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WO2014069843A1 - 태양전지 조명장치 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

태양전지 조명장치 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Publication number
WO2014069843A1
WO2014069843A1 PCT/KR2013/009576 KR2013009576W WO2014069843A1 WO 2014069843 A1 WO2014069843 A1 WO 2014069843A1 KR 2013009576 W KR2013009576 W KR 2013009576W WO 2014069843 A1 WO2014069843 A1 WO 2014069843A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
lighting device
cell lighting
illuminance
secondary battery
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/009576
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박정민
고종경
이규열
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2015529702A priority patent/JP5979461B2/ja
Priority to EP13852276.8A priority patent/EP2866530B1/en
Priority to US14/258,943 priority patent/US8896233B2/en
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    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the present invention relates to a control system and method of a solar cell lighting apparatus, and more particularly, to a control and method of a charge leveling operation of a secondary battery included in a solar cell lighting apparatus.
  • Such alternative energy sources include sunlight, wind, waves, and geothermal heat, and various studies are being conducted to apply them to real life as one of new energy sources.
  • sunlight is a representative alternative energy source applied in real life, and its range of application is widely used from home solar power generation to solar cell lighting devices.
  • the solar cell lighting device uses a solar cell that converts solar energy into electrical energy, and is charged with a secondary battery charged with electrical energy converted from solar energy during the day and then used as a power source for the solar cell lighting device at night.
  • Solar cell lighting equipment is difficult to lay and wire cables such as coastal, mountaintop, farmland, hiking trails, or other areas that require special consideration for environmental protection such as tourist attractions, theme parks, research institutes, etc. In areas that need to be considered, there is no need for rail laying, easy installation, and low installation and maintenance costs.
  • the solar cell lighting device includes a landscape light, street light, security light.
  • the solar cell lighting device that obtains power from solar energy cannot be charged with power on a day or night when sunlight is not shining due to snow / rain or clouds, lighting control according to the amount of charge of the secondary battery is required.
  • the amount of charge of the secondary battery included in each solar cell lighting apparatus may be different. For example, in the case of a solar cell lighting device installed in an area adjacent to a building, the secondary battery may be differentially charged due to the shadow of the building that changes with time. Therefore, it is necessary to balance the charge amount of the secondary battery such that the operating time of the plurality of solar cell lighting devices is calculated and the charge amount of the secondary battery is uniform.
  • the method of balancing the charge amount of a secondary battery by adding a discharge circuit has the advantage of easy configuration of a discharge circuit including a resistance element, relatively low cost, and easy control.
  • energy stored in a secondary battery having a relatively high charge amount is not usefully used for charge balance and is discarded through discharge.
  • a method of balancing the charge amount of the secondary battery by adding a charging circuit since the charge amount of the secondary battery having a relatively small charge amount can be increased, there is an advantage that the balancing is performed in a high state of charge as a whole.
  • the charging circuit is expensive compared to the discharge circuit and the control of the charging circuit is not simple. Therefore, there is a need for a method of balancing secondary batteries suitable for solar cell lighting devices.
  • the present invention has been made in view of the prior art as described above, and an object thereof is to provide a system and method for controlling a charge balancing of a secondary battery included in a solar cell lighting apparatus.
  • a control system of a solar cell lighting apparatus for achieving the above technical problem, a plurality of solar cell lighting apparatus including a light emitting source to emit light by the discharge power of the secondary battery and a control unit for controlling the magnitude of the discharge power.
  • a control system for integrally managing the data comprising: collecting information on the charge amount of each secondary battery from the control unit included in each solar cell lighting apparatus for balancing charges of secondary batteries included in the plurality of solar cell lighting apparatuses; And a main controller configured to determine at least one or more solar cell lighting devices requiring illumination control based on the collected amount of each secondary battery, and output an illumination control signal to the controller of the determined solar cell lighting device.
  • the main controller determines a solar cell lighting apparatus including a secondary battery having a larger charging amount than a preset reference charging amount as an illuminance upward target, and increases the illuminance upward to the controller side of the determined solar cell lighting apparatus. Outputs an illuminance control signal to induce.
  • the main controller may output an illuminance control signal to the controller side of the determined solar cell lighting apparatus to induce an illuminance upward in proportion to a deviation between the reference charge amount and the charged amount charged in the secondary battery of the determined solar cell lighting apparatus.
  • the main controller is the reference charge amount when the solar cell lighting device including a secondary battery having a smaller amount of charge than a preset reference charge amount is adjacent to the solar cell lighting device determined to be the illuminance upward target
  • the solar cell lighting apparatus including a secondary battery having a smaller amount of charge is determined as an illuminance downward target, and an illuminance control signal for inducing illuminance downward is output to the controller side of the determined solar cell lighting apparatus.
  • the main controller outputs an illuminance control signal to the controller side of the determined solar cell lighting apparatus to induce illuminance downward in proportion to the deviation of the reference charging amount and the charging amount charged in the secondary battery of the determined solar cell lighting apparatus.
  • the illuminance control signal for lowering the illuminance of the solar cell lighting apparatus determined as the illuminance downward target in proportion to the upward illuminance of the adjacent solar cell illuminating apparatus may be output to the controller side of the solar cell illuminating apparatus determined as the illuminance descending target. .
  • the main control unit collects information on the degree of degeneration of each secondary battery from the control unit included in each solar cell lighting device, and the charge amount of the secondary battery included in each solar cell lighting device and Considering the degree of degradation, the illumination of each solar cell lighting device is controlled.
  • the main controller receives the weather information from an external server, and considering each weather information and the amount of charge of the secondary battery included in each solar cell lighting device, Control the illuminance of the battery lighting device.
  • the weather information may include information regarding sunrise / sunset time, sun relief or moonlight.
  • each solar cell lighting device further comprises an illuminance sensor.
  • the main controller collects information on the illuminance sensed by the illuminance sensor from the control unit of each solar cell lighting apparatus, and collects the information on the collected illuminance and the amount of charge of the secondary battery included in each solar cell lighting apparatus. Considering together, the illumination of each solar cell lighting device is controlled.
  • a control method of a solar cell lighting apparatus for achieving the technical problem, a plurality of light emitting sources to emit light by the discharge power of the secondary battery and a control unit for controlling the magnitude of the discharge power and connected to each other through a communication network
  • a method of integrally controlling a solar cell lighting device comprising: (a) receiving information on a charge amount of a secondary battery included in each solar cell lighting device from a control unit included in each solar cell lighting device; (b) determining at least one solar cell lighting device requiring illumination control using the information on the amount of charge; And (c) outputting an illumination control signal for inducing an illumination up or down illumination to the controller side of the determined solar cell lighting device.
  • the charge amount balancing of the secondary battery can be performed using the characteristics of the lighting device. Therefore, a separate discharge circuit is not required, and it is possible to prevent the energy stored in the secondary battery from being usefully used and consumed.
  • more efficient charge balancing can be achieved through control of lowering the illuminance in connection with the increased illuminance of the adjacent lighting device.
  • the brightness of the illumination in consideration of the degree of deterioration of the secondary battery, or in consideration of the ambient brightness of the area where the lighting device is installed to achieve more efficient charge balancing.
  • 1 is an exemplary view showing the configuration of a solar cell street light.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart schematically illustrating a control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart schematically illustrating a control method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating a control method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart schematically illustrating a control method according to another embodiment of the present invention.
  • 1 is an exemplary view showing the configuration of a solar cell street light.
  • a solar cell lighting device secondary 'lighting device'
  • a 'control system' a control target of a solar cell lighting device control system
  • the lighting device 100 includes a light emitting source 110, a solar cell 120, a secondary battery 130, and a controller 140.
  • the light emitting source 110 is an electric element that converts electrical energy into incandescent lamps, fluorescent lamps, halogen lamps, LEDs, and the like, without any particular limitation.
  • the light emitting source 110 emits light by the discharge power of the secondary battery 130.
  • the solar cell 120 is a device that converts solar energy into electrical energy.
  • the solar cell is composed of a junction of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor, and when light shines, electrons and holes are generated therein. At this time, electric power is generated by the potential difference generated between the P-type semiconductor and the N-type semiconductor.
  • the solar cell is well known in the art to which the present invention pertains, and a detailed description of specific principles and configurations will be omitted.
  • the secondary battery 130 stores electrical energy produced by the solar cell 120 as chemical energy. When power is required to the light emitting source 110, chemical energy is converted back into electrical energy to supply power.
  • the secondary battery 130 may include one or more cells to satisfy the required charge and discharge capacity and the output voltage.
  • the type of cell is not particularly limited.
  • the secondary battery 130 may be configured as a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, a nickel zinc battery, and the like, which are rechargeable and have to consider a charge or discharge voltage.
  • the present invention is not limited by the type of cell, output voltage, charge capacity, and the like.
  • the controller 140 may measure the voltage and current of the secondary battery 130.
  • the controller 140 may include a voltage measuring device for measuring the voltage of the secondary battery 130 and a current measuring device for measuring the current of the secondary battery.
  • the voltage of the secondary battery refers to the output voltage of the secondary battery 130 and may be measured while the secondary battery is being charged or discharged, but may be measured as an open voltage (OCV) while the secondary battery is not being charged or discharged. It may be. Meanwhile, the current of the secondary battery is measured while the secondary battery 130 is being charged or discharged.
  • the controller 140 may further include a memory.
  • the memory is a mass storage medium such as a semiconductor device or a hard disk known to be capable of recording and erasing data such as RAM, ROM, and EEPROM, and is a generic term for a device in which information is stored regardless of the type of device. It does not refer to.
  • the controller 140 may store the measured voltage and current of the secondary battery 130 in the memory.
  • the charging power and the discharging power may be calculated using the measured voltage and current, and the calculated charging power and the discharging power may be accumulated to calculate the charging power, the discharging power, and the current charging amount.
  • the calculated charging power amount, the discharge power amount and the current charging amount are also stored in the memory.
  • Various methods are known in the art to calculate the amount of charge power, amount of discharge power, and current amount of charge.
  • the charging power amount, the discharge power amount and the current charging amount may be calculated using current counting.
  • control unit 140 includes a person skilled in the art including measuring electrical characteristic values excluding voltage or current of the secondary battery 130, charging and discharging control, equalization control of voltage, estimation of state of charge (SOC), and the like. You can include the Battery Management System (BMS) features applicable at the level.
  • BMS Battery Management System
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a control system 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the control system 200 includes a main control unit 210 connected to the control unit 140 of each lighting device 100.
  • the control unit 140 and the main control unit 210 of the lighting device 100 are connected through the communication network 220.
  • the communication network 220 may be the daisy chain.
  • Daisy-chain refers to a bus connection that is connected continuously.
  • the communication network 220 may be a communication network using a wireless communication method. That is, the communication network 220 is a communication network that can transmit and receive data, and includes all communication networks implemented by known communication techniques well known to those skilled in the art at the time of filing the present invention.
  • the main controller 210 and the controller 140 of the lighting device transmit and receive data through the communication network 220.
  • the main controller 210 and the controller 140 of the lighting apparatus may form a communication interface with the data communication device, and may include communication logic that complies with a communication protocol.
  • the main controller 210 receives data on the amount of charge of the secondary battery 130 included in each lighting device 100 from the control unit 140 of each lighting device 100.
  • the control signal for balancing the charge amount of the secondary battery 130 is output using the data regarding the charge amount.
  • the control signal output from the main controller 210 is a signal for controlling the illuminance of the light emitting source 110 of each lighting device 100.
  • the higher the illuminance the greater the amount of power consumed by the light emitting source. That is, it is possible to control the amount of power consumed by the light emitting source through the illumination control.
  • the voltage and / or current may be increased to increase the illuminance of the light emitting source, but the illuminance may be increased by increasing the amount of current.
  • the amount of current supplied may be changed using a variable resistor connected to the light emitting source 110, and there are various methods of controlling the amount of current.
  • the control system 200 controls the illuminance of the light emitting source 110 for balancing the charge amount of the secondary battery 130. That is, the present invention achieves charge balancing of a secondary battery through illumination control using characteristics of a lighting device including a light emitting source without using a conventional charge balancing method that consumes energy by using a discharge circuit.
  • the amount of power to be charged in the secondary battery 130 may be determined according to the place where the lighting device 100 is installed, the purpose of use, the power consumption amount, and the like. That is, the lighting device 100 has a charging amount required to illuminate the light of the desired brightness for a user desired time. In this specification, this is referred to as 'reference charge amount'.
  • the reference charging amount may be set by the user, or may be set by the main controller 210.
  • the main controller 210 receives information about the charge amount of each secondary battery 130 from each controller 140 included in each solar cell lighting device.
  • the reference charge amount may be set by using the received information about the charge amount of each of the secondary batteries 130.
  • the reference charging amount may be an average value of the charging amounts of the secondary batteries.
  • the charging amount of the rechargeable battery having the smallest charging amount among the received charging amounts of the rechargeable batteries 130 may be set to be the reference charging amount.
  • Power produced through the solar cell 120 during the day may be different depending on the lighting device 100.
  • the amount of stored power may be different depending on the characteristics of the secondary battery or the degree of degradation.
  • some solar cells 120 may produce a greater amount of power than the reference charge amount, or some secondary cells 130 may store a larger amount of power than the reference charge amount. Therefore, the lighting device 100 including the secondary battery in which the charge amount is stored higher than the reference charge amount needs to consume more power than other lighting devices to achieve charge balancing.
  • the main control unit 210 outputs an illuminance upward control signal of the lighting device 100 including the secondary battery 130 stored in a larger amount than the reference charging amount to the control unit 140 of the lighting device 100. do.
  • the main control unit 210 directs a control signal to the controller 140 of the corresponding lighting device in proportion to the deviation of the reference charging amount and the charging amount charged in the secondary battery of the solar cell lighting device. Output That is, the greater the amount of charge that exceeds the reference charge amount, the more the control signal is output to increase the illuminance.
  • some solar cells 120 may produce less power than the reference charge amount, or some secondary cells 130 may store less power than the reference charge amount.
  • the main control unit 210 when the solar cell lighting apparatus including a secondary battery having a smaller charging amount than the reference charging amount is adjacent to the solar cell lighting apparatus determined to be the illuminance upward target, the charging amount than the reference charging amount The solar cell lighting device including this secondary battery is determined to be an illuminance downward target.
  • the main controller 210 outputs an illuminance downward control signal of the lighting apparatus 100 including the secondary battery 130 in which the charging amount is smaller than the reference charging amount to the control unit 140 of the lighting apparatus 100.
  • the main controller 210 may provide a control signal to the controller 140 of the corresponding lighting device 100 to lower the illuminance in proportion to the charge amount which is lower than the reference charge amount among the charge amounts stored in the secondary battery 130. Can be.
  • the main control unit 210 may provide an illumination down control signal to the control unit 140 of the corresponding lighting device 100 in proportion to the upward illumination of the adjacent lighting device.
  • the main control unit 210 may output a signal for controlling the illuminance of each solar cell lighting device 100 in consideration of the amount of charge of each secondary battery 130 and the degree of degeneration. .
  • the deterioration degree of the secondary battery may be estimated by the controller 140 that senses the characteristics of the secondary battery 130, and the main controller 210 that receives information about each secondary battery from the controller 140 is It can also be estimated.
  • various techniques are known in the art to estimate the degree of degeneration of a secondary battery.
  • the full charge capacity (FCC) is calculated by the current integration method while the secondary battery 130 is fully charged and then discharged to the discharge end voltage, and based on the initial full charge capacity of the secondary battery 130. By calculating the relative ratio of the calculated FCC it is possible to estimate the degree of degradation of the secondary battery.
  • the present invention is not limited to the method of estimating the degree of degeneration of the secondary battery 130.
  • the illumination intensity may be controlled in consideration of the surrounding amount of the illumination device 100 as well as the amount of charge or degeneration of the secondary battery 130. That is, when considering the ambient brightness of the area in which the lighting device 100 is installed, the width of the illuminance control for balancing the charge amount may be widened.
  • the main controller 210 receives the information on the weather, considering the weather information and the amount of charge of the secondary battery 130, each solar cell lighting device 100 Outputs a signal to control the illuminance of).
  • the weather information may include information about sunrise and sunset. For example, since the atmosphere reflects the sun light immediately after sunset and just before sunrise, the operation of the lighting device 100 may be unnecessary or the illumination may be lowered. At this time, since the sunrise and sunset time changes according to the season, it is possible to calculate the operating time of the lighting device 100 using the information on the sunrise and sunset.
  • the reference charging amount may change according to the operation time of the lighting device 100. Therefore, the main controller 210 may control the illuminance in consideration of the information on the sunrise and sunset and the amount of charge of the secondary battery 130.
  • the weather information may include information about the sun relief day.
  • the sun relief day refers to the day when the sun does not shine during the day.
  • the main controller 210 may control the illuminance in consideration of the information on the relief of the sun and the amount of charge of the secondary battery 130.
  • the weather information may include information about moonlight.
  • the required illumination at night may change.
  • the illumination device 100 does not require high illumination, and in the case of the new moon, the illumination device 100 may require high illumination.
  • the reference charging amount may also change according to the brightness of the moonlight. Therefore, the main controller 210 may control the illumination of each solar cell lighting device 100 in consideration of the information on the moonlight and the amount of charge of the secondary battery 130 together.
  • the lighting device 100 may further include an illumination sensor 150.
  • the main controller 210 controls the illuminance of each solar cell lighting device 100 in consideration of the information on the illuminance sensed by the illuminance sensor 150 and the amount of charge of the secondary battery 130 together. can do.
  • the control system 200 may further include a memory unit 230.
  • the memory unit 230 is a mass storage medium such as a semiconductor device or a hard disk, which is known to record and erase data such as RAM, ROM, EEPROM, etc., and refers to a device for storing information regardless of the type of device. Does not refer to a particular memory device.
  • the memory 230 includes a reference charge amount, a lookup table regarding the increase or decrease of illuminance according to the charge amount, the amount of charge of each secondary battery 130, the degree of degeneration of each secondary battery 130, weather information, illuminance information, and the like. Various data related to charge balancing through control can be stored.
  • the main controller 210 may be a processor, an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, a register, a communication modem, or a data processing device known in the art to execute various control logics described above. And the like.
  • the main control unit 210 may be implemented as a set of program modules.
  • the program module may be stored in a memory and executed by a processor.
  • the memory may be inside or outside the processor and may be connected to the processor by various well-known means.
  • the memory may be located inside or outside the memory unit 230.
  • the memory is a generic term for a device in which information is stored regardless of the type of device, and does not refer to a specific memory device.
  • FIG. 3 is a flowchart schematically illustrating a control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • step S300 the main controller 210 sets and stores a reference charge amount required for the lighting device 100 in the memory unit 230 of the control system 200.
  • the reference charging amount has already been seen that can be variously set according to the place, the purpose of use, etc., the lighting device 100 is installed.
  • the main controller 210 ends the process for step S300 and proceeds to the next step S310.
  • the main controller 210 receives information regarding the amount of charge of the secondary battery 130 from the controller 140 included in each lighting device 100 through the communication network 220.
  • the main controller 210 stores the received information on the amount of charge of each of the secondary batteries 130 in the memory unit 230.
  • the main controller 210 performs the process of step S310. The process then advances to the next step S320.
  • the main controller 210 compares the reference charging amount with information about the charge amount of each secondary battery 130. In addition, the main controller 210 determines which illumination device 100 to raise or lower the illuminance of.
  • the main control unit 210 as the illumination device 100 to increase the illuminance of the illumination device 100 including the secondary battery 130, the charge amount is stored more than a predetermined reference charge amount set in advance Decide
  • the main control unit 210 may determine an upward degree of illuminance in proportion to the charging amount exceeding the reference charging amount.
  • the main control unit 210 when the lighting device including a secondary battery stored in a lesser than the predetermined reference charging amount stored adjacent to the lighting device determined to increase the illuminance, the reference The illumination device including the secondary battery in which the charge amount less than the charge amount is stored may be determined as the illumination device to lower the illuminance. In this case, the main controller 210 may determine that the illuminance of the lighting device is lowered in proportion to the degree of the charging amount less than the reference charging amount.
  • the main control unit 210 may determine that the illuminance is lowered in proportion to the degree of illuminance increase of the adjacent illuminating device whose illuminance is increased for the lighting apparatus including the secondary battery having a smaller charging amount than the reference charging amount.
  • the main controller 210 ends the process for step S320 and proceeds to the next step S330.
  • the main controller 210 outputs an illumination control signal corresponding to the determination made in operation S320 to the controller 140 of the lighting device that needs illumination control through the communication network 220. Then, the controller of the lighting device that requires illumination control controls the illumination by adjusting the discharge power supplied from the secondary battery 130 to the light emitting source 110 after receiving the illumination control signal. This illumination control process may be continued until the amount of charge of the secondary battery 130 included in the illumination device provided with the illumination control signal is substantially equal to the reference charge amount. To this end, the main controller 210 may execute the feedback control logic. That is, the main controller 210 may receive and monitor the charge amount information of the secondary battery 130 periodically from the control unit 140 of the lighting device during the illumination control, and the charge amount of the secondary battery 130 is the reference charge amount. The illumination control signal may continue to be output to the control unit through the communication network 220 until it becomes equal to.
  • FIG. 4 is a flowchart schematically illustrating a control method according to another embodiment of the present invention.
  • step S311 is added and step S320 is changed to step S321 in comparison with FIG. 3. Accordingly, another embodiment of the present invention will be described with reference to the added step S311 and the changed step S321 as follows.
  • the main controller 210 After performing the process of step S300, the main controller 210 receives information on the degree of degeneration of each secondary battery 130 from the control unit 140 of each lighting apparatus 100 through the communication network 220 in step S311. Receive.
  • the information on the degree of degeneration of the secondary battery 130 may be information about the degree of degeneration of the secondary battery estimated by the controller 140, and received from the controller 140 to estimate the degree of degeneration of the secondary battery. It may be an electrical characteristic value of a secondary battery. Since a detailed method of estimating the deterioration degree of the secondary battery has been described above, a repeated description thereof will be omitted.
  • the main controller 210 transfers the process to step S321 when the processes of steps S310 and S311 are completed.
  • the main controller 210 determines which illumination device 100 is to be raised or lowered in consideration of the amount of charge of each secondary battery 130 and the degree of degeneration. In operation S330, the main controller 210 outputs an illumination control signal to the controller of the lighting device that needs illumination control through the communication network 220.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating a control method according to another embodiment of the present invention.
  • step S312 is added and step S320 is changed to step S322. Therefore, a further embodiment of the present invention will be described with reference to the added step S312 and the modified step S322 as follows.
  • the main controller 210 receives the information about the weather in step S312.
  • the weather information may be information on sunrise / sunset time, information on sun relief day, or information on moonlight.
  • the main controller 210 may receive the weather information periodically from an external server.
  • the external server may be a meteorological office server as a non-limiting example.
  • the main controller 210 proceeds to step S322 when steps S310 and S312 are completed.
  • the main controller 210 determines which illumination device 100 is to be raised or lowered in consideration of the amount of charge of each secondary battery 130 and weather information.
  • the main control unit 210 outputs an illumination control signal to the control unit side of the lighting device that needs to control the illumination through the communication network 220 in step S330.
  • FIG. 6 is a flowchart schematically illustrating a control method according to another embodiment of the present invention.
  • step S313 is added and step S320 is changed to step S323. Therefore, with reference to the additional step S313 and the changed step S323 with respect to another embodiment of the present invention as follows.
  • the main controller 210 receives the information on the illuminance sensed by the illuminance sensor 150 from the control unit 140 of each lighting device 100 through the communication network 220 in step S313. Then, the main control unit 210 proceeds to step S323.
  • the main controller 210 raises or lowers the illuminance of a lighting device 100 in consideration of the charging amount of each secondary battery 130 and the information on the illuminance sensed by the illuminance sensor 150. Determine if you want to.
  • the main controller 210 outputs an illumination control signal to the controller 130 of the lighting device that needs illumination control through the communication network 220.
  • the charging amount of the secondary battery may be balanced by using a characteristic of the lighting apparatus that may increase power consumption by increasing the illuminance of the light emitting source. Therefore, a separate discharge circuit is not required, and it is possible to prevent the energy stored in the secondary battery from being usefully used and consumed.
  • the brightness of illuminance may be controlled in consideration of the deterioration degree of the secondary battery or in consideration of the ambient brightness of the region where the lighting device is installed, thereby achieving more efficient charge balancing.
  • each component of the control system 200 according to the present invention illustrated in FIGS. 1 and 2 should be understood as logically divided components rather than physically divided components.
  • each configuration corresponds to a logical component in order to realize the technical idea of the present invention, so that even if each component is integrated or separated, if the function performed by the logical configuration of the present invention can be realized, it is within the scope of the present invention. It should be construed that the components that perform the same or similar functions are to be interpreted as being within the scope of the present invention regardless of whether they correspond in terms of their names.

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Abstract

본 발명은 태양전지 조명장치 제어 시스템 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 태양전지 조명장치 제어 시스템은, 이차 전지의 방전 전력에 의해 발광하는 발광원과 상기 방전 전력의 크기를 조절하는 제어부를 포함하는 복수의 태양전지 조명장치를 통합적으로 관리하는 제어 시스템으로서, 상기 복수의 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지들의 충전량 밸런싱을 위해 각 태양전지 조명장치에 포함된 상기 제어부로부터 각 이차 전지의 충전량에 관한 정보를 수집하고, 상기 수집된 각 이차 전지의 충전량에 기초하여 조도 제어가 필요한 적어도 하나 이상의 태양전지 조명장치를 결정하고, 결정된 태양전지 조명장치의 제어부에 조도 제어 신호를 출력하는 메인 제어부;를 포함한다. 본 발명에 따르면, 조명장치의 특성을 이용하여 이차 전지의 충전량 밸런싱을 수행할 수 있다. 따라서, 별도의 방전 회로가 필요 없으며, 이차 전지에 저장된 에너지를 유용하게 사용하지 못하고 소모하는 것을 방지할 수 있다.

Description

태양전지 조명장치 제어 시스템 및 방법
본 발명은 태양전지 조명장치의 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량 평준화(equalization) 작업의 제어 및 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2012년 10월 30일자로 출원된 대한민국 특허출원 제 10-2012-0121360호에 기초한 우선권을 주장하며, 이들 출원의 명세서 및 도면에 기재된 모든 사항은 본 출원에 원용된다.
에너지 소비가 증가하면서 세계 각국은 석탄, 석유 및 원자력과 같은 기존 에너지원이 안고 있는 자원고갈 문제와 환경 문제에서 벗어나 친환경적이고 무한한 자원이 있는 대체 에너지원의 개발에 박차를 가하고 있다.
이러한 대체 에너지원에는 태양광, 바람, 파도 및 지열 등이 있는데, 이를 활용하여 새로운 에너지원의 하나로 실생활에 응용하려는 다양한 연구가 진행 중에 있다. 이 중 태양광은 실생활에 응용되는 대표적인 대체 에너지원으로서, 활용범위가 가정용 태양광 발전에서부터 태양전지 조명장치에 이르기까지 폭넓게 사용된다.
특히, 태양전지 조명장치는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지를 이용하여 주간에는 태양 에너지로부터 변환된 전기에너지를 이차 전지에 충전하였다가 야간에 태양전지 조명장치의 전원으로 이용하는 태양광 발전시스템의 응용이다. 태양전지 조명장치는 해안가, 산정상, 농지, 등산로 등 전선의 매설 및 배선이 곤란한 지역이나, 관광지, 테마파크, 연구소 등 환경보호에 대한 특별한 고려가 필요한 지역이나, 공원, 산책로, 정원, 묘지 등 미관에 대한 고려가 필요한 지역에서 선로매설작업이 필요없고, 설치가 용이하며, 설치비용과 유지비용이 저렴하여 각광을 받고 있다. 상기 태양전지 조명장치로는 경관등, 가로등, 보안등 등이 있다.
하지만, 태양 에너지로부터 전원을 얻는 태양전지 조명장치는 눈/비 또는 구름에 의해 햇빛이 비치지 않는 날이나 밤에는 전원 충전이 불가능하기 때문에, 이차 전지의 충전량에 따른 점등 제어가 필요하다. 또한, 각각의 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량은 서로 다를 수 있다. 일 예로, 건물과 인접한 지역에 설치된 태양전지 조명장치의 경우, 시간에 따라 변화하는 건물의 그림자로 인해 상기 이차 전지가 차등적으로 충전될 수 있다. 따라서, 복수의 태양전지 조명장치의 가동 시간을 산출하여 상기 이차 전지의 충전량이 균일하도록 이차 전지의 충전량을 밸런싱할 필요가 있다.
이차 전지의 충전량을 밸런싱하는 방법에는 여러 가지가 있다. 대표적으로는, 각 이차 전지마다 충전 회로(BOOST CIRCUIT) 또는 방전 회로(BUCK CIRCUIT)를 추가하고 상대적으로 충전량이 적은 이차 전지를 충전시키거나 상대적으로 충전량이 높은 이차 전지를 방전시키는 방법을 사용한다.
방전 회로를 추가하여 이차 전지의 충전량을 밸런싱하는 방법의 경우, 저항 소자를 포함한 방전 회로의 구성이 용이하고, 가격이 비교적 높지 않으며, 제어가 쉽다는 장점이 있다. 그러나, 충전량 밸런싱을 위해 상대적으로 충전량이 높은 이차 전지에 저장된 에너지를 유용하게 사용하지 못하고 방전을 통해 버린다는 단점이 있다. 반면, 충전 회로를 추가하여 이차 전지의 충전량을 밸런싱하는 방법의 경우, 충전량이 상대적으로 적은 이차 전지의 충전량을 증가시킬 수 있으므로, 전체적으로 높은 충전 상태에서 밸런싱이 이루어지는 장점이 있다. 그러나, 충전 회로는 방전 회로에 비해 가격이 비싸고 충전 회로의 제어가 단순하지 않다는 단점이 있다. 따라서, 태양전지 조명장치에 적합한 이차 전지의 밸런싱 방법이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 감안하여 창안된 것으로서, 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량 밸런싱을 제어하는 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지 조명장치의 제어 시스템은, 이차 전지의 방전 전력에 의해 발광하는 발광원과 상기 방전 전력의 크기를 조절하는 제어부를 포함하는 복수의 태양전지 조명장치를 통합적으로 관리하는 제어 시스템으로서, 상기 복수의 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지들의 충전량 밸런싱을 위해 각 태양전지 조명장치에 포함된 상기 제어부로부터 각 이차 전지의 충전량에 관한 정보를 수집하고, 상기 수집된 각 이차 전지의 충전량에 기초하여 조도 제어가 필요한 적어도 하나 이상의 태양전지 조명장치를 결정하고, 결정된 태양전지 조명장치의 제어부에 조도 제어 신호를 출력하는 메인 제어부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부는, 미리 설정한 기준 충전량보다 충전량이 큰 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치를 조도 상향 대상으로 결정하고, 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 조도 상향을 유도하는 조도 제어 신호를 출력한다.
바람직하게, 상기 메인 제어부는 상기 기준 충전량과 상기 결정된 태양전지 조명장치의 이차전지에 충전된 충전량의 편차에 비례하여 조도 상향을 유도하는 조도 제어 신호를 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부는 미리 설정한 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치가 상기 조도 상향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치와 인접하는 경우, 상기 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치를 조도 하향 대상으로 결정하고, 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 조도 하향을 유도하는 조도 제어 신호를 출력한다.
바람직하게, 상기 메인 제어부는 상기 기준 충전량과 상기 결정된 태양전지 조명장치의 이차 전지에 충전된 충전량의 편차에 비례하여 조도 하향을 유도하는 조도 제어 신호를 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하거나, 상기 조도 하향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치의 조도를 상기 인접하는 태양전지 조명장치의 상향된 조도에 비례하여 하향시키는 조도 제어 신호를 상기 조도 하향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부는 각 태양전지 조명장치에 포함된 제어부로부터 각 이차 전지의 퇴화 정도에 관한 정보를 수집하고, 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량과 퇴화 정도를 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치의 조도를 제어한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부는 날씨에 관한 정보를 외부의 서버로부터 수신하고, 상기 날씨에 관한 정보와 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량을 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치의 조도를 제어한다. 상기 날씨 정보는 일출/일몰 시간, 태양의 부조일 또는 월광에 관한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 각 태양전지 조명장치는 조도 센서;를 더 포함한다. 이 경우, 상기 메인 제어부는 각 태양전지 조명장치의 제어부로부터 상기 조도 센서가 센싱한 조도에 관한 정보를 수집하고, 상기 수집된 조도에 관한 정보와 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량을 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치의 조도를 제어한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지 조명장치의 제어 방법은, 이차 전지의 방전 전력에 의해 발광하는 발광원과 상기 방전 전력의 크기를 조절하는 제어부를 포함하고 통신망을 통해 서로 연결된 복수의 태양전지 조명장치를 통합적으로 제어하는 방법으로서, (a) 각 태양전지 조명장치에 포함된 제어부로부터 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량에 관한 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 충전량에 관한 정보를 이용하여 조도 제어가 필요한 적어도 하나 이상의 태양전지 조명장치를 결정하는 단계; 및 (c) 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 조도 상향 또는 조도 하향을 유도하는 조도 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 조명장치의 특성을 이용하여 이차 전지의 충전량 밸런싱을 수행할 수 있다. 따라서, 별도의 방전 회로가 필요 없으며, 이차 전지에 저장된 에너지를 유용하게 사용하지 못하고 소모하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 조명장치의 조도를 높이는 것뿐만 아니라, 인접하는 조명장치의 증가된 조도와 연계하여 조도를 낮추는 제어를 통해서 보다 효율적인 충전량 밸런싱을 달성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이차 전지의 퇴화 정도를 고려하거나, 조명장치가 설치된 지역의 주변 밝기를 고려하여 조도의 밝기를 제어할 수 있어서 보다 효율적인 충전량 밸런싱을 달성할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 태양전지 가로등의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어 시스템의 구성을 간략하게 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 태양전지 가로등의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 1에 도시된 태양전지 가로등은 본 발명에 따른 태양전지 조명장치 제어 시스템(이하 '제어 시스템')의 제어 대상이 될 수 있는 태양전지 조명장치(이차 '조명장치')의 일 예에 불과하다. 따라서, 본 발명에 따른 제어 시스템의 제어 대상은 상기 도 1에 도시된 실시예에 제한되지 않는다는 것을 유념해야 하다.
도 1을 참조하면, 상기 조명장치(100)는 발광원(110), 태양전지(120), 이차 전지(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
상기 발광원(110)은 백열등, 형광등, 할로겐 램프, LED 등 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 전기 소자로서 그 종류에는 특별한 제한이 없다. 상기 발광원(110)은 상기 이차 전지(130)의 방전 전력에 의해 발광한다.
상기 태양전지(120)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 상기 태양전지는 P-형 반도체와 N-형 반도체의 접합으로 이루어져 빛을 비추면 내부에 전자와 정공이 발생한다. 이때, P-형 반도체와 N-형 반도체 사이에 발생한 전위차에 의해 전력이 발생한다. 태양전지에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에 널리 알려져 있는바, 구체적인 원리 및 구성에 대한 자세한 설명은 생략하도록 하겠다.
상기 이차 전지(130)는 상기 태양전지(120)에서 생산된 전기 에너지를 화학 에너지로 저장한다. 그리고 상기 발광원(110)에 전력 공급이 필요할 때, 화학 에너지를 다시 전기 에너지로 변환하여 전력을 공급한다.
상기 이차 전지(130)는 요구되는 충방전 용량 및 출력전압을 만족시키기 위해 하나 이상의 셀을 포함할 수 있다. 이때, 셀의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 상기 이차 전지(130)는 재충전이 가능하고 충전 또는 방전 전압을 고려해야 하는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다. 그러나 본 발명이 셀의 종류, 출력전압, 충전용량 등에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 제어부(140)는 상기 이차 전지(130)의 전압과 전류를 측정할 수 있다. 이를 위해 상기 제어부(140)는 상기 이차 전지(130)의 전압을 측정하는 전압 측정 소자와 이차 전지의 전류를 측정하는 전류 측정 소자를 포함할 수 있다. 이차 전지의 전압은 상기 이차 전지(130)의 출력 전압을 의미하며, 이차 전지의 충전 또는 방전이 이루어지고 있는 동안 측정될 수도 있지만, 충전 및 방전이 이루어지지 않는 동안 개방 전압(OCV)으로 측정될 수도 있다. 한편, 이차 전지의 전류는 상기 이차 전지(130)가 충전 또는 방전이 이루어지고 있는 동안 측정된다.
또한, 상기 제어부(140)는 메모리를 더 포함할 수 있다. 상기 메모리는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.
상기 제어부(140)는 측정된 상기 이차 전지(130)의 전압과 전류를 상기 메모리에 저장할 수 있다. 그리고 상기 측정된 전압과 전류를 이용하여 충전 전력 및 방전 전력을 계산하고, 계산된 충전 전력 및 방전 전력을 누적하여 충전 전력량, 방전 전력량 및 현재 충전량을 산출할 수 있다. 이때, 산출된 충전 전력량, 방전 전력량 및 현재 충전량 역시 상기 메모리에 저장된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 충전 전력량, 방전 전력량 및 현재 충전량을 산출하는 방법이 다양하게 공지되어 있다. 대표적으로, 상기 충전 전력량, 방전 전력량 및 현재 충전량은 전류 적산법(Ampere counting)을 이용하여 산출할 수 있다. 한편, 상기 제어부(140)는 상기 이차 전지(130)의 전압 또는 전류를 제외한 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 포함하여 당업자 수준에서 적용 가능한 BMS(Battery Management System) 기능을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어 시스템(200)의 구성을 간략하게 도시한 블럭도이다.
본 발명에 따른 제어 시스템(200)은 각 조명장치(100)의 제어부(140)와 연결된 메인 제어부(210)를 포함한다.
상기 조명장치(100)의 제어부(140)와 상기 메인 제어부(210)는 통신망(220)을 통해서 연결된다. 비록, 도 2에 도시된 상기 통신망(220)의 형태는 병렬 통신망의 형태이지만, 직렬 통신망을 제외하는 것은 아니다. 따라서, 상기 통신망(220)은 상기 데이지 체인(daisy chain)일 수 있다. 데이지 체인이란 연속적으로 연결되어 있는 버스(bus) 결선 방식을 의미한다. 나아가, 상기 통신망(220)은 무선 통신 방식을 사용하는 통신망이 될 수도 있다. 즉, 상기 통신망(220)은 데이터를 주고 받을 수 있는 통신망으로서 본 발명의 출원 시점에 당업자에게 널리 알려진 공지의 통신 기술로 구현된 모든 통신망을 포함한다.
상기 메인 제어부(210) 및 상기 조명장치의 제어부(140)는 상기 통신망(220)을 통해서 데이터를 송수신한다. 이를 위해서 상기 메인 제어부(210) 및 상기 조명장치의 제어부(140)는 데이터 통신 디바이스와 통신 인터페이스를 형성할 수 있으며, 통신 규약을 준수하는 통신 로직을 포함할 수 있다.
상기 메인 제어부(210)는 각 조명장치(100)의 제어부(140)로부터 각 조명장치(100)에 포함된 이차 전지(130)의 충전량에 관한 데이터를 수신한다. 그리고 상기 충전량에 관한 데이터를 이용하여 상기 이차 전지(130)의 충전량 밸런싱을 위한 제어 신호를 출력한다. 이때, 상기 메인 제어부(210)가 출력하는 제어 신호는 각 조명장치(100)의 발광원(110)의 조도를 제어하는 신호이다.
일반적으로 조명장치의 발광원으로 사용되는 전기 소자가 동일한 경우, 조도가 높을수록 발광원이 소비하는 전력량이 많다. 즉, 조도 제어를 통해서 발광원이 소비하는 전력량의 제어가 가능하다. 발광원의 조도를 높이기 위해 전압 및/또는 전류를 상승시킬 수 있지만, 바람직하게 전류량을 증가시켜 조도를 상승시킬 수 있다. 일 예로 상기 발광원(110)과 연결된 가변 저항을 이용하여 공급되는 전류량을 변화시킬 수 있으며, 전류량을 조절하는 다양한 방법이 존재한다.
본 발명에 따른 제어 시스템(200)은 상기 이차 전지(130)의 충전량 밸런싱을 위해 상기 발광원(110)의 조도를 제어한다. 즉, 본 발명은 방전회로를 사용하여 에너지를 소모하는 종래의 충전량 밸런싱 방법을 사용하지 않고 발광원을 포함하고 있는 조명장치의 특성을 이용하여 조도 제어를 통해 이차 전지의 충전량 밸런싱을 달성한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부(210)는 미리 설정한 기준 충전량보다 많은 충전량이 저장된 이차 전지(130)를 포함하는 조명장치(100)의 제어부(140) 측으로 발광원(110)의 조도를 상향시키는 제어 신호를 출력한다.
상기 조명장치(100)가 설치된 장소, 사용 목적, 전력 소모량 등에 따라, 상기 이차 전지(130)에 충전해야 할 일정 수준의 전력량이 정해질 수 있다. 즉, 상기 조명장치(100)에는 사용자가 원하는 시간 동안 원하는 밝기의 빛을 밝힐 수 있도록 요구되는 충전량이 있다. 본 명세서에서는 이것을 '기준 충전량'이라고 명명한다.
상기 기준 충전량은 사용자에 의해 설정될 수도 있지만, 상기 메인 제어부(210)에 의해서 설정될 수도 있다. 상기 메인 제어부(210)는 각 태양전지 조명장치에 포함된 각 제어부(140)로부터 각 이차 전지(130)의 충전량에 관한 정보를 수신한다. 그리고 상기 수신된 각 이차 전지(130)의 충전량에 관한 정보를 이용하여 기준 충전량을 설정할 수도 있다. 일 예로, 기준 충전량은 이차전지들의 충전량에 대한 평균값이 될 수 있다. 다른 예로, 수신된 이차 전지(130)들의 충전량 중 가장 적은 충전량을 가진 이차 전지의 충전량이 기준 충전량이 되도록 설정할 수 있다.
낮 시간 동안 태양전지(120)를 통해서 생산된 전력은 상기 조명장치(100)에 따라 서로 다를 수 있다. 또한, 동일한 전력이 생산되어도 이차 전지의 특성 또는 퇴화 정도에 따라 저장된 전력량이 서로 다를 수 있다. 특히, 일부 태양전지(120)는 상기 기준 충전량보다 많은 양의 전력을 생산하거나, 일부 이차 전지(130)에는 상기 기준 충전량보다 많은 양의 전력이 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 기준 충전량보다 많은 충전량이 저장된 이차 전지를 포함하는 조명장치(100)는 다른 조명장치보다 많은 전력을 소비하여 충전량 밸런싱을 달성할 필요가 있다. 이를 위해, 상기 메인 제어부(210)는 상기 기준 충전량보다 많은 충전량이 저장된 이차 전지(130)를 포함하는 조명장치(100)의 조도 상향 제어 신호를 해당 조명장치(100)의 제어부(140)로 출력한다.
바람직하게, 상기 메인 제어부(210)는 상기 기준 충전량과 상기 결정된 태양전지 조명장치의 이차전지에 충전된 충전량의 편차에 비례하여 조도 상향을 유도하는 제어 신호를 상기 해당 조명장치의 제어부(140) 측으로 출력한다. 즉, 기준 충전량을 초과하는 충전량이 많으면 많을수록 조도를 더 상향하도록 하는 제어 신호를 출력한다.
한편, 일부 태양전지(120)는 상기 기준 충전량보다 적은 양의 전력을 생산하거나, 일부 이차 전지(130)는 상기 기준 충전량보다 적은 전력량을 저장할 수 있다. 이 경우, 충전량이 적은 이차 전지(130)를 포함하는 조명장치의 조도는 하향시키는 것이 바람직하다. 그러나 상기 조명장치(100)의 사용 목적에 따라서, 무작정 조도를 하향시키는 것은 바람직하지 않다. 일 예로 방범용 가로등의 경우, 조도를 하향시키는 경우 범죄 예방이라는 본래의 목적을 이룰 수 없는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 상기 메인 제어부(210)는 상기 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치가 상기 조도 상향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치와 인접하는 경우, 상기 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치를 조도 하향 대상으로 결정한다. 그리고 상기 메인 제어부(210)는 상기 기준 충전량보다 적은 충전량이 저장된 이차 전지(130)를 포함하는 조명장치(100)의 조도 하향 제어 신호를 해당 조명장치(100)의 제어부(140)로 출력한다.
이때, 상기 메인 제어부(210)는 상기 이차 전지(130)에 저장된 충전량 중 기준 충전량에 미달하는 충전량에 비례하여 조도를 하향시키는 제어 신호를 해당하는 조명장치(100)의 제어부(140)로 제공할 수 있다. 또한, 상기 메인 제어부(210)는 상기 인접하는 조명장치의 상향된 조도에 비례하여 조도 하향 제어 신호를 해당하는 조명장치(100)의 제어부(140)로 제공할 수도 있다.
일부 조명장치의 조도를 하향시키더라도 인접하는 조명장치가 조도가 상향 되도록 제어된 조명장치라면, 전체적으로 사용 목적에 따른 조도를 구현할 수 있다. 그러므로 요구되는 조도를 충족시켜서 조명장치의 사용 목적 달성과 함께 충전량 밸런싱을 달성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부(210)는 각 이차 전지(130)의 충전량과 퇴화 정도를 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치(100)의 조도를 제어하는 신호를 출력할 수 있다.
이차 전지는 충전 및 방전이 반복적으로 이루어질수록, 점차적으로 충전량이 줄어들고 내부 저항이 증가하는 퇴화 현상이 발생한다. 따라서, 이차 전지가 퇴화될수록 동일한 이차 전지라도 충전 가능한 용량이 줄어들고, 동일한 용량을 충전하여도 증가된 내부 저항에 의해 충전된 용량을 더 빨리 소모할 수 있다. 그러므로 상기 충전량에 관한 데이터만을 이용하여 조도를 제어하는 것보다, 각 이차 전지의 퇴화 정도를 고려하여 조도를 제어할 경우보다 효율적인 충전량 밸런싱이 가능하다.
이차 전지의 퇴화 정도는 상기 이차 전지(130)의 특성을 센싱한 상기 제어부(140)가 추정할 수 있으며, 상기 제어부(140)로부터 각 이차 전지에 대한 정보를 수신한 상기 메인 제어부(210)가 추정할 수도 있다. 한편, 본 발명이 속하는 분야에는 이차 전지의 퇴화 정도를 추정하는 기술이 다양하게 공지되어 있다. 일 예로, 이차 전지(130)가 만충전된 후 방전 종지 전압까지 방전되는 동안 전류 적산법에 의해 FCC(Full Charge Capacity)를 계산하고 이차 전지(130)의 초기 용량(Initial Full Charge Capacity)을 기준으로 상기 계산된 FCC의 상대적인 비율을 계산하면 이차 전지의 퇴화 정도를 추정할 수 있다. 하지만, 본 발명이 이차 전지(130)의 퇴화 정도를 추정하는 방법에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 조명장치(100)의 조도를 제어함에 있어서, 상기 이차 전지(130)의 충전량 또는 퇴화 정도뿐만 아니라 상기 조명장치(100)의 주변상황도 함께 고려하여 조도를 제어할 수 있다. 즉, 상기 조명장치(100)가 설치된 지역의 주변 밝기를 고려할 경우, 충전량 밸런싱을 위한 조도 제어의 폭이 보다 넓어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부(210)는 날씨에 관한 정보를 수신하고, 상기 날씨에 관한 정보와 상기 이차 전지(130)의 충전량을 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치(100)의 조도를 제어하는 신호를 출력한다.
상기 날씨 정보는 일출 및 일몰에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 일몰 직후 및 일출 직전에는 대기가 태양 빛을 반사하기 때문에 상기 조명장치(100)의 가동이 불필요하거나 조도를 하향시킬 수 있다. 이때, 일출 및 일몰 시각은 계절에 따라 변화하므로 일출 및 일몰에 관한 정보를 이용하여 상기 조명장치(100)의 가동 시간에 대해서 산출이 가능하다. 그리고 상기 조명장치(100)의 가동 시간에 따라 상기 기준 충전량이 변화할 수 있다. 따라서, 상기 메인 제어부(210)는 일출 및 일몰에 관한 정보와 상기 이차 전지(130)의 충전량을 고려하여 조도를 제어할 수 있다.
또한, 상기 날씨 정보는 태양의 부조 일에 관한 정보를 포함할 수 있다. 위도, 계절, 날씨 등에 따라 낮 시간 동안 태양이 빛을 비추지 않을 수 있다. 이때, 태양의 부조 일이란 낮 시간 동안 태양이 비추지 않는 날을 말한다. 이 경우, 상기 태양전지(120)를 이용한 전력의 생산성이 떨어질 뿐만 아니라, 상기 조명장치(100)의 가동시간이 변화할 수 있다. 이 경우 역시, 전력의 생산성 및 가동시간에 따라 상기 기준 충전량이 변화할 수 있다. 따라서, 상기 메인 제어부(210)는 태양의 부조 일에 관한 정보와 상기 이차 전지(130)의 충전량을 고려하여 조도를 제어할 수 있다.
또한, 상기 날씨 정보는 월광에 관한 정보를 포함할 수 있다. 달의 변화에 따라서 야간에 요구되는 조도가 변화할 수 있다. 일 예로 보름달의 경우, 상기 조명장치(100)는 높은 조도가 요구되지 않으며, 그믐달인 경우 상기 조명장치(100)에는 높은 조도가 요구될 수 있다. 이 경우 역시, 월광의 밝기에 따라 상기 기준 충전량이 변화할 수 있다. 따라서, 상기 메인 제어부(210)는 월광에 관한 정보와 상기 이차 전지(130)의 충전량을 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치(100)의 조도를 제어할 수 있다.
한편, 상기 조명장치(100)는 조도 센서(150)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 상기 메인 제어부(210)는 상기 조도 센서(150)가 센싱한 조도에 관한 정보와 이차 전지(130)의 충전량을 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치(100)의 조도를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 제어 시스템(200)은 메모리부(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 메모리부(230)는 RAM, ROM, EEPROM 등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.
상기 메모리부(230)에는 기준 충전량, 충전량에 따른 조도의 증가 또는 감소 정도에 관한 룩업 테이블, 각 이차 전지(130)의 충전량, 각 이차 전지(130)의 퇴화 정도, 날씨 정보, 조도 정보 등 조도 제어를 통한 충전량 밸런싱과 관계된 다양한 데이터가 저장될 수 있다.
상기 메인 제어부(210)는 앞서 설명된 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 메인 제어부(210)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 여기서, 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 또한, 메모리는 상기 메모리부(230)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 상기 메모리는 디바이스의 종류에 상관없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.
이하에서는 상술한 제어 시스템(200)의 구성을 참조하여 본 발명에 따른 태양전지 조명장치 제어 방법(이차 '제어 방법')을 상세히 개시한다. 다만, 본 발명에 따른 제어 방법을 설명함에 있어서, 상기 조명장치(100) 및 제어 시스템(200)의 각 구성에 대한 구체적인 설명은 반복되므로 생략하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
먼저 단계 S300에서, 상기 메인 제어부(210)는 상기 제어 시스템(200)의 메모리부(230)에 상기 조명장치(100)에 요구되는 기준 충전량을 설정 및 저장한다. 상기 기준 충전량은 상기 조명장치(100)가 설치된 장소, 사용 목적 등에 의해서 다양하게 설정될 수 있음은 이미 살펴보았다. 상기 메인 제어부(210)는 상기 단계 S300에 대한 프로세스를 종료하고 다음 단계 S310으로 이행한다.
단계 S310에서, 상기 메인 제어부(210)는 통신망(220)을 통해서 각 조명장치(100)에 포함된 제어부(140)로부터 이차 전지(130)의 충전량에 관한 정보를 수신한다. 상기 메인 제어부(210)는 상기 수신한 각 이차 전지(130)의 충전량에 관한 정보를 메모리부(230)에 저장한다. 상기 메인 제어부(210)가 상기 제어 시스템(200)에 속하는 모든 조명장치(100)로부터 이차 전지(130)의 충전량에 관한 정보를 수신하면, 상기 메인 제어부(210)는 상기 단계 S310에 대한 프로세스를 종료하고 다음 단계 S320으로 이행한다.
단계 S320에서, 상기 메인 제어부(210)는 각 이차 전지(130)의 충전량에 관한 정보와 상기 기준 충전량을 비교한다. 그리고 상기 메인 제어부(210)는 어느 조명장치(100)의 조도를 상향시키거나 하향시킬 것인지 판단한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부(210)는 미리 설정한 기준 충전량보다 많은 충전량이 저장된 이차 전지(130)를 포함하는 조명장치(100)를 조도를 상향시켜야할 조명장치(100)로 결정한다. 바람직하게, 상기 메인 제어부(210)는 상기 기준 충전량을 초과하는 충전량에 비례하여 조도의 상향 정도를 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 제어부(210)는 미리 설정한 기준 충전량보다 적은 충전량이 저장된 이차 전지를 포함하는 조명장치가 조도를 상향시켜야 하는 것으로 결정된 조명장치와 인접하는 경우, 상기 기준 충전량보다 적은 충전량이 저장된 이차 전지를 포함하는 조명장치에 대해서는 조도를 하향시켜야할 조명장치로 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 메인 제어부(210)는 기준 충전량보다 충전량이 적은 정도에 비례하여 조명장치의 조도를 하향시키는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 상기 메인 제어부(210)는 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 조명장치에 대해서는 조도가 상향된 인접 조명장치의 조도 증가 정도에 비례하여 조도를 하향하는 것으로 판단할 수도 있다.
어느 조명장치의 조도를 어떻게 제어할 것인지 판단이 완료되면, 상기 메인 제어부(210)는 상기 단계 S320에 대한 프로세스를 종료하고 다음 단계 S330으로 이행한다.
단계 S330에서 상기 메인 제어부(210)는 앞선 단계 S320에서 이루어진 판단에 대응하는 조도 제어 신호를 통신망(220)을 통해서 조도 제어가 필요한 조명장치의 제어부(140) 측으로 출력한다. 그러면, 조도 제어가 필요한 조명장치의 제어부는 조도 제어 신호를 수신한 후 이차 전지(130)로부터 발광원(110)으로 공급되는 방전 전력을 조절하여 조도를 제어한다. 이러한 조도 제어 과정은 조도 제어 신호가 제공되는 조명장치에 포함된 이차 전지(130)의 충전량이 기준 충전량과 실질적으로 동일해 질 때까지 계속될 수 있다. 이를 위해, 상기 메인 제어부(210)는 피드 백 제어 로직을 실행할 수 있다. 즉, 상기 메인 제어부(210)는 조도 제어가 되는 동안 조명장치의 제어부(140)로부터 주기적으로 이차 전지(130)의 충전량 정보를 수신하여 모니터할 수 있으며, 이차 전지(130)의 충전량이 기준 충전량과 동일하게 될 때까지 조도 제어 신호를 통신망(220)을 통해 제어부 측으로 계속 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 도 3과 비교하여 단계 S311이 추가되고 단계 S320이 단계 S321로 변경된 점을 제외하면 나머지 단계들은 실질적으로 동일하다. 따라서 본 발명의 다른 실시예에 대하여 상기 추가된 단계 S311과 변경된 단계 S321을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
상기 메인 제어부(210)는 단계 S300의 프로세스를 수행한 이후에 단계 S311에서 통신망(220)을 통해 각 조명장치(100)의 제어부(140)로부터 각 이차 전지(130)의 퇴화 정도에 관한 정보를 수신한다. 상기 이차 전지(130)의 퇴화 정도에 관한 정보는 상기 제어부(140)가 추정한 이차 전지의 퇴화 정도에 관한 정보일 수도 있으며, 이차 전지의 퇴화 정도를 추정하기 위해 상기 제어부(140)로부터 수신한 이차 전지의 전기적 특성값이 될 수도 있다. 이차 전지의 퇴화 정도를 추정하는 구체적인 방법에 대해서는 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략하도록 한다. 상기 메인 제어부(210)는 단계 S310과 S311의 프로세스가 완료되면 단계 S321로 프로세스를 이행한다.
단계 S321에서, 상기 메인 제어부(210)는 각 이차 전지(130)의 충전량과 퇴화 정도를 함께 고려하여 어느 조명장치(100)의 조도를 상향시키거나 하향시킬 것인지 판단한다. 그리고 상기 메인 제어부(210)는 단계 S330에서 통신망(220)을 통해 조도 제어가 필요한 조명장치의 제어부 측으로 조도 제어 신호를 출력한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5에 도시된 흐름도 역시 도 3과 비교할 때, 단계 S312가 추가되고 단계 S320이 단계 S322로 변경된 것을 제외하면 나머지 단계들은 실질적으로 동일하다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 추가된 단계 S312과 변경된 단계 S322를 중심으로 설명하면 다음과 같다.
상기 메인 제어부(210)는 단계 S312에서 날씨에 관한 정보를 수신한다. 상기 날씨에 관한 정보는 일출/일몰 시각에 관한 정보, 태양의 부조 일에 관한 정보 또는 월광에 관한 정보가 될 수 있다. 상기 메인 제어부(210)는 상기 날씨 정보를 외부의 서버로부터 주기적으로 제공받을 수 있는데, 상기 외부의 서버는 비제한적인 예시로서 기상청 서버일 수 있다. 상기 메인 제어부(210)는 단계 S310과 S312가 완료되면 프로세스를 단계 S322로 이행한다.
단계 S322에서, 상기 메인 제어부(210)는 각 이차 전지(130)의 충전량과 날씨 정보를 함께 고려하여 어느 조명장치(100)의 조도를 상향시킬 것인지 하향시킬 것인지 판단한다. 여기서, 상기 날씨의 구체적인 정보 내용 및 날씨 정보와 관련된 조도의 제어 방법에 관해서는 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략하도록 한다. 단계 S322가 완료되면, 상기 메인 제어부(210)는 단계 S330에서 통신망(220)을 통해 조도 제어가 필요한 조명장치의 제어부 측으로 조도 제어 신호를 출력한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6에 도시된 실시예는 상기 조명장치(100)에 조도 센서(150)가 포함되어 있을 경우 적용될 수 있는 제어 방법이다. 도 6에 도시된 흐름도 역시 도 3과 비교할 때, 단계 S313가 추가되고 단계 S320이 단계 S323으로 변경된 점을 제외하면 나머지 단계들은 실질적으로 동일하다. 따라서 본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 추가된 단계 S313과 변경된 단계 S323를 중심으로 설명하면 다음과 같다.
상기 메인 제어부(210)는 단계 S313에서 통신망(220)을 통해 각 조명장치(100)의 제어부(140)로부터 조도 센서(150)가 센싱한 조도에 관한 정보를 수신한다. 그런 다음, 상기 메인 제어부(210)는 프로세스를 단계 S323으로 이행한다.
단계 S323에서, 상기 메인 제어부(210)는 각 이차 전지(130)의 충전량과 상기 조도 센서(150)가 센싱한 조도에 관한 정보를 함께 고려하여 어느 조명장치(100)의 조도를 상향시키거나 하향시킬 것인지 판단한다. 그리고 상기 메인 제어부(210)는 단계 S330에서 통신망(220)을 통해 조도 제어가 필요한 조명장치의 제어부(130) 측으로 조도 제어 신호를 출력한다.
본 발명에 따르면, 발광원의 조도를 상향시키는 것에 의해 전력 소모를 증가 시킬 수 있는 조명장치의 특성을 이용하여 이차 전지의 충전량 밸런싱을 수행할 수 있다. 따라서, 별도의 방전 회로가 필요 없으며, 이차 전지에 저장된 에너지를 유용하게 사용하지 못하고 소모하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 조명장치의 조도를 상향시키는 것뿐만 아니라, 인접하는 조명장치의 증가된 조도와 연계하여 조도를 하향시키는 제어를 통해서 보다 효율적인 충전량 밸런싱을 달성할 수 있다. 나아가, 이차 전지의 퇴화 정도를 고려하거나, 조명장치가 설치된 지역의 주변 밝기를 고려하여 조도의 밝기를 제어할 수 있어서 보다 효율적인 충전량 밸런싱을 달성할 수 있다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 따른 제어 시스템(200)에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (20)

  1. 이차 전지의 방전 전력에 의해 발광하는 발광원과 상기 방전 전력의 크기를 조절하는 제어부를 포함하는 복수의 태양전지 조명장치를 통합적으로 관리하는 제어 시스템에 있어서,
    상기 복수의 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지들의 충전량 밸런싱을 위해 각 태양전지 조명장치에 포함된 상기 제어부로부터 각 이차 전지의 충전량에 관한 정보를 수집하고, 상기 수집된 각 이차 전지의 충전량에 기초하여 조도 제어가 필요한 적어도 하나 이상의 태양전지 조명장치를 결정하고, 결정된 태양전지 조명장치의 제어부에 조도 제어 신호를 출력하는 메인 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 미리 설정한 기준 충전량보다 충전량이 큰 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치를 조도 상향 대상으로 결정하고, 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 조도 상향을 유도하는 조도 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 상기 기준 충전량과 상기 결정된 태양전지 조명장치의 이차전지에 충전된 충전량의 편차에 비례하여 조도 상향을 유도하는 조도 제어 신호를 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 미리 설정한 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치가 상기 조도 상향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치와 인접하는 경우, 상기 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치를 조도 하향 대상으로 결정하고, 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 조도 하향을 유도하는 조도 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 상기 기준 충전량과 상기 결정된 태양전지 조명장치의 이차 전지에 충전된 충전량의 편차에 비례하여 조도 하향을 유도하는 조도 제어 신호를 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 상기 조도 하향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치의 조도를 상기 인접하는 태양전지 조명장치의 상향된 조도에 비례하여 하향시키는 조도 제어 신호를 상기 조도 하향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 각 태양전지 조명장치에 포함된 제어부로부터 각 이차 전지의 퇴화 정도에 관한 정보를 수집하고, 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량과 퇴화 정도를 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 날씨에 관한 정보를 외부의 서버로부터 수신하고, 상기 날씨에 관한 정보와 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량을 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 날씨 정보는 일출/일몰 시간, 태양의 부조일 또는 월광에 관한 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 태양전지 조명장치는 조도 센서;를 더 포함하고,
    상기 메인 제어부는, 각 태양전지 조명장치의 제어부로부터 상기 조도 센서가 센싱한 조도에 관한 정보를 수집하고, 상기 수집된 조도에 관한 정보와 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량을 함께 고려하여 각 태양전지 조명장치의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 시스템.
  11. 이차 전지의 방전 전력에 의해 발광하는 발광원과 상기 방전 전력의 크기를 조절하는 제어부를 포함하고 통신망을 통해 서로 연결된 복수의 태양전지 조명장치를 통합적으로 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 각 태양전지 조명장치에 포함된 제어부로부터 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 충전량에 관한 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 충전량에 관한 정보를 이용하여 조도 제어가 필요한 적어도 하나 이상의 태양전지 조명장치를 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 조도 상향 또는 조도 하향을 유도하는 조도 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (b)단계는, 미리 설정한 기준 충전량보다 충전량이 큰 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치를 조도 상향 대상으로 결정하는 단계이고,
    상기 (c)단계는, 조도 상향을 유도하는 조도 제어 신호를 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하는 단계임을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (c)단계는, 상기 결정된 태양전지 조명장치의 충전량과 상기 기준 충전량의 편차에 비례하여 조도 상향을 유도하는 조도 제어 신호를 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하는 단계임을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 (b)단계는, 미리 설정한 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치가 상기 조도 상향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치와 인접하는 경우, 상기 기준 충전량보다 충전량이 적은 이차 전지를 포함하는 태양전지 조명장치를 조도 하향 대상으로 결정하는 단계이고,
    상기 (c)단계는, 조도 하향을 유도하는 조도 제어 신호를 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하는 단계임을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 (c)단계는, 상기 결정된 태양전지 조명장치의 충전량과 상기 기준 충전량의 편차에 비례하여 조도 하향을 유도하는 조도 제어 신호를 상기 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하는 단계임을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 (c)단계는, 상기 조도 하향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치의 조도를 상기 인접하는 태양전지 조명장치의 상향된 조도에 비례하여 하향시키는 조도 제어 신호를 상기 조도 하향 대상으로 결정된 태양전지 조명장치의 제어부 측으로 출력하는 단계임을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 각 태양전지 조명장치에 포함된 제어부로부터 각 태양전지 조명장치에 포함된 이차 전지의 퇴화 정도에 관한 정보를 더 수신하는 단계이고,
    상기 (b)단계는, 상기 충전량에 관한 정보와 퇴화 정도에 관한 정보를 함께 고려하여 조도 제어가 필요한 적어도 하나 이상의 태양전지 조명장치를 결정하는 단계임을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  18. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 외부의 서버로부터 날씨에 관한 정보를 더 수신하는 단계이고,
    상기 (b)단계는, 상기 충전량에 관한 정보와 상기 날씨에 관한 정보를 함께 고려하여 조도 제어가 필요한 적어도 하나 이상의 태양전지 조명장치를 결정하는 단계임을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 날씨 정보는 일출/일몰 시간, 태양의 부조일 또는 월광에 관한 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
  20. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 태양전지 조명장치는 조도 센서;를 더 포함하고,
    상기 (a)단계는, 각 태양전지 조명장치의 제어부로부터 상기 조도 센서가 센싱한 조도에 관한 정보를 더 수신하는 단계이며,
    상기 (b)단계는, 상기 충전량에 관한 정보와 상기 조도에 관한 정보를 함께 고려하여 조도 제어가 필요한 적어도 하나 이상의 태양전지 조명장치를 결정하는 단계임을 특징으로 하는 태양전지 조명장치 제어 방법.
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