KR20200046754A - 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지에 관한 것으로서, 전기적으로 연결되고 서로 적층된 다수의 파우치형 셀들이 조립된 셀 조립체를 바인딩할 수 있는 소프트 팩; 소프트 팩이 수납될 수 있는 메인 박스; 및 셀 조립체에 연결된 보호회로모듈을 수납할 수 있고 메인 박스의 외벽면에 분리 가능하게 결합되는 서브 박스를 포함한다.
또한, 본 발명은 태양광 라이팅 시스템에 관한 것으로서, 태양광 패널; 태양광 패널로부터 생산되는 전력을 저장할 수 있는 이차 전지가 밀봉 수납될 수 있는 밀봉 수납부, 및 이차 전지로부터 선택적으로 전력을 공급받아 발광될 수 있는 발광부를 구비하는 라이팅 헤드; 및 이차 전지 및/또는 발광부 및/또는 태양광 패널의 작동을 제어할 수 있도록 구성된 컨트롤러를 구비한다.
또한, 본 발명은 태양광 라이팅 시스템에 관한 것으로서, 태양광 패널; 태양광 패널로부터 생산되는 전력을 저장할 수 있는 이차 전지가 밀봉 수납될 수 있는 밀봉 수납부, 및 이차 전지로부터 선택적으로 전력을 공급받아 발광될 수 있는 발광부를 구비하는 라이팅 헤드; 및 이차 전지 및/또는 발광부 및/또는 태양광 패널의 작동을 제어할 수 있도록 구성된 컨트롤러를 구비한다.
Description
본 발명은 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템에 관한 것으로서, 이차 전지 팩이 라이팅 헤드에 밀봉 내장되는 구조를 가진 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등, 보안등과 같은 라이팅 시스템은 야간의 교통, 보행의 안전과 보안을 위하여 길가를 따라 설치된다. 또한, 통상적인 라이팅 시스템은 라이팅 시스템의 폴(pole)의 형식에 따라 하이웨이형, 브라켓형, 주두형 등이 있으며, 광원으로는 고압수은등, 나트륨등, 메탈할라이드 램프, CDM 등이 이용된다.
그러나 이러한 종류의 라이팅 시스템은 대부분이 광원의 전력 소비가 심하고, 수명이 짧아 유지 보수에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 밝기는 높고, 전력 소비량은 낮으면서 수명이 상대적으로 긴 LED 광원이 이용되고 있다. 한편, 라이팅 시스템의 광원에 전력을 공급하기 위해 솔라 패널을 이용하여 전력을 생산하고 그렇게 생산된 전력을 이차 전지에 저장하여 야간에 조명을 밝히는 태양광 라이팅 시스템이 존재한다.
그러나, 종래의 대부분의 태양광 라이팅 시스템의 경우, 이차 전지가 폴 내부 또는 별도의 단자함 내부에 설치되어 운영되고 있으며, 이차 전지의 용량이 부족하기 때문에 기존의 SOC 전력을 병행해서 이용하거나 디밍 장치 또는 센서를 이용하여 조명이 필요하지 않은 시간에 광원에 전력을 공급하지 않거나 공급량을 줄이는 방식으로 이차 전지의 적은 용량을 보완하는 방식을 채택하고 있는 실정이다. 한편, 이차 전지가 별도의 단자함에 설치되어 운용되는 경우, 단자함의 관리 소홀로 이차 전지가 도난의 대상이 되거나 파괴되는 등의 문제점도 있다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 태양광 라이팅 시스템의 라이팅 헤드 내부에 밀봉 내장될 수 있는 구조를 가진 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에 따른 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지는, 전기적으로 연결되고 서로 적층된 다수의 파우치형 셀들이 조립된 셀 조립체를 바인딩할 수 있는 소프트 팩; 상기 소프트 팩이 수납될 수 있는 메인 박스; 및 상기 셀 조립체에 연결된 보호회로모듈을 수납할 수 있고 상기 메인 박스의 외벽면에 분리 가능하게 결합되는 서브 박스를 포함한다.
바람직하게, 상기 메인 박스는: 상기 소프트 팩을 수납할 수 있는 수납부와 개방단을 구비하는 실질적으로 직육면체 형상의 메인 본체; 및 상기 메인 본체의 개방단에 결합될 수 있는 메인 커버를 구비한다.
바람직하게, 상기 메인 본체는 장변의 2개의 테두리들로부터 실질적으로 수직 방향 외측으로 각각 연장되는 2개의 메인 본체 결합부들을 구비하고; 상기 메인 커버는 상기 메인 본체 결합부가 접촉되어 결합될 수 있는 메인 커버 결합부, 및 상기 메인 커버 결합부로부터 연장되어 형성되는 메인 박스 설치부를 구비한다.
바람직하게, 상기 메인 박스 설치부는: 상기 메인 커버의 적어도 하나의 모서리로부터 미리결정된 간격만큼 상기 메인 커버로부터 연장되는 이격 플랜지; 및 상기 이격 플랜지로부터 실질적으로 수직되게 외측으로 연장되고 태양광 라이딩 시스템의 헤드 본체에 접촉될 수 있도록 설치 구멍이 관통 형성된 베이스 플랜지를 구비한다.
바람직하게, 상기 2개의 메인 본체 결합부들 각각은 상응하는 상기 테두리로부터 연장하는 길이가 서로 상이하다.
바람직하게, 상기 서브 박스는 상기 2개의 메인 본체 결합부들 중 연장 길이가 긴 부분의 메인 박스의 측면에 설치된다.
바람직하게, 상기 서브 박스는, 상기 보호회로모듈을 관통하여 상기 메인 박스 표면에 고정될 수 있는 적어도 하나의 고정 부재를 더 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 다른 측면에 따른 태양광 라이팅 시스템은, 태양광 패널; 상기 태양광 패널로부터 생산되는 전력을 저장할 수 있는 이차 전지가 밀봉 수납될 수 있는 밀봉 수납부, 및 상기 이차 전지로부터 선택적으로 전력을 공급받아 발광될 수 있는 발광부를 구비하는 라이팅 헤드; 및 상기 이차 전지 및/또는 상기 발광부 및/또는 상기 태양광 패널의 작동을 제어할 수 있도록 구성된 컨트롤러를 구비한다.
바람직하게, 상기 컨트롤러는 상기 이차 전지와 함께 상기 밀봉 수납부에 수납될 수 있다.
바람직하게, 상기 라이팅 헤드는 헤드 본체와 헤드 커버를 포함하고; 상기 밀봉 수납부는, 상기 이차 전지가 수납될 수 있도록 상기 헤드 본체에 형성된 제1 수납부, 상기 컨트롤러가 수납될 수 있도록 상기 헤드 커버에 형성된 제2 수납부, 및 상기 제1 수납부와 상기 제2 수납부의 적어도 하나의 개방단에 마련 밀봉부재를 구비한다.
바람직하게, 상기 제1 수납부는: 상기 태양광 패널에 연결될 수 있는 케이블이 밀봉 관통할 수 있는 제1 관통구; 및 상기 발광부에 연결될 수 있는 적어도 하나의 케이블이 밀봉 관통할 수 있는 제2 관통구를 구비한다.
바람직하게, 상기 헤드 커버는 상기 헤드 본체에 대해 힌지 결합될 수 있다.
바람직하게, 상기 헤드 본체에 대해 상기 헤드 커버를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위한 클램핑 디바이스를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 발광부는 발광다이오드(LED) 모듈을 구비한다.
바람직하게, 상기 이차 전지는, 전술한 태양광 라이팅 시스템의 이차 전지를 포함한다.
바람직하게, 상기 이차 전지는: 전기적으로 연결되고 서로 적층된 다수의 파우치형 셀들이 조립된 셀 조립체를 바인딩할 수 있는 소프트 팩; 상기 셀 조립체에 전기적으로 연결된 보호회로모듈; 및 상기 소프트 팩을 상기 밀봉 수납부에 부착시키기 위한 부착 부재를 포함한다.
바람직하게, 상기 부착 부재는: 상기 소프트 팩을 감싸는 적어도 하나의 밴드; 및 상기 밴드와 상기 밀봉 수납부 사이에 개재될 수 있는 접착테이프를 구비한다.
바람직하게, 상기 태양광 패널은 지면에 고정된 가로등 또는 보안등의 폴(pole)에 설치되고; 상기 라이팅 헤드는 상기 등주로부터 연장되는 아암(arm)에 설치된다.
바람직하게, 태양광 라이팅 시스템은, 상기 발광부와 반대되는 상기 라이팅 헤드의 표면을 차양할 수 있도록 상기 라이팅 헤드와 미리결정된 간격으로 이격되도록 상기 아암에 설치되는 차양 플레이트를 더 구비한다.
본 발명에 따른 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 태양광 라이팅 시스템의 라이팅 헤드에 이차 전지가 소프트 팩 또는 하드 팩 형태로 밀봉 내장됨으로써 도난 또는 파손의 위험을 원천적으로 방지할 수 있다.
둘째, 예를 들어, 40Wh 가로등을 10시간 점등할 경우, 그 소모전력은 400Wh이다. 종래의 대부분의 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지의 용량은 예를 들어, 200Wh 미만이므로 그 용량이 부족하고, 부조일수 3일의 조건을 만족시킬 수 없었다. 그러나, 본 발명에 따른 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템은 종래의 부족한 배터리 용량을 고효율 고용량 프리미어 리튬 폴리머 배터리를 사용함으로써 이러한 용량 부족 문제를 극복할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지는, 일차적으로 소프트 팩으로 제조한 후 하드 팩 형태의 메인 박스에 소프트 팩이 고정되고, PCM 등과 같은 보호회로를 별도의 서브 박스의 내부에 고정함으로써, 이차 전지 요소들이 라이팅 헤드 내부에 밀봉 수납될 경우 안정성을 확보할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따른 태양광 라이팅 시스템은 밀봉 수납부 내부에 이차 전지와 컨트롤러가 밀봉 수납됨으로써, 태양광 라이팅 시스템의 기계적 및 열적 안정성을 극대화시킬 수 있다.
다섯째, 본 발명에 따른 태양광 라이팅 시스템은 라이팅 헤드의 외부를 차양 부재로 차양할 수 있기 때문에 라이팅 헤드의 과열에 의한 열적 부하를 감소시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 요약뿐만 아니라 이어지는 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명은 첨부된 도면들과 함께 읽혀질 때 더 잘 이해될 것이다. 본 개시의 바람직한 예시적 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템을 설명하기 위한 목적으로, 바람직한 실시예들의 도면들이 도시된다. 그러나, 본 개시는 그러한 도면들에 도시된 정확한 장치들과 수단들에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템의 주요부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 개략적인 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 밀봉 수납부를 발췌 도시한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 수직 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 수평 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 개략적 투시 사시도이다.
도 8은 도 7의 우측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 주요부의 분리 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 셀 조립체의 분리 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 라이팅 헤드의 주요부를 도시하는 실물 사진이다.
도 12는 헤드 본체에 대해 헤드 커버가 개방된 상태의 도 11의 전체 사진이다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템의 주요부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 개략적인 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 밀봉 수납부를 발췌 도시한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 수직 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 수평 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 개략적 투시 사시도이다.
도 8은 도 7의 우측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 주요부의 분리 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 셀 조립체의 분리 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 라이팅 헤드의 주요부를 도시하는 실물 사진이다.
도 12는 헤드 본체에 대해 헤드 커버가 개방된 상태의 도 11의 전체 사진이다.
이어지는 상세한 설명에서 사용된 특정의 용어는 편의를 위한 것이지 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. "우", "좌", "상면" 및 "하면"의 용어들은 참조가 이루어진 도면들에서의 방향을 나타낸다. "내측으로" 및 "외측으로"의 용어들은 각각 지정된 장치, 시스템 및 그 부재들의 기하학적 중심을 향하거나 그로부터 멀어지는 방향을 나타낸다. "전방", "후방", "상방", "하방" 및 그 관련 용어들 및 어구들은 참조가 이루어진 도면에서의 위치들 및 방위들을 나타내며 제한적이어서는 아니 된다. 이러한 용어들은 위에서 열거된 단어들, 그 파생어 및 유사한 의미의 단어들을 포함하는 개념이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 따른 태양광 라이팅 시스템의 개략적 구성도이고, 도 2는 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템의 주요부의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 태양광 라이팅 시스템(100)은 예를 들어, 가로등 또는 보안등과 같이 도로의 사이드에서 소정 높이 설치되어 운용될 수 있다. 태양광 라이팅 시스템(100)은 도로의 사이드에 설치될 수 있는 폴(110), 폴(110)에 설치되는 태양광 패널(120), 폴(110)로부터 연장하는 아암(112)에 설치되고 내부에 이차 전지(200: 도 3 참조)가 밀봉 수납되고 발광부(132)를 구비하는 라이팅 헤드(130), 및 이차 전지(200) 및/또는 발광부(132) 및/또는 태양광 패널(120)의 작동을 제어할 수 있도록 구성된 컨트롤러(140: 도 3 참조)를 구비한다.
폴(110)은 지중에 매설될 수 있는 베이스부(114), 베이스부(114)와 대향되도록 마련된 패널 설치부(116), 패널 설치부(116) 또는 그로부터 소정 간격 이격된 지점으로부터 연장하고 라이팅 헤드(130)가 설치될 수 있는 아암(112)을 구비한다. 폴(110)은 예를 들어, 스테인레스 스틸과 같은 강성 재료를 이용하여 제조되고, 소정 간격을 가진 다수의 단위 폴들을 용접 또는 볼팅 공정을 통해 연결해서 사용할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 태양광 패널(120)은 폴(110)의 패널 설치부(116)의 끝단에 설치된다. 패널 설치부(116)와 태양광 패널(120)은 패널 설치부(116)에 대해 태양광 패널(120)이 회전 및/또는 회동 가능하도록 별도의 커플링 구조를 각각 구비할 수 있다. 또한, 폴(110)의 아암(112)은 라이팅 헤드(130)를 지지하는 메인 아암(112)과 메인 아암(112)을 지지하는 지지 아암(118)으로 구분될 수 있다. 물론, 라이팅 헤드(130)는 하나의 아암의 끝단에 설치될 수도 있다. 변형된 실시예에 따르면, 라이팅 헤드(130)는 아암(112)의 끝단에 회전 및/또는 회동 가능하게 설치될 수도 있고, 유지 및 보수를 위해 라이팅 헤드(130)는 아암(112)으로부터 분리될 수 있게 구성될 수 있다.
태양광 패널(120)은 주간에 태양을 이용하여 전력을 생산할 수 있게 구성되고, 현재 유통되고 있는 통상적인 태양 전지 모듈 또는 플렉스블 태양 전지 모듈로 제조될 수 있다. 전술한 바와 같이, 태양광 패널(120)의 일면에는 태양 전지들이 배치되고 타면에는 폴(110)의 패널 설치부(116)에 회동 또는 회전 가능하고, 선택적으로 패널 설치부(116)로부터 분리되게 고정될 수 있는 핏팅부(122)를 구비한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 개략적인 단면도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 밀봉 수납부를 발췌 도시한 부분 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 수직 단면 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 사용되는 라이팅 헤드의 수평 단면 구성도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 라이팅 헤드(130)는 전술한 바와 같이, 발광부(132)를 통해 야간에 주변을 조명할 수 있도록 폴(110)의 아암(112)의 선단에 연결될 수 있는 연결부(134), 이차 전지(200)와 컨트롤러(140)가 밀봉 수납될 수 있는 밀봉 수납부(136), 및 발광부(132)가 설치될 수 있는 LED 모듈부(138)를 구비한다. 또한, 라이팅 헤드(130)는 헤드 본체(131) 및 예를 들어, 힌지(133)에 의해 헤드 본체(131)에 힌지 결합될 수 있도록 구성된 헤드 커버(135)를 포함한다.
밀봉 수납부(136)는 후술하는 바와 같이, 헤드 본체(131)와 헤드 커버(135)가 공통적으로 형성하고, 연결부(134)와 LED 모듈부(138)는 헤드 본체(131)에 마련된다. LED 모듈부(138)에 대응되는 헤드 커버(135)에는 다수의 구멍들(135a)이 형성되어 있다. 연결부(131)는 태양광 패널(120)에 전기적으로 연결될 수 있는 제1 케이블(151: 도 6 참조)이 관통할 수 있는 구멍이 형성되어 있고, 아암(112)의 끝단에 선택적으로 결합 해제될 수 있는 연결 메커니즘(137)을 구비한다.
라이팅 헤드(130)는 예를 들어, 금속, FRP 등과 같은 강성 재질로 형성된다. 라이팅 헤드(130)는 헤드 본체(131)에 대해 헤드 커버(135)를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위한 클램핑 디바이스(139)를 구비한다. 클램핑 디바이스(139)는 예를 들어, 헤드 본체(131)에 설치된 후크와 그러한 후크가 선택적으로 체결될 수 있도록 헤드 커버(135)에 마련된 후크 홈을 포함한다.
라이팅 헤드(130)의 밀봉 수납부(136)는, 이차 전지(200)가 수납될 수 있도록 헤드 본체(131)에 형성된 제1 수납부(152), 컨트롤러(140)가 수납될 수 있도록 헤드 커버(135)에 형성된 제2 수납부(154), 및 제1 수납부(152)와 제2 수납부(154)의 적어도 하나의 개방단에 마련 밀봉 부재(159)를 구비한다. 밀봉 부재(159)는 예를 들어, 실리콘, 고무 등과 같이 신축성과 밀봉성을 가진 소재로 제작된다.
구체적으로, 태양광 라이팅 시스템(100)이 조립됨으로써, 헤드 본체(131)에 대해 헤드 커버(135)가 밀폐될 때, 제1 수납부(152)와 제2 수납부(154)는 밀봉 부재(159)를 통해 내부에 수납된 이차 전지(200)와 컨트롤러(140)를 밀봉 수납할 수 있고, 라이팅 헤드(130)의 유지 또는 보수를 위해 헤드 본체(131)로부터 헤드 커버(135)를 개방할 때 제1 수납부(152)에 대해 제2 수납부(154)가 개방될 수 있는 구조를 가진다. 또한, 라이팅 헤드(130)가 필요에 의해 개방될 경우, 밀봉 수납부(136) 내부의 이차 전지(200)는 제1 수납부(152)에 고정될 수 있고 컨트롤러(140)는 제2 수납부(154)에 고정될 수 있도록 이차 전지(200)와 컨트롤러(140)는 밀봉 수납부(136) 내부에 수납될 수 있다.
변형된 실시예에서, 밀봉 수납부(136) 내부의 이차 전지(200)와 컨트롤러(140)는 서로 소정 간격 이격되도록 구성하거나 이차 전지(200)와 컨트롤러(140) 사이에 열절연 쉬트 또는 패드(미도시)가 추가적으로 개재될 수 있다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 수납부(152)는 태양광 패널(120)에 연결될 수 있는 제1 케이블(151)이 밀봉 관통할 수 있는 제1 관통구(156), 및 발광부(132)에 연결될 수 있는 적어도 하나의 제2 케이블(153)이 밀봉 관통할 수 있는 제2 관통구(158)를 구비한다.
상기 발광부(132)는 효율이 높고, 전력 소비가 낮은 다수의 발광다이오드(LED)들이 집합된 적어도 하나 이상의 모듈 구조를 가짐으로써, LED 모듈의 유지 및 보수를 간단하게 할 수 있다.
상기 컨트롤러(140)는 태양광 패널(120)로부터 생산되는 전기의 전압, 전류 및 기타 기능들을 제어하고 그러한 전력이 이차 전지(200)로 안정되게 공급될 수 있도록 제어하고, 발광부(132)의 LED 모듈들의 전압, 전류 및 기타 기능들을 제어할 수 있음은 물론, 이차 전지(200)의 PCM 또는 BMS와 별도로 모듈 형태의 이차 전지(200)의 충/방전 전류 및 전압을 제어할 수 있도록 구성된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템(100)은, 발광부(132)와 반대되는 라이팅 헤드(130)의 표면을 차양할 수 있도록 라이팅 헤드(130)로부터 미리결정된 간격만큼 이격되도록 아암(112) 또는 라이팅 헤드(130)에 설치되는 차양 플레이트(160)를 더 구비한다.
차양 플레이트(160)는 주간에 라이팅 헤드(130)가 태양으로부터 직사광선에 의해 발생될 수 있는 열에 의해 라이팅 헤드(130)의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위한 것이다. 일 실시예에서, 차양 플레이트(160)가 아암(112)에 설치되는 경우, 차양 플레이트(160)의 끝단에는 헤드 커버(135)가 헤드 본체(131)로부터 회동될 경우 동일한 방식으로 회동될 수 있는 회동 메커니즘을 구비할 수 있다. 다른 실시예에서, 차양 플레이트(160)는 라이팅 헤드(130)의 헤드 커버(135)의 표면과 소정 간격 이격되도록 그 테두리에서 연장되고 헤드 커버(135)에 탄성 결합될 수 있는 다수의 탄성 결합 돌기들(미도시)을 구비할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 개략적 투시 사시도이고, 도 8은 도 7의 우측면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 주요부의 분리 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 이차 전지의 셀 조립체의 분리 사시도이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 이차 전지(200)는, 전기적으로 연결되고 서로 적층된 다수의 파우치형 셀들(212)이 조립된 셀 조립체(214)를 바인딩할 수 있는 소프트 팩(210), 소프트 팩(210)이 수납될 수 있는 메인 박스(220) 및 셀 조립체(214)에 연결된 보호회로모듈(240)을 수납할 수 있고 메인 박스(220)의 외벽면에 분리 가능하게 결합되는 서브 박스(230)를 포함한다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 소프트 팩(210)은 예를 들어, 235(길이)*120(폭)*120(높이)의 사이즈, 0.53kWh의 에너지, 36Ah의 정격 용량, 14.8DVC의 공칭 전압, 대략 2.3~3kg의 무게를 가지도록 파우치형 리튬 이차 전지용 베어 셀들(212)이 예를 들어, 3P4S 방식으로 전기적으로 연결된 셀 조립체(214)를 예를 들어, 절연 테이프 등을 이용하여 물리적으로 바인딩함으로써 구성될 수 있다. 여기서, 베어 셀들은 다수의 양극판과 다수의 음극판이 세퍼레이터의 양측에 소정 간격 배열된 전극 조립체가 전해질과 함께 파우치 내부에 밀봉된 구성이다. 도 10의 참조부호 216은 셀 조립체(214)의 전극 단자들을 연결하기 위한 충/방전 회로이다.
메인 박스(220)는 소프트 팩(210)을 수납할 수 있는 수납부와 개방단을 구비하는 실질적으로 직육면체 형상의 메인 본체(222), 및 예를 들어, 볼트/너트(226) 등에 의해 메인 본체(222)의 개방단에 선택적으로 결합될 수 있는 메인 커버(224)를 구비한다.
메인 본체(222)는 장변의 2개의 테두리들로부터 실질적으로 수직 방향 외측으로 각각 연장되는 2개의 메인 본체 결합부들(228)을 구비한다. 메인 커버(224)는 메인 본체 결합부(228)가 접촉되어 결합될 수 있는 메인 커버 결합부(221), 및 메인 커버 결합부(221)로부터 연장되어 형성되는 메인 박스 설치부(223)를 구비한다.
메인 박스 설치부(223)는 메인 커버(224)의 적어도 하나의 모서리로부터 미리결정된 간격만큼 메인 커버(224)로부터 연장되는 이격 플랜지(225) 및 이격 플랜지(225)로부터 실질적으로 수직되게 외측으로 연장되고 태양광 라이팅 시스템의 헤드 본체(131)에 접촉될 수 있도록 설치 구멍(227a)이 관통 형성된 받침 플랜지(227)를 구비한다. 2개의 메인 본체 결합부들(228) 각각은 상응하는 테두리로부터 연장하는 길이가 서로 상이하다. 즉, 서브 박스(230)는 2개의 메인 본체 결합부들(228) 중 연장 길이가 긴 부분의 메인 박스(220)의 측면(도 7의 정면)에 설치된다. 서브 박스(230)는 보호회로모듈(240)을 관통하여 메인 박스(220) 표면에 고정될 수 있는 적어도 하나의 고정 부재(232)를 구비한다.
메인 박스(220)와 서브 박스(230)는 예를 들어, 알루미늄과 같은 강성 재료를 이용하여 절곡 가공 또는 사출 성형의 방법으로 제조되는 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 라이팅 시스템에 이용될 수 있는 라이팅 헤드의 주요부를 도시하는 실물 사진이고, 도 12는 헤드 본체에 대해 헤드 커버가 개방된 상태의 도 11의 전체 사진이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(200)는 태양광 패널(120)로부터 생산되는 전력을 저장할 수 있도록 구성된 것으로서, 전기적으로 연결되고 서로 적층된 다수의 파우치형 셀들(212)이 조립된 셀 조립체(214)를 바인딩할 수 있는 소프트 팩(210), 셀 조립체(214)에 전기적으로 연결된 보호회로모듈(240), 및 소프트 팩(210)을 밀봉 수납부(136)에 부착시키기 위한 부착 부재(250)를 포함한다. 부착 부재(250)는 소프트 팩(210)을 감싸는 2개의 밴드들(252) 및 밴드들(252)과 밀봉 수납부(136) 사이에 개재되도록 구성된 접착 테이프(미도시)를 구비한다.
도 11 및 도 12의 실시예에 따르면, 이차 전지(200)는 전술한 실시예의 메인 박스(220)와 서버 박스(230)를 사용하지 않고, 소프트 팩(210)을 부착 부재(250)를 이용하여 밀봉 수납부(136)에 고정한 상태로 이용될 수 있는 경우의 예이다.
전술한 상세한 설명 및 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내는 한편, 첨부된 청구범위에서 정의된 바와 같이 본 발명의 기술적 사상 및 권리 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 부가물, 변형물, 조합들 및/또는 대체물들이 만들어 질 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 본 발명은 다른 요소들, 물질들, 성분들을 이용하여 본 발명의 사상 또는 필수적 특징들로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 특정한 형태, 구조, 배열, 비율들로 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 본 발명의 원칙을 벗어나지 않는 한 특정의 환경 및 작동 조건들에 특히 적합하도록 개조된 구조, 배열, 비율, 물질, 성분의 많은 변형과 함께 본 발명이 사용될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에서 설명된 특징들은 단독적으로 사용될 수도 있고 다른 특징들과 조합하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실시예와 관련하여 설명된 특징들은 다른 실시예에서 설명된 특징들과 함께 및/또는 상호 교체되어 사용될 수 있다. 따라서, 현재 개시된 실시예들은 모든 면에서 제한적이 아닌 예시적이고 설명적인 것으로 간주되어야 하며, 발명의 권리범위는 첨부된 청구범위에 의해 표시되며, 전술한 상세한 설명에 한정되어서는 아니된다.
첨부된 청구범위의 넓은 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 다양한 변형들 및 변경들이 가능함을 당업자는 이해할 것이다. 이러한 것들의 일부는 예시적으로 위에서 논의되었으며 다른 일부들은 당업자에게 명백할 것이다.
100...태양광 라이팅 시스템 110...폴
112...아암 120...태양광 패널
130...라이팅 헤드 131...헤드 본체
132...발광부 134...연결부
135...헤드 커버 136...밀봉 수납부
140...컨트롤러 160...차양 플레이트
200...이차 전지 210...소프트 팩
212...파우치형 셀 214...셀 조립체
220...메인 박스 230...서브 박스
222...메인 본체 224...메인 커버
240...보호회로모듈 250...부착 부재
252...밴드
112...아암 120...태양광 패널
130...라이팅 헤드 131...헤드 본체
132...발광부 134...연결부
135...헤드 커버 136...밀봉 수납부
140...컨트롤러 160...차양 플레이트
200...이차 전지 210...소프트 팩
212...파우치형 셀 214...셀 조립체
220...메인 박스 230...서브 박스
222...메인 본체 224...메인 커버
240...보호회로모듈 250...부착 부재
252...밴드
Claims (19)
- 전기적으로 연결되고 서로 적층된 다수의 파우치형 셀들이 조립된 셀 조립체를 바인딩할 수 있는 소프트 팩;
상기 소프트 팩이 수납될 수 있는 메인 박스; 및
상기 셀 조립체에 연결된 보호회로모듈을 수납할 수 있고 상기 메인 박스의 외벽면에 분리 가능하게 결합되는 서브 박스를 포함하는, 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지.
- 청구항 1에서,
상기 메인 박스는:
상기 소프트 팩을 수납할 수 있는 수납부와 개방단을 구비하는 실질적으로 직육면체 형상의 메인 본체; 및
상기 메인 본체의 개방단에 결합될 수 있는 메인 커버를 구비하는, 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지.
- 청구항 2에서,
상기 메인 본체는 장변의 2개의 테두리들로부터 실질적으로 수직 방향 외측으로 각각 연장되는 2개의 메인 본체 결합부들을 구비하고;
상기 메인 커버는 상기 메인 본체 결합부가 접촉되어 결합될 수 있는 메인 커버 결합부, 및 상기 메인 커버 결합부로부터 연장되어 형성되는 메인 박스 설치부를 구비하는, 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지.
- 청구항 3에서,
상기 메인 박스 설치부는:
상기 메인 커버의 적어도 하나의 모서리로부터 미리결정된 간격만큼 상기 메인 커버로부터 연장되는 이격 플랜지; 및
상기 이격 플랜지로부터 실질적으로 수직되게 외측으로 연장되고 태양광 라이팅 시스템의 헤드 본체에 접촉될 수 있도록 설치 구멍이 관통 형성된 베이스 플랜지를 구비하는, 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지.
- 청구항 3에서,
상기 2개의 메인 본체 결합부들 각각은 상응하는 상기 테두리로부터 연장하는 길이가 서로 상이한, 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지.
- 청구항 5에서,
상기 서브 박스는 상기 2개의 메인 본체 결합부들 중 연장 길이가 긴 부분의 메인 박스의 측면에 설치되는, 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지.
- 청구항 1에서,
상기 서브 박스는, 상기 보호회로모듈을 관통하여 상기 메인 박스 표면에 고정될 수 있는 적어도 하나의 고정 부재를 더 구비하는, 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지.
- 태양광 패널;
상기 태양광 패널로부터 생산되는 전력을 저장할 수 있는 이차 전지가 밀봉 수납될 수 있는 밀봉 수납부, 및 상기 이차 전지로부터 선택적으로 전력을 공급받아 발광될 수 있는 발광부를 구비하는 라이팅 헤드; 및
상기 이차 전지 및/또는 상기 발광부 및/또는 상기 태양광 패널의 작동을 제어할 수 있도록 구성된 컨트롤러를 구비하는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 8에서,
상기 컨트롤러는 상기 이차 전지와 함께 상기 밀봉 수납부에 수납될 수 있는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 8에서,
상기 라이팅 헤드는 헤드 본체와 헤드 커버를 포함하고;
상기 밀봉 수납부는, 상기 이차 전지가 수납될 수 있도록 상기 헤드 본체에 형성된 제1 수납부, 상기 컨트롤러가 수납될 수 있도록 상기 헤드 커버에 형성된 제2 수납부, 및 상기 제1 수납부와 상기 제2 수납부의 적어도 하나의 개방단에 마련 밀봉부재를 구비하는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 10에서,
상기 제1 수납부는:
상기 태양광 패널에 연결될 수 있는 케이블이 밀봉 관통할 수 있는 제1 관통구; 및
상기 발광부에 연결될 수 있는 적어도 하나의 케이블이 밀봉 관통할 수 있는 제2 관통구를 구비하는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 10에서,
상기 헤드 커버는 상기 헤드 본체에 대해 힌지 결합될 수 있는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 10에서,
상기 헤드 본체에 대해 상기 헤드 커버를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위한 클램핑 디바이스를 더 구비하는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 8에서,
상기 발광부는 발광다이오드(LED) 모듈을 구비하는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 8에서,
상기 이차 전지는, 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 이차 전지를 포함하는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 8에서,
상기 이차 전지는:
전기적으로 연결되고 서로 적층된 다수의 파우치형 셀들이 조립된 셀 조립체를 바인딩할 수 있는 소프트 팩;
상기 셀 조립체에 전기적으로 연결된 보호회로모듈; 및
상기 소프트 팩을 상기 밀봉 수납부에 부착시키기 위한 부착 부재를 포함하는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 16에서,
상기 부착 부재는:
상기 소프트 팩을 감싸는 적어도 하나의 밴드; 및
상기 밴드와 상기 밀봉 수납부 사이에 개재될 수 있는 접착테이프를 구비하는, 태양광 라이팅 시스템.
- 청구항 8에서,
상기 태양광 패널은 지면에 고정된 가로등 또는 보안등의 폴(pole)에 설치되고;
상기 라이팅 헤드는 상기 등주로부터 연장되는 아암(arm)에 설치되는, 태양광 라이팅 시스템. - 청구항 18에서,
상기 발광부와 반대되는 상기 라이팅 헤드의 표면을 차양할 수 있도록 상기 라이팅 헤드와 미리결정된 간격으로 이격되도록 상기 아암에 설치되는 차양 플레이트를 더 구비하는, 태양광 라이팅 시스템.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| KR1020180128330A KR102157888B1 (ko) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180128330A KR102157888B1 (ko) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 태양광 라이팅 시스템용 이차 전지 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102157888B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220077760A (ko) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | (주)엘씨엠싸이언스 | 태양광 라이팅 시스템용 써멀 스프레더-타입 라이팅 디바이스 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170021130A (ko) * | 2015-08-17 | 2017-02-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 홀더를 갖는 전지 모듈 |
| KR20170114340A (ko) * | 2016-04-04 | 2017-10-16 | 주식회사 스카이 쏠라 | 십자형으로 형성되는 태양광발전장치 |
| KR20180047791A (ko) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | 현대모비스 주식회사 | 전기차용 통합 고전압 정션 유니트 |
-
2018
- 2018-10-25 KR KR1020180128330A patent/KR102157888B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170021130A (ko) * | 2015-08-17 | 2017-02-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 홀더를 갖는 전지 모듈 |
| KR20170114340A (ko) * | 2016-04-04 | 2017-10-16 | 주식회사 스카이 쏠라 | 십자형으로 형성되는 태양광발전장치 |
| KR20180047791A (ko) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | 현대모비스 주식회사 | 전기차용 통합 고전압 정션 유니트 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220077760A (ko) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | (주)엘씨엠싸이언스 | 태양광 라이팅 시스템용 써멀 스프레더-타입 라이팅 디바이스 및 이를 이용한 태양광 라이팅 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102157888B1 (ko) | 2020-09-18 |
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