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해수면에 부유되며 상부로 선박의 항로를 안내하는 등명기(102)가 구비된 부상부(101)와, 하부로 해저면에 설치되어 부동상태를 유지하는 침추부(103)를 갖는 등부표(100)용 하이브리드 발전 및 관리시스템에 있어서,
상기 부상부(101)에 설치된 태양광 발전장치(110), 풍력 발전장치(120)와;
상기 부상부(101)와 침추부(103) 사이에 설치된 파력 발전장치(130)와;
상기 부상부(101)에 설치되고, 이들 각 발전장치(110,120,130)에 의하여 생산된 전력을 모아서 하나의 전력으로 통합 조정하고 제어하는 하이브리드 발전 제어장치(140)와;
상기 등부표(100)와 통신하면서 각 장치들로부터 전달되는 감지신호에 근거하여 각종 운전상태를 감시하고, 이 감시정보에 근거하여 통신망을 경유하여 등부표(100)를 관리 감독하는 원격 모니터링 장치(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 태양광 발전장치(110)는,
태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지판으로 이루어진 태양광발전기(112)와;
상기 태양광발전기(112)에서 발생한 직류전력을 충전하는 축전지(114); 및
상기 축전지(114)의 과충전 및 과방전을 보호하는 충방전제어기(116);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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제 2 항에 있어서, 상기 충방전제어기(116)는,
상기 태양광발전기(112)의 일사량 및 일사각에 따라 최대 발전 효율로 충전하기 위한 MPPT 제어기(1160)와;
상기 태양광발전기(112)를 비롯한 각 발전장치에서 의하여 발생되는 직류전력을 충전전압으로 바꾸어주는 전압조정부(1162)와;
상기 전압조정부(1162)와 축전지(114) 사이에 구성되어 전류가 축전지(114)에서 전압조정부(1162)를 통하여 태양광발전기(112)를 비롯한 각 발전장치로 흐르는 것을 방지하는 역전류방지 다이오드(1164); 및
상기 태양광발전기(112)에서 전기적 신호를 검출하여 축전지(114)의 과충전 및 과방전을 제어하는 충방전제어부(1166);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 풍력 발전장치(120)는,
풍력에 의해 회전되도록 수직형 프로펠러를 갖는 풍차(122)와;
상기 풍차(122)와 연결되어 전력을 생산하는 풍력발전기(124);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 파력 발전장치(130)는,
해양파로부터 파랑의 운동에너지 및 위치에너지를 기계적으로 변환가능한 에너지 형태로 변환시켜주는 진동수주형 챔버(132)와;
상기 진동수주형 챔버(132) 내에서 파도와 챔버의 상하운동에 의해 챔버 내 공기가 내외부로의 유입 및 유출에 의하여 공기가 터빈을 회전시키고 이 터빈과 연결되어 전력을 생산하는 파력발전기(134);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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제 5 항에 있어서, 상기 터빈은,
웰스 터빈(WELLS tubine)인 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 발전 제어장치(140)는,
상기 풍력발전기(124) 및 파력발전기(134)의 교류성분의 전력을 직류성분의 전력으로 정류하는 정류회로부(142)와;
상기 풍력발전기(124) 또는 파력발전기(134) 중 전력생산이 0인 발전기의 회로를 차단하여 불필요한 회로 손실을 줄이는 차단기 제어부(144)와;
상기 태양광발전기(112), 풍력발전기(124) 및 파력발전기(134)에서 생산된 전력을 축전지(114)에 우선 충전하고, 축전지(114)가 완충전되면 더미 시스템(1460) 및 방오 시스템(1462)에 전원을 공급하는 보조축전지(115)에 충전을 시작하도록 제어하고 등명기(102)의 구동을 제어하는 중앙제어부(146);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 원격 모니터링 장치(200)는,
각 발전장치(110,120,130)의 동작상태를 검출하는 센서부(210)와;
상기 센서부(210)로부터 입력되는 아날로그 신호들을 각 센서별로 조절하는 신호조절부(220)와;
복수 개의 센서들로부터 센싱된 데이터를 수신하고 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키기 위한 데이터 획득유닛(230)과;
상기 데이터 획득유닛(230)에서 제공된 디지털 데이터에 응답하여 디지털센서신호를 발생시키는 신호처리유닛(240)과;
상기 신호처리유닛(240)의 디지털센서신호를 중앙관리서버로 전송하는 통신부(250)와;
상기 통신부(250)에 의해 등부표(100)와 통신하면서 각 장치들을 관리 감독하는 중앙관리서버(260); 및
상기 중앙관리서버(260)로부터 등부표(100)의 상태를 입력받아 데이터베이스(272)에 저장 및 모니터(274)로 표시하고, 관리자의 제어신호를 입력받아 중앙관리서버(260)로 출력하는 컴퓨터 단말기(270);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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제 8 항에 있어서, 상기 센서부(210)는,
태양광 발전장치(110)에 설치되어 온도 및 일사량을 검출하는 태양광 발전 검출센서(212)와, 풍력 발전장치(120)에 설치되어 풍속 및 블레이드 회전속도를 검출하는 풍력 발전 검출센서(214)와, 파력 발전장치(130)에 설치되어 터빈양단의 차압 및 터빈 회전속도 등을 검출하는 파력 발전 검출센서(216) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전 및 관리시스템
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