KR102081144B1 - Power generation and power supply improvement system of integrated solar cell street light - Google Patents

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(주)국제정공
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Abstract

The present invention relates to a technology for increasing power generation efficiency using sunlight and power supply efficiency for a streetlight by using a structure of a battery charging/discharging system and a solar cell module for an integrated streetlight of relatively low costs without construction of a complicated system. According to an embodiment of the present invention, a system for improving power generation and power supply of an integrated solar streetlight comprises: a power generation module including a solar cell module integrally formed with a case installed with a light emitting module of a streetlight to be relatively rotated, and a power generation unit for generating power using sunlight collected from the solar cell module; a battery module charged by receiving the power generated from the power generation module, and including at least two batteries discharged to supply the power to the light emitting module; a battery monitoring module for sensing a charging state of the batteries included in the battery module; a power distribution module for controlling the power generated by the power generation module to be supplied to any one of the batteries included in the battery module in accordance with the charging state of each of the batteries sensed by the battery monitoring module; and a power supply module for controlling power to be supplied to the light emitting module from any one of the batteries included in the battery module in accordance with the charging state of each of the batteries sensed by the battery monitoring module.

Description

일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템{POWER GENERATION AND POWER SUPPLY IMPROVEMENT SYSTEM OF INTEGRATED SOLAR CELL STREET LIGHT}Power generation and power supply improvement system of integrated solar street light {POWER GENERATION AND POWER SUPPLY IMPROVEMENT SYSTEM OF INTEGRATED SOLAR CELL STREET LIGHT}

본 발명은 자동으로 태양광의 방향을 따라서 이동되는 태양광 패널과 일체형으로 결합된 가로등에 있어서의 태양광 패널의 발전 효율을 향상시키고, 가로등에 대한 전력 공급 효율을 증가시켜 가로등이 보다 긴 시간동안 동작하게 하기 위한 것으로, 구체적으로는 복잡한 시스템의 구축이 필요하지 않고, 비교적 저비용의 일체형 가로등에 대한 배터리 충방전 시스템 및 솔라셀 모듈의 구조를 이용하여 태양광을 이용한 발전 효율 및 가로등에 대한 전력 공급 효율을 증가시키는 기술에 관한 것이다.The present invention improves the power generation efficiency of the solar panel in the street light coupled integrally with the solar panel which is automatically moved along the direction of the solar light, and increases the power supply efficiency for the street light to operate the street light for a longer time Specifically, it is not necessary to construct a complex system, and the power generation efficiency using solar light and the power supply efficiency for the street light are achieved by using a structure of a solar cell module and a battery charge / discharge system for a relatively low cost integrated street light. It is about a technique to increase.

한정된 화석 연료를 통해 얻는 에너지를 대신하여, 자연으로부터 전기를 생산하는 대체 에너지 종류 중 하나인 태양광 발전은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것으로, 이는 빛은 에너지를 가지고 있고, 광자가 특정 물질에 닿으면 전기에너지로 변환될 수 있다는 광전효과를 기반으로 한다.Instead of the energy obtained from limited fossil fuels, one of the alternative types of energy that produces electricity from nature, solar power converts solar energy into electrical energy, which means that light has energy, and that photons can It is based on the photoelectric effect that when touched it can be converted into electrical energy.

특히, 주로 공원, 고속도로 및 기타 시설물 등에 설치되는 가로등은 태양 에너지를 활용하는 경우가 많은데, 이는 가로등이 일반적으로 케이블 및 전주를 통해 제공되는 전기를 동력원으로 하고 있어 전력공급소와 멀리 떨어질수록 그 거리에 비례하여 케이블을 포함한 기타 시설비가 증가하게 되고, 뿐만 아니라 시설이 추가된 만큼의 유지 및 보수 비용 또한 크므로, 태양 에너지를 이용하는 가로등을 통해 이를 개선하고자 하는 기술들이 많아지게 되었다.In particular, streetlights, which are mainly installed in parks, highways, and other facilities, often use solar energy. The streetlights are usually powered by cables and electric poles. In addition, the cost of other facilities, including cables, increases, as well as the cost of maintenance and repairs as additional facilities are added. Therefore, there are many technologies to improve this through street lamps using solar energy.

한편, 한국 등록 실용신안 제20-0297513호에서는, 솔라어레이의 모듈이 태양위치에 따라 동서방향 또는 남북 방향으로 이동시켜주는 태양광추적장치와 함께 설치되어 있음으로 효율성 있는 태양광에너지를 집광함에 따라 주간 동안에 전기에너지로의 충전, 어두운 야간 동안에 밝은 램프점등으로 사용하게 되어 종래보다 나은 조명시설로써의 이용을 도모할 수 있는 태양광 가로등시스템을 제공 기술이 개시되어 있다.On the other hand, in Korean Utility Model Registration No. 20-0297513, the solar array module is installed with a solar tracking device that moves in the east-west or north-south direction depending on the solar position, thereby concentrating efficient solar energy. A technology for providing a solar street light system that can be used as a light lamp during a daytime while charging with electric energy and a bright lamp during a dark night is provided.

그러나, 상술한 선행 기술의 경우, 전선으로 연결되어 동서방향으로 움직이는 모터, 웜기어로 구성된 태양광추적장치를 사용함으로써, 비용이 비교적 비싼 편인 모터 뿐만 아니라 모터와 연결되는 전선 등을 포함하여 가로등을 제작함에 있어 초기의 제반 비용이 상승하게 되므로, 이에 따른 유지 및 보수 비용 또한 상승할 수 있을 것이고, 결국, 종전의 전력시설을 통한 가로등과 비교하였을 때 비용 절감에 있어서 큰 효과를 기대하기 어려울 수 있다는 문제점이 있다.However, in the case of the above-described prior art, by using a solar tracking device composed of a motor and a worm gear that are connected to the wire and move in the east-west direction, a street lamp is manufactured including not only a relatively expensive motor but also a wire connected to the motor. In this case, since the initial costs increase, the maintenance and repair costs may also increase, and as a result, it may be difficult to expect a great effect in cost reduction compared to the street lamps of the existing power facilities. There is this.

한편 상술한 선행 기술을 포함한 기존의 기술에 있어서 보통 솔라셀 모듈이 m열 n행으로 구성되는 경우, 각 열의 1 부터 n행까지의 솔라셀이 직렬로 연결되어 솔라셀 행을 구성하고, 각 열의 솔라셀 행 역시 직렬로 연결되어 발전 전압을 크게 형성하도록 하고 있다.On the other hand, in the conventional technology including the above-described prior art, when a solar cell module is usually composed of m columns and n rows, the cells of 1 to n rows of each column are connected in series to form a solar cell row. Cell rows are also connected in series to form large generation voltages.

그러나 이 경우 흐린 날씨 등 조도가 충분치 않은 경우 충분한 전류가 발생되지 않아서 태양광 패널과 연결되어 전력을 충전하는 배터리의 스펙에 따라서 충전 가능 시간이 충분치 않을 수 있는 문제점이 있다. 이에 따라서 배터리에 충분한 전류가 충전되지 않음에 따라서, 배터리와 연결된 가로등의 구동 시간이 줄어들어, 태양광 발전을 이용한 가로등의 실용성이 줄어드는 문제가 있다. However, in this case, when there is insufficient illumination such as cloudy weather, sufficient current is not generated, and thus there is a problem that the chargeable time may not be sufficient according to the specification of a battery connected to the solar panel to charge power. As a result, since a sufficient current is not charged in the battery, the driving time of the street light connected to the battery is reduced, thereby reducing the practicality of the street light using photovoltaic power generation.

또한, 배터리의 경우, 대부분 배터리의 충방전을 제어 시, 태양광 패널로부터의 발전 전력 및 가로등의 동작 시간 및 공급되는 전력(인가되는 전압)에 대한 설정 데이터만을 기준으로 배터리의 충전 및 방전을 제어하고 있다. 그러나 배터리의 경우, 완전히 충전되거나 방전되는 경우 충전 및 방전 효율이 크게 줄어들어, 배터리 자체의 충전량을 함께 고려하여 배터리의 충방전을 제어할 필요성이 지적되고 있다.In addition, in the case of a battery, in most cases, the charging and discharging of the battery is controlled based on only the setting data of the generated power from the solar panel, the operating time of the street lamp, and the supplied power (applied voltage). Doing. However, in the case of the battery, when fully charged or discharged, the charging and discharging efficiency is greatly reduced, and it is pointed out that the charge and discharge of the battery is controlled in consideration of the amount of charge of the battery itself.

이에 본 발명은 배터리의 충전량, 태양광 패널에 의한 발전량 및 가로등의 구동 시간 및 공급되어야 하는 전력을 통합적으로 고려하여 배터리의 충방전을 제어할 수 있는 태양광 발전을 이용한 일체형 가로등 기술을 제공하여, 태양광 패널의 발전 효율을 향상시키고, 가로등에 대한 전력 공급 효율을 증가시켜 가로등이 보다 긴 시간동안 동작하게 하는 데 일 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides an integrated street light technology using solar power generation that can control the charge and discharge of the battery in consideration of the charge amount of the battery, the amount of power generated by the solar panel, the driving time of the street light and the power to be supplied, The purpose is to improve the power generation efficiency of the solar panel, and to increase the power supply efficiency for the street lamp to make the street lamp operate for a longer time.

또한 본 발명은, 비교적 매우 간단하고 저비용으로 상기의 목적을 달성할 수 있도록 하여, 태양광 발전 시스템을 이용한 가로등의 설치, 유지 및 보수의 경제적 효율을 크게 향상시키는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a technique for achieving the above object at a relatively very simple and low cost, thereby greatly improving the economic efficiency of installation, maintenance and repair of a street lamp using a photovoltaic power generation system. .

또한, 본 발명은 태양광 패널에서의 솔라셀의 구조를 새롭게 제시하여, 가로등에 특화되면서, 배터리의 충전 가능 시간을 증가시켜, 배터리의 충방전 효율을 크게 증가시키는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is to present a new structure of the solar cell in the solar panel, while specializing in the streetlight, to increase the chargeable time of the battery, to provide a technique for greatly increasing the charge and discharge efficiency of the battery have.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템은, 가로등의 발광 모듈이 설치된 케이스와 상대 회동 가능하도록 일체로 형성된 솔라셀 모듈과 상기 솔라셀 모듈로부터 수집된 태양광을 이용하여 전력을 생성하는 발전부를 포함하는 발전 모듈; 상기 발전 모듈로부터 생성된 전력을 공급받아 충전되며, 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 방전되는 배터리를 적어도 둘 이상 포함하는 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈에 포함된 배터리의 충전 상태를 센싱하는 배터리 모니터링 모듈; 상기 배터리 모니터링 모듈에 의하여 센싱된 각 배터리들의 충전상태에 따라서 배터리 모듈에 포함된 배터리들 중 어느 하나에 상기 발전 모듈로부터 생성된 전력을 공급하도록 제어하는 전력 분배 모듈; 및 상기 배터리 모니터링 모듈에 의하여 센싱된 각 배터리들의 충전상태에 따라서 배터리 모듈에 포함된 배터리들 중 어느 하나로부터 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하는 전력 공급 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the power generation and power supply improvement system of the integrated solar street light according to an embodiment of the present invention, the solar cell module and the solar cell integrally formed so as to be relatively rotatable with the case in which the light emitting module of the street light is installed. A power generation module including a power generation unit generating power by using the solar light collected from the module; A battery module charged with power generated from the power generation module and including at least two batteries which are discharged to supply power to the light emitting module; A battery monitoring module configured to sense a charging state of a battery included in the battery module; A power distribution module controlling to supply power generated from the power generation module to any one of the batteries included in the battery module according to the state of charge of each battery sensed by the battery monitoring module; And a power supply module for controlling to supply power to the light emitting module from any one of the batteries included in the battery module according to the state of charge of each battery sensed by the battery monitoring module.

상기 발전 모듈은, 복수의 솔라셀이 m열 x n행으로 구성되는 경우, 1부터 n행의 솔라셀은 서로 직렬로 연결되어 솔라셀 행을 구성하고, 1열부터 m/2열까지의 솔라셀 행은 서로 병렬로 연결되며, m.2+1열부터 m열까지의 솔라셀 행은 서로 병렬로 연결되어 2 개의 솔라셀 그룹으로 구분되고, 2개의 솔라셀 그룹은 서로 직렬 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다.In the power generation module, when a plurality of solar cells are configured by m columns xn rows, the cells of 1 to n rows are connected in series to form a solar cell row, and the cells from 1 column to m / 2 columns The rows are connected in parallel to each other, and the rows of cells from columns m.2 + 1 to m are connected in parallel to each other and divided into two cell groups, and the two cell groups are configured to be connected in series with each other. desirable.

상기 전력 분배 모듈은, 상기 배터리 모니터링 모듈에 의하여 측정된 각 배터리의 충전 전력이 배터리의 완충시의 전력에 대하여 기설정된 최대 비율 내지 최소 비율의 범위에 존재하도록 배터리에 대한 전력 공급을 동적 제어하되, 일 배터리의 충전 전력이 상기 최대 비율로 측정되는 경우 충전 전력이 가장 낮은 배터리에 전력을 공급하도록 제어하고, 배터리의 충전 전력이 상기 최소 비율보다 적은 배터리가 감지되는 경우, 상기 최소 비율과의 오차가 큰 순서로 배터리에 전력을 공급하도록 제어하는 것이 바람직하다.The power distribution module dynamically controls the power supply to the battery such that the charging power of each battery measured by the battery monitoring module is in a range of a predetermined maximum to minimum ratio with respect to the power when the battery is fully charged, When the charging power of one battery is measured at the maximum ratio, the controller controls to supply power to the battery having the lowest charging power, and when a battery in which the charging power of the battery is less than the minimum ratio is detected, an error with the minimum ratio is determined. It is desirable to control to power the batteries in large order.

상기 전력 공급 모듈은, 기설정된 가로등 구동 시간 및 가로등 구동 시간 별 조도 값에 따라서 설정된 전력값으로 상기 배터리로부터 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하되, 상기 배터리 모니터링 모듈에 의하여 측정된 각 배터리의 충전 전력이 배터리의 완충시의 전력에 대하여 기설정된 최대 비율 내지 최소 비율의 범위에 존재하도록 상기 배터리로부터 상기 발광 모듈에 대한 전력 공급을 동적 제어하되, 일 배터리의 충전 전력이 상기 최소 비율보다 적은 배터리가 감지되는 경우, 일 배터리를 제외한 다른 배터리로부터 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하고, 모든 배터리의 충전 전력이 상기 최소 비율보다 적은 것으로 감지되는 경우, 상기 최소 비율과의 오차가 가장 적은 배터리로부터 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하는 것이 바람직하다.The power supply module controls to supply power to the light emitting module from the battery at a predetermined power value according to a predetermined street light driving time and an illuminance value for each street light driving time, wherein each battery measured by the battery monitoring module is charged. The power supply is dynamically controlled from the battery to the light emitting module so that the power is in a range of a predetermined maximum to minimum ratio with respect to the power when the battery is fully charged. If detected, control to supply power to the light emitting module from a battery other than one battery, and if it is detected that the charging power of all the batteries is less than the minimum ratio, the battery from the battery having the least error with the minimum ratio Control to power the light emitting module It is desirable to.

상기 전력 공급 모듈은, 배터리의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 컨버터; 및 상기 변환된 교류 전원의 주파수를 변환하여, 상기 발광 모듈에 공급되는 전력이 배터리의 충전량에 따라서 감소되더라도, 발광 모듈에 인가되는 전압이 적어도 상기 발광 모듈의 최소 구동 전압을 유지하도록 제어하는 주파수 변환 모듈;을 포함하는 것이 바람직하다.The power supply module includes a converter that converts a DC power source of a battery into an AC power source; And converting the frequency of the converted AC power so as to control the voltage applied to the light emitting module to maintain at least the minimum driving voltage of the light emitting module even if the power supplied to the light emitting module is reduced according to the charge amount of the battery. It is preferable to include a module.

상기 케이스의 상부에 고정 설치된 지지대; 및 상기 지지대에 연결되며, 적어도 일측이 상기 솔라셀 모듈의 상부에 밀착되는 밀착부를 형성하도록 구성된 세척부재;를 포함하여, 상기 솔라셀 모듈이 상기 케이스와 상대 회동함에 따라, 상기 지지대와 상기 세척부재가 상기 솔라셀 모듈과 상대 이동됨으로써, 상기 세척부재와 상기 솔라셀 모듈의 접촉 이동에 의해 상기 솔라셀 모듈에 접촉된 이물질을 제거하도록 하는 세척 모듈;을 더 포함하는 것이 바람직하다.A support fixed to an upper portion of the case; And a cleaning member connected to the support, the at least one side configured to form a close contact with the upper portion of the solar cell module, as the solar cell module rotates relative to the case. Is relatively moved to the solar cell module, it is preferable to further include; a cleaning module to remove the foreign matter in contact with the solar cell module by the contact movement of the washing member and the solar cell module.

상기 솔라셀 모듈은 플레이트형의 태양광 패널에 설치되어 있으며, 상기 태양광 패널의 상부면은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 하부면의 일 영역에는 패널 연결부가 돌출되어 있고, 상기 태양광 패널의 하부면 일 단측의 일 영역에 일단이 회동 가능하도록 부착되고, 상기 케이스의 일 측과 회동 가능하도록 부착되며, 전동식으로 이동 바가 제1 방향으로 직선 이동되도록 설치되는 제1 액추에이터, 상기 패널 연결부와 상기 케이스 사이에 부착되되, 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 회동 가능하도록 설치된 제1 힌지를 포함하여, 상기 제1 액추에이터의 이동 바의 제1 방향 직선 이동과 상기 제1 힌지의 회동에 의하여 상기 제1 액추에이터의 구동에 따라서 상기 태양광 패널이 상기 케이스에 대해서 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 회동하도록 하는 제1 구동 모듈; 상기 태양광 패널의 하부면 일 단측의 일 영역에 일단이 회동 가능하도록 부착되고 타단이 하단의 상기 케이스의 일 측과 회동 가능하도록 부착되며, 전동식으로 이동 바가 제2 방향으로 직선 이동되도록 설치되는 제2 액추에이터, 상기 패널 연결부와 상기 케이스 사이에 부착되되, 상기 제2 방향과 평행한 방향으로 회동 가능하도록 설치된 제2 힌지를 포함하여, 상기 제2 액추에이터의 이동 바의 제2 방향 직선 이동과 상기 제2 힌지의 회동에 의하여 상기 제2 액추에이터의 구동에 따라서 상기 태양광 패널이 상기 케이스에 대해서 상기 제2 방향과 평행한 방향으로 회동하도록 하는 제2 구동 모듈; 및 상기 제1 액추에이터와 상기 제2 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.The solar cell module is installed in a plate-shaped solar panel, an upper surface of the solar panel converts solar energy into electrical energy, a panel connection portion protrudes from one region of the lower surface, and the solar panel A first actuator rotatably attached to one region of one side of the lower surface of the lower surface of the lower surface of the lower surface of the case and rotatably attached to one side of the case, and electrically driven to move the movement bar linearly in a first direction; A first hinge attached between the cases and installed to be rotatable in a direction parallel to the first direction, the linear movement of the first actuator by the linear movement of the movement bar of the first actuator and the rotation of the first hinge The solar panel rotates in a direction parallel to the first direction with respect to the case according to the driving of the first actuator. A first driving module; One end of which is rotatably attached to one region of one end of the lower surface of the solar panel and the other end of which is rotatably attached to one side of the case at a lower end thereof, and wherein the movement bar is electrically installed to move linearly in the second direction. A second actuator, a second hinge attached between the panel connection part and the case, and installed to be rotatable in a direction parallel to the second direction, for linearly moving the second direction of the movement bar of the second actuator and the second A second driving module for rotating the solar panel in a direction parallel to the second direction with respect to the case according to the driving of the second actuator by the rotation of a second hinge; And a control unit for controlling driving of the first actuator and the second actuator.

본 발명에 의하면, 비교적 저비용의 액추에이터, 복수의 병렬 연결된 배터리 및 태양광 패널로부터 각 배터리에 대한 전력 공급 제어 및 각 배터리로부터 발광 모듈에 대한 전력 공급 제어 기능을 수행하는 컴퓨팅 장치의 구성을 통해, 배터리의 충전량, 태양광 패널의 발전량 및 가로등 발광 모듈의 구동 시간 및 구동을 위해 공급되어야 하는 전력량을 통합적으로 고려하여 각 배터리의 충방전을 제어하게 된다. 특히, 각 배터리의 충전 및 방전 효율이 극대화되는 범위로 배터리의 충전량을 유지하도록 제어하기 때문에, 태양광 패널의 발전 효율 및 가로등에 대한 전력 공급 효율이 배터리 충전량 관리를 통해 크게 증가되어, 날씨의 변동에 관계없이 가로등의 구동 시간이 크게 증가되는 효과가 있다.According to the present invention, a battery is provided through a configuration of a computing device performing a relatively low-cost actuator, a plurality of parallel connected batteries and a power supply control for each battery from a solar panel, and a power supply control function for a light emitting module from each battery. The charge and discharge of each battery is controlled in consideration of the amount of charge, the amount of power generation of the solar panel, the driving time of the street light emitting module and the amount of power to be supplied for driving. In particular, since the control of maintaining the charge of the battery to the extent that the charging and discharging efficiency of each battery is maximized, the power generation efficiency of the solar panel and the power supply efficiency for the street lamp is greatly increased through battery charge management, the weather fluctuations Regardless, there is an effect that the driving time of the street lamp is greatly increased.

또한 상술한 바와 같이 비교적 저비용으로 시스템의 구현이 가능해져, 태양광 발전 시스템을 이용한 가로등의 설치, 유지 및 보수의 경제적 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, as described above, the system can be implemented at a relatively low cost, thereby greatly improving the economic efficiency of installation, maintenance, and repair of a street light using a solar power generation system.

또한, 솔라셀 모듈을 구성하는 솔라셀의 구조를, 가로등 구동에 특화되면서 배터리에 대한 충전 효율을 크게 증가시키는 구조로 특화시켜, 가로등에 특화되면서, 배터리의 충전 가능 시간을 증가시켜, 배터리의 충방전 효율을 크게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the structure of the solar cell constituting the solar cell module is specialized to a structure that significantly increases the charging efficiency for the battery while being specialized in driving the street light, while increasing the chargeable time of the battery while being specialized in the street lamp, There is an effect that can greatly increase the discharge efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 구현을 위한 솔라셀 모듈의 구성을 설명하기 위한 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따른 배터리의 충전량 제어에 대한 설명을 돕기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 모듈의 세부 구성 예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세척 모듈의 세부 구성 예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 태양광 가로등의 세부 구성예에 대한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔라셀 패널의 구성 예에 대한 도면.
1 is a schematic configuration diagram of a power generation and power supply improvement system of an integrated solar street light according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram for explaining the configuration of a solar cell module for implementing an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a charge control of a battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a detailed configuration example of the power supply module according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a detailed configuration example of a washing module according to an embodiment of the present invention.
6 is a view of a detailed configuration example of an integrated solar street light according to an embodiment of the present invention.
7 is a view of a configuration example of a solar panel according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.In the following, various embodiments and / or aspects are now disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by one of ordinary skill in the art that this aspect (s) may be practiced without these specific details. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative aspects of the one or more aspects. However, these aspects are exemplary and some of the various methods in the principles of the various aspects may be used and the descriptions described are intended to include all such aspects and their equivalents.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.As used herein, “an embodiment”, “an example”, “aspect”, “an example”, etc., may not be construed as any aspect or design described is better or advantageous than other aspects or designs. .

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms "comprises" and / or "comprising" also mean that the feature and / or component is present, but exclude the presence or addition of one or more other features, components and / or groups thereof. It should be understood that it does not.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms are generally understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. Has the same meaning. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and ideally or excessively formal meanings are not defined clearly in the embodiments of the present invention. Not interpreted as

한편 이하의 설명에 있어서, 도면에 기재된 사항은 본 발명의 각 구성의 기능을 설명하기 위하여 일부의 구성이 생략되거나, 과하게 확대 또는 축소되어 도시되어 있으나, 해당 도시 사항이 본 발명의 기술적 특징 및 권리범위를 한정하는 것은 아닌 것으로 이해됨이 당연할 것이다.Meanwhile, in the following description, the matters described in the drawings are partially omitted or excessively enlarged or reduced in order to explain the functions of the elements of the present invention, but the corresponding matters are technical features and rights of the present invention. It is to be understood that the scope is not limited.

또한 이하의 설명에 있어서 하나의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시에 참조되어 설명될 것이다.In addition, in the following description, in order to describe the components constituting one technical feature or invention will be described with reference to a plurality of drawings at the same time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템의 개략적인 구성도, 도 2는 본 발명의 일 실시예의 구현을 위한 솔라셀 모듈의 구성을 설명하기 위한 개략도, 도 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따른 배터리의 충전량 제어에 대한 설명을 돕기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 모듈의 세부 구성 예를 설명하기 위한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세척 모듈의 세부 구성 예를 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 태양광 가로등의 세부 구성예에 대한 도면, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔라셀 패널의 구성 예에 대한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a system for improving power generation and power supply of an integrated solar street light according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view for explaining a configuration of a solar cell module for implementing an embodiment of the present invention. 3 is a view for explaining a charge control of a battery according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view for explaining a detailed configuration example of a power supply module according to an embodiment of the present invention; 5 is a view for explaining a detailed configuration example of the washing module according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a view for a detailed configuration example of the integrated solar street light according to an embodiment of the present invention, Figure 7 A diagram of a configuration example of a solar cell panel according to an embodiment of the present disclosure.

상술한 도면을 함께 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템은, 발전 모듈(10), 배터리 모듈(30), 배터리 모니터링 모듈(50), 전력 분배 모듈(40) 및 전력 공급 모듈(60)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하의 모든 도면에 있어서 각 식별 번호는 도면의 기재 순서대로 설정된 것이며, 본 발명의 기능 흐름 및 특징의 우선순위와는 전혀 관계없는 것으로 이해되어야 할 것이다.Referring to the drawings described above, the power generation and power supply improvement system of the integrated solar street light according to an embodiment of the present invention, the power generation module 10, the battery module 30, the battery monitoring module 50, It characterized in that it comprises a power distribution module 40 and a power supply module 60. In all the following drawings, each identification number is set in the order of description of the drawings, and it should be understood that it has nothing to do with the priority of the functional flow and features of the present invention.

발전 모듈(10)은 가로등의 발광 모듈이 설치된 케이스(20)와 일 왕복 방향(D1)으로 상대 회동 가능하도록 일체로 형성된 솔라셀 모듈(110)과 솔라셀 모듈(110)로부터 수집된 태양광을 이용하여 전력을 생성하는 발전부를 포함하도록 구성된다. The power generation module 10 receives solar light collected from the solar cell module 110 and the solar cell module 110 which are integrally formed to be relatively rotatable in one reciprocating direction D1 with the case 20 in which the light emitting module of the street lamp is installed. It is configured to include a power generation unit for generating power using.

본 발명에서 솔라셀 모듈(110)은 발전 모듈(10)에 포함된 구성으로서, 발전 모듈(10)은 이하의 설명에 있어서 태양광 패널과 동일한 개념으로 이해될 수 있다.In the present invention, the solar cell module 110 is included in the power generation module 10, and the power generation module 10 may be understood as the same concept as the solar panel in the following description.

발전 모듈(10)은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 장치로, 광전효과를 이용해서 빛을 쪼이면, 반도체를 통해서 전류가 흐르며 전력이 생산된다. 일반적으로 태양광 전지는 P-N형 반도체의 구조를 이루고, P형 반도체와 N형 반도체는 반도체의 종류 중 하나로써, 구체적으로 P형 반도체(Positive-type Semiconductors)는 규소(Si)에 갈륨(Ga)이나 인듐(In)과 같은 물질을 합성하여 원자(Atom)에서 전자(Electron)가 빠져나간 뒤의 구멍인 양공(Hole)이 많이 있는 물질이고, N형 반도체(Negative-type Semiconductors)는 규소(Si)에 안티몬(Sb)이나 비소(As)와 같은 물질을 합성하여 전자(Electron)가 많은 물질이다. 이를 통해, 반도체 접합 영역에 금지대폭보다 큰 에너지의 빛이 조사되면 전자와 양공이 발생하여 접합영역에 형성된 내부전기장이 전자는 N형 반도체로, 양공은 P형 반도체로 이동시켜 기전력이 발생한다. N형 반도체, P형 반도체 각각 부착된 전극이 부극과 정극이 되어 직류전류를 취하는 것이 가능해지는 것이다. 반도체의 재료로서는 실리콘뿐만이 아니라 갈륨비소, 황화카드뮴, 인듐인 또는 이 재료들 사이의 복합체를 사용할 수 있으나, 일반적으로 실리콘을 사용한다.The power generation module 10 is a device that can convert solar energy into electrical energy. When light is emitted using a photoelectric effect, electric current flows through a semiconductor to produce power. In general, a solar cell forms a structure of a PN-type semiconductor, and a P-type semiconductor and an N-type semiconductor are one of the types of semiconductors. Specifically, P-type semiconductors include gallium (Ga) on silicon (Si). It is a material that has a lot of hole, which is a hole after electrons are ejected from an atom by synthesizing a material such as or indium (In), and N-type semiconductors are silicon (Si). ) Is a substance having many electrons by synthesizing substances such as antimony (Sb) or arsenic (As). Through this, when light of energy greater than the prohibition band is irradiated to the semiconductor junction region, electrons and holes are generated, and the internal electric field formed in the junction region moves electrons to N-type semiconductor, and holes to P-type semiconductor generate electromotive force. The electrodes attached to the N-type semiconductor and the P-type semiconductor respectively become negative electrodes and positive electrodes, and thus DC current can be taken. As the material of the semiconductor, not only silicon but also gallium arsenide, cadmium sulfide, indium phosphorus or a composite between these materials can be used, but silicon is generally used.

이러한 반도체 박막 실리콘을 이용한 발전 모듈(10)에 있어서 패널을 구성하는 상기의 반도체의 단위 등의 솔라셀이 다수 부착되어 상술한 바와 같이 발전 모듈(10)을 구성할 수 있다. 이때 솔라셀은 평면으로 부착될 수 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이, 볼록한 지지부에 부착되거나 솔라셀(500) 자체가 볼록하게 구성되고, 볼록한 평면 하부의 영역은 공기 등의 유체가 도통될 수 있도록 유체의 이동 경로를 형성하도록 구성될 수 있다. 이때 각 솔라셀(500)별로 볼록하게 구성되어 유체의 이동 경로를 형성하거나, 솔라셀(500)이 도 7과 같이 서로 아치형으로 연결되어 전체적으로 볼록하게 구성되면서 유체의 이동 경로를 형성할 수 있다.In the power generation module 10 using the semiconductor thin film silicon, a plurality of solar cells such as the semiconductor units constituting the panel are attached to the power generation module 10 as described above. In this case, the solar cell may be attached in a plane, but as shown in FIG. 7, the solar cell 500 may be attached to the convex support or the convex cell 500 may be convex. And to form a path of movement of the fluid. In this case, each solar cell 500 may be convex to form a fluid movement path, or the solar cells 500 may be arcuately connected to each other as shown in FIG.

이를 통해, 볼록한 표면을 형성하도록 하여 태양광과의 접촉 면적을 평면 구성에 비하여 크게 증가시킬 수 있어 발전 효율을 증가시킬 수 있고, 공기 등의 유체가 하부의 이동 경로를 통해 도통되도록 함으로써, 솔라셀(500)의 발열에 대한 냉각 효과를 간단한 구성으로 제공할 수 있어 솔라셀(500)의 구동 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Through this, it is possible to form a convex surface so that the contact area with sunlight can be significantly increased compared to the planar configuration can increase the power generation efficiency, and the fluid such as air is conducted through the lower movement path, the solar cell Since the cooling effect for the heat generation of the 500 may be provided in a simple configuration, the driving efficiency of the solar cell 500 may be increased.

이러한 직류전류를 수집하는 구성을 포함하여 솔라셀로 지칭되는 반도체 구조를 제외한 모든 구성은 발전 모듈(10)에 포함된 솔라셀 모듈(110) 이외의 구성인 발전부를 구성하는 것으로 이해될 수 있다.All of the components except the semiconductor structure referred to as a solar cell, including the configuration of collecting the DC current, may be understood to constitute a power generation unit other than the solar cell module 110 included in the power generation module 10.

한편 배터리 모듈(30)은 도 1의 예에서 두 개의 배터리(B1, B2)를 포함하는 것과 같이, 발전 모듈(10)로부터 생성된 전력을 공급받아 충전되며, 케이스(20)에 포함된 발광 모듈에 전력을 공급하도록 방전되는 배터리를 적어도 둘 이상 포함하는 구성이다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the battery module 30 is charged with power generated from the power generation module 10, and is charged in the light emitting module included in the case 20, as the battery module 30 includes two batteries B1 and B2. At least two batteries are discharged to supply power to the configuration.

본 발명에서 발광 모듈(21)은 가로등을 의미하는 것으로, LED 발광 모듈이 대표적인 예로 포함될 수 있다. 발광 모듈(21)은 후술하는 전력 공급 모듈(60)에 의하여 제공되는 전력을 공급받아 구동되면서 빛을 조사하게 되며, 이로써 가로등의 기능을 수행하게 된다. In the present invention, the light emitting module 21 means a street lamp, and the LED light emitting module may be included as a representative example. The light emitting module 21 is irradiated with light while being driven by being supplied with power provided by the power supply module 60 to be described later, thereby performing the function of a street lamp.

본 발명에서 발광 모듈(21)은 칩 스케일 패키지(CSP, Ship Scale Package) 타입으로 구성될 수 있다. CSP 패키지는 단일 칩 패키지(single chip package)의 발전에 있어 최근 매우 주목 받는 패키지로서 반도체/패키지 면적비가 80% 이상인 단일 칩 패키지를 의미하는 것으로, 플립칩 기술의 장점인 칩 크기 패키지, 고 전기적 성능, 격자형 I/O 배열, 직접적인 열 방출 특성과 기존 표면실장기술(Surface Mounting Technology(SMT))의 장점인 새로운 투자 없이 기존 SMT 장비를 활용 가능하며, 검사 가능, 수리 가능 등의 장점을 갖는 기술이다.In the present invention, the light emitting module 21 may be configured as a chip scale package (CSP) type. The CSP package is a package that has recently attracted much attention in the development of a single chip package, which means a single chip package having a semiconductor / package area ratio of 80% or more, and the chip size package and high electrical performance which are advantages of flip chip technology. Lattice I / O arrangement, direct heat dissipation and existing SMT equipment can be utilized without new investment, which is an advantage of existing Surface Mounting Technology (SMT). to be.

배터리 모듈(30)은 상술한 바와 같이 둘 이상의 배터리(B1, B2)를 포함하도록 구성되어, 어느 하나가 메인 배터리로 기능 시 나머지 배터리는 서브 배터리로 기능하도록 하여, 충방전이 제어되는 것을 특징으로 한다. 이러한 배터리에 대한 충방전에 대해서는 후술하기로 한다.The battery module 30 is configured to include two or more batteries B1 and B2 as described above, so that when one of them functions as a main battery, the remaining battery functions as a sub battery, thereby controlling charge and discharge. do. Charge and discharge of such a battery will be described later.

배터리 모듈(30)을 구성하는 배터리는 다양한 종류가 사용될 수 있다. 예를 들어 인산철배터리나 기타 솔라셀을 이용한 발전 시스템 전용 배터리 등, 본 발명의 기능 수행을 위해서 사용될 수 있는 모든 종류의 배터리가 사용될 수 있다.The battery constituting the battery module 30 may be used in various kinds. For example, all kinds of batteries that can be used to perform the functions of the present invention, such as a battery for power generation systems using iron phosphate batteries or other solar cells, can be used.

한편 배터리 모니터링 모듈(50)은 상기의 배터리 모듈(30)에 포함된 각 배터리(B1, B2)의 충전 상태를 센싱하는 기능을 수행한다. 이때 배터리 모니터링 모듈(50)은 배터리의 SOC(State Of Charge)를 분석하는 것이 바람직하다. 즉, SOC에 관련된 파라미터로서, 전압, 전류, 온도, 사용 연한 등 여러가지를 고려하여 배터리의 충전 상태를 센싱한다. Meanwhile, the battery monitoring module 50 senses the state of charge of each of the batteries B1 and B2 included in the battery module 30. In this case, the battery monitoring module 50 preferably analyzes a state of charge (SOC) of the battery. That is, as a parameter related to the SOC, the state of charge of the battery is sensed in consideration of various things such as voltage, current, temperature, and age of use.

그러나 SOC의 경우 각 배터리 업체마다 해당 업체의 기밀로서 관리되는 것이 대부분이며, 모든 파라미터를 고려하여 배터리의 충전 상태를 고려하는 것은 시스템의 복잡도를 증가시키게 된다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하고, 본 발명에서의 배터리의 충전 상태를 센싱하는 목적을 비교적 단순하고 저비용으로 달성하기 위해서, 배터리 모니터링 모듈(50)은 배터리의 충전 상태를 센싱 시, 배터리의 전력을 센싱하는 기능을 수행하게 된다. 배터리의 전력은 배터리의 전압과 전류를 곱한 값으로 산출될 수 있고, 특히 배터리는 직류 출력이 되기 때문에 산출이 비교적 단순하게 가능하다.However, in SOC, each battery company is managed as the confidentiality of each company, and considering the state of charge of the battery in consideration of all parameters increases the complexity of the system. In the present invention to solve this problem, and to achieve the purpose of sensing the state of charge of the battery in the present invention relatively simple and at a low cost, the battery monitoring module 50, when sensing the state of charge of the battery, Sensing function will be performed. The power of the battery can be calculated by multiplying the voltage and current of the battery, and in particular, since the battery is a DC output, the calculation is relatively simple.

한편, 전력 분배 모듈(40)은 배터리 모니터링 모듈(50)에 의하여 센싱된 각 배터리들의 충전상태에 따라서 배터리 모듈(30)에 포함된 배터리들 중 어느 하나에 발전 모듈(10)로부터 생성된 전력을 공급하도록 제어하는 기능을 수행한다. Meanwhile, the power distribution module 40 supplies power generated from the power generation module 10 to any one of the batteries included in the battery module 30 according to the state of charge of each battery sensed by the battery monitoring module 50. It performs the function of controlling to supply.

한편 발전 모듈(10)에 의하여 생성되는 전압은 보통 단위 솔라셀이 6열 12행으로 구성되는 상술한 재질의 솔라셀 모듈(110)에 있어서 모든 열이 직렬로 구성될 시 최대 18V가 된다. 즉 1개 열의 경우 3V가 최대 전압이 되는 것이다. 이를 이용하여 기존의 상술한 6열 12행 솔라셀 모듈(110)이 적용되는 발전 시스템에 있어서 배터리는 충전 전압이 18V로 설정되도록 그 스펙이 결정될 수 있다.On the other hand, the voltage generated by the power generation module 10 is a maximum of 18V when all the columns are configured in series in the solar cell module 110 of the above-described material in which the unit solar cells are usually composed of 6 columns and 12 rows. In other words, for one column, 3V is the maximum voltage. In the power generation system to which the aforementioned six-column 12-row solar module 110 is applied, the specification of the battery may be determined such that the charging voltage is set to 18V.

그러나 본 발명에서는 배터리 모듈(30)을 구성하는 각 배터리(B1, B2)를 병렬로 연결하는 동시에 배터리의 충전 전압이 3.7V-100w인 배터리로 구성되도록 하고, 이후의 전력 공급 모듈(60)에서 교류 전원으로 변환하는 동시에 전압 상승 및 주파수 변조를 통해 전압을 상승시켜 발광 모듈(21)에 공급하도록 하여 발광 모듈(21)이 정격에서 구동되도록 할 수 있다.However, in the present invention, while connecting the batteries (B1, B2) constituting the battery module 30 in parallel and at the same time to be composed of a battery having a charging voltage of 3.7V-100w, in the power supply module 60 thereafter The light emitting module 21 may be driven at the rated voltage by supplying the light to the light emitting module 21 by converting it into AC power and increasing the voltage through voltage raising and frequency modulation.

이러한 구성에 있어서는 솔라셀 모듈(110)이 직렬로 연결되어 충전 전압을 18V로 설정하게 되면, 배터리에 대한 충전이 충분히 이루어질 수는 있으나, 날씨가 흐려지거나 일출 또는 일몰에 가까워지는 시간이 되는 등 광량이 충분치 않은 경우 발전이 제대로 되지 않아 배터리에 대한 충전 시간이 확보되지 않는 문제점이 있다.In such a configuration, when the solar cell module 110 is connected in series to set the charging voltage to 18 V, the battery may be sufficiently charged, but the amount of light may be cloudy or the time is approaching sunrise or sunset. If this is not enough, there is a problem that the charging time for the battery is not secured due to poor power generation.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에서는, 도 2와 같이 솔라셀이 구성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 발전 모듈(10)에 포함된 솔라셀 모듈(110)은 복수의 솔라셀이 m열 x n행으로 구성되는 경우, 1부터 n행의 솔라셀은 서로 직렬로 연결되어 솔라셀 행을 구성하고, 1열부터 m/2열까지의 솔라셀 행은 서로 병렬로 연결되며, m.2+1열부터 m열까지의 솔라셀 행은 서로 병렬로 연결되어 2 개의 솔라셀 그룹(111, 112)으로 구분되고, 2개의 솔라셀 그룹(111, 112)은 서로 직렬 연결되도록 구성될 수 있다.In order to solve this problem, in the present invention, the solar cell can be configured as shown in FIG. Referring to FIG. 2, in the solar cell module 110 included in the power generation module 10, when a plurality of solar cells are configured by m columns xn rows, the cells of 1 to n rows are connected in series to each other. The rows of cells from column 1 to m / 2 are connected in parallel with each other, and the rows of cells from column m.2 + 1 to m are connected in parallel to each other so that two cell groups ( 111, 112, and the two solar cell groups 111, 112 may be configured to be connected in series with each other.

즉 상기의 예에서, 6열 12행으로 구성되는 솔라셀 모듈(110)에 있어서 제1 그룹(111, 112) 각각에 속한 12행의 솔라셀은 직렬로 연결되어 솔라셀 행을 구성하고, 각 솔라셀 행의 3개열씩은 병렬로 연결되도록 구성될 수 있다.That is, in the above example, in the solar cell module 110 having six columns and twelve rows, twelve rows of cells belonging to each of the first groups 111 and 112 are connected in series to form solar cells. Each of the three columns of the cell row may be configured to be connected in parallel.

이때 예를 들어 3.7V 인산철이나 LTO(리튬티타늄) 배터리로 구성되면, 결국 2개열씩 직렬로 연결되는 것과 같은 구조가 되기 때문에 약 6V의 충분한 전압이 지속적으로 제공될 수 있고, 이에 의하여 흐린 날씨에도 배터리에 대한 충전이 가능해지는 동시에, 12시부터 4시 등 최대 광량이 확보되는 시간 이외에 일출과 일몰에 가까운 시간까지 배터리의 충전이 가능해져, 가로등에 최적화된 배터리의 충방전 시스템을 구축할 수 있는 장점이 있다.At this time, for example, if it is composed of 3.7V iron phosphate or LTO (lithium titanium) battery, since it is a structure that is connected in series of two rows in series, sufficient voltage of about 6V can be continuously provided, thereby overcast weather At the same time, the battery can be charged, and the battery can be charged until sunrise and sunset, in addition to the time when the maximum amount of light is secured, such as 12 to 4 o'clock. There is an advantage.

다시 전력 분배 모듈(40)에 대한 설명으로 돌아와서, 전력 분배 모듈(40)은 상술한 환경에 있어서 복수의 배터리가 최적의 충방전 효율을 갖는 범위를 유지하도록 발전 모듈(10)에서 생성된 전력을 어느 한 배터리를 선택하여 제공하는 기능을 수행하게 된다. Returning to the description of the power distribution module 40 again, the power distribution module 40 uses the power generated by the power generation module 10 to maintain a range in which the plurality of batteries have an optimum charge and discharge efficiency in the above-described environment. The battery selects and provides a battery.

이를 위해 전력 분배 모듈(40)은 각 배터리(B1, B2)와 발전 모듈(10)의 연결을 선택적으로 구현하기 위한 릴레이 회로 및 릴레이 회로의 구동을 제어하여 발전 모듈(10)과 어느 한 배터리의 연결을 제어하는 구동 제어부를 포함하는 일종의 마이컴으로 구현될 수 있다.To this end, the power distribution module 40 controls the operation of the relay circuit and the relay circuit for selectively implementing the connection of each battery B1 and B2 and the power generation module 10 to control the power generation module 10 and one battery. It can be implemented as a kind of microcomputer including a drive control unit for controlling the connection.

구체적으로, 전력 분배 모듈(40)은 도 3을 참조하면, 배터리 모니터링 모듈(50)에 의하여 측정된 각 배터리(B1, B2)의 충전 전력이 배터리의 완충시의 전력에 대하여 기설정된 최대 비율 내지 최소 비율의 범위에 존재하도록 배터리에 대한 전력 공급을 동적 제어한다.Specifically, referring to FIG. 3, in the power distribution module 40, the charging power of each of the batteries B1 and B2 measured by the battery monitoring module 50 is equal to or greater than a preset maximum ratio with respect to the power when the battery is fully charged. Dynamically control the power supply to the battery to be in the range of the minimum ratio.

이때 도 3에 도시된 바와 같이 각 배터리(B1, B2)의 충전 전력에 있어서 충방전 효율이 최대가 되는 상태는, 배터리의 완충시의 전력에 대해서 최대 비율이 약 80%, 최소 비율이 약 40%로 설정될 수 있고, 해당 범위에 존재 시 배터리의 충방전 효과가 최대가 될 수 있다. In this case, as shown in FIG. 3, the charging and discharging efficiency of the batteries B1 and B2 is maximized in the charging and discharging efficiency. The maximum ratio is about 80% and the minimum ratio is about 40 to the power when the battery is fully charged. It may be set to%, and the charge and discharge effect of the battery can be maximized when present in the range.

즉, 완충 시 공급할 수 있는 배터리의 전력을 100이라 할 때, 현재 배터리의 공급 가능한 전력이 40% 내지 80% 범위에 있을 때 배터리에 공급되는 전력 대비 충전량, 즉 충전효율이 최대이 되고, 배터리로부터 방전되는 전력 대비 배터리로부터 공급되는 전력량, 즉 방전효율이 최대가 되는 것이다.That is, when the power of the battery that can be supplied when fully charged is 100, the amount of charge that is supplied to the battery, that is, the charging efficiency is maximized when the currently available power of the battery is in the range of 40% to 80%, and is discharged from the battery. The amount of power supplied from the battery, that is, the discharge efficiency is maximized.

이를 위해서 상술한 바와 같이 전력 분배 모듈(40)은 배터리 모니터링 모듈(50)에서 상술한 기능 수행을 통해 측정된 배터리의 전력량에 대한 측정 값을 수신하고, 이를 이용하여 상술한 범위 내로 배터리의 충전량이 유지되도록 하는 것이다.To this end, as described above, the power distribution module 40 receives a measurement value for the amount of power of the battery measured by performing the above-described function in the battery monitoring module 50, and by using this, the amount of charge of the battery within the above-described range is used. To be maintained.

예를 들어, 일 배터리의 충전 전력이 상술한 최대 비율로 측정되는 경우 충전 전력이 가장 낮은 배터리에 전력을 우선적으로 공급하도록 제어하고, 배터리의 충전 전력이 최소 비율보다 적은 배터리가 감지되는 경우, 최소 비율과의 오차가 큰 순서로 배터리에 우선적으로 전력을 공급하도록 제어하는 것이 바람직하다.For example, when the charging power of one battery is measured at the maximum ratio described above, the control is performed to supply power to the battery with the lowest charging power first, and when the battery with the charging power less than the minimum ratio is detected, the minimum It is preferable to control so as to preferentially supply power to the battery in the order of a large error from the ratio.

이때 우선적으로 공급하는 것은, 전력을 최우선으로 공급하는 도중 충전 전력의 비교 결과가 변동되는 즉시, 릴레이 회로를 제어하여 다른 배터리, 즉 비교 결과가 변동되는 즉시 최우선의 우선 순위를 갖는 배터리로 전력을 공급하도록 제어하는 흐름을 의미한다.At this time, the priority supply is to supply power to another battery, that is, the battery having the highest priority as soon as the comparison result is changed as soon as the comparison result of the charging power is changed while the power is supplied first. Means the flow to control.

한편 전력 공급 모듈(60)은 배터리 모니터링 모듈(50)에 의하여 센싱된 각 배터리(B1, B2)들의 충전상태에 따라서 배터리 모듈(30)에 포함된 배터리들 중 어느 하나로부터 발광 모듈(21)에 전력을 공급하도록 제어하는 기능을 수행한다.Meanwhile, the power supply module 60 is connected to the light emitting module 21 from any one of the batteries included in the battery module 30 according to the state of charge of each of the batteries B1 and B2 sensed by the battery monitoring module 50. It performs the function of controlling to supply power.

전력 공급 모듈(60)은 전력 분배 모듈(40)과 유사한 기능을 수행하기 때문에, 그 구조 역시 유사하게 구성될 수 있다. 즉 Since the power supply module 60 performs a function similar to that of the power distribution module 40, the structure may be similarly configured. In other words

즉, 전력 분배 모듈(40)과 마찬가지로, 배터리 모니터링 모듈(50)에 의하여 측정된 각 배터리(B1, B2)의 충전 전력이 배터리의 완충시의 전력에 대하여 기설정된 최대 비율 내지 최소 비율의 범위에 존재하도록 배터리로부터의 전력 공급, 즉 배터리의 방전을 제어하는 것이다. That is, similarly to the power distribution module 40, the charging power of each of the batteries B1 and B2 measured by the battery monitoring module 50 is in a range of a predetermined maximum to minimum ratio with respect to the power when the battery is fully charged. To control the power supply from the battery, i.e. the discharge of the battery, to be present.

이러한 흐름에 있어서 전력 공급 모듈(60)은 전력 분배 모듈(40)과 유사한 흐름으로 각 배터리(B1, B2)와 발광 모듈(21)의 연결을 선택적으로 구현하기 위한 릴레이 회로 및 릴레이 회로의 구동을 제어하여 발광 모듈(21)과 어느 한 배터리의 연결을 제어하는 구동 제어부를 포함하는 일종의 마이컴으로 구현될 수 있다.In this flow, the power supply module 60 is similar to the power distribution module 40 in order to selectively drive the relay circuits and the relay circuits to selectively implement the connection of the respective batteries B1 and B2 to the light emitting module 21. It may be implemented as a kind of microcomputer including a drive controller for controlling the connection of the light emitting module 21 and any one battery.

한편 전력 공급 모듈(60)은 가로등, 즉 발광 모듈(21)에 대한 전력 공급을 제어하게 된다. 이때 상술한 바와 같이 가로등의 특성상, 가로등의 발광 모듈(21)에는 기설정된 가로등 구동 시간 및 가로등 구동 시간 별 조도 값이 설정될 수 있다. 즉, 가로등은 주로 야간에 길을 밝히기 위해서 구동되므로 설치된 장소의 위/경도 및 날짜 등에 따라서 구동 시간이 세팅될 수 있다. 또한, 외광의 조도 및 시간 등에 따라서 가로등의 밝기 역시 세팅될 수 있다.Meanwhile, the power supply module 60 controls the power supply to the street light, that is, the light emitting module 21. At this time, as described above, the light emitting module 21 of the street light may have a predetermined street light driving time and illuminance value for each street light driving time. That is, since the street light is mainly driven to illuminate the road at night, the driving time may be set according to the latitude / longitude and date of the installed place. In addition, the brightness of the street lamp may also be set according to the illumination intensity and time of external light.

이에 따라서 전력 공급 모듈(60)은 상기의 각 조건에 따라서 설정된 전력값으로 동적으로 배터리로부터 발광 모듈(21)에 전력을 공급하도록 제어하되, 상술한 전력 분배 모듈(40)과 유사하게 배터리 모니터링 모듈(50)에 의하여 측정된 각 배터리(B1, B2)의 충전 전력이 배터리의 완충시의 전력에 대하여 기설정된 최대 비율 내지 최소 비율의 범위에 존재하도록 배터리로부터 발광 모듈(21)에 대한 전력 공급을 동적 제어한다. 상기의 예에 있어서 최대 비율 및 최소 비율은 전력 분배 모듈(40)에서 언급된 수치와 동일한 예가 적용됨이 바람직할 것이다.Accordingly, the power supply module 60 controls to supply power to the light emitting module 21 dynamically from the battery at a power value set according to the above conditions, but similarly to the power distribution module 40 described above, the battery monitoring module The power supply to the light emitting module 21 is supplied from the battery such that the charging power of each of the batteries B1 and B2 measured by the 50 is in a range of a predetermined maximum to minimum ratio with respect to the power when the battery is fully charged. Dynamic control. In the above example, it is preferable that the maximum ratio and the minimum ratio be the same as the numerical values mentioned in the power distribution module 40.

전력 분배 모듈(40)과 유사하게, 예를 들어 일 배터리의 충전 전력이 최소 비율보다 적은 배터리가 감지되는 경우, 일 배터리를 제외한 다른 배터리로부터 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하고, 모든 배터리의 충전 전력이 최소 비율보다 적은 것으로 감지되는 경우, 최소 비율과의 오차가 가장 적은 배터리, 즉 충전량이 가장 높은 배터리로부터 발광 모듈(21)에 전력을 공급하도록 제어하는 것이 바람직하다.Similar to the power distribution module 40, for example, when a battery in which the charging power of one battery is less than the minimum ratio is detected, the controller controls to supply power to the light emitting module from another battery except the one battery, and charge of all the batteries. When the power is detected to be less than the minimum ratio, it is preferable to control to supply power to the light emitting module 21 from the battery having the smallest error with the minimum ratio, that is, the battery having the highest charge amount.

상술한 예에서 전력 분배 모듈(40)과 전력 공급 모듈(60)에 있어서의 선택된 배터리는 상술한 메인 배터리가 되는 것으로 이해될 수 있으며, 그 외의 배터리는 서브 배터리가 되는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 도면의 예에서는 상술한 바와 같이 배터리 모듈(30)에 포함된 배터리가 2개로 구성되어 있으나, 2개 이상으로 구성될 수 있을 것이다.In the above example, the selected battery in the power distribution module 40 and the power supply module 60 may be understood to be the above-described main battery, and other batteries may be understood to be sub-batteries. In the example of the drawings of the present invention, as described above, the battery included in the battery module 30 is composed of two, but may be composed of two or more.

한편 전력 공급 모듈(60)은 상술한 바와 같이 배터리로부터 공급되는 전력을 발광 모듈(21)에 공급하여 발광 모듈(21)이 구동하도록 하는 기능을 수행한다. 이를 위해서, 전력 공급 모듈(60)은 적어도 배터리의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 컨버터(61) 및 변환된 교류 전원의 주파수를 동적으로 변환하여, 발광 모듈(21)에 공급되는 전력이 배터리의 충전량에 따라서 감소되더라도, 발광 모듈(21)에 인가되는 전압이 적어도 발광 모듈(21)의 최소 구동 전압을 유지하도록 제어하는 주파수 변환 모듈(62)을 포함하는 것이 바람직하다.Meanwhile, as described above, the power supply module 60 supplies the power supplied from the battery to the light emitting module 21 to drive the light emitting module 21. To this end, the power supply module 60 dynamically converts at least the frequency of the converter 61 and the converted AC power to convert the DC power of the battery into AC power, so that the power supplied to the light emitting module 21 is Although reduced according to the charging amount, it is preferable to include the frequency conversion module 62 which controls the voltage applied to the light emitting module 21 to maintain at least the minimum driving voltage of the light emitting module 21.

이때 상술한 바와 같이 주파수 변환 모듈(62)은 실시간으로 변동되는 배터리의 방전 전력에 따라서 주파수를 동적으로 변환해야 하기 때문에 본 발명의 각 도면에는 도시되지 않았으나 배터리 모니터링 모듈(50)과 연결될 수 있다.In this case, the frequency conversion module 62 may be connected to the battery monitoring module 50 although not shown in each drawing of the present invention because the frequency conversion module 62 needs to convert the frequency dynamically according to the discharge power of the battery that is changed in real time.

한편, 본 발명에서는 가로등의 특성 상 솔라셀 모듈(110)이 외부에 노출되며, 이에 따라서 솔라셀 모듈(110)의 표면에 이물질이 부착될 수 있다. 이 경우 솔라셀 모듈(110)에 조사되는 광량에 영향을 미치게 되어 발전 효율이 감소될 수 있다. 본 발명에서는 상술한 발전 효율의 감소를 최소화하기 위해, 도 5와 같은 세척 모듈이 시스템에 포함될 수 있다 세척 모듈은 지지대(113)와 세척부재(114)를 포함한다. Meanwhile, in the present invention, the solar cell module 110 is exposed to the outside due to the characteristics of the street lamp, and thus foreign matter may be attached to the surface of the solar cell module 110. In this case, the amount of light irradiated to the solar cell module 110 may be affected, thereby reducing power generation efficiency. In the present invention, in order to minimize the reduction in power generation efficiency described above, a cleaning module as shown in FIG. 5 may be included in the system. The cleaning module includes a support 113 and a cleaning member 114.

지지대(113)는 케이스(20)의 상부에 고정 설치된 소형 기둥 형태로서 세척부재(114)의 각 단측에 한쌍을 이루어 설치될 수 있다. 또는 케이스(20)의 상부에 하나의 기둥이 설치되고 솔라셀 모듈(110)에 인접한 영역에서 두 개의 살로 분기 연장 형성되는 구조를 가질 수 있다.Support 113 may be installed in pairs on each end side of the cleaning member 114 in the form of a small column fixed to the upper portion of the case 20. Alternatively, one pillar may be installed at an upper portion of the case 20, and may have a structure in which two pillars extend in a region adjacent to the solar cell module 110.

한편 세척부재(114)는 지지대(113)에 연결되며, 적어도 일측이 솔라셀 모듈(110)의 상부, 즉 태양광에 노출되는 표면에 밀착되는 밀착부를 형성하도록 구성되는 요소이다. 이때 밀착부는 도 5에 도시된 바와 같이 세척부재(114)의 형태 중 솔라셀 모듈(110)이 상부 표면에 대응되는 영역을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.On the other hand, the cleaning member 114 is connected to the support 113, the at least one side is an element configured to form a close contact with the top of the solar cell module 110, that is in close contact with the surface exposed to sunlight. In this case, as shown in FIG. 5, the adhesion part may be understood to mean a region in which the solar cell module 110 corresponds to the upper surface of the cleaning member 114.

이러한 세척 모듈의 구성에 의하면, 솔라셀 모듈(110)이 케이스(20)와 상술한 D1 방향으로 상대 회동함에 따라, 지지대(113)와 세척부재(114)가 솔라셀 모듈(110)과 상대 이동됨으로써, 세척부재(114)와 솔라셀 모듈(110)의 접촉 이동에 의해 솔라셀 모듈(110)에 접촉된 이물질을 제거하도록 기능한다.According to the configuration of the cleaning module, as the solar cell module 110 rotates relative to the case 20 and the above-described D1 direction, the support 113 and the cleaning member 114 move relative to the solar cell module 110. As a result, the cleaning member 114 and the solar cell module 110 function to remove foreign substances in contact with the solar cell module 110 by contact movement.

이를 통해 솔라셀 모듈(110)이 태양광의 수집 효율을 증가시키기 위해서 상술한 바와 같이 케이스(20)와 상대 이동되는 특성을 솔라셀 모듈(110)의 표면 세척 기능을 구현할 수 있어, 매우 저렴한 비용으로 솔라셀 모듈(110)의 유지 보수력을 크게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.As a result, the solar cell module 110 can implement the surface cleaning function of the solar cell module 110 in a manner of moving relative to the case 20 as described above in order to increase the collection efficiency of solar light. There is an effect that can significantly increase the maintenance force of the solar cell module (110).

한편, 상술한 바와 같이 솔라셀 모듈(110)은 고정된 케이스(20)와 상대 회동되도록 구성되어 일 시점에서 태양광 수집 효율이 최대가 될 수 있도록 태양의 방향에 따라서 이동될 수 있다.On the other hand, as described above, the solar cell module 110 is configured to rotate relative to the fixed case 20 and may be moved along the direction of the sun to maximize the solar collection efficiency at one point in time.

이를 위해서, 솔라셀 모듈(110)을 포함하는 발전 모듈(10)과 케이스(20)는 예를 들어 이중 액추에이터를 이용한 동적 태양광 패널 가로등을 구성할 수 있다. To this end, the power generation module 10 and the case 20 including the solar cell module 110 may configure a dynamic solar panel street light using, for example, a double actuator.

이러한 이중 액추에이터를 이용한 동적 태양광 패널 가로등은 구체적으로 상술한 바와 같이 발전 모듈와 동일한 하드웨어적 구성으로 이해될 수 있는 태양광 패널(100), 제1 액추에이터(200) 및 제1 힌지(201)를 포함하는 제1 구동 모듈, 제2 액추에이터(300) 및 제2 힌지(301)를 포함하는 제2 구동 모듈, 제어부, 케이스(400) 및 가로등(402)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상술한 바와 같이 태양광 패널(100)은 솔라셀 모듈(110)이 설치된 플레이트 형의 구성을 의미한다.The dynamic solar panel street light using the dual actuator includes a solar panel 100, a first actuator 200, and a first hinge 201, which can be understood in the same hardware configuration as the power generation module as described above. A second drive module including a first drive module, a second actuator 300 and a second hinge 301, a control unit, a case 400 and a street light 402 is characterized in that it comprises a. As described above, the solar panel 100 refers to a plate-type configuration in which the solar cell module 110 is installed.

태양광 패널(100)의 상부면은 상술한 바와 같이 솔라셀 모듈(110)이 설치되어 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 하부면의 일 영역에는 패널 연결부(101)가 돌출되어 있다. 패널 연결부(101)는 상부면의 태양광 패널(100)의 하중을 받치는 것으로, 패널 연결부(101)는 하부면의 일 영역에 고정되어 있을 수도 있으나, 도 6에 도시되었듯, 좌우로 이동 가능하여 태양광 패널(100)의 하중을 받치는 것 이외에도 태양광 패널(100)의 회동에 있어서 슬라이딩 레일(Sliding Rail) 등과 같은 방식을 차용하여 움직임을 보다 매끄럽게 할 수 있다.As described above, a solar cell module 110 is installed on the upper surface of the solar panel 100 to convert solar energy into electrical energy, and a panel connection portion 101 protrudes from one region of the lower surface. The panel connection portion 101 receives the load of the solar panel 100 on the upper surface, and the panel connection portion 101 may be fixed to one region of the lower surface, but as shown in FIG. In addition to supporting the load of the solar panel 100 by using a method such as a sliding rail (Sliding Rail) in the rotation of the solar panel 100 can be more smooth movement.

이러한 태양광 패널(100)의 하부면 일 단측의 일 영역에 일단이 회동 가능하도록 부착되고 타단이 하단의 가로등, 즉 발광 모듈(21)이 설치된 케이스(400)(도 1 내지 5의 케이스(20)와 동일한 구성을 의미한다.)의 일 측과 회동 가능하도록 부착되며, 전동식으로 이동 바가 제1 방향(D1)으로 직선 이동되도록 설치되는 제1 액추에이터(200), 패널 연결부(101)와 케이스(400) 사이에 부착되되, 제1 방향(D1)과 평행한 방향으로 회동 가능하도록 설치된 제1 힌지(201)를 포함하여, 제1 액추에이터(200)의 이동 바의 제1 방향(D1) 직선 이동과 제1 힌지(201)의 회동에 의하여 제1 액추에이터(200)의 구동에 따라서 태양광 패널(100)이 케이스(400)에 대해서 제1 방향(D1)과 평행한 방향으로 회동하도록 하는 제1 구동 모듈이 있다.The case 400 (the case 20 of FIGS. 1 to 5), in which one end is rotatably attached to one region of one end of the lower surface of the solar panel 100, and the other end is provided with a street light at the lower end, that is, the light emitting module 21. The first actuator 200, the panel connecting portion 101 and the case (attached to the one side of the) and rotatably mounted so that the movement bar is linearly moved in the first direction (D1). A first hinge D1 linearly moved between the moving bars of the first actuator 200, including a first hinge 201 attached between the two ends 400, the first hinge 201 installed to be rotatable in a direction parallel to the first direction D1. And the first panel to rotate the solar panel 100 in a direction parallel to the first direction D1 with respect to the case 400 in accordance with the driving of the first actuator 200 by the rotation of the first hinge 201. There is a drive module.

상술한 태양광 패널(100)을 회동함에 있어 사용되는 액추에이터는 전기나 유압, 압축 공기 등을 이용하여 시스템을 움직이거나 제어하는 데 쓰이는 기계 장치이다. 본 발명에서는 특히, 전동식의 액추에이터를 사용하는 것으로, 이는 유압펌프에 의하여 공급된 작동유의 압력에너지를 기계적인 일로 변환하는 장치이다. 작동유로는 석유계를 사용할 수 있고, 이러한 유압을 사용하게 됨으로써, 종래의 모터와 비교하여 더 낮은 비용으로 입력에 대한 출력의 응답이 빠르고, 제어가 간단하며, 속도를 자유롭게 변속이 가능할 뿐만이 아니라 원격 조작 또는 수동 및 자동 조작이 가능하다는 장점을 가진다.The actuator used to rotate the solar panel 100 described above is a mechanical device used to move or control the system using electricity, hydraulic pressure, compressed air, or the like. In the present invention, in particular, an electric actuator is used, which is a device for converting the pressure energy of the hydraulic oil supplied by the hydraulic pump into mechanical work. The hydraulic fluid can be used as a petroleum-based oil, and the use of this hydraulic pressure makes the response of the output to the input quicker, simpler to control, and freely variable in speed at a lower cost than conventional motors. It has the advantage that it can be operated or manual and automatic operation.

특히, 본 발명에서는 2개의 전동식 액추에이터를 사용하여 태양광 패널의 움직임을 세밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 비용이 저렴한 액추에이터를 활용한 일체형 구조이므로 제작 시 초기 비용 및 유지 또는 보수에서도 그 비용을 절감할 수 있어, 종래의 전력을 이용한 가로등뿐만 아니라 모터 등을 이용한 태양광 가로등과 비교하여서도 크게 절감된 비용으로 태양광 패널을 제작할 수 있는 효과가 있다.In particular, the present invention not only can control the movement of the solar panel finely using two electric actuators, but also reduces the cost even at the initial cost and maintenance or maintenance during manufacturing because it is an integrated structure utilizing a low-cost actuator. The solar panel can be manufactured at a significantly reduced cost as compared to a solar street lamp using a motor as well as a street lamp using a conventional electric power.

작동 원리를 도 6을 통해 설명하자면, 도 6은 제1 방향(D1)과 평행한 방향으로 태양광 패널(100)이 회동하는 방식이 도시되어 있는 것으로, 도 1에서의 태양광 패널(100)의 하부면 일 단측의 일 영역에 일단이 부착된 제1 액추에이터(200)가 제1 방향(D1)으로 직선 이동하면서, 패널 연결부(101)와 연결이 된 제1 힌지(201)가 제1 액추에이터(200)의 이동에 대응하여 R1과 같이 회동하면서 도 2에 도시된 바와 같이, 태양광 패널(100) 역시 제1 방향(D1)과 평행한 방향으로 회동하게 되는 것이다.Referring to the operating principle of FIG. 6, FIG. 6 illustrates a manner in which the solar panel 100 rotates in a direction parallel to the first direction D1. The solar panel 100 of FIG. 1 is illustrated. While the first actuator 200, one end of which is attached to one region of one end side of the lower surface of the lower surface, moves linearly in the first direction D1, the first hinge 201 connected to the panel connection portion 101 is the first actuator. As shown in FIG. 2, the solar panel 100 also rotates in a direction parallel to the first direction D1 while rotating as R1 in response to the movement of 200.

상술한 바와 마찬가지로, 태양광 패널(100)의 하부면 일 단측의 일 영역에 일단이 회동 가능하도록 부착되고 타단이 하단의 가로등이 설치된 케이스(400)의 일 측과 회동 가능하도록 부착되며, 전동식으로 이동 바가 제2 방향(제1 방향과 직교되는 방향)으로 직선 이동되도록 설치되는 제2 액추에이터(300), 패널 연결부(101)와 케이스(400) 사이에 부착되되, 제2 방향과 평행한 방향으로 회동 가능하도록 설치된 제2 힌지(301)를 포함하여, 제2 액추에이터(300)의 이동 바의 제2 방향 직선 이동과 제2 힌지(301)의 회동에 의하여 제2 액추에이터(300)의 구동에 따라서 태양광 패널(100)이 케이스(400)에 대해서 제2 방향과 평행한 방향으로 회동하도록 하는 제2 구동 모듈이 있다.As described above, one end is rotatably attached to one region of one end side of the lower surface of the solar panel 100, and the other end is rotatably attached to one side of the case 400 in which the street lamp is installed at the lower end thereof. The second actuator 300, the panel connecting portion 101 and the case 400, which is installed so that the moving bar is moved in a straight line in the second direction (orthogonal to the first direction) is attached in a direction parallel to the second direction Including a second hinge 301 provided to be rotatable, in accordance with the linear movement of the second direction of the movement bar of the second actuator 300 and the rotation of the second hinge 301 according to the driving of the second actuator 300. There is a second driving module for rotating the solar panel 100 in a direction parallel to the second direction with respect to the case 400.

작동 원리를 도 6을 통해 다시 설명하자면, 도 6은 제2 방향과 평행한 방향으로 태양광 패널(100)이 회동하는 방식이 도시되어 있는 것으로, 도 3에서의 태양광 패널(100)의 하부면 일 단측의 일 영역에 일단이 부착된 제2 액추에이터(300)가 제2 방향으로 직선 이동하면서, 케이스(400)와 연결이 된 제2 힌지(301)가 제2 액추에이터(300)의 이동에 대응하여 R1 방향과 케이스(400)의 표면을 기준으로 직교되는 방향으로 회동하면서 도 4에 도시된 바와 같이, 태양광 패널(100) 역시 제2 방향과 평행한 방향으로 회동하게 되는 것으로 상술한 제1 구동 모듈에서의 구동 방식에 대응된다.Referring back to the operating principle of Figure 6, Figure 6 shows the way the solar panel 100 is rotated in a direction parallel to the second direction, the lower portion of the solar panel 100 in FIG. While the second actuator 300 having one end attached to one region on one side of the surface moves linearly in the second direction, the second hinge 301 connected to the case 400 moves to the movement of the second actuator 300. Correspondingly, as shown in FIG. 4, the solar panel 100 also rotates in a direction parallel to the second direction while rotating in a direction perpendicular to the R1 direction and the surface of the case 400. Corresponds to the drive method in the 1 drive module.

물론 상술하였듯, 패널 연결부(101)가 좌우로 움직임에 있어서도 제1 액추에이터(200) 또는 제2 액추에이터(300)가 상술한 회동 방식으로서 패널 연결부(101)의 이동에 대응되어 태양광 패널(100)을 회동할 수 있을 것이다.Of course, as described above, even when the panel connection portion 101 moves side to side, the solar panel 100 corresponds to the movement of the panel connection portion 101 by the first actuator 200 or the second actuator 300 as the above-described rotation method. ) Will be able to rotate.

또한 힌지를 사용함에 있어 제1 힌지(201)는 판 힌지로, 제2 힌지(301)는 핀 힌지로 구성될 수 있으며, 이외에도 제1 액추에이터(200) 및 제2 액추에이터(300)와 회동 가능한 다양한 힌지 또는 본 발명에서 사용 가능한 다른 기계 장치로도 대체할 수 있을 것이다. 또한 도 6에 도시된 바와 같이 제1 힌지(201)는 제2 힌지(301)의 상부에 위치되도록 구성됨으로써, 비교적 지지력이 약한 판 힌지가 비교적 지지력이 강한 핀 힌지 상부에 위치되도록 하여 이중 힌지를 하나의 지지구조를 통해 구현하는 데 있어서 지지 안정성을 크게 증가시킬 수 있다.In addition, in using the hinge, the first hinge 201 may be a plate hinge, and the second hinge 301 may be configured as a pin hinge. In addition, the first hinge 201 may be rotated with the first actuator 200 and the second actuator 300. It may be replaced by a hinge or other mechanical device usable in the present invention. In addition, as shown in FIG. 6, the first hinge 201 is configured to be positioned above the second hinge 301 so that the plate hinge having a relatively weak bearing force is positioned above the pin hinge having a relatively strong bearing force. In implementation through a single support structure can greatly increase the support stability.

이러한 제1 액추에이터(200)와 제2 액추에이터(300)의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는데, 제어부는 도면에 도시되지 않았으나, 케이스(400)에 내부에 포함되어 있는 것으로 생각할 수 있다.Although it includes a control unit for controlling the driving of the first actuator 200 and the second actuator 300, although the control unit is not shown in the figure, it can be considered to be included in the case 400.

이때 제어부는 상술한 전력 분배 모듈(40), 배터리 모니터링 모듈(50) 및 전력 공급 모듈(60)과 통합된 하나의 컴퓨팅 장치에서 구현될 수 있는데, 예를 들어 상술한 마이컴이 상술한 컴퓨팅 장치로 구현되어 있고, 상술한 구성들은 컴퓨팅 장치에 있어서 소프트웨어 또는 프로그램 적으로 구분 구현될 수 있다. 또는 상술한 모든 구성이 하나 이상의 컴퓨팅 장치(마이컴)를 포함하도록 독립적인 컴퓨팅 장치 또는 단말로 구현될 수 있다.In this case, the controller may be implemented in one computing device integrated with the power distribution module 40, the battery monitoring module 50, and the power supply module 60 described above. The above-described components may be implemented in software or programmatically in a computing device. Alternatively, all of the above-described components may be implemented as independent computing devices or terminals to include one or more computing devices (microcom).

또한, 케이스(400)에는 케이스(400) 하단의 일 영역으로부터 연장되어 가로등 폴대와 연결되는 원통형의 연결부재와 연결 방향 제어가 가능하도록 결합된 바디 연결부(401)가 포함되어 있다. 이러한 바디 연결부(401)를 통해 적어도 하나 이상의 본 발명인 이중 액추에이터를 이용한 동적 태양광 패널 가로등이 상술한 가로등 폴대의 서로 다른 영역과 연결될 수 있고, 가로등 폴대와 탈부착이 가능하여 필요시 가로등을 다른 폴대에도 결합하도록 할 수 있다.In addition, the case 400 includes a body connection part 401 coupled to the cylindrical connection member extending from a region at the bottom of the case 400 and connected to the street lamp pole so as to control the connection direction. Through such a body connecting portion 401, the dynamic solar panel street light using at least one or more present invention dual actuators can be connected to different areas of the above-described street lamp pole, and can be attached to and detached from the street lamp pole. Can be combined.

구체적으로, 상술한 구성으로 이루어진 이중 액추에이터를 이용한 동적 태양광 패널 가로등을 통해 전기 에너지를 생성하는 방법을 설명하자면, 먼저, 상술한 제어부가 제1 액추에이터(200) 및 제2 액추에이터(300)의 구동을 제어함에 있어, 태양광 패널(100)이 기 설정된 단위 시간마다 기 설정된 단위 각도 및 단위 방향으로 회동하도록 제어할 수 있다. 이는 태양의 이동성에 따라 태양광 패널(100)을 회동하여 최대한의 태양 에너지를 수용하여 전기 에너지를 최대한 생성하기 위함으로, 기 설정된 단위 시간에는 동절기 및 하절기와 같은 계절에 관한 요인을 더 고려하여 분기별로 단위 각도 및 방향을 서로 다르게 설정하도록 할 수 있다.In detail, a method of generating electrical energy through a dynamic solar panel street light using a double actuator having the above-described configuration will be described. First, the controller described above drives the first actuator 200 and the second actuator 300. In controlling the solar panel 100, the solar panel 100 may be controlled to rotate in a preset unit angle and unit direction every preset unit time. This is to rotate the photovoltaic panel 100 according to the mobility of the sun to receive the maximum solar energy to generate the maximum electrical energy, branching by considering more factors related to the season such as winter and summer at a predetermined unit time Each unit angle and direction may be set differently.

물론, 상술한 시간적 요인과 함께 설치된 장소의 위도 및 경도에 따라 태양광 패널(100)의 초기 설치 시 각도 및 방향이 서로 다르게 설정될 수 있다. 이는 낮의 길이가 계절에 따른 요인뿐만 아니라 위도 및 경도에 따라 달라질 수 있다는 지역적 요인을 함께 참조하여, 초기의 설정된 단위 각도 및 방향이 동일한 제품들을 각기 서로 다른 위도 및 경도에 위치한 장소에 설치할 경우, 서로 다른 낮의 길이를 갖기 때문에 수용하는 태양 에너지 또한 서로 다를 것이고, 이에 전기 에너지 생성에서의 효율이 서로 다를 수밖에 없을 것이다. 따라서, 위도와 경도의 값을 통해 단위 시간별로 태양광 패널(100)의 단위 각도 및 방향을 서로 다르게 설정해야 할 것이다. Of course, according to the latitude and longitude of the place installed with the above-described time factor, the angle and direction may be set differently at the time of initial installation of the solar panel 100. This is based on local factors in which day lengths can vary not only with seasonal factors but also with latitude and longitude, so that when products with the same initial unit angle and direction are installed at different latitudes and longitudes, Because they have different day lengths, the solar energy they receive will also be different, which in turn means different efficiencies in electrical energy generation. Therefore, the unit angle and direction of the solar panel 100 should be set differently for each unit time through the values of latitude and longitude.

이때 후술하는 바와 같이 제어부가 제1 구동 모듈과 제2 구동 모듈을 제어하는 데 있어서, 제어부에는 구동 시간이 정해져 있을 수 있다. 예를 들어 구동 시간은 각 날짜 및 위/경도 등에 따라서 각각 일출 시점으로부터 일몰 시점까지로 서로 다르게 설정될 수 있으며, 초기 설치 시의 각도 및 방향은 설치 시점에서의 각도 및 방향이 될 수 있다.In this case, as described below, the controller controls the first driving module and the second driving module, and the driving time may be determined by the controller. For example, the driving time may be set differently from sunrise time to sunset time according to each date and latitude / longitude, and the angle and direction at the time of initial installation may be the angle and direction at the time of installation.

이때 각 실시예에 따라서 해당 시점으로부터 후술하는 단위 시간(예를 들어 10분)마다 단위 각도 및 방향으로 구동 시간의 종점(예를 들어 일몰 시점)까지 작동하도록 한 뒤, 해당 시점에서의 각도 및 방향, 현재 날짜 및 위/경도를 바탕으로 일출 시의 각도 및 방향을 자동으로 산출하고, 일출 시의 각도 및 방향으로 이동한 후 구동을 최종적으로 완료하도록 하여, 다음 날의 일출 시점부터 일출 시의 각도 및 방향에 위치된 태양광 패널(100)을 다시 제1 구동 모듈 및 제2 구동 모듈을 통해 구동하면서 발전을 하도록 할 수 있다. In this case, according to each exemplary embodiment, the unit is operated to the end point of the driving time (for example, sunset time point) at a unit angle and direction every unit time (for example, 10 minutes) to be described later from the corresponding time point. , Automatically calculates the angle and direction at sunrise based on the current date and latitude / longitude, moves to the angle and direction at sunrise, and finally completes the operation. And the solar panel 100 positioned in the direction can be driven again while driving through the first drive module and the second drive module.

한편, 제어부는 태양광 패널(100)의 지면과의 높이값 또는 가로등(402)이 위치한 방향의 측정된 값을 더하여 태양광 패널(100)의 초기 설치 시 각도 및 방향을 자동으로 보정하도록 할 수 있다. 이는 상술한 위도 및 경도라는 지역적 요인에 더하여 같은 지역 혹은 같은 위치일 경우에도 태양의 고도, 또는 주변 환경 등에 따라 설치된 높이가 다를 경우에도 수용하는 태양 에너지가 서로 다를 수 있으므로, 낮은 위치에 설치된 경우라면 태양광 패널(100)이 위쪽 방향을 향하는 시간이 길어지도록 하는 방식으로 달리 설정할 수 있을 것이다. 추가적으로, 케이스(400)에 포함된 가로등(402) 또한 바디 연결부(401)를 통해 폴대(미도시)와 연결될 시, 폴대의 어느 일 영역에 연결되는지 또는 주변 환경을 함께 참조하여 빛을 비출 가로등(402)의 방향을 우선 설정하고, 설정된 가로등(402)의 방향에 따라 가로등(402)의 밝기의 정도를 조절하기 위해 필요한 만큼의 전기 에너지를 예측하여 예측된 전기 에너지를 충분히 생성할 수 있는 만큼의 태양 에너지를 수용하기 위해 태양광 패널(100)의 초기의 각도 및 방향을 보정하도록 할 수 있을 것이다.Meanwhile, the control unit may automatically correct the angle and direction at the time of initial installation of the solar panel 100 by adding the measured height value of the solar panel 100 with the ground or the direction in which the street light 402 is located. have. In addition to the above-mentioned local factors such as latitude and longitude, even in the same region or at the same location, even if the installed height is different depending on the altitude of the sun or the surrounding environment, the received solar energy may be different. The solar panel 100 may be set differently in such a manner that the time for the upward direction becomes longer. In addition, when the street lamp 402 included in the case 400 is also connected to a pole (not shown) through the body connection unit 401, the lamp is used to refer to which area of the pole or the surrounding environment to emit light. The direction of 402 is first set, and electric energy is estimated as much as necessary to adjust the degree of brightness of the street light 402 according to the set direction of the street light 402 to generate enough predicted electric energy. It may be to correct the initial angle and direction of the solar panel 100 to receive solar energy.

한편, 상술한 제어부를 통해 제1 액추에이터(200) 및 제2 액추에이터(300)를 구동함에 있어, 도면에는 도시되지 않았으나 케이스(400)의 일 영역 등에 단위 시간마다의 단위 각도 및 방향을 설정할 수 있도록 별도로 입력 단자가 부착되어 사용자가 입력 단자를 통해 설정을 달리 할 수 있고, 지면과 높이가 높은 곳에 태양광 패널(100)이 설치된 이후에도, 제어부와 유무선 네트워크를 통해 연결된 원격 단말을 통해서도 입력된 각도 및 방향을 이용하여 초기 설치 시 각도 및 방향을 설정하도록 할 수 있다. Meanwhile, in driving the first actuator 200 and the second actuator 300 through the above-described control unit, although not shown in the drawing, the unit angle and direction for each unit time can be set in one area of the case 400. The input terminal is attached separately so that the user can change the setting through the input terminal, and even after the solar panel 100 is installed at a high level with the ground, the angle inputted through the remote terminal connected through the control unit and the wired or wireless network and Orientation can be used to set the angle and orientation during initial installation.

물론, 유무선 네트워크를 이용함에 있어, 통신과 방송을 전선 없이 전자기 또는 음파를 이용하여 대기를 통해 신호를 송수신하는 무선 네트워크를 통하여 원격 단말을 조작하는 것이 케이블 등의 부가 비용을 절감할 수 있다는 점에서 장점을 가지나, 가로등이 외부에 설치되는 만큼 가로등이 설치된 환경 및 날씨 등에 따른 자연적 요소가 적용되므로, 유선 네트워크를 함께 이용하는 방식 등으로 전파방해를 포함하는 다양한 경우에 발생 가능한 사고를 방지하도록 할 수 있다.Of course, in the use of wired and wireless networks, it is possible to reduce the additional cost of cables and the like by operating a remote terminal through a wireless network that transmits and receives signals through the air using electromagnetic or sound waves without wires. Although it has advantages, natural elements according to the environment and weather where the street lamps are installed are applied as street lamps are installed outside, so that accidents that may occur in various cases including radio interference may be prevented by using a wired network together. .

이에, 제어부는 원격 단말을 통해 사용자가 입력한 각도 및 방향을 수신하여 태양광 패널(100)이 기 설정된 단위 시간마다 기 설정된 단위 각도 및 단위 방향으로 회동하도록 수동 제어할 수 있다.Accordingly, the controller may manually control the solar panel 100 to rotate in the preset unit angle and unit direction at every preset unit time by receiving the angle and direction input by the user through the remote terminal.

또한 상술한 수동 제어는 물론, 제어부는 일 시점에 태양광 패널(100)의 회동을 제어하면서 태양광 패널(100)을 통해 생성된 전력의 크기를 측정하고, 측정된 전력의 크기가 최대치인 태양광 패널(100)의 각도 및 방향을 일 시점의 태양광 패널(100)의 각도 및 방향으로 설정한 뒤, 태양광 패널(100)이 기 설정된 단위 시간마다 기 설정된 단위 각도 및 단위 방향으로 회동하도록 자동 제어가 가능하다.In addition to the above-described manual control, the control unit measures the magnitude of the power generated through the solar panel 100 while controlling the rotation of the solar panel 100 at a point in time, the solar power is the maximum magnitude of the measured power After setting the angle and direction of the solar panel 100 to the angle and the direction of the solar panel 100 at one time point, the solar panel 100 is rotated in a preset unit angle and unit direction every preset unit time. Automatic control is possible.

상술한 제어부가 태양광 패널(100)을 통해 생성된 전력의 크기를 측정함에 있어, 정확히는 전압을 측정하여 전기가 흐르는 정도를 측정할 수 있도록 하고, 측정된 값은 원격 단말의 출력 수단을 통해 사용자가 전압 또는 전력이 최대치인지 확인할 수 있도록 하고, 이와 동시에 전력이 최대치가 되는 태양광 패널(100)의 각도 및 방향을 동시에 확인하여 참고할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다. In the above-described control unit measuring the magnitude of power generated through the solar panel 100, it is possible to accurately measure the degree of electricity flow by measuring the voltage, and the measured value is a user through the output means of the remote terminal It may be desirable to be able to check whether the voltage or power is the maximum value, and at the same time to check and refer to the angle and direction of the solar panel 100 at which the power is the maximum value.

추가적으로, 제어부는 기 설정된 단위 시간마다 생성된 전기 에너지의 값에 대한 정보를 유무선 네트워크를 통하여 서버에 별도로 저장 또는 기록하여, 일 시점에 생성된 전기 에너지가 평균적으로 생성되는 전기 에너지보다 낮아질 경우, 원격 단말을 통하지 않더라도 제어부가 자동으로 단위 각도 및 방향을 다시 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.In addition, the controller separately stores or records information on the value of the electric energy generated every predetermined unit time in a server through a wired / wireless network, so that when the electric energy generated at one point becomes lower than the average generated electric energy, It would be desirable to allow the control unit to automatically reset the unit angle and direction even without passing through the terminal.

물론, 상술한 수동 및 자동 제어 상태를 사용자가 전환할 수 있도록 원격 단말의 입력 수단에 이러한 기능을 갖는 버튼 등을 포함하여 자동으로 제어부를 제어하다가 일부 값에 대해 사용자가 수동으로서도 다시 각도 및 방향을 재설정할 수 있도록 할 수 있다.Of course, the control unit is automatically controlled by including a button having such a function in the input means of the remote terminal so that the user can switch the above-described manual and automatic control states, and the user again manually adjusts the angle and direction for some values. Can be reset.

상술한 방식으로 사용자는 원격 단말을 통해 수동으로 조정하거나 자동으로 최대의 전력을 생산하는 단위 각도 및 방향을 탐색하여 설정함으로써 태양광 패널(100)을 제어하는 것을 통해, 가로등이 설치된 위치 및 다양한 기후 조건에서도 최대한의 태양 에너지를 수용하도록 하여 최대 전력을 생산할 수 있는 효과가 있다.In the above-described manner, the user controls the solar panel 100 by manually adjusting through the remote terminal or automatically searching for and setting the unit angle and direction to produce the maximum power, and the location of the street lamp and various climates. Even under conditions, it is possible to produce maximum power by accommodating maximum solar energy.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments have been described above with reference to the limited embodiments and drawings, those skilled in the art will understand that various modifications and variations are possible from the above description. The terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that a component without a particularly opposite description may be included, and thus, does not exclude other components, but excludes other components. It should be construed as more inclusive. In addition, the protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (7)

가로등의 발광 모듈이 설치된 케이스와 상대 회동 가능하도록 일체로 형성된 솔라셀 모듈과 상기 솔라셀 모듈로부터 수집된 태양광을 이용하여 전력을 생성하는 발전부를 포함하는 발전 모듈;
상기 발전 모듈로부터 생성된 전력을 공급받아 충전되며, 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 방전되는 배터리를 적어도 둘 이상 포함하는 배터리 모듈;
상기 배터리 모듈에 포함된 배터리의 충전 상태를 센싱하는 배터리 모니터링 모듈;
상기 배터리 모니터링 모듈에 의하여 센싱된 각 배터리들의 충전상태에 따라서 배터리 모듈에 포함된 배터리들 중 어느 하나에 상기 발전 모듈로부터 생성된 전력을 공급하도록 제어하는 전력 분배 모듈; 및
상기 배터리 모니터링 모듈에 의하여 센싱된 각 배터리들의 충전상태에 따라서 배터리 모듈에 포함된 배터리들 중 어느 하나로부터 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하는 전력 공급 모듈;을 포함하고,
상기 전력 공급 모듈은,
배터리의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 컨버터; 및
상기 변환된 교류 전원의 주파수를 변환하여, 상기 발광 모듈에 공급되는 전력이 배터리의 충전량에 따라서 감소되더라도, 발광 모듈에 인가되는 전압이 적어도 상기 발광 모듈의 최소 구동 전압을 유지하도록 제어하는 주파수 변환 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템.
A power generation module including a solar cell module integrally formed so as to be relatively rotatable with a case in which a light emitting module of a street lamp is installed and a power generation unit generating power by using solar light collected from the solar cell module;
A battery module charged with power generated from the power generation module and including at least two batteries which are discharged to supply power to the light emitting module;
A battery monitoring module configured to sense a charging state of a battery included in the battery module;
A power distribution module controlling to supply power generated from the power generation module to any one of the batteries included in the battery module according to the state of charge of each battery sensed by the battery monitoring module; And
And a power supply module configured to supply power to the light emitting module from any one of the batteries included in the battery module according to the state of charge of each battery sensed by the battery monitoring module.
The power supply module,
A converter for converting the DC power of the battery into AC power; And
A frequency conversion module that converts the frequency of the converted AC power so that the voltage applied to the light emitting module maintains at least the minimum driving voltage of the light emitting module even if the power supplied to the light emitting module is reduced according to the amount of charge of the battery. Power generation and power supply enhancement system of an integrated solar street light comprising a.
제1항에 있어서,
상기 발전 모듈은,
복수의 솔라셀이 m열 x n행으로 구성되는 경우, 1부터 n행의 솔라셀은 서로 직렬로 연결되어 솔라셀 행을 구성하고, 1열부터 m/2열까지의 솔라셀 행은 서로 병렬로 연결되며, m.2+1열부터 m열까지의 솔라셀 행은 서로 병렬로 연결되어 2 개의 솔라셀 그룹으로 구분되고, 2개의 솔라셀 그룹은 서로 직렬 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템.
The method of claim 1,
The power generation module,
When a plurality of cells is composed of m columns xn rows, the cells of rows 1 to n are connected in series to form a cell row, and the rows of cells from columns 1 to m / 2 are parallel to each other. Solar cells connected in parallel with each other and divided into two solar cell groups, and the two solar cell groups are configured to be connected in series with each other. Power generation and power supply improvement system of optical street lights.
제1항에 있어서,
상기 전력 분배 모듈은,
상기 배터리 모니터링 모듈에 의하여 측정된 각 배터리의 충전 전력이 배터리의 완충시의 전력에 대하여 기설정된 최대 비율 내지 최소 비율의 범위에 존재하도록 배터리에 대한 전력 공급을 동적 제어하되,
일 배터리의 충전 전력이 상기 최대 비율로 측정되는 경우 충전 전력이 가장 낮은 배터리에 전력을 공급하도록 제어하고,
배터리의 충전 전력이 상기 최소 비율보다 적은 배터리가 감지되는 경우, 상기 최소 비율과의 오차가 큰 순서로 배터리에 전력을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템.
The method of claim 1,
The power distribution module,
Dynamically controlling the power supply to the battery so that the charging power of each battery measured by the battery monitoring module is in a range of a predetermined maximum ratio or minimum ratio with respect to the power when the battery is fully charged,
When the charging power of one battery is measured at the maximum ratio, control to supply power to the battery with the lowest charging power,
When the battery charge power of the battery is less than the minimum ratio is detected, the generation and power supply enhancement system of the integrated solar street light, characterized in that the control to supply power to the battery in the order of the error with the minimum ratio is large.
제1항에 있어서,
상기 전력 공급 모듈은,
기설정된 가로등 구동 시간 및 가로등 구동 시간 별 조도 값에 따라서 설정된 전력값으로 상기 배터리로부터 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하되,
상기 배터리 모니터링 모듈에 의하여 측정된 각 배터리의 충전 전력이 배터리의 완충시의 전력에 대하여 기설정된 최대 비율 내지 최소 비율의 범위에 존재하도록 상기 배터리로부터 상기 발광 모듈에 대한 전력 공급을 동적 제어하되,
일 배터리의 충전 전력이 상기 최소 비율보다 적은 배터리가 감지되는 경우, 일 배터리를 제외한 다른 배터리로부터 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하고,
모든 배터리의 충전 전력이 상기 최소 비율보다 적은 것으로 감지되는 경우, 상기 최소 비율과의 오차가 가장 적은 배터리로부터 상기 발광 모듈에 전력을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템.
The method of claim 1,
The power supply module,
The controller is configured to supply power to the light emitting module from the battery at a predetermined power value according to a predetermined street light driving time and an illumination value for each street light driving time.
Dynamically controlling the power supply from the battery to the light emitting module so that the charging power of each battery measured by the battery monitoring module is in a range of a predetermined maximum to minimum ratio with respect to the power when the battery is fully charged,
If the battery is less than the minimum ratio of the charging power of the one battery is detected, and controls to supply power to the light emitting module from other batteries except one battery,
When it is detected that the charging power of all the batteries is less than the minimum ratio, the generation and power supply of the integrated solar street light, characterized in that the control to supply power to the light emitting module from the battery with the smallest error with the minimum ratio. Enhance system.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 케이스의 상부에 고정 설치된 지지대; 및
상기 지지대에 연결되며, 적어도 일측이 상기 솔라셀 모듈의 상부에 밀착되는 밀착부를 형성하도록 구성된 세척부재;를 포함하여,
상기 솔라셀 모듈이 상기 케이스와 상대 회동함에 따라, 상기 지지대와 상기 세척부재가 상기 솔라셀 모듈과 상대 이동됨으로써, 상기 세척부재와 상기 솔라셀 모듈의 접촉 이동에 의해 상기 솔라셀 모듈에 접촉된 이물질을 제거하도록 하는 세척 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템.
The method of claim 1,
A support fixed to an upper portion of the case; And
And a cleaning member connected to the support, the at least one side configured to form a close contact with the top of the solar cell module.
As the solar cell module rotates relative to the case, the support and the cleaning member are moved relative to the solar cell module, whereby the foreign matter contacted with the solar cell module by the contact movement between the washing member and the solar cell module. Power generation and power supply enhancement system of an integrated solar street light further comprising a; cleaning module to remove the.
제1항에 있어서,
상기 솔라셀 모듈은 플레이트형의 태양광 패널에 설치되어 있으며, 상기 태양광 패널의 상부면은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 하부면의 일 영역에는 패널 연결부가 돌출되어 있고,
상기 태양광 패널의 하부면 일 단측의 일 영역에 일단이 회동 가능하도록 부착되고, 상기 케이스의 일 측과 회동 가능하도록 부착되며, 전동식으로 이동 바가 제1 방향으로 직선 이동되도록 설치되는 제1 액추에이터, 상기 패널 연결부와 상기 케이스 사이에 부착되되, 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 회동 가능하도록 설치된 제1 힌지를 포함하여, 상기 제1 액추에이터의 이동 바의 제1 방향 직선 이동과 상기 제1 힌지의 회동에 의하여 상기 제1 액추에이터의 구동에 따라서 상기 태양광 패널이 상기 케이스에 대해서 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 회동하도록 하는 제1 구동 모듈;
상기 태양광 패널의 하부면 일 단측의 일 영역에 일단이 회동 가능하도록 부착되고 타단이 하단의 상기 케이스의 일 측과 회동 가능하도록 부착되며, 전동식으로 이동 바가 제2 방향으로 직선 이동되도록 설치되는 제2 액추에이터, 상기 패널 연결부와 상기 케이스 사이에 부착되되, 상기 제2 방향과 평행한 방향으로 회동 가능하도록 설치된 제2 힌지를 포함하여, 상기 제2 액추에이터의 이동 바의 제2 방향 직선 이동과 상기 제2 힌지의 회동에 의하여 상기 제2 액추에이터의 구동에 따라서 상기 태양광 패널이 상기 케이스에 대해서 상기 제2 방향과 평행한 방향으로 회동하도록 하는 제2 구동 모듈; 및
상기 제1 액추에이터와 상기 제2 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 태양광 가로등의 발전 및 전력 공급 향상 시스템.
The method of claim 1,
The solar cell module is installed in a plate-shaped solar panel, the upper surface of the solar panel converts the solar energy into electrical energy, a panel connection portion protrudes in one region of the lower surface,
A first actuator, one end of which is rotatably attached to one region of one end of the lower surface of the solar panel, rotatably attached to one side of the case, and electrically installed to move the movement bar linearly in a first direction, A first hinge attached between the panel connection part and the case and installed to be rotatable in a direction parallel to the first direction, the linear movement of the first direction of the movement bar of the first actuator and the first hinge A first driving module configured to rotate the solar panel in a direction parallel to the first direction with respect to the case according to the driving of the first actuator by rotation;
One end of which is rotatably attached to one region of one end of the lower surface of the solar panel and the other end of which is rotatably attached to one side of the case at a lower end thereof, and wherein the movement bar is electrically installed to move linearly in a second direction. A second actuator, a second hinge attached between the panel connection part and the case, and installed to be rotatable in a direction parallel to the second direction, the linear movement of the second actuator in the movement bar of the second actuator and the first A second driving module configured to rotate the solar panel in a direction parallel to the second direction with respect to the case according to the driving of the second actuator by the rotation of a second hinge; And
The control unit for controlling the driving of the first actuator and the second actuator; Power generation and power supply improvement system of the integrated solar street light further comprising.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113825289A (en) * 2021-09-27 2021-12-21 深圳慧益科技有限公司 Comprehensive control system and control method for intelligent lighting lamp
CN115061308A (en) * 2022-06-23 2022-09-16 信利半导体有限公司 Light valve device with built-in transparent solar cell

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100836269B1 (en) * 2007-11-15 2008-06-10 광주광역시 남구 Street lamp
KR100936675B1 (en) * 2009-07-14 2010-01-13 (주)티엠테크 Roadlamp apparatus using solar cell
KR20100092261A (en) * 2009-02-12 2010-08-20 (주)엡스코어 Apparatus for control discharging and charging of solar energy

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100836269B1 (en) * 2007-11-15 2008-06-10 광주광역시 남구 Street lamp
KR20100092261A (en) * 2009-02-12 2010-08-20 (주)엡스코어 Apparatus for control discharging and charging of solar energy
KR100936675B1 (en) * 2009-07-14 2010-01-13 (주)티엠테크 Roadlamp apparatus using solar cell

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113825289A (en) * 2021-09-27 2021-12-21 深圳慧益科技有限公司 Comprehensive control system and control method for intelligent lighting lamp
CN113825289B (en) * 2021-09-27 2023-12-12 深圳市欧立光电技术有限公司 Comprehensive control system and control method for intelligent lighting lamp
CN115061308A (en) * 2022-06-23 2022-09-16 信利半导体有限公司 Light valve device with built-in transparent solar cell
CN115061308B (en) * 2022-06-23 2024-04-09 信利半导体有限公司 Light valve device with built-in transparent solar cell

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