WO2012074161A1 - 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치 및 방법 - Google Patents

태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치 및 방법 Download PDF

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WO2012074161A1
WO2012074161A1 PCT/KR2010/009165 KR2010009165W WO2012074161A1 WO 2012074161 A1 WO2012074161 A1 WO 2012074161A1 KR 2010009165 W KR2010009165 W KR 2010009165W WO 2012074161 A1 WO2012074161 A1 WO 2012074161A1
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voltage
battery
current
solar cell
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PCT/KR2010/009165
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이충동
서상길
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Lee Choong Dong
Seo Sang Gil
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    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting

Definitions

  • the present invention relates to a lighting control device, and more particularly, to a solar tracking independent lighting control device and a method for controlling a lighting such as a landscape light, a street light, or a security light by a sun tracking method.
  • the solar power generation device is divided into a fixed and a tracking type depending on the way to install and drive such a solar panel.
  • the fixed type the solar panel is fixed so that the azimuth and altitude cannot be changed, and the tracking type can change the azimuth and altitude of the solar panel according to the position of the sun by itself.
  • the fixed photovoltaic device installs a solar panel to face mostly south, and after installation, the direction and the slope of the solar panel do not change.
  • This fixed photovoltaic device is advantageous in that the operation and maintenance cost is reduced when the installation cost is initially low, but the solar panel is directed only in a designated direction regardless of the position of the sun. There is a disadvantage that does not increase.
  • the present invention has been made to improve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a solar tracking independent lighting control device for adjusting the position of a solar cell according to a weather condition such as wind speed, snowfall, or rainfall. have.
  • Another object of the present invention is to provide a solar tracking independent lighting control device that can protect the battery by controlling the voltage charged from the solar cell to the battery is not overcharged.
  • Another object of the present invention is to provide a solar tracking independent lamp control device that can maintain the brightness of the lamp constant through constant voltage / constant current control while protecting the battery by controlling the voltage discharged from the battery to the lamp to avoid over-discharge. Has its purpose.
  • Solar tracking type independent lighting control apparatus includes a solar tracking mechanism for adjusting the position of the solar cell; Generate and transmit solar power control signals in accordance with remote control signals, and run a built-in solar tracking arithmetic program to perform latitude, longitude, GMT, real-time local and wind speed information, snowfall information, and It receives and collects weather information of rainfall information, calculates the sunrise time and sunset time of the sun based on the latitude, the longitude, the GMT, and the real time, and the weather state of the solar cell installation position is normal or abnormal.
  • the solar tracking mechanism unit is driven to avoid waiting for the solar cell to the emergency stop position, and the current time when the weather state of the solar cell installation position is normal. Whether it is the time between sunset time and sunrise time or the time between sunrise time and sunset time. When the current time is a time between the sunset time and the sunrise time, the solar tracking mechanism is driven to control the solar cell to face the true north direction at an azimuth angle of 0 ° and an altitude of 0 °.
  • a solar tracking control unit configured to perform solar tracking by continuing the solar tracking mode when a current time is a time between the sunrise time and the sunset time; And start charging the battery with the voltage, the electrical energy from the solar cell, according to the charge control signal to determine whether the current charge voltage of the battery exceeds the charge end voltage, and wherein the current voltage of the battery is the end of charge. Blocking or maintaining voltage charging from the solar cell to the battery depending on whether the voltage is exceeded, and charging voltage of the battery to the lamp according to whether the current charging voltage of the battery is over discharged below a reference capacity.
  • Blocking further discharge or maintaining the discharge of the charge voltage of the battery to the lamp while simultaneously adjusting the charge voltage of the battery to the constant voltage / constant current, according to the determination result whether the current time is the lamp lighting time or off time Recognizing that it is night at night Lighting control, and the current is characterized in that it recognizes that the daytime light-off includes a charge control unit for controlling the lighting.
  • the solar tracking independent lamp control method (i) generates and transmits a solar cell power generation control signal in accordance with the remote control signal, and executes a built-in solar tracking arithmetic program location of the solar cell installation Receiving and collecting the latitude, longitude, GMT, real time, and wind speed information, snowfall information, and rainfall information, and calculating the sun sunrise time and sunset time based on the latitude, longitude, GMT, and real time.
  • step (i) If it is a time between sunset times, returning to step (i) to continue solar tracking mode to perform solar tracking; (vi) starting to charge the battery with the voltage, the electrical energy from the solar cell, according to the solar cell power generation control signal to determine whether the current charging voltage of the battery has exceeded the charging end voltage; (vii) interrupting voltage charging from the solar cell to the battery when the current voltage of the battery exceeds the charge end voltage, and when the current voltage of the battery does not exceed the charge end voltage, Maintaining a voltage charge from the battery to the battery; (viii) determining whether the current charging voltage of the battery is over discharged below a reference capacity; (ix) when the current charging voltage of the battery is over discharged, the charging voltage of the battery is prevented from being discharged by the lamp any more, and when the current charging voltage of the battery is not over discharged, the charging voltage of the battery Controlling the charging voltage of the battery to a constant voltage / constant current while maintaining a discharge to the lamp; (x) determining whether the current time is the lighting lamp lighting time or
  • the present invention can adjust the position of the solar cell according to weather conditions, such as wind speed, snowfall, or rainfall, and can protect the battery by controlling the voltage charged from the solar cell to the battery is not overcharged.
  • the present invention also has the advantage of maintaining the brightness of the lamp constant through constant voltage / constant current control while protecting the battery by controlling the voltage discharged from the battery to the lamp so as not over discharge.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a solar tracking independent lamp control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a solar tracking astronomical arithmetic control screen output by a solar tracking astronomical arithmetic program built in the solar tracking control unit shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a graph showing a sun position screen output by a solar tracking astronomical arithmetic program built in the solar tracking control unit shown in FIG. 1.
  • Figure 4 is a schematic diagram illustrating a solar tracking independent lamp control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing the position of the solar cell according to the gaseous state according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a solar tracking independent lamp control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a solar tracking astronomical arithmetic control screen output by a solar tracking astronomical arithmetic program built in the solar tracking control unit shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a graph showing a sun position screen output by a solar tracking astronomical arithmetic program built in the solar tracking control unit shown in FIG. 1.
  • Figure 4 is a schematic diagram illustrating a solar tracking independent lamp control method according to an embodiment of the present invention.
  • a solar tracking type independent lighting control apparatus includes a solar tracking mechanism unit 120, a solar tracking control unit 140, a charging control unit 150, and a mobile communication terminal 130. ).
  • the solar tracking mechanism 120 adjusts the position of the solar cell.
  • the solar tracking control unit 140 generates and transmits a solar cell power generation control signal according to a remote control signal.
  • the solar tracking control unit 140 executes a built-in solar tracking arithmetic program to perform latitude, longitude, GMT, real-time local information, and wind speed information, snowfall information, and rainfall information of the solar cell 110 installation location. Receives and collects the data, and calculates the sunrise time and sunset time of the sun based on the latitude, the longitude, the GMT, and the real time.
  • the solar tracking control unit 140 determines whether the meteorological condition of the solar cell 110 installation position is normal or abnormal, and when the meteorological condition of the solar cell 110 installation position is abnormal, the solar tracking mechanism unit 120. ) To evacuate the solar cell to the emergency stop position.
  • the solar tracking controller 140 determines whether the current time is a time between sunset time and sunrise time or the time between sunrise time and sunset time when the weather condition of the solar cell 100 installation position is normal, When the current time is a time between the sunset time and the sunrise time, the solar tracking mechanism unit 120 is driven to control the solar cell 110 to face the true north direction at a position of 0 ° azimuth and 0 ° altitude. If the current time is a time between the sunrise time and the sunset time, the solar tracking mode is continued to perform solar tracking.
  • the solar tracking control unit 140 includes an embedded PC 144, a motor driver 142, a microcomputer PC 146, and an anemometer 148.
  • the embedded PC 144 transmits and receives a solar cell power generation control signal from the charging control unit 150 according to the remote control signal, and executes a built-in solar tracking arithmetic program to perform latitude, longitude, GMT, and real time of the solar cell installation position. It receives and collects local information, wind speed information, snowfall information, and weather information of rainfall information, and calculates the sun sunrise time and sunset time in advance based on the latitude, the longitude, the GMT, and the real time.
  • the wind speed information is preferably provided from the anemometer 148. Although anemometer 148 is shown in FIG.
  • the present invention is not limited thereto. That is, the wind direction / wind speed meter or wind vane, anemometer, solar meter, solar meter, temperature-humidity meter, rainfall sensor for detecting the wind direction and wind speed of the installation place instead of the anemometer may be provided.
  • the motor driver 142 drives the solar tracking mechanism unit 120.
  • the embedded PC 144 determines whether the meteorological state of the solar cell installation location is normal or abnormal, and arbitrarily inputs and sets the azimuth and altitude angle when the meteorological state of the solar cell installation location is abnormal.
  • the embedded PC 144 determines whether the current time is a time between sunset time and a sunrise time or a time between the sunrise time and the sunset time and the current time is sunset.
  • the azimuth and altitude angle of the sun is set to 0 ° to control the solar cell 110 to look toward the true north direction at 0 ° azimuth and 0 ° altitude.
  • the charging control unit 150 starts charging the battery with the electric energy voltage from the solar cell 110 according to the charging control signal to determine whether the current charging voltage of the battery exceeds the charging end voltage.
  • the charging control unit 150 blocks or maintains the voltage charging from the solar cell to the battery depending on whether the current voltage of the battery exceeds the charging end voltage.
  • the charging control unit 150 blocks the charging voltage of the battery from further discharging to the lamp 170 according to whether or not the current charging voltage of the battery is over discharged to a reference capacity or less.
  • the charging controller 150 includes a battery charge / discharge voltage controller 152, a constant voltage / constant current circuit 154, and a lighting time controller 156.
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 starts charging the battery with a voltage which is the electric energy from the solar cell 110 according to the charge control signal to determine whether the current charge voltage of the battery has exceeded the charge end voltage. do.
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 blocks the voltage charging from the solar cell 110 to the battery.
  • the battery charge and discharge voltage controller 152 maintains voltage charging from the solar cell 110 to the battery.
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 determines whether the current charge voltage of the battery is over discharged below the reference capacity.
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 prevents the charge voltage of the battery from further discharging to the lamp 170.
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 maintains the discharge of the charge voltage of the battery to the lamp 170.
  • the constant voltage / constant current circuit 154 adjusts the discharge voltage of the battery to the constant voltage / constant current.
  • the lighting time controller 156 determines whether the current time is the lighting lamp lighting time or the extinguishing time. When the current time is the lighting lamp lighting time, the lighting time controller 156 recognizes that the current time is night, and controls the lighting lamp 170 to be lit. When the lamp is turned off, the lamp 170 is turned off.
  • the mobile communication terminal 130 bidirectionally communicates with the solar tracking control unit 140 through a wireless repeater 135 to wirelessly transmit a remote control signal and receive data from the solar tracking control unit 140.
  • the communication terminal 130 may include a personal digital assistant (PDA), a cellular phone, a personal communication service (PCS) phone, a CDMA-2000 phone, a WCDMA phone, a dual band / dual mode phone, a GSM (Global Standard for Mobile) phone, and an MBS ( It is a comprehensive concept that includes Mobile Broadband System phones, portable computers, and portable multimedia players (PMPs).
  • FIG. 5 is a view showing the position of the solar cell according to the gaseous state according to an embodiment of the present invention.
  • the user transmits a remote control signal to the solar tracking control unit 140 through the wireless repeater 135 using the mobile communication terminal 130.
  • the embedded PC 144 of the solar tracking control unit 140 transmits and receives a solar cell power generation control signal from the charging control unit 150 according to the remote control signal, and executes a built-in solar tracking arithmetic program to install the solar cell.
  • Latitude, longitude, GMT, real-time and wind speed information, snowfall information, and rainfall information of the location are received and collected. After 12 o'clock at night, the sun sunrise time and sunset time are calculated in advance based on the area information, ie latitude, longitude, GMT, and real time (step S202).
  • the embedded PC 144 determines whether the current wind speed is the safe wind speed (step S204).
  • the embedded PC 144 switches to the emergency stop mode and arbitrarily inputs and sets the azimuth angle and the altitude angle. Accordingly, the motor driver 142 controls the microcomputer PC 146.
  • the solar tracking mechanism unit 120 is driven to move the solar cell 110 to an emergency stop position (step S206) to wait (step S208).
  • the emergency stop position is input in the form of azimuth and altitude angles of the sun separately for each emergency situation and moves to the input position and waits.
  • Emergency stop is automatically released when it is a safe value in the sensor such as anemometer 148, go to the origin (north) and start the automatic tracking after the origin adjustment.
  • the motor driver 142 drives the solar tracking mechanism unit 120 under the control of the microcomputer PC 146 to wait for the solar cell 110 to escape to an emergency stop position (steps S206 and S208).
  • the embedded PC 144 transmits the azimuth and altitude angles, the sunrise time and the sunset time of the sun to the microcomputer PC 146 (step S210), and causes the microcomputer PC 146 to drive the motor. 142 to control the azimuth and altitude motors, that is, the tracking mechanism 120 to operate (step S212), the solar cell 110 surface always faces the sun vertically according to the azimuth and altitude angle of the sun. To see, the position of the solar cell 110 is changed along the sun (step S213).
  • the microcomputer 146 determines whether the meteorological condition is snowfall or rainfall (steps S214, S216).
  • step S206 If the current weather condition is snowfall or rainfall, the flow advances to step S206.
  • step S228 determines whether the current time is sunset time (step S218).
  • the processing routine returns to step 202 to continue the solar tracking mode. To resume solar tracking.
  • the embedded PC 144 of the solar tracking control unit 140 sets the azimuth and altitude angle of the sun to 0 ° as the sunset mode, so that the solar cell 110 has the azimuth 0.
  • the north and north directions are to be viewed at 0 ° and an altitude angle of 0 °, and after 12:00 pm, the controller switches to the sunrise standby mode and waits until the sunrise time (step S220).
  • Embedded PC 144 determines whether the current time is the sunrise time (step S222). If the current time is not the sunrise time, the processing routine returns to step S222 while maintaining the sunrise standby mode (step S224). On the other hand, if the current time is the sunrise time, specifically, when the time between the sunrise time and sunset time, continuing the solar tracking mode, the processing routine returns to step S222 to perform solar tracking again.
  • the charging control unit 150 in response to the charging control signal from the embedded PC 144, the voltage that is the electrical energy from the solar cell 110 to the battery (not shown) built in the charging control unit 150 The charging starts (step S302).
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 of the charge controller 150 determines whether the current charge voltage of the battery has exceeded the charge end voltage (step S304).
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 blocks voltage charging from the solar cell 110 to the battery (step S306).
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 maintains the voltage charge from the solar cell 110 to the battery (step S308).
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 of the charge controller 150 determines whether the current charge voltage of the battery is over discharged to a reference capacity or less (step S310).
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 blocks the charging voltage of the battery from further discharging to the lamp 170 (step S312). This is continued until the electrical energy from the solar cell 110 is charged to the battery again and above a certain value.
  • the battery charge / discharge voltage controller 152 maintains the discharge of the charge voltage of the battery to the lamp 170 (step S314), and the constant voltage / constant current circuit 154 ) Adjusts the charging voltage of the battery to a constant current / constant voltage (step S316).
  • the constant voltage / constant current circuit 154 converts a voltage from the battery into a constant current / constant voltage and outputs the same to the lamp 170 to make the brightness of the lamp 170 constant.
  • the lighting time controller 156 determines whether the current time is the LED lighting time, that is, whether the power generation voltage of the solar cell 110 is equal to or less than a reference voltage, for example, 2.7V (step S318). When the power generation voltage of the solar cell 110 is 2.7V or less, it is recognized that it is at night and the lighting lamp 170 is controlled to be lit (step S320).
  • the lighting time controller 156 determines whether the current time is the LED off time, that is, whether the generated voltage of the solar cell 110 is greater than the reference voltage, for example, 2.7 V (step S322). When the power generation voltage of the solar cell 110 is greater than 2.7V, it is recognized that it is daytime and the lamp 170 is turned off (step S324). When the power generation voltage of the solar cell 110 is 2.7V or less, it is recognized as being daytime and waits for the lamp 170 to light up (step S326).

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Abstract

풍속, 강설, 또는 강우와 같은 기상 상태에 따라 태양 전지의 위치를 조절하고, 태양 전지로부터 배터리로 충전되는 전압이 과충전되지 않도록 제어하여 배터리를 보호할 수 있고, 배터리로부터 조명등으로 방전되는 전압이 과방전되지 않도록 제어하여 배터리를 보호하는 동시에 정전압/정전류 제어를 통해 조명등의 밝기를 일정하게 유지할 수 있는 태양광 추적식 독립 조명등 제어장치 및 방법이 제공된다.

Description

태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치 및 방법
본 발명은 조명등 제어 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 경관등, 가로등, 또는 보안등과 같은 조명등을 태양 추적 방식에 의해 제어하는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광 발전을 위한 다수의 태양광 전지판이 사용되고 있는 바, 태양광 발전 장치는 이러한 태양광 전지판을 설치 구동하는 방식에 따라 고정식 및 추적식으로 나누어진다. 상기 고정식은 태양광 전지판이 고정되어 방위각 및 고도를 변경할 수 없으며, 추적식은 태양광 전지판의 방위각 및 고도를 스스로 태양의 위치에 따라 변경할 수 있다.
상기 고정식 태양광 발전 장치는 대부분 남쪽을 향하도록 태양광 전지판을 설치하며, 이렇게 설치 후 태양광 전지판의 방향 및 기울기 등이 변하지 않는다. 이러한 고정식 태양광 발전 장치는 초기에 설치 비용이 적게 소요되면 운용 유지 보수 비용이 작아지는 장점이 있으나, 태양의 위치에 무관하게 항상 지정된 방향으로만 태양광 전지판이 향하도록 되어 있어 태양광 발전의 효율을 높이지 못하는 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하기 위하여 태양광 전지판의 방향을 태양의 위치에 따라 변경할 수 있는 추적식 태양광 발전 장치가 개발되어 많이 사용되고 있다.
하지만, 이러한 종래의 추적식 태양광 발전 장치에서는 강우, 강설 등의 기상 변화에 따라 태양 전지의 안전한 회피동작이 없고 태양광 추적에 오류가 발생하여 태양광 발전에 효율이 저하할 수 있는 단점이 있다.
본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 풍속, 강설, 또는 강우와 같은 기상 상태에 따라 태양 전지의 위치를 조절하는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 태양 전지로부터 배터리로 충전되는 전압이 과충전되지 않도록 제어하여 배터리를 보호할 수 있는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 배터리로부터 조명등으로 방전되는 전압이 과방전되지 않도록 제어하여 배터리를 보호하는 동시에 정전압/정전류 제어를 통해 조명등의 밝기를 일정하게 유지할 수 있는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치는 태양 전지의 위치를 조절하는 태양광 추적 기구부; 원격 제어 신호에 따라 태양 전지 발전 제어 신호를 발생하여 전송하고, 내장된 태양광 추적 산술 프로그램을 실행하여 태양 전지 설치 위치의 위도, 경도, GMT, 실시간의 지역 정보, 및 풍속 정보, 강설 정보, 및 강우 정보의 기상 정보를 입력받아 수집하고, 상기 위도, 상기 경도, 상기 GMT, 상기 실시간을 기초로 하여 태양의 일출 시간 및 일몰 시간을 산출하고, 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상 또는 비정상인 지를 판단하고 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 비정상인 경우, 상기 태양광 추적 기구부를 구동하여 상기 태양 전지를 비상 정지 위치로 회피 대기시키고, 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상인 경우, 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간 또는 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 지를 판단하고, 상기 현재 시간이 상기 일몰 시간부터 상기 일출 시간 사이의 시간인 경우 상기 태양광 추적 기구부를 구동하여 상기 태양 전지가 방위각 0°및 고도각 0°위치인 진북 방향을 바라보도록 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 경우 태양광 추적 모드를 지속하여 태양광 추적을 수행하는 태양광 추적 제어부; 및 상기 충전 제어 신호에 따라 상기 태양 전지로부터의 상기 전기 에너지인 전압을 배터리에 충전하기 시작하여 상기 배터리의 현재 충전 전압이 충전 종지 전압을 초과하였는 지를 판단하고, 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과하는 지의 여부에 따라 상기 태양 전지로부터 배터리로의 전압 충전을 차단하거나 유지하고, 상기 배터리의 현재 충전 전압이 기준 용량 이하로 과 방전하였는 지의 여부에 따라 상기 배터리의 충전 전압이 상기 조명등으로 더 이상 방전하는 것을 차단하거나 상기 배터리의 충전 전압의 상기 조명등으로의 방전을 유지하는 동시에 상기 배터리의 충전 전압을 정전압/정전류로 조절하고, 현재 시간이 조명등 점등 시간 또는 소등 시간인 지를 판단 결과에 따라, 현재는 야간인 것으로 인식하여 상기 조명등을 점등 제어하고, 상기 현재는 주간인 것으로 인식하여 상기 조명등을 소등 제어하는 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 추적식 독립 조명등 제어 방법은 (i) 상기 원격 제어 신호에 따라 태양 전지 발전 제어 신호를 발생하여 전송하고, 내장된 태양광 추적 산술 프로그램을 실행하여 상기 태양 전지 설치 위치의 위도, 경도, GMT, 실시간, 및 풍속 정보, 강설 정보, 및 강우 정보를 입력받아 수집하고, 상기 위도, 상기 경도, 상기 GMT, 실시간을 기초로 하여 태양의 일출 시간 및 일몰 시간을 산출하는 단계; (ii) 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상 또는 비정상인 지를 판단하는 단계; (iii) 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 비정상인 경우, 방위각 및 고도각을 임의로 입력하여 설정함으로써, 상기 태양 전지를 비상 정지 위치로 회피 대기시키는 단계; (iv) 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상인 경우, 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간 또는 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 지를 판단하는 단계; (v) 상기 현재 시간이 상기 일몰 시간부터 상기 일출 시간 사이의 시간인 경우 상기 태양 전지가 방위각 0°및 고도각 0°위치인 진북 방향을 바라보도록 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 경우 단계 (i)로 복귀하여 태양광 추적 모드를 지속하여 태양광 추적 수행하는 단계; (vi) 상기 태양 전지 발전 제어 신호에 따라 상기 태양 전지로부터의 상기 전기 에너지인 전압을 배터리에 충전하기 시작하여 상기 배터리의 현재 충전 전압이 충전 종지 전압을 초과하였는 지를 판단하는 단계; (vii) 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과한 경우, 상기 태양 전지로부터 배터리로의 전압 충전을 차단하고, 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과하지 않은 경우, 상기 태양 전지로부터 상기 배터리로의 전압 충전을 유지하는 단계; (viii) 상기 배터리의 현재 충전 전압이 기준 용량 이하로 과 방전하였는 지를 판단하는 단계; (ix) 상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전한 경우, 상기 배터리의 충전 전압이 상기 조명등으로 더 이상 방전하는 것을 차단하고, 상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전하지 않은 경우, 상기 배터리의 충전 전압의 상기 조명등으로의 방전을 유지하는 동시에 상기 배터리의 충전 전압을 정전압/정전류로 조절하는 단계; (x) 현재 시간이 조명등 점등 시간 또는 소등 시간인 지를 판단하는 단계; 및 (xi) 상기 현재 시간이 조명등 점등 시간인 경우 현재는 야간인 것으로 인식하여 상기 조명등을 점등 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 조명등 소등 시간인 경우 상기 조명등을 소등 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 풍속, 강설, 또는 강우와 같은 기상 상태에 따라 태양 전지의 위치를 조절할 수 있고, 태양 전지로부터 배터리로 충전되는 전압이 과충전되지 않도록 제어하여 배터리를 보호할 수 있다. 본 발명은 또한 배터리로부터 조명등으로 방전되는 전압이 과 방전되지 않도록 제어하여 배터리를 보호하는 동시에 정전압/정전류 제어를 통해 조명등의 밝기를 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 추적 제어부에 내장된 태양광 추적 천문 산술 프로그램에 의해 출력되는 태양광 추적 천문 산술 제어 화면의 일예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 태양광 추적 제어부에 내장된 태양광 추적 천문 산술 프로그램에 의해 출력되는 태양 위치 화면을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 추적식 독립 조명등 제어 방법을 설명하는 계통도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기상 상태에 따른 태양 전지의 위치를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치를 나타낸 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 태양광 추적 제어부에 내장된 태양광 추적 천문 산술 프로그램에 의해 출력되는 태양광 추적 천문 산술 제어 화면의 일예를 나타낸 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 태양광 추적 제어부에 내장된 태양광 추적 천문 산술 프로그램에 의해 출력되는 태양 위치 화면을 나타낸 그래프이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 추적식 독립 조명등 제어 방법을 설명하는 계통도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치는 태양광 추적 기구부(120), 태양광 추적 제어부(140), 충전 제어부(150), 및 이동 통신 단말기(130)를 포함한다. 태양광 추적 기구부(120)는 태양 전지의 위치를 조절한다.
태양광 추적 제어부(140)는 원격 제어 신호에 따라 태양 전지 발전 제어 신호를 발생하여 전송한다. 태양광 추적 제어부(140)는 내장된 태양광 추적 산술 프로그램을 실행하여 태양 전지(110) 설치 위치의 위도, 경도, GMT, 실시간의 지역 정보, 및 풍속 정보, 강설 정보, 및 강우 정보의 기상 정보를 입력받아 수집하고, 상기 위도, 상기 경도, 상기 GMT, 상기 실시간을 기초로 하여 태양의 일출 시간 및 일몰 시간을 산출한다. 태양광 추적 제어부(140)는 상기 태양 전지(110) 설치 위치의 기상 상태가 정상 또는 비정상인 지를 판단하고 상기 태양 전지(110) 설치 위치의 기상 상태가 비정상인 경우, 상기 태양광 추적 기구부(120)를 구동하여 상기 태양 전지를 비상 정지 위치로 회피 대기시킨다. 태양광 추적 제어부(140)는 상기 태양 전지(100) 설치 위치의 기상 상태가 정상인 경우, 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간 또는 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 지를 판단하고, 상기 현재 시간이 상기 일몰 시간부터 상기 일출 시간 사이의 시간인 경우 상기 태양광 추적 기구부(120)를 구동하여 상기 태양 전지(110)가 방위각 0°및 고도각 0°위치인 진북 방향을 바라보도록 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 경우 태양광 추적 모드를 지속하여 태양광 추적을 수행한다.
상기 태양광 추적 제어부(140)는 임베디드 PC(144), 모터 구동기(142), 마이컴PC(146), 및 풍속계(148)를 포함한다. 임베디드 PC(144)는 상기 원격 제어 신호에 따라 태양 전지 발전 제어 신호를 충전 제어부(150)로부터 송수신하고, 내장된 태양광 추적 산술 프로그램을 실행하여 상기 태양 전지 설치 위치의 위도, 경도, GMT, 실시간의 지역 정보, 및 풍속 정보, 강설 정보, 및 강우 정보의 기상 정보를 입력받아 수집하고, 상기 위도, 상기 경도, 상기 GMT, 실시간을 기초로 하여 태양의 일출 시간 및 일몰 시간을 미리 산출한다. 상기 풍속 정보는 풍속계(148)로부터 제공되는 것이 바람직하다. 도 1에는 풍속계(148)가 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 풍속계 대신 설치 장소의 풍향 및 풍속을 감지하여 풍향/풍속 정보를 전송하는 풍향/풍속계 또는 풍향계, 풍속계, 일사계, 일조계, 온습도계, 강우감지기가 설치된 자동 기상 관측 장비가 제공될 수 있다.
모터 구동기(142)는 상기 태양광 추적 기구부(120)를 구동한다. 임베디드PC(144)는 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상 또는 비정상인 지를 판단하고, 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 비정상인 경우 방위각 및 고도각을 임의로 입력하여 설정한다. 임베디드PC(144)는 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상인 경우, 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간 또는 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 지를 판단하고, 상기 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간인 경우 일몰 모드로서 태양의 방위각 및 고도각을 0°로 설정하여 상기 태양 전지(110)가 방위각 0°및 고도각 0°위치인 진북 방향을 바라보도록 제어한다.
충전 제어부(150)는 상기 충전 제어 신호에 따라 상기 태양 전지(110)로부터의 상기 전기 에너지인 전압을 배터리에 충전하기 시작하여 상기 배터리의 현재 충전 전압이 충전 종지 전압을 초과하였는 지를 판단한다. 충전 제어부(150)는 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과하는 지의 여부에 따라 상기 태양 전지로부터 배터리로의 전압 충전을 차단하거나 유지한다. 충전 제어부(150)는 상기 배터리의 현재 충전 전압이 기준 용량 이하로 과 방전하였는 지의 여부에 따라 상기 배터리의 충전 전압이 상기 조명등(170)으로 더 이상 방전하는 것을 차단하거나 상기 배터리의 충전 전압의 상기 조명등(170)으로의 방전을 유지하는 동시에 상기 배터리의 충전 전압을 정전압/정전류로 조절하고, 현재 시간이 조명등 점등 시간 또는 소등 시간인 지를 판단 결과에 따라, 현재는 야간인 것으로 인식하여 상기 조명등(170)을 점등 제어하고, 상기 현재는 주간인 것으로 인식하여 상기 조명등을 소등 제어한다.
상기 충전 제어부(150)는 배터리 충방전 전압 제어기(152), 정전압/정전류 회로(154), 및 점등 시간 제어기(156)를 포함한다.
배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 충전 제어 신호에 따라 상기 태양 전지(110)로부터의 상기 전기 에너지인 전압을 배터리에 충전하기 시작하여 상기 배터리의 현재 충전 전압이 충전 종지 전압을 초과하였는 지를 판단한다. 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과한 경우, 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 태양 전지(110)로부터 배터리로의 전압 충전을 차단한다. 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과하지 않은 경우, 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 태양 전지(110)로부터 상기 배터리로의 전압 충전을 유지한다. 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 배터리의 현재 충전 전압이 기준 용량 이하로 과 방전하였는 지를 판단한다. 상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전한 경우, 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 배터리의 충전 전압이 상기 조명등(170)으로 더 이상 방전하는 것을 차단한다. 상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전하지 않은 경우, 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 배터리의 충전 전압의 상기 조명등(170)으로의 방전을 유지한다.
정전압/정전류 회로(154)는 상기 배터리의 방전 전압을 정전압/정전류로 조절한다. 점등 시간 제어기(156)는 현재 시간이 조명등 점등 시간 또는 소등 시간인 지를 판단하고, 상기 현재 시간이 조명등 점등 시간인 경우 현재는 야간인 것으로 인식하여 상기 조명등(170)을 점등 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 조명등 소등 시간인 경우 상기 조명등(170)을 소등 제어한다.
이동 통신 단말기(130)는 무선 중계기(135)를 통하여 상기 태양광 추적 제어부(140)와 쌍방향 통신하여 원격 제어 신호를 무선 전송하고 상기 태양광 추적 제어부(140)로부터의 데이터를 수신한다.상기 이동 통신 단말기(130)는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러 폰, PCS(Personal Communication Service) 폰, CDMA-2000 폰, WCDMA 폰, 듀얼 밴드/듀얼 모드 폰, GSM(Global Standard for Mobile) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 휴대형 컴퓨터, PMP(Portable Multimedia Player) 등을 포함하는 포괄적인 개념이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 기상 상태에 따른 태양 전지의 위치를 나타낸 도면이다.
사용자가 이동 통신 단말기(130)를 이용하여 무선 중계기(135)를 통하여 태양광 추적 제어부(140)로 원격 제어 신호를 전송한다.
태양광 추적 제어부(140)의 임베디드 PC(144)는 상기 원격 제어 신호에 따라 태양 전지 발전 제어 신호를 상기 충전 제어부(150)로부터 송수신하고, 내장된 태양광 추적 산술 프로그램을 실행하여 상기 태양 전지 설치 위치의 위도, 경도, GMT, 실시간, 및 풍속 정보, 강설 정보, 및 강우 정보를 입력받아 수집한다. 밤 12시가 지나면 상기 지역 정보, 즉 위도, 경도, GMT, 실시간을 기초로 하여 태양의 일출 시간 및 일몰 시간을 미리 산출한다(단계 S202).
임베디드PC(144)는 현재 풍속이 안전 풍속인 지를 판단한다(단계 S204).
상기 현재 풍속이 안전 풍속이 아닌 경우, 임베디드PC(144)는 비상 정지 모드로 전환하여 방위각 및 고도각을 임의로 입력하여 설정하고, 그에 따라 상기 모터 구동기(142)는 상기 마이컴PC(146)의 제어하에 태양광 추적 기구부(120)를 구동하여 상기 태양 전지(110)를 비상 정지 위치로 이동하여(단계 S206) 대기하도록 한다(단계 S208). 상기 비상 정지 위치는 비상 상황별 별도로 태양의 방위각 및 고도각 형태로 입력하여 입력 위치로 이동하여 대기한다. 풍속계(148)와 같은 감지 센서에서 안전값일 때 비상 정지가 자동 해제되며 원점(북쪽)으로 가서 원점 조정 후 자동 추적을 시작한다. 모터 구동기(142)는 마이컴PC(146)의 제어 하에 태양광 추적 기구부(120)를 구동하여 상기 태양 전지(110)를 비상 정지 위치로 회피 대기시킨다(단계 S206, S208).
상기 풍속 정보가 안전 풍속인 경우, 임베디드 PC(144)는 태양의 방위각 및 고도각, 일출 시간 및 일몰 시간을 마이컴PC(146)으로 송출하고 (단계 S210), 마이컴PC(146)으로 하여금 모터 구동기(142)를 제어하여 방위각 및 고도각 모터, 즉 추적 기구부(120)가 작동하도록 함에 따라(단계 S212), 상기 태양의 방위각 및 고도각에 따라 태양 전지(110) 면이 항상 태양을 수직으로 바라보도록 태양을 따라 태양 전지(110)의 위치를 변화시킨다(단계 S213).
동일한 방법으로, 마이콤(146)은 기상 상태가 강설 또는 강우 상태인 지를 판단한다(단계 S214, S216).
현재 기상 상태가 강설이거나 강우 상태인 경우 단계 S206으로 진행한다.
단계 S204에서 풍속이 정상 풍속이고, 기상 상태가 강설 또는 강우가 아닌 정상 상태인 경우, 마이콤(146)은 현재 시간이 일몰 시간인 지를 판단한다(단계 S218).
현재 시간이 일몰 시간이 아닌 경우, 즉 일출 시간과 일몰 시간 사이의 시간인 경우, 태양 전지(110)가 태양광을 입사받을 필요가 있으므로, 처리 루틴은 단계 202로 복귀하여 태양광 추적 모드를 지속하여 태양광 추적을 다시 시작한다.
현재 시간이 단계 S202에서 산출한 일몰 시간인 경우, 태양광 추적 제어부(140)의 임베디드PC(144)는 일몰 모드로서 태양의 방위각 및 고도각을 0°로 설정하여 태양 전지(110)가 방위각 0°및 고도각 0°위치인 진북 방향을 바라보도록 하며, 오후 12:00가 지나면 일출 대기 모드로 전환하여 일출 시간 전까지 대기한다(단계 S220).
임베디드PC(144)는 현재 시간이 일출 시간인 지를 판단한다(단계 S222). 상기 현재 시간이 일출 시간이 아닌 경우, 일출 대기 모드(단계 S224)를 유지하면서 처리 루틴은 단계 S222로 복귀한다. 한편, 현재 시간이 일출 시간인 경우, 구체적으로 일출 시간과 일몰 시간 사이의 시간인 경우, 상기 태양광 추적 모드를 지속하여 처리 루틴은 단계 S222로 복귀하여 태양광 추적을 다시 수행한다.
한편, 충전 제어부(150)는 상기 임베디드 PC(144)로부터의 상기 충전 제어 신호에 따라 상기 태양 전지(110)로부터의 상기 전기 에너지인 전압을 충전 제어부(150)에 내장된 배터리(도시안됨)에 충전하기 시작한다(단계 S302). 상기 충전 제어부(150)의 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 배터리의 현재 충전 전압이 충전 종지 전압을 초과하였는 지를 판단한다(단계 S304).
상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과한 경우, 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 태양 전지(110)로부터 배터리로의 전압 충전을 차단한다(단계 S306). 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과하지 않은 경우, 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 태양 전지(110)로부터 상기 배터리로의 전압 충전을 유지한다(단계 S308).
상기 충전 제어부(150)의 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 배터리의 현재 충전 전압이 기준 용량 이하로 과 방전하였는 지를 판단한다(단계 S310).
상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전한 경우, 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 배터리의 충전 전압이 상기 조명등(170)으로 더 이상 방전하는 것을 차단한다(단계 S312). 이는 상기 태양 전지(110)로부터 전기 에너지가 다시 배터리에 충전되어 일정 값 이상으로 충전될 때까지 지속된다.
상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전하지 않은 경우, 배터리 충방전 전압 제어기(152)는 상기 배터리의 충전 전압의 상기 조명등(170)으로의 방전을 유지하고(단계 S314), 정전압/정전류 회로(154)는 상기 배터리의 충전 전압을 정 전류/정 전압으로 조절한다(단계 S316). 이때, 상기 정전압/정전류 회로(154)는 상기 배터리로부터 전압을 정전류/정전압으로 변환하여 상기 조명등(170)으로 출력하여 조명등(170)의 밝기를 일정하게 한다.
점등 시간 제어부(156)는 현재 시간이 LED 점등 시간인 지, 즉 태양 전지(110)의 발전 전압이 기준 전압, 예를 들면 2.7V 이하인 지를 판단한다(단계 S318). 태양 전지(110)의 발전 전압이 2.7V 이하인 경우, 현재는 야간인 것으로 인식하여 조명등(170)을 점등 제어한다(단계 S320)
점등 시간 제어부(156)는 현재 시간이 LED 소등 시간인 지, 즉 태양 전지(110)의 발전 전압이 기준 전압, 예를 들면 2.7V 보다 큰 지를 판단한다(단계 S322). 상기 태양 전지(110)의 발전 전압이 2.7V 보다 큰 경우, 현재는 주간인 것으로 인식하여 조명등(170)을 소등 제어한다(단계 S324). 상기 태양 전지(110)의 발전 전압이 2.7V 이하인 경우, 현재는 주간인 것으로 인식하여 조명등(170)을 전등 대기한다(단계 S326).
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (8)

  1. 태양 전지의 위치를 조절하는 태양광 추적 기구부;
    원격 제어 신호에 따라 태양 전지 발전 제어 신호를 발생하여 전송하고, 내장된 태양광 추적 산술 프로그램을 실행하여 태양 전지 설치 위치의 위도, 경도, GMT, 실시간의 지역 정보, 및 풍속 정보, 강설 정보, 및 강우 정보의 기상 정보를 입력받아 수집하고, 상기 위도, 상기 경도, 상기 GMT, 상기 실시간을 기초로 하여 태양의 일출 시간 및 일몰 시간을 산출하고, 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상 또는 비정상인 지를 판단하고 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 비정상인 경우, 상기 태양광 추적 기구부를 구동하여 상기 태양 전지를 비상 정지 위치로 회피 대기시키고, 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상인 경우, 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간 또는 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 지를 판단하고, 상기 현재 시간이 상기 일몰 시간부터 상기 일출 시간 사이의 시간인 경우 상기 태양광 추적 기구부를 구동하여 상기 태양 전지가 방위각 0°및 고도각 0°위치인 진북 방향을 바라보도록 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 경우 태양광 추적 모드를 지속하여 태양광 추적을 수행하는 태양광 추적 제어부; 및
    상기 충전 제어 신호에 따라 상기 태양 전지로부터의 상기 전기 에너지인 전압을 배터리에 충전하기 시작하여 상기 배터리의 현재 충전 전압이 충전 종지 전압을 초과하였는 지를 판단하고, 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과하는 지의 여부에 따라 상기 태양 전지로부터 배터리로의 전압 충전을 차단하거나 유지하고, 상기 배터리의 현재 충전 전압이 기준 용량 이하로 과 방전하였는 지의 여부에 따라 상기 배터리의 충전 전압이 상기 조명등으로 더 이상 방전하는 것을 차단하거나 상기 배터리의 충전 전압의 상기 조명등으로의 방전을 유지하는 동시에 상기 배터리의 충전 전압을 정전압/정전류로 조절하고, 현재 시간이 조명등 점등 시간 또는 소등 시간인 지를 판단 결과에 따라, 현재는 야간인 것으로 인식하여 상기 조명등을 점등 제어하고, 상기 현재는 주간인 것으로 인식하여 상기 조명등을 소등 제어하는 충전 제어부를 포함하는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 태양광 추적 제어부는
    상기 원격 제어 신호에 따라 태양 전지 발전 제어 신호를 발생하여 전송하고, 내장된 태양광 추적 산술 프로그램을 실행하여 상기 태양 전지 설치 위치의 위도, 경도, GMT, 실시간의 지역 정보, 및 풍속 정보, 강설 정보, 및 강우 정보의 기상 정보를 입력받아 수집하고, 상기 위도, 상기 경도, 상기 GMT, 실시간을 기초로 하여 태양의 일출 시간 및 일몰 시간을 미리 산출하는 임베디드 PC;
    상기 태양광 추적 기구부를 구동하는 모터 구동기;
    상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상 또는 비정상인 지를 판단하고, 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 비정상인 경우 방위각 및 고도각을 임의로 입력하여 설정하고, 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상인 경우, 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간 또는 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 지를 판단하고, 상기 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간인 경우 일몰 모드로서 태양의 방위각 및 고도각을 0°로 설정하여 상기 태양 전지가 방위각 0°및 고도각 0°위치인 진북 방향을 바라보도록 제어하는 마이컴PC을 포함하는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 충전 제어부는 상기 충전 제어 신호에 따라 상기 태양 전지로부터의 상기 전기 에너지인 전압을 배터리에 충전하기 시작하여 상기 배터리의 현재 충전 전압이 충전 종지 전압을 초과하였는 지를 판단하고, 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과한 경우, 상기 태양 전지로부터 배터리로의 전압 충전을 차단하고, 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과하지 않은 경우, 상기 태양 전지로부터 상기 배터리로의 전압 충전을 유지하고, 상기 배터리의 현재 충전 전압이 기준 용량 이하로 과 방전하였는 지를 판단하고, 상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전한 경우, 상기 배터리의 충전 전압이 상기 조명등으로 더 이상 방전하는 것을 차단하고, 상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전하지 않은 경우, 상기 배터리의 충전 전압의 상기 조명등으로의 방전을 유지하는 배터리 충방전 전압 제어기;
    상기 배터리의 충전 전압을 정전압/정전류로 조절하는 정전압/정전류 회로; 및
    현재 시간이 조명등 점등 시간 또는 소등 시간인 지를 판단하고, 상기 현재 시간이 조명등 점등 시간인 경우 현재는 야간인 것으로 인식하여 상기 조명등을 점등 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 조명등 소등 시간인 경우 상기 조명등을 소등 제어하는 점등 시간 제어기를 포함하는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 무선 중계기를 통하여 상기 태양광 추적 제어부와 쌍방향 통신하여 원격 제어 신호를 무선 전송하고 상기 태양광 추적 제어부로부터의 데이터를 수신하는 이동 통신 단말기를 더 포함하는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 장치.
  5. (i) 상기 원격 제어 신호에 따라 태양 전지 발전 제어 신호를 발생하여 전송하고, 내장된 태양광 추적 산술 프로그램을 실행하여 상기 태양 전지 설치 위치의 위도, 경도, GMT, 실시간, 및 풍속 정보, 강설 정보, 및 강우 정보를 입력받아 수집하고, 상기 위도, 상기 경도, 상기 GMT, 실시간을 기초로 하여 태양의 일출 시간 및 일몰 시간을 산출하는 단계;
    (ii) 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상 또는 비정상인 지를 판단하는 단계;
    (iii) 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 비정상인 경우, 방위각 및 고도각을 임의로 입력하여 설정함으로써, 상기 태양 전지를 비상 정지 위치로 회피 대기시키는 단계;
    (iv) 상기 태양 전지 설치 위치의 기상 상태가 정상인 경우, 현재 시간이 일몰 시간부터 일출 시간 사이의 시간 또는 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 지를 판단하는 단계;
    (v) 상기 현재 시간이 상기 일몰 시간부터 상기 일출 시간 사이의 시간인 경우 상기 태양 전지가 방위각 0°및 고도각 0°위치인 진북 방향을 바라보도록 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간부터 상기 일몰 시간 사이의 시간인 경우 단계 (i)로 복귀하여 태양광 추적 모드를 지속하여 태양광 추적 수행하는 단계;
    (vi) 상기 태양 전지 발전 제어 신호에 따라 상기 태양 전지로부터의 상기 전기 에너지인 전압을 배터리에 충전하기 시작하여 상기 배터리의 현재 충전 전압이 충전 종지 전압을 초과하였는 지를 판단하는 단계;
    (vii) 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과한 경우, 상기 태양 전지로부터 배터리로의 전압 충전을 차단하고, 상기 배터리의 현재 전압이 상기 충전 종지 전압을 초과하지 않은 경우, 상기 태양 전지로부터 상기 배터리로의 전압 충전을 유지하는 단계;
    (viii) 상기 배터리의 현재 충전 전압이 기준 용량 이하로 과 방전하였는 지를 판단하는 단계;
    (ix) 상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전한 경우, 상기 배터리의 충전 전압이 상기 조명등으로 더 이상 방전하는 것을 차단하고, 상기 배터리의 현재 충전 전압이 과 방전하지 않은 경우, 상기 배터리의 충전 전압의 상기 조명등으로의 방전을 유지하는 동시에 상기 배터리의 충전 전압을 정전압/정전류로 조절하는 단계;
    (x) 현재 시간이 조명등 점등 시간 또는 소등 시간인 지를 판단하는 단계; 및
    (xi) 상기 현재 시간이 조명등 점등 시간인 경우 현재는 야간인 것으로 인식하여 상기 조명등을 점등 제어하고, 상기 현재 시간이 상기 조명등 소등 시간인 경우 상기 조명등을 소등 제어하는 단계를 포함하는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 단계 (xi)에서, 상기 현재 시간이 조명등 점등 시간인 경우는 상기 태양 전지의 발전 전압이 기준 전압 이하인 경우이고, 상기 현재 시간이 조명등 소등 시간인 경우는 상기 태양 전지의 발전 전압이 기준 전압보다 높은 경우인 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 기준 전압은 2.7V인 태양광 추적식 독립 조명등 제어 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    이동 통신 단말기를 이용하여 원격 제어 신호를 무선 전송하는 단계를 더 포함하는 태양광 추적식 독립 조명등 제어 방법.
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