KR20190143021A - 발전장치 - Google Patents

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KR20190143021A
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Abstract

태양광 발전과 풍력 발전을 동시에 할 수 있고, 풍력을 이용하여 태양광 발전의 효율을 높이도록 한 발전장치에 관한 것으로, 상부 프레임과 하부 프레임에 양 끝단이 결합된 메인 프레임을 포함하는 프레임; 상기 상부 프레임에 회동가능하게 연결되고, 발전상태로 전개되어 태양광으로부터 에너지를 수집하는 태양광 패널; 상기 상부 프레임 하부에 설치되어 상기 태양광 패널의 각도를 조절 및 고정하는 구동수단; 상기 상부 프레임 상부에 설치되어 상기 태양광 패널의 온도, 태양의 고도 및 태양광의 세기 중 어느 하나 이상을 측정하여 제 1측정값을 작성하는 제 1센서부; 및 상기 제 1센서부의 제 1측정값에 따라 상기 태양광 패널의 각도가 조절되도록 상기 구동수단을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

발전장치{Generator}
본 발명은 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전과 풍력 발전을 동시에 할 수 있고, 풍력을 이용하여 태양광 패널의 온도 상승을 방지하고자 한 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광 발전기는 태양으로부터 입사되는 태양빛을 직접 전기에너지로 변환하는 발전장치로써, 햇빛을 받아 전기를 발생시키는 태양전지로 구성된 모듈(태양전지판)과 전력변환장치(인버터)로 구성된다.
이러한 태양광 발전기는 고장이 거의 없고 수명이 수십년 이상이고, 이동이 아주 간편한 발전방식이기 때문에 이용하기에 편리하다.
아울러, 태양광 발전은 고갈되지 않고 어디에나 존재하는 빛에너지를 이용한다. 따라서, 아프리카, 몽골의 외딴 지역에서 소규모로 많이 사용되고 있다. 그리고, 유럽, 미국, 일본, 한국 같은 국가에서는 지붕, 건물벽, 땅 위에 상당히 큰 규모로 설치해서 발전하고 있다. 이러한 발전시설은 화력이나 원자력의 대안으로 여겨지고 있다.
그러나, 태양광 발전기는 태양전지판에 태양광이 내려 쬐야 발전이 이루어진다. 또한, 일반적인 태양광 발전은 기후에 따라서도 발전효율이 달라지게 된다.
예를 들어, 구름이 많이 껴서 흐린 날이나 비 또는 눈이 오는 날과 같이 날씨가 좋지 못한 경우 태양광의 조사량이 부족하여 발전량이 감소하게 된다. 또, 겨울과 같이 추운 계절에는 태양의 고도가 낮고 흐린 날이 많기 때문에 태양광 발전효율이 떨어지게 된다. 또한, 태양광을 너무 많이 받아도 태양전지의 온도가 높아져 발전 효율이 감소하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 2011-0124679호 (2011.11.17. 공개)(풍력과 태양광을 이용한 복합발전장치)
본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 태양광 발전과 풍력 발전을 동시에 할 수 있고, 풍력을 이용하여 태양광 패널의 온도 상승을 방지하고자 한 발전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 태양광 패널의 각도를 태양의 위치에 따라 조절할 수 있도록 한 발전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는 모니터링을 통해 발전장치의 상태 확인 및 태양광 발전 또는 풍력 발전 중 어느 하나의 발전량을 미리 예측할 수 있도록 한 발전장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발전장치는 상부 프레임과 하부 프레임에 양 끝단이 결합된 메인 프레임을 포함하는 프레임; 상기 상부 프레임에 회동가능하게 연결되고, 발전상태로 전개되어 태양광으로부터 에너지를 수집하는 태양광 패널; 상기 상부 프레임 하부에 설치되어 상기 태양광 패널의 각도를 조절 및 고정하는 구동수단; 상기 상부 프레임 상부에 설치되어 상기 태양광 패널의 온도, 태양의 고도 및 태양광의 세기 중 어느 하나 이상을 측정하여 제 1측정값을 작성하는 제 1센서부; 및 상기 제 1센서부의 제 1측정값에 따라 상기 태양광 패널의 각도가 조절되도록 상기 구동수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발전장치에 의하면, 태양광 발전과 풍력 발전을 동시에 할 수 있고 풍력을 이용하여 태양전지의 온도 상승을 방지할 수 있어서, 태양광 발전의 효율을 높일수 있다.
또, 태양광 패널의 각도를 태양의 위치에 따라 조절할 수 있어서, 음영 발생을 최소화 하는 것이 가능하고, 이를 통해 태양광 발전의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 모니터링을 통해 발전장치의 상태 확인 및 태양광 발전 또는 풍력 발전 중 어느 하나의 발전량을 미리 예측할 수 있어서, 고장 및 진단의 예측이 용이하고, 태양광 발전소를 설치하고자 한 지역의 예상 발전량과 최적의 태양광 패널의 각도를 도출할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 발전장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 제 1실시 예에 따른 발전장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 발전장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 3실시 예에 따른 발전장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 발전장치와 외부장치의 연계를 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 발전장치를 나타낸 도면이다.
제 1실시 예에 따른 발전장치(10)는 태양광 패널(30)을 이용하여 태양광 발전을 하는 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전장치(10)는 프레임(20), 태양광 패널(30), 구동수단(40), 제 1센서부(50), 제어부(60)를 포함한다.
프레임(20)은 상부 프레임(21), 메인 프레임(22), 하부 프레임(23)으로 구성된다.
상부 프레임(21)은 판 형상으로 형성될 수 있고, 각각의 모서리에는 수직 또는 수평방향으로 회동 가능하도록 한 볼 조인트가 마련될 수 있다. 도면에는 상부 프레임(21) 각각의 모서리에 볼 조인트를 하나씩 마련한 것으로 도시하였으나, 적어도 하나 이상을 구비하여 상하 또는 좌우 회동을 더 편리하게 구성할 수도 있다.
이러한 볼 조인트에는 후술할 태양광 패널(30)이 결합될 수 있다.
한편, 볼 조인트 외에도 힌지와 같은 다양한 회동수단을 적어도 하나 이상 마련하여 태양광 패널(30)을 회동 가능하도록 할 수 있다.
메인 프레임(22)은 양 끝단이 상부 프레임(21)과 하부 프레임(23)에 결합되고, 기둥형상으로 형성된다.
하부 프레임(23)은 상부 프레임(21)과 같은 판 형상으로 형성되고, 후술할 제어부(60)가 부착되거나 수납될 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 하부 프레임(23)은 태양광 패널(30)로부터 생성된 전력을 AC 또는 DC 전력으로 변환하여 외부로 공급하는 변환부(100)가 부착되거나 수납될 수 있다. 여기서 변환부(100)는 다른 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
또, 하부 프레임(23)은 제어부(60) 및 변환부(100) 뿐만 아니라, 외부연결을 위한 단자부(도면 미도시) 또는 변환부(100)로부터 변환된 전력이 저장되는 배터리(도면 미도시)가 부착되거나 수납될 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 하부 프레임(23)의 하부에는 바퀴가 설치될 수 있다. 그리고, 상부 프레임(21)의 상부에는 손잡이가 설치될 수 있다. 이에따라, 사용자의 휴대성을 높일 수 있다.
태양광 패널(30)은 상부 프레임(21)의 모서리에 회동 가능하게 연결되고, 태양광으로부터 에너지를 수집한다.
보다 구체적으로 설명하면, 태양광 패널(30)은 태양광 발전을 위한 복수의 태양전지셀이 직렬 또는 병렬 어레이로 연결되어 구성된다. 이렇게 구성된 태양광 패널(30)은 판 형태로, 상부 프레임(21)의 모서리에 볼 조인트결합 또는 힌지결합으로 회동 가능하게 연결된다. 그러나 이에 한정되지 않고 다양한 결합방법을 사용하여 회동할 수 있다. 또, 도면에는 도시되지 않았으나, 태양광 패널(30)은 상부 프레임(21)의 상면에도 마련될 수 있다.
이러한 태양광 패널(30)은 태양광으로부터 에너지를 수집하지 않는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 전개하지 않고, 박스 형태를 유지한다.
반대로, 태양광 패널(30)은 태양광으로부터 에너지를 수집하는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 발전을 하기위한 발전상태로 전개하여 태양광으로부터 에너지를 수집하게된다.
이후, 태양광 패널(30)은 후술할 구동수단(40) 및 제어부(60)에 의해 자동으로 각도가 조절된다.
구동수단(40)은 상부 프레임(21) 하부 일측에 다수 설치될 수 있고, 태양광 패널(30)의 각도를 조절 및 고정한다.
보다 구체적으로 설명하면, 구동수단(40)은 모터와 기어박스로 구성되고, 후술할 제어부(60)의 제어에 따라 구동되어 태양광 패널(30)의 각도를 조절하게 된다.
이때, 모터는 스텝모터로 이루어질수 있다. 그리고, 기어박스는 태양광 패널(30)의 각도를 상하 또는 좌우로 조절하기 위해 평기어 또는 나사기어를 포함할 수 있다. 이러한 기어박스는 볼 조인트에 결합되어, 볼 조인트를 축으로 하여 태양광 패널(30)이 회동되게 할 수 있다.
한편, 구동수단(40)은 모터와 기어박스가 아닌 실린더를 구비하여 태양광 패널(30)의 각도를 조절할 수도 있다.
제 1센서부(50)는 상부 프레임(21) 상부에 설치되어 태양광 패널(30)의 온도, 태양의 고도, 태양광의 세기 및 태양의 방향 중 어느 하나 이상을 측정하여 제 1측정값을 작성한다. 이러한 제 1센서부(50)는 태양광 센서 및 온도 감지 센서를 포함하여 구성되고, 작성된 제 1측정값을 제어부(60)에 전달한다.
제어부(60)는 제 1센서부(50)의 제 1측정값에 따라 태양광 패널(30)의 각도가 조절되도록 구동수단(40)을 제어한다. 이러한 제어부(60)는 하부 프레임(23) 또는 상부 프레임(21)에 부착 또는 수납될 수 있으나, 설명을 위해 도면에는 하부 프레임(23) 상부에 구비한 것으로 도시 하였다.
제어부(60)는 제 1측정값에 따라 태양광 패널(30)의 발전 개시, 발전 중단 및 발전량 중 어느 하나를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(60)는 제 1측정값과 미리 저장된 제 1기준값을 비교한다. 여기서 미리 저장된 제 1기준값은 태양의 고도, 태양광의 세기 및 태양의 방향을 추적하기 위한 기준값 또는 비교값으로 정의할 수 있다.
이에따라, 제어부(60)는 제 1측정값과 미리 저장된 제 1기준값을 비교한 후, 태양의 위치 또는 태양광의 방향 및 고도에 따라 구동수단(40)을 제어하여 태양광 패널(30)을 최적의 각도에 놓이도록 할 수 있다.
한편, 미리 저장된 제 1기준값은 저장부(도면 미도시)에 저장될 수 있다. 또한, 저장부는 태양광 패널(30)의 최적 각도를 추정하기 위한 추정 알고리즘을 포함할 수 있다.
아울러, 제어부(60)는 후술할 외부단말(200)을 통해 동작 상태를 모니터링 하기위한 모니터링 신호를 생성할 수 있다. 이러한 모니터링 신호는 제 1측정값, 태양광 패널(30)의 발전량 및 발전장치(10)의 상태를 포함할 수 있다.
도 3은 제 1실시 예에 따른 발전장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 발전상태로 전개된 태양광 패널(30)은 제어부(60)로부터 제어받는 구동수단(40)에 의해 수직 및 수평방향으로 회전하여 상하좌우 각도 조절이 될 수 있다. 그리고, 발전상태로 전개된 태양광 패널(30)은 제 1센서부(50)로부터 측정된 제 1측정값에 따라 자동으로 태양의 위치를 추적할 수 있다.
즉, 구동수단(40)을 통해 태양광 패널(30)이 태양광을 최적으로 받는 각도로 조절이 되면, 태양광 패널(30)은 태양광으로부터 에너지를 수집하게 되고, 수집된 에너지는 후술할 변환부(100)를 통해 AC 또는 DC 전력으로 변환되어 외부로 공급되거나 배터리(도면 미도시)에 저장된다.
따라서, 본 발명에 따른 발전장치(10)는 제 1측정값을 통해 태양의 고도, 태양광의 세기 및 태양의 방향을 추적하고, 미리 저장된 제 1기준값과 비교한다. 그리고, 태양광 패널(30)의 각도를 구동수단(40)으로 조절하며, 태양과 최적의 입사각을 이루도록 하여 태양광 에너지를 수집하는 것이다. 이에따라, 음영 발생을 최소화 하는 것이 가능하고, 이를 통해 태양광 발전의 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 발전장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제 2실시 예를 설명함에 있어서 전술한 제 1실시 예와 동일한 구성에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제 2실시 예에 따른 발전장치(10)는 블레이드(70)를 이용하여 태양광 패널(30)을 냉각 시키는 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발전장치(10)는 블레이드(70)를 더 포함한다.
이러한 블레이드(70)는 외부에서 불어오는 바람을 메인 프레임(22)의 축과 나란한 방향 즉, 태양광 패널(30) 측으로 안내하는 역할을 한다.
보다 구체적으로 설명하면, 블레이드(70)는 트위스트 형상으로 복수 형성되고, 메인 프레임(22)의 외주면에 결합된다. 블레이드(70)는 메인 프레임(22)의 축을 기준으로 외부에서 불어오는 바람을 상부 프레임(21)에 설치된 태양광 패널(30)로 안내한다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 메인 프레임(22)의 축을 기준으로 블레이드(70)의 하부 끝단에는 바람의 방향을 부드럽게 안내하기 위해 소정의 각을 이루는 판이 절곡되어 설치될 수 있다.
이에따라, 태양광 패널(30)에 발생되는 열이 안내된 바람에 의해 냉각되어, 태양광 발전의 효율이 올라가게 된다.
그러나, 이러한 블레이드(70)는 결합이 용이하고, 구조가 간편하여 유지관리가 쉬운 반면, 바람을 다방면에서 받지 못하여 효율이 떨어지게 된다.
그리하여, 메인 프레임(22)과 블레이드(70)가 결합되는 부분에 베어링과 같은 회동수단을 마련하여, 블레이드(70)가 회전 하도록 형성할 수도 있다.
다시말해, 블레이드(70)는 외부에서 메인 프레임(22) 방향으로 바람이 부는 경우 회동수단에 따라 회전하고, 불어오는 바람을 수직으로 안내하여 상부 프레임(21)에 설치된 태양광 패널(30)로 안내한다. 이에따라, 태양광 패널(30)에 발생되는 열이 안내된 바람에 의해 냉각되어, 태양광 발전의 효율이 올라가게 된다.
그러나, 이러한 블레이드(70)는 바람을 다방면에서 받아 상부로 안내할 수 있으나, 구조가 복잡해지고, 유지관리가 쉽지 않다.
따라서, 사용자는 필요에 따라 고정/회전을 선택하여 상황에 맞게 발전장치(10)를 사용함으로서, 태양광 발전 효율을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3실시 예에 따른 발전장치를 나타낸 도면이다.
제 3실시 예에 따른 발전장치(10)는 태양광 패널(30)을 이용하여 태양광 발전을 하거나, 블레이드(70)를 이용한 발전부(90)를 통해 풍력 발전을 하는 것이다.
본 발명의 제 3실시 예를 설명함에 있어서 전술한 제 1실시 예 및 제 2실시 예와 동일한 구성에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발전장치(10)는 제 2센서부(80), 발전부(90), 변환부(100)를 더 포함한다.
제 2센서부(80)는 메인 프레임(22) 또는 하부 프레임(23) 중 어느 하나에 마련될 수 있으나, 도면에서는 메인프레임(22)에 마련된 것으로 도시하였다.
제 2센서부(80)는 바람의 속도 또는 블레이드(70)의 회전수를 측정하여 제 2측정값을 작성한다. 즉, 제 2센서부(80)는 바람의 속도 또는 블레이드(70)의 회전수를 측정하기 위해 속도 감지센서, 회전수 감지센서를 포함한다. 또한, 제 2센서부(80)에서 작성된 제 2측정값은 상술한 제어부(60)에 전달된다.
발전부(90)는 블레이드(70)를 통해 풍력발전을 하기 위한 것으로서, 블레이드(70)와 연결되고, 블레이드(70)의 회전운동에 따라 전력을 생성한다.
보다 구체적으로 설명하면, 발전부(90)는 발전기와 벨트를 포함한다. 발전기는 하부프레임(23) 상부 일측에 마련되고, 벨트는 발전기의 축과 블레이드(70)의 일측을 연결하여 설치된다.
한편, 발전부(90)는 벨트 대신에 기어와 같은 다른 연결 수단을 이용하여 블레이드(70)의 회전운동에 따라 전력을 생성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 다양한 연결수단을 사용하여 전력을 생성할 수 있다.
블레이드(70)가 외부로부터 불어오는 바람에 의해 회전을 하는 경우, 회전에너지가 발생한다. 발전기는 블레이드(70)가 회전함에 따라 벨트를 통해 회전에너지를 전달받는다. 그리고, 발전기는 전달받은 회전에너지를 AC 전력으로 생산한다.
이러한, 발전부(90)는 상술한 제어부(60)에 의해 제어된다. 즉, 제어부(60)는 제 2센서부(80)로부터 전달받은 제 2측정값에 따라 발전부(90)의 발전 개시, 발전 중단 및 발전량 중 어느 하나를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(60)는 제 2측정값과 미리 저장된 제 2기준값을 비교한다. 여기서 미리 저장된 제 2기준값은 바람의 속도, 블레이드(70)의 회전수 및 발전부(90)의 발전량을 판단하기 위한 기준값 또는 비교값으로 정의할 수 있고, 저장부에 저장될 수 있다.
이에따라, 제어부(60)는 제 2측정값과 미리 저장된 제 2기준값을 비교한 후, 바람의 속도 또는 블레이드(70)의 회전수에 따라 발전부(90)의 구동을 제어할 수 있다.
한편, 제어부(60)는 후술할 외부단말(200)을 통해 동작 상태를 모니터링 하기 위한 모니터링 신호를 생성할 수 있다. 이러한 모니터링 신호는 제 2측정값, 발전부(90)의 발전량 및 발전장치(10)의 상태를 더 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 발전장치(10)는 태양광 패널(30)을 이용하여 태양광 발전을 하거나, 발전부(90)를 이용하여 풍력 발전을 할 수 있다. 또한, 태양광 발전과 풍력 발전을 동시에 할 수 있다. 태양광 발전 및 풍력 발전을 통해 생성된 전력은 변환부(100)로 전달된다.
이때, 변환부(100)는 태양광 패널(30) 또는 발전부(90) 중 어느 하나 이상에서 생성된 전력을 AC 전력 또는 DC 전력으로 변환하는 역할을 한다.
보다 구체적으로 설명하면, 태양광 패널(30)에서 생성된 DC 전력을 AC 전력으로 변환하거나 발전부(90)에서 생성된 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 기능을 한다. 이러한 변환부(100)는 DC 전력을 AC 전력으로 변환하는 인버터와 AC 전력을 DC 전력으로 또는 DC 전력을 DC 전력으로 변환하는 컨버터를 포함한다. 따라서, 변환부(100)에서 변환된 전력은 외부로 공급되거나 배터리(도면 미도시)에 저장될 수 있다.
그러나, 변환부(100)에 의해 변환된 전력은 스위치부(101)에 의해 전력이 외부로 공급되거나 차단될 수 있다.
스위치부(101)는 변환부(100)에 의해 변환된 전력이 설정범위 내에 포함될 경우 외부로 전력을 공급하고, 변환부(100)에 의해 변환된 전력이 설정범위 내에 포함되지 않을 경우 외부로 공급할 전력을 차단한다. 이때, 설정범위는 태양광 패널(30) 또는 발전부(90)의 전력공급량에 따라 설정된 값을 의미한다.
또한, 스위치부(101)도 상술한 제어부(60)에 의해 제어를 받는다. 다시말해, 제어부(60)는 태양광 패널(30) 또는 발전부(90)의 발전 개시, 발전 중단 및 발전량 중 어느 하나를 제어하기 위해 스위치부(101)에 포함된 스위치의 개폐를 제어한다.
이에따라, 제어부(60)는 태양광 패널(30)을 통해 발전된 전력이 발전부(90)를 통해 발전된 전력보다 안정적이라고 판단한 경우, 태양광 패널(30)을 통해 발전된 전력을 외부로 공급하도록 스위치부(101)의 개폐를 제어한다.
반대로, 태양광 패널(30)을 통해 발전된 전력보다 발전부(90)를 통해 발전된 전력이 안정적이라고 판단되면 제어부(60)는 발전부(90)를 통해 발전된 전력을 외부로 공급하도록 스위치부(101)의 개폐를 제어한다.
따라서, 본 발명에 따른 발전장치(10)는 스위치부(101)를 통해 변환부(100)의 과부하를 막을 수 있고, 낮은 품질의 전력이 공급되는 것을 방지하며, 외부로 안정적인 전력을 공급하게 된다.
아울러, 발전장치(10)는 원격지에서 외부 단말(200)을 통해 모니터링 될 수 있다.
이를 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발전장치(10)는 통신부(110)를 더 포함한다.
통신부(110)는 동작 상태를 모니터링 하기 위해 제어부(60)에서 생성되는 모니터링 신호를 외부로 송신한다. 여기서 모니터링 신호는 제 1측정값, 제 2측정값, 태양광 패널(30)의 발전량, 발전부(90)의 발전량, 발전장치(10)의 상태를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하자면, 통신부(110)는 원거리 통신 모듈인 LTE, LORA 및 NB-IOT와 근거리 통신 모듈인 WIFI, Bluetooth를 이용한 광대역 통신망을 활용한다. 광대역 통신망을 활용하는 통신부(110)는 무선으로 외부단말(200)과 연결되고, 모니터링 신호를 송신한다. 이때, 광대역 통신망은 널리 사용되고 있는 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
이때, 외부단말(200)은 통신부(110)로부터 모니터링 신호를 수신하여 이미지나 그래프 또는 영상으로 출력하거나, 스피커를 통하여 소리 등 다양한 방식으로 출력한다. 여기서, 외부단말(200)은 PC 또는 스마트폰을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 발전장치(10)는 통신부(110)와 외부단말(200)을 이용하여 모니터링을 할 수 있어서, 사전에 고장을 예측할 수 있다. 그리고, 모니터링을 통해 발전장치(10)의 발전량과 상태를 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발전장치(10)는 태양광 발전소를 설치하고자 하는 장소에 단기간 설치하여, 설치된 장소의 발전량과 태양광 패널(30)의 최적각도를 도출할 수 있는 장점이 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10: 태양광 및 풍력 발전장치 20: 프레임
21: 상부 프레임 22: 메인 프레임
23: 하부 프레임 30: 태양광 패널
40: 구동수단 50: 제 1센서부
60: 제어부 70: 블레이드
80: 제 2센서부 90: 발전부
100: 변환부 101: 스위치부
110: 통신부 200: 외부단말

Claims (8)

  1. 상부 프레임과 하부 프레임에 양 끝단이 결합된 메인 프레임을 포함하는 프레임;
    상기 상부 프레임에 회동가능하게 연결되고, 발전상태로 전개되어 태양광으로부터 에너지를 수집하는 태양광 패널;
    상기 상부 프레임 하부에 설치되어 상기 태양광 패널의 각도를 조절 및 고정하는 구동수단;
    상기 상부 프레임 상부에 설치되어 상기 태양광 패널의 온도, 태양의 고도 및 태양광의 세기 중 어느 하나 이상을 측정하여 제 1측정값을 작성하는 제 1센서부; 및
    상기 제 1센서부의 제 1측정값에 따라 상기 태양광 패널의 각도가 조절되도록 상기 구동수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
  2. 청구항 1에서, 상기 메인 프레임은,
    외부에서 불어오는 바람을 상부 프레임 방향으로 안내하는 블레이드가 결합되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
  3. 청구항 2에서, 상기 하부 프레임은,
    상기 블레이드와 연결되고, 상기 블레이드의 회전운동에 따라 전력을 생성하는 발전부가 마련되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
  4. 청구항 3에서,
    바람의 속도 또는 상기 블레이드의 회전수를 측정하여 제 2측정값을 작성하는 제 2센서부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
  5. 청구항 4에서, 상기 제어부는,
    상기 제 1측정값 또는 상기 제 2측정값을 미리 저장된 기준값과 비교하여 상기 태양광 패널 또는 상기 발전부의 발전 개시, 발전 중단 및 발전량 중 어느 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
  6. 청구항 5에서, 상기 하부프레임은,
    상기 태양광 패널 또는 상기 발전부 중 어느 하나 이상에서 생성된 전력을 AC 전력 또는 DC 전력으로 변환하는 변환부; 및
    상기 변환부에 의해 변환된 전력이 설정범위 내에 포함될 경우 외부로 전력을 공급하고, 상기 변환부에 의해 변환된 전력이 설정범위 내에 포함되지 않을 경우 외부로 공급할 전력을 차단하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
  7. 청구항 6에서, 상기 제어부는,
    상기 태양광 패널 또는 상기 발전부의 발전 개시, 발전 중단 및 발전량 중 어느 하나를 제어하기 위해 상기 스위치부에 포함되는 스위치의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
  8. 청구항 7에서,
    동작 상태를 모니터링 하기위해 상기 제어부에서 생성되는 모니터링 신호를 외부로 송신하는 통신부; 및
    상기 통신부로부터 상기 모니터링 신호를 수신하여 출력하는 외부 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
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