KR20170076520A - 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 모바일 디바이스 - Google Patents

태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 모바일 디바이스 Download PDF

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Abstract

상호연결된 광전지 셀 모듈 (1) 및 에너지 저장 모듈 (2) 을 포함하는, 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 휴대용 또는 수송용 버전의 모바일 디바이스로서, 광전지 셀 모듈 (1) 은 특정 전력 출력을 갖는 플렉시블 광전지 패널들의 세트와 함께 플렉시블 광전지 패널들을 에너지 저장 모듈에 연결하기 위한 케이블들의 세트를 포함하는 한편, 셀들은 접이식 프레임 상에 배치되고, 에너지 저장 모듈 (2) 은 랩톱의 사이즈의 대표적인 사이즈를 갖는 휴대용 하우징에 배치된 배터리들의 세트를 포함하고, 디스플레이를 갖는 전자 회로가 구비되고, 전자 회로는 충전 및 방전 프로세스들을 실행하여 체크하는데 사용되는 한편, 상기한 엘리먼트들이 조립되기 전에, 플렉시블 광전지 패널들의 세트와 함께 플렉시블 광전지 패널들을 에너지 저장 모듈에 연결하기 위한 케이블들의 세트는 제 1 튜브 케이스에 위치되는 한편, 접이식 프레임과 함께 접이식 프레임 상의 및/또는 다른 액세스가능한 위치에의 및/또는 비히클 상의 플렉시블 광전지 패널들의 세트의 전개 및 고정을 위한 부속품들은 제 2 튜브 케이스에 위치되는 것을 특징으로 한다.

Description

태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 모바일 디바이스{MOBILE DEVICE FOR CONVERTING SOLAR ENERGY TO ELECTRICITY}
본 발명의 대상은 전기 장비에 전력공급하기 위해 추후 사용을 위해 저장되거나 또는 실시간으로 사용되도록 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 모바일 (휴대용 (portable) 또는 수송용 (transportable)) 디바이스이다.
종래 기술은 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 다양한 디바이스들을 개시한다. 예를 들어, 종래 기술로부터 알려진 이러한 디바이스들은 특정 애플리케이션들, 즉 (예를 들어, 가든들에서 사용되는) 모바일 저전력 LED 램프들에 사용되거나 가로등들에 전력공급하기 위한 디바이스들로 전용된다. 종래 기술은 또한, 비히클 (vehicle) 에 통합되고 단지 비히클과 관련하여 동작하는, 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 디바이스들 (예를 들어, 트레일러들, 캐러밴들, 보트들 상에 장착된 광전지 (photovoltaic) 시스템들) 을 개시한다. 마지막으로, 종래 기술은 고정식 광전지 설비들을 개시한다.
종래 기술에서 알려진 솔루션들 중 어느 것도, (그라운드 상에서 독립적이거나 또는 비히클들, 폴 (pole) 들, 빌딩들 등을 사용하는) 임의의 가용 부착 포인트들 및 휴대용 장착 시스템을 사용하여 전개될 수 있는 플렉시블 광전지 셀들의 능력들을 이용하지 않는다. 또한 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 완전한 이동성의 그리고 다목적의 디바이스들을 수반하는 어떠한 솔루션들도 존재하지 않는다.
본 발명에 따른, 상호연결된 광전지 (photovoltaic) 셀 모듈 (1) 및 에너지 저장 모듈 (2) 을 포함하는, 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 모바일 디바이스로서, 광전지 셀 모듈 (1) 은 특정 전력 출력을 갖는 플렉시블 광전지 패널들의 세트와 함께 플렉시블 광전지 패널들을 에너지 저장 모듈에 연결하기 위한 케이블들의 세트를 포함하는 한편, 셀들은 접이식 프레임 상에 배치되고, 에너지 저장 모듈 (2) 은 랩톱의 사이즈의 대표적인 사이즈를 갖는 휴대용 하우징에 배치된 배터리들의 세트를 포함하고, 디스플레이를 갖는 전자 회로가 구비되고, 전자 회로는 전기 장비에 전력공급하고 충전 및 방전을 실행하며 그의 상태를 체크하는데 사용되는 한편, 상기한 엘리먼트들이 조립되기 전에, 플렉시블 광전지 패널들의 세트와 함께 플렉시블 광전지 패널들을 에너지 저장 모듈에 연결하기 위한 케이블들의 세트는 제 1 튜브 케이스에 위치되는 한편, 접이식 프레임과 함께 접이식 프레임 상의 및/또는 다른 액세스가능한 위치에의 및/또는 비히클 상의 플렉시블 광전지 패널들의 세트의 전개 및 고정을 위한 부속품들은 제 2 튜브 케이스에 위치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 휴대용 하우징은 슈트케이스 (suitcase) 의 사이즈를 가지며 전력공급된 디바이스들은 5V DC USB 포트들, 12V DC 차량 라이터 소켓들 (car lighter sockets) 및 110 또는 230V AC 파워 아웃렛들과 양립가능하다.
에너지 저장 모듈은 또한 110 또는 230V 50 본선들 (mains) 을 통한 재충전 (에너지 보충) 피처 (feature) 를 갖는다.
본 발명에 따른 디바이스는 아래에서 실시형태들에 제시되었다. 이 실시형태들은 버전에 따른 디바이스를 설명한다. 디바이스의 버전 (휴대용 또는 수송용) 은 단일의 사람이 휴대용 버전을 운반하는 것이 가능한 한편 수송용 버전이 적어도 2명의 사람들에 의해 또는 비히클에 의해 운반될 수 있도록 하는 방식으로 컴포넌트들의 치수들 및 중량에 기초하여 결정된다.
본 발명의 대상은 도면에서 실시형태들에 예시되고, 이 도면에서 도 1 은 광전지 셀 모듈 (1) 을 도시하고 도 2 는 에너지 저장 모듈 (2) 을 도시한다.
실시형태 1
휴대용 (portable) 디바이스의 실시형태.
태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 모바일 디바이스는 상호연결된 광전지 (photovoltaic) 셀 모듈 (1) 및 에너지 저장 모듈 (2) 을 포함한다. 광전지 셀 모듈 (1) 은 약 200Wp 의 특정 전력 출력을 갖는 플렉시블 광전지 패널들의 세트와 함께 이 패널들을 에너지 저장 모듈에 연결하기 위한 케이블들의 세트를 포함하는 한편, 셀들은 프레임 상에 배치된다.
상기한 엘리먼트들이 조립되기 전에, 플렉시블 광전지 패널들의 세트와 함께 이 패널들을 에너지 저장 모듈 (2) 에 연결하기 위한 케이블들의 세트는 제 1 튜브 케이스에 위치되는 한편, 접이식 프레임과 함께 이 프레임 상의 및/또는 다른 액세스가능한 위치에의 및/또는 비히클 (vehicle) 상의 광전지 패널들의 세트의 전개 및 고정을 위한 부속품들은 제 2 튜브 케이스에 위치된다. 장착한 부속품들은 사용자로 하여금 프레임 상에, 그라운드 상에 또는 차량, 폴 (pole), 빌딩 등과 같은 임의의 다른 가용 장착 위치 상에 광전지 패널들의 세트를 전개시키고 고정시키게 한다.
에너지 저장 모듈 (2) 은 랩톱의 사이즈의 대표적인 사이즈를 갖는 휴대용 하우징에 배치된 배터리들의 세트를 포함한다. 부가적으로, 이 모듈 (2) 에는 디스플레이를 갖는 전자 회로가 구비된다. 이 회로는 전기 장비에 전력공급하고 충전 및 방전의 상태를 실행 및 체크하는데 사용된다.
에너지 저장 모듈 (2) 은 배터리들을 포함하고 리시버 (receiver) 에 전력공급하는 능력을 가진 충전 및 방전 제어 시스템이 구비된다. 또한, 이 에너지 저장 모듈에는 측정 및 안전 피처들 (features) (충전 및 방전 파라미터들, 가용 에너지, 사이클들의 총 개수, 자체 진단들) 이 구비된다. 광전지 패널들의 양 및 배터리들의 용량은 디바이스의 버전에 좌우된다; 디바이스의 휴대용 버전은 대략 1kWh 의 전기까지 생성하고 저장하는 것을 가능하게 하고, 이는 대략 10 시간 동안의 100W 랩톱의 연속적인 동작으로서 예시될 수 있다.
본 발명에 따른 휴대용 버전의 디바이스는 사용자로 하여금 전력 및 에너지의 각각의 한도들 내에서 USB 포트, 12V 차량 라이터 (car lighter) 및 110 또는 230V AC 파워 서플라이와 양립가능한 임의의 모바일 디바이스들 및 휴대용 컴퓨터와 같은 디바이스들에 전력공급하게 한다.
실시형태 2
이 실시형태에서 본 발명에 따른 디바이스는 수송용 (transportable) 디바이스이다. 이 디바이스를 구성하는 엘리먼트들은 비례적으로 보다 큰 한편 이들의 고정, 연결 및 사용의 방식은 실시형태 1 에서와 동일하다. 이 버전에서, 최적의 조건들 하에서, 광전지 패널들의 세트 및 에너지 스토리지 (storage) 는, 사용자로 하여금, 약 4 시간에 대한 1kW 전기 주전자의 동작으로서 예시될 수 있는 4kWh 전기까지 생성하고 저장하게 한다.
본 발명에 따른 디바이스의 동작 원리
1. 에너지 수집 (충전)
에너지 저장 모듈 (2) 에서 충전기가 전기를 수집하게 하기 위해:
1) 에너지 수집의 주기에 대해 가장 높은 일사량 (insolation) 의 장소를 선택한다
2) 세트의 일부인 프레임을 펼치고 그 프레임 또는 다른 부착 포인트들을 사용하여 광전지 패널들 (1) 의 세트를 펼치고 장착하여 태양 광선들이 그 펼쳐진 패널들의 면에 가능한 수직으로 있도록 한다
3) 에너지 저장 모듈 (2) 을 패널들 (1) 의 세트에 가깝게 배치시키고 케이블들을 사용하여 이 모듈을 패널들 (1) 의 세트에 연결한다
4) 에너지 저장 모듈 (2) 의 제어 패널을 사용하여 에너지 수집 프로세스가 시작하였는지 여부를 체크한다
광전지 패널들 (1) 의 세트에서 생성된 전기 에너지는 추후 사용을 위해 에너지 저장 모듈 (2) 에 전송되고 저장된다.
2. 동시적인 에너지 수집 (충전) 및 소비
에너지 저장 모듈 (2) 에서 충전기가 전기를 수집하게 하기 위해:
1) 에너지 수집의 주기에 대해 가장 높은 일사량의 장소를 선택한다
2) 세트의 일부인 프레임을 펼치고 그 프레임 또는 다른 부착 포인트들을 사용하여 광전지 패널들 (1) 의 세트를 펼치고 장착하여 태양 광선들이 그 펼쳐진 패널들의 면에 가능한 수직으로 있도록 한다
3) 에너지 저장 모듈 (2) 을 패널들 (1) 의 세트에 가깝게 배치시키고 케이블들을 사용하여 이 모듈을 패널들 (2) 의 세트에 연결한다
4) 에너지 저장 모듈 (2) 의 제어 패널을 사용하여 에너지 수집 프로세스가 시작하였는지 여부를 체크한다
5) 적절한 리시버들, 즉, 휴대용 컴퓨터를 에너지 저장 모듈 (2) 에 연결한다
광전지 패널들 (1) 의 세트에서 생성된 전기 에너지는 에너지 저장 모듈 (2) 에 전송되고 저장되고 동시에 리시버들에 전송된다.
3. 저장된 에너지의 사용 (방전)
에너지 저장 모듈 (2) 에서 이전에 수집된 전기를 충전기가 제공하게 하기 위해:
1) 리시버들에 연결하기에 편리한 위치에 에너지 저장 모듈 (2) 을 이동시킨다
2) 리시버들을 연결하고 저장된 에너지를 사용한다
3) 에너지 저장 모듈 (2) 의 제어 패널을 사용하여 가용 에너지의 양을 체크한다
에너지 저장 모듈 (2) 에서 수집된 전기는 리시버 또는 리시버들에 의해 사용된다.

Claims (3)

  1. 상호연결된 광전지 (photovoltaic) 셀 모듈 (1) 및 에너지 저장 모듈 (2) 을 포함하는, 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 휴대용 (portable) 또는 수송용 (transportable) 버전의 모바일 디바이스로서,
    상기 광전지 셀 모듈 (1) 은 특정 전력 출력을 갖는 플렉시블 광전지 패널들의 세트와 함께 상기 플렉시블 광전지 패널들을 상기 에너지 저장 모듈에 연결하기 위한 케이블들의 세트를 포함하는 한편, 셀들은 접이식 프레임 상에 배치되고,
    상기 에너지 저장 모듈 (2) 은 랩톱의 사이즈의 대표적인 사이즈를 갖는 휴대용 하우징에 배치된 배터리들의 세트를 포함하고, 디스플레이를 갖는 전자 회로가 구비되고, 상기 전자 회로는 충전 및 방전 프로세스들을 실행하여 체크하는데 사용되는 한편,
    상기한 엘리먼트들이 조립되기 전에, 상기 플렉시블 광전지 패널들의 세트와 함께 상기 플렉시블 광전지 패널들을 상기 에너지 저장 모듈에 연결하기 위한 케이블들의 세트는 제 1 튜브 케이스에 위치되는 한편, 상기 접이식 프레임과 함께 상기 접이식 프레임 상의 및/또는 다른 액세스가능한 위치에의 및/또는 비히클 (vehicle) 상의 상기 플렉시블 광전지 패널들의 세트의 전개 및 고정을 위한 부속품들은 제 2 튜브 케이스에 위치되는 것을 특징으로 하는 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 휴대용 또는 수송용 버전의 모바일 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 모듈의 하우징은 슈트케이스 (suitcase) 의 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 휴대용 또는 수송용 버전의 모바일 디바이스.
  3. 제 1 항에 기재된 에너지 저장 모듈로서,
    상기 에너지 저장 모듈은, 각각의 버전에 대해, 110/230V AC 본선들 (mains) 또는 광전지 모듈을 사용하는 에너지 저장 (충전) 피처 (feature) 를 갖는, 에너지 저장 모듈.
KR1020157024733A 2014-10-30 2014-10-30 태양 에너지를 전기로 변환하기 위한 모바일 디바이스 KR20170076520A (ko)

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