KR20150113290A - 태양광 및 led광을 이용한 소비전력 절감형 led 모듈 구동 장치 - Google Patents

태양광 및 led광을 이용한 소비전력 절감형 led 모듈 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 태양광 및 LED광을 이용하여 생성된 전력과, 외부전원공급장치로부터 공급되는 전력을 이용하여 LED 모듈을 구동시킬 수 있는, LED 모듈 구동 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 장치는, 태양광을 이용하여 전력을 생성할 수 있으며, 복수의 LED홀들이 형성되어 있는 태양광 모듈; 상기 태양광 모듈의 배면에 배치되어 있으며, 상기 LED홀들 각각을 관통하는 복수의 LED들이 장착되어 있는 LED모듈; 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력을 상기 LED 모듈로 공급하는 제1전원공급부; 상기 LED 모듈을 구동하기 위한 제어신호 및 상기 제1전원공급부를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부; 및 외부전력공급장치로부터 공급된 전력을, 상기 제어부로부터 전송되는 제어신호에 따라, 상기 LED 모듈로 공급하는 제2전원공급부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈이 구동될 수 있다고 판단되면, 상기 제1전원공급부를 상기 LED 모듈의 전원단자와 연결시키며, 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈이 구동될 수 없다고 판단되면, 상기 제2전원공급부를 상기 LED 모듈의 전원단자와 연결시키는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 및 LED광을 이용한 소비전력 절감형 LED 모듈 구동 장치{APPARATUS FOR DRIVING A LED MOUDULE}
본 발명은 LED 모듈을 구동하는 장치에 관한 것으로서, 특히, 태양광 및 LED들로부터 출력되어 상기 태양광 모듈로 입사되는 LED광을 우선적으로 이용하여 LED 모듈을 구동하는, 소비전력 절감형 LED 모듈 구동 장치에 관한 것이다.
광고용 등으로 널리 이용되고 있는 LED 모듈은, 일반적으로, 기판 상에 장착되어 있는 복수의 LED들과, 상기 LED들로 전력을 공급하는 전원공급부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 LED 모듈은, 야간에 이용될 수도 있으나, 주간에도 널리 이용되고 있다. 즉, 옥외 광고용으로 장착되어 있는 상기 LED 모듈은 주간 및 야간에 지속적으로 다양한 광고들을 출력할 수 있도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 LED 모듈은, 일반적으로 상기한 바와 같이, 전원공급장치에 의해 공급되는 전력을 이용하고 있다. 따라서, 종래의 LED 모듈을 구동시키기 위해서는, 많은 전력이 요구되고 있다.
상기한 바와 같은 전력문제를 해결하기 위해서, 최근에는, 태양광 모듈을 이용하여 생성된 전력을 이용하는 LED 모듈들이 개발 및 이용되고 있다.
그러나, 태양광 모듈은 태양광을 이용하여 전력을 생성하고 있기 때문에, 태양이 없는 야간에는 전력을 생성할 수 없다.
이를 해결하기 위해, 주간 동안 생성된 전력을 충전기에 충전시키는 방법이 제안되고 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 옥외 광고용으로 이용되는 LED 모듈의 경우, 주간에도 구동되고 있기 때문에, 주간에 생성된 전력은 주간에 LED 모듈을 구동하는데에 거의 대부분이 이용되고 있다. 따라서, 야간에 사용될 수 있을 만큼의 충분한 전력이 충전기에 충전되기 어려운 실정이다.
또한, 상기 충전기를 구비하기 위해서는, 복잡한 전력 장치들이 요구되고 있기 때문에, LED 모듈의 비용이 증가될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 태양광 및 LED광을 이용하여 생성된 전력과, 외부전원공급장치로부터 공급되는 전력을 이용하여 소비전력을 절감하면서 LED 모듈을 구동시킬 수 있는, LED 모듈 구동 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 장치는, 태양광을 이용하여 전력을 생성할 수 있으며, 복수의 LED홀들이 형성되어 있는 태양광 모듈; 상기 태양광 모듈의 배면에 배치되어 있으며, 상기 LED홀들 각각을 관통하는 복수의 LED들이 장착되어 있는 LED모듈; 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력을 상기 LED 모듈로 공급하는 제1전원공급부; 상기 LED 모듈을 구동하기 위한 제어신호 및 상기 제1전원공급부를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부; 및 외부전력공급장치로부터 공급된 전력을, 상기 제어부로부터 전송되는 제어신호에 따라, 상기 LED 모듈로 공급하는 제2전원공급부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈이 구동될 수 있다고 판단되면, 상기 제1전원공급부를 상기 LED 모듈의 전원단자와 연결시키며, 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈이 구동될 수 없다고 판단되면, 상기 제2전원공급부를 상기 LED 모듈의 전원단자와 연결시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 태양광외에 LED들로부터 출력되는 LED광을 이용하여 효율적으로 전력이 생성될 수 있기 때문에, 외부전력공급장치로부터 공급되는 전력의 소비량이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 장치의 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 장치의 LED 모듈과 태양광 모듈의 분해 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 장치의 일실시예 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 장치의 LED 모듈과 태양광 모듈의 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 LED 모듈 구동 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 태양광을 이용하여 전력을 생성할 수 있으며, 복수의 LED홀(120)들이 형성되어 있는 태양광 모듈(100), 상기 태양광 모듈(100)의 배면에 배치되어 있으며, 상기 LED홀(120)들 각각을 관통하는 복수의 LED(210)들이 장착되어 있는 LED모듈(200), 상기 태양광 모듈(100)로부터 생성된 전력을 상기 LED 모듈(200)로 공급하는 제1전원공급부(300), 상기 LED 모듈(200)을 구동하기 위한 제어신호 및 상기 제1전원공급부(300)를 제어하기 위한 제어부(500) 및 외부전력공급장치(미도시)로부터 공급된 전력을, 상기 제어부(500)로부터 전송되는 제어신호에 따라, 상기 LED 모듈(200)로 공급하는 제2전원공급부(400)를 포함한다.
첫째, 상기 태양광 모듈(100)은, 상기 태양광 모듈(100)로 입사되는 태양광 및 상기 LED(210)들로부터 출력되어 상기 태양광 모듈(100)로 입사되는 LED광을 이용하여 전력을 생성하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 태양광 모듈(100)에는 복수의 태양전지(110)들이 장착되어 있으며, 상기 LED 모듈(200)에 장착되어 있는 LED(210)들이 관통될 수 있는 복수의 LED홀(120)들이 형성되어 있다.
상기 태양전지는, 태양광 또는 태양열 또는 LED광을 이용하여 전력을 생성할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 태양전지(110)의 크기 및 갯수는, 상기 태양광 모듈(100)의 크기, 상기 LED(210)들의 갯수 및 간격 등에 의해 다양하게 설정될 수 있다.
둘째, 상기 LED 모듈(200)에는 복수의 LED들이 장착되어 있다. 상기 LED들의 크기는 상기 LED홀(120)의 크기에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
특히, 상기 LED(210)의 높이는, 상기 LED(210)가, 상기 LED홀(120)들을 관통한 후, 상기 태양전지(110)의 표면으로부터 돌출될 수 있도록 형성된다.
즉, 상기 LED(210)의 높이는, 상기 태양광 모듈(100)의 두께보다 조금 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 상기 LED(210)의 높이가, 상기 태양광 모듈(100)의 두께보다 조금 더 두껍게 형성되는 이유는, 상기 LED(210)로부터 출력된 광이 상기 태양전지(110)의 표면을 통해 상기 태양전지(110)로 유입되도록 하기 위함이다.
상기 LED 모듈(200)에는 상기 LED(210)들 이외에도, 상기 LED들을 구동시키기 위한 다양한 종류의 전기 소자들이 장착될 수 있다.
셋째, 상기 제1전원공급부(300)는, 상기 태양광 모듈(100)로부터 생성된 전력을 상기 LED 모듈(200)로 공급하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 제1전원공급부(300)로 공급되며, 상기 제1전원공급부(300)는 상기 태양광 모듈(100)로부터 생성된 전력을 상기 LED들의 구동에 필요한 전력으로 변환시킨 후, 변환된 전력을 상기 LED 모듈(200)로 공급하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 상기 제1전원공급부(300)는, 상기 태양광 모듈로부터 전송되어온 전압을 승압시키거나, 교류형태의 전압을 직류형태의 전압으로 변환시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1전원공급부(300)에는 상기 태양광 모듈(100)로부터 전송되어온 전력을 우선적으로 LED 모듈(200)을 구동하는 구동전력으로 사용되도록 함으로써, 태양광 및 LED광을 통해 생성된 전력을 충전하기 위한 충전기를 구성시키지 않을 수 있다.
넷째, 상기 제2전원공급부(400)는, 외부전력공급장치(미도시)로부터 공급된 전력을, 상기 제어부(500)로부터 전송되는 제어신호에 따라, 상기 LED 모듈(200)로 공급하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 제1전원공급부(100)가 상기 태양광 모듈(100)로부터 생성된 전력을 상기 LED 모듈(200)로 공급하는 반면에, 상기 제2전원공급부(200)는 상기 외부전력공급장치(미도시)로부터 공급된 전력을 상기 LED 모듈(200)로 공급하고 있다. 따라서, 상기 LED 모듈(200)의 구동에 필요한 전기료는, 실질적으로, 상기 외부전력공급장치로부터 상기 제2전원공급부(400)로 공급되는 전력에 따라 산출될 수 있다.
상기 제2전원공급부(200)는 상기 외부전력공급장치로부터 전송되어오는 전력뿐만 아니라, 상기 제1전원공급부(100)로부터 전송되어오는 전력을 이용하여, 상기 LED 모듈(200)의 구동에 필요한 전력을 생성한 후, 생성된 전력을 상기 LED 모듈(200)로 전송할 수도 있다.
다섯째, 상기 제어부(500)는, 상기 LED 모듈(200)을 구동하기 위한 제어신호 및 상기 제1전원공급부(300) 및 상기 제2전원공급부(300)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 제어부(500)는, 상기 태양광 모듈(100)로부터 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈(200)이 구동될 수 있다고 판단되면, 상기 제1전원공급부(300)를 상기 LED 모듈(200)의 전원단자와 연결시키며, 상기 태양광 모듈(200)로부터 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈(200)이 구동될 수 없다고 판단되면, 상기 제2전원공급부(400)를 상기 LED 모듈의 전원단자와 연결시키는 기능을 수행할 수도 있다.
특히, 상기 제어부(500)는, 상기 제1전원공급부(300)로부터 출력되는 전력에 의해 상기 LED 모듈(200)이 구동될 수 없다고 판단되면, 상기 제1전원공급부(300)로부터 전송되어온 전력을 상기 제2전원공급부(400)로 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 제2전원공급부(400)는, 상기 외부전력공급장치로부터 전송되는 전력과, 상기 제1전원공급부(300)로부터 전송되어온 전력을 이용하여, 상기 LED 모듈(200)을 구동시킬 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 장치의 동작 방법을 설명하면 다음과 같다.
첫째, 주간에는, 상기 제어부(500)가 상기 제1전원공급부(300)를 상기 LED 모듈(200)의 전원단자와 연결시킨다. 따라서, 주간에는 상기 태양광 모듈(100)에 의해 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈(200)이 구동될 수 있다.
이 경우, 상기 태양광 모듈(100)은, 태양광, 태양열 또는 상기 LED(210)들로부터 출력된 LED광에 의해 전력을 생성할 수 있다.
상기 태양광 모듈(100)이 복수의 LED홀들이 형성되어 LED모듈 전면에 겹쳐서 배치됨(즉, LED모듈이 태양광모듈의 배면에 직접 배치됨)으로 태양광뿐만 아니라 상기 LED로 부터 발생하는 조명광(특히, LED의 측면광)을 이용하여 전력을 생성할 수 있기 때문에, 상기 태양광 모듈(100)에서의 전력 생산량이 증가될 수 있다.
따라서, 주간에는, 상기 제2전원공급부(400)가 이용될 필요가 없다. 이에 따라, 비용지출이 요구되는 전력소비가 줄어들 수 있다.
그러나, 주간이라도, 상기 제1전원공급부(300)로부터 공급되는 전력에 의해 상기 LED 모듈(200)이 구동될 수 없다고 판단되면, 상기 제어부(500)는 상기 제2전원공급부(300)를 통해 상기 LED 모듈(200)을 구동시킬 수도 있다.
이 경우, 상기한 바와 같이, 상기 제2전원공급부(400)는, 상기 외부전력공급장치로부터 공급된 전력만을 이용하여 상기 LED 모듈(200)을 구동할 수도 있으며, 또는 상기 제1전원공급부(300)로부터 공급되는 전력과, 상기 외부전력공급장치로부터 공급되는 전력을 모두 이용하여 상기 LED 모듈(200)을 구동할 수도 있다.
상기한 바와 같은 판단을 수행하기 위해, 상기 제1전원공급부(300) 및 상기 제2전원공급부(400)에는 전력을 측정할 수 있는 센서들이 장착될 수 있으며, 상기 제어부(500)는 상기 센서들을 이용하여, 상기 제1전원공급부(300) 및 상기 제2전원공급부(400)에서 출력되는 전력을 산출할 수 있다.
둘째, 첫째, 야간에는, 상기 제어부(500)가 상기 제2전원공급부(300)를 상기 LED 모듈(200)의 전원단자와 연결시킨다. 따라서, 야간에는 상기 외부전력공급장치로부터 전송된 전력에 의해 상기 LED 모듈(200)이 구동될 수 있다.
그러나, 상기 태양광 모듈(100)은, 상기 LED(210)들로부터 출력되는 LED광을 이용하여, 전력을 생성할 수 있다.
따라서, 상기 LED광을 이용하여 생성된 전력은 상기 제1전원공급부(300)로 공급될 수 있다.
이 경우, 상기 제어부(500)는, 상기 제1전원공급부(300)로부터 출력되는 전력이 상기 제2전원공급부(400)로 공급될 수 있도록, 상기 제1전원공급부(300)의 출력단자를 스위칭시킬 수 있다.
상기 제2전원공급부(400)는, 상기 제1전원공급부(300)로부터 공급되는 전력과, 상기 외부전력공급장치로부터 공급되는 전력을 모두 이용하여 상기 LED 모듈(200)을 구동할 수도 있다. 따라서, 상기 외부전력공급장치로부터 공급되는 전력만을 이용하여 상기 LED 모듈(200)을 구동하는 경우보다, 상기 외부전력공급장치로부터 공급되는 전력의 소비량이 감소될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명을 간단히 정리하면 다음과 같다.
본 발명은 소비전력이 많이 요구되는 LED 모듈(200)을 태양광 모듈(100)을 이용하여 제작하고 있다.
특히, 상기 태양광 모듈(100)은 주간에는 태양광 및 LED광을 이용하여, 충분한 전력을 생성할 수 있다.
또한, 상기 태양광 모듈(200)은 야간에도 LED광을 이용하여 전력을 생성할 수 있으며, 상기 LED 모듈(200)은 상기 LED광을 이용하여 생성된 전력 및 외부전력공급장치로부터 전송된 전력을 이용하여 구동될 수 있다. 이 경우, 상기 외부전력공급장치로부터 공급되는 전력만을 이용하여 상기 LED 모듈(200)을 구동하는 경우보다, 상기 외부전력공급장치로부터 공급되는 전력의 소비량이 감소될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 태양광 모듈 200 : LED 모듈
300 : 제1전원공급부 400 : 제2전원공급부
500 : 제어부

Claims (2)

  1. 태양광을 이용하여 전력을 생성할 수 있으며, 복수의 LED홀들이 형성되어 있는 태양광 모듈;
    상기 태양광 모듈의 배면에 배치되어 있으며, 상기 LED홀들 각각을 관통하는 복수의 LED들이 장착되어 있는 LED모듈;
    태양광 및 상기 LED들로부터 출력되어 상기 태양광 모듈로 입사되는 LED광 을 이용하여 전력을 생성하고, 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력을 상기 LED 모듈로 공급하는 제1전원공급부;
    상기 LED 모듈을 구동하기 위한 제어신호 및 상기 제1전원공급부를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부; 및
    외부전력공급장치로부터 공급된 전력을, 상기 제어부로부터 전송되는 제어신호에 따라, 상기 LED 모듈로 공급하는 제2전원공급부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈이 구동될 수 있다고 판단되면, 상기 제1전원공급부를 상기 LED 모듈의 전원단자와 연결시키며, 상기 태양광 모듈로부터 생성된 전력에 의해 상기 LED 모듈이 구동될 수 없다고 판단되면, 상기 제2전원공급부를 상기 LED 모듈의 전원단자와 연결시키는 것을 특징으로 하는 LED 모듈 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1전원공급부로부터 출력되는 전력에 의해 상기 LED 모듈이 구동될 수 없다고 판단되면, 상기 제1전원공급부로부터 전송되어온 전력을 상기 제2전원공급부로 공급하며,
    상기 제2전원공급부는,
    상기 외부전력공급장치로부터 전송되는 전력과, 상기 제1전원공급부로부터 전송되어온 전력을 이용하여, 상기 LED 모듈을 구동시키는 것을 특징으로 하는 LED 모듈 구동 장치.


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