어서, 외부 컴퓨터에서 통신포트를 이용하여 소정의 정보를 입력하면 상기 입력된 정보를 이용하는 입력단계; 태양전지모듈의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 주/야간을 판단하는 주/야간 판단단계; 주간으로 판단하면, 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 출력된 전력을 승압 또는 강압하여 배터리에 충전하는 충전단계; 및 야간으로 판단하면, 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터에 의하여 상기 배터리에 충전된 전력을 승압 또는 강압하여 조명등부하에 공급하는 방전단계를 순서와 상관없이 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법을 제공한다.In addition, according to another aspect of the embodiment of the present invention, in a method of controlling the charge and discharge of the battery by the impedance-matching solar charging and discharging control device, when the predetermined information is input from the external computer using the communication port, the input information is inputted. An input step of using; Day / night determination step of determining the day / night using the output voltage and the current time of the solar cell module; If it is determined as the day, the charging step of charging the battery by boosting or stepping down the power output from the solar cell module by a first DC-DC converter receiving a first pulse width modulation (PWM) signal; And a step of discharging the power charged to the battery by a second DC-DC converter receiving a second pulse width modulation (PWM) signal to supply the lamp load by irrespective of the order. It provides an impedance-matching solar charging and discharging control method, characterized in that.

여기서, 상기 입력단계는, 상기 소정의 정보인 주/야간설정시간, 주/야간설정전압, 과충전/과방전설정전압 및 충전/방전복귀설정전압 중 어느 하나 이상을 입력할 수 있다.Here, the input step, may input any one or more of the predetermined information day / night set time, day / night set voltage, overcharge / over discharge set voltage and charge / discharge recovery set voltage.

여기서, 상기 입력단계는, 상기 소정의 정보 중 입력되지 않은 정보는 기존 저장된 정보를 이용할 수 있다.Here, in the input step, information not input among the predetermined information may use previously stored information.

여기서, 상기 주/야간 판단단계는, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 야간설정전압 이하인지 판단하는 단계; 상기 태양전지모듈의 출력전압이 야간설정전압 이하이면, 그 상태로 일정시간 지속되는지 판단하는 단계; 상기 태양전지모듈의 출력전압이 야간설정전압 이하이고 그 상태로 일정시간 지속되면, 현재시간이 야간설정시간을 경과하는지 판단하는 단계; 상기 현재시간이 야간설정시간을 경과하면, 야간으로 판단하는 단계; 상기 야간으로 판단된 후, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 주간설정전압 이상인지 판단하는 단계; 상기 태양전지모듈의 출력전압이 주간설정전압 이상이면, 그 상태로 일정시간 지속되는지 판단하는 단계; 상기 태양전지모듈의 출력전압이 주간설정전압 이상이고 일정시간 지속되면, 현재시간이 주간설정시간을 경과하는지 판단하는 단계; 및 상기 현재시간이 주간설정시간을 경과하면, 주간으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The day / night determination step may include determining whether an output voltage of the solar cell module is equal to or less than a night setting voltage; Determining whether the output voltage of the solar cell module is lower than the night setting voltage for a predetermined time; Determining whether the current time passes the night setting time when the output voltage of the solar cell module is equal to or less than the night setting voltage and continues for a predetermined time in the state; Determining whether the current time is night, when the current time passes the night setting time; Determining whether the output voltage of the solar cell module is greater than or equal to the weekly set voltage after the night time is determined; If the output voltage of the solar cell module is equal to or greater than the weekly set voltage, determining whether the state lasts for a predetermined time; Determining whether the current time passes the weekly setting time when the output voltage of the solar cell module is greater than the weekly setting voltage and continues for a predetermined time; And if the current time passes the weekly set time, it may include the step of judging.

여기서, 상기 충전단계는, 상기 주/야간 판단단계에서 주간으로 판단하면, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 출력전압을 초과하는지 판단하는 단계; 상기 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 출력전압을 초과하면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 출력된 전력을 강압하여 배터리에 충전하고, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 전압을 초과하지 않으면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 출력된 전력을 승압하여 배터리에 충전하는 단계; 및 상기 배터리에 충전하는 단계에서 과충전을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Herein, the charging step may include determining whether the output voltage of the solar cell module exceeds the output voltage of the battery when it is determined as daytime in the day / night determination step; When the output voltage of the solar cell module exceeds the output voltage of the battery, the first DC-DC converter receives a first pulse width modulation (PWM) signal to step down the power output from the solar cell module to charge the battery, If the output voltage of the solar cell module does not exceed the voltage of the battery step of boosting the power output from the solar cell module by the first DC-DC converter receiving a first pulse width modulation (PWM) signal to charge the battery ; And determining overcharge in the charging of the battery.

여기서, 상기 과충전을 판단하는 단계는, 상기 배터리에 충전하는 단계에서 배터리의 출력전압이 과충전설정전압 이상인지 판단하는 단계; 상기 배터리의 출력전압이 과충전설정전압 이상이면, 과충전으로 판단하여 상기 제1 DC-DC 컨버터에 전송하는 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하는 단계; 상기 과충전 상태에서 상기 배터리의 출력전압이 충전복귀설정전압 이하인지 판단하는 단계; 및 상기 배터리의 출력전압이 충전복귀설정전압 이하이면, 충전단계로 복귀한 것으로 판단하여 상기 제1 DC-DC 컨버터에 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the overcharge may include determining whether the output voltage of the battery is greater than the overcharge set voltage in the charging of the battery; Blocking the first pulse width modulation (PWM) signal transmitted to the first DC-DC converter when the output voltage of the battery is greater than or equal to the overcharge set voltage; Determining whether the output voltage of the battery is less than or equal to a charge recovery set voltage in the overcharge state; And when the output voltage of the battery is less than or equal to the charge recovery set voltage, determining that the battery is returned to the charging step, and transmitting a first pulse width modulation (PWM) signal to the first DC-DC converter.

여기서, 상기 방전단계는, 상기 주/야간 판단단계에서 야간으로 판단하면, 배터리의 출력전압이 조명등부하의 전압을 초과하는지 판단하는 단계; 상기 배터리의 출력전압이 조명등부하의 전압을 초과하면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터에 의하여 배터리로부터 출력된 전력을 강압하여 조명등부하에 공급하고, 상기 배터리의 출력전압이 조명등부하의 전압을 초과하지 않으면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터에 의하여 배터리로부터 출력된 전력을 승압하여 조명등부하에 공급하도록 배터리를 방전하는 단계; 및 상기 배터리를 방전하는 단계에서 과방전을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Herein, the discharging step may include determining whether the output voltage of the battery exceeds the voltage of the lamp light load when the night / night determination step determines the night time; When the output voltage of the battery exceeds the voltage of the lamp load, the power output from the battery is stepped down by the second DC-DC converter receiving the second pulse width modulation (PWM) signal and supplied to the lamp load, and the output of the battery is output. Discharging the battery to boost the power output from the battery by the second DC-DC converter receiving the second pulse width modulation (PWM) signal to supply the lamp load if the voltage does not exceed the voltage of the lamp load; And determining over-discharge at the step of discharging the battery.

여기서, 상기 과방전을 판단하는 단계는, 상기 배터리를 방전하는 단계에서 상기 배터리의 출력전압이 과방전설정전압 이하인지 판단하는 단계; 상기 배터리의 출력전압이 과방전설정전압 이하이면, 과방전으로 판단하여 상기 제2 DC-DC 컨버터에 전송하는 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하는 단계; 상기 과방전 상태에서 상기 배터리의 출력전압이 방전복귀설정전압 이상인지 판단하는 단계; 및 상기 배터리의 출력전압이 방전복귀설정전압 이상이면, 방전단계로 복귀한 것으로 판단하여 상기 제2 DC-DC 컨버터에 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the over discharge may include determining whether an output voltage of the battery is less than or equal to an over discharge set voltage in the step of discharging the battery; Blocking the second pulse width modulation (PWM) signal that is determined to be over-discharged and transmitted to the second DC-DC converter when the output voltage of the battery is less than or equal to the over-discharge set voltage; Determining whether an output voltage of the battery is equal to or greater than a discharge return setting voltage in the over discharge state; And when the output voltage of the battery is equal to or greater than the discharge return setting voltage, determining that the battery returns to the discharge step and transmitting a second pulse width modulation (PWM) signal to the second DC-DC converter.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 태양전지모듈에서 생산하는 전기의 양이 적어 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 출력전압보다 낮아도 배터리에 충전이 가능하고, 주/야간 판단을 태양전지모듈의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 판단하여 정밀한 제어가 가능하며, 충전/방전 조건을 탄력적으로 변경이 가능하여 충전/방전 효율을 높이는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the amount of electricity produced by the solar cell module is low, so that the battery can be charged even if the output voltage of the solar cell module is lower than the output voltage of the battery, Precise control is possible by judging using the output voltage and current time of the battery module, and it is possible to change the charging / discharging conditions flexibly, thereby increasing the charging / discharging efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 조명등 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법의 전체적인 흐름을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 도 3의 주/야간 판단단계를 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 3의 충전단계를 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 도 3의 방전단계를 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치를 예시한 도면이다.
1 is a view schematically showing an impedance matching solar charging / discharging lamp system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of an impedance matching solar charge / discharge control device 100 according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart illustrating the overall flow of the impedance matching solar charging and discharging control method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating the day / night determination step of FIG. 3 in detail.
FIG. 5 is a flowchart illustrating the charging step of FIG. 3 in detail.
FIG. 6 is a flowchart illustrating the discharge step of FIG. 3 in detail.
7 is a view illustrating an impedance matching solar charging and discharging control device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 조명등 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an impedance matching solar charging / discharging lamp system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 임피던스 매칭형 태양광 충방전 조명등 시스템은 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100), 태양전지모듈(110), 배터리(120), 조명등부하(130) 및 외부 컴퓨터(140)를 포함할 수 있다. 이하, 임피던스 매칭형 충방전 제어장치(100)는 특별한 언급이 없으면 제어장치(100)로 간략히 표현하여 설명한다.Referring to FIG. 1, the impedance matching solar charging / discharging lighting system includes an impedance matching solar charging / discharging control device 100, a solar cell module 110, a battery 120, a lighting load 130, and an external computer ( 140). Hereinafter, the impedance matching type charge / discharge control device 100 will be briefly described as a control device 100 unless otherwise specified.

태양전지모듈(110)은 태양광을 전기에너지로 변환하는 장치이다. 즉, P형 반도체와 N형 반도체를 사용하고, 빛을 비추면 내부에서 전하가 이동하고 P극과 N극 사이에 전위차가 생기는데 이때 부하를 연결하면 전류가 흐르게 되는 원리를 응용한 장치이다.The solar cell module 110 is a device that converts sunlight into electrical energy. In other words, using a P-type semiconductor and an N-type semiconductor, when light is emitted, charges move inside, and a potential difference is generated between P and N poles. At this time, a current is applied when a load is connected.

배터리(120)는 태양전지모듈(110)에서 변환된 전기에너지를 충전하고 조명등부하(130)에 전기에너지를 공급하기 위하여 방전하는 장치이다. 배터리(120)의 종류는 밀폐형 연축전지의 12V용과 24V용을 이용하되 이에 한정되지는 않으며, 태양전지모듈(110)로부터 출력된 전기에너지를 충전하고 조명등부하(130)에 공급하기 위하여 방전이 가능한 것이면 어떠한 축전지도 가능할 것이다.The battery 120 is a device that charges the electric energy converted by the solar cell module 110 and discharges it to supply electric energy to the lamp load 130. The type of the battery 120 uses 12V and 24V for sealed lead-acid batteries, but is not limited thereto. The battery 120 may be discharged to charge electric energy output from the solar cell module 110 and to supply the lamp light load 130. Any capacitor would be possible.

조명등부하(130)는 배터리(120)로부터 충전된 전기에너지를 공급받아 점등하는 장치이다. 조명등부하(130)의 종류는 LED가로등, 보안등, 간판등, 도로표시등, 정원등, 매립등, 정류장등, 연못등, 분수대등 등 다양한 기능 및 형태를 가질 수 있다.The lamp load 130 is a device that receives the electric energy charged from the battery 120 and lights. The type of the light load 130 may have a variety of functions and forms, such as LED street lights, security lights, signage lights, road signs, garden lights, landfill lights, stop lights, pond lights, fountain lights.

외부 컴퓨터(140)는 RS-485 등의 통신포트를 이용하여 RTC(Real Time Clock)기준시간, 주/야간설정시간, 주/야간설정전압, 과충전/과방전설정전압 및 충전/방전복귀설정전압 중 어느 하나 이상을 입력하여 기존에 저장된 정보를 변경할 수 있다. 이 경우 입력된 정보는 제어장치(100)의 배터리 충/방전 제어에 이용될 수 있다. RTC(Real Time Clock)기준시간이란, RTC가 현재시간을 생성하기 위해 기준이 되는 시간을 의미하고, 주/야간설정시간이란, 주/야간을 판단하는 데 기준이 되는 시간을 의미하며, 주/야간설정전압이란, 주/야간을 판단하는 데 기준이 되는 전압을 의미하고, 과충전/과방전설정전압이란, 과충전/과방전을 판단하는 데 기준이 되는 전압을 의미하며, 충전/방전복귀설정전압이란, 과충전/과방전 상태에서 충전/방전 상태로 복귀하는 데 기준이 되는 전압을 의미한다. 특히, RTC기준시간의 변경이 가능하여 해외에서 사용하는 경우 국제적인 시차 문제를 해결할 수 있어 제어장치(100)가 주/야간 판단하는 데 오차를 줄일 수 있다. External computer 140 uses RTC (Real Time Clock) reference time, day / night set time, day / night set voltage, overcharge / over discharge set voltage and charge / discharge return set voltage using communication port such as RS-485. You can enter any one or more to change existing information. In this case, the input information may be used for battery charge / discharge control of the controller 100. RTC (Real Time Clock) reference time refers to the time when the RTC is used to generate the current time, and day / night setting time means the time that is used as a reference for judging day / night. The night set voltage means a voltage that is used as a reference for judging day / night, and the overcharge / over discharge set voltage means a voltage that is used as a reference for judging overcharge / over discharge, and a charge / discharge return set voltage. , Refers to a voltage that is a reference for returning from the overcharge / over discharge state to the charge / discharge state. In particular, it is possible to change the RTC reference time to solve the international parallax problem when used abroad can reduce the error in the control device 100 to determine day / night.

임피던스 매칭형 충방전 제어장치(100)는 태양전지모듈(110)로부터 출력된 전원으로 배터리(120)를 충전시키고, 배터리(120)의 충전된 전원을 조명등부하(130)에 공급하는 과정에서 일련의 제어과정을 거치는데 그 상세한 설명은 도 2를 참조하여 설명한다.The impedance matching type charge / discharge control device 100 charges the battery 120 with the power output from the solar cell module 110, and supplies the charged power of the battery 120 to the lamp load 130 in series. Through the control process of the detailed description will be described with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)의 구성을 도시한 블럭도이다. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an impedance matching solar charge / discharge control device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)는 주제어부(210), 제1 DC-DC컨버터(220), 제2 DC-DC컨버터(230), 과충전/과방전 감지부(240), RTC 제어부(250), 통신부(260), 온도 감지부(270) 및 배터리종류 감지부(280)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the impedance matching type solar charge / discharge control apparatus 100 includes a main controller 210, a first DC-DC converter 220, a second DC-DC converter 230, and overcharge / over discharge detection. The controller 240 may include an RTC controller 250, a communication unit 260, a temperature detector 270, and a battery type detector 280.

주제어부(210)는 제어장치(100)의 중추부로서 다른 구성부분을 통괄하여 제어할 수 있다. 이하 주제어부(210)가 다른 구성부분과 함께 배터리(120)를 충전/방전 제어하는 일련의 과정을 설명한다. The main control unit 210 may be a central portion of the control device 100 to control other components integrally. Hereinafter, the main controller 210 will describe a series of processes for controlling the charge / discharge of the battery 120 together with other components.

첫째, 태양전지모듈(110)의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 주/야간을 판단할 수 있다. 즉, 태양전지모듈(110)의 출력전압이 소정의 전압 이하로 일정시간 지속되고, 현재시간이 소정의 시간을 초과하면 야간으로 판단할 수 있다. 또한, 태양전지모듈(110)의 출력전압이 소정의 전압 이상으로 일정시간 지속되고, 현재시간이 소정의 시간을 초과하면 주간으로 판단할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.First, day / night may be determined using the output voltage and the current time of the solar cell module 110. That is, when the output voltage of the solar cell module 110 lasts a predetermined time or less for a predetermined time, and the current time exceeds a predetermined time, it may be determined as night. In addition, when the output voltage of the solar cell module 110 lasts a predetermined time or more, and the current time exceeds a predetermined time, it may be determined as a week. A detailed description thereof will be described with reference to FIGS. 3 to 6.

둘째, 주간으로 판단하면, 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 제1 DC-DC컨버터(220)에만 전송하여 태양전지모듈(110)의 출력전력을 승압 또는 강압하여 일정한 전압으로 배터리(120)에 충전하도록 하고, 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 전송받지 못한 제2 DC-DC컨버터(230)는 방전동작을 차단함으로써 배터리(120)의 충전된 전력을 조명등부하(130)로 공급하는 것을 막을 수 있다. 따라서 주간에 조명등이 켜지지 않도록 하여 불필요한 전력손실을 막을 수 있다. Second, when determined as a day, the first pulse width modulation (PWM) signal is transmitted only to the first DC-DC converter 220 to boost or step down the output power of the solar cell module 110 to a constant voltage battery 120 The second DC-DC converter 230, which is not charged with the second pulse width modulation (PWM) signal, blocks the discharging operation to supply the charged power of the battery 120 to the lamp load 130. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent unnecessary power loss by preventing the lamp from turning on during the day.

셋째, 야간으로 판단하면, 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 제2 DC-DC컨버터(230)에만 전송하여 충전된 배터리(120)의 전력을 승압 또는 강압하여 일정한 전압으로 조명등부하(130)에 공급하도록 하고, 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 전송받지 못한 제1 DC-DC컨버터(220)는 충전동작을 차단함으로써 태양전지모듈(110)의 출력전력을 승압 또는 강압하여 배터리(120)에 충전하는 것을 막을 수 있다. 따라서 야간에는 태양광이 존재하지 않으므로 배터리(120)의 충전이 불가능한 바 충전동작을 위해 쓰이는 불필요한 전력손실을 막을 수 있다.Third, when determined at night, the second pulse width modulation (PWM) signal is transmitted only to the second DC-DC converter 230 to boost or step down the power of the charged battery 120 to illuminate the load 130 to a constant voltage The first DC-DC converter 220, which is not supplied with the first pulse width modulation (PWM) signal, blocks the charging operation, thereby boosting or stepping down the output power of the solar cell module 110 to supply the battery 120. ) Can be prevented. Therefore, since there is no sunlight at night, it is impossible to charge the battery 120, thereby preventing unnecessary power loss used for the charging operation.

넷째, 과충전/과방전 감지부(240)로부터 과충전정보를 입력받으면 제1 DC-DC컨버터(220)에 전송하던 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하여 충전동작을 중지할 수 있고, 과방전정보를 입력받으면 제2 DC-DC컨버터(230)에 전송하던 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하여 방전동작을 중지할 수 있다. 그래서 과충전 또는 과방전에 의하여 배터리(120)의 수명이 단축되는 문제를 에방하고 예기치 않은 사고의 발생을 줄일 수 있다Fourth, when receiving the overcharge information from the overcharge / over-discharge detection unit 240, the charging operation can be stopped by blocking the first pulse width modulation (PWM) signal transmitted to the first DC-DC converter 220, When receiving all the information, the discharge operation may be stopped by blocking the second pulse width modulation (PWM) signal transmitted to the second DC-DC converter 230. Therefore, it is possible to prevent the problem of shortening the life of the battery 120 by overcharging or overdischarging and to reduce the occurrence of unexpected accidents.

다섯째, 통신부(260)로부터 소정의 정보를 전송받으면 기존 저장된 정보를 갱신하고 이를 이용하여 일련의 과정을 제어할 수 있다. 여기서, 소정의 정보란, RTC(Real Time Clock)기준시간, 주/야간설정시간, 주/야간설정전압, 과충전/과방전설정전압 및 충전/방전복귀설정전압 중 어느 하나 이상을 의미한다. Fifth, when predetermined information is received from the communication unit 260, the existing stored information may be updated and a series of processes may be controlled using the same. Here, the predetermined information means any one or more of RTC (Real Time Clock) reference time, day / night set time, day / night set voltage, overcharge / over discharge set voltage, and charge / discharge return set voltage.

여섯째, 온도 감지부(270)로부터 배터리(120)의 온도정보를 입력받으면 온도정보의 온도가 소정의 온도(예, 60℃)를 초과한 경우 제1 DC-DC컨버터(220)에 전송하던 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하여 충전동작을 중지할 수 있고, 충전동작이 중지된 후에 또다른 소정의 온도(예, 50℃) 이하가 감지되는 경우 충전동작을 재시작 하도록 제어할 수 있다. 이렇게 함으로써 과열 발생시 배터리(120), 제어장치(100) 등 시스템을 보호할 수 있다. 여기서, 소정의 온도는 본 발명을 설명하기 위하여 예를 든 것에 불과하고 이와 다른 적당한 온도가 있으면 그것으로 변경할 수 있다.Sixth, when the temperature information of the battery 120 is input from the temperature sensor 270, when the temperature of the temperature information exceeds a predetermined temperature (eg, 60 ° C.), the first DC-DC converter 220 is transmitted. The charging operation may be stopped by blocking a pulse width modulation (PWM) signal, and may be controlled to restart the charging operation when another predetermined temperature (eg, 50 ° C.) or less is detected after the charging operation is stopped. . By doing so, it is possible to protect the system such as the battery 120, the control device 100 in the event of overheating. Herein, the predetermined temperature is merely exemplified to explain the present invention, and any other suitable temperature may be changed thereto.

제1 DC-DC컨버터(220)는 주제어부(210)로부터 전송된 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 이용하여 태양전지모듈(110)로부터 출력된 전력을 승압 또는 강압하여 배터리(120)를 충전할 수 있다. The first DC-DC converter 220 boosts or steps down the power output from the solar cell module 110 using the first pulse width modulation (PWM) signal transmitted from the main controller 210 to charge the battery 120. It can be charged.

제2 DC-DC컨버터(230)는 주제어부(210)로부터 전송된 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 이용하여 배터리(120)의 충전된 전력을 승압 또는 강압하여 조명등부하(130)에 공급할 수 있다. The second DC-DC converter 230 may boost or step down the charged power of the battery 120 by using the second pulse width modulation (PWM) signal transmitted from the main controller 210 to supply the lamp load 130. Can be.

과충전/과방전 감지부(240)는 배터리(120)의 출력전압이 과충전설정전압 이상인지 여부 또는 과방전설정전압 이하인지 여부를 감지하여, 과충전정보 또는 과방전정보를 주제어부(210)로 전송할 수 있다. 여기서 과충전/과방전설정전압이란, 과충전/과방전을 판단하는 데 기준이 되는 전압을 의미한다. 12V용 배터리는 과충전설정전압이 14.5V이고 과방전설정전압은 10.5V로 할 수 있고, 24V용 배터리는 과충전설정전압이 28.5V이고 과방전설정전압은 21.5V로 할 수 있다. 그러나 이들 전압은 한 예일 뿐 이와 다른 전압을 설정해도 무방하다.The overcharge / overdischarge detection unit 240 detects whether the output voltage of the battery 120 is greater than the overcharge setting voltage or less than the overdischarge setting voltage, and transmits the overcharge information or the overdischarge information to the main control unit 210. have. Here, the overcharge / overdischarge set voltage means a voltage which is a reference for determining overcharge / overdischarge. The 12V battery may have an overcharge set voltage of 14.5V, the overdischarge set voltage of 10.5V, and the 24V battery may have an overcharge set voltage of 28.5V and the overdischarge set voltage of 21.5V. However, these voltages are only examples and other voltages may be set.

RTC(Real Time Clock) 제어부(250)는 RTC(Real Time Clock)기준시간을 이용하여 현재시간을 생성하고 주제어부로 전송할 수 있다. 주제어부(210)는 전송받은 현재시간을 주간/야간설정시간과 비교하여 주/야간을 판단하는 데 이용할 수 있다. 다만, 현재시간이 RTC(Real Time Clock)로부터 생성한다는 것은 본 발명을 설명하기 위한 일 예에 불과하고 외부장치, 제어장치 내 구성 등에서 생성될 수 있음을 배제하는 것은 아니다.The real time clock control unit 250 may generate a current time using a real time clock (RTC) reference time and transmit the current time to the main control unit. The main control unit 210 may be used to determine the day / night by comparing the received current time with the day / night setting time. However, the generation of the current time from the RTC (Real Time Clock) is merely an example for describing the present invention, and does not exclude that the current time may be generated from an external device, a control device, or the like.

통신부(260)는 외부 컴퓨터(140)에서 통신포트를 이용하여 소정의 정보를 입력하면 입력된 소정의 정보를 주제어부(210)로 전송할 수 있다. 여기서, 소정의 정보란, RTC(Real Time Clock)기준시간, 주/야간설정시간, 주/야간설정전압, 과충전/과방전설정전압 및 충전/방전복귀설정전압 중 어느 하나 이상을 의미한다. 주제어부(210)가 통신부(260)로부터 소정의 정보를 전송받으면 기존 저장된 정보를 갱신하고 소정의 정보를 이용하여 일련의 과정을 제어할 수 있다. 특히, RTC(Real Time Clock)기준시간을 변경할 수 있으므로 해외에서 시차로 생기는 현재시간 오류를 시정할 수 있어 주/야간 판단을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.The communication unit 260 may transmit the predetermined information to the main controller 210 when the external computer 140 inputs predetermined information using the communication port. Here, the predetermined information means any one or more of RTC (Real Time Clock) reference time, day / night set time, day / night set voltage, overcharge / over discharge set voltage, and charge / discharge return set voltage. When the main controller 210 receives predetermined information from the communication unit 260, the main controller 210 may update existing stored information and control a series of processes using the predetermined information. In particular, since the RTC (Real Time Clock) reference time can be changed, it is possible to correct the current time error caused by the time difference from abroad, thereby controlling the day / night judgment more precisely.

온도 감지부(270)는 배터리(120)의 온도변화를 감지하여 온도정보를 주제어부(210)로 전송할 수 있다. 주제어부(210)가 온도 감지부(270)로부터 배터리(120)의 온도정보를 입력받으면 온도정보의 온도가 소정의 온도(예,60℃)를 초과한 경우 제1 DC-DC컨버터(220)에 전송하던 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하여 충전동작을 중지할 수 있고, 충전동작이 차단된 후에 또다른 소정의 온도(예,50℃) 이하가 감지되는 경우 충전동작을 재시작 하도록 제어할 수 있다. 이렇게 함으로써 과열 발생시 배터리(120), 제어장치(100) 등 시스템을 보호할 수 있다. 여기서, 소정의 온도는 본 발명을 설명하기 위하여 예를 든 것에 불과하고 이와 다른 적당한 온도가 있으면 그것으로 변경할 수 있다.The temperature detector 270 may detect a temperature change of the battery 120 and transmit temperature information to the main controller 210. When the main controller 210 receives the temperature information of the battery 120 from the temperature sensor 270, when the temperature of the temperature information exceeds a predetermined temperature (eg, 60 ° C.), the first DC-DC converter 220 may be used. The charging operation may be stopped by blocking the first pulse width modulation (PWM) signal transmitted to the second pulse width modulation signal, and restarting the charging operation when another predetermined temperature (eg, 50 ° C.) or less is detected after the charging operation is blocked. Can be controlled. By doing so, it is possible to protect the system such as the battery 120, the control device 100 in the event of overheating. Herein, the predetermined temperature is merely exemplified to explain the present invention, and any other suitable temperature may be changed thereto.

배터리종류 감지부(280)는 제어장치(100)의 최초구동 또는 프로그램 초기화 후 구동이 있는 경우 배터리(120)의 전압이 소정의 전압 범위 내인지 비교하여 배터리(120)의 종류를 감지할 수 있다. 즉, 12V용/24V용 배터리 전부가 구동되도록 겸용으로 시스템을 구현하여, 측정된 배터리의 전압이 배터리의 전압레벨과 비교하여 12V용 배터리 또는 24V용 배터리에 해당하는지 판단하고 이에 맞추어 제어장치(120)가 구동되도록 제어할 수 있다. 배터리의 전압레벨이란, 배터리의 종류에 따라 다른 범위를 가지는 배터리의 전압범위를 의미한다. 예를 들면, 12V용 배터리는 10.5V ~ 13V의 전압레벨을 가지고, 24V용 배터리는 21.5V ~ 26.5V의 전압레벨을 가진다고 할 수 있다. 다만 이는 본 실시예를 설명하기 위해 예시를 든 것에 불과하고 이보다 본 발명에 적당한 것이 있다면 다른 종류의 배터리 또는 배터리의 전압레벨을 변경하여 구현될 수 있다. 그리고 배터리의 종류 감지를 최초구동 또는 프로그램 초기화 후 구동시 한다는 것은 본 발명을 설명하기 위한 일 예에 불과하고 필요하다면 수시로 배터리의 종류를 감지할 수 있다.The battery type detector 280 may detect the type of the battery 120 by comparing whether the voltage of the battery 120 is within a predetermined voltage range when there is a drive after initial driving or initializing a program of the control device 100. . That is, by implementing a system for both the 12V / 24V battery to be driven, it is determined whether the measured voltage of the battery corresponds to the 12V battery or 24V battery compared to the voltage level of the battery and accordingly the control device (120) ) Can be controlled to be driven. The voltage level of the battery means a voltage range of the battery having a different range depending on the type of battery. For example, a 12V battery has a voltage level of 10.5V to 13V, and a 24V battery has a voltage level of 21.5V to 26.5V. However, this is only an example to explain the present embodiment, and if there is more suitable for the present invention, it may be implemented by changing the voltage level of another type of battery or battery. In addition, the operation of sensing the type of battery after initial driving or initializing a program is merely an example for describing the present invention, and if necessary, the type of battery may be detected from time to time.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법의 전체적인 흐름을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 3 is a flow chart illustrating the overall flow of the impedance matching solar charging and discharging control method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여, 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)가 배터리(120)를 충방전 제어하는 방법을 입력단계(S301), 주/야간 판단단계(S302), 충전단계(S303) 및 방전단계(S304) 순서로 전체적인 흐름을 설명한다.Referring to FIG. 3, the method of charging / discharging the battery 120 by the impedance matching solar charging / discharging control device 100 may include an input step S301, a day / night determination step S302, and a charging step S303. And the overall flow in the order of the discharge step (S304) will be described.

입력단계(S301)는 외부 컴퓨터(140)에서 통신포트를 이용하여 소정의 정보를 입력하면 입력된 소정의 정보를 제어장치(100)가 이용하는 단계이다. 여기서, 소정의 정보란, RTC(Real Time Clock)기준시간, 주/야간설정시간, 주/야간설정전압, 과충전/과방전설정전압 및 충전/방전복귀설정전압 중 어느 하나 이상을 의미한다. 소정의 정보 중 입력되지 않은 정보는 기존 저장된 정보를 이용할 수 있으므로 충방전 제어의 편의를 제공하고, RTC(Real Time Clock)기준시간을 변경할 수 있으므로 해외에서 시차로 생기는 현재시간 오류를 시정할 수 있어 주/야간 판단을 정밀하게 제어할 수 있다.The input step S301 is a step in which the control device 100 uses the inputted predetermined information when inputting predetermined information from the external computer 140 using the communication port. Here, the predetermined information means any one or more of RTC (Real Time Clock) reference time, day / night set time, day / night set voltage, overcharge / over discharge set voltage, and charge / discharge return set voltage. The information that is not input among the predetermined information can use the existing stored information to provide convenience of charge / discharge control, and to change the RTC (Real Time Clock) reference time, thereby correcting the current time error caused by time difference from abroad. Day and night judgment can be precisely controlled.

주/야간 판단단계(S302)는 주제어부(210)가 태양전지모듈(110)의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 주/야간을 판단하는 단계이다. 구체적인 설명은 도 4를 참조하여 설명한다.Day / night determination step (S302) is a step in which the main controller 210 determines the day / night using the output voltage and the current time of the solar cell module 110. A detailed description will be given with reference to FIG. 4.

충전단계(S303)는 주제어부(210)가 주간으로 판단하는 경우, 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터(220)에 의하여 태양전지모듈(110)로부터 출력된 전력을 승압 또는 강압하여 배터리(120)에 충전하는 단계이다. 구체적인 설명은 도 5를 참조하여 설명한다.In the charging step S303, when the main controller 210 determines to be daytime, the power output from the solar cell module 110 by the first DC-DC converter 220 receiving the first pulse width modulation (PWM) signal is determined. Step to charge or step down to charge the battery 120. A detailed description will be described with reference to FIG. 5.

방전단계(S304)는 주제어부(210)가 야간으로 판단하는 경우, 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터(230)에 의하여 배터리(120)에 충전된 전력을 승압 또는 강압하여 조명등부하(130)에 공급하는 단계이다. 구체적인 설명은 도 6을 참조하여 설명한다.In the discharging step S304, when the main controller 210 determines to be night, the power charged in the battery 120 is boosted by the second DC-DC converter 230 receiving the second pulse width modulation (PWM) signal. Or step down and supply to the lamp load 130. A detailed description will be described with reference to FIG. 6.

다만, 위 단계는 주어진 순서가 시계열적인 순서가 반드시 아닐 수 있다. However, the above step may not necessarily be a time series order.

도 4는 도 3의 주/야간 판단단계를 상세히 설명하기 위한 순서도이다. 설명을 위해 도면에는 24V용 축전지를 기준으로 도시하였다.4 is a flowchart illustrating the day / night determination step of FIG. 3 in detail. For the purpose of explanation, the drawings show a 24V storage battery as a reference.

도 4를 참조하면, 측정된 태양전지모듈(110)의 출력전압이 야간설정전압 이하인지 판단한다(S401). 야간설정전압이란, 야간을 판단하는 데 기준이 되는 전압을 의미하고, 일 예로 12V용 배터리는 5V이고, 24V용 배터리는 10V일 수 있다.Referring to FIG. 4, it is determined whether the measured output voltage of the solar cell module 110 is equal to or less than a night set voltage (S401). The night setting voltage means a voltage that is a reference for determining a night, for example, the 12V battery may be 5V, and the 24V battery may be 10V.

태양전지모듈(110)의 출력전압이 야간설정전압 이하이면, 그 상태로 일정시간 지속되는지 판단한다(S402). 일정시간은 일 예로 5분 일 수 있다.If the output voltage of the solar cell module 110 is equal to or less than the night setting voltage, it is determined whether the state continues for a predetermined time (S402). The schedule time may be, for example, 5 minutes.

태양전지모듈(110)의 출력전압이 야간설정전압 이하이고 그 상태로 일정시간(5분) 지속되면, 현재시간이 야간설정시간을 경과하는지 판단한다(S403). 야간설정시간이란, 야간을 판단하는 데 기준이 되는 시간을 의미하고, 일 예로 19시로 정할 수 있다. 다만, 위 시간은 계절, 장소 등에 따라 다르게 적용할 수 있다.If the output voltage of the solar cell module 110 is equal to or lower than the night setting voltage and lasts for a predetermined time (5 minutes), it is determined whether the current time passes the night setting time (S403). The night setting time means a time used as a reference for judging night, and may be set to 19:00 as an example. However, the above time may be applied differently depending on season, place, and the like.

태양전지모듈(110)의 출력전압이 야간설정전압 이하이고 그 상태로 일정시간(5분) 지속 되며 현재시간이 야간설정시간을 경과하면, 야간으로 판단한다(S404). When the output voltage of the solar cell module 110 is equal to or less than the night setting voltage and lasts for a predetermined time (5 minutes) and the current time passes the night setting time, it is determined as night (S404).

야간으로 판단된 후, 태양전지모듈(110)의 출력전압이 주간설정전압 이상인지 판단한다(S405). 주간설정전압이란, 주간을 판단하는 데 기준이 되는 전압을 의미하고, 일 예로 12V용 배터리는 8V이고, 24V용 배터리는 16V일 수 있다.After it is determined to be night, it is determined whether the output voltage of the solar cell module 110 is greater than the weekly set voltage (S405). The weekly setting voltage means a voltage that is a reference for determining the daytime. For example, the 12V battery may be 8V, and the 24V battery may be 16V.

태양전지모듈(110)의 출력전압이 주간설정전압 이상이면, 그 상태로 일정시간 지속되는지 판단한다(S406). 일정시간은 일 예로 5분일 수 있다.If the output voltage of the solar cell module 110 is equal to or higher than the weekly set voltage, it is determined whether the state continues for a predetermined time (S406). For example, the time may be 5 minutes.

태양전지모듈(110)의 출력전압이 주간설정전압 이상이고 일정시간(5분) 지속되면, 현재시간이 주간설정시간을 초과하는지 판단한다(S407). 주간설정시간이란, 주간을 판단하는 데 기준이 되는 시간을 의미하고, 일 예로 06시로 정할 수 있다. 다만, 위 시간은 계절, 장소 등에 따라 다르게 적용할 수 있다.If the output voltage of the solar cell module 110 is equal to or higher than the weekly setting voltage and lasts for a predetermined time (5 minutes), it is determined whether the current time exceeds the weekly setting time (S407). The weekly setting time means a time used as a reference for judging the week, and may be set to 06 o'clock as an example. However, the above time may be applied differently depending on season, place, and the like.

태양전지모듈(110)의 출력전압이 주간설정전압 이상이고 일정시간(5분) 지속 되며 현재시간이 주간설정시간을 경과하면, 주간으로 판단한다(S408).If the output voltage of the solar cell module 110 is more than the weekly set voltage and lasts for a predetermined time (5 minutes) and the current time passes the weekly set time, it is determined to be daytime (S408).

도 5는 도 3의 충전단계를 상세히 설명하기 위한 순서도이다. 설명을 위해 도면에는 24V용 축전지를 기준으로 도시하였다.FIG. 5 is a flowchart illustrating the charging step of FIG. 3 in detail. For the purpose of explanation, the drawings show a 24V storage battery as a reference.

도 5를 참조하면, 주/야간 판단단계에서 주간으로 판단되면, 태양전지모듈(110)의 출력전압이 배터리(120)의 출력전압을 초과하는지 판단한다(S501).Referring to FIG. 5, when it is determined to be daytime in the day / night determination step, it is determined whether the output voltage of the solar cell module 110 exceeds the output voltage of the battery 120 (S501).

태양전지모듈(110)의 출력전압이 배터리(120)의 출력전압을 초과하면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터(220)에 의하여 태양전지모듈(110)로부터 출력된 전력을 강압하여 배터리(120)에 충전하고, 태양전지모듈(110)의 출력전압이 배터리(120)의 출력전압을 초과하지 않으면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터(220)에 의하여 태양전지모듈(110)로부터 출력된 전력을 승압하여 배터리(120)에 충전한다(S502). 따라서 태양전지모듈(110)에서 생산하는 전기의 양이 적어 태양전지모듈(110)의 출력전압이 배터리(120)의 출력전압보다 낮아도 배터리(120)에 충전이 가능하여 충전효율을 높일 수 있다.When the output voltage of the solar cell module 110 exceeds the output voltage of the battery 120, it is output from the solar cell module 110 by the first DC-DC converter 220 receives the first pulse width modulation (PWM) signal The first DC-DC receiving the first pulse width modulation (PWM) signal when the output power of the solar cell module 110 does not exceed the output voltage of the battery 120. The power output from the solar cell module 110 is boosted by the converter 220 to charge the battery 120 (S502). Therefore, since the amount of electricity produced by the solar cell module 110 is small, even when the output voltage of the solar cell module 110 is lower than the output voltage of the battery 120, the battery 120 can be charged, thereby increasing charging efficiency.

배터리(120)에 충전하는 단계에서 배터리(120)의 출력전압이 과충전설정전압 이상인지 판단한다(S503). 과충전설정전압이란, 과충전을 판단하는데 기준이 되는 전압을 의미하고, 일 예로 12V용 배터리는 14.5V이고, 24V용 배터리는 28.5V일 수 있다.In the charging of the battery 120, it is determined whether the output voltage of the battery 120 is greater than the overcharge set voltage (S503). The overcharge set voltage means a voltage that is a reference for determining overcharge. For example, the 12V battery may be 14.5V, and the 24V battery may be 28.5V.

배터리(120)의 전압이 과충전설정전압 이상이면, 과충전으로 판단하여 제1 DC-DC 컨버터(220)에 전송하는 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단한다(S504). 따라서 충전동작을 중지하고 외부표시를 위해 고전압 LED를 ON 한다.When the voltage of the battery 120 is greater than or equal to the overcharge set voltage, the first pulse width modulation (PWM) signal that is determined to be overcharged and transmitted to the first DC-DC converter 220 is blocked (S504). Therefore, stop charging operation and turn on high voltage LED for external display.

과충전 상태에서 배터리(120)의 출력전압이 충전복귀설정전압 이하인지 판단한다(S505). 충전복귀설정전압이란, 과충전상태에서 충전상태로 복귀하는 데 기준이 되는 전압을 의미하고, 일 예로 12V용 배터리는 13V이고, 24V용 배터리는 26.5V일 수 있다.In the overcharge state, it is determined whether the output voltage of the battery 120 is less than or equal to the charge recovery set voltage (S505). The charge recovery set voltage refers to a voltage which is a reference for returning from the overcharge state to the charge state. For example, the 12V battery may be 13V, and the 24V battery may be 26.5V.

배터리(120)의 출력전압이 충전복귀설정전압 이하이면, 충전단계로 복귀한 것으로 판단하여 제1 DC-DC 컨버터(220)에 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 전송한다(S506). 따라서 충전동작을 재시작하고 외부표시를 위해 고전압 LED를 OFF 한다.When the output voltage of the battery 120 is equal to or lower than the charge recovery set voltage, it is determined that the battery 120 returns to the charging step and transmits a first pulse width modulation (PWM) signal to the first DC-DC converter 220 (S506). Therefore, restart the charging operation and turn off the high voltage LED for external display.

도 6은 도 3의 방전단계를 상세히 설명하기 위한 순서도이다. 설명을 위해 도면에는 24V용 축전지를 기준으로 도시하였다.FIG. 6 is a flowchart illustrating the discharge step of FIG. 3 in detail. For the purpose of explanation, the drawings show a 24V storage battery as a reference.

도 6을 참조하면, 주/야간 판단단계에서 야간으로 판단하면, 배터리(120)의 출력전압이 조명등부하(130)의 전압을 초과하는지 판단한다(S601).Referring to FIG. 6, when it is determined as nighttime in the day / night determination step, it is determined whether the output voltage of the battery 120 exceeds the voltage of the lamp load 130 (S601).

배터리(120)의 출력전압이 조명등부하(130)의 전압을 초과하면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터(230)에 의하여 배터리(120)로부터 출력된 전력을 강압하여 조명등부하(130)에 공급하고, 배터리(120)의 출력전압이 조명등부하(130)의 전압을 초과하지 않으면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터(230)에 의하여 배터리(120)로부터 출력된 전력을 승압하여 조명등부하(130)에 공급하도록 배터리(120)를 방전한다(S602). 따라서 배터리의 DC출력전압을 조명등부하를 점등시키기 위한 정격전압으로 하여 제공할 수 있다.When the output voltage of the battery 120 exceeds the voltage of the lamp load 130, the power output from the battery 120 is reduced by the second DC-DC converter 230 receiving the second pulse width modulation (PWM) signal. Supply to the lamp load 130, and if the output voltage of the battery 120 does not exceed the voltage of the lamp load 130, receives the second pulse width modulation (PWM) signal to the second DC-DC converter 230. The battery 120 is discharged to boost the power output from the battery 120 to supply the lamp load 130 (S602). Therefore, the DC output voltage of the battery can be provided as the rated voltage for turning on the lamp load.

배터리(120)를 방전하는 단계에서 배터리(120)의 출력전압이 과방전설정전압 이하인지 판단한다(S603). 과방전설정전압이란, 과방전을 판단하는데 기준이 되는 전압을 의미하고, 일 예로 12V용 배터리는 10.5V이고, 24V용 배터리는 21.5V일 수 있다.In the discharging of the battery 120, it is determined whether the output voltage of the battery 120 is less than or equal to the overdischarge set voltage (S603). The over-discharge set voltage means a voltage that is a reference for determining over-discharge. For example, the 12V battery may be 10.5V, and the 24V battery may be 21.5V.

배터리(120)의 출력전압이 과방전설정전압 이하이면, 과방전으로 판단하여 제2 DC-DC 컨버터(230)에 전송하는 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 차단한다(S604). 따라서 방전동작을 중지하고 외부표시를 위해 저전압 LED를 ON 한다.If the output voltage of the battery 120 is less than or equal to the overdischarge set voltage, the second pulse width modulation (PWM) signal that is determined to be overdischarged and transmitted to the second DC-DC converter 230 is blocked (S604). Therefore, stop the discharge operation and turn on the low voltage LED for external display.

과방전상태에서 배터리(120)의 출력전압이 방전복귀설정전압 이상인지 판단한다(S605). 방전복귀설정전압이란, 과방전상태에서 방전상태로 복귀하는 데 기준이 되는 전압을 의미하고, 일 예로 12V용 배터리는 12V이고, 24V용 배터리는 24V일 수 있다.In the over discharge state, it is determined whether the output voltage of the battery 120 is equal to or greater than the discharge return setting voltage (S605). The discharge return set voltage refers to a voltage which is a reference for returning from the over discharge state to the discharge state. For example, the 12V battery may be 12V, and the 24V battery may be 24V.

배터리(120)의 출력전압이 방전복귀설정전압 이상이면, 방전단계로 복귀한 것으로 판단하여 제2 DC-DC 컨버터(230)에 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 전송한다. 따라서 방전동작을 재시작하고 외부표시를 위해 저전압 LED를 OFF 한다(S606).When the output voltage of the battery 120 is equal to or higher than the discharge return setting voltage, it is determined that the battery 120 returns to the discharge step and transmits a second pulse width modulation (PWM) signal to the second DC-DC converter 230. Therefore, the discharge operation is restarted and the low voltage LED is turned off for external display (S606).

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치를 예시한 도면이다.7 is a view illustrating an impedance matching solar charging and discharging control device according to an embodiment of the present invention.

도 7의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 대한 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)의 전면을 나타낸 도면이고, 도 7의 (b)는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)의 측면도, 도7의 (c)는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)의 후면도를 나타낸다.Figure 7 (a) is a view showing the front of the impedance matching solar charging and discharging control device 100 according to an embodiment of the present invention, Figure 7 (b) is an impedance matching solar charging and discharging control device FIG. 7C shows a rear view of the impedance matching type solar charge / discharge control device 100.

도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)는 충전 알림 램프(710), 고온 알림 램프(720) 및 저전압 알림 램프(730) 등을 구비하고, RTC제어부(250)를 설정하기 위한 타임 설정 스위치(740)를 구비한다. 또한, 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)는 태양전지모듈(110), 배터리(120) 및 조명등부하(130)와 연결하기 위한 태양전지 연결단자(750), 배터리 연결단자(760) 및 조명등부하 연결단자(770)를 포함한다. 연결 단자는 태양전지 연결단자(750), 여기서, 연결 단자는 도 7의 (a)의 가운데 부분에 6 개의 단자로 구현되는 것으로 표시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 매칭형 태양광 충방전 제어장치(100)와 연결되는 모듈의 증가 또는 감소에 따라 다르게 구현될 수 있다.As shown in FIG. 7A, the impedance matching solar charging / discharging control device 100 according to an embodiment of the present invention includes a charging notification lamp 710, a high temperature notification lamp 720, and a low voltage notification lamp. 730 and the like, and a time setting switch 740 for setting the RTC control unit 250. In addition, the matched solar charging and discharging control device 100 is a solar cell module 110, the battery 120 and the solar cell connection terminal 750, the battery connection terminal 760 for connecting to the lamp light load 130 and It includes a light load connection terminal 770. The connection terminal is a solar cell connection terminal 750, where the connection terminal is shown as being implemented as six terminals in the center of Figure 7 (a), but is not necessarily limited to this, matching solar charge and discharge control According to the increase or decrease of the module connected to the device 100 may be implemented differently.

이상의 설명은 본 발명 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명 실시예들은 본 발명 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the embodiments of the present invention, and those skilled in the art to which the embodiments of the present invention belong may have various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention. will be. Therefore, the exemplary embodiments of the present invention are not intended to limit the technical spirit of the exemplary embodiment of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical spirit of the exemplary embodiment of the present invention is not limited thereto. The scope of protection of the embodiments of the present invention should be construed by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the embodiments of the present invention.

Claims (21)

태양전지모듈의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 주/야간을 판단하고, 주간으로 판단하면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 발생하며, 야간으로 판단하면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 발생하는 주제어부;
상기 주제어부에서 발생된 제1 펄스폭변조(PWM)신호에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 출력된 전력을 승압 또는 강압하여 배터리에 충전하는 제1 DC-DC 컨버터; 및
상기 주제어부에서 발생된 제2 펄스폭변조(PWM)신호에 의하여 상기 배터리의 충전된 전력을 승압 또는 강압하여 조명등부하에 공급하는 제2 DC-DC 컨버터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
Judging day / night using the output voltage and the current time of the solar cell module, and judging by daytime generates a first pulse width modulation (PWM) signal, and judging at night by the second pulse width modulation (PWM) signal A main control part that occurs;
A first DC-DC converter configured to charge or depressurize power output from the solar cell module by a first pulse width modulation (PWM) signal generated by the main controller; And
A second DC-DC converter for boosting or stepping down the electric power charged by the battery according to a second pulse width modulation (PWM) signal generated by the main controller and supplying it to a lamp load;
Impedance matching type solar charge and discharge control device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 주제어부는,
상기 태양전지모듈의 출력전압이 소정의 전압 이하로 일정시간 지속되고, 현재시간이 소정의 시간을 경과하면 야간으로 판단하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
The method of claim 1,
The main fisherman,
Impedance matching solar charging and discharging control device, characterized in that the output voltage of the solar cell module lasts a predetermined time or less, and the current time is determined to be a night time.
제1항에 있어서,
상기 주제어부는,
상기 태양전지모듈의 출력전압이 소정의 전압 이상으로 일정시간 지속되고, 현재시간이 소정의 시간을 경과하면 주간으로 판단하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
The method of claim 1,
The main fisherman,
Impedance matching solar charging and discharging control device, characterized in that the output voltage of the solar cell module lasts a predetermined time or more, and the current time passes a predetermined time is determined as the day.
제1항에 있어서,
상기 배터리의 출력전압을 소정의 전압과 비교하여 과충전/과방전인지 감지하고 이에 해당하면 과충전정보 또는 과방전정보를 상기 주제어부로 전송하는 과충전/과방전 감지부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
The method of claim 1,
An overcharge / over-discharge detector for detecting whether the battery is overcharged or overdischarged by comparing the output voltage of the battery with a predetermined voltage and transmitting the overcharge information or the overdischarge information to the main controller.
Impedance matching solar charge and discharge control device further comprising a.
제4항에 있어서,
상기 주제어부는,
상기 과충전/과방전 감지부로부터 과충전정보를 전송받으면, 상기 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하고,
상기 과충전/과방전 감지부로부터 과방전정보를 전송받으면, 상기 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
5. The method of claim 4,
The main fisherman,
Blocking the first pulse width modulation (PWM) signal when receiving the overcharge information from the overcharge / over-discharge detection unit,
Impedance matching solar charging and discharging control device, characterized in that for blocking the second pulse width modulation (PWM) signal when receiving the over-discharge information from the over-charge / over-discharge detection unit.
제1항에 있어서,
RTC(Real Time Clock)기준시간을 이용하여 상기 현재시간을 생성하고 상기 주제어부로 전송하는 RTC(Real Time Clock) 제어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
The method of claim 1,
Real time clock (RTC) control unit for generating the current time using a real time clock (RTC) reference time and transmitting the current time to the main control unit
Impedance matching solar charge and discharge control device further comprising a.
제6항에 있어서,
통신포트에 연결된 외부 컴퓨터에 의하여 상기 RTC(Real Time Clock)기준시간을 변경하고 상기 주제어부로 전송하는 통신부를 더 포함하되,
상기 주제어부는,
전송받은 상기 RTC(Real Time Clock)기준시간을 상기 RTC(Real Time Clock) 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
The method according to claim 6,
Further comprising a communication unit for changing the RTC (Real Time Clock) reference time by an external computer connected to the communication port and transmitting to the main control unit,
The main fisherman,
Impedance matching solar charge and discharge control device characterized in that for transmitting the received Real Time Clock (RTC) reference time to the Real Time Clock (RTC) control unit.
제1항에 있어서,
상기 배터리의 온도변화를 감지하여 상기 주제어부로 온도정보를 전송하는 온도 감지부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
The method of claim 1,
A temperature sensor for detecting temperature change of the battery and transmitting temperature information to the main controller
Impedance matching solar charge and discharge control device further comprising a.
제8항에 있어서,
상기 주제어부는,
상기 온도정보의 온도가 소정의 온도를 초과하면, 상기 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하고,
상기 제1 펄스폭변조(PWM)신호가 차단된 후 상기 온도정보의 온도가 또 다른 소정의 온도 이하이면, 상기 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
9. The method of claim 8,
The main fisherman,
When the temperature of the temperature information exceeds a predetermined temperature, the first pulse width modulation (PWM) signal is cut off,
Impedance matching solar light, characterized in that for transmitting the first pulse width modulation (PWM) signal if the temperature of the temperature information is less than another predetermined temperature after the first pulse width modulation (PWM) signal is cut off Charge / discharge control device.
제1항에 있어서,
상기 배터리의 출력전압이 소정의 전압범위 내인지 비교하여 배터리의 종류를 감지하는 배터리종류 감지부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치.
The method of claim 1,
Battery type detection unit for detecting the type of battery by comparing the output voltage of the battery within a predetermined voltage range
Impedance matching solar charge and discharge control device further comprising a.
태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지모듈; 및
제1항 내지 제10항 중 어느 하나에 해당하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 조명등 시스템.
Solar cell module for converting sunlight into electrical energy; And
Impedance matching solar charging and discharging control device according to any one of claims 1 to 10
Impedance matching type solar charging and discharging lamp system comprising a.
제11항에 있어서,
상기 태양전지모듈로부터 변환된 전기에너지를 충전하고 상기 조명등부하에 전기에너지를 공급하기 위하여 방전하는 배터리
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 조명등 시스템.
The method of claim 11,
A battery that charges the electric energy converted from the solar cell module and discharges to supply electric energy to the lamp load
Impedance-matching solar charging and discharging lamp system characterized in that it further comprises.
제12항에 있어서,
상기 배터리에 의하여 공급된 전기에너지를 이용하여 점등하는 조명등부하
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 조명등 시스템.
The method of claim 12,
Lamp load that lights by using the electric energy supplied by the battery
Impedance-matching solar charging and discharging lamp system characterized in that it further comprises.
임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어장치가 배터리를 충방전 제어하는 방법에 있어서,
외부 컴퓨터에서 통신포트를 이용하여 소정의 정보를 입력하면 상기 입력된 정보를 이용하는 입력단계;
태양전지모듈의 출력전압 및 현재시간을 이용하여 주/야간을 판단하는 주/야간 판단단계;
주간으로 판단하면, 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 출력된 전력을 승압 또는 강압하여 배터리에 충전하는 충전단계; 및
야간으로 판단하면, 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터에 의하여 상기 배터리에 충전된 전력을 승압 또는 강압하여 조명등부하에 공급하는 방전단계
를 순서와 상관없이 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법.
In the impedance matching type solar charging and discharging control device to charge and discharge the battery,
An input step of using the inputted information when inputting predetermined information using a communication port from an external computer;
Day / night determination step of determining the day / night using the output voltage and the current time of the solar cell module;
If it is determined as the day, the charging step of charging the battery by boosting or stepping down the power output from the solar cell module by a first DC-DC converter receiving a first pulse width modulation (PWM) signal; And
If it is determined at night, the discharge step of supplying to the lamp load by boosting or stepping down the power charged in the battery by a second DC-DC converter receiving a second pulse width modulation (PWM) signal
Impedance matching solar charging and discharging control method comprising the irrespective of the order.
제14항에 있어서,
상기 입력단계는,
상기 소정의 정보인 주/야간설정시간, 주/야간설정전압, 과충전/과방전설정전압 및 충전/방전복귀설정전압 중 어느 하나 이상을 입력하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the input step comprises:
Impedance-matching solar charging and discharging control method, characterized in that any one or more of the predetermined information, the day / night setting time, the day / night setting voltage, the overcharge / over discharge set voltage and the charge / discharge recovery set voltage.
제15항에 있어서,
상기 입력단계는,
상기 소정의 정보 중 입력되지 않은 정보는 기존 저장된 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the input step comprises:
Impedance matching solar charging and discharging control method, characterized in that the non-information of the predetermined information using the existing stored information.
제14항에 있어서,
상기 주/야간 판단단계는,
상기 태양전지모듈의 출력전압이 야간설정전압 이하인지 판단하는 단계;
상기 태양전지모듈의 출력전압이 야간설정전압 이하이면, 그 상태로 일정시간 지속되는지 판단하는 단계;
상기 태양전지모듈의 출력전압이 야간설정전압 이하이고 그 상태로 일정시간 지속되면, 현재시간이 야간설정시간을 경과하는지 판단하는 단계;
상기 현재시간이 야간설정시간을 경과하면, 야간으로 판단하는 단계;
상기 야간으로 판단된 후, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 주간설정전압 이상인지 판단하는 단계;
상기 태양전지모듈의 출력전압이 주간설정전압 이상이면, 그 상태로 일정시간 지속되는지 판단하는 단계;
상기 태양전지모듈의 출력전압이 주간설정전압 이상이고 일정시간 지속되면, 현재시간이 주간설정시간을 경과하는지 판단하는 단계; 및
상기 현재시간이 주간설정시간을 경과하면, 주간으로 판단하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법.
15. The method of claim 14,
The day / night judgment step,
Determining whether an output voltage of the solar cell module is lower than a night setting voltage;
Determining whether the output voltage of the solar cell module is lower than the night setting voltage for a predetermined time;
Determining whether the current time passes the night setting time when the output voltage of the solar cell module is equal to or less than the night setting voltage and continues for a predetermined time in the state;
Determining whether the current time is night, when the current time passes the night setting time;
Determining whether the output voltage of the solar cell module is greater than or equal to the weekly set voltage after the night time is determined;
If the output voltage of the solar cell module is equal to or greater than the weekly set voltage, determining whether the state lasts for a predetermined time;
Determining whether the current time passes the weekly setting time when the output voltage of the solar cell module is greater than the weekly setting voltage and continues for a predetermined time; And
If the current time has passed the weekly set time, determining the week
Impedance matching solar charging and discharging control method comprising a.
제14항에 있어서,
상기 충전단계는,
상기 주/야간 판단단계에서 주간으로 판단하면, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 출력전압을 초과하는지 판단하는 단계;
상기 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 출력전압을 초과하면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 출력된 전력을 강압하여 배터리에 충전하고, 상기 태양전지모듈의 출력전압이 배터리의 전압을 초과하지 않으면 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제1 DC-DC 컨버터에 의하여 상기 태양전지모듈로부터 출력된 전력을 승압하여 배터리에 충전하는 단계; 및
상기 배터리에 충전하는 단계에서 과충전을 판단하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법.
15. The method of claim 14,
The charging step,
Determining whether the output voltage of the solar cell module exceeds the output voltage of the battery when the day / night determination step is determined to be daytime;
When the output voltage of the solar cell module exceeds the output voltage of the battery, the first DC-DC converter receives a first pulse width modulation (PWM) signal to step down the power output from the solar cell module to charge the battery, If the output voltage of the solar cell module does not exceed the voltage of the battery step of boosting the power output from the solar cell module by the first DC-DC converter receiving a first pulse width modulation (PWM) signal to charge the battery ; And
Determining an overcharge in the charging of the battery
Impedance matching solar charging and discharging control method comprising a.
제18항에 있어서,
상기 과충전을 판단하는 단계는,
상기 배터리에 충전하는 단계에서 배터리의 출력전압이 과충전설정전압 이상인지 판단하는 단계;
상기 배터리의 출력전압이 과충전설정전압 이상이면, 과충전으로 판단하여 상기 제1 DC-DC 컨버터에 전송하는 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하는 단계;
상기 과충전 상태에서 상기 배터리의 출력전압이 충전복귀설정전압 이하인지 판단하는 단계; 및
상기 배터리의 출력전압이 충전복귀설정전압 이하이면, 충전단계로 복귀한 것으로 판단하여 상기 제1 DC-DC 컨버터에 제1 펄스폭변조(PWM)신호를 전송하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법.
19. The method of claim 18,
Determining the overcharge,
Determining whether the output voltage of the battery is greater than the overcharge set voltage in the charging of the battery;
Blocking the first pulse width modulation (PWM) signal transmitted to the first DC-DC converter when the output voltage of the battery is greater than or equal to the overcharge set voltage;
Determining whether the output voltage of the battery is less than or equal to a charge recovery set voltage in the overcharge state; And
If it is determined that the output voltage of the battery is lower than or equal to the charge recovery set voltage, transmitting the first pulse width modulation (PWM) signal to the first DC-DC converter by determining that the battery is returned to the charging step.
Impedance matching solar charging and discharging control method comprising a.
제14항에 있어서,
상기 방전단계는,
상기 주/야간 판단단계에서 야간으로 판단하면, 배터리의 출력전압이 조명등부하의 전압을 초과하는지 판단하는 단계;
상기 배터리의 출력전압이 조명등부하의 전압을 초과하면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터에 의하여 배터리로부터 출력된 전력을 강압하여 조명등부하에 공급하고, 상기 배터리의 출력전압이 조명등부하의 전압을 초과하지 않으면 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 받은 제2 DC-DC 컨버터에 의하여 배터리로부터 출력된 전력을 승압하여 조명등부하에 공급하도록 배터리를 방전하는 단계; 및
상기 배터리를 방전하는 단계에서 과방전을 판단하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법.
15. The method of claim 14,
The discharge step,
Determining whether the output voltage of the battery exceeds the voltage of the lamp load when the night / night determination step is performed at night;
When the output voltage of the battery exceeds the voltage of the lamp load, the power output from the battery is stepped down by the second DC-DC converter receiving the second pulse width modulation (PWM) signal and supplied to the lamp load, and the output of the battery is output. Discharging the battery to boost the power output from the battery by the second DC-DC converter receiving the second pulse width modulation (PWM) signal to supply the lamp load if the voltage does not exceed the voltage of the lamp load; And
Determining an overdischarge in discharging the battery
Impedance matching solar charging and discharging control method comprising a.
제20항에 있어서,
상기 과방전을 판단하는 단계는,
상기 배터리를 방전하는 단계에서 상기 배터리의 출력전압이 과방전설정전압 이하인지 판단하는 단계;
상기 배터리의 출력전압이 과방전설정전압 이하이면, 과방전으로 판단하여 상기 제2 DC-DC 컨버터에 전송하는 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 차단하는 단계;
상기 과방전 상태에서 상기 배터리의 출력전압이 방전복귀설정전압 이상인지 판단하는 단계; 및
상기 배터리의 출력전압이 방전복귀설정전압 이상이면, 방전단계로 복귀한 것으로 판단하여 상기 제2 DC-DC 컨버터에 제2 펄스폭변조(PWM)신호를 전송하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 임피던스 매칭형 태양광 충방전 제어방법.
21. The method of claim 20,
The determining of the over discharge,
Determining whether an output voltage of the battery is less than or equal to an overdischarge set voltage in the discharging of the battery;
Blocking the second pulse width modulation (PWM) signal that is determined to be over-discharged and transmitted to the second DC-DC converter when the output voltage of the battery is less than or equal to the over-discharge set voltage;
Determining whether an output voltage of the battery is equal to or greater than a discharge return setting voltage in the over discharge state; And
If the output voltage of the battery is equal to or higher than the discharge return setting voltage, determining that the battery has returned to the discharge step and transmitting a second pulse width modulation (PWM) signal to the second DC-DC converter;
Impedance matching solar charging and discharging control method comprising a.
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