KR20190047310A - 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템 - Google Patents

가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력사정이 열악한 국가 또는 낙후된 지역의 각 가정에 태양광발전장치를 무상으로 설치한 후 각 가정별로 월정금액을 징수하고, 상기 태양광발전장치의 동작상태를 원격으로 감시하며 또한 월정금액 미납시 상기 태양광발전장치를 차단함으로써, 태양광발전장치를 구매할 수 없는 저소득 가정에서 문화생활을 누릴 수 있는 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 전력사정이 낙후된 지역의 각 가정에 무상으로 임대하고 월별 사용요금을 징수하기 위하여 태양전지판, 충방전조절기, 배터리 및 출력부로 구성된 태양광발전장치; 그리고 각 가정마다 설치된 상기 태양광발전장치와 무선 인터넷방식으로 연결하여 월별 사용요금을 산정하고 징수하기 위한 감시서버로 구성되고; 상기 각 태양광발전장치와 감시서버는 고정IP 방식으로 연결되어서 각 가정마다 사용량을 특정할 수 있도록 구성되며, 상기 각 태양광발전장치에는 유심이 내장되어서 상기 유심이 없을 경우 상기 태양광발전장치의 전력을 사용할 수 없도록 구성된 특징이 있다.

Description

가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템{Renting Service System for Home Photovoltaic Generating System}
본 발명은 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력사정이 열악한 국가 또는 지역의 각 가정에 태양광발전장치를 설치한 후 각 가정별로 월정금액을 징수하고, 상기 태양광발전장치의 동작상태를 원격으로 감시하며 또한 월정금액 미납시 상기 태양광발전장치를 차단할 수 있는 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양광발전장치는 태양전지판, 충방전조질기 및 배터리로 구성되는데, 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 장비로써, 상용전원을 사용할 수 없는 섬에 위치한 무인등대나 등부표의 전원용으로 사용하였다. 최근에는 전력사정이 열악한 지역이나 국가에서 태양광발전장치를 각 가정에 보급하여 전기를 사용할 수 있도록 하고 있으나, 태양광발전장치를 구매할 수 없는 가정이 대부분이므로 TV나 라디오 등 대중매체에 접할 수 있는 기회가 없었다.
따라서 상기 태양광발전장치를 구매하기 어려운 가정에 이를 임대해주고 월 사용료를 받는 시스템이 필요한 실정이다.
종래 특허공개 제10-2012-0025359호는 태양광 발전시스템을 이용한 비지니스 모델이다. 이는 고객에게 태양광 발전시스템을 리스하여, 일정기간 동안 일정금액을 받고, 고객은 태양광 발전시스템의 리스료를 지불하더라도, 누진구간에서의 높은 전기요금을 피할 수 있으며, 고객의 과거 월별 전기사용량을 감안하여 태양광 발전시스템을 리스하는 것이 적합한지 판별하고, 적합한 고객에게 태양광 발전시스템을 리스할 수 있도록 하며, 태양광 발전시스템을 가동하여 얻은 전력을 한국전력공사나 기타 관련 기관에 판매하거나 상계거래를 통해 경제적 이익을 추구할 수 있는 비지니스 방법을 제공한다.
그러나 상기 공개특허의 경우 전력망이 갖춰진 도시에 적합한 것으로서, 전력망이 갖춰지지 않은 개발도상국가의 마을이나 낙후된 지역의 경우 리스사업에 적합하지 못한 단점이 있었다.
종래 특허 제1571439호는 가정용 태양광 에너지 거래를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이는 각 가정에 구비된 홈 BESS(Hone Battery Energy Storage System)로부터 통신망을 통해 태양광 발전량, 기상 데이터, 배터리전력, 전력 소비량 중 적어도 하나의 정보를 수집하고, 수집된 정보를 근거로 각 가정의 전력 거래를 위한 전력할당량을 산출하여, 각 가정이 전력 할당량에 해당하는 전력을 거래하도록한 것이다.
그러나 상기 특허는 전력을 생산하여 거래를 위한 것이므로 대규모의 태양광 발전시스템이 구축되어야 하는데, 비용이 많이 드는 태양광발전시스템을 구입할 능력이 없는 낙후된 지역에는 적용할 수 없는 기술적인 한계가 있었다.
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 전력사정이 열악하여 잦은 정전이 발생하거나, 전기요금이 높게 책정된 지역 또는 낙후된 국가 및 지역의 각 가정에 태양광발전장치를 무상으로 설치한 후 각 가정별로 월정금액을 징수하고, 상기 태양광발전장치의 동작상태를 원격으로 감시하며 또한 월정금액 미납시 상기 태양광발전장치를 차단함으로써, 태양광발전장치를 구매할 수 없는 저소득 가정에서 문화생활을 누릴 수 있는 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 태양광발전장치를 필요한 가정에 임대하되, 제품을 직접 구매하고자 하는 소비자의 경우 내부의 통신모듈을 제거하여, 원격지 감시서버와 무관하게 사용할 수 있도록 한 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템을 제공함에 있다.
이를 위하여 본 발명은 전력사정이 낙후된 지역의 각 가정에 무상으로 임대하고 월별 사용요금을 징수하기 위하여 태양전지판, 충방전조절기, 배터리 및 출력부로 구성된 태양광발전장치; 그리고 각 가정마다 설치된 상기 태양광발전장치와 무선 인터넷방식으로 연결하여 월별 사용요금을 산정하고 징수하기 위한 감시서버로 구성되고; 상기 각 태양광발전장치와 감시서버는 고정IP 방식으로 연결되어서 각 가정마다 사용량을 특정할 수 있도록 구성되며, 상기 각 태양광발전장치에는 유심이 내장되어서 상기 유심이 없을 경우 상기 태양광발전장치의 전력을 사용할 수 없도록 구성된 특징이 있다.
본 발명에 따르면 전력사정이 열악하거나 잦은 정전이 발생되는 지역 및 국가 또는 전력요금이 비싼 지역의 각 가정에 무상으로 태양광발전장치를 임대해주고 월 사용료를 받는 것이므로 각 가정의 초기 부담을 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한 상기 태양광발전장치의 고장유무 및 전력사용량을 원격지 감시센터에서 실시간으로 모니터링하고 간단한 고장의 경우 사용자가 직접 조치할 수 있도록 안내하며, 사용료 미납이나 도난 등의 문제가 발생되었을 때 태양광발전장치를 원격으로 차단하여 전력을 사용할 수 없도록 한 특징이 있다.
태양광발전의 경우 무한에너지이므로 월별 전기사용량과 무관하게 동일한 전기요금을 일괄적으로 책정하여 수납할 수 있으나, 형평성을 고려하여 적게 사용한 가정은 그만큼 비용을 감면해줄 수도 있다. 그리고 태양광발전장치에 내장된 통신모듈 및 와이파이모듈을 통하여 사용자의 스마트폰 또는 태양광발전장치에 구비된 모니터로 태양광발전장치의 상태, 월별 사용요금, 일기예보 및 주요 뉴스 등을 통보함으로써, 사용자에게 편의를 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명 한 실시예의 임대서비스 제공시스템의 개념도
도 2는 본 발명 한 실시예의 임대서비스 제공시스템의 감시센터 구성도
도 3은 본 발명 한 실시예의 임대서비스 제공시스템의 태양광발전장치의 구성도
도 4는 본 발명 한 실시예의 임대서비스 제공시스템의 주요동작 흐름도
도 1 내지 도 3에서 본 발명 한 실시예의 임대서비스 제공시스템은 각 가정에 임대하기 위한 태양광발전장치 및 이를 원격지에서 모니터링하는 감시서버로 구성된다.
상기 감시서버는 각 가정에 임대한 태양광발전장치의 배터리상태, 전력사용량, 동작유무 및 도난 등의 상태를 모니터링하여 사용자에게 통보하고 또한 월별 사용요금의 미납시 또는 도난 상황이 발생되었을 때 태양광발전장치를 원격으로 차단하여 사용할 수 없도록 조치하는 기능을 갖는다. 그리고 상기 태양광발전장치마다 고정IP를 부여하여 무선인터넷 접속시 각 가정마다 식별이 가능하도록 구성된다.
이를 위하여 상기 감시서버는 각 가정과 무선 인터넷 통신을 하기 위한 WCDMA방식의 통신모듈(106), 고정IP할당부(101), 고정IP식별부(102), 메인모니터링부(103), 월별요금정산부(104), 비교판단부(105), 저장부(107), 입력부(108), 표시부(109), 전원부(110) 및 이들을 흐름 제어하는 제어부(100)로 구성된다. 상기 고정IP할당부(101)는 다수의 태양광발전장치마다 부여되는 고정IP를 설정하는 곳이며, 고정IP식별부(102)는 각 가정에 임대된 태양광발전장치에 설정된 고정IP를 구분하기 위한 것이다.
상기 메인모니터링부(103)는 각 가정에 임대된 태양광발전장치의 전력사용량, 배터리 전압 및 태양전지판의 전압을 감시하는 기능을 갖는다. 상기 월별요금정산부(104)는 각 가정에 임대된 태양광발전장치의 사용량을 월별로 정산하여 요금을 부과하는 기능을 갖는다. 상기 비교판단부(105)는 상기 메인모니터링부(103)로부터 입력되는 태양광발전장치의 상태를 기준치와 비교하여 고장유무를 판단하고, 또한 상기 월별요금정산부(104)에서 산정된 요금이 미납되었을 때 상기 태양광발전장치를 차단하여 전력을 사용량할 수 없도록 상기 제어부(100)로 통보하는 기능을 갖는다. 그리고 상기 입력부(108)와 표시부(109)는 관리자가 초기에 감시서버와 태양광발전장치를 설정하거나 또는 태양광발전장치와 강제로 무선통신할 때 사용된다.
상기 태양광발전장치는 태양전지판(201), 충방전조절기(202), 인산철로 구성된 배터리(203) 및 제어부(200)로 구성된다. 상기 제어부(200)는 검출부(204)를 통하여 상기 배터리(203)의 전압상태를 검출한다. 상기 충방전조절기(202)는 전원차단부(205)를 통하여 출력부(206)와 연결되고, 상기 출력부(206)는 12V의 DC포트(207), 5V의 USB포트(208) 및 DC12V 또는 DC24V의 시거잭(209)과 연결된다. 상기 출력부(206)는 서브모니터링부(210)를 통하여 상기 제어부()와 연결되고, 상기 전원차단부(205)는 상기 제어부(200)와 연결된다.
그리고 상기 감시서버와 WCDMA방식으로 무선통신하기 위한 통신모듈(214), 고정IP생성부(213), 와이파이모듈(215), 유심삽입부(211), 저장부(216), 입력부(217) 및 표시부(218)가 상기 제어부(200)와 각각 연결된다. 상기 고정IP생성부(213)는 각 가정에 임대되는 태양광발전장치에 고유 IP주소를 제공하여서 상기 감시서버의 고정IP식별부(102)에서 이를 인식하도록 하기 위한 것이다. 상기 와이파이모듈(215)은 상기 통신모듈(214)이 작동되는 동안 와이파이망을 제공하여 사용자의 스마트폰과 상기 감시서버를 연결하기 위한 것으로서, 사용자에게 전력사용요금 통지, 전력사용요금 미납상태 통지, 태양광발전장치의 상태(고장유무 및 도난), 지역날씨 및 주요뉴스 등을 제공하기 위한 것이다.
상기 유심삽입부(211)는 사용자의 인적사항이 기록된 유심(212)을 연결하기 위한 것으로서, 유심(212)이 상기 유심삽입부(211)에 연결되지 않으면 상기 제어부(200)는 상기 전원차단부(205)를 작동시켜서 상기 배터리(203)의 전원이 상기 출력부(206)에 공급되지 않도록 차단한다. 상기 유심(212)은 각 가정의 사용자가 관리하는 것으로서, 도난이 우려되는 취약지역이나 장기간 외출할 때 상기 유심(212)을 태양광발전장치에서 분리하여 안전한 장소에 보관하면 태양광발전장치의 도난시 전력사용이 발생되지 않으므로 요금피해를 막을 수 있다.
그리고 상기 서브모니터링부(210)는 태양전지판(201)의 전압, 배터리(203)의 전압 및 전력사용량 등을 모니터링하여 제어부(200)로 통보하고 이는 저장부(216)에 기록된다. 상기 표시부(218) 및 입력부(217)는 사용자가 감시서버와 무선통신할 때 사용하는 것이다.
또한 상기 태양광발전장치는 한국어, 영어 및 프랑스어 등 여러 언어로 사용가능하도록 프로그램되어 있으며, 내부 플랫폼은 로컬DNS(Domain Name System)를 갖는 구조로써, 공인IP는 변경될 수 있으므로 고유Address를 갖는다.
이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 임대서비스 제공시스템은 전력을 사용할 수 없는 취약지역이나 국가의 가정마다 무상으로 태양광발전장치를 제공하고, 월별로 사용요금을 징수하여 수익을 내는 비즈니스모델이다.
도 4에서와 같이 본 발명 한 실시예는 각 가정에 태양광발전장치를 설치한다(S1). 설치과정에서 상기 유심(212)에 설치되는 장소의 주소와 사용자의 이름 및 연락처 등을 기록하여 상기 유심삽입부(211)에 꼽는다. 이후 입력부(217) 및 표시부(218)를 통하여 고정IP생성부(213)에서 고정IP를 부여하고, 원격지의 감시서버와 무선통신하여 고정IP식별부(102)에서 이를 인식하도록 한다(S2).
이후 유심(212)이 유심삽입부(211)에 꽂히면 상기 전원차단부(205)가 작동되지 않도록 제어부(200)가 흐름 제어하고, 상기 배터리(203)의 전력이 상기 출력부(206)로 공급된다(S3). 상기 태양전지판(201)은 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 기능을 갖는 것이며, 이때 생성되는 전기에너지는 충방전조절기(202)를 통하여 배터리(203)에 충전된다.
사용자는 출력부(206)와 연결된 DC포트(207), USB포트(208) 및 시거잭(209)을 통하여 기본적으로 제공되는 LED램프를 점등시키거나 또는 선풍기를 작동시킬 수 있으며, TV, 라디오 같은 가전제품도 동작시킬 수 있다. 이러한 전력사용은 상기 서브모니터링부(210)에서 검출된다(S4). 상기 서브모니터링부(210)는 전력사용량 이외에 태양전지판(201)의 전압, 배터리(203)의 전압 등을 검출하여 제어부(200)로 통지하고, 이는 저장부(216)에 기록된다. 상기 기록된 정보는 감시서버의 요청이 있을 때 제공된다. 무선통신으로 제공된다.
상기 감시서버는 월별로 특정일에 각 가정의 태양광발전장치와 통신모듈(106)(214)을 통하여 연결하고, 저장부(216)에 기록된 정보를 메인모니터링부(103)에서 수집한다. 이후 월별요금정산부(104)에서 수집된 각 가정마다의 요금을 정산하는데, 상기 고정IP식별부(102)를 통하여 각 가정마다의 요금을 구별하고 부과한다(S5).
상기 비교판단부(105)는 부과된 요금과 납부된 요금이 일치되는지 판단하고, 일치되면 계속해서 사용량을 감시하는 단계(S4)로 넘어간다. 그러나 요금이 미납된 경우 상기 태양광발전장치의 제어부(200)를 통하여 전원차단부(205)를 작동시켜서 상기 출력부(206)로 전력이 공급되지 않도록 원격제어하고, 해당 가정에 통보한다(S6).
100 : 제어부 101 : 고정IP할당부
102 : 고정IP식별부 103 : 메인모니터링부
104 : 월별요금정산부 105 : 비교판단부
106 : 통신모듈 107 : 저장부
108 : 입력부 109 : 표시부
110 : 전원부 200 : 제어부
201 : 태양저지판 202 : 충방전조절기
203 : 배터리 204 : 검출부
205 : 전원차단부 206 : 출력부
207 : DC포트 208 : USB포트
209 : 시거잭 210 : 서브모니터링부
211 : 유심삽입부 212 : 유심
213 : 고정IP생성부 214 : 통신모듈
215 : 와이파이모듈 216 : 저장부
217 : 입력부 218 : 표시부

Claims (4)

  1. 전력사정이 낙후된 지역의 각 가정에 무상으로 임대하고 월별 사용요금을 징수하기 위하여 태양전지판, 충방전조절기, 배터리 및 출력부로 구성된 태양광발전장치; 그리고
    각 가정마다 설치된 상기 태양광발전장치와 무선 인터넷방식으로 연결하여 월별 사용요금을 산정하고 징수하기 위한 감시서버로 구성되고;
    상기 각 태양광발전장치와 감시서버는 고정IP 방식으로 연결되어서 각 가정마다 사용량을 특정할 수 있도록 구성되며, 상기 각 태양광발전장치에는 유심이 내장되어서 상기 유심이 없을 경우 상기 태양광발전장치의 전력을 사용할 수 없도록 구성된 것을 특징으로 하는 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광발전장치는 상기 충방전조절기와 출력부 사이에 전원차단부가 구비되고, 상기 전원차단부는 제어부와 연결되며, 상기 유심은 유심삽입부를 통하여 상기 제어부와 연결되어서, 상기 유심이 상기 유심삽입부에 없을 때 상기 제어부는 상기 전원차단부를 작동시켜서 상기 배터리의 전력이 상기 출력부에 공급되지 않도록 함을 특징으로 하는 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감시서버는 각 가정마다 설치되는 태양광발전장치를 구분하기 위하여 고정IP를 부여하는 고정IP할당부가 구비되고, 상기 태양광발전장치와 무선으로 연결되었을 때 이를 식별하기 위한 고정IP식별부가 구비되며;
    상기 태양광발전장치는 부여된 고정IP를 입력하기 위한 고정IP생성부가 구비됨을 특징으로 하는 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 태양광발전장치는 배터리의 전압을 감시하는 검출부, 상기 출력부와 연결되어서 전력사용량을 감시하는 서브모니터링부로 구성되고;
    상기 감시서버는 상기 서브모니터링부 및 검출부에서 입력되는 월별 전력사용량 및 배터리의 상태를 모니터링하는 메인모니터링부, 각 가정마다 월별 요금을 정산하는 월별요금정산부로 구성되며;
    상기 감시서버는 월별요금과 납부내역을 비교하여 미납되었을 때 상기 태양광발전장치의 전원차단부가 작동되도록 하는 비교판단부로 구성됨을 특징으로 하는 가정용 태양광발전장치의 임대서비스 제공시스템.
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KR20240020919A (ko) 2022-08-09 2024-02-16 장광현 전력 모니터링 시스템

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