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KR102083425B1 - 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템과 이를 이용한 모니터링 시스템 - Google Patents

통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템과 이를 이용한 모니터링 시스템 Download PDF

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KR102083425B1
KR102083425B1 KR1020170120479A KR20170120479A KR102083425B1 KR 102083425 B1 KR102083425 B1 KR 102083425B1 KR 1020170120479 A KR1020170120479 A KR 1020170120479A KR 20170120479 A KR20170120479 A KR 20170120479A KR 102083425 B1 KR102083425 B1 KR 102083425B1
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lighting system
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박동식
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(주)코러싱
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Abstract

본 발명의 실시예는 태양광 패널로부터 발전된 전기에너지의 최대 전력점을 산출하여 배터리의 충전전압을 제어하는 MPPT 회로부와, MPPT 회로부에서 제어된 전기에너지를 배터리에 충전 및 방전시키는 배터리 충전부와, 복 수개의 LED가 조합된 조명부와, 배터리에서 공급된 전원을 공급하여 조명부를 점등 또는 소등시키는 조명 드라이버 및 MPPT 회로부, 배터리 충전부, 조명 드라이버를 통하여 배터리의 잔여량, 배터리의 과충전, 방전량, 방전시간, 조명부의 점등 상태 및 밝기를 확인하여 오류를 진단하여 통합 제어하는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)를 포함하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 제공할 수 있다.

Description

통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템과 이를 이용한 모니터링 시스템{Solar lighting system with integrated control board and monitoring system using it}
본 발명은 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템과 이를 이용한 모니터링 시스템에 관한 것이다.
최근 화석연료의 자원고갈에 대처하기 위해 풍력, 수력, 태양 등의 자연 에너지를 이용한 전력 생산 연구가 활발히 진행되고 있다.
특히나, 태양 에너지를 이용한 발전의 경우 해당 자원이 풍부할 뿐만 아니라, 설치비용이 저렴하고, 지역의 제한도 상대적으로 적어 세계적으로 관심이 높다.
이러한 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 태양 에너지 발전은 주로 일조량이 많은 곳이면 도심지의 빌딩 옥상, 주택의 지붕 등과 같이 지역 및 지형에 제한 없이 설치 및 이용 가능하다. 이와 같은 태양 에너지를 이용한 발전은 가로등, 보안등, 유도등 등의 전력공급용으로도 많이 사용되고 있다.
예로, 일반적인 가로등은 외부에서 공급되는 상용 교류전원을 동력원으로 이용하고 있어, 관리비용 및 유지비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 따라서, 자연 에너지를 이용한 태양 전지 가로등의 설치가 늘어나고 있다.
따라서, 종래에는 태양광을 이용하여 자체적으로 에너지를 생산 및 충전시켜서 가로등을 점등시키는 독립형 조명 시스템등이 제안되었다.
이와 같은 종래의 독립형 가로등 시스템은 PWM 방식의 컨트롤러를 구비하여 과전압, 과충전, 과방전을 방지하도록 제어되었으나, 자체 고장 진단시에 이력정보의 조회가 불가능하였고, 실제 고장시에 상황대처가 부족하였다.
또한 종래에는 태양광에 의해 배터리를 충전시켜 가로등에 전원을 공급하였으나, 일조량의 부족으로 인하여 배터리가 방전될 경우에는 외부 계통에서 공급된 전원에 의해 점등되거나 소등상태를 유지하고 있었다.
즉, 종래에는 태양광만으로 조명을 유지하지 못하는 한계가 있기에 실질적으로 외부 계통과 연계가 이루어질 수 밖에 없어 신재생 에너지를 이용한 독립형 조명 시스템을 구현하기에는 한계가 있다.
또한, 종래기술은 태양광 패널에서 발전되는 전력을 제어하는 충전회로와, 배터리의 충방전을 제어하는 배터리 충방전 회로와, 가로등의 조명을 제어하는 조명 드라이버가 각각 별개의 기판으로 분할되었고, 각각 독립적으로 마이크로 프로세서가 구비됨에 따라 통합 제어가 어렵고, 부품 증가 및 이로 인한 조립공수가 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 가로등에 설치되는 LED 모듈의 정격출력(예를 들면, 15W, 18W, 20W, 25W, 30W, 40W, 45W, 50W)은 다양함에 따라 조명 드라이버는 LED 모듈에 출력되는 전류값을 LED 모듈에 따라 맞는 전류를 공급해야 된다. 하지만, 종래에는 자동으로 가로등의 정격출력을 감지하지 못함에 따라 LED 모듈에 따라 조명 드라이버를 교체해야됨에 따라 설치 비용이 추가되고, 관리 유지 보수가 용이하지 못한 문제점이 있었다.
한국 특허등록공보 제10-1775719(2017.08.31) 한국 공개특허공보 제10-2017-0052890호(2017.05.15)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양광에서 발전된 전기에너지로서 점등되는 조명 시스템에서 태양광 패널의 충전회로와 배터리의 충방전 회로와 LED 드라이버를 통합하여 제어할 수 있는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 일사량의 변화에 따라 태양광 충전 효율을 최적화 할 수 있도록 최대 전력점을 추정하여 태양광 에너지의 발전 및 배터리의 충전을 제어할 수 있는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 조명부의 부하를 자동으로 감지하여 구동 전류를 가변시킬 수 있는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 조명 시스템의 계측 및 이력정보를 실시간으로 수신하여 고장 및 이상 여부를 모니터링하고, 조명 시스템의 조명 가능 시간을 추정하여 근처 조명 시스템과 협업하도록 그룹 제어하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 이용한 모니터링 시스템과 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 태양광 패널로부터 발전된 전기에너지의 최대 전력점을 산출하여 배터리의 충전전압을 제어하는 MPPT 회로부와, MPPT 회로부에서 제어된 전기에너지를 배터리에 충전 및 방전시키는 배터리 충전부와, 복 수개의 LED가 조합된 조명부와, 배터리에서 공급된 전원을 공급하여 조명부를 점등 또는 소등시키는 조명 드라이버 및 MPPT 회로부, 배터리 충전부, 조명 드라이버를 통하여 배터리의 잔여량, 배터리의 과충전, 방전량, 방전시간, 조명부의 점등 상태 및 밝기를 확인하여 오류를 진단하여 통합 제어하는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)를 포함하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 복 수개의 조명 시스템과, 복 수개의 조명 시스템으로부터 상태정보를 수신하여 모니터링하는 서버 및 서버 또는 조명 시스템으로부터 오류 정보가 포함된 메세지를 수신하는 모바일 단말을 포함하고, 조명 시스템은 배터리의 시간대별 충전량과 방전량, 방전시간, 충전전압, 조명등의 시간대별 소비전력과, 조명부의 점등 및 소등 시간, 점등 유지시간중 적어도 하나가 포함된 상태정보; 시간대별 온도와 습도, 조도, 일사량, 풍속중 적어도 하나가 포함된 환경정보; 및 배터리의 과충전 또는 미충전, 조명부의 고장과 같은 오류 정보;를 서버로 송신하고, 서버는 조명 시스템들로부터 수신된 조명 시스템별 상태정보와 환경정보 및 오류정보를 서버 데이터베이스에 저장하여 통계치를 산출하고, 소비전력 및 조명부의 점등 유지시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 이용한 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.
그러므로 본 발명은 최대전력점을 추정하여 배터리의 충방전을 제어함에 따라 발전 및 충전효율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 통합 제어보드를 통하여 종래의 각 분할 구성들을 하나로 통합 및 통합제어가 가능함에 따라 신속한 상황대처가 가능하고, 부품 절감 및 조립 공수의 절감 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 모바일 단말을 통하여 조명등의 이상 발생 및 계측 정보등을 직접 확인할 수 있어 유지 보수 및 관리가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 주변의 조도와, 배터리의 충전량을 조합하여 조명등을 밝기를 선택적으로 제어할 수 있어 에너지 효율이 높아 외부 계통 전원의 지원 없이 독립적인 조명 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 개요를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예가 적용된 가로등의 일예를 적용한 도면이다.
도 3은 본 발명의 조명 시스템을 도시한 블럭도이다.
도 4는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)를 도시한 블럭도이다.
도 5는 서버를 도시한 블럭도이다.
도 6은 본 발명에 따른 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 이용한 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 S100 단계를 도시한 순서도이다.
도 8은 S200 단계를 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 이중 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다.
이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서는 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템과, 이를 이용한 모니터링 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 개요를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 복 수개의 조명 시스템(100)과, 조명 시스템(100)을 모니터링하는 서버(200)와, 서버(200) 및/또는 조명 시스템(100)과 직접/간접 통신을 통하여 정보 조회 및 제어가 가능한 모바일 단말(300)을 포함한다.
여기서, 복 수개의 조명 시스템(100)은, 일예로서 가로등을 도시하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며 가로등 외에 보안등 또는 실내외 조명등을 모두 포함할 수 있다.
복 수개의 조명 시스템(100)은 태양광에 의해 발전된 전기에너지를 충전하여 주변의 조도와 시간, 인체 감지여부등을 통하여 선택적으로 온오프 또는 디밍제어가 가능하다. 아울러, 복 수개의 조명 시스템(100)은 배터리의 잔여량, 점등 시간과 소등시간, 시간대별 전력 소비량과 같은 상태정보와, 주변의 온도와 습도, 조도 및 풍량과 같은 환경정보와, 과충전, 과전압이나 과전류등에 의한 이상상황 발생에 따른 오류 정보를 서버(200)로 송신할 수 있다.
서버(200)는 복 수개의 조명 시스템(100)의 상태정보 및 오류 정보를 수신하여 경보 메세지를 모바일 단말(300)에 송신하고, 각 조명 시스템(100)의 상태정보를 빅데이터화하여 각 조명 시스템(100)별 조명 가능시간 및 소비전력을 예측한 예측 정보를 생성하여 모바일 단말(300)로 제공할 수 있다.
모바일 단말(300)은 서버(200)에서 제공되는 어플리케이션을 통하여 각 조명 시스템(100)들의 모니터링 정보(상태정보, 환경정보, 오류정보, 예측 정보)를 수신할 수 있고, 각 조명 시스템(100)들과 직접 통신을 수행하여 조명 시스템(100)의 제어 이력이나 상태정보 및 오류 정보를 직접 확인하거나 제어할 수 있다.
여기서, 조명 시스템(100)과 서버(200) 및/또는 모바일 단말(300)은 LoRa(LONG RANGE WIDE-AREA NETWORK)기반의 통신으로서 직접 또는 간접 통신이 가능하다.
이와 같은 조명 시스템(100)과 서버(200) 및 모바일 단말(300)에 대한 구체적인 설명은 이하에서 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예가 적용된 가로등의 일예를 적용한 도면, 도 3은 본 발명의 조명 시스템을 도시한 블럭도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 조명 시스템(100)은 태양광 패널(110), MPPT 회로부(120), 배터리 충전부(130), 조명 드라이버(150), 조명부(160), 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170), 통신부(180), 센서부(190), 저장부(140), 배터리(130a)를 포함한다.
태양광 패널(110)은 입사된 태양광을 광전 변환시켜 전기에너지를 발전시킨다.
MPPT 회로부(120)는 태양광 패널(110)에서 발전된 전기에너지를 최대전력점을 추정하고, 최대 전력점을 유지할 수 있도록 부하를 조절하여 배터리(130a)의 충전효율을 높인다. 여기서, MPPT는 최대 전력점 추출(MAXIMUM POWER POINT TRACKING)의 줄임말이며, 본 명세서는 MPPT로 간략 설명한다.
배터리 충전부(130)는 배터리(130a)의 충방전을 제어하고, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)의 제어에 의해 배터리(130a)의 회로를 차단시킬 수 있다. 여기서, 배터리 충전부는 배터리의 재질(예를 들면, 납축전지, 리튬이온, 리튬인산철)의 재질과 배터리 전압 및 최대 용량을 감지하여 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)로 출력하고, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)의 제어에 의하여 배터리의 재질 및 용량에 맞는 전압/전류값으로 충방전을 진행한다.
조명 드라이버(150)는 배터리(130a)에서 공급된 전원을 설정된 알고리즘에 의해 변환 및 제어하여 조명부(160)를 점등시킨다. 이때, 조명 드라이버(150)는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)의 제어에 의하여 조명부(160)를 점등 또는 소등시키고, 그 밝기를 조절한다. 아울러 조명 드라이버(150)는 조명부(160)의 상태(점등 또는 소등)와, 시간, 조명부의 구동전원(공급전류 및 전압)를 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)로 송신한다.
조명부(160)는 복 수개의 LED와, 방열판과 반사판 및 투광커버(161)로서 구성되어 조명 드라이버(150)의 제어에 의해 점등 또는 소등될 수 있다. 조명부(160)는 가로등을 일예로서 설명한다. 예를 들면, 조명 시스템(100)은 지면에서 직립된 등주의 상면에서 복 수개의 LED로 이루어진 조명부(160)를 수용하는 함체(102)와, 함체(102)의 상면에서 배열되는 태양광 패널(110)을 포함할 수 있다. 여기서, 태양광 패널(110)은 함체(102)의 상면에서 편평한 수평면을 이루는 지지플레이트(101)의 상면에서 고정될 수 있다.
또한, 함체(102)는 등주(103)의 상단에서 외면이 하향 경사지도록 고정되고, 복 수개의 LED로 이루어진 조명부(160)는 함체(102)의 내면에서 고정되되, 하향 경사진 함체(102)의 외면에서 볼록형의 투광 커버(161)를 통하여 지면을 조명할 수 있도록 고정된다.
마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 MPPT 회로부(120)와, 배터리 충전부(130)와, 조명 드라이버(150)와 통합된 하나의 보드(기판)에 형성되어 위 구성들의 상태를 확인하여 오류를 진단하여 통합 제어할 수 있다.
예를 들면, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 배터리(130a)의 잔량에 따라서 조명부(160)의 밝기를 가변적으로 제어할 수 있다. 즉, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 배터리(130a)의 잔량이 적으면, 점등 시간을 늦추거나 소등시간을 빠르게 하도록 조명 드라이버(150)를 제어할 수 있고, 또는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 조명부(160)의 밝기를 가변하도록 디밍(DIMMING)을 제어하거나, 인체가 감지되는 경우에만 점등시킴도 가능하다.
또는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 MPPT 회로부(120)와, 배터리 충전부(130) 및 조명 드라이버(150)를 통하여 수신된 각각의 정보를 취합하여 오류 여부를 진단하고, 상태정보와 환경정보 및 오류정보를 생성하여 서버(200)로 송신할 수 있다.
또한, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 조명부(160)의 부하를 자동 감지하여 조명 드라이버(150)를 제어하여 조명부(160)에 공급되는 구동전류를 가변시킨다. 예를 들면, 조명부(160)에서 설치되는 복 수개의 LED로 구성된 LED 모듈은 각각 서로 다른 정격 출력을 갖고 있으며, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)는 이와 같은 LED 모듈(도시되지 않음)을 확인하여 조명 드라이버(150)의 전류값을 가변하도록 제어한다.
또한, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 배터리 충전부(130)에서 감지되는 배터리(130a)의 재질과 배터리 전압 및 최대 용량을 수신 및/또는 자동 인식하여 배터리(130a)의 재질 및 용량에 맞는 전압/전류값으로 충방전을 진행하도록 배터리 충전부(130)를 제어한다.
즉, 본 발명에서 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)와 MPPT 회로부(120)와, 배터리 충전부(130)와, 조명 드라이버(150)는 통합 제어보드에 설치되고, MPPT 회로부(120)와 배터리 충전부(130) 및 조명 드라이버(150)는 별도의 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)가 구비된 것이 아닌 하나의 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170))에 의해 통합적으로 제어된다.
이와 같은 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)의 상세 구조는 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 마이크로프로세서를 도시한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 마이크로프로세서(170)는 상태정보 생성모듈(171)과, 명령설정모듈(172)과, 상태정보 송신모듈(173)과, 계측모듈(174)을 포함한다.
상태정보 생성모듈(171)은 계측모듈(174) 및 센서부(190)를 통하여 감지된 정보들을 취합한 상태정보와 오류정보 및 환경정보를 생성하여 저장부(140)에 저장한다. 아울러 상태 정보 생성모듈(171)은 통신부(180)에서 수신된 서버(200) 및 모바일 단말(300)의 제어 및 조회 이력을 포함한 이력 정보를 생성하여 저장부(140)에 저장할 수 있다.
여기서, 환경정보는 센서부(190)에서 수신된, 예를 들면, 조도, 온도, 일사량, 풍량, 습도중 적어도 하나에 해당될 수 있다.
계측모듈(174)은 MPPT 회로부(120), 배터리 충전부(130), 조명 드라이버(150), 조명부(160)의 상태(점등, 소등, 부하) 및 오류(고장, 오작동) 발생 여부를 감시하고, 오류가 감지되면 통신부(180)를 통하여 서버(200) 및/또는 모바일 단말(300)에 해당 정보를 송신한다.
예를 들면, 계측모듈(174)은 배터리(130a) 충전시에 과전압, 과전류, 온도를 감지하고, 배터리(130a)의 방전전류 및 방전시간, 잔여 배터리(130a) 용량을 감지한다.
바람직하게로는 계측모듈(174)은 배터리(130a)의 잔량에 따른 조명부(160)의 밝기를 산출할 수 있다. 즉, 계측모듈(174)은 현재 배터리(130a)의 잔량을 감지하여 설정된 소등 시간까지의 조명부(160)의 점등이 유지될 수 있을 정도의 전력 소모량과 이에 따른 밝기의 세기를 산출함도 가능하다.
또한, 계측모듈(174)은 조명 드라이버(150)에서 조명부(160)에 공급하는 전원정보를 통하여 조명부(160)의 현재 상태(예를 들면, 점등 또는 세기, 밝기)를 감지함도 가능하다.
또한, 계측 모듈(174)은 조명부(160)의 부하를 감지한다.
명령설정모듈(172)은 설정된 조건에 따른 제어명령, 계측 모듈(174)의 감지 또는 서버(200) 및/또는 모바일 단말(300)에서 수신된 직접 명령에 따라서 MPPT 회로부(120), 배터리 충전부(130), 또는 조명 드라이버(150)를 제어한다.
예를 들면, 명령설정모듈(172)은 계측모듈(174)의 진단에 따라 조명부(160)의 밝기를 가변하도록 조명 드라이버(150)를 제어하는 명령을 생성 및 출력하고 또는 계측 모듈에서 감지된 조명부(160)의 부하에 따라 조명 드라이버(150)를 제어하여 구동전류값을 가변시킨다.
또한, 명령설정모듈(172)은 서버(200) 및 모바일 단말(300)의 직접 제어에 따른 명령이 수신되면, 해당 직접 명령에 따라서 실시간으로 제어명령을 생성 및 출력할 수 있다.
또한, 명령설정모듈(172)은 계측모듈(174)의 과전압, 과전류 및 이상전원의 감지신호에 따라 배터리 충전부(130)를 제어하여 회로를 차단하는 명령을 출력함도 가능하다.
상태정보 송신모듈(173)은 저장부(140)에 저장된 상태정보를 설정된 시간주기별로 상태정보를 서버(200)에 송신하거나, 상태정보 생성모듈(171)에서 생성된 상태정보를 실시간으로서버(200) 및/또는 모바일 단말(300)에 송신한다. 또는 상태정보 송신모듈(173)은 서버(200) 및/또는 모바일 단말(300)의 직접 명령에 따라 저장부(140)에 저장된 상태정보의 검색 및 송신도 가능하다.
이와 같이 조명 시스템(100)은 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)에서 배터리(130a)의 충전시 과전압, 과전류, 배터리(130a)의 잔여량, 방전시간, 방전량, 조명부(160)의 상태를 감지하고, 오류여부를 진단하여 통합적으로 제어할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조명 시스템(100)은 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)에서 배터리(130a) 잔량에 따라 조명부(160)의 밝기를 가변적으로 제어함도 가능하다.
통신부(180)는 LoRa(LONAG RANGE WIDE-AREA NETWORK) 방식으로서 서버(200) 및/또는 모바일 단말(300)과 통신을 수행한다. 여기서, 통신부(180)는 모바일 단말(300)에서 직접 접속 가능하도록 고유의 접속 정보(예를 들면, URL)가 부여됨이 바람직하다.
센서부(190)는, 예를 들면, 동작감지센서, 일사량 감지센서, 조도감지센서, 온도감지센서, 습도감지센서, 온도감지센서, 풍속감지센서중 적어도 하나로서 감지된 신호를 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)로 출력한다.
저장부(140)는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)에서 생성된 MPPT 회로부(120)의 발전된 전기에너지의 전압과 전류 및 전력, 배터리 충전부(130)의 시간대별 충전량과 방전량 및 변화량, 조명부(160)의 작동정보, 센서부(190)의 시간대별 환경정보(조도, 풍량, 일사량, 온도, 습도), 오류와 같은 상태 정보와 서버(200)와 모바일 단말(300)간의 제어 이력을 저장한다.
서버(200)는 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 서버를 도시한 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 서버(200)는 소비전력 모니터링부(250), 충전 모니터링부(240), 환경정보 모니터링부(230), 조명모니터링부, 서버 제어부(210), 서버 통신부(260) 및 서버 데이터베이스(280)를 포함한다.
소비전력 모니터링부(250)는 조명 시스템(100)들의 일자별, 시간대별 소비전력을 모니터링한다. 여기서 소비전력 모니터링부(250)는 각 조명 시스템(100)에서 송신된 상태정보를 통하여 소비전력을 산출하고, 산출된 각 조명 시스템(100)별 소비전력을 서버(200) 데이터베이스(280)에저장한다. 즉, 소비전력 모니터링부(250)는 각 조명 시스템(100)들의 년/월/일/시간대별 소비전력을 모니터링하여 각 조명 시스템(100)들의 소비전력 정보를 빅데이터화한다.
충전 모니터링부(240)는 각 조명 시스템(100)들의 시간대별 배터리(130a) 충전량(잔여량), 방전량 및 방전시간을 모니터링하여 시간대별 평균 배터리(130a)의 잔여량과 방전량을 산출한다. 이와 같은 충전 모니터링 정보는 평균 소비전력을 대비하여 조명 가능시간을 산출할 수 있도록 한다. 이와 같이 산출된 충전 모니터링 정보는 서버(200) 데이터베이스(280)에 저장되며, 향후 년/월/일 시간대별 조명 가능시간의 예측을 위한 데이터로서 활용될 수 있다.
환경정보 모니터링부(230)는 각 조명 시스템(100)들의 환경정보를 통하여 일사량, 조도, 온도 및 습도, 풍량을 통하여 년간 햇빛이 비추지 않는 부조일수를 산출하고, 각각의 정보의 평균값을 산출하여 빅데이터화 한다. 이와 같은 환경정보의 빅데이터는 년/월/일별, 계절별, 시간별로 각 조명 시스템(100)들의 충전량 및/또는 조명가능시간, 소비전력의 예측을 위한 데이터로서 활용될 수 있다.
조명 모니터링부(220)는 각 조명 시스템들의 점등 유지 시간 또는 소등 유지시간을 이를 년/월/일/시간대별로 모니터링하여 평균값을 산출하고, 서버(200) 데이터베이스(280)에 저장한다. 이는 각 조명 시스템(100)들로부터 수신된 상태정보를 통하여 실시간으로 누적 산출된다.
예측 데이터산출부(270)는 충전 모니터링부(240)와, 환경정보 모니터링부(230)와, 소비전력 모니터링부(250)에서 수집된 각각의 정보를 통하여 각 조명 시스템(100)들의 일/시간대 조명 가능시간을 예측하는 예측데이터를 산출한다.
여기서, 예측 데이터는 일몰부터 일출시간 동안의 시간대별 소비전력을 예측하여 배터리(130a) 잔량과 비교하여 조명 가능시간을 산출한다.
서버 제어부(210)는 예측 데이터 산출부(270)에 의해 산출된 각 조명 시스템(100)들의 조명 가능시간을 확인하고, 해당 조명 시스템들의 환경정보를 통하여 확인된 일출 및 일몰 시간과, 일몰 이후의 시간대별 예측 소비전력과, 배터리(130a) 잔량을 통하여 조명 가능한 시간을 확인한다.
따라서, 서버 제어부(210)는 조명 시스템(100)들이 이전된 설정된 조건에 따라 조명부(160)를 구동시킬 때 일출전까지 조명을 유지할 수 없다고 판단될 때, 해당 조명 시스템(100)들의 설정기준을 변경하여 조명 시스템(100)에 송신한다.
예를 들면, 인접된 제1조명 시스템과 제2조명 시스템의 점등과 소등이 상호 교번적으로 이루어지도록 설정기준을 변경하거나, 또는 조명 시스템(100)의 디밍 제어 조건을 변경하여 소비전력을 최대한 줄일 수 있도록 밝기를 변경할 수 있다.
이와 같은 서버 제어부(210)의 변경된 설정기준은 각 조명 시스템(100)들에 제어명령으로 송신되고, 조명 시스템(100)들의 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 서버 제어부(210)의 제어명령에 의해 조명 드라이버(150)의 설정기준을 변경시킨다.
또는 서버 제어부(210)는 소비전력 모니터링부(250), 충전 모니터링부(240), 환경정보 모니터링부(230), 조명 모니터링부(220)로부터 특정 조명 시스템(100)의 이상정보가 수신되면, 해당 조명 시스템(100)에 직접 명령을 송신하여 조명부(160) 또는 배터리(130a)의 충전회로를 차단함도 가능하다.
아울러, 서버 제어부(210)는 조명 시스템(100)의 이상정보가 수신되면, 모바일 단말(300)에 경보 및 안내메세지를 송신하고, 모바일 단말(300)에서 송신된 명령에 따라 조명 시스템(100)을 직접 제어할 수 있다.
이는 조명 시스템(100)에서 수신된 경보(과전압, 과전류, 고온, 배터리(130a)의 이상여부)를 통하여 이루어질 수 있다.
서버 통신부(260)은 서버 제어부(210)의 제어에 의해 조명 시스템(100) 및 모바일 단말(300)과 통신을 수행한다.
서버 데이터베이스(280)는 각 조명 시스템(100)들로부터 수신된 상태정보, 환경정보 및 오류정보를 저장하고, 소비전력 모니터링부(250)와 충전 모니터링부(240)와 환경정보 모니터링부(230)와 조명 모니터링부(220)의 모니터링 결과와 예측 데이터 산출부(270)의 예측 데이터를 저장한다.
모바일 단말(300)은 서버(200) 및/또는 타 통신사 서버(200)로부터 수신된 어플리케이션에 의해 실행되는 앱을 통하여 서버(200)로부터 수신된 경보 메세지 또는 모니터링 정보를 수신 및 출력한다. 여기서, 모바일 단말(300)은 설정된 메뉴를 통하여 서버(200)를 통하여 조명 시스템(100)을 직접 제어할 수 있다.
예를 들면, 모바일 단말(300)은 각 조명 시스템(100)들의 작동을 중지시키는 명령과, 해당 조명 시스템(100)의 이력정보의 조회 명령을 입력할 수 있고, 그 결과를 서버(200) 또는 조명 시스템(100)을 통하여 수신될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상기와 같은 구성을 통하여 달성되는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템(100)의 모니터링 방법을 첨부된 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템의 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명은 조명 시스템(100)의 조명제어 및 데이터를 산출하는 S100 단계와, 서버(200)의 모니터링 및 그룹제어를 설정하는 S200 단계와, 모바일 단말(300)에서 조명 시스템(100) 또는 서버(200)를 원격제어하는 S300 단계를 포함한다.
S100 단계는 조명 시스템(100)에서 태양광 패널(110)에서 발전된 전기에너지를 이용하여 설정된 조건에 따라 조명부(160)를 제어하고, 상태정보, 오류정보 및 환경정보를 생성하여 서버(200)에 송신하는 단계이다. 이는 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 S100 단계를 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, S100 단계는 태양광 패널(110)에서 전기에너지를 발전시키는 S110 단계와, MPPT 회로부(120)에서 최대전력점을 산출하여 충전을 제어하는 S120 단계와, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)가 배터리 충전부(130)를 제어하여 배터리(130a)의 충전을 제어하는 S130 단계와, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)가 조명 드라이버(150)를 제어하여 조명부(160)를 점등 제어하는 S140 단계와, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)에서 MPPT 회로부(120)와 배터리 충전부(130)와 조명 드라이버(150)를 모니터링하여 감지된 정보를 서버(200)로 송신하는 S150 단계를 포함한다.
S110 단계는 태양광 패널(110)에서 전기에너지를 발전하는 단계이다. 여기서, 조명 시스템(100)은 지면에 직립된 등주(103)의 상단에서 조명부(160)가 수용되는 함체가 형성되고, 함체(102)의 상면에서 편평한 평면을 이루는 지지플레이트(101)에 태양광 패널(110)이 고정된다.
S120 단계는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)가 MPPT 회로부(120)를 제어하여 태양광 패널(110)로부터 발전된 전기에너지의 최대 전력점을 추출하고, 추출된 최대 전력점에 따라 배터리(130a)의 충전전압을 제어하는 단계이다. 여기서 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 센서부(190)의 일사량 감지 정보에 따라 MPPT 회로부(120)를 제어하여 전압값을 증가 또는 감소시켜 최대 전력점을 추출할 수 있다.
예를 들면, MPPT 회로부(120)는 일사량이 많으면 발전양이 많아지기에 부하를 조절하여 전압을 증가시켜 최대전력점을 산출하고, 일사량이 설정 기준보다 적으면 발전량이 적어지기에 전압을 감소시켜 최대전력점을 산출한다. 이와 같은 방식의 최대전력점 산출은 일사량을 기준으로 함에 따라 최대 전력점 산출 과정을 보다 간략화시킬 수 있다.
아울러, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)의 제어에 의해 계측모듈(174)은 발전된 전기에너지의 전압과, 전류, 전력을 계측한다. 아울러 계측모듈(174)은 이상전원의 유무를 감지하여 출력한다. 여기서 계측된 전압과 전류 및 전력은 시간대별로 계측된다.
또한, 계측모듈(174)은 배터리(130a)의 과충전과 미충전 여부와, 이상전압 및 전류를 감지함도 가능하다.
또한, 계측모듈(174)은 조명부(160)의 부하를 감지하여 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)로 출력하고, 배터리 충전부는 배터리의 전압 및 최대 용량 정보를 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)로 출력한다.
S130 단계는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)가 배터리 충전부(130)를 제어하여 배터리(130a)를 충전시키는 단계이다. 여기서 계측모듈(174)은 배터리(130a)의 충전량과 방전량이 포함된 배터리(130a)의 잔량의 변화가 포함된 충전데이터를 산출한다. 충전데이터는 시간대별 충전량과 방전량과, 배터리(130a)의 온도나 이상 전원의 발생여부를 포함할 수 있다.
S140 단계는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)가 조명 드라이버(150)를 제어하여 설정된 조건에 따라 조명부(160)를 점등시키는 단계이다. 여기서, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 센서부(190)에서 감지된 인체감지신호 또는 조도 감지신호에 따라 조명부(160)를 선택적으로 점등 또는 소등되도록 조명 드라이버(150)를 제어한다. 예를 들면, 조명 드라이버(150)는 일몰 직후부터 설정된 시간별로 단계적으로 조명부(160)의 밝기가 가변되도록 디밍제어할 수 있다.
또는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 센서부(190)에서 인체 감지신호가 수신되면, 조명부(160)를 선택적으로 점등시킬 수 있다. 이와 같은 시간대별 디밍 제어 또는 인체 감지에 따른 점등 또는 소등의 제어는 배터리(130a) 잔량에 따라서 가변적으로 진행될 수 있다.
여기서, 계측모듈(174)은 조명 드라이버(150)의 작동정보(정격전압 및 정격전류, 정격출력(부하), 시간)를 통하여 조명부(160)의 점등 시간, 소등 시간과 같은 작동 정보를 산출한다.
또한, 명령설정모듈(172)은 자동 감지된 조명부(160)의 부하에 따른 조명 드라이버(150)의 구동 전류값을 가변하도록 제어한다. 따라서, 조명 드라이버(150)는 조명부(160)의 부하에 맞는 구동전류값으로 가변시켜 공급한다.
S150 단계는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)에서 MPPT 회로부(120), 배터리 충전부(130), 조명 드라이버(150)와 센서부(190)에서 출력된 데이터를 취합하여 상태정보 및 환경정보를 생성하고, 상태정보를 통하여 오류 여부의 진단 및 그 결과가 포함된 오류 정보를 생성하여 서버(200)로 송신하는 단계이다.
상태정보는 태양광 패널(110)에서 발전되는 전기에너지의 전압과 전류 및 전력, 배터리(130a)의 충전량, 조명부(160)의 점등여부와 점등 및 소등 유지시간을 포함하고, 오류정보는 배터리(130a)의 과충전, 미충전, 과전압, 과전류, 이상전압, 조명부(160)의 고장여부를 포함할 수 있다. 또한, 환경정보는 센서부(190)에서 감지된 정보로서 주변 환경의 조도와 풍속, 온도, 습도, 일사량중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 통신부(180)를 통하여 서버(200)에 상태정보, 환경정보, 오류정보를 송신한다.
오류 정보는 서버(200) 및/또는 모바일 단말(300)에 실시간으로 송신될 수 있다.
S200 단계는 서버(200)가 조명 시스템(100)에서 수신된 상태정보와 오류정보 및 환경정보를 빅데이터화하여 각 조명 시스템(100)별로 년월일별 또는 계절별, 시간대별 소비전력을 예측하고, 배터리(130a) 잔량을 확인하여 당일날 조명유지 가능 시간을 예측하여 조명 시스템(100)을 직접 제어하는 단계이다. 이는 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 S200 단계를 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, S200 단계는 조명 시스템(100)들로부터 상태, 환경 및 오류정보를 수신하는 S210 단계와, 각 조명 시스템(100)별 조명유지 가능시간을 산출하는 S210 단계와, 설정된 조명유지 가능시간에 해당되는 지를 판단하는 S230 단계와, 조명 시스템(100)을 그룹화시키는 S240 단계와, 그룹별 선택조명을 설정하는 S250 단계와, 조명 시스템(100)에 송신하는 S260 단계를 포함한다.
S210 단계는 조명 시스템(100)들로부터 상태, 환경 및 오류정보를 수신하는 단계이다. 여기서 서버(200)는 각각의 정보를 수신하여 각 조명 시스템(100)별 고유 정보에 따라 서버(200) 데이터베이스(280)에 분류하여 저장한다. 이때, 소비전력 모니터링부(250)는 각 조명 시스템(100)별 점등시간과 조명부(160)의 공급전원을 통하여 시간대별 이전 평균 소비전력을 산출한다.
또한, 충전 모니터링부(240)는 배터리(130a)의 시간대별 잔여 충전량 및 방전량과, 환경정보를 취합하여 년월일 및 시간대별 평균 충전량을 산출하고, 향후 년월일 및/또는 계절별 평균 충전량 및 잔여량을 예측한다.
또한, 환경 모니터링부는 시간대별 일조량 및 조도, 풍속, 온도와 습도를 통계화하고, 조명 모니터링부(220)는 각 조명 시스템들의 년월일 및 시간대별 점등시간 및 소등시간에 대한 평균 데이터를 산출한다.
또한, 예측 데이터 산출부(270)는 이전 소비전력과 배터리(130a) 충전량과 환경정보 및 점등시간을 통하여 미래의 소비전력과 환경정보 및 충전량을 예측하고, 이를 통하여 각 조명 시스템(100)별 점등 시간을 예측한다.
S220 단계는 서버 제어부(210)가 현재 배터리(130a)의 잔량을 통하여 각 조명 시스템(100)의 점등 가능시간을 산출하여 예측 데이터 산출부(270)에서 산출된 각 조명 시스템(100)별 점등 시간과 비교하는 단계이다.
S230 단계는 서버 제어부(210)가 S230 단계에서 예측 점등 시간에 비하여 현재 배터리(130a) 잔량에 따른 점등 가능시간이 적다면, 인접한 조명 시스템(100)들을 그룹화시키는 단계이다.
예를 들면, 제1조명 시스템과 제2조명 시스템은 인접된 가로등들로서, 현재 배터리(130a)의 잔량에 의해 점등 가능 시간이 현저히 적을 경우에 그룹화되도록 설정된다.
S250 단계는 서버 제어부(210)가 그룹화된 조명 시스템들을 선택조명하도록 제어명령을 생성하는 단계이다. 선택조명은 그룹화된 조명 시스템(100)들을 상호 교번적으로 조명하도록 하여 각각의 조명 시스템(100)들의 부족한 배터리(130a) 잔량에 따라 조명할 수 있도록 설정하는 것이다.
즉, 제1조명 시스템과 제2조명 시스템은 인접한 위치에 설치됨에 따라 제1조명 시스템이 점등되었을 때, 제2조명 시스템은 소등되고, 이후 제1조명 시스템이 소등되면, 제2조명 시스템이 점등되도록 한다. 이와 같은 점등과 소등은 반복적으로 시행되도록 설정됨이 바람직하다.
S260 단계는 서버 제어부(210)가 상기와 같은 제어명령을 해당 조명 시스템(100)으로 송신하는 단계이다. 따라서 해당 조명 시스템(100)의 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)는 통신부(180)를 통하여 수신된 제어명령에 따라 조명 드라이버(150)를 설정된 시간동안 점등시켜 배터리(130a) 잔량에 맞도록 조명부(160)를 제어할 수 있다.
S300 단계는 모바일 단말(300)에서 각 조명 시스템(100)과 직접 연결되어 저장부(140)에 저장된 상태정보, 환경정보 및 오류 정보와, 제어이력을 조회하는 단계이다. 여기서, 바람직하게로는 모바일 단말(300)은 앱을 통하여 조명 시스템(100)을 직접 제어함도 가능하다. 예를 들면, 작업자는 자신의 모바일 단말(300)을 통하여 조명부(160)의 점등 또는 소등 명령과, 배터리(130a)의 충전회로 차단과 같은 일괄 명령을 송신할 수 있다.
또한, 작업자는 자신의 모바일 단말(300)을 통하여 조명 시스템(100)의 이상 여부가 포함된 경보 메세지가 수신되면, 해당 메세지에 포함된 오류 발생 조명 시스템(100)의 접속 정보(예를 들면, URL)를 확인하여 해당 조명 시스템(100)에 직접 접속할 수 있다.
이를 위하여 각 조명 시스템(100)별로 고유 접속정보(예를 들면, URL)이 설정될 수 있고, 서버(200)는 각 조명 시스템(100)별로 고유 접속정보가 저장하여 모바일 단말(300)에 제공함이 바람직하다.
본 발명은 상기와 같은 구성으로서 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
먼저, 본 발명은 MPPT회로부(120)와 배터리 충전부(130) 및 조명 드라이버(150)를 하나의 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)(170)에서 통합 제어할 수 있어 종래와 같이 각 구성별로 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)가 구비되어야 하는 단점을 해소할 수 있었다.
또한, 본 발명은 LoRa 기반의 통신으로서 모바일 단말(300) 및 서버(200)가 각 조명 시스템(100)을 직접 또는 간접 제어할 수 있기에 유지관리가 용이하다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 조명 시스템 110 : 태양광 패널
120 : MPPT 회로부 130 : 배터리 충전부
130a : 배터리 140 : 저장부
150 : 조명 드라이버 160 : 조명부
170 : 마이크로프로세서 171 : 상태정보 생성모듈
172 : 명령설정모듈 173 : 상태정보 송신모듈
174 : 계측모듈 180 : 통신부
190 : 센서부 200 : 서버
210 : 서버 제어부 220 : 조명 모니터링부
230 : 환경정보 모니터링부 240 : 충전 모니터링부
250 : 소비전력 모니터링부 260 : 서버 통신부
270 : 예측 데이터 산출부 300 : 모바일 단말

Claims (8)

  1. 태양광 패널로부터 발전된 전기에너지의 최대 전력점을 산출하여 배터리의 충전전압을 제어하는 MPPT 회로부;
    MPPT 회로부에서 제어된 전기에너지를 배터리에 충전 및 방전시키는 배터리 충전부;
    서로 다른 정격 출력을 갖는 LED 모듈을 구비하는 조명부;
    배터리에서 공급된 전원을 공급하여 조명부를 점등 또는 소등시키는 조명 드라이버; 및
    MPPT 회로부, 배터리 충전부, 조명 드라이버를 통하여 배터리의 잔여량, 배터리의 과충전, 방전량, 방전시간, 조명부의 점등 상태 및 밝기를 확인하여 오류를 진단하여 통합 제어하되, LED 모듈들의 정격출력을 감지하여 구동 전류값을 가변하도록 조명 드라이버를 제어하는 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR);를 포함하고,
    마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)는
    MPPT 회로부, 배터리 충전부, 조명 드라이버, 조명부의 점등 또는 소등 상태와 밝기, 각 LED 모듈별 부하 및 오류 발생 여부를 감시하는 계측모듈; 및 설정된 조건 및 계측모듈의 진단에 따라 각 LED 모듈별 정격출력에 맞는 구동전류값으로 가변시키도록 조명 드라이버를 제어하는 명령설정모듈;을 포함하여 서로 다른 정격 출력의 LED 모듈을 제어하고,
    MPPT 회로부는
    태양광 패널에서 발전된 전기에너지의 최대전력점을 추정하고, 최대 전력점을 유지할 수 있도록 부하를 조절하여 배터리 충전전압을 제어하고,
    배터리 충전부는
    배터리의 재질과 배터리 전압 및 최대 용량을 감지하여 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)로 출력하고, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)의 제어에 의하여 배터리의 재질 및 용량에 맞는 전압/전류값으로 충방전을 진행하고,
    조명부는
    등주의 상단에서 외면이 하향 경사지도록 고정되는 함체의 내면에서 고정되는 복 수개의 LED로서 하향 경사진 함체의 외면에서 볼록형의 투광 커버를 통하여 지면을 조명할 수 있도록 고정되는 것;을 특징으로 하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)의 명령설정모듈은
    계측모듈에서 확인된 배터리의 잔여량에 따라 조명부의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 조명 시스템은
    동작, 일사량, 조도, 온도, 습도, 풍량중 적어도 하나를 감지하는 센서부; 및
    마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)에서 생성된 MPPT 회로부(120)의 발전된 전기에너지의 전압과 전류 및 전력, 배터리 충전부의 시간대별 충전량과 방전량 및 변화량, 조명부의 작동정보, 센서부의 시간대별 동작감지 조도, 풍량, 일사량, 온도, 습도중 적어도 하나, 오류와 같은 상태 정보와 제어 이력을 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    마이크로프로세서(MICROPROCESSOR)는 센서부에서 감지된 일사량에 따라 부하를 조절하여 전압을 증감시켜 최대 전력점을 산출하도록 MPPT 회로부를 제어하여 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템.
  5. 복 수개의 제1항의 조명 시스템;
    복 수개의 조명 시스템으로부터 상태정보를 수신하여 모니터링하는 서버; 및
    서버 또는 조명 시스템으로부터 오류 정보가 포함된 메세지를 수신하는 모바일 단말;을 포함하고,
    조명 시스템은
    배터리의 시간대별 충전량과 방전량, 방전시간, 충전전압, 조명등의 시간대별 소비전력과, 조명부의 점등 및 소등 시간, 점등 유지시간중 적어도 하나가 포함된 상태정보; 시간대별 온도와 습도, 조도, 일사량, 풍속중 적어도 하나가 포함된 환경정보; 및 배터리의 과충전 또는 미충전, 조명부의 고장과 같은 오류 정보;를 서버로 송신하고,
    서버는
    조명 시스템들의 년/월/일/시간대별 소비전력을 모니터링하여 각 조명 시스템들의 시간대별 소비전력의 평균값을 산출하는 소비전력 모니터링부;
    각 조명 시스템들의 시간대별 배터리의 잔여량, 충전전압과 방전시간을 모니터링하여 평균값을 산출하는 충전 모니터링부;
    조명 시스템들의 환경정보를 통하여 일출 및 일몰 시간, 부조일수와, 일사량, 조도, 온도 및 습도, 풍량을 모니터링하여 평균값을 산출하는 환경정보 모니터링부; 및
    조명 모니터링부는 각 조명 시스템들의 점등 및 소등시간, 점등 유지 시간을 년/월/일/시간대별로 모니터링하여 평균값을 산출하여 서버 데이터베이스에 저장하는 조명 모니터링부;
    충전 모니터링부와, 환경정보 모니터링부와, 소비전력 모니터링부에서 수집된 각각의 정보를 통하여 각 조명 시스템들의 소비전력 및 조명 가능시간을 예측하는 예측데이터를 산출하는 예측 데이터 산출부; 및
    조명 시스템들의 예측 조명 가능시간, 예측 소비전력과 현재 배터리 잔량을 통하여 실제 조명 시스템에서 조명 가능한 시간을 확인하여 인접된 복 수개의 조명 시스템들을 그룹화하여 상호 교번적으로 점등 또는 소등되도록 조명 시스템을 제어하는 서버 제어부;를 포함하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 이용한 모니터링 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 조명 시스템은 고유의 접속정보가 설정되고,
    모바일 단말은
    앱을 통하여 서버로부터 수신된 고유의 접속정보를 통하여 조명 시스템에 직접 접속하여 제어 이력의 확인 및 직접 제어명령을 송신하는 것을 특징으로 하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 이용한 모니터링 시스템.
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서, 조명 시스템은
    LoRa(Long Range Wide-area Network) 기반의 통신부를 구비하여 서버 또는 모바일 단말과 통신하는 것을 특징으로 하는 통합 제어보드가 구비된 태양광 조명 시스템을 이용한 모니터링 시스템.
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