KR20240079562A - Energy-independent smart street light system and its control method - Google Patents
Energy-independent smart street light system and its control method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240079562A KR20240079562A KR1020220162599A KR20220162599A KR20240079562A KR 20240079562 A KR20240079562 A KR 20240079562A KR 1020220162599 A KR1020220162599 A KR 1020220162599A KR 20220162599 A KR20220162599 A KR 20220162599A KR 20240079562 A KR20240079562 A KR 20240079562A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- energy
- unit
- power
- lighting
- smart
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 37
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
- F21S8/08—Lighting devices intended for fixed installation with a standard
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
- F21S8/08—Lighting devices intended for fixed installation with a standard
- F21S8/085—Lighting devices intended for fixed installation with a standard of high-built type, e.g. street light
- F21S8/086—Lighting devices intended for fixed installation with a standard of high-built type, e.g. street light with lighting device attached sideways of the standard, e.g. for roads and highways
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
- F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
- F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
- F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
- F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
- F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
- F21S9/032—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light the solar unit being separate from the lighting unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
- F21S9/04—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
- F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
- H05B47/14—Controlling the light source in response to determined parameters by determining electrical parameters of the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/16—Controlling the light source by timing means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/165—Controlling the light source following a pre-assigned programmed sequence; Logic control [LC]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/175—Controlling the light source by remote control
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/175—Controlling the light source by remote control
- H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
Abstract
본 발명은 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 친환경 발전 시스템 및 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)을 포함하고, 에너지 상태 및 주변 환경을 고려하여 최적으로 제어되는 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy-independent smart streetlight system and its control method. Specifically, the present invention relates to a smart streetlight system and a control method thereof that include an eco-friendly power generation system and an energy storage system (ESS) and are optimally controlled in consideration of energy status and the surrounding environment.
Description
본 발명은 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 친환경 발전 시스템 및 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)을 포함하고, 에너지 상태 및 주변 환경을 고려하여 최적으로 제어되는 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy-independent smart streetlight system and its control method. Specifically, the present invention relates to a smart streetlight system and a control method thereof that include an eco-friendly power generation system and an energy storage system (ESS) and are optimally controlled in consideration of energy status and the surrounding environment.
도로변에 설치되어 도로 및/또는 인도에 조명광을 제공하는 일반적인 기존의 가로등은 지하 또는 지상의 전력선과 함께 설치되어, 전력선으로부터 필요한 전기를 공급받게 된다. Conventional street lights that are installed on the roadside and provide illumination light to the road and/or sidewalk are installed with underground or above-ground power lines and receive the necessary electricity from the power lines.
가로등을 위한 전력선 설치는 가로등 설치를 위한 공사 비용의 증가를 가져오고, 가로등을 교체하는 경우에는 전력선의 전원을 차단하고, 해당 가로등과 전력선을 다시 연결해야 하는 불편함이 따른다. 특히, 사회 인프라의 설치가 미흡한 개발도상의 국가들의 경우에는 가로등 설치에 대한 수요가 급속도로 팽창하고 있으나, 기존의 가로등 시스템을 설치하는 경우에는 전력선 설치로 인한 비용이 증가되는 문제가 있다.Installing power lines for street lights increases construction costs, and when replacing street lights, there is the inconvenience of having to turn off the power lines and reconnect the street lights and power lines. In particular, in developing countries where social infrastructure is insufficient, the demand for street lighting installation is rapidly expanding. However, when installing existing street lighting systems, there is a problem of increased costs due to power line installation.
또한, 인도네시아를 비롯한 개발도상 국가들은 최근 급속도로 팽창하고 있는 도시 성장 등의 이유로 조명(가로등, 전광판 등)에 소비되는 전력이 국가 전체 소비전력의 많은 비중을 차지하고 있다. 더욱이, 개발도상 국가에서 부족한 사회 인프라를 확충하기 위하여, 기존의 가로등 시스템을 추가로 설치하게 되면 가로등에 소요되는 전력으로 인하여 전력난이 심화되는 문제가 있다.In addition, in developing countries, including Indonesia, the power consumed for lighting (street lights, electronic signs, etc.) accounts for a large proportion of the country's total power consumption due to recent rapid urban growth. Moreover, when additional existing street lighting systems are installed to expand insufficient social infrastructure in developing countries, there is a problem of worsening power shortage due to the power required for street lighting.
결국, 외부 전력의 공급이 없이도 동작 가능한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 대한 요구가 있었으나, 종래의 기술에 따르면 이를 제공할 수 없는 문제점이 있었고, 본 발명은 이를 해결하기 위한 것이다.In the end, there was a demand for an energy-independent smart streetlight system that can operate without the supply of external power and its control method, but there was a problem that it could not be provided according to the conventional technology, and the present invention is intended to solve this problem.
본 발명의 과제는, 친환경 발전 장치와 연동하여 에너지 자립형 가로등 시스템을 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention is to provide an energy-independent streetlight system in conjunction with an eco-friendly power generation device.
또한, 본 발명의 다른 과제는, 에너지 자립형 가로등의 에너지 충전 상태 및 주변 환경을 고려하여 최적의 가로등 조명을 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide optimal streetlight lighting in consideration of the energy charging state of the energy self-sufficient streetlight and the surrounding environment.
또한, 본 발명의 다른 과제는, 에너지 자립형 가로등이 위치한 장소의 기상 또는 교통 정보를 이용하여 최적의 가로등 조명을 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide optimal streetlight lighting by using weather or traffic information of the location where the energy-independent streetlight is located.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 자립형 스마트 가로등은 배터리를 포함하는 에너지 저장부; 친환경 발전 방식으로 전기 에너지를 생산하여 에너지 저장부로 공급하는 발전부; 에너지 저장부로부터 전기 에너지를 공급받아, 빛 에너지로 바꾸어 조명을 제공하는 조명부; 외부 서버와 통신 연결을 제공하는 통신부; 및 에너지 자립형 스마트 가로등을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 통신부는 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 기상 정보를 수신하며, 상기 제어부는 상기 에너지 저장부의 충전 상태, 상기 기상 정보에 따라 요구되는 조명의 예상 소비 전력량 및 상기 기상 정보에 따라 예측되는 친환경 방식의 예상 발전 전력량에 기초하여, 조명부를 제어할 수 있다.An energy-independent smart streetlight according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes an energy storage unit including a battery; A power generation department that produces electrical energy using eco-friendly power generation methods and supplies it to the energy storage department; A lighting unit that receives electrical energy from the energy storage unit and converts it into light energy to provide lighting; a communications department that provides communications connections with external servers; and a control unit that controls the energy self-sufficient smart streetlight, wherein the communication unit receives weather information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight from an external server, and the control unit responds to the charging state of the energy storage unit and the weather information. The lighting unit can be controlled based on the expected power consumption of the required lighting and the expected amount of power generation in an eco-friendly manner predicted according to the weather information.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 발전 방식은 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 파력 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the eco-friendly power generation method may include any one or more of solar power, solar heat, wind power, tidal power, and wave power.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 기상 정보에 기초하여 미리 정해진 시간 동안의 상기 발전부의 예상 발전 전력량과 상기 조명부에서 필요한 예상 소비 전력량을 산출할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit may calculate the expected amount of power generated by the power generation unit and the expected amount of power consumption required by the lighting unit during a predetermined time based on the weather information.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 기상 정보에 따라 친환경 발전 방식으로 생산할 수 있는 예상 발전 전력량을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit may calculate the expected amount of power generation that can be produced in an eco-friendly power generation method according to the weather information for the predetermined time.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 기상 정보를 고려하여 조명의 밝기 및 색온도를 결정하고, 이를 기초로 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 조명부에서 필요한 예상 소비 전력량을 산출할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit determines the brightness and color temperature of the lighting in consideration of the weather information for the predetermined time, and based on this, determines the expected amount of power consumption required by the lighting unit during the predetermined time. It can be calculated.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 에너지 저장부의 충전 상태 및 상기 예상 발전 전력량을 고려하여, 상기 에너지 저장부가 완전히 방전되지 않는 범위에서 상기 예상 소비 전력량을 계산하고, 이에 따라 에너지 저장부에서 상기 조명부로 공급되는 전력을 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit considers the charging state of the energy storage unit and the expected amount of generated power, calculates the expected amount of power consumption within a range in which the energy storage unit is not completely discharged, and accordingly, the energy storage unit The power supplied to the lighting unit can be controlled.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 통신부는 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 교통 정보를 수신하며, 상기 제어부는 상기 교통 정보를 고려하여 조명부를 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the communication unit receives traffic information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight from an external server, and the control unit may control the lighting unit by considering the traffic information.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리를 포함하는 에너지 저장부, 친환경 발전 방식으로 전기 에너지를 생산하여 에너지 저장부로 공급하는 발전부, 에너지 저장부로부터 전기 에너지를 공급받아 빛 에너지로 바꾸어 조명을 제공하는 조명부, 외부 서버와 통신 연결을 제공하는 통신부, 및 제어부를 포함하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법은 상기 통신부가 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 기상 정보를 수신하는 단계; 상기 제어부가 에너지 저장부의 충전 상태를 확인하는 단계; 상기 제어부가 상기 기상 정보에 따라 요구되는 조명의 예상 소비 전력량 및 상기 기상 정보에 따라 예측되는 친환경 방식의 예상 발전 전력량을 계산하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 에너지 저장부의 충전 상태, 상기 예상 소비 전력량 및 상기 예상 발전 전력량에 기초하여 상기 조명부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.An energy storage unit including a battery according to an embodiment of the present invention to achieve the above technical problem, a power generation unit that produces electrical energy in an eco-friendly power generation method and supplies it to the energy storage unit, and a light source that receives electrical energy from the energy storage unit. A method of controlling an energy-independent smart streetlight including a lighting unit that provides lighting by converting it into energy, a communication unit that provides a communication connection with an external server, and a control unit, wherein the communication unit receives weather information related to the location of the energy-independent smart streetlight from an external server. receiving; The control unit checking the charging state of the energy storage unit; Calculating, by the control unit, an expected amount of power consumption for lighting required according to the weather information and an expected amount of power generation in an eco-friendly manner predicted according to the weather information; And the controller may include controlling the lighting unit based on the charging state of the energy storage unit, the expected amount of power consumption, and the expected amount of generated power.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 발전 방식은 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 파력 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the eco-friendly power generation method may include any one or more of solar power, solar heat, wind power, tidal power, and wave power.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 기상 정보에 기초하여 미리 정해진 시간 동안의 상기 발전부의 예상 발전 전력량과 상기 조명부에서 필요한 예상 소비 전력량을 산출할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit may calculate the expected amount of power generated by the power generation unit and the expected amount of power consumption required by the lighting unit during a predetermined time based on the weather information.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 기상 정보에 따라 친환경 발전 방식으로 생산할 수 있는 예상 발전 전력량을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit may calculate the expected amount of power generation that can be produced in an eco-friendly power generation method according to the weather information for the predetermined time.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 기상 정보를 고려하여 조명의 밝기 및 색온도를 결정하고, 이를 기초로 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 조명부에서 필요한 예상 소비 전력량을 산출할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit determines the brightness and color temperature of the lighting in consideration of the weather information for the predetermined time, and based on this, determines the expected amount of power consumption required by the lighting unit during the predetermined time. It can be calculated.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 에너지 저장부의 충전 상태 및 상기 예상 발전 전력량을 고려하여, 상기 에너지 저장부가 완전히 방전되지 않는 범위에서 상기 예상 소비 전력량을 계산하고, 이에 따라 에너지 저장부에서 상기 조명부로 공급되는 전력을 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit considers the charging state of the energy storage unit and the expected amount of generated power, calculates the expected amount of power consumption within a range in which the energy storage unit is not completely discharged, and accordingly, the energy storage unit The power supplied to the lighting unit can be controlled.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 통신부는 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 교통 정보를 수신하며, 상기 제어부는 상기 교통 정보를 고려하여 조명부를 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the communication unit receives traffic information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight from an external server, and the control unit may control the lighting unit by considering the traffic information.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 친환경 발전 장치와 연동하여 에너지 자립형 가로등 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide an energy-independent street lighting system in conjunction with an eco-friendly power generation device.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 가로등 시스템의 에너지 충전 상태 및 주변 환경을 고려하여 최적의 가로등 조명을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is an effect of providing optimal streetlight lighting by considering the energy charge state of the energy self-sufficient streetlight system and the surrounding environment.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 가로등이 위치한 장소의 기상 또는 교통 정보를 이용하여 최적의 가로등 조명을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, there is an effect of providing optimal streetlight lighting by using weather or traffic information of the location where the energy self-sufficient streetlight is located.
상술한 내용과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described content, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 발전 장치를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장부(110)의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전량의 예측을 예시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등 제어 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram of an energy-independent smart streetlight system using an eco-friendly power generation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of the energy storage unit 110 according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a control method for an energy-independent smart streetlight according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph illustrating prediction of battery charge amount according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram showing the configuration of a smart streetlight control system according to an embodiment of the present invention.
이하에서 설명하는 본 발명의 실시형태는 도면에 기초하여 설명된다. Embodiments of the present invention described below are explained based on the drawings.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어나 단어는 일반적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니된다. 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어나 단어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상과 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명이 실현되는 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 전부 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 및 응용 가능한 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Terms or words used in this specification and patent claims should not be construed as limited to their general or dictionary meaning. According to the principle that the inventor can define the term or word concept in order to explain his or her invention in the best way, it should be interpreted with a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. In addition, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one embodiment of the present invention and do not completely represent the technical idea of the present invention, so they cannot be replaced at the time of filing the present application. It should be understood that there may be various equivalents, variations, and applicable examples.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B used in the present specification and claims may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. The term 'and/or' includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the specification and claims are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "include" or "have" should be understood as not precluding the existence or addition possibility of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
본 명세서 및 특허청구범위에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 "연결"되어 있다고 기재한 경우에는 직접 연결된 경우와 함께, 중간에 다른 구성요소를 통하여 연결된 경우도 포함하는 것으로 이해되어야 하며, "직접 연결" 또는 "바로 연결"되어 있다고 기재한 경우에만 중간에 다른 구성요소가 없이 하나의 구성요소와 다른 구성요소가 연결된 것으로 이해되어야 한다. 마찬가지로 구성요소들 사이의 관계를 설명하는 다른 표현들도 동일한 취지로 이해되어야 한다.In this specification and patent claims, when one component is described as “connected” to another component, it should be understood to include not only cases where it is directly connected, but also cases where it is connected through other components in the middle, and “directly connected.” Only when “connected” or “directly connected” is described, it should be understood that one component is connected to another component without any other components in between. Likewise, other expressions that describe relationships between components should be understood to the same extent.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다. Additionally, each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within the scope of not being technically contradictory to each other.
본 발명은 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 친환경 발전 시스템 및 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)을 포함하고, 에너지 상태 및 주변 환경을 고려하여 최적으로 제어되는 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy-independent smart streetlight system and its control method. Specifically, the present invention relates to a smart streetlight system and a control method thereof that include an eco-friendly power generation system and an energy storage system (ESS) and are optimally controlled in consideration of energy status and the surrounding environment.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 친환경 발전 시스템을 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 5, an energy self-sufficient smart streetlight system and its control method using an eco-friendly power generation system according to some embodiments of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템의 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram of an energy-independent smart streetlight system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등(100)은 에너지 저장부(110), 발전부(120, 130), 조명부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.The smart streetlight 100 according to an embodiment of the present invention may include an energy storage unit 110, a power generation unit 120 and 130, a lighting unit 140, and a control unit 150.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스마트 가로등(100)은 친환경 발전 방식에 따른 발전부(120, 130) 및 발전부(120, 130)에서 생산된 전기 에너지를 저장할 수 있는 에너지 저장부(110)을 포함한다. 스마트 가로등(100)은 제어부(150)의 제어에 따라, 발전부(120, 130)에서 얻어진 전기 에너지를 에너지 저장부(110)에 저장하고, 에너지 저장부(110)에 저장된 전기 에너지를 조명부(140)로 공급하여, 조명부(140)에서 전기 에너지를 빛 에너지로 전환하여 도로 및/또는 인도의 조명에 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the smart street light 100 includes a power generation unit 120 and 130 according to an eco-friendly power generation method and an energy storage unit 110 capable of storing electrical energy produced by the power generation units 120 and 130. Includes. The smart street light 100 stores the electrical energy obtained from the power generation units 120 and 130 in the energy storage unit 110 under the control of the control unit 150, and uses the electrical energy stored in the energy storage unit 110 to the lighting unit ( 140), the lighting unit 140 converts the electrical energy into light energy and can use it for lighting roads and/or sidewalks.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장부(110)는 전기 에너지의 저장을 위하여 배터리(115)를 포함할 수 있다. 특히, 전기 자동차 등에 사용되다가 충전 능력의 저하로 교체된 폐배터리를 활용할 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차용 배터리는 배터리 충전능력이 70~80% 이하로 떨어지면 주행거리가 감소하고, 충전속도가 저하되는 등으로 성능이 열화되어, 새로운 배터리로 교체하여야 하는데, 전기 자동차에서 제거된 폐배터리는 전기 자동차에서 사용하기에는 충전 능력이 적합하지 않지만, 여전히 다른 용도로 사용하기에는 충분한 충전 능력을 가지고 있다. 결국, 에너지 자립형 스마트 가로등의 에너지 저장부(110)는 전기 에너지 저장을 위하여 폐배터리를 배터리(115)로 활용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the energy storage unit 110 may include a battery 115 to store electrical energy. In particular, waste batteries that were used in electric vehicles but were replaced due to reduced charging ability can be used. For example, when the battery charging capacity drops below 70-80%, the performance of batteries for electric vehicles deteriorates due to a decrease in driving distance and a decrease in charging speed, and they must be replaced with new batteries. Although waste batteries do not have adequate charging capacity for use in electric vehicles, they still have sufficient charging capacity for other uses. Ultimately, the energy storage unit 110 of the energy self-sufficient smart streetlight can utilize a waste battery as the battery 115 to store electrical energy.
다만, 에너지 저장부(110)의 배터리(115)로 폐배터리를 활용하는 경우에는, 이전의 사용환경에 따라 각각 다른 충전능력을 가지고 있고, 스마트 가로등(100)에서 사용되는 중에도 충전능력이 시간의 경과에 따라 열화하게 된다. 따라서 폐배터리를 배터리(115)로 활용하기 위해서는 배터리(115)의 상태를 검사하고, 이를 기초로 배터리(115)의 충방전을 제어하고, 배터리(115)의 성능이 기준 이하로 떨어지는 경우에는 이를 교체하여야 한다. 물론, 일반적인 배터리를 사용하는 경우에도 동일한 기능이 요구될 수 있다.However, when using waste batteries as the battery 115 of the energy storage unit 110, each has a different charging capacity depending on the previous usage environment, and the charging capacity varies over time even when used in the smart streetlight 100. It deteriorates over time. Therefore, in order to use a waste battery as a battery 115, the condition of the battery 115 is inspected, charging and discharging of the battery 115 is controlled based on this, and if the performance of the battery 115 falls below the standard, It must be replaced. Of course, the same function may be required even when using a regular battery.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장부(110)는 배터리(115)의 상태를 모니터링하기 위한 배터리 검사부(112)을 포함한다. 예를 들어, 배터리 검사부(112)는 배터리의 충전전류, 충전전압, 출력전류, 출력전압, 충전 게이지, 온도, SOC(State Of Charge), SOH(State of Health) 등을 모니터링하고 분석하여, 배터리 상태 정보를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the energy storage unit 110 includes a battery inspection unit 112 for monitoring the state of the battery 115. For example, the battery inspection unit 112 monitors and analyzes the charging current, charging voltage, output current, output voltage, charging gauge, temperature, SOC (State of Charge), SOH (State of Health), etc. of the battery, Status information can be provided.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(150)는 배터리 검사부(112)로부터 배터리 상태 정보를 제공받아, 배터리(115)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리(115)의 충전 능력을 고려하여 발전부(120, 130)에서 생산되는 전기 에너지의 저장 여부를 결정할 수 있고, 조명부(140)에 공급하는 출력 전압 및 전류를 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit 150 may receive battery status information from the battery inspection unit 112 and control charging and discharging of the battery 115. For example, considering the charging capacity of the battery 115, it is possible to determine whether to store the electrical energy produced by the power generation units 120 and 130, and the output voltage and current supplied to the lighting unit 140 can be controlled. .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전부(120, 130)는 전기 에너지를 생산하여 에너지 저장부(110)로 공급하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 발전부(120, 130)는 풍력 발전기(120) 또는 태양광 발전기(130)와 같이 현장에 설치될 수 있는 친환경 발전기를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 발전부(120, 130)는 파도의 힘이나 조수를 이용하는 다른 형태의 친환경 발전설비를 포함할 수 있다. 더 나아가, 발전부(120, 130)는 하나 이상의 친환경 발전기를 포함하는 하이브리드 발전 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 발전부(120, 130)는 풍력 발전기(120) 및 태양광 발전기(130)를 모두 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the power generation units 120 and 130 produce electrical energy and supply it to the energy storage unit 110. For example, the power generation units 120 and 130 may include an eco-friendly generator that can be installed in the field, such as a wind power generator 120 or a solar power generator 130. As another example, the power generation units 120 and 130 may include other types of eco-friendly power generation facilities that use the power of waves or tides. Furthermore, the power generation units 120 and 130 may be configured in a hybrid power generation method including one or more eco-friendly generators. For example, the power generation units 120 and 130 may include both a wind power generator 120 and a solar power generator 130.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전부(120, 130)는 스마트 가로등(100)에 부설되는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어 도 1을 참조하면, 발전부(120, 130)의 풍력 발전기(120) 및 태양광 발전기(130)는 스마트 가로등(100)의 가로등주에 설치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the power generation units 120 and 130 may be configured to be installed on the smart street light 100. For example, referring to FIG. 1, the wind generator 120 and the solar generator 130 of the power generation units 120 and 130 may be installed on the streetlight pole of the smart streetlight 100.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 발전부(120, 130) 및 에너지 저장부(110)는 스마트 가로등(100)과 별도로 설치되고, 전력선을 통하여 스마트 가로등(100)과 연결될 수 있다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 발전부(120, 130)는 스마트 가로등(100)에 설치되고, 에너지 저장부(110)는 별도로 설치되어, 서로 전력선을 통하여 연결될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the power generation units 120 and 130 and the energy storage unit 110 may be installed separately from the smart street light 100 and connected to the smart street light 100 through a power line. According to another embodiment of the present invention, the power generation units 120 and 130 may be installed in the smart street light 100, and the energy storage unit 110 may be installed separately and connected to each other through a power line.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등(100)은 통신부(160) 및 센서부(170)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(160)와 센서부(170)는 제어부(150)와 연결되어, 서로 정보를 교환할 수 있다.The smart streetlight 100 according to an embodiment of the present invention may further include a communication unit 160 and a sensor unit 170. For example, the communication unit 160 and the sensor unit 170 are connected to the control unit 150 and can exchange information with each other.
본 발명의 일 실시예에 따른, 통신부(160)는 도로를 따라 설치된 스마트 가로등(100)들 사이의 통신을 제공할 수 있다. 또한, 통신부(160)는 스마트 가로등(100)과 가로등 제어 서버(200) 사이에 유/무선 통신 연결을 제공할 수 있다. 예를 들어, 통신부(160)는 Sub-1GHz ISM-Band의 자가망 기술을 이용하여 무선 통신 연결을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 통신부(160)는 4G/5G 등 공중망 서비스를 이용하여 무선 통신 연결을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 통신부(160)는 Lora 서비스를 이용하여 무선 통신 연결을 제공할 수 있다. 통신부(160)는 출원 이전에 잘 알려진 모든 형태의 유/무선 통신 기술을 적용할 수 있으며, 특정 통신 방식으로 한정되지 않는다.According to an embodiment of the present invention, the communication unit 160 can provide communication between smart streetlights 100 installed along the road. Additionally, the communication unit 160 may provide a wired/wireless communication connection between the smart streetlight 100 and the streetlight control server 200. For example, the communication unit 160 can provide a wireless communication connection using Sub-1 GHz ISM-Band private network technology. As another example, the communication unit 160 may provide a wireless communication connection using public network services such as 4G/5G. As another example, the communication unit 160 may provide a wireless communication connection using the Lora service. The communication unit 160 can apply all types of wired/wireless communication technologies well known prior to filing, and is not limited to a specific communication method.
본 발명의 일 실시예에 따른, 센서부(170)는 온도, 습도, 풍속, 먼지, 안개, 태양광의 세기, 노면 상태 등 주변 환경에 대한 정보를 측정하는 센서들을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 센서부(170)에서 측정한 측정 정보들은 제어부(150)로 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the sensor unit 170 may include at least one sensor that measures information about the surrounding environment, such as temperature, humidity, wind speed, dust, fog, intensity of sunlight, and road surface conditions. Measurement information measured by the sensor unit 170 may be provided to the control unit 150.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장부(110)의 구성도이다.Figure 2 is a configuration diagram of the energy storage unit 110 according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장부(110)은 배터리(115), 배터리 검사부(112), 배터리 제어부(114) 및 전력 변환부(116)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the energy storage unit 110 may include a battery 115, a battery inspection unit 112, a battery control unit 114, and a power conversion unit 116.
먼저, 에너지 저장부(110)은 하나 이상의 배터리(115)를 포함할 수 있다. 에너지 저장부(110)에 포함되는 배터리(115)가 복수인 경우에 이들을 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합 방식으로 연결할 수 있다. First, the energy storage unit 110 may include one or more batteries 115. When there are multiple batteries 115 included in the energy storage unit 110, they can be connected in series, parallel, or a series-parallel combination.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 검사부(112)는 배터리의 충전전압, 충전전류, 출력전압, 출력전류, 충전 게이지, 온도, SOC(State Of Charge), SOH(State of Health) 등을 모니터링하고 분석하여, 배터리 상태 정보를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 검사부(112)는 배터리(115)의 충전 및 방전 과정을 모니터링하여 배터리(115)의 상태를 검사하고 분석할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 검사부(112)는 배터리 검사를 위한 전기 신호를 배터리(115)에 입력하고, 그에 따른 출력 신호를 측정함에 의하여 배터리(115)의 상태를 검사할 수 있다. 예를 들어, 배터리 검사부(112)는 소정의 전류 신호를 입력하고, 이에 대한 출력 전압 및 전류를 측정하여 배터리(115)의 상태를 검사하고, 배터리 상태 정보를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the battery inspection unit 112 monitors the battery's charging voltage, charging current, output voltage, output current, charge gauge, temperature, SOC (State of Charge), SOH (State of Health), etc. and analysis, battery status information can be provided. According to an embodiment of the present invention, the battery inspection unit 112 may monitor the charging and discharging process of the battery 115 to inspect and analyze the state of the battery 115. According to one embodiment of the present invention, the battery inspection unit 112 may inspect the state of the battery 115 by inputting an electrical signal for battery inspection to the battery 115 and measuring the resulting output signal. For example, the battery inspection unit 112 may input a predetermined current signal, measure the corresponding output voltage and current, inspect the state of the battery 115, and provide battery state information.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 상태 정보는 배터리의 충전 상태(%), 배터리의 잔존 수명, 배터리의 충전 전류 및 전압, 배터리의 출력 전류 및 전압, 배터리의 온도, SOC, SOH 중 하나 이상을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the battery state information includes one or more of the state of charge of the battery (%), remaining life of the battery, charging current and voltage of the battery, output current and voltage of the battery, temperature of the battery, SOC, and SOH. may include.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 제어부(114)는 배터리 검사부(112)에서 얻어진 배터리 상태 정보를 기초로 배터리의 충전 및 방전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리 제어부(114)는 배터리(115)의 열화를 가져오는 발열을 일정 이하로 제어하기 위하여 충전전류를 일정 이하로 제한할 수 있다. 다른 예로서, 배터리 제어부(114)는, 제어부(150)가 배터리(115)의 상태 정보 및 주변 환경에 대한 센서부(170)의 측정 정보 등을 기초로 결정한 바에 따라, 배터리(115)의 충전 전류를 제어할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the battery control unit 114 may control charging and discharging of the battery based on battery state information obtained from the battery inspection unit 112. For example, the battery control unit 114 may limit the charging current below a certain level in order to control heat generation that causes deterioration of the battery 115 below a certain level. As another example, the battery control unit 114 charges the battery 115 according to what the control unit 150 determines based on the status information of the battery 115 and the measurement information of the sensor unit 170 about the surrounding environment. Current can be controlled.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 전환부(116)는 발전부(120, 130)에서 생산된 교류 전력을 배터리(115)의 충전을 위한 직류 전력으로 변환할 수 있다. 또한, 전력 전환부(116)은 배터리(115)의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여, 조명부(140)에 공급할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 조명부(140)는 직류에 의하여 구동되고, 전력 변환부(116)를 거치지 않고, 배터리(115)에 저장된 직류 전력을 그대로 조명부(140)로 공급할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the power conversion unit 116 may convert alternating current power produced by the power generation units 120 and 130 into direct current power for charging the battery 115. Additionally, the power conversion unit 116 may convert direct current power of the battery 115 into alternating current power and supply it to the lighting unit 140. According to another embodiment of the present invention, the lighting unit 140 is driven by direct current and can directly supply direct current power stored in the battery 115 to the lighting unit 140 without going through the power conversion unit 116.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장부(110)은 전력 스위치(118)를 더 포함할 수 있다. 전력 스위치(118)는 배터리 제어부(114)의 제어에 따라 배터리(115)를 발전부(120, 130)와 연결하거나 또는 조명부(140)와 연결할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the energy storage unit 110 may further include a power switch 118. The power switch 118 may connect the battery 115 to the power generation units 120 and 130 or to the lighting unit 140 under the control of the battery control unit 114.
도 3은 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법을 도시한 순서도이다.Figure 3 is a flowchart showing a control method for an energy-independent smart streetlight.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 스마트 가로등(100)의 통신부(160)는 외부 서버로부터 정보를 수신할 수 있다(S100). 예를 들어, 통신부(160)는 에너지 자립형 스마트 가로등(100)의 위치에 관련된 기상 정보 및/또는 교통 정보를 수신할 수 있다. 기상 정보는 미리 정해진 기간 동안의 기상에 관한 정보로서, 예를 들어 기온, 기압, 풍속, 풍향, 일조량, 강우량, 날씨, 안개 등에서 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 교통 정보는 에너지 자립형 스마트 가로등(100)이 위치한 지역과 관련된 교통 정보로서, 예를 들어 평균 교통량, 실시간 교통량, 사고 정보 등에서 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 미리 정해진 시간 간격으로 해당 지역의 평균적인 교통량이나, 해당 지역과 연결된 도로의 실시간 교통량을 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the communication unit 160 of the energy self-sufficient smart street light 100 can receive information from an external server (S100). For example, the communication unit 160 may receive weather information and/or traffic information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight 100. Weather information is information about the weather for a predetermined period of time, and may include, but is not limited to, one or more of, for example, temperature, pressure, wind speed, wind direction, amount of sunlight, rainfall, weather, and fog. In addition, the traffic information is traffic information related to the area where the energy-independent smart streetlight 100 is located, and may include, for example, one or more of average traffic volume, real-time traffic volume, accident information, etc., but is not limited thereto. According to an embodiment of the present invention, the average traffic volume of the area or the real-time traffic volume of roads connected to the area can be provided at predetermined time intervals.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 스마트 가로등(100)의 센서부(170)는 주변 환경을 센싱할 수 있다(S200). 예를 들어, 센서부(170)는 온도, 습도, 풍속, 먼지, 안개, 태양광의 세기, 노면 상태 등 주변 환경에 대한 정보를 측정할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the sensor unit 170 of the energy self-sufficient smart street light 100 can sense the surrounding environment (S200). For example, the sensor unit 170 can measure information about the surrounding environment, such as temperature, humidity, wind speed, dust, fog, intensity of sunlight, and road surface conditions.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 스마트 가로등(100)의 에너지 저장부(110)는 배터리(115)의 상태를 검사할 수 있다(S300). 예를 들어, 배터리(115)의 충전전류, 충전전압, 출력전류, 출력전압, 충전 게이지, 온도, SOC(State Of Charge), SOH(State of Health) 등을 분석하여, 배터리(115)의 충전 상태를 확인할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the energy storage unit 110 of the energy self-sufficient smart street light 100 can check the state of the battery 115 (S300). For example, charging the battery 115 by analyzing the charging current, charging voltage, output current, output voltage, charging gauge, temperature, SOC (State Of Charge), SOH (State of Health), etc. You can check the status.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 스마트 가로등(100)의 제어부(110)는 통신부(160)로부터 수신한 기상 정보에 따라, 친환경 방식으로 생산할 수 있는 예상 발전 전력량을 계산할 수 있다(S400). 제어부(110)는 미리 정해진 시간 간격에 따라, 기상 정보에 따라 친환경 방식으로 생산할 수 있는 예상 발전 전력량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 시간 간격 동안의 평균 일조량 및/또는 풍속(풍향)을 기상 정보로부터 확인하여, 이를 기초로 태양광 발전 및/또는 풍력 발전으로 생산할 수 있는 발전 전력량을 계산할 수 있다. 또한, 제어부(110)은 배터리(115)의 충전 상태와 예상 발전 전력량을 고려하여, 미리 정해진 시간 간격으로 배터리(115)의 충전 상태를 예측할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the control unit 110 of the energy self-sufficient smart street light 100 can calculate the expected amount of power generation that can be produced in an eco-friendly manner according to weather information received from the communication unit 160 (S400). . The control unit 110 may calculate the expected amount of power generation that can be produced in an eco-friendly manner according to weather information at predetermined time intervals. For example, the average amount of sunlight and/or wind speed (wind direction) during a predetermined time interval can be confirmed from weather information, and the amount of power that can be produced by solar power generation and/or wind power generation can be calculated based on this. Additionally, the control unit 110 may predict the state of charge of the battery 115 at predetermined time intervals by considering the state of charge of the battery 115 and the expected amount of generated power.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 스마트 가로등(100)의 제어부(110)는 통신부(160)로부터 수신한 기상 정보 및/또는 센서부(170)에 의하여 수집된 주변 환경 정보에 따라, 조명을 위하여 필요한 예상 소비 전력량을 계산할 수 있다(S400). 예를 들어, 제어부(110)는 미리 정해진 시간 간격에 따라, 기상 정보에 맞는 조명의 밝기 및 색온도를 산출하고, 해당 조명에 필요한 예상 소비 전력량을 계산할 수 있다. 또한, 제어부(110)은 배터리(115)의 충전 상태, 예상 발전 전력량 및 예상 소비 전력량을 고려하여, 미리 정해진 시간 간격으로 배터리(115)의 충전 상태를 예측할 수 있다. 예를 들어, 최초에 배터리(115)의 충전 상태가 130kwh라고 가정하고, 아래의 표와 같이 예상 발전 전력량 및 예상 소비 전력량이 산출되었다고 가정하면, 이를 이용하여 각 시간의 배터리 충전 상태를 예측할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit 110 of the energy self-sufficient smart street light 100 controls lighting according to the weather information received from the communication unit 160 and/or the surrounding environment information collected by the sensor unit 170. The expected amount of power consumption required can be calculated (S400). For example, the control unit 110 may calculate the brightness and color temperature of lighting suitable for weather information at predetermined time intervals and calculate the expected amount of power consumption required for the lighting. Additionally, the control unit 110 may predict the state of charge of the battery 115 at predetermined time intervals by considering the state of charge of the battery 115, the expected amount of power generated, and the amount of expected power consumption. For example, assuming that the initial state of charge of the battery 115 is 130kwh and that the expected amount of power generation and expected power consumption are calculated as shown in the table below, the state of charge of the battery at each time can be predicted using this. .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 스마트 가로등(100)의 제어부(110)는 표 1 또는 도 4과 같이, 특정 시점(5~6hr)에 배터리 충전량(충전 상태)이 마이너스인 경우에는 조명부(140)의 예상 소비 전력량이 줄어들도록, 조명의 밝기 및 색온도를 조절하여 예상 소비 전력량을 다시 계산할 수 있다(S500).According to one embodiment of the present invention, the control unit 110 of the energy self-sufficient smart street light 100 controls the lighting unit when the battery charge amount (charge state) is negative at a specific time (5 to 6 hr), as shown in Table 1 or Figure 4. To reduce the expected power consumption (140), the expected power consumption can be recalculated by adjusting the brightness and color temperature of the lighting (S500).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 자립형 스마트 가로등(100)의 제어부(110)는 미리 산출된 예상 소비 전력량에 대응되는 조명의 밝기 및 색온도에 따라 조명을 제어할 수 있다(S600). 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(110)는 미리 산출한 배터리 충전량이 마이너스가 되지 않는 범위에서 실시간 상황에 맞추어 조명의 제어를 조절할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit 110 of the energy self-sufficient smart street light 100 can control lighting according to the brightness and color temperature of the lighting corresponding to the expected amount of power consumption calculated in advance (S600). According to one embodiment of the present invention, the control unit 110 can adjust the control of lighting according to real-time situations within a range in which the pre-calculated battery charge amount does not become negative.
이상의 설명은 에너지 자립형 스마트 가로등(100)을 제어부(110)에 의하여 각 단계가 제어되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 외부의 서버에 의하여 상기 제어 단계의 일부 또는 모두가 실행되는 경우도 본 발명의 실시예로서 포함할 수 있다.In the above description, the energy self-sufficient smart street light 100 is described as being controlled in each step by the control unit 110. However, in an embodiment of the present invention, some or all of the control steps are executed by an external server. It can be included as.
도 5는 스마트 가로등 제어 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.Figure 5 is a configuration diagram showing the configuration of a smart streetlight control system.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등 제어 시스템(10)은 적어도 하나 이상의 스마트 가로등(100), 스마트 가로등 제어 서버(200) 및 적어도 하나 이상의 정보 서버(300)를 포함할 수 있다.The smart streetlight control system 10 according to an embodiment of the present invention may include at least one smart streetlight 100, a smart streetlight control server 200, and at least one information server 300.
본 발명의 일 실시예에 따른 정보 서버(300)는 각종 정보를 제공하는 서버로서 외부 기관에 의하여 운영되는 서버일 수 있다. 예를 들어, 정보 서버(300)는 기상 정보를 제공하는 기상청 서버일 수 있다. 다른 예로서, 정보 서버(300)은 실시간 교통 정보를 제공하는 교통 정보 서버일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 정보 서버(300)는 Open API를 제공하여 가로등 제어 서버(200) 및/또는 스마트 가로등(100)이 이를 이용하여 정보에 접근할 수 있다.The information server 300 according to an embodiment of the present invention is a server that provides various types of information and may be a server operated by an external organization. For example, the information server 300 may be a Korea Meteorological Administration server that provides weather information. As another example, the information server 300 may be a traffic information server that provides real-time traffic information. According to one embodiment of the present invention, the information server 300 provides an Open API so that the streetlight control server 200 and/or the smart streetlight 100 can access information using it.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등 제어 서버(200)는 스마트 가로등(100)이 제공하는 배터리 상태 정보 및 주변 환경 정보를 수집하고, 정보 서버(300)가 제공하는 기상, 교통 등의 정보에 기초하여, 스마트 가로등(100)의 조명을 제어할 수 있다. 예를 들어, 주변 환경 정보 및 기상 정보에 따라 스마트 가로등(100)의 주변 환경에 최적화된 색온도 및 조도로 조명을 제어하고, 교통 정보를 고려하여 교통 흐름에 따라 조명을 제어할 수 있으며, 배터리 상태 정보에 따라서 스마트 가로등(100)이 보유하고 있는 전기 에너지를 최적으로 사용하도록 조명을 제어할 수 있다. The smart streetlight control server 200 according to an embodiment of the present invention collects battery status information and surrounding environment information provided by the smart streetlight 100, and includes information such as weather and traffic provided by the information server 300. Based on this, the lighting of the smart streetlight 100 can be controlled. For example, lighting can be controlled with color temperature and illuminance optimized for the surrounding environment of the smart street light 100 according to surrounding environmental information and weather information, lighting can be controlled according to traffic flow by considering traffic information, and battery status. Depending on the information, lighting can be controlled to optimally use the electric energy possessed by the smart street light 100.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등 제어 서버(200)는 스마트 가로등(100)의 배터리 충전 상태(SOC)에 따라서 스마트 가로등(100)의 조명을 조절할 수 있다. 예를 들어, 배터리의 충전 상태가 일정 이하로 내려가면 최대한 오랜 시간 조명을 유지할 수 있도록 조명의 밝기를 줄이도록 조절할 수 있다.The smart streetlight control server 200 according to an embodiment of the present invention can control the lighting of the smart streetlight 100 according to the battery state of charge (SOC) of the smart streetlight 100. For example, if the battery's state of charge falls below a certain level, the brightness of the lighting can be adjusted to reduce it to maintain lighting for as long as possible.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등 제어 서버(200)는 스마트 가로등(100)의 배터리 충전 상태(SOC) 및 정보 서버(300)의 기상 정보를 이용하여, 스마트 가로등(100)의 조명을 조절할 수 있다. 예를 들어, 스마트 가로등(100)이 위치한 지역의 기상 정보에 따라 필요한 조도를 산출하고, 배터리 충전 상태를 고려하여 스마트 가로등(100)의 조명을 조절할 수 있다. 다른 예로서, 스마트 가로등(100)이 위치한 지역의 기상 정보에 따라 안개가 예상되는 경우에는 스마트 가로등(100)의 색온도를 조절하도록 조명을 제어할 수 있다. 또 다른 예로서, 정보 서버(300)로부터 얻어진 기상 정보로부터 스마트 가로등(100)이 위치한 지역에서 시간의 경과에 따라 발전 가능한 전기 에너지를 산출하고, 배터리 충전 상태와 함께 고려하여, 스마트 가로등(100)의 조명을 조절할 수 있다.The smart streetlight control server 200 according to an embodiment of the present invention controls the lighting of the smart streetlight 100 using the battery state of charge (SOC) of the smart streetlight 100 and the weather information of the information server 300. You can. For example, the necessary illuminance can be calculated according to the weather information of the area where the smart street light 100 is located, and the lighting of the smart street light 100 can be adjusted by considering the battery charging state. As another example, when fog is expected according to weather information in the area where the smart street light 100 is located, lighting can be controlled to adjust the color temperature of the smart street light 100. As another example, the electric energy that can be generated over time in the area where the smart street light 100 is located is calculated from the weather information obtained from the information server 300, and considering the battery charging state, the smart street light 100 You can control the lighting.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등 제어 서버(200)는 스마트 가로등(100)의 배터리 충전 상태(SOC) 및 정보 서버(300)의 교통 정보를 이용하여, 스마트 가로등(100)의 조명을 조절할 수 있다. 예를 들어, 스마트 가로등(100)이 위치한 지역의 교통 정보를 파악하여, 배터리 충전 상태에 따라 자동차가 많이 통과하는 시간에 조명의 조도를 밝게 하고, 자동차가 적게 통과하는 시간에는 조명의 조도를 낮게 제어할 수 있다. 다른 예로서, 자동차가 적게 통과하는 시간에는 그 지역의 스마트 가로등(100) 중에서 일부만 조명을 활성화하고, 나머지는 조명을 끄고 배터리를 충전할 수 있다.The smart streetlight control server 200 according to an embodiment of the present invention controls the lighting of the smart streetlight 100 using the battery state of charge (SOC) of the smart streetlight 100 and the traffic information of the information server 300. You can. For example, by identifying traffic information in the area where the smart streetlight 100 is located, the illumination of the lights is brightened when many cars pass by, and the illumination is lowered when there are few cars passing, depending on the battery charge status. You can control it. As another example, during times when few cars pass by, only some of the smart street lights 100 in the area may be activated, while the rest may be turned off and the battery charged.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present embodiment, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these examples. The scope of protection of this embodiment should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this embodiment.
10: 스마트 가로등 제어 시스템
20: 자동차
30: 도로
100: 에너지 자립형 스마트 가로등
110: 에너지 저장부
112: 검사부
114: 제어부
115: 배터리부
116: 전력 변환부
118: 전력 스위치부
120: 발전부 (풍력 발전기)
130: 발전부 (태양광 발전기)
140: 조명부
150: 제어부
160: 통신부
170: 센서부
200: 스마트 가로등 제어 서버
300: 정보 서버
400: 통신 네트워크10: Smart street light control system
20: car
30: road
100: Energy-independent smart street light
110: Energy storage unit
112: Inspection Department
114: control unit
115: Battery unit
116: Power conversion unit
118: Power switch unit
120: Power generation unit (wind generator)
130: Power generation department (solar generator)
140: lighting unit
150: control unit
160: Department of Communications
170: sensor unit
200: Smart street light control server
300: Information server
400: communication network
Claims (15)
배터리를 포함하는 에너지 저장부;
친환경 발전 방식으로 전기 에너지를 생산하여 에너지 저장부로 공급하는 발전부;
에너지 저장부로부터 전기 에너지를 공급받아, 빛 에너지로 바꾸어 조명을 제공하는 조명부;
외부 서버와 통신 연결을 제공하는 통신부; 및
에너지 자립형 스마트 가로등을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 통신부는 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 기상 정보를 수신하며,
상기 제어부는 상기 에너지 저장부의 충전 상태, 상기 기상 정보에 따라 요구되는 조명의 예상 소비 전력량 및 상기 기상 정보에 따라 예측되는 친환경 방식의 예상 발전 전력량에 기초하여, 상기 조명부를 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
In energy-independent smart street lights,
An energy storage unit including a battery;
A power generation department that produces electrical energy using eco-friendly power generation methods and supplies it to the energy storage department;
A lighting unit that receives electrical energy from the energy storage unit and converts it into light energy to provide lighting;
a communications department that provides communications connections with external servers; and
It includes a control unit that controls energy-independent smart street lights,
The communication unit receives weather information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight from an external server,
The control unit controls the lighting unit based on the charging state of the energy storage unit, the expected power consumption of lighting required according to the weather information, and the expected amount of power generation in an eco-friendly manner predicted according to the weather information. Self-supporting smart street lights.
상기 친환경 발전 방식은 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 파력 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
According to paragraph 1,
The eco-friendly power generation method is an energy-independent smart streetlight, characterized in that it includes one or more of solar power, solar heat, wind power, tidal power, and wave power.
상기 제어부는 상기 기상 정보에 기초하여 미리 정해진 시간 동안의 상기 발전부의 예상 발전 전력량과 상기 조명부에서 필요한 예상 소비 전력량을 산출하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
According to paragraph 1,
The control unit is an energy-independent smart street light, characterized in that the control unit calculates the expected amount of power generated by the power generation unit and the expected amount of power consumption required by the lighting unit during a predetermined time based on the weather information.
상기 제어부는 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 기상 정보에 따라 친환경 발전 방식으로 생산할 수 있는 예상 발전 전력량을 산출하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
According to paragraph 3,
The control unit is an energy-independent smart street light, characterized in that the control unit calculates the expected amount of power generation that can be produced in an eco-friendly power generation method according to the weather information for the predetermined time.
상기 제어부는 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 기상 정보를 고려하여 조명의 밝기 및 색온도를 결정하고, 이를 기초로 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 조명부에서 필요한 예상 소비 전력량을 산출하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
According to paragraph 3,
The control unit determines the brightness and color temperature of the lighting in consideration of the weather information for the predetermined time, and based on this, calculates the expected amount of power consumption required by the lighting unit during the predetermined time. Street lamp.
상기 제어부는 상기 에너지 저장부의 충전 상태 및 상기 예상 발전 전력량을 고려하여, 상기 에너지 저장부가 완전히 방전되지 않는 범위에서 상기 예상 소비 전력량을 계산하고, 이에 따라 에너지 저장부에서 상기 조명부로 공급되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
According to paragraph 1,
The control unit considers the charging state of the energy storage unit and the expected amount of generated power, calculates the expected amount of power consumption within the range in which the energy storage unit is not completely discharged, and controls the power supplied from the energy storage unit to the lighting unit accordingly. An energy-independent smart streetlight characterized by:
상기 통신부는 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 교통 정보를 수신하며,
상기 제어부는 상기 교통 정보를 고려하여 조명부를 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
According to paragraph 1,
The communication unit receives traffic information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight from an external server,
An energy-independent smart streetlight, wherein the control unit controls the lighting unit in consideration of the traffic information.
상기 통신부가 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 기상 정보를 수신하는 단계;
상기 제어부가 에너지 저장부의 충전 상태를 확인하는 단계;
상기 제어부가 상기 기상 정보에 따라 요구되는 조명의 예상 소비 전력량 및 상기 기상 정보에 따라 예측되는 친환경 방식의 예상 발전 전력량을 계산하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 에너지 저장부의 충전 상태, 상기 예상 소비 전력량 및 상기 예상 발전 전력량에 기초하여 상기 조명부를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
An energy storage unit including a battery, a power generation unit that produces electrical energy using an eco-friendly power generation method and supplies it to the energy storage unit, a lighting unit that receives electrical energy from the energy storage unit and converts it into light energy to provide lighting, and a communication connection with an external server. In the control method of an energy self-sufficient smart streetlight including a communication unit and a control unit,
The communication unit receiving weather information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight from an external server;
The control unit checking the charging state of the energy storage unit;
Calculating, by the control unit, an expected amount of power consumption for lighting required according to the weather information and an expected amount of power generation in an eco-friendly manner predicted according to the weather information; and
A method of controlling an energy self-sufficient smart streetlight, characterized in that the control unit controls the lighting unit based on the charging state of the energy storage unit, the expected amount of power consumption, and the expected amount of generated power.
상기 친환경 발전 방식은 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 파력 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.According to clause 8,
The eco-friendly power generation method is a method of controlling an energy-independent smart streetlight, characterized in that it includes any one or more of solar power, solar heat, wind power, tidal power, and wave power.
상기 제어부는 상기 기상 정보에 기초하여 미리 정해진 시간 동안의 상기 발전부의 예상 발전 전력량과 상기 조명부에서 필요한 예상 소비 전력량을 산출하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
According to clause 8,
The control method of an energy-independent smart street light, characterized in that the control unit calculates the expected amount of power generated by the power generation unit and the expected amount of power consumption required by the lighting unit during a predetermined time based on the weather information.
상기 제어부는 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 기상 정보에 따라 친환경 발전 방식으로 생산할 수 있는 예상 발전 전력량을 산출하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
According to clause 10,
A method of controlling an energy-independent smart streetlight, wherein the control unit calculates the expected amount of power generation that can be produced in an eco-friendly power generation method according to the weather information for the predetermined time.
상기 제어부는 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 기상 정보를 고려하여 조명의 밝기 및 색온도를 결정하고, 이를 기초로 상기 미리 정해진 시간 동안의 상기 조명부에서 필요한 예상 소비 전력량을 산출하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
According to clause 10,
The control unit determines the brightness and color temperature of the lighting in consideration of the weather information for the predetermined time, and based on this, calculates the expected amount of power consumption required by the lighting unit during the predetermined time. How to control street lights.
상기 제어부는 상기 에너지 저장부의 충전 상태 및 상기 예상 발전 전력량을 고려하여, 상기 에너지 저장부가 완전히 방전되지 않는 범위에서 상기 예상 소비 전력량을 계산하고, 이에 따라 에너지 저장부에서 상기 조명부로 공급되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
According to clause 8,
The control unit considers the charging state of the energy storage unit and the expected amount of generated power, calculates the expected amount of power consumption within the range in which the energy storage unit is not completely discharged, and controls the power supplied from the energy storage unit to the lighting unit accordingly. A control method for energy-independent smart streetlights, characterized in that:
상기 통신부는 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 교통 정보를 수신하며,
상기 제어부는 상기 교통 정보를 고려하여 조명부를 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
According to clause 8,
The communication unit receives traffic information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight from an external server,
A method of controlling an energy-independent smart streetlight, wherein the control unit controls the lighting unit in consideration of the traffic information.
상기 스마트 가로등 제어 서버가 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 위치와 관련된 기상 정보를 수신하는 단계;
상기 스마트 가로등 제어 서버가 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 에너지 저장부의 충전 상태를 확인하는 단계;
상기 스마트 가로등 제어 서버가 상기 기상 정보에 따라 상기 에너지 자립형 스마트 가로등에서 요구되는 조명의 예상 소비 전력량 및 상기 기상 정보에 따라 예측되는 친환경 방식의 예상 발전 전력량을 계산하는 단계; 및
상기 스마트 가로등 제어 서버가 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 상기 에너지 저장부의 충전 상태, 상기 예상 소비 전력량 및 상기 예상 발전 전력량에 기초하여, 상기 에너지 자립형 스마트 가로등의 조명부를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
In the method of controlling energy-independent smart streetlights by a smart streetlight control server,
The smart streetlight control server receiving weather information related to the location of the energy self-sufficient smart streetlight from an external server;
The smart streetlight control server checking the charging state of the energy storage unit of the energy self-sufficient smart streetlight;
Calculating, by the smart streetlight control server, the expected power consumption of lighting required by the energy-independent smart streetlight according to the weather information and the expected amount of power generation in an eco-friendly manner predicted according to the weather information; and
The smart streetlight control server controls the lighting unit of the energy self-sufficient smart streetlight based on the charging state of the energy storage unit of the energy self-sufficient smart streetlight, the expected amount of power consumption, and the expected amount of generated power. Control method for energy-independent smart street lights.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220162599A KR20240079562A (en) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | Energy-independent smart street light system and its control method |
| PCT/KR2022/019061 WO2024117287A1 (en) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | Energy-independent smart streetlight system and method for controlling same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220162599A KR20240079562A (en) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | Energy-independent smart street light system and its control method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240079562A true KR20240079562A (en) | 2024-06-05 |
Family
ID=91324191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220162599A KR20240079562A (en) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | Energy-independent smart street light system and its control method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240079562A (en) |
| WO (1) | WO2024117287A1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101364408B1 (en) | 2006-05-24 | 2014-02-21 | 에버레디 배터리 컴퍼니, 인크. | Current interrupt device for batteries |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101516193B1 (en) * | 2015-01-08 | 2015-05-04 | 주식회사 미지에너텍 | Apparatus for controlling solar charging and method therefor |
| KR20210097922A (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-10 | 주식회사 미지에너텍 | Control Method of Solar Streetlight Apparatus Using IoT |
| KR102430249B1 (en) * | 2020-07-17 | 2022-08-08 | 성창 주식회사 | System controlling IoT for monitoring of solar power and controlling lighting of street light |
| KR102480662B1 (en) * | 2020-12-16 | 2022-12-26 | 주식회사 이지스로직 | Wireless remote control management system for solar street lights of radially variable lighting area with disaster broadcasting function |
| KR102505766B1 (en) * | 2021-02-17 | 2023-03-02 | 한국해양대학교 산학협력단 | Smart street light with fine dust purification function |
-
2022
- 2022-11-29 WO PCT/KR2022/019061 patent/WO2024117287A1/en unknown
- 2022-11-29 KR KR1020220162599A patent/KR20240079562A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101364408B1 (en) | 2006-05-24 | 2014-02-21 | 에버레디 배터리 컴퍼니, 인크. | Current interrupt device for batteries |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024117287A1 (en) | 2024-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101658864B1 (en) | System and method for controlling light unit having solar cell | |
| CN204062817U (en) | A kind of vcehicular tunnel photovoltaic intelligent illuminator | |
| CN112533338A (en) | Solar intelligent street lamp integrated system facing 5G communication | |
| KR102329846B1 (en) | ALL IN ONE IoT LOW POWER SOLAR LED ROAD SIGN | |
| US11503692B2 (en) | System for street light lighting control and for IOT control for monitoring solar power generation | |
| CN110323820A (en) | A kind of solar recharging stake | |
| CN201396684Y (en) | Remote control novel wind-solar complementary LED street lamp | |
| KR20240079562A (en) | Energy-independent smart street light system and its control method | |
| KR101058171B1 (en) | Street Light Power Saving and Surveillance System | |
| CN117315964A (en) | Warning method and device, storage medium and electronic equipment | |
| CN115360740B (en) | Community electric bicycle energy control system | |
| KR101349203B1 (en) | Traffic signal controller | |
| Hiranvarodom | A comparative analysis of photovoltaic street lighting systems installed in Thailand | |
| KR20140030439A (en) | Streetlight control system using natural energy and control method thereof | |
| CN107112772A (en) | The electric power optimization of battery powered road lamp system | |
| KR102239580B1 (en) | Intelligent and natural disaster adaptive control system for wireless street lights powered by solarpanel | |
| CN202496107U (en) | Solar-powered intelligent control LED street light | |
| KR20240012149A (en) | Energy-independent smart street light system using waste battery and its control method | |
| KR101183189B1 (en) | A street lights equipped with by self-generation power system | |
| CN112351558A (en) | Intelligent street lamp and fault remote control system thereof | |
| WO2010052946A1 (en) | Streetlight power supply system | |
| CN206524678U (en) | A kind of short tunnel solar energy civil power dual redundant electric supply installation | |
| CN110761597A (en) | Electric bicycle charging shed and method for unmanned aerial vehicle taking off and landing and wireless charging | |
| CN205640679U (en) | Distributing type solar energy electronic road sign device | |
| CN114286794A (en) | Dual-source lighting system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |