KR20230114981A - 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 상부에 배치되어 태양광을 차단하는 기능과 동시에 발전기능을 수행할 수 있는 장치 구조물에 대한 것으로, 차량의 상부에 태양광 발전을 수행하기 위한 태양광 셀을 포함하는 패널을 플레이트 구조로 구현하고, 개폐 동작을 통해, 차량의 정지시에 태양광발전을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 차량 표면에 그늘막을 형성하여 차량의 내부 온도를 낮출 수 있도록 하는 기능을 구현한다.

Description

차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치{Sunshield device for vehicle}

본 발명은 차량의 상부에 배치되어 태양광을 차단하는 기능과 동시에 발전기능을 수행할 수 있는 장치 구조물에 대한 것이다.

일반적으로 여름철에는 무더운 날씨와 태양광의 유입으로 인해, 차량의 실내 온도가 급격하게 상승한다. 장시간 동안 옥외에 주차된 차량을 운행하기 위해서는 운전자가 시동을 걸어 에어컨을 가동하거나 차량의 문을 개방하여 환기시켜야 한다. 이를 통해 연료가 낭비되거나 차량의 운행 이전에 일정 시간 동안 차량의 문을 열어두어야 하는 번거로움이 발생하게 된다.

이를 해결하고자 차량이 장시간 동안 옥외에 주차될 때, 운전자는 차량에 흔히 비치되는 차량용 돗자리, 휴대용 담요 또는 주변에서 쉽게 구할 수 있는 종이 박스 등을 펼쳐서 차량을 가리고 있다. 이러한 방법은 주변의 미관을 해치게 되고, 외부 요인에 의해 차량용 돗자리, 휴대용 담요, 종이 박스 등이 손상되거나 유실되어 운전자가 의도한 목적을 이루지 못하게 되는 문제점이 있었다.

또는, 종래의 경우, 한국 공개실용신안공보 제0472585호에 게시된 바와 같이, 차광막을 지지하는 폴대를 차량 결합 부재 및 폴대 고정 부재에 의해 차량에 손쉽게 탈부착 가능하도록 함으로써, 차량에 차광막을 손쉽게 설치할 수 있도록 하여 차량을 옥외에 주차 시 차량의 온도가 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있는 차량용 차광막 장치를 제공하는 방식으로 발전해 왔다.

다만, 이러한 차량을 위한 차광막 장치는, 사용자가 수동으로 설치하여야 하는 번거로움이 있으며, 유입되는 자연광을 차단하는 기능에 한정되어 있어, 차량의 차광기능과 더불어 복합적인 기능성을 구비한 구조의 차광설비에 대한 필요성이 커지고 있다.

한국 공개실용신안공보 제0472585호 한국 공개특허공보 제2020-0066761호

본 발명은 상술한 필요성을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 량의 상부에 태양광 발전을 수행하기 위한 태양광 셀을 포함하는 패널을 플레이트 구조로 구현하고, 개폐 동작을 통해, 차량의 정지시에 태양광발전을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 차량 표면에 그늘막을 형성하여 차량의 내부 온도를 낮출 수 있도록 하는 효과를 구현할 수 있는 복합 기능 구조물을 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 차량 상부에 배치되어, 차량에 입사하는 태양광을 차단 및 발전을 수행하는 장치에 있어서, 차량의 상부 루프 외측에 장착되어, 상기 루프와 이격되도록 배치되는 다수의 태양광 셀을 포함하는 메인 패널모듈(100); 상기 메인패널모듈(100)의 외부 방향으로 확장되는 적어도 하나 이상의 서브 패널모듈(110, 120); 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐동작 및 태양광 발전효율에 따른 구동 동작을 제어하는 제어모듈(130);을 포함하는, 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치를 제공할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 상부에 태양광 발전을 수행하기 위한 태양광 셀을 포함하는 패널을 플레이트 구조로 구현하고, 개폐 동작을 통해, 차량의 정지시에 태양광발전을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 차량 표면에 그늘막을 형성하여 차량의 내부 온도를 낮출 수 있도록 하는 효과를 구현할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 태양광패널의 개패 동작을 수행시, 차량의 외부 공간을 확보하기 위한 외부 환경정보를 체크하여, 개폐동작에 따른 안전사고를 사전에 방지하며, 발전효율을 극대화할 수 있는 효과를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치를 구성하는 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 구성을 적용하는 적용 순서도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치의 요부의 구성을 도시한 구성도이다.
도 4 내지 도 8은, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치의 구현예를 도시한 예시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치를 구성하는 구성도를 도시한 것이다. 도 2는 도 1의 구성을 적용하는 적용 순서도를 도시한 것이다. 도 3은 본 발명의 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치의 요부의 구성을 도시한 구성도이다. 도 4 내지 도 8은, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치의 구현예를 도시한 예시도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치(이하, '본 발명'이라 한다.)는 차량 상부에 배치되어, 차량에 입사하는 태양광을 차단 및 발전을 수행하는 장치에 있어서, 차량의 상부 루프 외측에 장착되어, 상기 루프와 이격되도록 배치되는 다수의 태양광 셀을 포함하는 메인 패널모듈(100)과, 상기 메인패널모듈(100)의 외부 방향으로 확장되는 적어도 하나 이상의 서브 패널모듈(110, 120), 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐동작 및 태양광 발전효율에 따른 구동 동작을 제어하는 제어모듈(130)을 포함하여 구성될 수 있도록 한다.

즉, 본 발명은 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)은 구동모듈(200)을 매개로 개폐가 가능한 구조로 구성되며, 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)을 수평방향으로 확장하는 수평 확장모듈(210)과, 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 경사각을 조절하여 상하 방향의 틸팅을 구현하는 경사각 조절모듈(220)을 구비하여 구성될 수 있다. 이를 통해, 차량의 상부에 배치되는 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)이 사용자의 설정이나 스위칭 동작에 따라서, 확장되도록 하여, 차량의 상부에 조사되는 태양광을 차단하는 차단광 설비로 작용함과 동시에, 태양광셀을 통해 발전을 수행하여, 차량에 예비 전력으로 활용할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 경우, 차량의 상부에 배치되는 구조물의 개폐 동작과 관련하여, 차량의 움직임이 있는 경우(차량 동작 상황)에는 사용자의 임의 조작이 있더라도 장치가 구동하지 않도록 하며, 동시에, 차량이 정지하여 있는 경우에도, 주변의 공간 정보를 인지하여, 확장시 외부 물체와 충돌이 발생하지 않도록 하는 센서장치를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 센서모듈은, 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐 동작을 수행시, 차량의 동작여부를 체크하는 차량동작감지모듈(310)과, 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐동작에 필요한 설정거리를 체크하는 거리감지모듈(320), 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120) 외부의 조도 및 태양광의 강도를 감지하는 조도 감지모듈(330), 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 표면에 입사하는 태양광의 입사각을 감지하는 입사각감지모듈(340), 다수의 센서모듈에서 감지된 정보를 상기 제어모듈(130)으로 전송하는 통신모듈(350)을 포함하여 구성될 수 있도록 한다.

이러한 도 1 내지 도 3에서 상술한 본 발명의 구성과 각 구성의 기능을 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 도 1 내지 도 3에서 상술한 것과 같이, 차량(C)의 상부에 본 발명에 따른 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치 구조물을 장착한 전체 구성을 도시한 것이다. 도시된 것과 같이, 차량(C)의 상부 루프 부분의 상부에, 고정프레임(미도시)를 형성하고, 그 상부에 평판형 구조의 태양광 패널모듈을 장착할 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 태양광 패널모듈의 경우, 다수의 태양전지셀을 장착한 평판형 구조물로 구현될 수 있도록 하되, 이는, 차량의 루프 상부에 안착되는 메인 패널모듈(100)을 중심으로, 적층형 구조로 접이식 개폐가 가능한 서브 패널모듈(110, 120)이 구비될 수 있도록 한다. 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 경우, 도 4에 도시된 것은 하나의 일실시예로, 메인 패널모듈(100)의 전단과 상기 전단의 반대쪽에 장착되는 한쌍의 서브 패널모듈(110, 120)을 예시하였으며, 각각의 서브 패널모듈(110, 120)은 상기 메인 패널모듈(100)과 힌지구동하는 구동모듈을 통해 접힘과 펼침의 동작을 수행할 수 있도록 한다.

이는, 도 1 내지 도 3에서 상술한 것과 같이, 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)은 구동모듈(200)을 매개로 개폐가 가능한 구조로 구성할 수 있다. 또한, 상기 구동모듈(200)은, 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)을 수평방향으로 확장하는 수평 확장모듈(210)을 구비할 수 있으며, 상기 수평 확장모듈(210)은 도 5 내지 도 8에 도시된 것과 같이, 메인 패널모듈(100)의 전단과 상기 전단의 반대쪽에 장착되는 한쌍의 서브 패널모듈(110, 120)의 접힘과 펼침 동작을 수행하도록 하는 기능을 수행한다.

또한, 본 발명에서는, 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 경사각을 조절하여 상하 방향의 틸팅을 구현하는 경사각 조절모듈(220)을 더 포함하여, 외부 환경에 따라 태양광 입사각에 따라 확장된 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 상하 틸팅을 수행할 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 상하 틸팅동작의 경우, 태양입사각에 따른 발전효율의 향상과 더불어, 차량의 전면유리 및 후면유리의 경사에 맞게 보다 효율적인 차광을 수현할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.

즉, 도 4 내지 도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명의 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)은, 차량의 전면유리(G)의 방향과 후면유리 방향으로 각각 확장하여, 도 7과 같이, 완전히 펼침동작을 수행하는 경우, 차량의 유리 부분을 전체적으로 차광할 수 있는 폭과 넓이를 가지게 되어, 차량의 차량기능을 수행할 수 있게 된다. 동시에, 차량의 상부에 조사되는 태양광을 흡수하여 발전을 수행할 수 있도록 하게 할 수 있다.

나아가, 도 8에 도시된 구조와 같이, 본 발명의 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 확장완료시, 전체 모듈의 테두리 부분을 따라서, 전체 장치의 측면을 커버하는 커버부재(140)을 구비하도록 하여, 차광효율을 더욱 높일 수 있도록 할 수 있다. 상기 커버부재(140)은, 차량의 측면 부에서 입사하는 태양광을 차단함은 물론, 차량 내부를 외부에서 쉽게 육안으로 인지하지 못하도록 하는 기능을 병행하여 수행할 수 있게 된다.

이상의 도 4 내지 도 8의 개념이미지를 통해, 본 발명의 전체 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지도 3에서 상술한 본 발명의 구성도의 구성을 적용하여 설명하면, 본 발명에 따라 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치를 이용한 발전 방법은, 차량 내부의 관리패널을 통해 태양광 발전을 위한 구동 준비 신호를 제어모듈에서 수신하는 단계와, 상기 제어모듈에서 동작감지모듈을 통해 차량의 운행의 정지 여부를 확인하는 단계, 상기 제어모듈에서 거리감지모듈을 통해 기 설정된 패널 구동확장에 필요한 차량 주변의 안전 공간의 확보 여부를 확인하는 단계, 상기 제어모듈에서 조도감지모듈을 통해 차량 외부 환경 정보를 확인하며, 태양광의 입사각, 광량을 체크하는 단계, 상기 제어모듈에서 상기 구동모듈을 통해 상기 메인 패널모듈(100)에서 상기 서브 패널모듈(110, 120)을 확장시키는 단계, 상기 제어모듈에서, 외부 환경에 따라 태양광 입사각에 따라 확장된 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 상하 틸팅을 수행하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 차량의 상부에 배치되는 구조물의 개폐 동작과 관련하여, 차량의 움직임이 있는 경우(차량 동작 상황)에는 사용자의 임의 조작이 있더라도 장치가 구동하지 않도록 하며, 동시에, 차량이 정지하여 있는 경우에도, 주변의 공간 정보를 인지하여, 확장시 외부 물체와 충돌이 발생하지 않도록 하는 센서장치를 더 포함하여 구성된다.

이러한 센서모듈은, 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐 동작을 수행시, 차량의 동작여부를 체크하는 차량동작감지모듈(310)과, 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐동작에 필요한 설정거리를 체크하는 거리감지모듈(320), 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120) 외부의 조도 및 태양광의 강도를 감지하는 조도 감지모듈(330), 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 표면에 입사하는 태양광의 입사각을 감지하는 입사각감지모듈(350), 다수의 센서모듈에서 감지된 정보를 상기 제어모듈(130)으로 전송하는 통신모듈(360)을 포함하여 구성될 수 있도록 한다.

이를 통해, 상기 제어모듈에서, 동작감지모듈을 통해 차량의 운행의 정지 여부를 확인하고, 거리감지모듈을 통해, 차량 상부의 수평, 수직 방향의 공간을 감지하여, 상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 확장시 충돌하지 않는 공간 범위를 확보했는지를 체크하게 된다.

이후, 안전 공간이 확보되어 있고, 동시에 차량이 정차하고 있는 경우의 조건이 체크되면, 이후 설정된 태양광 패널모듈의 확장 동작을 수행할 수 있도록 한다. 이 경우, 미처 감지하지 못하는 장애물이 존재하여, 상기 상기 서브 패널모듈(110, 120)과 충돌하는 경우, 충돌감지센서(미도시)를 통해, 실시간으로 구동모듈의 동작을 정지시킬 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.

나아가, 본 발명의 제어모듈에서는, 차광기능과 더불어 발전효율을 극대화하기 위해, 조도감지모듈을 통해 차량 외부 환경 정보를 확인하며, 태양광의 입사각, 광량을 체크하고, 태양광의 입사각이 발전효율이 극대화되는 조건으로 입사할 수 있도록, 상기 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 틸팅각도를 경사각 조절모듈(220)을 통해 제어할 수 있도록 한다.

나아가, 본 발명에서는, 메인 패널모듈(200)의 회전동작을 구현하는 회전각 조절모듈(230)을 통해, 차량의 루프에 안착된 상태로, 메인 패널모듈(200)의 회전동작을 수행할 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 메인 패널모듈(200)의 회전동작은 사용자의 필요에 따라, 또는 외부 환경 상황에 따라 사용자가 설정하여 선택할 수 있으며, 이를 통해 차광효율과 발전효율을 더욱 높일 수 있도록 할 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 차량의 상부에 태양광 발전을 수행하기 위한 태양광 셀을 포함하는 패널을 플레이트 구조로 구현하고, 개폐 동작을 통해, 차량의 정지시에 태양광발전을 수행할 수 있도록 함과 동시에, 차량 표면에 그늘막을 형성하여 차량의 내부 온도를 낮출 수 있도록 하는 장점이 구현된다. 나아가, 태양광패널의 개패 동작을 수행시, 차량의 외부 공간을 확보하기 위한 외부 환경정보를 체크하여, 개폐동작에 따른 안전사고를 사전에 방지하여 안전성을 확보할 수 있는 장점도 구현되게 된다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시호예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 메인 패널모듈
110, 120: 서브 패널모듈
130: 제어모듈
140: 커버부재
200: 구동모듈
210: 수평 확장모듈
220: 경사각 조절모듈
230: 회전각 조절모듈
310: 차량동작 감지모듈
320: 거리 감지모듈
330: 조도 감지모듈
340: 입사각감지모듈
350: 통신모듈

Claims (4)

1. 차량 상부에 배치되어, 차량에 입사하는 태양광을 차단 및 발전을 수행하는 장치에 있어서,
   차량의 상부 루프 외측에 장착되어, 상기 루프와 이격되도록 배치되는 다수의 태양광 셀을 포함하는 메인 패널모듈(100);
   상기 메인패널모듈(100)의 외부 방향으로 확장되는 적어도 하나 이상의 서브 패널모듈(110, 120);
   상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐동작 및 태양광 발전효율에 따른 구동 동작을 제어하는 제어모듈(130);을 포함하는,
   차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)은 구동모듈(200)을 매개로 개폐가 가능한 구조로 구성되며,
   상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)을 수평방향으로 확장하는 수평 확장모듈(210);
   상기 서브 패널모듈(110, 120)의 경사각을 조절하여 상하 방향의 틸팅을 구현하는 경사각 조절모듈(220);
   상기 메인 패널모듈(200)의 회전동작을 구현하는 회전각 조절모듈(230);
   을 포함하는,
   차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치는,
   상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐 동작을 수행시, 차량의 동작여부를 체크하는 차량동작감지모듈(310);
   상기 서브 패널모듈(110, 120)의 개폐동작에 필요한 설정거리를 체크하는 거리감지모듈(320);
   상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120) 외부의 조도 및 태양광의 강도를 감지하는 조도 감지모듈(330);
   상기 메인 패널모듈(100)과 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 표면에 입사하는 태양광의 입사각을 감지하는 입사각감지모듈(340);
   다수의 센서모듈에서 감지된 정보를 상기 제어모듈(130)으로 전송하는 통신모듈(350);
   을 포함하는,
   차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치.
   
4. 청구항 3에 따른, 차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치를 이용한 발전 방법에 있어서,
   차량 내부의 관리패널을 통해 태양광 발전을 위한 구동 준비 신호를 제어모듈에서 수신하는 단계;
   상기 제어모듈에서 동작감지모듈을 통해 차량의 운행의 정지 여부를 확인하는 단계:
   상기 제어모듈에서 거리감지모듈을 통해 기 설정된 패널 구동확장에 필요한 차량 주변의 안전 공간의 확보 여부를 확인하는 단계;
   상기 제어모듈에서 조도감지모듈을 통해 차량 외부 환경 정보를 확인하며, 태양광의 입사각, 광량을 체크하는 단계;
   상기 제어모듈에서 상기 구동모듈을 통해 상기 메인 패널모듈(100)에서 상기 서브 패널모듈(110, 120)을 확장시키는 단계;
   상기 제어모듈에서, 외부 환경에 따라 태양광 입사각에 따라 확장된 상기 서브 패널모듈(110, 120)의 상하 틸팅을 수행하는 단계;
   를 포함하는,
   차량용 태양광 차단 및 발전 수행 장치를 이용한 발전 방법.