KR20210057512A - Electric charge saving device for interior lighting equipment - Google Patents

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KR20210057512A
KR20210057512A KR1020190144348A KR20190144348A KR20210057512A KR 20210057512 A KR20210057512 A KR 20210057512A KR 1020190144348 A KR1020190144348 A KR 1020190144348A KR 20190144348 A KR20190144348 A KR 20190144348A KR 20210057512 A KR20210057512 A KR 20210057512A
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KR1020190144348A
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황성하
최원기
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주식회사 아크로인
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    • HELECTRICITY
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Abstract

The present invention relates to an electric charge-saving device for interior lighting using sunlight in which power stored by solar power is used as an auxiliary to interior lighting, such as outdoor signage in restaurants or shopping malls or indoor and outdoor lighting, etc., that uses a lot of power at night, so as to reduce costs of using commercial power. To this end, the electric charge-saving device for interior lighting according to the present invention includes: a solar power supply unit (10) for supplying power generated using sunlight; a commercial power supply unit (20) for supplying commercial power; a switching unit (30) for selectively supplying the output voltages of the solar power unit (10) and the commercial power unit (20) to a load (60); and a control unit (40) for controlling the charging and discharging of the solar power supply unit (10) and sensing the charging voltage of the solar power supply unit 10 to control the switching of the switching unit (30).

Description

인테리어용 조명의 전력사용료 절감장치{ELECTRIC CHARGE SAVING DEVICE FOR INTERIOR LIGHTING EQUIPMENT}Power usage cost reduction device for interior lighting {ELECTRIC CHARGE SAVING DEVICE FOR INTERIOR LIGHTING EQUIPMENT}

본 발명은 주로 야간에 전력을 사용하는 부하의 전력사용료를 절감할 수 있도록 하는 전력사용료 절감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 요식업체나 쇼핑몰 등의 옥외간판이나 실내외 조명등과 같이 주로 야간에 전력을 많이 사용하는 인테리어용 조명에 대해 태양광 발전으로 축전한 전력을 보조적으로 사용하도록 함으로써 상용 전력의 사용에 따른 요금을 절감할 수 있도록 하는 태양광을 이용한 인테리어용 조명의 전력사용료 절감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power usage cost saving device that can reduce the power usage cost of a load that uses power mainly at night. More specifically, power is mainly used at night, such as outdoor signage or indoor/outdoor lighting such as a restaurant or shopping mall. The present invention relates to a power usage cost reduction device for interior lighting using solar light, which allows the use of the power stored by solar power generation as a supplement to the interior lighting that is used a lot, thereby reducing the charge for the use of commercial power.

가스, 원유, 유연탄 등 전력을 생산하기 위한 원자재를 대부분 외국에서 수입하는 우리나라에서는 에너지 원자재 수입에 따른 자본 유출이 큰 비중을 차지하고 있다. 이에 에너지난을 겪고 있는 다수의 에너지 빈곤 국가의 경우 에너지 저감을 위한 각종 에너지 절감 캠페인 및 에너지 절감을 위한 다양한 스마트그리드 기술 등 연구개발을 진행하고 있다. 화석연료는 대기오염 등에 대한 우려가 매우 높아 전 세계적으로 OECD국가를 중심으로 이산화탄소와 미세먼지 그리고 자동차 배출가스 등 배출 규제를 급속하게 강화하고 있다.In Korea, which imports most of the raw materials to produce electricity, such as gas, crude oil, and bituminous coal, from foreign countries, capital outflows from the import of energy raw materials account for a large proportion. Accordingly, many energy-poor countries experiencing energy shortages are conducting research and development such as various energy saving campaigns for energy reduction and various smart grid technologies for energy saving. As fossil fuels are very concerned about air pollution, OECD countries around the world are rapidly strengthening emission regulations such as carbon dioxide, fine dust, and automobile emissions.

특히 가까운 일본에서 발생한 후꾸시마원전의 사고같은 대형원전사고는 향후에도 지속적으로 발생할 가능성이 매우 높다. 중앙정부에서는 이를 해결하기 위하여 다양한 에너지 절감 정책을 제시하고 있다. In particular, large-scale nuclear accidents, such as the accident at the Fukushima nuclear power plant in nearby Japan, are highly likely to continue to occur in the future. The central government has proposed various energy saving policies to solve this problem.

이와 관련하여 신재생에너지에 대하여 다양하게 상용화 기술에 대한 연구, 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 신재생에너지 중 하나인 태양광 발전장치는 통상 박스형 본체의 전면에 집광판을 태양을 향하도록 경사지게 설치하고, 상기 집광판의 하부에는 태양전지판을 설치하여, 집광된 빛에 의해 발전이 이루어지도록 구성되며, 본체의 내부에는 상기 태양전지판과 전기적으로 연결되는 축전용 배터리와 인버터, 그리고 전력공급을 제어하기 위한 컨트롤러가 설치되는 구조를 갖는다.In this regard, research and development on various commercialization technologies for new and renewable energy are being actively conducted. A photovoltaic power generation device, one of the new and renewable energies, is generally configured to have a light collecting plate inclined toward the sun on the front of a box-type body, and a solar panel installed under the light collecting plate to generate power by condensed light, The main body has a structure in which a battery for storage and an inverter electrically connected to the solar panel, and a controller for controlling power supply are installed.

이러한 태양광 발전장치에서는 태양전지판에서 생성된 직류전원을 축전용 배터리에 저장하거나, 인버터를 통하여 부하 또는 송전선망에 공급가능한 교류전원으로 변환하고 그 변환한 교류전원을 다시 직류전원으로 변환하게 되어, 변환에 따른 번거로움과 에너지 손실을 가지고 온다. In such a solar power generation device, the DC power generated from the solar panel is stored in a battery for storage, or converted into AC power that can be supplied to the load or transmission line through an inverter, and the converted AC power is converted back to DC power. It brings the hassle and energy loss of the conversion.

그런데 이러한 태양광 발전장치를 요식업체나 쇼핑몰 등의 옥외간판이나 실내외 조명등과 같이 주로 야간에 전력을 많이 사용하는 인테리어용 조명에 사용하는 경우 직류전원을 교류전원으로, 그리고 교류전원을 다시 직류전원으로 변환함에 따른 번거로움과 비효율은 인건비 비율 증가와 시공비 증가를 가져와 최소한의 경비를 줄이고자 하는 업주들에게 부담을 주게된다. However, when the solar power generation device is used for interior lighting that uses a lot of power at night, such as outdoor signboards or indoor/outdoor lighting such as catering companies or shopping malls, DC power is used as AC power, and AC power is converted to DC power. The hassle and inefficiency resulting from the conversion will increase the labor cost ratio and increase the construction cost, putting a burden on the owners who want to reduce the minimum cost.

국내 특허등록공보 제10-2030138호 (2019년 10월 08일 공고)Korean Patent Registration Publication No. 10-2030138 (announced on October 08, 2019) 국내 특허등록공보 제10-1119522호 (2012년 02월 28일 공고)Korean Patent Registration Publication No. 10-1119522 (announced on February 28, 2012)

상기한 사정을 감안한 본 발명은 야간에 영업을 하는 요식업체가 옥외 간판이나 실내 조명등의 구동을 위한 전력을 주로 야간에 사용함을 감안하여, 주간에 태양광을 이용하여 발전을 한 후 축전용 배터리에 충전해 놓았다가 야간에 옥외 간판이나 실내 조명등에 공급하도록 하여, 화석연료를 사용하는 발전설비나 원전설비의 증설을 줄이고, 야간 전력을 많이 사용하는 요식업체의 전력사용료를 절감하며, 시공비도 절감할 수 있도록 된 인테리어용 조명의 전력사용료 절감장치를 제공함을 기술적 과제로 한다.In view of the above circumstances, the present invention is to consider that a food service company operating at night mainly uses power for driving outdoor signboards or indoor lighting at night, so that power generation by using sunlight during the day is applied to the battery for storage. By charging it and supplying it to outdoor signboards or indoor lighting at night, it will reduce the expansion of power generation facilities or nuclear power plants that use fossil fuels, reduce power usage fees for catering companies that use a lot of power at night, and reduce construction costs. The technical task is to provide a device for reducing power usage costs for interior lighting that has been made possible.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 인테리어용 조명의 전력사용료 절감장치는 태양광을 이용하여 전기를 생성하는 솔라셀 어레이와, 상기 솔라셀 어레이에서 생성한 직류 전기를 소정 전압레벨로 안정화시켜 출력하는 DC/DC 레귤레이터, 상기 DC/DC 레귤레이터에서 출력되는 직류전원을 저장하는 축전용 배터리, 상기 축전용 배터리에서 출력되는 직류전원을 소정 레벨의 직류전압으로 변환하여 출력하는 DC/DC 컨버터로 이루어지는 태양광 발전부, 일측 입력단에는 상기 DC/DC 컨버터에 의한 배터리 출력전원이 입력되고 다른 입력단에는 상용전원부의 출력전원이 입력되도록 연결되어 상기 축전용 배터리측 출력전원과 상용전원부측 출력전원을 선택적으로 출력할 수 있도록 이루어진 스위칭부, 부하측에서 전력공급요청이 있을 때 상기 축전용 배터리의 충전량을 판단하여 소정 충전량 이상인 경우 상기 스위칭부에서 배터리 출력전원을 출력하도록 하는 한편 소정 충전량 이하인 경우 상기 스위칭부에서 상용전원부측 출력전원을 출력하도록 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어져 있다.In order to solve the above problems, the power usage cost reduction device for interior lighting of the present invention is a solar cell array that generates electricity using sunlight, and stabilizes and outputs DC electricity generated by the solar cell array to a predetermined voltage level. Solar power consisting of a DC/DC regulator, a storage battery that stores DC power output from the DC/DC regulator, and a DC/DC converter that converts DC power output from the storage battery into a DC voltage of a predetermined level and outputs it. The output power of the battery by the DC/DC converter is input to the power generation unit and one input terminal, and the output power of the commercial power supply unit is connected to the other input terminal to selectively output the output power of the battery for storage and the output power of the commercial power supply unit. When the power supply request is received from the load side, the switching unit determines the charge amount of the storage battery, and when the charge amount is higher than a predetermined charge amount, the switching unit outputs the battery output power, while the switching unit outputs the battery output power when it is less than a predetermined charge amount. It comprises a control unit for controlling the switching to output the output power.

상기 제어부에는 축전용 배터리의 충전량을 감지하여 메인 컨트롤러로 전송하는 충전전압 감지부가 추가로 연결되어 있다.The control unit is further connected to a charging voltage sensing unit that senses the amount of charge of the storage battery and transmits it to the main controller.

상기 스위칭부에는 입력전원을 서로 다른 정격 직류전압으로 분배하여 각각 서로 다른 레벨의 직류전압을 사용하는 옥외간판, 실내 조명등 및 실외 조명등으로 공급하는 분배기가 추가로 연결되어 있다.The switching unit is further connected to a distributor that distributes input power to different rated DC voltages and supplies them to outdoor signage, indoor lighting, and outdoor lighting using different levels of DC voltage, respectively.

상기와 같이 본 발명은 야간 전력을 많이 사용하는 요식업체에서 주간에 태양광을 이용하여 충전해 놓은 전력을 사용하도록 함으로써 상용전력 사용료를 절감할 수 있고, 수용가에서 사용하는 상용전력량이 줄어 들어 발전설비와 관련된 증설비용을 절감할 수 있으며, 전력사용량이 많은 여름철에 오히려 태양광 발전량이 증가되어 전력난 저감에도 도움을 줄 수 있다.As described above, the present invention allows a food service company that uses a lot of power at night to use the power charged by using sunlight during the day, thereby reducing the cost of using commercial power, and reducing the amount of commercial power used by customers to generate power generation facilities. It is possible to reduce the use of additional facilities related to, and in the summer when the amount of power use is high, the amount of solar power generation is rather increased, which can help to reduce power shortages.

또한, 본 발명은 태양광을 이용하여 발전한 직류전원을 DC/DC 레귤레이터를 통하여 안정화된 전압으로 저장한 후 옥외 간판, 실내외 조명등, 또는 비상등에 공급하여 사용할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention has the advantage of storing a DC power generated using sunlight as a stabilized voltage through a DC/DC regulator and then supplying it to an outdoor signboard, indoor/outdoor lighting lamp, or an emergency lamp.

특히, 최근에 설치하는 옥외 간판 및 실내외 조명등 등이 대부분이 LED라는 점을 감안 하면, 기존 시설에 비하여 전력공급 체계가 비교적 순조롭고 이에 따른 인테리어 시공비도 낮출 수 있는 장점이 있다. In particular, considering that most of the recently installed outdoor signboards and indoor/outdoor lighting are LEDs, the power supply system is relatively smooth compared to existing facilities, and accordingly, there is an advantage of lowering the interior construction cost.

도 1은 본 발명에 따른 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 충전방법을 설명하는 흐름도,
도 3은 본 발명에 따라 부하측에 전력을 공급하는 방법을 설명하는 흐름도.
1 is a configuration diagram according to the present invention,
2 is a flow chart illustrating a charging method according to the present invention,
3 is a flowchart illustrating a method of supplying power to a load side according to the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다. In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment is provided to more completely describe the present invention to those with average knowledge in the art, and detailed descriptions of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. .

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 구성도를 나타낸다.1 shows a configuration diagram according to the present invention.

본 발명에 따른 인테리어용 조명의 전력사용료 절감장치는 태양광을 이용하여 발전한 전원을 공급하는 태양광 전원부(10)와 상용전원을 인입하여 공급하는 상용전원부(20), 상기 태양광 전원부(10)와 상기 상용전원부(20)의 출력전압을 선택적으로 부하(60)에 공급하는 스위칭부(30), 그리고 상기 태양광 전원부(10)의 충방전을 제어하고 태양광 전원부(10)의 충전전압을 감지하여 스위칭부(30)의 스위칭을 제어하는 제어부(40)를 포함하여 이루어져 있다.The power usage cost reduction device for interior lighting according to the present invention includes a photovoltaic power supply unit 10 for supplying power generated by using sunlight, a commercial power supply unit 20 for supplying a commercial power supply, and the photovoltaic power supply unit 10 And a switching unit 30 that selectively supplies the output voltage of the commercial power supply unit 20 to the load 60, and controls the charging/discharging of the solar power unit 10 and the charging voltage of the solar power unit 10 It includes a control unit 40 that senses and controls the switching of the switching unit 30.

상기 태양광 전원부(10)의 솔라셀 어레이(11)는 다수의 솔라셀이 규칙적으로 배열되어 이루어진 것으로, 각 솔라셀은 N형반도체와 P형 반도체의 집합으로 구성되어 태양광이 조사되면 광 에너지에 의해 전류가 흐르게 되는 광기전력효과에 의해 전기를 생성하하도록 이루어져 있다.The solar cell array 11 of the solar power supply unit 10 is formed by regularly arranging a plurality of solar cells, and each solar cell is composed of a set of N-type semiconductors and P-type semiconductors. It is configured to generate electricity by the photovoltaic effect through which current flows.

아울러, 상기 솔라셀 어레이(11)는 태양광이 잘 비추는 건물의 옥상 등과 같은 높은 곳에 설치되며, 솔라셀 어레이(11)가 향하는 방향이 일출부터 일몰까지 태양 방향을 향하면서 태양을 따라 이동되도록 설치되어 태양광이 효율적으로 입사되도록 함으로써 발전효율을 높일 수 있도록 설치됨이 바람직하다.In addition, the solar cell array 11 is installed at a high place such as a rooftop of a building where sunlight is well lit, and the solar cell array 11 is installed to move along the sun while facing the sun direction from sunrise to sunset. It is preferable to be installed to increase the power generation efficiency by allowing the solar light to be incident efficiently.

상기 솔라셀 어레이(11)의 출력측에는 DC/DC 레귤레이터(12)가 추가로 연결될 수 있으며, 상기 DC/DC 레귤레이터(12)는 상기 솔라셀 어레이(11)에서 생성된 전기 에너지를 축전용 배터리(14)의 충전에 필요한 일정한 직류전압으로 조절시켜 출력하는 작용을 한다.A DC/DC regulator 12 may be additionally connected to the output side of the solar cell array 11, and the DC/DC regulator 12 converts the electric energy generated from the solar cell array 11 into a storage battery ( It functions to output by adjusting it to a constant DC voltage required for charging 14).

상기 충방전 제어부(13)는 후술되는 제어부(40)의 제어에 따라 상기 DC/DC 레귤레이터(12)에서 정전압으로 출력되는 직류전압을 축전용 배터리(14)에 충전하거나, 외부 부하(60)의 구동에 필요한 직류전압을 출력하는 작용을 한다. 즉, 상기 충방전 제어부(13)는 제어부(40)의 메인컨트롤러(41)에 의하여 실행되는 소정의 프로그램을 통하여 축전용 배터리(14)의 충방전을 제어하게 되며, 특히 충전전압감지부(42)에 의해 감지되는 축전용 배터리(14)의 충전전압 및 충전량에 관한 정보에 따라 충방전이 제어된다. 한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 충전전압감지부(42)에는 상기 축전용 배터리(14)의 현재 전압, 전류 또는 온도 등에 관한 정보를 감지하여 메인컨트롤러(41)로 전송하도록 함으로써, 메인컨트롤러(41)에서는 이를 바탕으로 축전용 배터리(14)의 충전량에 관한 정보를 검출할 수 있도록 되어 있다.The charge/discharge control unit 13 charges the DC voltage output as a constant voltage from the DC/DC regulator 12 into the storage battery 14 or the external load 60 under control of the control unit 40 to be described later. It functions to output the DC voltage required for driving. That is, the charge/discharge control unit 13 controls the charge/discharge of the storage battery 14 through a predetermined program executed by the main controller 41 of the control unit 40, and in particular, the charge voltage detection unit 42 Charge/discharge is controlled according to information on the charge voltage and charge amount of the storage battery 14 sensed by ). On the other hand, although not shown in the drawing, the charging voltage sensing unit 42 detects information on the current voltage, current, or temperature of the storage battery 14 and transmits the information to the main controller 41, so that the main controller 41 ), based on this, information on the amount of charge of the storage battery 14 can be detected.

상기 축전용 배터리(14)는 통상 수명이 길고 에너지 밀도가 높아 상대적으로 적은 부피에 커다란 용량의 전원을 충전할 수 있으며 효율이 높고 출력이 큰 배터리로서, 예컨대 리튬이온 배터리를 사용할 수 있다.The storage battery 14 has a long lifespan and high energy density, so that a large capacity power source can be charged in a relatively small volume. As a battery having high efficiency and high output, for example, a lithium ion battery may be used.

상기 축전용 배터리(14)의 출력측에는 DC/DC 컨버터(15)가 연결되어 상기 축전용 배터리(14)에서 출력되는 직류전압을 부하측에서 필요로 하는 소정 레벨의 직류전압으로 변환하여 출력할 수 있다.A DC/DC converter 15 is connected to the output side of the storage battery 14 to convert the DC voltage output from the storage battery 14 into a DC voltage of a predetermined level required by the load side and output it. .

한편, 상기 태양광 전원부(10)에서 공급되는 축전용 배터리측 출력전원과 달리, 상용전원을 공급하는 발전소 등의 전력공급기관으로부터 인입되는 상용전원공급부(21)에는 정류부(22)가 연결되어 이루어지는 상용전원부(20)가 구비된다.On the other hand, unlike the output power on the storage battery side supplied from the solar power unit 10, the rectifier 22 is connected to the commercial power supply unit 21 that is drawn in from a power supply institution such as a power plant that supplies commercial power. A commercial power supply unit 20 is provided.

상기 상용전원부(20)의 정류부(22)에서는 상기 상용전원부(20)를 통해 인입되는 교류전압을 직류전압으로 정류함과 아울러 부하에서 필요로 하는 소정 레벨의 직류전압으로 변환하는 작용을 한다.The rectifying unit 22 of the commercial power supply unit 20 serves to rectify the AC voltage introduced through the commercial power supply unit 20 into a DC voltage and convert it into a DC voltage of a predetermined level required by the load.

스위칭부(30)에는 상기 태양광 전원부(10)에서 공급되는 축전용 배터리측 출력전원과 상기 상용전원부(20)에서 공급되는 상용전원측 출력전원이 각각 입력되도록 연결되며, 상기 스위칭부(30)는 제어부(40)로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 태양광 전원부(10)에서 공급되는 축전용 배터리측 출력전원이나 상기 상용전원부(20)에서 공급되는 상용전원측 출력전원을 선택적으로 출력할 수 있도록 스위칭작용을 한다.The switching unit 30 is connected to each input the output power of the battery-side for storage supplied from the solar power unit 10 and the output power of the commercial power supply supplied from the commercial power supply unit 20, respectively, and the switching unit 30 is Switching action to selectively output the output power of the storage battery side supplied from the solar power unit 10 or the output power of the commercial power supply supplied from the commercial power supply unit 20 according to the control signal input from the control unit 40 Do it.

한편, 제어부(40)는 상기 스위칭부(30)를 제어하여 상기 태양광 전원부(10)에서 공급되는 축전용 배터리측 출력전원과 상기 상용전원부(20)에서 공급되는 상용전원측 출력전원을 선택적으로 출력하도록 제어하는 작용을 하며, 특히 상기 스위칭부(30)의 스위칭을 제어할 때 충전전압감지부(42)를 통해 감지되는 축전용 배터리(14)의 충전량 정보에 따라 제어한다. On the other hand, the control unit 40 selectively outputs the output power of the battery-side for storage supplied from the solar power unit 10 and the output power of the commercial power supply supplied from the commercial power supply unit 20 by controlling the switching unit 30 In particular, when the switching of the switching unit 30 is controlled, it is controlled according to information on the amount of charge of the storage battery 14 sensed through the charging voltage detection unit 42.

즉, 전력을 주로 주간에 사용하지 않고 야간에 사용하는 요식업체나 쇼핑몰 등의 옥외간판이나 실내외 조명등과 같은 인테리어용 조명을 부하(60)로 사용하는 경우에, 제어부(40)는 태양광 전원부(10)를 제어하여 주간에 축전용 배터리에 전원을 충전하도록 제어하고, 부하(60)에서 전력을 사용하는 야간에는 스위칭부(30)를 제어하여 축전용 배터리(14) 측의 충전전원을 부하(60)측으로 공급되도록 이루어져 있다. 물론 주간에 부하(60)에서 전력사용을 필요로 하는 경우에도 제어부(40)는 스위칭부(30)를 제어하여 축전용 배터리(14) 측의 충전전원을 부하(60)측으로 공급되도록 제어할 수 있다.That is, when power is not mainly used in the daytime, but an interior lighting such as an outdoor signboard or indoor/outdoor lighting such as a restaurant company or a shopping mall that is used at night is used as the load 60, the controller 40 is a solar power supply unit ( 10) is controlled to charge power to the storage battery during the day, and at night when power is used by the load 60, the switching unit 30 is controlled to supply the charging power of the storage battery 14 to the load ( It is made to be supplied to 60) side. Of course, even when the load 60 needs to use power during the day, the control unit 40 can control the switching unit 30 to supply the charging power from the storage battery 14 side to the load 60 side. have.

상기 스위칭부(30)의 출력측에는 직류전원을 사용하는 부하(60)가 연결되는데, 직류전원을 사용하는 부하(60)로는 예컨대 LED를 광원으로 사용하는 옥외간판(61), 실내등(62) 및 실외등(63) 등이 설치될 수 있다.A load 60 using DC power is connected to the output side of the switching unit 30, and the load 60 using DC power includes, for example, an outdoor signage 61 using an LED as a light source, an indoor light 62, and An outdoor light 63 or the like may be installed.

상기 부하(60)로서는 다양한 레벨의 전압을 사용하는 전기기기들이 해당될 수 있으며, 이를 위해 상기 스위칭부(30)와 부하(60) 사이에는 분배기(50)가 연결될 수 있다. 상기 분배기(50)는 5 [V] 직류전압을 출력하는 제1 전압부(51), 12 [V]직류전압을 출력하는 제2 전압부(52), 기타 소정 [V]의 전압을 출력하는 제n 전압부(53)등 다양한 레벨의 직류전압을 출력하는 분배부들을 구비할 수 있다. 상기 각 전압부들에는 해당 레벨의 전류전압을 필요로 하는 하나 이상의 부하들이 각각 연결되어 직류전압을 공급받아 구동될 수 있다.The load 60 may include electric devices using voltages of various levels, and for this purpose, a divider 50 may be connected between the switching unit 30 and the load 60. The divider 50 includes a first voltage unit 51 that outputs 5 [V] DC voltage, a second voltage unit 52 that outputs 12 [V] DC voltage, and other predetermined voltages of [V]. Dividers for outputting DC voltages of various levels, such as the n-th voltage unit 53, may be provided. One or more loads requiring a current voltage of a corresponding level may be connected to each of the voltage units to be driven by receiving a DC voltage.

도 2는 본 발명에 따른 충전방법을 설명하는 흐름도를 나타낸다.2 is a flowchart illustrating a charging method according to the present invention.

먼저, 제어부(40)의 메인컨트롤러(41)에서는 충전전압감지부(42)를 통해 축전용 배터리(14)의 충전전압을 감지한다.First, the main controller 41 of the control unit 40 detects the charging voltage of the storage battery 14 through the charging voltage detection unit 42.

이때 축전용 배터리(14)의 충전전압이 과충전 되는지 여부를 판단하기 위해 사전에 설정되어 있는 과충전 기준전압 보다 높은지 여부를 판단하고, 과충전 기준전압 보다 높으면 충방전 제어부(13)를 제어하여 충전작용을 차단한다.At this time, it is determined whether the charging voltage of the storage battery 14 is higher than the preset overcharging reference voltage to determine whether the charging voltage is overcharged, and if it is higher than the overcharging reference voltage, the charging/discharging control unit 13 is controlled to perform the charging action. Block.

그러나, 상기 메인컨트롤러(41)가 상기 축전용 배터리(14)의 충전전압이 과충전 기준전압 보다 낮은 것으로 판단되면 충방전 제어부(13)를 제어하여 솔라셀 어레이(11)에서 생성되는 전기를 충전하도록 하며, 이러한 충전작용은 상기 메인컨트롤러(41)가 축전용 배터리(14)의 충전전압이 과충전 기준전압 보다 높아진다고 판단될 때까지 지속하도록 제어한다.However, when the main controller 41 determines that the charging voltage of the storage battery 14 is lower than the overcharging reference voltage, it controls the charge/discharge control unit 13 to charge the electricity generated by the solar cell array 11. The charging operation is controlled so that the main controller 41 continues until it is determined that the charging voltage of the storage battery 14 becomes higher than the overcharge reference voltage.

도 3은 본 발명에 따라 부하측에 전력을 공급하는 방법을 설명하는 흐름도.3 is a flowchart illustrating a method of supplying power to a load side according to the present invention.

제어부(40)의 메인컨트롤러(41)에서는 부하(60)측에서 전력공급을 필요로 하는 경우, 충전전압감지부(42)를 통해 축전용 배터리(14)의 충전전압이 소정 충전량 이상 남아 있는지 여부를 판단한다.When the main controller 41 of the control unit 40 requires power supply from the load 60 side, whether the charging voltage of the storage battery 14 remains above a predetermined charge amount through the charging voltage detection unit 42 Judge

이때, 축전용 배터리(14)의 충전전압이 소정 충전량 이상 남아 있는 것으로 판단되면, 메인컨트롤러(41)에서는 스위칭부(30)를 제어하여 상기 스위칭부(30)에서 배터리 출력전원을 출력하도록 하는 한편, 소정 충전량 이하인 경우 상기 스위칭부(30)에서 상용전원부측 출력전원을 출력하도록 스위칭을 제어한다.At this time, if it is determined that the charging voltage of the storage battery 14 remains above a predetermined charge amount, the main controller 41 controls the switching unit 30 to output the battery output power from the switching unit 30, while , When the amount of charge is less than a predetermined amount, the switching unit 30 controls the switching so that the output power of the commercial power supply unit is output.

이와 같이 제어부(40)는 부하(60)측에서 전력공급요청이 있을 때 축전용 배터리(14)의 충전전압이 소정 충전량 이상 남아 있다면 배터리 출력전원을 먼저 출력하도록 이루어져 있다.In this way, the control unit 40 is configured to first output the battery output power if the charge voltage of the storage battery 14 remains above a predetermined charge amount when there is a power supply request from the load 60 side.

따라서 본 발명을 야간에 전력을 많이 사용하는 요식업체에 적용하는 경우 주간에 태양광을 이용하여 충전해 놓은 전력을 사용하도록 함으로써 상용전력 사용료를 절감할 수 있으며, 최근 요식업체의 인테리어에 시공되는 옥외 간판이나 실내외 조명등도 광원을 주로 LED로 사용하고 있는 추세에 있으므로 시공비도 절감할 수 있는 장점이 있다.Therefore, when the present invention is applied to a food service company that uses a lot of electricity at night, it is possible to reduce the cost of using commercial power by using the electricity charged by using sunlight during the day. Signboards and indoor/outdoor lighting are also in the trend of using light sources as LEDs, so there is an advantage in that construction costs can be reduced.

10 - - 태양광 전원부, 11 -- 솔라셀 어레이,
12 -- DC/DC 레귤레이터, 13 -- 충방전 제어부,
14 -- 축전용 배터리, 15 -- DC/DC 컨버터,
20 -- 상용전원부, 21 -- 상용전원공급부,
22 -- 정류부, 30 -- 스위칭부,
40 -- 제어부, 41 -- 메인컨트롤러,
42 -- 충전전압감지부, 50 -- 분배기,
60 -- 부하.
10--Solar power supply, 11-Cell array,
12 - DC/DC regulator, 13 - charge/discharge control unit,
14 - battery for storage, 15 - DC/DC converter,
20 - Commercial power supply, 21 - Commercial power supply,
22 - rectifying section, 30 - switching section,
40 - control unit, 41 - main controller,
42 - charging voltage sensing unit, 50 - divider,
60 - load.

Claims (3)

태양광을 이용하여 전기를 생성하는 솔라셀 어레이와, 상기 솔라셀 어레이에서 생성한 직류 전기를 소정 전압레벨로 안정화시켜 출력하는 DC/DC 레귤레이터, 상기 DC/DC 레귤레이터에서 출력되는 직류전원을 저장하는 축전용 배터리, 상기 축전용 배터리에서 출력되는 직류전원을 소정 레벨의 직류전압으로 변환하여 출력하는 DC/DC 컨버터로 이루어지는 태양광 발전부, 일측 입력단에는 상기 DC/DC 컨버터에 의한 배터리 출력전원이 입력되고 다른 입력단에는 상용전원부의 출력전원이 입력되도록 연결되어 상기 축전용 배터리측 출력전원과 상용전원부측 출력전원을 선택적으로 출력할 수 있도록 이루어진 스위칭부, 부하측에서 전력공급요청이 있을 때 상기 축전용 배터리의 충전량을 판단하여 소정 충전량 이상인 경우 상기 스위칭부에서 배터리 출력전원을 출력하도록 하는 한편 소정 충전량 이하인 경우 상기 스위칭부에서 상용전원부측 출력전원을 출력하도록 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 인테리어용 조명의 전력사용료 절감장치.
A solar cell array that generates electricity using sunlight, a DC/DC regulator that stabilizes and outputs DC electricity generated by the solar cell array to a predetermined voltage level, and stores DC power output from the DC/DC regulator. A solar power generation unit consisting of a storage battery, a DC/DC converter that converts and outputs DC power output from the storage battery into a DC voltage of a predetermined level, and a battery output power by the DC/DC converter is input to one input terminal. And a switching unit configured to selectively output the output power of the storage battery side and the output power of the commercial power supply unit by connecting the output power of the commercial power supply to the other input terminal, and the storage battery when a power supply request is requested from the load side. Of the interior lighting comprising a control unit that determines the charging amount of and controls the switching so that the switching unit outputs the battery output power when the charging amount is greater than or equal to the predetermined charging amount, and the switching unit outputs the output power of the commercial power supply unit when the charging amount is less than the predetermined charging amount. Power usage cost reduction device.
제1항에 있어서,
상기 제어부에는 축전용 배터리의 충전량을 감지하여 메인 컨트롤러로 전송하는 충전전압 감지부가 추가로 연결된 것을 특징으로 하는 인테리어용 조명의 전력사용료 절감장치.
The method of claim 1,
The power usage cost reduction device for interior lighting, characterized in that the control unit is further connected to a charging voltage sensing unit that senses the amount of charge of the storage battery and transmits it to the main controller.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스위칭부에는 입력전원을 서로 다른 정격 직류전압으로 분배하여 각각 서로 다른 레벨의 직류전압을 사용하는 옥외간판, 실내 조명등 및 실외 조명등으로 공급하는 분배기가 추가로 연결된 것을 특징으로 하는 인테리어용 조명의 전력사용료 절감장치.
The method according to claim 1 or 2,
Power for interior lighting, characterized in that the switching unit is additionally connected to the switching unit by distributing input power to different rated DC voltages and supplying them to outdoor signage, indoor lighting, and outdoor lighting using different levels of DC voltage. Usage fee reduction device.
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