KR102713240B1 - 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 폐배터리를 재활용한 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.
Description
본 발명은 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 폐배터리를 재활용한 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.
도로변에 설치되어 도로 및/또는 인도에 조명광을 제공하는 일반적인 가로등은 지하 또는 지상의 전력선과 함께 설치되어, 전력선으로부터 필요한 전기를 공급받게 된다.
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.
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.
더 나아가, 전기 자동차의 배터리는 일정 기간 사용 후에 폐기되는데, 전기 자동차의 보급 증가에 따라서, 폐배터리 배출 물량의 증가가 예상되고 있다. 전기 자동차용 폐배터리를 재활용할 수 있는 적절한 분야를 찾지 못하면 폐기되어야 하는데, 이 과정에서 많은 비용이 발생하고, 또한 폐기 과정에서 폭발이나 오염이 발생하는 문제가 있다. 예를 들어, 전기 자동차에서 제거된 폐배터리는 니켈, 리튬, 코발트, 망간 등 금속류와 전해질, 분리막 등 고분자류를 포함하고, 이들을 일반 쓰레기와 함께 매립하는 경우에는 토지 또는 지하수가 오염될 수 있고, 이들을 소각하는 경우에는 폭발의 위험이 있다.
결국, 전기 자동차용 폐배터리를 활용한 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.
본 발명의 과제는, 폐배터리를 활용하는 스마트 가로등 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 과제는, 친환경 발전 장치와 연동하여 에너지 자립형 가로등 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 과제는, 에너지 상태 및 주변 환경을 고려하여 최적의 가로등 조명을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 과제는, 가로등 시스템에 사용되는 폐배터리의 상태를 정확하게 분석하여 활용하기 위한 것이다.
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.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 자립형 스마트 가로등은 폐배터리를 포함하는 에너지 저장부; 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 에너지 저장부는 폐배터리의 상태를 검사하는 검사부를 포함하고, 상기 통신부는 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 곳의 기상 및 교통 정보를 수신하며, 상기 제어부는 상기 검사부가 제공하는 폐배터리의 상태 및 상기 통신부가 제공하는 기상 및 교통 정보에 기초하여 폐배터리의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사부가 제공하는 상기 폐배터리의 상태는 상기 폐배터리의 충전 상태이고, 상기 제어부는 상기 폐배터리에 충전된 전기 에너지가 미리 정해진 시간 이내에 완전히 방전되지 않도록 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 기상 정보에 기초하여, 상기 미리 정해진 시간 동안 상기 발전부에서 발전 가능한 전기 에너지를 고려하여 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 기상 정보에 기초하여, 상기 조명부의 밝기 및 색온도를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 교통 정보에 기초하여, 상기 미리 정해진 시간 동안 상기 스마트 가로등이 위치한 지역의 상기 교통 흐름에 기초하여 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사부는 상기 폐배터리의 전해질 및 전극 저항(Rs)을 산출하여 상기 제어부로 제공하며, 상기 제어부는 전해질 및 전극 저항(Rs)에 의한 발열이 미리 정해진 기준 이하가 되도록 충전 전류값을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사부는 서로 다른 복수의 주파수에 대응하는 입력 신호를 이용하여, 폐배터리의 각 주파수별 임피던스 값을 측정하고, 이를 나이퀴스트 선도로 도시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 나이퀴스트 선도로부터 상기 폐배터리 등가 회로의 각 소자(element)의 값을 산출할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리를 포함하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법은 복수 주파수의 입력 신호를 이용하여 폐배터리의 임피던스를 측정하는 단계; 상기 측정된 폐배터리의 임피던스를 나이퀴스트 선도로 도시하는 단계; 상기 나이퀴스트 선도에 기초하여 폐배터리의 전극 및 전해질 저항(Rs)을 산출하는 단계; 및 상기 폐배터리의 전극 및 전해질 저항(Rs)의 값에 기초하여, 상기 충전 전류에 의한 발열이 미리 정해진 기준을 넘지 않도록 충전 전류의 세기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 주파수는 100KHz 내지 0.1Hz 사이의 적어도 40개 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폐배터리의 전극 및 전해질 저항(Rs)의 값은 상기 나이퀴스트 선도가 Zimg = 0인 축과 만나는 지점의 Zreal 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리의 충전 상태를 검사하는 단계; 및 상기 폐배터리의 충전 상태에 기초하여, 상기 폐배터리에 충전된 전기 에너지가 미리 정해진 시간 이내에 완전히 방전되지 않도록 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 지역의 기상 정보를 수신하는 단계; 및 상기 기상 정보에 기초하여, 상기 미리 정해진 시간 동안 상기 발전부에서 발전 가능한 전기 에너지를 고려하여 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 지역의 기상 정보를 수신하는 단계; 및 상기 기상 정보에 기초하여, 상기 조명부의 밝기 및 색온도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 지역의 교통 정보를 수신하는 단계; 및 상기 교통 정보에 기초하여, 미리 정해진 시간 동안 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 나이퀴스트 선도로부터 상기 폐배터리 등가 회로를 선정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 나이퀴스트 선도로부터 폐배터리 등가 회로의 각 소자의 값을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가로등 시스템에 폐배터리를 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 친환경 발전 장치와 연동하여 에너지 자립형 가로등 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 상태 및 주변 환경을 고려하여 최적의 가로등 조명을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가로등 시스템에 사용되는 폐배터리의 상태를 정확하게 분석할 수 있는 효과가 있다.
상술한 내용과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 서비스 제공 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 서비스를 제공하는 보안 서버의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 서비스 제공 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 보안 서비스 제공 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 나이퀴스트 선도로부터 배터리 등가 회로의 요소 값을 산출하는 개념도이다.
도 6은 배터리의 성능 변화에 따른 나이퀴스트 선도의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7은 배터리 충전 상태(SOC)에 따른 배터리 임피던스의 허수값의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 8은 스마트 가로등(100)의 폐배터리 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 스마트 가로등 제어 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 서비스를 제공하는 보안 서버의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 서비스 제공 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 보안 서비스 제공 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 나이퀴스트 선도로부터 배터리 등가 회로의 요소 값을 산출하는 개념도이다.
도 6은 배터리의 성능 변화에 따른 나이퀴스트 선도의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7은 배터리 충전 상태(SOC)에 따른 배터리 임피던스의 허수값의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 8은 스마트 가로등(100)의 폐배터리 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 스마트 가로등 제어 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.
이하에서 설명하는 본 발명의 실시형태는 도면에 기초하여 설명된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
본 발명은 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 폐배터리를 재활용한 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)을 포함하고, 에너지 상태 및 주변 환경을 고려하여 제어되는 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등(100)은 폐배터리를 활용한 에너지 저장부(110), 발전부(120, 130), 조명부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스마트 가로등(100)은 폐배터리를 활용한 에너지 저장부(110)를 포함하고, 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 빛 에너지로 전환하여 도로 및/또는 인도의 조명에 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장부(110)는 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. 따라서, 에너지 저장부(110)는 전기 에너지 저장을 위하여 폐배터리(115)를 활용한다.
다만, 에너지 저장부(110)에서 사용되는 폐배터리(115)는 폐기되기 전의 사용환경에 따라 각각 다른 충전능력을 가지고 있고, 스마트 가로등(100)에서 사용되는 중에도 충전능력이 시간의 경과에 따라 열화하게 된다. 따라서 폐배터리(115)를 활용하기 위해서는 폐배터리(115)의 상태를 검사하고, 이를 기초로 폐배터리(115)의 충·방전을 제어하고, 폐배터리(115)의 성능이 기준 이하로 떨어지는 경우에는 이를 교체하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장부(110)는 폐배터리(115)의 상태를 모니터링하기 위한 폐배터리 검사부(112)를 포함한다. 예를 들어, 폐배터리 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.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(150)는 폐배터리 검사부(112)로부터 배터리 상태 정보를 제공받아, 폐배터리(115)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 폐배터리(115)의 충전 능력을 고려하여 발전부(120, 130)에서 생산되는 전기 에너지의 저장 여부를 결정할 수 있고, 조명부(110)에 공급하는 출력 전압 및 전류를 제어할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리를 활용한 에너지 저장부(110)의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장부(110)는 폐배터리(115), 폐배터리 검사부(112), 폐배터리 제어부(114) 및 전력 변환부(116)를 포함할 수 있다.
먼저 에너지 저장부(110)는 하나 이상의 폐배터리(115)를 포함할 수 있다. 에너지 저장부(110)에 포함되는 폐배터리(115)가 복수인 경우에 이들을 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합 방식으로 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리 검사부(112)는 배터리의 충전전압, 충전전류, 출력전압, 출력전류, 충전 게이지, 온도, SOC, SOH 등을 모니터링하고 분석하여, 배터리 상태 정보를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리 검사부(112)는 폐배터리(115)의 충전 및 방전 과정을 모니터링하여 폐배터리(115)의 상태를 검사하고 분석할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리 검사부(112)는 폐배터리 검사를 위한 전기 신호를 폐배터리(115)에 입력하고, 그에 따른 출력 신호를 측정함에 의하여 폐배터리(115)의 상태를 검사할 수 있다. 예를 들어, 폐배터리 검사부(112)는 소정의 전류 신호를 입력하고, 이에 대한 출력 전압 및 전류를 측정하여 폐배터리(115)의 상태를 검사하고, 폐배터리 상태 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리 상태 정보는 폐배터리의 충전 상태(%), 폐배터리의 잔존 수명, 폐배터리의 충전 전류 및 전압, 폐배터리의 출력 전류 및 전압, 폐배터리의 온도, SOC, SOH 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리 제어부(114)는 폐배터리 검사부(112)에서 얻어진 폐배터리 상태 정보를 기초로 폐배터리의 충전 및 방전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 폐배터리 제어부(114)는 폐배터리(115)의 열화를 가져오는 발열을 일정 수준 이하로 제어하기 위하여 충전전류를 일정 수준 이하로 제한할 수 있다. 다른 예로서, 폐배터리 제어부(114)는, 제어부(150)가 폐배터리(115)의 상태 정보 및 주변 환경에 대한 센서부(170)의 측정 정보 등을 기초로 결정한 바에 따라, 폐배터리(115)의 충전 전류를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 전환부(116)는 발전부(120, 130)에서 생산된 교류 전력을 폐배터리(115)의 충전을 위한 직류 전력으로 변환할 수 있다. 또한, 전력 전환부(116)는 폐배터리(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, 폐배터리(115)에 저장된 직류 전력을 그대로 조명부(140)로 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장부(110)는 전력 스위치(118)를 더 포함할 수 있다. 전력 스위치(118)는 폐배터리 제어부(114)의 제어에 따라 폐배터리(115)를 발전부(120, 130)와 연결하거나 또는 조명부(140)와 연결할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리의 등가 회로를 도시한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 인덕턴스(L) 성분은 고주파에서 전극의 다공성과 배터리와 연결된 리드선에 의한 것이고, 저항(Rs) 성분은 전해질 저항, 접촉 저항 등의 저항 성분을 표현한 것이며, R1 및 C1은 내부 전극에 생성되는 고체 전해질 계면(SEI, Solid Electrolyte Interface)에서의 전하 전달을 표현한 것이며, R2 및 C2는 각각 전극물질 계면에서의 리튬이온의 산화 및 환원반응을 나타내는 전하이동의 저항성분과 이중층의 커패시턴스를 나타낸다. Zw는 와버그 임피던스를 나타내는데, 고체 상태의 리튬 이온의 확산 과정을 모델링하는데 사용된다.
도 3의 등가 회로에서, 전해질 저항, 접촉 저항 등에 해당하는 저항 Rs 성분이 큰 경우에 충전 전류가 커지면, 배터리에서 큰 발열이 발생하고, 이는 배터리 성능과 수명을 저하시키는 배터리 열화의 직접적인 원인이 된다. 따라서 배터리의 성능을 유지하고 수명을 연장하기 위해서는 저항 Rs의 크기에 따라서 충전 전류를 조절하여 배터리의 발열을 조절할 필요가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 등가 회로의 나이퀴스트 선도(Nyquist Plot)이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리 검사부(112)는 폐배터리의 등가 회로를 구하기 위하여, 100KHz에서 0.1Hz 사이에 복수의 주파수들로 폐배터리의 임피던스를 측정하고, 이렇게 얻어진 복수의 임피던스 데이터들을 나이퀴스트 선도로 도시한다. 예를 들어, 100KHz에서 0.1Hz 사이에서 40개 이상의 다른 주파수를 선택하고, 각각의 주파수에 대한 임피던스 데이터들을 나이퀴스트 선도로 도시할 수 있다.
도 4(b)는 도 4(a)의 등가 회로에 대응되는 나이퀴스트 선도를 도시하고 있다. 도 4(a)의 등가 회로에서 Rs=10Ω, R1=30Ω, R2=60Ω, C1=100uf, C2=10000uF이고, 도 4(b)는 이에 대응하는 나이퀴스트 선도를 도시하고 있다. 도 4(c)의 등가 회로는 Rs=10Ω, R1=30Ω, R2=120Ω, C1=100uf, C2=10000uF이고, 도 4(d)는 이에 대응하는 나이퀴스트 선도이다.
도 4(b) 및 (d)의 나이퀴스트 선도에서 임피던스의 허부수(Zimg)가 0인 경우에 해당하는 임피던스의 실수부(Zreal) 값이 Rs에 대응되고, 첫번째 반원 곡선은 (R1, C1)에 의한 것이며, 두번째 반원 곡선은 (R2, C2)에 의한 것이다. 도 4(b) 및 4(d)의 나이퀴스트 선도를 비교하면, R2 값이 증가함에 의하여 두번째 반원 곡선의 폭이 증가하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리 검사부(112)에서 복수의 주파수들에 대하여 폐배터리의 임피던스들을 측정하고, 이를 나이퀴스트 선도로 표현할 수 있고, 다시 나이퀴스트 선도를 분석하여 등가회로의 각 소자의 값을 도출할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 등가회로에서, Rs는 나이퀴스트 선도에서 Zimg=0인 경우에 해당하는 Zreal 값을 이용하여 도출할 수 있다. 또한, R1, C1은 나이퀴스트 선도에서 첫번째 반원 곡선에 대응되는 R1, C1 값을 곡선 맞춤(curve fitting) 방식으로 찾아낼 수 있고, R2, C2는 나이퀴스트 선도에서 두번째 반원 곡선에 대응되는 R1, C1 값을 곡선 맞춤 방식으로 찾아낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 나이퀴스트 선도로부터 배터리 등가 회로의 요소(element) 값을 산출하는 개념도이다.
도 5(b)의 나이퀴스트 선도에서 [Zimg = 0]에 대응되는 Zreal은 10Ω이므로, 등가회로에서 Rs는 10Ω이다. 또한, (R1, C1) 값은 나이퀴스트 선도의 첫번째 반원 곡선으로부터 도출할 수 있고, (R2, C2) 값은 나이퀴스트 선도의 두번째 반원 곡선으로부터 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5(a)의 등가 회로에서 (R2, C2) 값을 변경하면서, 이에 해당하는 나이퀴스트 선도를 찾을 수 있다. 예를 들어, C2를 10000uF로 가정하고, R2의 값을 변경하면서 해당되는 나이퀴스트 선도의 두번째 반원 곡선을 비교하여, 곡선 맞춤되는 R2 값을 찾을 수 있다.
도 6은 배터리의 성능 변화에 따른 나이퀴스트 선도의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나이퀴스트 선도는 배터리 성능이 열화됨에 따라 우측으로 이동하게 된다. 이것은 배터리를 사용함에 따라 전해질 저항, 접촉 저항 등의 저항 성분 Rs가 증가하고, 나이퀴스트 선도에서 Rs는 나이퀴스트 선도의 좌측 시작점에 해당하는 Zimg = 0인 경우의 Zreal 값이므로, 배터리의 성능이 열화됨에 따라 나이퀴스트 선도는 우측으로 이동하게 된다. 결국, 나이퀴스트 선도의 위치에 따라서 배터리의 성능 열화 정도를 분석할 수 있다.
도 6(b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나이퀴스트 선도는 배터리가 방전될수록 더 큰 반원을 그리게 된다. 따라서 나이퀴스트 선도에서 반원 곡선의 크기를 분석하면, 배터리의 충전 상태를 분석할 수 있다.
도 7은 배터리 충전 상태(SOC)에 따른 배터리 임피던스의 허수값의 변화를 보여주는 그래프이다.
배터리 충전 상태(SOC)에 따라서 배터리 임피던스가 변화하고, 이를 이용하면 배터리 임피던스를 측정하여 배터리 충전 상태(SOC)를 분석할 수 있다. 도 7을 참조하면, 배터리 충전 상태(SOC)가 높아짐에 따라 배터리 임피던스의 허수값은 감소하고, 이를 이용하면 배터리 임피던스를 측정하여, 그 허수값에 따라서 배터리 충전 상태(SOC)를 확인할 수 있다.
도 8은 스마트 가로등(100)의 폐배터리 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등(100)의 폐배터리 제어 방법은 주파수별 폐배터리 임피던스 측정 단계(S100), 나이퀴스트 선도 도시 단계(S200), 폐배터리 전극 및 전해질 저항(Rs) 산출 단계(S500) 및 최적 충전 전류 산출 단계(S600)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스마트 가로등(100)은 먼저 100KHz 내지 0.1Hz 사이의 적어도 40개 이상의 복수 주파수로 폐배터리의 임피던스를 측정한다(S100).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스마트 가로등(100)은 측정된 복수의 임피던스들을 나이퀴스트 선도로 도시한다(S200). 여기서 나이퀴스트 선도는 도 4 내지 6을 참조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스마트 가로등(100)은 나이퀴스트 선도로부터 전해질 및 전극 저항(Rs)를 산출할 수 있다(S300). 앞서 설명한 바와 같이, 전해질 및 전극 저항에 해당하는 등가 회로의 직렬 저항 성분(Rs)는 나이퀴스트 선도에서 Zimg = 0인 Zreal의 값으로부터 산출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스마트 가로등(100)은 전해질 및 전극 저항(Rs)에 기초하여 최적 충전 전류를 산출할 수 있다(S600). 예를 들어, 전해질 및 전극 저항(Rs)에 흐르는 충전 전류에 의한 발열의 정도를 산출할 수 있고, 폐배터리의 온도가 미리 정해진 온도 이하로 유지되도록 충전 전류를 결정할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 배터리가 고온에서 동작하는 경우에 배터리 열화의 중요한 원인이 될 수 있으므로, 배터리 수명 연장을 위하여 배터리 온도를 낮출 수 있는 충전 전류값을 결정하여 배터리의 열화를 막을 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등(100)의 폐배터리 제어 방법은 폐배터리 등가회로 선정 단계(S300) 및 등가회로 파라미터 도출 단계(S400)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리의 등가 회로를 미리 결정하지 않고, 나이퀴스트 선도에서 등가 회로에 대응되는 부분의 형태 등에 따라서 등가 회로를 자동으로 선정할 수 있다(S300). 예를 들어, 반원 곡선들 및 확산(diffusion) 구간에 대응되는 부분의 형태에 따라서 서로 다른 등가 회로를 선택할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 폐배터리의 등가 회로를 미리 결정하여 사용할 수 있고, 이 경우에는 폐배터리 등가 회로 선정 단계(S300)은 생략될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐배터리 등가 회로의 파라미터를 나이퀴스트 선도로부터 도출할 수 있다(S400). 여기서, 폐배터리 등가 회로의 파라미터는 등가 회로를 구성하는 각 소자의 값에 해당할 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 나이퀴스트 선도에 대한 곡선 맞춤 방식에 의하여 등가 회로의 파라미터를 도출할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 폐배터리의 전극 및 전해질 저항(Rs)만 산출하는 경우에는 등가회로 파라미터 도출 단계(S400)은 생략될 수 있다.
도 9는 스마트 가로등 제어 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.
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.
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)는 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.
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.
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.
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 시간별로 발전 가능한 전기 에너지를 산출하고, 배터리 충전 상태와 함께 고려하여, 스마트 가로등(100)의 조명을 조절할 수 있다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 가로등(100)은 스마트 가로등 제어 서버(200) 또는 정보 서버(300)로부터 기상, 교통 등의 정보를 제공받고, 에너지 저장부(110)에서 제공하는 배터리 상태 정보 및 센서부(170)를 통하여 획득한 주변 환경 정보를 기초로 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 흐름이 많은 경우에는 조도를 높이고, 교통 흐름이 적은 경우에는 조도를 낮출 수 있고, 배터리 상태 정보에 따라서 배터리 충전 상태(%)가 낮은 경우에는 조명을 낮출 수 있다. 다른 예로서, 교통 정보를 고려하여 교통 흐름이 많은 경우에는 자동차의 헤드라이트에 의한 조명에 의하여 도로의 조도가 높아지므로 스마트 가로등(100)의 조명부(140)에 의한 조도를 낮추고, 교통 흐름이 적은 경우에는 조도를 높일 수 있다.
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.
10: 스마트 가로등 제어 시스템
20: 자동차
30: 도로
100: 에너지 자립형 스마트 가로등
110: 에너지 저장부
112: 폐배터리 검사부
114: 폐배터리 제어부
115: 폐배터리
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 네트워크
20: 자동차
30: 도로
100: 에너지 자립형 스마트 가로등
110: 에너지 저장부
112: 폐배터리 검사부
114: 폐배터리 제어부
115: 폐배터리
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 네트워크
Claims (17)
- 에너지 자립형 스마트 가로등에 있어서,
폐배터리를 포함하는 에너지 저장부;
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 에너지 저장부는 폐배터리의 상태를 검사하는 검사부를 포함하고,
상기 통신부는 외부 서버로부터 상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 곳의 기상 및 교통 정보를 수신하며,
상기 제어부는 상기 검사부가 제공하는 폐배터리의 상태 및 상기 통신부가 제공하는 기상 및 교통 정보에 기초하여 폐배터리의 충전 및 방전을 제어하고,
상기 검사부는 상기 폐배터리의 전해질 및 전극 저항(Rs)을 산출하여 상기 제어부로 제공하며, 상기 제어부는 전해질 및 전극 저항(Rs)에 의한 발열이 미리 정해진 기준 이하가 되도록 충전 전류값을 결정하고,
상기 검사부가 제공하는 상기 폐배터리의 상태는 상기 폐배터리의 임피던스 중 허수값에 기초하여 산출된 상기 폐배터리의 충전 상태(SOC)를 포함하고, 상기 제어부는 상기 기상 정보에 기초하여 상기 미리 정해진 시간 동안 상기 발전부에서 발전 가능한 전기 에너지를 고려하여, 상기 폐배터리에 충전된 전기 에너지가 미리 정해진 시간 이내에 완전히 방전되지 않도록 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 기상 정보에 기초하여, 상기 조명부의 밝기 및 색온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 교통 정보에 기초하여, 상기 미리 정해진 시간 동안 상기 스마트 가로등이 위치한 지역의 상기 교통 흐름에 기초하여 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 검사부는 서로 다른 복수의 주파수에 대응하는 입력 신호를 이용하여, 폐배터리의 각 주파수별 임피던스 값을 측정하고, 이를 나이퀴스트 선도로 도시하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
- 제7항에 있어서,
상기 나이퀴스트 선도로부터 상기 폐배터리 등가 회로의 각 소자(element)의 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등.
- 폐배터리를 포함하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법에 있어서,
복수 주파수의 입력 신호를 이용하여 폐배터리의 임피던스를 측정하는 단계;
상기 측정된 폐배터리의 임피던스를 나이퀴스트 선도로 도시하는 단계;
상기 나이퀴스트 선도에 기초하여 폐배터리의 전극 및 전해질 저항(Rs)을 산출하는 단계;
상기 폐배터리의 전극 및 전해질 저항(Rs)의 값에 기초하여, 충전 전류에 의한 발열이 미리 정해진 기준을 넘지 않도록 상기 충전 전류의 세기를 제어하는 단계;
상기 폐배터리의 임피던스 중 허수값에 기초하여 상기 폐배터리의 충전 상태(SOC)를 산출하는 단계;
상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 곳의 기상 및 교통 정보를 수신하는 단계; 및
상기 폐배터리의 충전 상태와 상기 기상 및 교통 정보에 기초하여, 상기 폐배터리에 충전된 전기 에너지가 미리 정해진 시간 이내에 완전히 방전되지 않도록 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 복수의 주파수는 100KHz 내지 0.1Hz 사이의 적어도 40개 이상인 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 폐배터리의 전극 및 전해질 저항(Rs)의 값은 상기 나이퀴스트 선도가 Zimg = 0인 축과 만나는 지점의 Zreal 값인 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
- 삭제
- 제9항에 있어서,
상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 지역의 기상 정보를 수신하는 단계; 및
상기 기상 정보에 기초하여, 상기 미리 정해진 시간 동안 발전부에서 발전 가능한 전기 에너지를 고려하여 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 지역의 기상 정보를 수신하는 단계; 및
상기 기상 정보에 기초하여, 조명부의 밝기 및 색온도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 에너지 자립형 스마트 가로등이 위치한 지역의 교통 정보를 수신하는 단계; 및
상기 교통 정보에 기초하여, 미리 정해진 시간 동안 상기 폐배터리의 출력 전압 및 전류를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 나이퀴스트 선도로부터 상기 폐배터리 등가 회로를 선정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 나이퀴스트 선도로부터 폐배터리 등가 회로의 각 소자의 값을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 스마트 가로등의 제어 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220089697A KR102713240B1 (ko) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220089697A KR102713240B1 (ko) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240012149A KR20240012149A (ko) | 2024-01-29 |
| KR102713240B1 true KR102713240B1 (ko) | 2024-10-04 |
Family
ID=89716970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020220089697A KR102713240B1 (ko) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 폐배터리를 활용한 에너지 자립형 스마트 가로등 시스템 및 그 제어 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102713240B1 (ko) |
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|---|---|---|---|---|
| CN118230557B (zh) * | 2024-05-24 | 2024-08-27 | 山东金宇信息科技集团有限公司 | 一种基于灯杆的城市交通管理方法、设备及介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011165573A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Npo E-Jikei Network Promotion Institute | 通信機能を備えた省エネ街灯システム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7763375B2 (en) | 2006-05-24 | 2010-07-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Current interrupt device for batteries |
| KR101166077B1 (ko) * | 2009-10-30 | 2012-07-23 | 숭실대학교산학협력단 | 2차 전지의 충전 상태 기준 정보 생성 방법 및 충전 상태 기준 정보를 이용한 2차 전지의 충전 상태 측정 방법. |
| KR102347319B1 (ko) * | 2020-01-06 | 2022-01-06 | (주)대은 | 재사용 배터리를 활용한 배터리유닛장치 및 이를 포함하는 독립형 태양광 가로등 시스템 |
| KR102409998B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2022-06-21 | 유한회사 세미 | 태양광 조명장치 및 이것의 제어방법 |
-
2022
- 2022-07-20 KR KR1020220089697A patent/KR102713240B1/ko active IP Right Grant
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| JP2011165573A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Npo E-Jikei Network Promotion Institute | 通信機能を備えた省エネ街灯システム |
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|---|---|
| KR20240012149A (ko) | 2024-01-29 |
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