KR20200068253A - 태양광 충전 장치 - Google Patents

태양광 충전 장치 Download PDF

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KR20200068253A
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Abstract

본 발명은 주변에 흔히 존재하는 물품을 이용하여 태양광을 수집하여 주변기기를 충전할 수 있도록 한 태양광 충전 장치에 관한 것으로, 스틱 및 스틱이 탈부착될 수 있는 본체를 포함하고, 스틱은 태양광을 집광하여 전기 에너지를 생산하는 복수의 태양광 패널과 연결되고, 복수의 태양광 패널에서 생산된 전기 에너지를 출력하는 출력부를 구비하고, 본체는 상면이 개방되고 측면과 하면이 폐쇄되어 있는 형태를 가지며, 출력부와 연결되어 출력되는 전기 에너지를 입력 받는 입력부를 포함하는 태양광 충전 장치가 제공된다.

Description

태양광 충전 장치{Solar charging device}
본 발명은 태양광 충전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변에 흔히 존재하는 물품을 이용하여 태양광을 수집하여 주변기기를 충전할 수 있도록 한 태양광 충전 장치에 관한 것이다.
최근 전기요금을 낮출 수 있는 방안 중 하나로 집안에 태양광 패널을 설치하는 집안이 증가하고 있다. 서울시는 미니 태양광 발전소 사업을 지원하고 있으며, 베란다나 지붕에 태양광 패널을 설치한 뒤 콘센트에 연결해 실시간으로 전기를 생산, 가정에서 쓸 수 있도록 하는 시스템이다. 햇빛이 잘 비치는 곳이 설치하면 맑은 날 전기가 자동으로 생산되고 이렇게 생산된 전기가 먼저 소비되는 구조이다.
가정에서 사용하는 태양광 패널은 베란다나 지붕에 설치하는 구조로 고정시켜 태양광을 집광할 수 있는 구조로 이동성이 없다. 그러나 최근에는 소형 태양광 패널을 이용하여 실생활에서 사용하는 소형 가전에 적용하고자 하는 태양광 충전 장치가 요구되고 있는 추세이다.
종래에는 한국공개실용신안 제20-2018-0002540호 "태양 에너지 충전기"는 휴대식으로 태양광 에너지를 집광할 수 있도록 하는 기술을 제공하고 있으며 최근 휴대용 태양광 발전 장치에 관한 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있는 추세이다.
이러한 추세로 보아 향후에는 이러한 소형 또는 휴대용 태양광 집광 장치를 이용하여 실생활에 사용되는 물건에 접합하면서 태양광을 집광할 수 있는 실용적인 제품에 대한 기술이 요구된다.
한국공개실용신안 제20-2018-0002540호
본 발명은 펜이나 연필을 연결한 스틱에 태양광 패널을 구비하고 그 스틱을 연필꽂이에 꽂아 태양광 에너지를 전기 에너지로 얻을 수 있음으로써 주변에 흔히 존재하는 물품을 이용하여 태양광을 수집하여 주변기기를 충전할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 태양광 패널을 태양광이 비추는 방향으로 각도를 조절할 수 있도록 함으로서 보다 많은 태양광을 집광할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 소형 장치에 태양광 패널을 구비하여 휴대성을 높여 태양광 충전을 이동하면서 집광할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 태양광 패널이 연결된 스틱을 연필꽂이 내부 아무데나 꽂아도 전력을 전송할 수 있도록 함으로써 보다 편리하게 태양광을 충전할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 태양광 패널이 연결된 스틱을 유연한 소재 또는 집게 형태로 구성하여 필기구에 꽂을 수 있도록 함으로써 기존에 사용하던 펜이나 연필을 사용하면서도 태양광을 집광할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 태양광이 집광되는 누적량을 측정함으로써 일정 기간 동안 태양광 집광을 얼마나 했는지 확인할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 서버에서 태양광 충전 장치들의 순위를 계산하여 다시 태양광 충전 장치들에게 순위를 전송받아 표시함으로써 에너지 집광량에 대하여 상대평가를 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 장치는 스틱 및 상기 스틱이 탈부착될 수 있는 본체를 포함하고, 상기 스틱은 태양광을 집광하여 전기 에너지를 생산하는 복수의 태양광 패널과 연결되고, 상기 복수의 태양광 패널에서 생산된 전기 에너지를 출력하는 출력부를 구비하고, 상기 본체는 상면이 개방되고 측면과 하면이 폐쇄되어 있는 형태를 가지며, 상기 출력부와 연결되어 상기 출력되는 전기 에너지를 입력 받는 입력부, 상기 입력된 전기 에너지를 저장하는 본체 배터리, 상기 본체 배터리에 저장된 전기 에너지를 출력하는 USB 단자 및 상기 본체 배터리에 저장된 전기 에너지의 잔량을 표시하는 표시부를 포함한다.
또한, 상기 스틱 및 상기 복수의 태양광 패널 각각은 회전 및 각도 조절이 가능한 관절 부재로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스틱은 상기 태양광 패널에서 생산된 전기 에너지를 저장하는 스틱 배터리를 포함한다.
또한, 상기 입력부 및 상기 출력부는 무선 전력전송이 가능한 단자인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 출력부는 상기 스틱의 측면에 위치하고 자기장을 발생시키는 출력 코일을 포함하고, 상기 입력부는 상기 본체의 측면에 위치하고 상기 출력 코일로부터 발생되는 자기장에 의해 전기가 유도되는 입력 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 출력부 중 한쪽 극의 단자는 상기 스틱의 상기 복수의 태양광 패널이 연결된 부분의 반대쪽 끝에 위치하고, 상기 출력부 중 반대쪽 극의 단자는 상기 스틱의 중간 부분에 위치하며, 상기 입력부 중 한쪽 극의 단자는 상기 본체의 하면에 위치하고, 상기 입력부 중 반대쪽 극의 단자는 상기 본체의 측면 상부에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스틱은 필기구를 고정시킬 수 있는 유연한 소재 또는 집게 형태의 필기구 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력부에 수신되는 에너지의 누적량을 측정하는 측정부, 상기 측정부에서 측정된 에너지의 누적량을 참조하여, 소정의 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 서버로 전송하는 저전력 무선통신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서버는 복수의 태양광 충전 장치로부터 수신되는 소정 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 수집하고, 복수의 태양광 충전 장치별 순위 정보를 계산하여 상기 복수의 태양광 충전 장치들에게 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시부는 상기 서버로부터 수신되는 순위 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 펜이나 연필을 연결한 스틱에 태양광 패널을 구비하고 그 스틱을 연필꽂이에 꽂아 태양광 에너지를 전기 에너지로 얻을 수 있음으로써 주변에 흔히 존재하는 물품을 이용하여 태양광을 수집하여 주변기기를 충전할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 태양광 패널을 태양광이 비추는 방향으로 각도를 조절할 수 있도록 함으로서 보다 많은 태양광을 집광할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 소형 장치에 태양광 패널을 구비하여 휴대성을 높여 태양광 충전을 이동하면서 집광할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 태양광 패널이 연결된 스틱을 연필꽂이 내부 아무데나 꽂아도 전력을 전송할 수 있도록 함으로써 보다 편리하게 태양광을 충전할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 태양광 패널이 연결된 스틱을 유연한 소재 또는 집게 형태로 구성하여 필기구에 꽂을 수 있도록 함으로써 기존에 사용하던 펜이나 연필을 사용하면서도 태양광을 집광할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 태양광이 집광되는 누적량을 측정함으로써 일정 기간 동안 태양광 집광을 얼마나 했는지 확인할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 서버에서 태양광 충전 장치들의 순위를 계산하여 다시 태양광 충전 장치들에게 순위를 전송받아 표시함으로써 에너지 집광량에 대하여 상대평가를 할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치의 내부 구성도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치에서 입력 코일과 출력 코일에 의해 무선 전력전송의 예를 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치에서 스틱을 고정하지 않고 전력을 전송할 수 있는 예를 도시한 도면이다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 서버로 전송하는 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치의 표시부에 서버에서 수신되는 순위 정보를 출력한 예를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치의 외관을 도시한 도면이다.
본 발명의 태양광 충전 장치는 실생활에서 사용하는 연필 꽂이에 태양광을 충전하여 휴대폰이나 휴대용 선풍기와 같은 작은 가전제품을 충전할 수 있도록 하는 것이다. 스틱의 한쪽에는 우리가 사용하는 연필이나 펜과 같은 필기구를 연결 시킬 수 있으며, 나머지 한쪽에는 태양광을 집광할 수 있는 태양광 패널이 연결될 수 있다. 스틱에 연결되어 있는 태양광 패널로 태양광을 받아 전기 에너지를 스틱에 내장되어 있는 배터리 또는 연필이 꽂혀지는 본체에 내장되어 있는 본체 배터리(221)에 전기 에너지가 저장될 수 있다.
본체 상면에 개방되고 측면과 하면이 폐쇄되어 있는 형태로 무언가를 담을 수 있는 기둥 모양이다. 본체는 원기둥, 사각 기둥, 오각 기둥 등의 모양일 수 있다. 본체(220) 내부에는 스틱(210)을 꽂을 수 있는 관(110)이 구비될 수 있으며, 그 관에는 스틱에서 출력하는 전기 에너지를 입력받는 구성이 구비될 수 있다. 또한, 스틱이 꽂히는 관(110)을 제외한 부분은 태양광 패널(230)을 포함하고 있지 않는 다른 필기구를 꽂을 수 있는 형태로 태양광 패널(230)을 구비한 스틱 뿐만 아니라 일반 필기구도 함께 보관할 수 있는 형태 일 수 있다.
스틱(210)으로부터 태양광을 집광하여 전기 에너지를 입력 받으면 본체 내부에 있는 본체 배터리(221)에 저장될 수 있으며, 본체 배터리(221)와 연결되어 있는 USB 단자(270)에 USB 케이블을 꼽아 충전하고자 하는 소형 가전제품을 충전할 수 있다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치의 내부 구성도를 도시한 도면이다.
스틱(210) 및 스틱이 탈부착될 수 있는 본체(220)를 포함한다.
태양광 충전 장치(200)는 태양광을 집광하여 전기 에너지를 생산하고 생산된 전기 에너지를 저장하고 사용할 수 있도록 하며, 태양광 에너지를 집광하여 전기 에너지로 생산하는 부분은 스틱이고, 전기 에너지를 저장할 수 있는 부분은 본체일 수 있다. 스틱은 이동성이 용이하고 휴대할 수 있으며, 이동하여 태양광을 집광하거나 필기구에 꽂아서 쓸 수 있도록 구성될 수 있다.
복수의 태양광 패널(230)은 스틱에 연결되며, 태양광을 집광하여 전기 에너지를 생산할 수 있다.
태양광 패널은 플라스틱이나 투명한 유리판을 이용하여 태양광을 모아 태양광을 전기 에너지로 바꿀 수 있는 장치일 수 있다. 본 발명에서는 복수의 태양광 패널(230)을 스틱의 한쪽 끝 부분에 복수의 태양광 패널(230)을 구비하여 태양광을 집광할 수 있다. 스틱의 한쪽 끝 부분은 넓은 부분으로 구성될 수 있으며, 스틱의 한쪽 끝 부분에 복수의 태양광 패널(230)이 태양광을 잘 받을 수 있도록 넓게 배치될 수 있다.
관절 부재(211)는 스틱 및 복수의 태양광 패널(230)을 연결하며, 스틱과 복수의 태양열 패널 각각은 회전 및 각도 조절이 가능하다.
태양광을 집광하기 위해서는 복수의 태양광 패널(230)을 햇빛이 비추는 부분에 조준하는 것이 중요할 수 있다. 관절 부재(211)는 복수의 태양광 패널(230)들이 태양광을 잘 받을 수 있게 조준될 수 있도록 각도 조절이 가능하다. 스틱을 중심으로 복수의 태양광 패널(230)만 움직 일 수 있도록 구성될 수 있다. 관절 부재(211)는 자바라 형태로 주름을 따라서 움직여 회전 및 각도를 조절 할 수 있으며, 관절 부재(211)는 구 또는 볼 형태와 구 또는 볼을 감싸는 형태를 하고 있어 구 또는 볼을 자유롭게 움직여 회전 및 각도를 조절할 수 있는 형태 일 수 있다.
스틱 배터리(212)는 태양광 패널에서 생산된 전기 에너지를 저장할 수 있다.
스틱 배터리(212)는 출력부(240)와 연결되며, 태양광 패널에서 생산된 전기 에너지를 저장할 수 있다. 스틱 배터리(212)에 저장된 전기 에너지를 출력부(240)를 통하여 본체 배터리(221)로 저장할 수 있다. 스틱을 본체에 꽂지 않아도 스틱을 가지고 태양광을 집광하면 생산된 전기 에너지를 스틱 내부에 있는 스틱 배터리(212)에 저장할 수 있어 스틱 자체를 이동 또는 휴대하면서 태양광을 집광할 수 있다는 장점이 있다. 스틱을 휴대하여 전기 에너지를 생산한 후에 생산된 전기 에너지는 본체로 출력할 수 있다.
출력부(240)는 복수의 태양광 패널(230)에서 생산된 전기 에너지를 출력한다.
출력부(240)는 스틱에 포함되어 있다. 태양광 패널과 바로 연결되어 태양광 패널에서 생산된 전기 에너지를 바로 출력할 수 있으며, 출력부(240)는 스틱 배터리(212)와 연결되어 스틱 배터리(212)에 저장된 전기 에너지를 출력할 수 있다. 구성에 따라 스틱에 스틱 배터리(212)가 있을 수도 있고 없을 수도 있으며, 구성에 따라 출력부(240)는 스틱 배터리(212) 또는 태양광 패널과 연결되어 전기 에너지를 출력할 수 있다.
본체는 상면이 개방되고 측면과 하면이 폐쇄되어 있는 형태를 가진다.
본체는 기둥에서 내부가 파여진 형태일 수 있으며, 윗면이 개방되고 측면과 아랫쪽이 막혀 있어 무언가를 담을 수 있는 모양일 수 있다.
입력부(250)는 출력부(240)와 연결되어 상기 출력되는 전기 에너지를 입력 받는다.
입력부(250)는 본체에 포함되어 있다. 입력부(250)는 출력부(240)와 맞닿아 있어 연결된 형태 일 수 있다. 입력부(250)와 출력부(240)가 맞닿아 있는 상태에서 출력부(240)는 입력부(250)로 전기 에너지를 전송할 수 있다. 입력부(250)는 출력부(240)에서 전송한 전기 에너지를 전송 받을 수 있다.
입력부(250) 및 출력부(240)는 무선 전력 전송이 가능한 단자일 수 있다.
입력부(250)와 출력부(240)는 선이나 단자의 어떤 결합이나 접촉하지 않아도 전기 에너지를 전송할 수 있어 비접촉 방식으로 전력 전송이 가능할 수 있다.
출력부(240)는 스틱의 측면에 위치하고 자기장을 발생시키는 출력 코일(241)을 포함하고, 입력부(250)는 본체의 측면에 위치하고 출력 코일(241)로부터 발생되는 자기장에 의해 전기가 유도되는 입력 코일(251)을 포함할 수 있다.
비접촉 방식으로 전력을 전송하거나 무선 전력 전송 방식은 전자기 유도 방식일 수 있으며, 출력 코일(241)에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 입력 코일(251)에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용하여 전력을 전송할 수 있다.
출력부(240)는 스틱의 측면 내부에 위치하고, 입력부(250)는 본체의 측면에 위치하여 스틱을 본체에 꽂으면 출력부(240)와 입력부(250)가 인접해져 무선 전력 전송이 가능할 수 있다. 스틱을 본체에 꽂아 입력부(250)와 출력부(240)가 인접해지면 출력 코일(241)에 교류 전원을 인가하면 자기장이 발생하고 이 발생한 자기장이 입력 코일(251)을 통과할 수 있게 된다. 이때 입력 코일(251)에서 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 기전력이 발생하고, 기전력 또한 교류의 형태로 나타나 직류전압으로 변환하여 비접촉 방식으로 전력을 전송할 수 있다.
출력부(240) 중 한쪽 극의 단자는 상기 스틱의 복수의 태양광 패널(230)이 연결된 부분의 반대쪽 끝에 위치하고, 출력부(240) 중 반대쪽 극의 단자는 스틱의 중간 부분에 위치하며, 입력부(250) 중 한쪽 극의 단자는 본체의 하면에 위치하고, 입력부(250) 중 반대쪽 극의 단자는 본체의 측면 상부에 위치할 수 있다.
스틱의 한쪽 끝은 복수의 태양광 패널(230)이 연결되어 있고 다른 한쪽 끝에는 필기구가 부착되거나 필기구를 탈부착할 수 있는 필기구 고정부(213)가 연결되어 있을 수 있다. 복수의 태양광 패널(230)이 연결되어 있지 않은 다른 한쪽(420)에 출력부(240) 중 한쪽 극의 단자가 위치하고, 출력부(240) 중 반대쪽 극의 단자는 스틱의 중간 부분(410)에 위치할 수 있다. 예를 들면, 출력부(240)는 전기 에너지를 입력부(250)에 출력하기 위하여 +극과 -극이 요구되는데, 스틱의 한쪽 끝(420)과 중간 부분(410)에 +극과 -극을 각각 따로 배치할 수 있다. 만약 스틱의 한쪽 끝(420)에 +극이 위치하면 스틱의 중간 부분(410)에는 -극이 위치하고, 스틱의 한쪽 끝에 -극이 위치하면 스틱의 중각 부분에는 +극이 위치할 수 있다.
본체는 상면과 하면이 존재하고, 본체에는 입력부(250)가 위치하는데 입력부(250)의 각각 끝에 위치한 부분에는 각각 반대쪽의 극이 위치할 수 있다. 예를 들면 입력부(250)는 전기 에너지를 출력부(240)에서 입력받기 위해서 +극과 -극이 요구되는데, 본체의 윗부분(430)과 바닥 부분(440)에 각각 다른 극을 배치할 수 있다. 만약 본체의 윗부분(430)에 +극이 위치하면 본체의 바닥 부분(440)에는 -극이 위치하고, 본체의 윗부분(430)에 -극이 위치하면 본체의 바닥 부분(440)에는 +극이 위치할 수 있다.
또한, 스틱의 한쪽 끝부분과 본체의 바닥 부분은 맞닿는 부분에 위치(460)시키고, 본체의 중간 부분과 본체의 윗부분이 맞닿는 부분에 위치(450)시켜 전기 에너지를 전송할 수 있도록 한다. 즉, 스틱의 전극이 통하는 두개의 부분(410,420)과 본체의 전극이 통하는 두개의 부분(430,440)을 접촉시켜 전기 에너지를 전송할 수 있도록 한다.
본체 배터리(221)는 입력된 전기 에너지를 저장한다.
본체 배터리(221)는 본체에 포함될 수 있다. 본체 배터리(221)는 입력부(250)와 연결되어 출력부(240)에서 입력부(250)로 출력하는 전기 에너지를 입력받고, 입력부(250)에서 입력받은 전기 에너지를 본체 배터리(221)에 저장할 수 있다.
USB 단자(270)(270)는 본체 배터리(221)에 저장된 전기 에너지를 출력한다.
USB 단자(270)(270)는 본체에 포함될 수 있다. USB 단자(270)(270)는 Universal Serial Bus가 아니어도 전기를 출력할 수 있는 단자일 수 있다. 전기 에너지를 필요로 할 경우나 소형 가전을 충전하고자 하는 경우 본체 배터리(221)에 저장된 전기 에너지를 USB 단자(270)(270)를 통해서 출력할 수 있다. 예를 들면, 휴대폰을 충전하고자 하는 경우 휴대폰과 호환되는 케이블을 USB 단자(270)에 꽂아서 본체 배터리(221)에 저장되어 있는 전기 에너지를 출력하여 휴대폰을 충전할 수 있다.
표시부(280)는 본체 배터리(221)에 저장된 전기 에너지의 잔량을 표시한다.
표시부(280)는 본체에 포함될 수 있으며, 전자잉크(e-ink)로 에너지 잔량을 표시할 수 있다. 만약 본체 배터리(221)에 충전될 수 있는 용량이 100%라고 하고 본체 배터리(221)에 50% 전기 에너지가 충전되어 있으면 표시부(280)에는 "50%"로 표기하여 전기 에너지의 잔량을 표시할 수 있다.
측정부는 입력부(250)에 수신되는 에너지의 누적량을 측정할 수 있다.
측정부는 입력부(250)에 입력되는 에너지의 양을 수신하고, 이를 측정할 수 있다. 측정부에 입력되는 에너지는 전기 에너지일 수 있다. 측정부는 일정 기간의 에너지의 누적량을 측정할 수 있으며, 일정 기간은 조정될 수 있다. 측정부에서 측정된 에너지 누적량으로 태양광 에너지를 얼마나 많이 모았는지 알 수 있으며, 이는 교육자료로 이용될 수 있다. 예를 들면, 아이들이 태양광 충전 장치를 통해서 모은 전기 에너지를 얼만큼 모았는지를 알 수 있도록 전기 에너지의 누적량을 측정하여 표시할 수 있다.
저전력 무선통신 모듈(290)은 측정부에서 측정된 에너지의 누적량을 참조하여, 소정의 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 서버(510)로 전송할 수 있다.
측정부는 측정된 에너지 누적량을 무선통신 모듈(290)에 전송할 수 있으며, 무선 통신 모듈은 전송 받은 에너지 누적량을 언제 전송됐는지 기록할 수 있다. 여기서 사용되는 무선 통신 모듈은 전력을 최소화 하기 위하여서 저전력 무선통신 모듈을 사용할 수 있다. 저전력 무선통신 모듈은 에너지 누적량을 서버(510)로 전송할 수 있으며, 전송된 에너지 누적량을 시간대 별로 매치시켜 서버(510)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 1시간 별로 에너지 누적량을 기록되거 설정한다면 오후 1시부터 오후 2시까지 누적된 에너지량, 오후 2시부터 오후 3시까지 누적된 에너지량을 따로따로 저장하여 기록될 수 있도록 전송할 수 있다. 또한 전송할 수 있는 기간을 하루 또는 일주일 단위로 설정하여 에너지 누적량을 서버(510)로 전송할 수 있다.
서버(510)는 복수의 태양광 충전 장치로부터 수신되는 소정 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 수집하고, 복수의 태양광 충전 장치별 순위 정보를 계산하여 복수의 태양광 충전 장치(200)들에게 전송할 수 있다.
서버(510)는 복수의 태양광 충전 장치의 저전력 무선통신 모듈(290)로부터 소정 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 수신 받을 수 있으며, 복수의 에너지 누적량 정보의 순위를 계산할 수 있다. 계산된 순위를 다시 태양광 충전 장치(200)들에게 전송할 수 있다. 즉, 여러 대의 태양광 충전 장치(200)들에서 태양광을 집광하여 집광된 태양광에 대한 전기 에너지량을 입력부(250)와 측정부, 저전력 무선통신 모듈(290)을 통해서 서버로 전송되고, 서버는 여러 대의 태양광 충전 장치(200)들의 에너지량 정보를 수집하여 각각의 태양광 충전 장치(200)들에 대한 순위를 매길 수 있다. 그 후에 각각의 태양광 충전 장치(200)들은 자신의 장치가 몇 개의 장치 중에 몇 위인지 확인할 수 있다.
표시부(280)는 서버로부터 수신되는 순위 정보를 출력 할 수 있다.
표시부(280)는 LED, LCD 또는 전력을 적게 소비하는 전자 잉크(e-ink)와 같은 숫자 또는 글씨를 출력하는 디스플레이 장치 일 수 있다. 표시부(280)는 서버로부터 순위 정보를 수신 받아 숫자 또는 글씨로 출력할 수 있다. 수신받는 태양광 충전 장치의 순위가 몇 위인지 확인할 수 있다. 이는 여러 장치끼리 태양광을 얼마나 집광했는지 경쟁할 수 있는 수단이 될 수 있다. 예를 들면, 태양광 충전 장치를 소유하고 있는 복수의 사용자가 일정 기간 내에 태양광 집광을 얼마나 많이 했는지 대결을 하게 된다면, 태양광 충전 장치로 태양광 집광을 하고 이에 대한 정보를 서버에 전송하고 서버는 경쟁하고 있는 태양광 충전 장치 사이의 순위를 매겨 전송할 수 있다. 그 이후에 태양광 충전 장치로 자신의 순위가 몇 위인지 확인하면 경쟁을 보다 공정하고 정확하게 할 수 있다는 장점이 있다.
필기구 고정부(213)는 스틱에 포함되며 필기구를 고정시킬 수 있는 유연한 소재 또는 집게 형태일 수 있다.
스틱의 다른 한쪽 끝은 연필 또는 펜과 같은 필기구를 고정시킬 수 있다. 필기구 고정부(213)는 실리콘 또는 고무와 같은 유연한 소재 일 수 있으며, 필기구를 꽂을 수 있는 관을 형성하여 필기구 끝에 부착될 수 있다. 또한, 필기구 고정부(213)는 필기구를 통과할 수 있는 집게 형태로 집게로 필기구를 집어서 고정시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치에서 입력 코일(251)과 출력 코일(241)에 의해 무선 전력전송의 예를 도시한 도면이다.
출력부(240)는 스틱의 측면에 위치하고 자기장을 발생시키는 출력 코일(241)을 포함하고, 입력부(250)는 본체의 측면에 위치하고 출력 코일(241)로부터 발생되는 자기장에 의해 전기가 유도되는 입력 코일(251)을 포함할 수 있다.
비접촉 방식으로 전력을 전송하거나 무선 전력 전송 방식은 전자기 유도 방식일 수 있으며, 출력 코일(241)에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 입력 코일(251)에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용하여 전력을 전송할 수 있다.
출력 코일(241)을 포함한 출력부(240)는 스틱의 측면 내부에 위치하고, 입력 코일(251)을 포함한 입력부(250)는 본체의 측면에 위치하여 스틱을 본체에 꽂으면 출력부(240)와 입력부(250)가 인접해져 무선 전력 전송이 가능할 수 있다. 스틱을 본체에 꽂아 입력부(250)와 출력부(240)가 인접해지면 출력 코일(241)에 교류 전원을 인가하면 자기장이 발생하고 이 발생한 자기장이 입력 코일(251)을 통과할 수 있게 된다. 이때 입력 코일(251)에서 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 기전력이 발생하고, 기전력 또한 교류의 형태로 나타나 직류전압으로 변환하여 비접촉 방식으로 전력을 전송할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치에서 스틱을 고정하지 않고 전력을 전송할 수 있는 예를 도시한 도면이다.
출력부(240) 중 한쪽 극의 단자는 상기 스틱의 복수의 태양광 패널(230)이 연결된 부분의 반대쪽 끝에 위치하고, 출력부(240) 중 반대쪽 극의 단자는 스틱의 중간 부분에 위치하며, 입력부(250) 중 한쪽 극의 단자는 본체의 하면에 위치하고, 입력부(250) 중 반대쪽 극의 단자는 본체의 측면 상부에 위치할 수 있다.
스틱의 한쪽 끝은 복수의 태양광 패널(230)이 연결되어 있고 다른 한쪽 끝에는 필기구가 부착되거나 필기구를 탈부착할 수 있는 필기구 고정부(213)가 연결되어 있을 수 있다. 복수의 태양광 패널(230)이 연결되어 있지 않은 다른 한쪽(420)에 출력부(240) 중 한쪽 극의 단자가 위치하고, 출력부(240) 중 반대쪽 극의 단자는 스틱의 중간 부분(410)에 위치할 수 있다. 예를 들면, 출력부(240)는 전기 에너지를 입력부(250)에 출력하기 위하여 +극과 -극이 요구되는데, 스틱의 한쪽 끝(420)과 중간 부분(410)에 +극과 -극을 각각 따로 배치할 수 있다. 만약 스틱의 한쪽 끝(420)에 +극이 위치하면 스틱의 중간 부분(410)에는 -극이 위치하고, 스틱의 한쪽 끝에 -극이 위치하면 스틱의 중각 부분에는 +극이 위치할 수 있다.
본체는 상면과 하면이 존재하고, 본체에는 입력부(250)가 위치하는데 입력부(250)의 각각 끝에 위치한 부분에는 각각 반대쪽의 극이 위치할 수 있다. 예를 들면 입력부(250)는 전기 에너지를 출력부(240)에서 입력받기 위해서 +극과 -극이 요구되는데, 본체의 윗부분(430)과 바닥 부분(440)에 각각 다른 극을 배치할 수 있다. 만약 본체의 윗부분(430)에 +극이 위치하면 본체의 바닥 부분(440)에는 -극이 위치하고, 본체의 윗부분(430)에 -극이 위치하면 본체의 바닥 부분(440)에는 +극이 위치할 수 있다.
또한, 스틱의 한쪽 끝부분과 본체의 바닥 부분은 맞닿는 부분에 위치(460)시키고, 본체의 중간 부분과 본체의 윗부분이 맞닿는 부분에 위치(450)시켜 전기 에너지를 전송할 수 있도록 한다. 즉, 스틱의 전극이 통하는 두개의 부분(410,420)과 본체의 전극이 통하는 두개의 부분(430,440)을 접촉시켜 전기 에너지를 전송할 수 있도록 한다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 서버로 전송하는 예를 도시한 도면이다.
서버(510)는 복수의 태양광 충전 장치로부터 수신되는 소정 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 수집하고, 복수의 태양광 충전 장치별 순위 정보를 계산하여 복수의 태양광 충전 장치(200)들에게 전송할 수 있다.
서버(510)는 복수의 태양광 충전 장치의 저전력 무선통신 모듈(290)로부터 소정 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 수신 받을 수 있으며, 복수의 에너지 누적량 정보의 순위를 계산할 수 있다. 계산된 순위를 다시 태양광 충전 장치(200)들에게 전송할 수 있다. 즉, 여러 대의 태양광 충전 장치(200)들에서 태양광을 집광하여 집광된 태양광에 대한 전기 에너지량을 입력부(250)와 측정부, 저전력 무선통신 모듈(290)을 통해서 서버로 전송되고, 서버는 여러 대의 태양광 충전 장치(200)들의 에너지량 정보를 수집하여 각각의 태양광 충전 장치(200)들에 대한 순위를 매길 수 있다. 그 후에 각각의 태양광 충전 장치(200)들은 자신의 장치가 몇 개의 장치 중에 몇 위인지 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 충전 장치의 표시부(280)에 서버에서 수신되는 순위 정보를 출력한 예를 도시한 도면이다.
표시부(280)는 서버(510)로부터 수신되는 순위 정보를 출력 할 수 있다.
표시부(280)는 LED, LCD 또는 전력을 적게 소비하는 전자 잉크(e-ink)와 같은 숫자 또는 글씨를 출력하는 디스플레이 장치 일 수 있다. 표시부(280)는 서버(510)로부터 순위 정보를 수신 받아 숫자 또는 글씨로 출력할 수 있다. 수신받는 태양광 충전 장치(200)의 순위가 몇 위인지 확인할 수 있다. 이는 여러 장치끼리 태양광을 얼마나 집광했는지 경쟁할 수 있는 수단이 될 수 있다. 예를 들면, 태양광 충전 장치를 소유하고 있는 복수의 사용자가 20명이고, 20명이 일정 기간 내에 태양광 집광을 얼마나 많이 했는지 대결을 하게 된다면, 일정 기간 동안 20명 중에서 내가 몇 번째로 전기 에너지를 많이 생산했는지 알 수 있을 것이다. 만약 20명 중에서 1위라고 한다면 표시부(280)에는 '20명 중 1위' 또는 '1/20'이라고 표시될 수 있다. 이는 태양광 집광을 누가 많이 했는지를 보다 공정하고 정확하게 할 수 있다는 장점이 있어 태양광 집광에 대한 교육 또는 전기 에너지에 대한 교육을 할 때 교육 도구로 사용될 수 있다.
스틱: 210 본체: 220
태양광 패널: 230 출력부: 240
입력부: 250 측정부: 260
USB 단자: 270 표시부: 280
무선통신 모듈: 290

Claims (10)

  1. 스틱 및 상기 스틱이 탈부착될 수 있는 본체를 포함하고,
    상기 스틱은 태양광을 집광하여 전기 에너지를 생산하는 복수의 태양광 패널과 연결되고, 상기 복수의 태양광 패널에서 생산된 전기 에너지를 출력하는 출력부를 구비하고,
    상기 본체는
    상면이 개방되고 측면과 하면이 폐쇄되어 있는 형태를 가지며,
    상기 출력부와 연결되어 상기 출력되는 전기 에너지를 입력 받는 입력부;
    상기 입력된 전기 에너지를 저장하는 본체 배터리;
    상기 본체 배터리에 저장된 전기 에너지를 출력하는 USB 단자 및
    상기 본체 배터리에 저장된 전기 에너지의 잔량을 표시하는 표시부
    를 포함하는 태양광 충전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스틱 및 상기 복수의 태양광 패널 각각은 회전 및 각도 조절이 가능한 관절 부재로 연결되는 것
    을 특징으로 하는 태양광 충전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스틱은
    상기 태양광 패널에서 생산된 전기 에너지를 저장하는 스틱 배터리;
    를 포함하는 태양광 충전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 입력부 및 상기 출력부는 무선 전력전송이 가능한 단자인 것
    을 특징으로 하는 태양광 충전 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력부는 상기 스틱의 측면에 위치하고 자기장을 발생시키는 출력 코일을 포함하고,
    상기 입력부는 상기 본체의 측면에 위치하고 상기 출력 코일로부터 발생되는 자기장에 의해 전기가 유도되는 입력 코일을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 충전 장치.
  6. 제1항에 있어서
    상기 출력부 중 한쪽 극의 단자는 상기 스틱의 상기 복수의 태양광 패널이 연결된 부분의 반대쪽 끝에 위치하고,
    상기 출력부 중 반대쪽 극의 단자는 상기 스틱의 중간 부분에 위치하며,
    상기 입력부 중 한쪽 극의 단자는 상기 본체의 하면에 위치하고,
    상기 입력부 중 반대쪽 극의 단자는 상기 본체의 측면 상부에 위치하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 충전 장치.
  7. 제1항에 있어서
    상기 스틱은
    필기구를 고정시킬 수 있는 유연한 소재 또는 집게 형태의 필기구 고정부를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 충전 장치.
  8. 제1항에 있어서
    상기 입력부에 수신되는 에너지의 누적량을 측정하는 측정부;
    상기 측정부에서 측정된 에너지의 누적량을 참조하여, 소정의 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 서버로 전송하는 저전력 무선통신 모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서버는
    복수의 태양광 충전 장치로부터 수신되는 소정 기간 내에 누적된 입력 에너지 누적량 정보를 수집하고,
    복수의 태양광 충전 장치별 순위 정보를 계산하여 상기 복수의 태양광 충전 장치들에게 전송하는것
    을 특징으로 하는 태양광 충전 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 표시부는
    상기 서버로부터 수신되는 순위 정보를 출력하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 충전 장치.
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