초록 ▼

□ 핵심기술
최대전력점추정제어기술은 태양광 PV판넬에 의한 배터리충전효율을 높이기 위한 충전컨트롤러기술이며, 태양광추적기술은 태양의 일사량을 최대한 얻기 위해 하루 동안과 일 년 24절기간 태양의 고도각을 추적하는 기술임

□ 최종목표
최대전력점추정 제어기술에 의한 태양광충방전효율을 개선과 태양광의 고도각을 광학식센서와 24절기에 따라 정확히 추적하여 최적의 일사량을 획득함으로써 태양광 에너지 저장효율을 높이고, 태양광패널전압, 배터리잔량, 소모전력 등을 모니터링하여 가로등의 고장관리를 모니터링하는 지능형 태양

□ 핵심기술
최대전력점추정제어기술은 태양광 PV판넬에 의한 배터리충전효율을 높이기 위한 충전컨트롤러기술이며, 태양광추적기술은 태양의 일사량을 최대한 얻기 위해 하루 동안과 일 년 24절기간 태양의 고도각을 추적하는 기술임

□ 최종목표
최대전력점추정 제어기술에 의한 태양광충방전효율을 개선과 태양광의 고도각을 광학식센서와 24절기에 따라 정확히 추적하여 최적의 일사량을 획득함으로써 태양광 에너지 저장효율을 높이고, 태양광패널전압, 배터리잔량, 소모전력 등을 모니터링하여 가로등의 고장관리를 모니터링하는 지능형 태양광가로등 개발

□ 개발내용 및 결과
• 최대전력점추정(MPPT) 시스템 구현
- 일사량의 증감, 변화량을 이용한 최대전력점 추정 동작시점 및 속도향상 알고리즘 기술 개발
- MPPT회로 설계, 제작, 평가
• LED조명제어 기술 구현
- 주변 밝기에 따라 조명의 밝기를 최적화 하는 디밍 제어 기술 개발
- 배터리 내전압 저감기술 개발
• 독립형 태양광가로등 시제품 제작 및 성능시험
- 독립형 태양광 가로등 기구별, 요소별 부품설계 및 제작
- 시제품조립 및 성능시험
• 통합보드 제작 및 고장관리모니터링 기술 구현
- 태양광가로등의 고장유무 및 전력소모 등을 관리하고, MPPT, BMS 및 조명제어 회로를 통합한 모듈 제작
• 태양광 추적용 전기기계제어장치 구현
- 추적용 전기회로설계 및 분석, 추적용 기계부품설계 및 제작
• 지능형 태양광 가로등 아키텍처 설계 및 지원
- 시스템 요구사항 정의 및 아키텍처 설계안 마련, 표준 준수 가이드 기획
- 기술사업화 마케팅 기획안 마련

□ 기술개발배경
• 태양광 에너지 저장 시스템 효율 개선 원천기술 확보
• 지능형 태양광가로등 제품 출시 및 매출증대
• 관련제품 수출확대 및 고용창출
• 가로등 고장 및 기타 문제가 발생하였을 때 관리자가 직접 설치지역에 방문하여 확인 및 관리의 불편
• 태양광 발전이 충분하지 않을 경우 배터리압방전 문제 발생
• 다수의 베터리 셀 전압 평형 불균형으로 효율 저감
• 기존 단순한 기능의 태양광 충전 및 조명 기능에 의한 효율 저감
• 주변 밝기에 따라 조명의 밝기를 최적화 하는 디밍 제어 기술
• 배터리 충전량에 따라 조명의 전력 차등 공급 제어 기술 필요
• MPPT, BMS 및 조명제어 회로 통합보드 개발 필요
• 통합보드 불량률 및 고장률 감소 기술 필요

□ 핵심개발기술의 의의
○ MPPT,BMS 및 조명제어회로 통합보드 제작기술
기존기술
▪ 일사량이 급격하게 변할 경우 최대전력점 추정이 늦어지며 태양광 발전 효율이 떨어짐
▪ 단순 태양광 충전 및 조명기능
▪ 야간/주간에 따른 조명 on/off 제어

대상기술의 특징
▪ 최대전력점 추정(MPPT) 알고리즘 개선
▪ 주변 밝기에 따라 조명의 광도 최적화 기술
▪ MPPT, BMS 및 조명제어 회로 통합보드
▪ 통합보드 불량률 및 고장률 감소 기술

○ 가로등 고장관리기술
기존기술
▪ 태양광 가로등 고장 및 기타 문제가 발생하는 경우 관리자가 직접 태양광 가로등 설치지역에 방문하여 확인 및 관리

대상기술의 특징
▪ 태양광 가로등 고장 안내 서비스 기술
▪ 빅데이터를 이용한 고장 관리 기술

○ 축전지 설치 및충/방전제어기술
기존기술
▪ 축전지를 등주 외부에 설치함으로써 축전지 보관 및 설치, 도난 문제가 발생하였으며 미관상 좋지 않음
▪ 태양광 발전이 충분하지 않을 경우 배터리 방전 문제 발생

대상기술의 특징
▪ 가로등 등주 내부에 축전지 적층 설치 설계
▪ 두 개 이상의 충전지 모듈을 이용한 충/방전 제어 및 UPS 기술
▪ LED, CCTV등의 전력 소모를 최소화 할 수 있는 모니터링기술

○ 차이점 및 효과
▪ 태양광 발전 충/방전 효율을 개선하고 장치의 크기를 및 제조원가를 줄일 수 있음
▪ 관리자가 직접 설치지역에 방문하지 않더라도 태양광 가로등의 이상을 신속하게 확인할 수 있음
▪ 축전지 충/방전 효율을 향상시키고 교체를 손쉽게 할 수 있음

• 지능형 태양광가로등의 원천기술에 의한 신규개발이 가능하며 개발난이도는 높지 않아 충분히 국산화가 가능함
• 기술수출 가능성 : MPPT, BMS, 태양광위치추적회로 통합회로시스템 기술 수출 가능

□ 적용분야
1. 독립형 태양광 가로등 제품
2. 독립형 태양광발전설비 및 관련 제품
3. 연계형 태양광발전시설에 적용
4. 태양광추적 원천기술 응용된 기상분야 제품
5. 태양광 발전소, 태양광 주택, 태양광 공장 및 태양광 농장
6. 태양광 승강장, 태양광 도시

(출처 : 요약서 - 3. 개발결과 요약 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 연구개발사업 주요 연구성과 ... 9
• 목차 ... 13
• 제 1 장 서론 ... 14
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 14
• 제 2 절 국내･외 관련 기술의 현황 ... 18
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적･경제적 파급 효과 ... 24
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 28
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 28
• 제 2 절 개발 내용 및 개발 범위 ... 37
• 1. 1차년도 개발 내용 및 범위 ... 37
• 2. 2차년도 개발 내용 및 범위 ... 111
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 163
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 163
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 163
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 165
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 211
• 1. 기관별 추진 체계 ... 211
• 2. 기관별 추진 전략 ... 211
• 3. 핵심기술별 추진 역할 ... 212
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 계획 ... 213
• 1. 기술개발 관련 시장 현황 ... 213
• 2. 사업화 계획 및 마케팅 전략(관련 투자계획 포함) ... 217
• 3. 사업화에 따른 수익성 자체분석 결과 ... 220
• 부록 ... 221
• 별첨. 성과활용현황 및 계획 ... 429
• 양식. 성과활용 성실이행 서약서 ... 433
• 끝페이지 ... 434