WO2021256675A1 - 충전배터리 교환이 용이한 태양광 가로등 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a solar street lamp. More specifically, the present invention relates to a solar street lamp in which a rechargeable battery can be easily exchanged by the general public without professional knowledge.
  • Solar street light is a street light that can be used as a power source by charging solar energy in a rechargeable battery. Because solar street lights use only solar energy as a power source, no power supply facilities are required. Therefore, if a solar street lamp is installed in a remote area such as a hiking trail where no power supply facility is installed, it has the advantage of providing the necessary light at night.
  • Another object of the present invention is to provide a solar street lamp that can easily replace the rechargeable battery even by the general public without professional knowledge.
  • Another object of the present invention is to provide a solar street lamp that can easily identify a problematic rechargeable battery.
  • Another object of the present invention is to provide a solar street light that is easy to electrically connect and block a rechargeable battery and an internal circuit of the solar street light.
  • Another object of the present invention is to provide a solar street light having a function of preventing incorrect installation of a rechargeable battery.
  • Another object of the present invention is to provide a solar street light that can easily check whether the normal operation after replacing the rechargeable battery.
  • a solar street light includes a solar power generation unit for generating electric power using sunlight; a rechargeable battery unit having a rechargeable battery in which the electric power produced by the solar power generation unit is charged; a lighting unit having a lighting lamp that emits light by receiving power charged in the rechargeable battery; a control unit for determining a state of charge of the rechargeable battery; a communication unit for transmitting the status information from the control unit to the outside; and a rechargeable battery holder in which the rechargeable battery is detachably accommodated, wherein the terminals of the rechargeable battery are electrically connected to the charge/discharge terminals of the rechargeable battery holder by being positioned in a storage space inside the rechargeable battery holder, characterized in that the electrical connection with the charging/discharging terminal is automatically cut off as the rechargeable battery is detached from the proper position in the storage space.
  • the charge/discharge terminal is located at a position not exposed to the storage space
  • the rechargeable battery holder includes a connection terminal partially exposed to the storage space, and when the rechargeable battery is positioned in the storage space, the terminal of the rechargeable battery is electrically connected to the charging/discharging terminal through the connection terminal, and the electrical connection between the charging/discharging terminal and the connection terminal may be cut when the charging battery is not properly positioned in the storage space.
  • connection terminal is located in a first position that is separated from the supply terminal and the power terminal when the rechargeable battery is not positioned properly, and is in contact with the supply terminal and the power terminal by the rechargeable battery positioned when the rechargeable battery is positioned properly It can move to a second position.
  • the charge/discharge terminals may be plural, and the plurality of charge/discharge terminals may be asymmetrically disposed with respect to a central axis of the inner space of the rechargeable battery compartment.
  • the rechargeable battery holder may further include a protruding fixture to prevent the rechargeable battery from being separated from the rechargeable battery positioned in the storage space.
  • it may further include a replacement button for protruding or removing the fixture toward the receiving space.
  • it further includes a switch for connecting or blocking the charging/discharging terminal and the internal circuit of the solar street lamp, wherein the switch is closed when the rechargeable battery is positioned in the receiving space and the switch is closed when the rechargeable battery is detached from the original position can be made to open.
  • a guide indicating that the rechargeable battery is not properly positioned in the storage space may be further included.
  • the present invention has the effect of providing a solar street light that can easily identify a problematic rechargeable battery.
  • the present invention has the effect of providing a solar street light that is easy to electrically connect and electrically cut off a rechargeable battery and an internal circuit.
  • the present invention has an effect of providing a solar street light that is equipped with a function to prevent incorrect installation of a rechargeable battery, and can easily check whether normal operation is performed after replacing the rechargeable battery, so that even ordinary people without professional knowledge can easily replace the rechargeable battery has
  • FIG. 1 is a perspective view of a solar street lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram of a solar street light according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 and 4 are front views showing the inside of a rechargeable battery storage box of a solar street lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a state in which the rechargeable battery is accommodated, and
  • FIG. It is a drawing.
  • FIG. 5 is a diagram showing that the storage space and the solar street light internal circuit are automatically electrically connected or cut off when the rechargeable battery is positioned properly in the storage space and when not positioned in the storage space using the connection terminal.
  • FIG. 6 is a diagram showing that the storage space and the internal circuit of the solar street light are automatically electrically connected or cut off when the rechargeable battery is properly positioned in the storage space and when not positioned in the storage space using a switch.
  • FIG. 1 is a solar street light 100 according to an embodiment of the present invention is shown.
  • the solar street lamp 100 is provided with a lighting lamp 31 and a solar panel 11 for providing lighting as shown in FIG.
  • the power generated by the solar power generation unit is used as a power source to provide the necessary lighting.
  • the power produced by the solar power generation unit 10 is charged to the rechargeable battery stored in the rechargeable battery storage box 60, and the charged power at night time when lighting is required is transferred to the lighting unit.
  • the solar street light 100 is such that the administrator can replace the installed rechargeable battery with another pre-charged rechargeable battery when the solar street light cannot function due to insufficient charge of the rechargeable battery. It is configured to transmit the status of the installed rechargeable battery to the outside.
  • the solar street lamp 100 is configured to be exchangeably accommodated in the rechargeable battery holder 60 that separates the rechargeable battery from other components.
  • the rechargeable battery and other components of the solar street lamp 100 are electrically connected, and the rechargeable battery is removed from the correct position. It is configured so that the electrical connection between the rechargeable battery and other components is automatically disconnected just by letting the user know.
  • the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 6 as follows.
  • the solar street lamp 100 is functionally a solar power generation unit 10 , a rechargeable battery unit 20 , a lighting unit 30 , and a control unit 40 . , including the communication unit 50 .
  • the photovoltaic power generation unit 10 functions to generate electric power using sunlight, and the photovoltaic panel 11 that generates electric energy by receiving sunlight and the power generation state monitoring that monitors the power generation status of the photovoltaic panel It may include a portion 12 .
  • the power generation status monitoring unit 12 monitors the power generation status of the solar panel and, even though sufficient sunlight is provided, if the power generation from the solar panel is not properly performed, it is a control unit to be described later. It can notify you that there is something wrong.
  • the power generation state monitoring unit 12 may include an optical sensor capable of sensing sunlight and a detection sensor that detects a current or voltage of electric power generated by the solar panel.
  • the rechargeable battery unit 20 functions to store the power produced by the solar power generation unit, and the rechargeable battery 21 that is charged with the power produced by the solar power generation unit and a charge amount monitoring unit that monitors the charge amount of the rechargeable battery ( 22) can be included.
  • the rechargeable battery 21 is separated from other components and stored in the rechargeable battery holder 60 to be described later, and is electrically connected to the solar power generation unit and the lighting unit to be described later only in a state in which it is positioned in the storage space of the rechargeable battery holder. .
  • the charge amount monitoring unit 22 may monitor the amount of electric power (charge amount) charged in the rechargeable battery and notify the controller to be described later.
  • the charge amount monitoring unit may notify the charge amount of the rechargeable battery to the controller only when sufficient power to operate the lighting unit is not charged in the rechargeable battery.
  • the lighting unit 30 functions to provide lighting, and may include a lighting lamp 31 that receives power charged in a rechargeable battery to emit light, and a lighting sensor 32 that monitors the operation of the lighting lamp.
  • the lighting sensor 32 may be installed at a position that is blocked from external light and provides only the light of the lighting lamp 31 to provide an ON/OFF state of the lighting lamp to a control unit to be described later.
  • the control unit 40 functions to control the operation of the solar street light 100 according to an embodiment of the present invention, and receives the power generation state monitoring unit 12, the charging amount monitoring unit 22, the lighting sensor 32, and the like. By analyzing the received information, it is possible to determine the state of the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention.
  • control unit 40 may control to provide status information regarding the occurrence of the abnormality to the manager through a communication unit, which will be described later.
  • control unit may determine a manager to be notified of whether an abnormality has occurred according to the type of the abnormal occurrence.
  • the control unit 40 receives information about the charge amount of the rechargeable battery from the charge amount monitoring unit 22 and determines that sufficient power to operate the lighting lamp is not charged during the time to operate the lighting lamp 31, 1 You can control the communication unit to send a notification to replace the rechargeable battery to the manager.
  • the first manager includes not only a manager with specialized knowledge capable of repairing electrical installations, but also a general manager without specialized knowledge.
  • control unit 40 further uses the information received from the power generation status monitoring unit 12 to provide a second manager with solar power when it is determined that sufficient power is not charged in the rechargeable battery due to a problem occurring in the photovoltaic unit.
  • the communication unit may be controlled to send an abnormality notification of the street lamp 100 .
  • the second manager refers to a manager with professional knowledge capable of repairing electrical equipment.
  • control unit 40 determines that an abnormality has occurred in the lighting lamp if abnormal information is not received from the power generation state monitoring unit and the charging amount monitoring unit but abnormal information is received from the lighting sensor 32 indicating that the lighting does not work, and the second manager The communication unit can be controlled to send an abnormality notification to the .
  • the communication unit 50 includes a communication module and functions to provide the state information of the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention to the outside, and the abnormal notification determined according to the control of the control unit is determined. send to the manager.
  • the solar street lamp 100 is configured to accommodate and replace the rechargeable battery 21 among the components described above in the rechargeable battery holder 60 that can be separated from other components. This makes it possible for anyone, even non-professionals, to easily replace the rechargeable battery.
  • the rechargeable battery holder 60 is a space for storing the rechargeable battery 21 and may be installed in the holding portion of the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention as shown in FIG. 1 .
  • the storage space inside the rechargeable battery holder 60 in which the rechargeable battery is accommodated can be accessed through the door 61 exposed to the outside of the solar street lamp as shown in FIG. 1, and the administrator can access the door of the rechargeable battery holder You can open it and replace the rechargeable battery.
  • the door 61 may be provided with a locking device to prevent an unauthorized person from opening the rechargeable battery holder.
  • the inside of the rechargeable battery holder 60 is blocked so that the components of the solar street light 100 according to an embodiment of the present invention other than the rechargeable battery 21 housed therein cannot be accessed.
  • the possibility of a non-professional general manager causing problems with components other than the rechargeable battery while exchanging the rechargeable battery is prevented.
  • a guide, etc. 62 , a rechargeable battery replacement button 63 , and a fixture 64 may be provided inside the rechargeable battery holder 60 .
  • the guide light 62 illuminates when the charge amount of the rechargeable battery is less than a predetermined standard or when the rechargeable battery is not positioned properly in the storage space or displays a light of a specific color (for example, red) to the manager informs you that there is a problem with
  • the manager can check whether the rechargeable battery is a rechargeable battery that needs to be replaced.
  • the guide, etc. 62 may be configured to be located on the outside of the rechargeable battery storage box or to make a part of the door of the rechargeable battery storage box transparent so that the guide and the like can be checked from the outside.
  • the rechargeable battery replacement button 63 is a button that an administrator presses to replace the rechargeable battery, and the fixture 64 may protrude from the inner wall of the receiving space of the rechargeable battery toward the receiving space or be removed.
  • the removal means that the fixture 64 does not remove the rechargeable battery stored in the storage space or prevent a new rechargeable battery from being placed in the receiving space. For example, when the rechargeable battery replacement button is pressed, the fixture 64 is removed. It is to go inside the inner wall of the storage space.
  • the administrator can remove the rechargeable battery positioned in the storage space by pressing the rechargeable battery replacement button to remove the fixture 64 and pulling the handle 21-1 of the rechargeable battery. 4 shows a state in which the fixture is removed and the rechargeable battery is removed.
  • the administrator can place the new rechargeable battery back into the storage space and then press the rechargeable battery replacement button 63 again so that the fixture can protrude toward the storage space again. won't do it
  • the fixture 64 is pushed into the storage space by the force of pushing the rechargeable battery toward the storage space from the outside without a button for replacing the rechargeable battery and pulling the rechargeable battery from the inside of the storage space to the outside. Automatically when the force is removed It may be configured to protrude.
  • the power generated by the solar power generation unit is supplied to the rechargeable battery to be charged, and the charging/discharging terminal 65, which discharges the power charged in the rechargeable battery to provide the lighting, etc. 66) may be provided.
  • the charging/discharging terminal 65 which discharges the power charged in the rechargeable battery to provide the lighting, etc. 66
  • two charge/discharge terminals are illustrated in FIG. 4 , three or more charge/discharge terminals may be used.
  • charge/discharge terminals 65 and 66 may be terminals that are distinct from each other, such as (+) and (-) terminals, and an administrator without professional knowledge may connect the terminals of the rechargeable battery to the corresponding polarity of the charge/discharge terminal. There may be problems that cannot be
  • the charging and discharging terminals are arranged asymmetrically about the central axis (X-X') of the inner space of the rechargeable battery compartment. Therefore, when the administrator inserts the rechargeable battery in the wrong direction, the terminal of the rechargeable battery and the charging/discharging terminals 65 and 66 are not connected to each other, so that problems such as ignition due to incorrect electrical connection can be prevented.
  • the guide light 62 keeps on or displays a light of a specific color (for example, red) so that the manager can It can also be used to indicate that the rechargeable battery is not properly positioned in the storage space.
  • the charging/discharging terminal may be configured not to be exposed inside the storage space, and this embodiment is illustrated in FIG. 5 .
  • the charging/discharging terminals 65 and 66 connected to the internal circuit of the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention are located at positions not exposed to the storage space, and charge/discharge.
  • the connection terminal (P) is located at the front end of the terminal.
  • connection terminal P serves to electrically connect the charge/discharge terminals 65 and 66 and the terminals of the rechargeable battery, and a part of the connection terminal is exposed inside the storage space and the other part is located inside the inner wall of the storage space.
  • connection terminal P when the rechargeable battery 21 is not located in the storage space, the connection terminal P is located at a position (first position) separated from the charging and discharging terminals 65 and 66 . Therefore, even if the manager accidentally touches the connection terminal (P) or applies an impact, damage to the internal circuit or other components of the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention, or accidents such as electric shock do not occur .
  • connection terminal P when the rechargeable battery 21 is positioned in the receiving space, the connection terminal P is in contact with the charge/discharge terminals 65 and 66 by the positioned rechargeable battery (second position) is moved to Accordingly, the terminal of the rechargeable battery 21 can be electrically connected to the charge/discharge terminal not exposed to the inside of the storage space by the connection terminal P.
  • connection terminal P when the rechargeable battery 21 is removed from the storage space, the connection terminal P is moved from the second position to the first position again, and for this purpose, the connection terminal P may be configured by connecting a member having an elastic force. .
  • the charging and discharging terminals 65 and 66 connected to the internal circuit of the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention are exposed to the receiving space, and the rechargeable battery 21 is In a state not located in the internal space, the charging/discharging terminal may be configured not to be connected to the internal circuit of the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the charge/discharge terminals 65 and 66 are located inside the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention. connected to the circuit.
  • the fixture 64 moves to the inside of the inner wall of the storage space and at the same time as shown in FIG. 6, in an embodiment of the present invention
  • the switch 67 connecting the internal circuit of the solar street lamp 100 and the charging/discharging terminals 65 and 66 is also opened to cut off the electrical connection to the charging/discharging terminal exposed to the storage space. Therefore, it is possible to block the possibility of damage to the internal circuit or other components of the solar street lamp 100 according to an embodiment of the present invention or an accident such as an electric shock due to a mistake occurring in the process of replacing the rechargeable battery.
  • the switch 67 is also closed in conjunction with the fixture, and the charge/discharge terminal is electrically connected to the internal circuit again.

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Abstract

본 발명은 태양광 가로등에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양광 가로등은 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 발전부; 상기 태양광 발전부에 의해 생산된 전력이 충전되는 충전배터리를 구비한 충전배터리부; 상기 충전배터리에 충전된 전력을 공급받아 발광하는 조명등을 구비한 조명부; 상기 충전배터리의 충전량 상태를 판단하는 제어부; 상기 제어부로부터의 상태 정보를 외부로 전송하는 통신부; 및 상기 충전배터리가 분리 가능하게 수납되는 충전배터리 수납함을 포함하여 이루어진다. 상기 충전배터리의 단자들은 상기 충전배터리 수납함 내부의 수납공간에 정위치됨으로써 상기 충전배터리 수납함의 충방전 단자와 전기적으로 연결된다. 또한 상기 충전배터리가 상기 수납공간에 정위치에서 이탈됨으로써 상기 충방전 단자와의 전기적 연결이 자동으로 끊어진다.

Description

충전배터리 교환이 용이한 태양광 가로등
본 발명은 태양광 가로등에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 충전배터리 교환이 용이하여 전문적 지식이 없는 일반인도 충전배터리를 교환할 수 있는 태양광 가로등에 관한 것이다.
태양광 가로등은 태양광 에너지를 충전배터리에 충전시켜 전원으로 사용할 수 있는 가로등이다. 태양광 가로등이 태양광 에너지만을 전원으로 사용하기 때문에 전력공급 시설이 필요하지 않다. 따라서 전력공급 시설이 설치되어 있지 않은 등산로 등의 외진 지역에 태양광 가로등을 설치하면 야간에 필요한 빛을 제공할 수 있는 장점이 있다.
이에 반해, 태양광 가로등은 외진 지역에 위치하기 때문에 고장 여부를 확인하기 어려운 단점도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 태양광 가로등의 상태 정보를 원격으로 수신하여 고장 여부를 확인하는 시스템이 개발되기도 하였다.
그러나 고장이 확인되더라도 관리 인력이 직접 태양광 가로등의 충전배터리를 교체할 수밖에 없다.
하지만 현실적으로 태양광 가로등을 설치하는 회사가 전국 각지에 관리 인력을 두고 있을 수 없다. 따라서 충전배터리 교체가 적절한 시기에 이루어지지 않는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 충전배터리 교환이 용이한 태양광 가로등을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전문적 지식이 없는 일반인도 충전배터리를 용이하게 교체할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 문제가 있는 충전배터리를 용이하게 확인할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 충전배터리와 태양광 가로등 내부 회로와의 전기적 연결 및 차단이 용이한 태양광 가로등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 충전배터리 오설치 방지 기능을 구비한 태양광 가로등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 충전배터리 교체 후 정상 작동 여부를 용이하게 확인할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은, 본 발명에 따른 충전배터리 교환이 용이한 태양광 가로등에 의해 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등은 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 발전부; 상기 태양광 발전부에 의해 생산된 전력이 충전되는 충전배터리를 구비한 충전배터리부; 상기 충전배터리에 충전된 전력을 공급받아 발광하는 조명등을 구비한 조명부; 상기 충전배터리의 충전량 상태를 판단하는 제어부; 상기 제어부로부터의 상태 정보를 외부로 전송하는 통신부; 및 상기 충전배터리가 분리 가능하게 수납되는 충전배터리 수납함을 포함하여 이루어지며, 상기 충전배터리의 단자들은 상기 충전배터리 수납함 내부의 수납공간에 정위치됨으로써 상기 충전배터리 수납함의 충방전 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 충전배터리가 상기 수납공간에 정위치에서 이탈됨으로써 상기 충방전 단자와의 전기적 연결이 자동으로 끊어지는 것을 특징으로 한다.
상기 충방전 단자는 상기 수납공간으로 노출되지 않는 위치에 위치하고, 상기 충전배터리 수납함은 일부분이 상기 수납공간으로 노출된 연결단자를 포함하며, 상기 수납공간에 충전배터리가 정위치되었을 때 충전배터리의 단자는 상기 연결단자를 통해 상기 충방전 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 수납공간에 충전배터리가 정위치되지 않았을 때 상기 충방전 단자와 상기 연결단자 사이의 전기적 연결이 끊어질 수 있다.
상기 연결 단자는 충전배터리가 정위치되지 않았을 때 상기 공급 단자 및 전원 단자와 분리되는 제1 위치에 위치하고, 충전배터리가 정위치되었을 때 정위치된 충전배터리에 의해 상기 공급 단자 및 전원 단자와 접촉하는 제2 위치로 이동할 수 있다.
상기 충방전 단자는 복수 개이며, 복수 개의 충방전 단자는 상기 충전배터리 수납함 내부 공간의 중심축을 중심으로 서로 비대칭으로 배치될 수 있다.
상기 충전배터리 수납함은 충전배터리를 상기 수납공간에 정위치된 충전배터리의 이탈을 막기 위해 돌출된 고정구를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 고정구를 수납공간쪽으로 돌출 또는 제거하기 위한 교체버튼을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 충방전 단자와 상기 태양광 가로등의 내부 회로를 연결 또는 차단하는 스위치를 더 포함하고, 충전배터리가 상기 수납공간에 정위치된 경우 상기 스위치는 닫히고 충전배터리가 정위치에서 이탈된 경우 상기 스위치는 열리도록 할 수 있다.
또한 상기 충전배터리의 충전량이 미리 정해진 기준 이하일 경우 또는 충전배터리가 상기 수납공간에 정위치되지 않았음을 표시하는 가이드 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 문제가 있는 충전배터리를 용이하게 확인할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은 충전배터리와 내부 회로와의 전기적 연결 및 전기적 차단이 용이한 태양광 가로등을 제공하는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은 충전배터리 오설치 방지 기능이 구비되어 있으며, 충전배터리 교체 후 정상 작동 여부도 용이하게 확인할 수 있어 전문적 지식이 없는 일반인도 충전배터리를 용이하게 교체할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는 효과를 갖는다.
제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등의 사시도이다.
제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등의 시스템 구성도이다.
제3도와 제4도는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등의 충전배터리 수납함 내부를 보여주는 정면도로서 제3도는 충전배터리가 수납된 상태를 보여주며, 제4도는 충전배터리가 제거된 상태를 보여주는 도면이다.
제5도는 연결단자를 이용하여 충전배터리가 수납공간 내에 정위치되었을 때 그리고 정위치되지 않았을 때 수납공간과 태양광 가로등 내부 회로가 자동으로 전기적 연결 또는 차단되는 것을 보여주는 도면이다.
제6도는 스위치를 이용하여 충전배터리가 수납공간 내에 정위치되었을 때 그리고 정위치되지 않았을 때 수납공간과 태양광 가로등 내부 회로가 자동으로 전기적 연결 또는 차단되는 것을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 충전배터리 교환이 용이한 태양광 가로등에 대해 상세히 설명하도록 한다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 충전배터리 교환이 용이한 태양광 가로등을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)이 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 조명 제공을 위한 조명등(31) 및 태양광 전지판(11)을 구비하고 있어 외부로부터 전원을 공급받는 대신 태양광을 이용하여 태양광 발전부에서 자체적으로 생산한 전력을 전원으로 사용하여 필요한 조명을 제공한다.
보다 구체적으로는 태양광이 비치는 낮시간에 태양광 발전부(10)에서 생산된 전력을 충전배터리 수납함(60)에 수납된 충전배터리에 충전했다가 조명이 필요한 밤시간에 충전된 전력이 조명부에 제공된다.
하지만 날씨에 따라 낮시간에 태양광이 충분히 비치지 않을 경우 태양광 발전부는 조명부에 공급하기 충분한 전력을 생산하지 못하고 충전배터리에도 충분한 전력이 충전되어 있지 않은 경우 조명이 필요한 밤시간에 조명부가 필요한 조명을 제공할 수 없다.
이에 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)은 충전배터리 충전량이 부족하여 태양광 가로등이 제 역할을 할 수 없는 경우 관리자가 미리 충전된 다른 충전배터리로 설치된 충전배터리를 교환할 수 있도록 설치된 충전배터리의 상태를 외부로 전송할 수 있도록 구성한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)은 충전배터리를 다른 구성요소들과 분리하여 수납하는 충전배터리 수납함(60)에 교체 가능하게 수납되도록 구성한다.
또한 충전배터리 수납함의 수납공간에 충전배터리를 정위치시키는 것만으로 충전배터리와 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 다른 구성요소들이 전기적으로 연결되고, 정위치에서 충전배터리를 이탈시키는 것만으로 충전배터리와 다른 구성요소들 사이의 전기적 연결이 자동으로 끊어지도록 구성한다.
따라서 전기 시설에 관한 전문적인 지식이 없는 일반 관리자라도 충전배터리 수납함(60)의 문을 열고 수납된 충전배터리를 제거한 후 새로운 충전배터리를 넣는 방법으로 쉽게 충전배터리를 교체할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)을 도 2 내지 도 6을 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)은 기능적으로 태양광 발전부(10), 충전배터리부(20), 조명부(30), 제어부(40), 통신부(50)를 포함하여 이루어진다.
태양광 발전부(10)는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 기능을 하며, 태양광을 받아 전기에너지를 생성하는 태양광 전지판(11)과 태양광 전지판에서의 발전상태를 감시하는 발전상태 감시부(12)를 포함하여 이루어질 수 있다.
발전상태 감시부(12)는 태양광 전지판에서의 발전상태를 감시하여 충분한 태양광이 제공됨에도 불구하고 태양광 전지판에서의 전력 생산이 제대로 이루어지지 않을 경우 후술할 제어부로 태양광 전지판의 전력 생산에 이상이 있음을 통지할 수 있다. 이를 위해 발전상태 감시부(12)는 태양광을 센싱할 수 있는 광센서 및 태양광 전지판에서 발전된 전력의 전류 또는 전압을 감지하는 감지센서를 포함할 수 있다.
충전배터리부(20)는 태양광 발전부에서 생산된 전력을 저장하는 기능을 하며, 태양광 발전부에서 생산된 전력이 충전되는 충전배터리(21)와 충전배터리의 충전량을 감시하는 충전량 감시부(22)를 포함하여 이루어질 수 있다.
충전배터리(21)는 다른 구성요소들과 분리되어 후술할 충전배터리 수납함(60)에 수납되며, 충전배터리 수납함의 수납공간에 정위치된 상태에서만 태양광 발전부 및 후술할 조명부와 전기적으로 연결된다.
충전량 감시부(22)는 충전배터리에 충전된 전력량(충전량)을 감시하여 후술할 제어부로 통지할 수 있다. 선택적으로 충전량 감시부는 조명부를 작동시키기에 충분한 전력이 충전배터리에 충전되어 있지 않을 경우에만 충전배터리의 충전량을 제어부로 통지할 수도 있다.
조명부(30)는 조명을 제공하는 기능을 하며, 충전배터리에 충전된 전력을 공급받아 발광하는 조명등(31)과 조명등의 작동을 감시하는 조명등 센서(32)를 포함하여 이루어질 수 있다.
조명등 센서(32)는 외부 빛으로부터 차단되고 조명등(31)의 빛만 제공되는 위치에 설치되어 조명등의 ON/OFF 상태를 후술할 제어부에 제공할 수 있다.
제어부(40)는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 동작을 제어하는 기능을 하며, 발전상태 감시부(12), 충전량 감시부(22), 조명등 센서(32) 등으로부터 수신된 정보를 분석하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 상태를 판단할 수 있다.
제어부(40)는 태양광 가로등에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우 후술할 통신부를 통해 이상 발생에 대한 상태 정보를 관리자에게 제공하도록 제어할 수 있다. 또한 제어부는 이상 발생의 종류에 따라 각기 이상 발생 여부를 통지해야 할 관리자를 결정할 수도 있다.
예를 들어 제어부(40)는 충전량 감시부(22)로부터 충전배터리의 충전량에 대한 정보를 수신하고 조명등(31)을 작동시켜야 할 시간 동안에 조명등을 작동시킬 충분한 전력이 충전되어 있지 않다고 판단할 경우 제1 관리자에게 충전배터리 교체 알림을 보내도록 통신부를 제어할 수 있다. 여기서 제1 관리자는 전기설비를 수리할 수 있는 전문적인 지식을 갖춘 관리자뿐만 아니라 전문적인 지식을 갖추지 않은 일반 관리자를 포함한다.
또한 제어부(40)는 발전상태 감시부(12)로부터 수신된 정보를 더 이용하여 충전배터리에 충분한 전력이 충전되지 않은 것이 태양광 발전부에서 발생된 문제 때문인 것으로 판단할 경우 제2 관리자에게 태양광 가로등(100)의 이상 알림을 보내도록 통신부를 제어할 수 있다. 여기서 제2 관리자는 전기설비를 수리할 수 있는 전문적인 지식을 갖춘 관리자를 의미한다.
또한 제어부(40)는 발전상태 감시부 및 충전량 감시부로부터 이상 정보가 접수되지 않았는데 조명등 센서(32)로부터 조명등이 작동하지 않는다는 이상 정보를 접수한 경우 조명등에 이상이 발생된 것으로 판단하고 제2 관리자에게 이상 알림을 보내도록 통신부를 제어할 수 있다.
다음으로, 통신부(50)는 통신모듈을 포함하여 이루어져 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 상태 정보를 외부로 제공하는 기능을 하며, 제어부의 제어에 따라 결정된 이상 알림을 결정된 관리자에게 전송한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)은 앞서 설명한 구성요소 중 충전배터리(21)를 다른 구성요소들과 분리시킬 수 있는 충전배터리 수납함(60)에 수납하고 교체 가능하도록 구성함으로써 전문가가 아니더라도 누구나 손쉽게 충전배터리를 교체할 수 있도록 한다.
이러한 충전배터리 수납함(60)을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
충전배터리 수납함(60)은 충전배터리(21)를 보관하는 공간으로서 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 지주부에 설치될 수 있다.
또한 충전배터리가 수납되는 충전배터리 수납함(60) 내부의 수납공간은 도 1에 도시된 바와 같이 태양광 가로등의 외부로 노출된 문(61)을 통해 접근할 수 있으며, 관리자는 충전배터리 수납함의 문을 열고 충전배터리를 교환할 수 있다. 이때 권한 없는 자가 충전배터리 수납함을 열지 못하도록 문(61)에는 잠금장치가 구비될 수 있다.
또한 충전배터리 수납함(60)의 내부는 내부에 수납된 충전배터리(21) 이외에 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 구성요소에 접근할 수 없도록 차단되어 있다. 따라서 전문가가 아닌 일반 관리자가 충전배터리를 교환하는 동안에 충전배터리 이외에 다른 구성요소에 문제를 일으킬 가능성이 차단된다.
보다 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 충전배터리 수납함(60)의 내부에는 가이드 등(62), 충전배터리 교체 버튼(63), 고정구(64)가 구비될 수 있다.
가이드 등(62)은 충전배터리의 충전량이 미리 정해진 기준 이하일 경우 또는 충전배터리가 수납공간에 정위치되지 않았을 때 불이 들어와 있거나 특정 색상의 불(예를 들어 붉은 색)을 나타내어 관리자에게 해당 충전배터리에 문제가 있음을 알려준다.
관리자는 충전배터리 수납함의 문을 열고 가이드 등(62)을 확인함으로써 해당 충전배터리가 교환해야 할 충전배터리인지 여부를 확인할 수 있다. 한편, 가이드 등(62)은 충전배터리 수납함의 외부에 위치하거나 충전배터리 수납함 문의 일부를 투명하게 구성하여 외부에서도 가이드 등을 확인할 수 있도록 구성할 수도 있다.
충전배터리 교체 버튼(63)은 관리자가 충전배터리를 교체하기 위해 누르는 버튼으로서 고정구(64)가 충전배터리의 수납공간 내벽으로부터 수납공간을 향해 돌출되거나 제거되도록 할 수 있다. 여기서 제거란 고정구(64)가 수납공간에 수납되어 있는 충전배터리를 제거하거나 새로운 충전배터리를 수납공간에 정위치시키는 것을 방해하지 않도록 하는 것으로서 예를 들어 충전배터리 교체 버튼을 누를 경우 고정구(64)가 수납공간 내벽 안쪽으로 들어가도록 하는 것이다.
관리자는 충전배터리 교체 버튼을 눌러 고정구(64)를 제거하고 충전배터리의 손잡이(21-1)를 당겨 수납공간에 정위치되어 있는 충전배터리를 제거할 수 있다. 도 4에 고정구가 제거되고 충전배터리가 제거된 상태가 도시되어 있다.
관리자는 새로운 충전배터리를 수납공간에 다시 정위치 시킨 다음 충전배터리 교체 버튼(63)을 다시 눌러 고정구가 다시 수납공간쪽으로 돌출될 수 있도록 할 수 있으며, 돌출된 고정구에 의해 충전배터리는 정위치에서 이탈하지 않게 된다.
한편, 고정구(64)는 충전배터리 교체 버튼 없이 외부에서 수납공간을 향해 충전배터리를 미는 힘 그리고 수납공간 내부에서 외부로 충전배터리를 당기는 힘에 의해 수납공간 내부로 밀려들어갔다 힘이 제거되었을 때 자동으로 돌출되도록 구성될 수도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 수납공간의 안쪽 벽에는 태양광 발전부에서 생산된 전력을 충전배터리에 공급하여 충전시키고, 충전배터리에 충전된 전력을 조명등에 제공하기 위해 방전시키는 충방전 단자(65, 66)가 구비될 수 있다. 비록 도 4에는 2개의 충방전 단자가 도시되어 있으나 충방전 단자는 3개 이상일 수도 있다.
또한 충방전 단자(65, 66)는 (+)단자와 (-)단자와 같이 서로 구별되는 단자일 수 있으며, 전문적 지식이 없는 관리자는 충전배터리의 단자들을 충방전 단자의 대응하는 극성에 연결되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
이에 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 충방전 단자가 충전배터리 수납함 내부 공간의 중심축(X-X')을 중심으로 비대칭으로 배열되도록 한다. 따라서 관리자가 충전배터리를 잘못된 방향으로 삽입한 경우 충전배터리의 단자와 충방전 단자(65, 66)가 서로 접속되지 않도록 하여 잘못된 전기적 연결로 인한 발화 등의 문제를 예방할 수 있다.
또한 관리자가 충전배터리를 잘못된 방향으로 삽입하여 충전배터리의 단자와 충방전 단자가 서로 접속되지 않은 경우 가이드 등(62)이 계속 켜져 있도록 하거나 특정 색상의 불(예를 들어 붉은 색)을 나타내어 관리자가 충전배터리가 수납공간에 정위치되지 않았음을 알 수 있도록 할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 다른 구성요소들과 전기적으로 연결된 충방전 단자가 수납공간 내부로 노출되어 있는 경우 전문적인 지식이 없는 일반 관리자가 잘못 건드려 태양광 가로등 내부 회로에 손상을 주거나 감전 등의 사고가 발생할 수도 있다.
이에 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)에서는 충방전 단자가 수납공간 내부로 노출되지 않도록 구성할 수 있으며, 이러한 실시예가 도 5에 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 내부 회로와 연결되어 있는 충방전 단자(65, 66)는 수납공간으로 노출되지 않는 위치에 위치하고, 충방전 단자 앞단에 연결단자(P)가 위치한다.
연결단자(P)는 충방전 단자(65, 66)와 충전배터리의 단자를 전기적으로 연결하는 역할을 하며, 연결단자의 일부는 수납공간 내부로 노출되며 다른 일부는 수납공간 내벽 안쪽에 위치한다.
도 5에 도시된 바와 같이 충전배터리(21)가 수납공간에 위치하지 않았을 때에는 연결단자(P)는 충방전 단자(65, 66)와 분리된 위치(제1 위치)에 위치한다. 따라서 관리자가 실수로 연결단자(P)를 건드리거나 충격을 가해도 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 내부 회로나 다른 구성요소에 손상을 주거나 감전 등의 사고가 발생하지 않는다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 충전배터리(21)가 수납공간에 정위치한 경우 연결단자(P)는 정위치한 충전배터리에 의해 충방전 단자(65, 66)와 접촉하는 위치(제2 위치)로 이동된다. 따라서 충전배터리(21)의 단자는 연결단자(P)에 의해 수납공간 내부로 노출되지 않은 충방전 단자와 전기적으로 연결될 수 있게 된다.
또한 충전배터리(21)가 수납공간에서 제거될 경우 연결단자(P)는 제2 위치에서 다시 제1 위치로 이동되며, 이를 위해 연결단자(P)는 탄성력을 갖는 부재가 연결되어 구성될 수 있다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 내부 회로와 연결되어 있는 충방전 단자(65, 66)는 수납공간으로 노출되되 충전배터리(21)가 내부공간에 위치하지 않은 상태에서는 충방전 단자가 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 내부 회로와 연결되지 않도록 구성할 수도 있다.
보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 충전배터리(21)가 수납공간에 정위치된 상태에서는 충방전 단자(65, 66)가 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 내부 회로와 연결되어 있다.
이때 관리자가 충전배터리(21)의 교환을 위해 충전배터리 교체버튼(63)을 누르면, 도 6에 도시된 바와 같이 고정구(64)가 수납공간 내벽 안쪽으로 이동함과 동시에 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 내부 회로와 충방전 단자(65, 66)를 연결하는 스위치(67)도 열려 수납공간으로 노출된 충방전 단자에 대한 전기적 연결이 차단된다. 따라서 충전배터리의 교체 과정에서 발생하는 실수로 인해 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)의 내부 회로나 다른 구성요소에 손상을 주거나 감전 등의 사고가 발생할 가능성을 차단할 수 있다.
또한 사용자가 충전배터리를 교체한 후 다시 충전배터리 교체버튼(63)을 눌러 고정구(64)가 수납공간쪽으로 돌출되면 스위치(67)도 고정구와 연동되어 닫히며 충방전 단자가 내부 회로와 다시 전기적으로 연결될 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 충전배터리 교환이 용이한 태양광 가로등을 구체적인 실시예를 참고로 한정되게 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 청구된 발명의 사상 및 그 영역을 이탈하지 않으면서 다양한 변화 및 변경이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 태양광을 이용하는 태양광 가로등으로서,
    태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 발전부;
    상기 태양광 발전부에 의해 생산된 전력이 충전되는 충전배터리를 구비한 충전배터리부;
    상기 충전배터리에 충전된 전력을 공급받아 발광하는 조명등을 구비한 조명부;
    상기 충전배터리의 충전량 상태를 판단하는 제어부;
    상기 제어부로부터의 상태 정보를 외부로 전송하는 통신부; 및
    상기 충전배터리가 분리 가능하게 수납되는 충전배터리 수납함;
    을 포함하여 이루어지며, 상기 충전배터리의 단자들은 상기 충전배터리 수납함 내부의 수납공간에 정위치됨으로써 상기 충전배터리 수납함의 충방전 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 충전배터리가 상기 수납공간에 정위치에서 이탈됨으로써 상기 충방전 단자와의 전기적 연결이 자동으로 끊어지는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충방전 단자는 상기 수납공간으로 노출되지 않는 위치에 위치하고, 상기 충전배터리 수납함은 일부분이 상기 수납공간으로 노출된 연결단자를 포함하며,
    상기 수납공간에 충전배터리가 정위치되었을 때 충전배터리의 단자는 상기 연결단자를 통해 상기 충방전 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 수납공간에 충전배터리가 정위치되지 않았을 때 상기 충방전 단자와 상기 연결단자 사이의 전기적 연결이 끊어지는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결 단자는 충전배터리가 정위치되지 않았을 때 상기 공급 단자 및 전원 단자와 분리되는 제1 위치에 위치하고, 충전배터리가 정위치되었을 때 정위치된 충전배터리에 의해 상기 공급 단자 및 전원 단자와 접촉하는 제2 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충방전 단자는 복수 개이며, 복수 개의 충방전 단자는 상기 충전배터리 수납함 내부 공간의 중심축을 중심으로 서로 비대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충전배터리 수납함은 충전배터리를 상기 수납공간에 정위치된 충전배터리의 이탈을 막기 위해 수납공간을 향해 돌출된 고정구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정구를 수납공간쪽으로 돌출 또는 제거하기 위한 교체버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충방전 단자와 상기 태양광 가로등의 내부 회로를 연결 또는 차단하는 스위치를 더 포함하고, 충전배터리가 상기 수납공간에 정위치된 경우 상기 스위치는 닫히고 충전배터리가 정위치에서 이탈된 경우 상기 스위치는 열리는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 충전배터리의 충전량이 미리 정해진 기준 이하일 경우 또는 충전배터리가 상기 수납공간에 정위치되지 않았음을 표시하는 가이드 등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
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