WO2015186919A1 - 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템 - Google Patents

태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템 Download PDF

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Definitions

  • the present invention supplies power to a vehicle black box using solar power, but through the interlocking of the solar power and the battery inside the car, first supplying power by the solar power to the black box to be constantly supplied power, It is a technical field of an intelligent power grid system to be supplied with power of an internal battery of a vehicle only when solar power generation is not performed or an internal battery charged by solar power is discharged.
  • Charging systems such as car chargers, which are powered by car batteries or the car's internal power generation system to charge various mobile terminals while the car is in operation, have grown remarkably in the industrial market due to the spread of smart phones and car black boxes. The trend is.
  • the conventional car charger for a mobile terminal is intended for the vehicle to be mainly charged while the driver is present inside the vehicle and the vehicle is started.
  • the discharge of the battery in the vehicle has not been a problem, but the recent automotive black In the case of the box, as well as during the operation of the car, even when the vehicle is off, it is necessary to continuously monitor the surrounding conditions occurring inside and outside the vehicle, and the discharge of the battery inside the car is a problem.
  • the vehicle black box has a built-in battery, so that the vehicle can be monitored even in the dead state of the car through the power of the built-in battery, but the built-in battery can not continuously monitor the vehicle situation due to its capacity limitation.
  • the black box is electrically connected to the internal battery of the car, the discharge of the internal battery used to be a problem.
  • the intelligent power grid system for a black box using solar power generation according to the present invention has been devised to solve the conventional problems as described above, and supplies the power of the vehicle black box at all times, while discharging the internal battery of the vehicle. It is to provide an intelligent grid system that can be prevented.
  • the intelligent power grid system for a black box using solar power generation according to the present invention has the following problem solving means for the above-mentioned problem.
  • An intelligent power grid system for a black box using photovoltaic power generation is a power grid system for supplying power to a vehicle black box through photovoltaic power generation, comprising: a solar cell unit generating power using sunlight; A main system for supplying electric power generated from the solar cell unit to the black box; And an internal battery storing power generated by the solar cell unit from the main system.
  • An intelligent power grid system for a black box using photovoltaic power generation includes: a solar power detection unit electrically connected to the solar cell unit and detecting whether the solar cell unit has solar power generation; An automobile battery power measurement unit electrically connected to an internal battery of an automobile in which the black box is installed and detecting power of the internal battery; A start detector detecting whether the vehicle is started; And a controller electrically connected to the solar power detection unit, the vehicle battery power measurement unit, and the start detection unit to control supply and reception of power generated by the solar cell unit and power by the internal battery.
  • the controller when the solar power detection unit detects that solar power generation is performed, the controller is configured to output the power generated by the solar cell unit to the internal battery and the The supply to the black box, it can be characterized in that the supply of power from the internal battery is cut off.
  • the controller may be configured to supply the black box with the power stored in the internal battery.
  • the controller of the intelligent power grid system for a black box using solar power according to the present invention may be characterized in that when the internal battery is discharged, power is supplied from the internal battery to supply power to the black box. .
  • the controller may receive power from the internal battery and supply power to the black box.
  • the controller supplies the power generated by the solar cell unit to the internal battery and the black box, and then supplies surplus power to the internal battery.
  • the controller supplies the power generated by the solar cell unit to the internal battery and the black box, and then supplies surplus power to the internal battery.
  • the control unit of the intelligent power grid system for the black box using the solar power generation according to the present invention when the power measured by the vehicle battery power measurement unit meets a predetermined criterion, by cutting off the power supplied from the internal battery The discharge of the internal battery may be prevented.
  • the intelligent power grid system for a black box has the following effects.
  • power is supplied to the black box by photovoltaic power generation first, and surplus power is supplied to the battery inside the vehicle, thereby preventing natural discharge of the vehicle's internal battery.
  • the power supply is first provided from the built-in battery that stores the power generated by the solar power generation.
  • the power is supplied from the vehicle's internal battery to maintain the constant monitoring function of the black box, and monitor the power state of the vehicle's internal battery.
  • the standard that is, the low power
  • it provides an effect to block the power consumption of the internal battery.
  • 1 is a block diagram showing the mutual relationship between the components of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing sub-components of the main system, which is one configuration of the present invention.
  • the intelligent power grid system for a black box using solar power generation may be modified in various ways and have various embodiments. Specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the technical spirit and scope of the present invention.
  • 1 is a block diagram showing the mutual relationship between the components of the present invention.
  • 2 is a block diagram showing sub-components of the main system, which is one configuration of the present invention.
  • an intelligent power grid system for a black box is a solar cell unit (101); Main system (see FIG. 1); Internal battery 102 is included.
  • the black box corresponding to the main power consumption corresponds to a device for capturing a video or recording a voice of a car while driving or parking a car, and the black box may be provided with its own battery. .
  • a black box should be understood as a concept that includes a black box that is already known or performed, and includes any kind of black box that will be developed in the future.
  • the black box is also referred to as an event data recorder (EDR), and has been developed to provide various shooting angles through one channel, two channels, or more channels, and the detailed description thereof is replaced with known techniques and common sense of those skilled in the art.
  • EDR event data recorder
  • the black box is a subject that consumes the power supplied by producing power, that is, generated power in the present invention, and the black box corresponds to an object that is the subject of implementation of the present invention. It can be replaced. That is, a mobile terminal such as a smart phone can also be supplied with power by solar power in place of a black box, although the black box is targeted, the present invention is applied to other terminals other than the black box. Even so, it should be interpreted as falling within the scope of the present invention.
  • the solar cell unit 101 is installed outside of the vehicle or installed inside the vehicle, and is configured to generate electric power by using sunlight emitted into the vehicle through the glass of the vehicle.
  • the solar cell unit 101 basically has an anti reflection layer, a pn junction, and a front electrode and a back electrode structure on both sides thereof, so that electrons and holes excited by sunlight generate electric flow. .
  • the solar cell unit 101 may apply a photovoltaic power generation system developed from a number of companies, and a description of specific photovoltaic power generation principles will be omitted.
  • the generated power by the solar cell unit 101 is supplied to the main system, which will be described later, and may be supplied and stored in the internal battery 102 simultaneously or sequentially.
  • the main system transmits the electric power generated from the solar cell unit 101 to the black box so that the black box can be operated, and simultaneously or sequentially stores the power of the solar cell unit 101 in the internal battery 102. Do it.
  • the built-in battery 102 is a configuration of the system of the present invention, and is a storage device that stores electricity directly produced by the solar cell unit 101, and the kind thereof has a constant supply voltage such as a lithium ion battery or a lithium polymer battery.
  • a state-of-the-art battery that can last a long time even though charging and discharging are frequent.
  • the type of the built-in battery 102 also has no limitation, and if it is a configuration that can store the power is enough bar, specific description is omitted.
  • the main system includes a solar power detector 110; A vehicle battery power measurement unit 140; A start detector 120; And a controller 130.
  • the photovoltaic power generation unit 110 is electrically connected to the solar cell unit 101, thereby producing electricity, that is, generating power from the solar cell unit 101. It is a configuration to detect.
  • the photovoltaic power detecting unit 110 includes a current or voltage measuring system therein, and measures the voltage of both terminals connected to the solar cell unit 101 or the current of the connected wire, in fact, the current solar cell unit 101. Sense whether power generation takes place.
  • the photovoltaic power detecting unit 110 corresponds to an important configuration for adjusting the power supply and demand state of the controller 130, which will be described later.
  • the power from the internal battery 21 of the vehicle is transferred. In principle, it is intended to supply only the power by solar power to the black box and to store the internal battery 102 simultaneously or sequentially.
  • the vehicle battery power measurement unit 140 is a component that detects the power of the internal battery 21 of the vehicle, in more detail, the vehicle in which the black box to be supplied with power according to the present invention and the present invention is installed.
  • the vehicle battery power measurement unit 140 corresponds to an important configuration for preventing the discharge of the internal battery 21. Specifically, the vehicle battery power measurement unit 140 may prevent natural discharge of the vehicle internal battery 21 or may be caused by supply of power to the black box. It is a configuration for directly measuring the power of the internal battery 21 to prevent discharge.
  • the vehicle battery power measurement unit 140 includes a voltage meter or a current meter on its own, and periodically detects whether the current or voltage of the internal battery 21 meets a predetermined standard so that the vehicle does not start. This prevents the phenomenon.
  • the predetermined criterion can be set to the degree that the vehicle can be started.
  • the criterion is that the ignition is caused to occur at the start-up motor and the spark plug, and can be adjusted differently according to the reference conditions of the car and the battery. It is a number.
  • the start detector 120 is configured to detect whether the vehicle is started. Whether the vehicle is started or not is electrically connected to an electric device that starts and maintains the engine of the vehicle and determines whether the engine of the vehicle is started.
  • the start detection unit 120 is configured to provide information for determining whether to receive power from the vehicle internal battery 21 according to whether the vehicle starts or not when the solar cell unit 101 cannot generate power. .
  • the controller 130 is configured to control on / off of individual switches (not shown) located at various electrical connections shown in FIG. 1, and through this control, determine which power is supplied to which load at which position.
  • the configuration is such a photovoltaic power generation unit 110 as described above; A vehicle battery power measurement unit 140; Based on the information received from the start detector 120.
  • the controller 130 receives such information and transmits the information to the solar cell unit 101.
  • the electric power generated by the internal battery 102 and the black box 11 are supplied, and the supply of power from the internal battery 21 is cut off regardless of whether the vehicle is started or not.
  • the controller 130 After the power generated by the solar cell unit 101 is supplied to the internal battery 102 and the black box 11, surplus power is supplied to the internal battery 21 to prevent natural discharge of the internal battery 21. do.
  • the controller 130 supplies the black box 11 with the power stored in the internal battery 102.
  • the power stored in the internal battery 102 corresponds to the power generated by the solar cell unit 101 stored in the past.
  • the controller 130 receives power from the vehicle internal battery 21 to supply power to the black box 11. However, if it is determined that the vehicle battery power measurement unit 140 meets the predetermined criteria as described above and the discharge is concerned, the controller 130 cuts off the power supply from the internal battery 21, thereby Discharge of the battery 21 is prevented.
  • the controller 130 is an internal battery ( 21 to receive power from the power supply to the black box (11).
  • the controller 130 is the internal battery 21 Power to the internal battery 102 to charge, and to supply power to the black box (11).
  • the photovoltaic power generation detection unit 110 further includes a power generation efficiency detection unit 150, so that the power generation efficiency detection unit 150 generates power generation efficiency (per hour) of the solar cell unit 101. Power generated) and transmits this information to the controller 130, the controller 130 compares the amount of power generated per hour by the solar cell unit 101 with the amount of power consumed in the black box, When not enough power is produced, power is supplied from the internal battery 21 to the black box 11.
  • a power generation efficiency detection unit 150 so that the power generation efficiency detection unit 150 generates power generation efficiency (per hour) of the solar cell unit 101. Power generated) and transmits this information to the controller 130, the controller 130 compares the amount of power generated per hour by the solar cell unit 101 with the amount of power consumed in the black box, When not enough power is produced, power is supplied from the internal battery 21 to the black box 11.
  • control unit 130 control unit

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Abstract

본 발명은 태양광 발전을 통해 차량용 블랙박스에 전력을 공급하기 위한 전력망 시스템으로서, 태양광을 이용하여, 전력을 발생시키는 솔라 셀 유닛; 솔라 셀 유닛으로부터 발전된 전력을 블랙박스에 공급하는 메인 시스템; 및 메인 시스템으로부터 솔라 셀 유닛이 발전한 전력을 저장하는 내장 배터리를 포함하여, 일조량의 변동이나 자동차 주차 환경에 따라, 태양광 발전이 이루어지지 않는 상태에서는, 태양광 발전에 의한 전력을 저장하고 있는 내장 배터리로부터 전력을 우선 공급받도록 하여, 자동차 내부 배터리의 방전을 방지하는 효과를 제공한다.

Description

태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템
본 발명은 태양광 발전을 이용하여 차량용 블랙박스에 전력을 공급하되, 태양광 발전과 자동차 내부 배터리의 연동을 통해, 상시 전원이 공급되어야 하는 블랙박스에 태양광 발전에 의한 전력을 우선 공급하되, 태양광 발전이 이루어지지 않거나, 태양광 발전에 의해 충전된 내장 배터리가 방전된 경우만 자동차 내부 배터리의 전력을 공급받도록 하는 지능형 전력망 시스템에 관한 기술 분야이다.
자동차 운행 중 자동차 배터리나 자동차 내부 발전 시스템으로부터 전력을 공급받아, 각종의 모바일 단말기를 충전하도록 하는 충전 시스템 예컨대 차량용 충전기는 스마트폰의 보급과 자동차용 블랙박스로 인해 그 산업적 시장 규모는 놀라울 정도로 성장하고 있는 추세이다.
기존의 모바일 단말기를 위한 차량용 충전기는 차량이 운전자가 자동차 내부에 존재하고, 차량의 시동이 걸려 있는 상태에서 주로 충전을 하기 위한 것인바, 차량 내부 배터리의 방전이 문제되지 않았으나, 최근의 자동차용 블랙박스의 경우는 자동차 운행 중은 물론이며, 자동차의 시동이 꺼져 있는 상태에서도 차량의 내외에서 발생하는 주변 상황 등을 지속적으로 감시해야하는바, 자동차 내부 배터리의 방전이 문제되고 있다.
이에 따라, 차량용 블랙박스는 내장 배터리가 존재하여, 내장 배터리의 전력을 통해 자동차의 무시동 상태에서도 모니터링을 할 수 있도록 하고는 있지만, 내장 배터리는 그 용량의 한계로 지속적인 자동차 상황을 모니터링할 수는 없는 문제점이 존재하였으며, 이 역시 블랙박스가 자동차의 내부 배터리에 전기적으로 연결되어, 내부 배터리의 방전이 문제시되곤 하였다.
최근에는 블랙박스에 태양광 혹은 태양열 충전 시스템을 도입하여, 자동차의 무시동 상태에서도 블랙박스에 솔라 셀의 발전을 이용하여 블랙박스에 지속적인 전력을 공급하도록 하는 기술적인 시도들이 존재하고 있으나, 이는 자동차의 장시간 실내 주차 상태에서는 무용지물이 되는 문제점이 역시 존재하였다.
관련 특허 문헌으로는 "자체 충전기능을 갖는 차량용 블랙박스 장치(등록 번호 제10-1036555호, 이하, ‘선행특허1'이라 한다.)”와 "이동통신단말기용 핸드 프리 키트(출원 번호 제10-2002-0014187호, 이하, ‘선행특허2’라 한다.)” 등이 존재하는데, 선행특허1의 경우는 차량용 블랙박스를 솔라셀의 전력을 통해 전력을 수급하도록 하는 기술적 사상을 제시하고는 있으나, 상술한 바와 같은 문제점을 가지고 있으며, 선행특허2는 상시적으로 전력이 필요하지 않은 일반 모바일 단말기의 충전을 단순히 솔라 셀의 전력을 이용하는 것인바, 상시 전력의 공급을 요하는 차량용 블랙박스에 적용하기에는 무리가 있고, 한계점이 많은 기술적 사상들만을 개시하고 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량용 블랙박스의 전력을 상시적으로 공급하되, 차량의 내부 배터리의 방전을 방지할 수 있는 지능형 전력망 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 태양광 발전을 통해 차량용 블랙박스에 전력을 공급하기 위한 전력망 시스템으로서, 태양광을 이용하여, 전력을 발생시키는 솔라 셀 유닛; 상기 솔라 셀 유닛으로부터 발전된 전력을 상기 블랙박스에 공급하는 메인 시스템; 및 상기 메인 시스템으로부터 상기 솔라 셀 유닛이 발전한 전력을 저장하는 내장 배터리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 상기 솔라 셀 유닛과 전기적으로 연결되어, 상기 솔라 셀 유닛의 태양광 발전 여부를 감지하는 태양광 발전 감지부; 상기 블랙박스가 설치된 자동차의 내부 배터리에 전기적으로 연결되어, 상기 내부 배터리의 전력을 감지하는 자동차 배터리 전력 측정부; 상기 자동차의 시동이 걸려있는지 여부를 감지하는 시동 감지부; 및 상기 태양광 발전 감지부, 자동차 배터리 전력 측정부 및 상기 시동 감지부와 전기적으로 연결되어, 상기 솔라 셀 유닛에 의해 발전된 전력과 상기 내부 배터리에 의한 전력의 수급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 상기 태양광 발전 감지부가 태양광 발전이 이루어지는 것으로 감지하면, 상기 제어부는, 상기 솔라 셀 유닛에 의해 발전된 전력을 상기 내장 배터리와 상기 블랙박스에 공급하고, 상기 내부 배터리로부터의 전력의 수급은 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 상기 태양광 발전 감지부가 태양광 발전이 이루어지지 않는 것으로 감지하고, 상기 시동 감지부가 상기 자동차의 무시동 상태인 것으로 판단하면, 상기 제어부는, 상기 내장 배터리에 저장된 전력의 상기 블랙박스에 공급하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템의 상기 제어부는, 상기 내장 배터리가 방전되면, 상기 내부 배터리로부터 전력을 공급받아 상기 블랙박스에 전력을 공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 상기 태양광 발전 감지부가 태양광 발전이 이루어지지 않는 것으로 감지하고, 상기 시동 감지부가 상기 자동차의 시동이 걸린 상태임을 감지하면, 상기 제어부는, 상기 내부 배터리로부터 전력을 공급받아, 상기 블랙박스에 전력을 공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 상기 제어부는, 상기 솔라 셀 유닛에 의해 발전된 전력을 상기 내장 배터리와 상기 블랙박스에 공급한 후, 잉여 전력을 상기 내부 배터리로 공급하여, 상기 내부 배터리의 자연 방전을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템의 상기 제어부는, 상기 자동차 배터리 전력 측정부가 측정한 전력이 소정의 기준에 부합하는 경우, 상기 내부 배터리로부터의 공급되는 전력을 차단하여, 상기 내부 배터리의 방전을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 자동차의 시동이 걸리진 않은 상태에서, 블랙박스에 태양광 발전에 의한 전력을 우선적으로 공급할 수 있도록 하여, 자동차 내부 배터리의 방전을 방지하도록 한다.
둘째, 블랙박스에 태양광 발전에 의한 전력을 우선 공급하고, 잉여 전력은 자동차 내부 배터리에 공급하여, 자동차 내부 배터리의 자연 방전을 방지할 수 있다.
셋째, 일조량의 변동이나 자동차 주차 환경에 따라, 태양광 발전이 이루어지지 않는 상태에서는, 태양광 발전에 의한 전력을 저장하고 있는 내장 배터리로부터 전력을 우선 공급받도록 하는 효과를 제공한다.
넷째, 상술한 셋째 효과에 이어, 내장 배터리의 전력을 모두 소비한 경우에는 자동차 내부 배터리로부터 전력을 공급받아, 블랙박스의 상시 모니터링 기능을 유지하되, 상기 자동차 내부 배터리의 전력 상태를 모니터링 하여, 소정의 기준에 해당하는 경우, 즉 저전력에 해당하는 경우, 내부 배터리 방전을 방지하기 위하여, 내부 배터리의 전력 소비를 차단하도록 하는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 각 구성들의 상호 관계를 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 구성인 메인 시스템의 하위 구성들을 도시하는 블록도이다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템을 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 각 구성들의 상호 관계를 도시하는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 구성인 메인 시스템의 하위 구성들을 도시하는 블록도이다.
본 발명에 따른, 태양광 발전을 이용한, 블랙박스용 지능형 전력망 시스템은 솔라 셀 유닛(101); 메인 시스템(도 1 참조); 내장 배터리(102)를 포함한다.
먼저, 여기서 전력 소비의 주체에 해당하는 블랙박스는 자동차 운행 중 혹은 주차 중 자동차의 상황 등을 동영상 촬영 및 음성 녹음 등을 하기 위한 장치에 해당하며, 블랙박스에는 자체적인 배터리 등이 구비될 수도 있다.
블랙박스는 이미 공지 혹은 공연 실시되는 블랙박스이면 족하며, 향후 개발되는 그 어떠한 종류의 블랙박스 역시 포함하는 개념으로 이해해야할 것이다.
블랙박스는 EDR(Event Data Recorder)라고도 지칭되며, 1채널, 2채널 혹은 그 이상의 채널을 통하 다양한 촬영 각도를 제공하도록 개발되어 있는바, 그 자세한 설명은 공지된 기술과 당업자의 상식으로 대체한다.
블랙박스는 본 발명에서 생산 즉, 발전된 전력을 공급하여, 공급된 전력을 소비하는 주체이며, 블랙박스는 본 발명이 실시시에 실시의 대상이 되는 객체에 해당하는바, 기타 단말기(12) 역시 대체될 수 있다고 할 것이다. 즉, 모바일 단말기 예컨대, 스마트폰 역시 블랙박스를 대신하여, 태양광 발전에 의한 전력을 공급받을 수 있는 것인바, 블랙박스를 그 대상으로 하고는 있지만, 블랙박스가 아닌 기타 단말기에 본 발명을 적용한다고 하더라도, 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석해야 한다.
솔라 셀 유닛(101)은 차량의 외부 설치되거나, 차량의 내부에 설치되되 차량의 유리를 통해 차량 내부로 조사되는 태양광을 이용하여 발전(electric power generation)하는 구성이다.
솔라 셀 유닛(101)은 기본적으로 Anti reflection layer, pn junction 그리고 이들 양측면에 존재하는 front electrode, back electrode 구조를 구비하여, 태양광에 의해 여기된 electron과 hole들로 인해, 전기의 흐름이 발생된다.
솔라 셀 유닛(101)은 다수의 업체들로부터 개발된 태양광 발전 시스템을 적용할 수 있으며, 구체적인 태양광 발전 원리에 대해서는 언급을 생략하도록 한다.
솔라 셀 유닛(101)에 의한 발전 전력은 후술하게 되는 메인 시스템으로 공급되며 동시 혹은 순차적으로 내장 배터리(102)에 공급되어 저장될 수 있다.
메인 시스템은 솔라 셀 유닛(101)으로부터 발전된 전력을 블랙박스에 전달하도록 하여, 블랙박스의 작동이 이루어지도록 하며, 동시 혹은 순차적으로 내장 배터리(102)에 솔라 셀 유닛(101)에 의한 전력을 저장하도록 한다.
내장 배터리(102)는 본 발명의 시스템의 구성으로서, 솔라 셀 유닛(101)의 의해 직접 생산된 전기를 저장하는 저장 장치이며, 그 종류는 리튬 이온 배터리, 혹은 리튬 폴리머 배터리 등과 같이 공급 전압이 일정하며, 충전과 방전이 잦아도 수명이 오랫동안 지속될 수 있는 최신의 배터리인 것이 바람직하다.
내장 배터리(102)의 종류 역시 그 한계는 없으며, 전력을 저장할 수 있는 구성이면 족한바, 구체적인 언급은 생략한다.
메인 시스템은 태양광 발전 감지부(110); 자동차 배터리 전력 측정부(140); 시동 감지부(120); 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 메인 시스템의 하위 구성들 중, 태양광 발전 감지부(110)는 솔라 셀 유닛(101)과 전지적으로 연결되어, 솔라 셀 유닛(101)으로부터 전기의 생산 즉, 발전 여부를 감지하는 구성이다. 구체적으로, 태양광 발전 감지부(110)는 전류 혹은 전압 측정계를 내부에 구비하여, 솔라 셀 유닛(101)과 연결된 양 단자의 전압 혹은 연결된 도선의 전류를 측정하여, 실제로 현재 솔라 셀 유닛(101)으로부터 발전이 이루어지는지를 센싱하게 된다.
태양광 발전 감지부(110)는 후술하게 되는 제어부(130)의 전력 수급 상태를 조절하게 되는 중요한 구성에 해당하는데, 블랙박스에 태양광의 발전이 이루어지면, 자동차 내부 배터리(21)로부터의 전력을 공급받지 않는 것을 원칙으로 하고, 태양광 발전에 의한 전력만을 우선적으로 블랙박스에 공급하며, 동시 혹은 순차적으로 내장 배터리(102)에 저장하도록 하기 위함이다.
자동차 배터리 전력 측정부(140)는 자동차, 보다 자세하게는 본 발명과 본 발명에 의해 전력을 공급받게 되는 블랙박스가 설치된 자동차의 내부 배터리(21)의 전력을 감지하게 되는 구성이다. 자동차 배터리 전력 측정부(140)는 내부 배터리(21)의 방전을 방지하기 위한 중요 구성에 해당하는데, 구체적으로는 자동차 내부 배터리(21)의 자연 방전을 방지하거나, 블랙박스로의 전력 공급으로 인한 방전을 방지하기 위한, 내부 배터리(21)의 전력을 직접적으로 측정하기 위한 구성이다. 자동차 배터리 전력 측정부(140)는 자체적으로 전압 측정계 혹은 전류 측정계를 구비하여, 내부 배터리(21)의 전류 혹은 전압이 소정의 기준에 부합하는지 여부를 주기적으로 감지하게 되어, 자동차의 시동이 걸리지 않게 되는 현상을 방지하게 된다.
소정의 기준은 자동차의 시동이 걸릴 수 있도록 하는 정도로 설정할 수 있는바, 자동차 스타트업 모터와 점화 플러그에 점화가 이루어지도록 하는 정도의 기준으로서, 자동차와 배터리의 기준 조건들에 따라서 상이하게 조정할 수 있는 수치에 해당한다.
시동 감지부(120)는 자동차의 시동이 걸려 있는지 여부를 감지하게 되는 구성이다. 자동차의 시동 여부는 자동차의 엔진의 시동을 걸고 유지하도록 하는 전기 장치와 전기적으로 연결되어, 해당 자동차의 엔진이 시동이 걸려 있는지 여부를 결정하게 되는 구성이다. 시동 감지부(120)는 솔라 셀 유닛(101)이 발전을 할 수 없는 상황에서는 자동차의 시동 여부에 따라서, 자동차 내부 배터리(21)로부터 전력을 공급받을지 여부를 결정할 수 있는 정보를 제공하는 구성이다.
제어부(130)는 도 1에 도시된 각종 전기적 연결에 위치된 개별적인 스위치(미도시)들을 온/오프 제어할 수 있도록 하는 구성이며, 이러한 제어를 통해 어느 위치의 전력이 어느 부하로 공급될지를 결정하는 구성이며, 이러한 결정은 상술한 바와 같은 태양광 발전 감지부(110); 자동차 배터리 전력 측정부(140); 시동 감지부(120)로부터 수신한 정보에 기초한다.
구체적으로, 먼저, 태양광 발전 감지부(110)가 솔라 셀 유닛(101)에 의해 태양광 발전이 이루어지는 것으로 감지하게 되면, 제어부(130)는 이러한 정보를 수신하여, 솔라 셀 유닛(101)에 의해 발전된 전력을 내장 배터리(102)와 블랙박스(11)에 공급하도록 하며, 자동차 시동 여부와 상관 없이 내부 배터리(21)로부터의 전력의 공급은 차단하도록 한다.
다만, 태양광 발전 감지부(110)가 솔라 셀 유닛(101)에 의해 태양광 발전이 이루어지며, 시동 감지부(120)가 자동차의 시동이 걸리지 않은 상태로 확인이 되면, 제어부(130)는 솔라 셀 유닛(101)에 의해 발전된 전력을 내장 배터리(102)와 블랙박스(11)에 공급한 후, 잉여 전력은 내부 배터리(21)에 공급하여, 내부 배터리(21)의 자연 방전을 방지하도록 한다.
반면, 태양광 발전 감지부(110)가 태양광 발전이 이루어 지지 않는 경우, 즉, 솔라 셀 유닛(101)이 태양광 발전을 하지 못하는 경우로서, i) 태양의 조도가 충분하지 않거나, ii) 자동차가 지하 주차장 등에 주차되어 태양이 비치지 않는 경우 등에 있어서는, 제어부(130)는 내장 배터리(102)에 저장된 전력을 블랙박스(11)에 공급하도록 한다. 여기서, 내장 배터리(102)에 저장된 전력은 솔라 셀 유닛(101)이 과거에 저장한 태양광에 의해 발전된 전력에 해당한다.
이후, 제어부(130)는 내장 배터리(102)가 방전되는 경우에는 자동차 내부 배터리(21)로부터 전력을 2차적으로 공급받아 블랙박스(11)에 전력을 공급하도록 하는 것이다. 다만, 제어부(130)는 자동차 배터리 전력 측정부(140)가 상술한 바와 같은 소정의 기준에 부합하여, 방전이 우려되는 경우로 판단되면, 내부 배터리(21)로부터의 전력 공급을 차단하여, 내부 배터리(21)의 방전을 방지하게 된다.
아울러, 태양광 발전 감지부(110)가 태양광 발전이 이루어 지지 않는 것으로 감지하되, 시동 감지부(120)가 자동차의 시동이 걸려져 있는 상태로 확인이 되면, 제어부(130)는 내부 배터리(21)로부터 전력을 공급받아 블랙박스(11)에 전력을 공급하도록 한다.
시동 감지부(120)가 자동차의 시동이 걸려 있는 상태로 확인이 되고, 태양광 발전 감지부(110)가 태양광 발전이 이루어지지 않는 상태로 확인이 되면, 제어부(130)는 내부 배터리(21)의 전력을 내장 배터리(102)에 공급하여 충전함과 동시에, 블랙박스(11)에 전력을 공급하도록 한다.
보다 바람직하게는, 태양광 발전 감지부(110)는 발전 효율 감지부(150)를 더 포함하여, 발전 효율 감지부(150)가 솔라 셀 유닛(101)에 의해 생산되는 전력의 발전 효율(시간당 발전되는 전력)을 감지하여, 이러한 정보를 제어부(130)로 전송하면, 제어부(130)는 솔라 셀 유닛(101)에 의해 시간당 발전되는 전력량과 블랙박스에서 소비되는 시간당 전력의 양을 비교하여, 충분하게 전력이 생산되지 않는 경우에는 보충적으로 내부 배터리(21)로부터 전력을 공급받아서, 블랙박스(11)에 전력을 공급한다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
10: 단말기
11: 차량용 블랙박스
12: 기타 단말기
20: 자동차 전기 회로 시스템
21: 자동차 내부 배터리
22: 자동차 전기 장치
100: 본 발명에 의한 지능형 전력망 시스템
101: 솔라 셀 유닛
102: 내장 배터리
110: 태양광 발전 감지부
120: 시동 감지부
130: 제어부
140: 자동차 내부 배터리 전력 측정부
150: 발전 효율 센싱부

Claims (1)

  1. 태양광 발전을 통해 차량용 블랙박스에 전력을 공급하기 위한 전력망 시스템에 있어서,
    태양광을 이용하여, 전력을 발생시키는 솔라 셀 유닛;
    상기 솔라 셀 유닛으로부터 발전된 전력을 상기 블랙박스에 공급하는 메인 시스템; 및
    상기 메인 시스템으로부터 상기 솔라 셀 유닛이 발전한 전력을 저장하는 내장 배터리를 포함하되,
    상기 메인 시스템은,
    상기 솔라 셀 유닛과 전기적으로 연결되어, 상기 솔라 셀 유닛의 태양광 발전 여부를 감지하는 태양광 발전 감지부;
    상기 블랙박스가 설치된 자동차의 내부 배터리에 전기적으로 연결되어, 상기 내부 배터리의 전력을 감지하는 자동차 배터리 전력 측정부;
    상기 자동차의 시동이 걸려있는지 여부를 감지하는 시동 감지부; 및
    상기 태양광 발전 감지부, 자동차 배터리 전력 측정부 및 상기 시동 감지부와 전기적으로 연결되어, 상기 솔라 셀 유닛에 의해 발전된 전력과 상기 내부 배터리에 의한 전력의 수급을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 태양광 발전 감지부가 태양광 발전이 이루어지는 것으로 감지하면,
    상기 제어부는,
    상기 솔라 셀 유닛에 의해 발전된 전력을 상기 내장 배터리와 상기 블랙박스에 공급하고, 상기 내부 배터리로부터의 전력의 수급은 차단하며,
    상기 솔라 셀 유닛에 의해 발전된 전력을 상기 내장 배터리와 상기 블랙박스에 공급한 후의 잉여 전력을 상기 내부 배터리로 공급하여, 상기 내부 배터리의 자연 방전을 방지하는 것을 특징으로 하는 전력망 시스템.
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