KR20180077558A - 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광으로 충전할 수 있도록 태양광 패널을 구비한 캐리어 형태의 이동식 태양광 전력저장장치는 공간 낭비를 줄이기 위해 접을 수 있는 태양광 패널부, 한전계통을 통해 충전 가능한 계통부, 태양광을 통해 충전 가능하며 수퍼캐패시터를 포함하는 독립부, 태양광 또는 한전계통을 통해 충전되는 배터리, 부하기기 사용시 배터리의 전력을 부하기기에 맞는 성질로 바꾸기 위한 하이브리드 인버터를 포함하며, 하이브리드 인버터는 상기 독립부를 통해 충전되는 전력을 바로 사용할 때 사용되는 단독인버터와 배터리의 전력을 사용할 때 사용되는 계통인버터로 구성되는 것을 특징으로 하는 캐리어 형태의 이동식 태양광 전력저장장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치를 이용해 이동하면서 충전이 가능하므로 장소의 제한없이 전력을충전하거나 사용할 수 있고, 수납공간을 구비하여 이동하면서 충전할 때 충전대상을 들거나 고정할 필요가 없고, 접이식 태양광 패널을 활용하여 짧은 시간 내에 충전할 수 있고 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

Description

캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치{Carrier type potable solar battery}

발명은 이동식 전력저장장치에 관한 것으로, 구체적으로는 캐리어 타입으로 되어 태양광으로 전력을 충전할 수 있는 캐리어 타입의 이동식 전력저장장치에 관한 것이다.

인간은 오랜 기간 에너지를 얻기 위한 연료로 석탄, 석유 등과 같은 화석연료를 사용해왔다. 산업혁명을 지나면서 화석연료의 사용이 증가하게 되었고, 중국과 같은 개발도상국의 화석연료 무분별한 사용으로 인해 환경오염 문제가 지구촌 이슈로 떠올랐다. 화석연료로 인한 환경오염은 오존층을 파괴하면서 지구온난화 현상을 일으키고, 남극과 북극의 빙하를 녹이면서 해수면을 상승시키는 문제와 생태계 파괴와 같은 생명이 살아가는데 필요한 환경을 바꾼다. 이러한 문제로 멸종위기에 처한 동물이 증가하고 있으며, 지역별 특산품이 바뀌고 있다.

또한, 화석연료는 보통 땅속에 위치하는데, 화석연료가 만들어지는 과정은 종류에 따라 다르지만 길게는 인간이 존재하지 않던 시대의 식물이나 동물 등이 오랜 시간 땅속에서 높은 열과 압력을 받아 생성되는 것이기 때문에 그 양에 제한이 있다. 현재 대부분의 기계 연료는 석유, 석탄 및 전기를 사용하는데, 석유와 석탄은 화석연료이고, 전기는 생산할 때 화석연료를 사용하기도 한다. 따라서, 화석연료가 고갈되면 일상생활을 할 수 없는 상황에 처하게 된다.

이러한 문제로 인해 미국, 유럽 등과 같은 선진국들은 신재생에너지를 활용하기 위한 연구를 시작했다. 신재생에너지는 기존의 화석연료를 재활용하거나 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로 환경오염 문제가 줄어들고 새로운 연료를 활용해 얻은 에너지를 뜻한다. 대표적으로 태양에너지, 지열에너지, 해양에너지, 바이오 에너지 등이 존재하며, 가장 연구가 빠르게 시작된 것은 태양에너지이다.

태양에너지, 풍력에너지 등과 같은 환경의 변화가 큰 자연을 이용한 발전은 자연환경에 따라 발전량이 크게 변화할 수 있다. 발전량의 변화량이 크면 발전기의 수명 및 고장율에도 영향이 생기는데 주로 전류의 직류와 전류를 바꿔주는 인버터에 문제가 발생한다. 특히, 하절기 기온이 높을 경우 태양광패널의 전압이 낮아져 고장이 나는 경우가 있는데, 이럴 경우 전력 판매가 불가능해 경제적 손실이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 전력 유지용 전력캐패시터를 포함하고 있지만 한계가 따른다.

신재생 에너지를 이용해 충전한 배터리를 이용한 선행기술로는 대한민국공개특허 제10-2016-0103197호가 있다. 선행기술은 태양광을 이용한 휴대용 배터리 충전장치에 관한 것으로, 태양광 패널이 부착되어 태양광을 이용한 충전이 가능한 대용량 배터리에 소형 압축 배터리를 부착하여 충전한 후 스마트기기에 꽂아 충전할 수 있는 태양광을 이용한 휴대용 배터리 충전장치에 관한 것임. 선행기술은 한전을 이용한 충전 뿐만 아니라 태양광을 이용한 충전이 가능하여 스마트기기를 태양광으로 충전하여 사용할 수 있는 장점이 있지만, 고용량이 아니고 소형이기 때문에 충전속도가 느리고 스마트기기에 한정된다는 단점이 있다.

최근에 취미로 캠핑을 하는 사람들이 늘어나면서 캠핑용으로 사용할 수 있도록 이동식 고용량 배터리와 충전장치가 필요하게 되었다. 이러한 저장장치는 스마트기기뿐만 아니라 전력을 사용하는 장치에 적용하여 사용할 수 있어야 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 캐리어 타입의 배터리를 태양광을 이용해 충전 가능하도록 하여 태양광이 있는 곳이라면 장소의 제한없이 전력을 충전할 수 있어 기존의 방법으로 충전을 하지 않아도 사용할 수 있는 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일 측면에 따르면, 태양광으로 충전할 수 있도록 태양광 패널을 구비한 캐리어 형태의 이동식 태양광 전력저장장치는 공간 낭비를 줄이기 위해 접을 수 있는 태양광 패널부, 한전계통을 통해 충전 가능한 계통부, 태양광을 통해 충전 가능하며 수퍼캐패시터를 포함하는 독립부, 태양광 또는 한전계통을 통해 충전되는 배터리, 부하기기 사용시 배터리의 전력을 부하기기에 맞는 성질로 바꾸기 위한 하이브리드 인버터를 포함하며, 하이브리드 인버터는 상기 독립부를 통해 충전되는 전력을 바로 사용할 때 사용되는 단독인버터와 배터리의 전력을 사용할 때 사용되는 계통인버터로 구성되는 것을 특징으로 하는 캐리어 형태의 이동식 태양광 전력저장장치를 제공한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치를 이용해 이동하면서 충전이 가능하므로 장소의 제한없이 전력을충전하거나 사용할 수 있다.

또한, 수납공간을 구비하여 이동하면서 충전할 때 충전대상을 들거나 고정할 필요가 없다.

또한, 접이식 태양광 패널을 활용하여 짧은 시간 내에 충전할 수 있고 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도면을 참조하여 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치의 실시예를 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치의 회로도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치의 구성도이다.

캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치(10)는 캐리어 형태로 되어 있어, 물건을 넣을 수 있는 수납부와 부하기기(40)를 충전하거나 방전할 수 있도록 전기부품이 포함되는 전력부로 구성된다.(미도시)

본 발명의 특징은 태양광 패널부(20)를 통해 이동식으로 전력을 충전 또는 방전을 할 수 있는 것이기 때문에 수납부에는 주로 부하기기(40)를 수납할 수 있다. 또한, 수납된 상태로 충전이 가능하도록 내부에서 전력부와 연결될 수 있다.(미도시)

전력저장장치(10)의 하단에는 밀거나 끌 수 있도록 구동장치를 포함할 수 있으며, 구동장치는 전력저장장치(10)의 전력부 또는 수납부 내의 부하기기(40)를 포함한 물건들이 받는 충격을 줄일 수 있도록 충격흡수장치를 포함할 수 있다.(미도시)

도 1을 참조하여 본 캐리어 타입의 이동식 태양광 전력저장장치의 전력부의 회로 구성을 설명하도록 한다. 전력저장장치(10)는 배터리(110)를 태양광을 이용해 충전할 수 있는 독립부와 한전계통(30)을 통해 충전할 수 있는 계통부, 전력이 충전되는 배터리(110), 배터리(110)의 전력을 부하기기(40)로 방전할 때 부하기기(40)에 맞는 전력으로 바꾸는 하이브리드 인버터(130)를 포함한다.

독립부는 태양광 패널부(20)에 의해 생성된 전력이 배터리(110)에 저장되기 전에 전력이 배터리(110)에 맞는 성질을 가질 수 있도록 인버터를 포함할 수 있다.(미도시)

태양광을 이용해 충전되기 때문에 충전량이 기상상태 또는 시간에 따라 불균형할 수 있는데, 충전량이 불균형할 경우 배터리(110) 또는 인버터의 수명이 감소하거나 수리가 필요한 상황이 발생할 수 있다. 배터리(110) 또는 독립부 인버터(미도시)의 수명이 감소하지 않도록 하거나 고장의 발생을 줄이기 위해 사용할 때 일정한 전력이 충전될 필요가 있기 때문에 캐패시터(120)를 포함할 수 있다. 캐패시터는 생선된 전력이 배터리(110)에 저장되기 전에 전력이 많거나 적을 때 내부에 전력을 저장하거나 저장된 전력을 방전하여 배터리(110)로 들어가는 전력량이 항상 일정하도록 유지시키기 위한 일종의 소형 배터리이다. 캐패시터(120)는 외부적 요인에 의해 충전량이 많을 경우 캐패시터(120)에 전력을 일부 저장하면서 배터리(110)를 충전하고, 충전량이 적을 경우 캐패시터(120)에 저장된 전력을 이용해 항상 일정한 전력을 배터리(110)에 공급할 수 있다.

계통부는 일상생활에서 쉽게 볼 수 있는 한전계통(30)을 통해 충전할 수 있도록 한다. 계통부는 한전계통(30)에서 얻은 전력이 배터리(110)에 충전되기 전에 전력이 배터리(110)의 요구 사양에 맞는 성질로 바꿀 수 있다.

배터리(110)는 전력이 충전되는 것으로, 한전계통(30)을 이용한 계통부와 태양광 패널부(20)를 이용한 독립부 두 가지 형태로 충전할 수 있다. 배터리에 충전되기 전에 독립부와 계통부는 생성된 전기를 배터리(110) 요구사항에 맞는 성질로 바꿀 수 있다. 배터리(110)는 쉽게 탈착이 가능하여 충전이 완료되었을 경우 충전이 필요한 다른 배터리(110)로 교환 가능하며, 복수 개를 동시에 결합할 수 있다. 충전된 배터리(110)는 분리해 각종 부하기기(40)에 사용할 수 있다.

하이브리드 인버터(130)는 부하기기(40)로 전력을 공급할 때 전력이 부하기기(40)에 요구되는 성질로 바꿔줄 수 있다. 배터리(110)에 충전된 전력을 통해 부하기기(40)를 사용할 때와 태양광 패널부(20)를 통해 얻은 전력을 바로 사용할 때 사용되는 단독인버터(132)로 구성된다. 단독인버터(132)를 통과하기 전에 태양광으로 생성된 전력의 성질을 균형있게 하기 위한 캐패시터(120)를 포함할 수 있다.

실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

10: 전력저장장치
20: 태양광 패널부 30: 한전계통
40: 부하기기 110: 배터리
120: 슈퍼캐패시터 130: 하이브리드 인버터
131: 계통인버터 132: 단독인버터

Claims (1)

1. 수납부과 충전 또는 방전을 위한 전력부를 포함하며, 태양광으로 충전할 수 있도록 태양광 패널을 구비한 캐리어 형태의 이동식 태양광 전력저장장치는
   공간 낭비를 줄이기 위해 접을 수 있는 태양광 패널부;
   한전계통을 통해 충전 가능한 계통부;
   태양광을 통해 충전 가능하며 수퍼캐패시터를 포함하는 독립부;
   태양광 또는 한전계통을 통해 충전되는 배터리;
   부하기기 사용시 배터리의 전력을 부하기기에 맞는 성질로 바꾸기 위한 하이브리드 인버터; 를 포함하며,
   상기 하이브리드 인버터는 상기 독립부를 통해 충전되는 전력을 바로 사용할 때 사용되는 단독인버터;와 배터리의 전력을 사용할 때 사용되는 계통인버터;로 구성되는 것을 특징으로 하는 캐리어 형태의 이동식 태양광 전력저장장치.

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