KR100702223B1 - solar photovoltaic system and method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절연형 승강압 컨버터를 사용한 출력조절기를 구비하여 태양에너지의 이용효율을 상승시키는 태양광 발전시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic power generation system and method having an output regulator using an isolated step-down converter to increase the utilization efficiency of solar energy.

본 발명에 따른 태양광 발전시스템은, 태양광을 집전하는 태양전지와, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 후단으로 바이패스하는 바이패스회로와, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 승압 또는 감압하여 후단으로 출력하는 다수의 출력조절기와, 상기 바이패스회로 또는 다수의 출력조절기에서 출력되는 직류전원을 입력받아 충전하는 축전지와, 상기 바이패스회로 또는 다수의 출력조절기 또는 축전지에서 출력되는 직류전압을 교류전원으로 변환하여 부하에 공급하는 인버터와, 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기와 축전지에 입, 출력되는 전압과 전류를 감지하여 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기의 동작을 제어하는 시스템제어부를 구비한다.The photovoltaic power generation system according to the present invention includes a solar cell that collects solar light, a bypass circuit that bypasses a DC power source collected in the solar cell to a rear end, and a DC power source collected in the solar cell. And a plurality of output regulators output to the rear stage, a storage battery to receive and charge the DC power output from the bypass circuit or a plurality of output regulators, and a DC voltage output from the bypass circuit or a plurality of output regulators or batteries An inverter that converts into an AC power supply to a load, and a system control unit for controlling the operation of the bypass circuit and the plurality of output regulators by sensing the voltage and current input and output to the bypass circuit and the plurality of output regulators and batteries. It is provided.

태양광, 발전, 승강압, 스태틱스위치, DC-DC컨버터Photovoltaic, Power Generation, Step-Up, Static Switch, DC-DC Converter

Description

태양광 발전시스템 및 방법 {solar photovoltaic system and method} Solar photovoltaic system and method             

도 1은 종래기술에 따른 태양광 발전시스템의 기능 블록도,1 is a functional block diagram of a solar power system according to the prior art,

도 2는 종래기술에 따른 강압형 컨버터를 이용한 출력조절부의 내부 회로도,2 is an internal circuit diagram of an output control unit using a step-down converter according to the prior art;

도 3은 종래기술에 따른 태양광 발전시스템의 운전패턴을 도시한 그래프,Figure 3 is a graph showing the operation pattern of the photovoltaic power generation system according to the prior art,

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전시스템의 기능 블록도,4 is a functional block diagram of a solar power system according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 승강압형 컨버터를 이용한 출력조절기의 내부 회로도,5 is an internal circuit diagram of an output regulator using a step-up converter according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 바이패스회로의 내부 회로도,6 is an internal circuit diagram of a bypass circuit according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 출력조절기의 운전패턴을 도시한 그래프이다.7 is a graph showing an operation pattern of the output regulator according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >     <Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

21: 태양전지 22: 바이패스회로21: solar cell 22: bypass circuit

23, 24: 출력조절기 25: 축전지23, 24: output regulator 25: storage battery

26: 인버터 27: 부하26: Inverter 27: Load

28: 시스템제어부28: system control unit

본 발명은 태양에너지로부터 전기를 생산하는 태양광 발전시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절연형 승강압 컨버터를 사용한 다수의 출력조절기를 이용하여 태양에너지의 이용효율을 상승시키는 태양광 발전시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic power generation system and method for producing electricity from solar energy, and more particularly, to a photovoltaic power generation system that increases efficiency of solar energy using a plurality of output regulators using an isolated step-down converter. And to a method.

우리나라는 자원이 부족하기 때문에 대체에너지의 개발이 절대적으로 필요하며, 특히 환경오염을 방지하기 위한 친환경적 에너지 개발이 필요하다. 이를 위해 태양광 발전시스템의 개발이 활성화되고 있다.As Korea lacks resources, it is absolutely necessary to develop alternative energy, and in particular, to develop environmentally friendly energy to prevent environmental pollution. To this end, the development of photovoltaic power generation systems is being activated.

이러한 태양광 발전시스템은 태양광 집점판에서 생산된 직류전기를 출력조절장치를 거쳐 축전지에 충전하거나 인버터에서 교류로 변환하여 수용가에 공급하는 설비이다. 이 태양광 발전시스템은 야간에는 일조량이 없으므로 주간에 축전지에 충전된 전기를 야간에 사용하고 있으며, 우천시나 일조량이 부족하여 전기를 생산하지 못할 경우에는 디젤 발전기를 운전하여 전기를 생산하여 수용자에게 공급한다.Such a photovoltaic power generation system is a facility that charges a direct current produced by a solar collector plate to a storage battery through an output control device or converts an inverter into an alternating current and supplies it to a customer. This solar power system uses no electricity during the night, so it uses electricity charged in the battery at night, and when it is rainy or when there is not enough sunlight to produce electricity, it operates a diesel generator to produce electricity and supply it to the audience. do.

현재 태양광 발전시스템에 설치된 출력조절장치는 대부분 비절연형 강압 컨버터(Buck converter)를 주로 사용한다. 비절연형이라 함은 변압기를 사용하지 않으며, 강압 컨버터라 함은 입력전압보다 높은 출력전압을 생산할 수 없는 구조이다. 따라서, 종래의 태양광 발전시스템은 일사량이 감소되어 출력전압이 축전지에 충전된 전압보다 낮아지면 입사된 태양에너지를 사용하지 못하는 문제점이 있다.Currently, the output regulator installed in the photovoltaic system mainly uses a non-isolated Buck converter. Non-isolated type does not use a transformer, and step-down converter is a structure that cannot produce an output voltage higher than the input voltage. Therefore, the conventional photovoltaic power generation system has a problem in that incident solar energy cannot be used when the amount of insolation decreases and the output voltage is lower than the voltage charged in the storage battery.

도 1은 종래의 태양광 발전시스템을 도시한 기능 블록도이다. 이 태양광 발전시스템은 다수의 태양전지(11)와, 다수의 태양전지(11)에서 집전된 직류전원을 후단으로 바이패스하는 바이패스회로(12)와, 다수의 태양전지(11)에서 집전된 직류전원을 감압하여 후단으로 출력하는 출력조절부(13)와, 바이패스회로(12) 또는 출력조절부(13)에서 출력되는 직류전원을 입력받아 충전하는 축전지(14)와, 바이패스회로(12) 또는 출력조절부(13) 또는 축전지(14)에서 출력되는 직류전압을 교류전원으로 변환하여 부하(16)에 공급하는 인버터(15)와, 바이패스회로(12)와 출력조절부(13)를 제어하는 시스템제어부(17)를 구비한다.1 is a functional block diagram showing a conventional photovoltaic power generation system. The photovoltaic power generation system includes a plurality of solar cells 11, a bypass circuit 12 for bypassing the direct current power collected in the plurality of solar cells 11, and a plurality of solar cells 11 An output control unit 13 for reducing the output DC power to the rear stage and outputting it to the rear stage; a storage battery 14 for receiving and charging the DC power output from the bypass circuit 12 or the output control unit 13; and a bypass circuit. (12) or the inverter 15 for converting the DC voltage output from the output control unit 13 or the storage battery 14 into an AC power supply to the load 16, the bypass circuit 12 and the output control unit ( And a system control unit 17 for controlling the 13.

다수의 태양전지(11)에서 집전된 직류전원은 시스템제어부(17)의 제어에 따라 바이패스회로(12) 또는 출력조절부(13)로 제공되며, 바이패스회로(12) 또는 출력조절부(13)에서 출력되는 출력직류전력은 축전지(14)에 충전되거나 인버터(15)를 통해 부하(16)에 제공된다. 시스템제어부(17)는 출력조절부(13)가 정상적으로 동작할 경우에는 태양전지(11)에서 집전된 직류전원이 출력조절부(13)로 공급되도록 하고, 출력조절부(13)가 정상적으로 동작하지 않을 때에는 태양전지(11)에서 집전된 직류전원이 바이패스회로(12)로 공급되도록 한다.The DC power collected in the plurality of solar cells 11 is provided to the bypass circuit 12 or the output control unit 13 under the control of the system controller 17, and the bypass circuit 12 or the output control unit ( The output DC power output from 13) is charged to the battery 14 or supplied to the load 16 through the inverter 15. When the output controller 13 operates normally, the system controller 17 supplies DC power collected from the solar cell 11 to the output controller 13, and the output controller 13 does not operate normally. If not, the DC power collected in the solar cell 11 is supplied to the bypass circuit 12.

출력조절부(13)는 입력되는 직류전원을 감압하여 출력직류전력을 생성한다. 이 출력조절부(13)는 도 2에 도시된 바와 같이 입력전압을 평활하는 커패시터(C11)와, 입력전압을 후단으로 스위칭하는 절연게이트형양극성트랜지스터(IGBT)(Q11)와, IGBT(Q11)의 스위칭을 제어하는 펄스폭제어기(PWM제어기)(U11)와, IGBT(11)을 통과한 전류를 정류하여 직류전압을 출력하는 인덕터(L11) 및 커패시터(C12)와, 환류다 이오드(D11)와, PWM제어기에 기준전압을 제공하는 제너다이오드(D11)를 포함한다.The output control unit 13 reduces the DC power input to generate the output DC power. As shown in FIG. 2, the output control unit 13 includes a capacitor C11 for smoothing the input voltage, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q11 for switching the input voltage to the rear stage, and an IGBT Q11. Pulse width controller (PWM controller) U11 for controlling switching of the inductor, inductor L11 and capacitor C12 for rectifying the current passing through the IGBT 11 to output a DC voltage, and a reflux diode D11. And a zener diode D11 for providing a reference voltage to the PWM controller.

이 PWM제어기(U11)는 출력전압을 피드백받아서 그에 따른 스위치제어신호를 생성하여 IGBT(Q11)의 게이트단자로 제공한다. IGBT(Q11)가 온(ON)되면 입력전압으로부터 전류가 인덕터(L11)에 축적된다. 다음, IGBT(Q11)가 오프(OFF)되면 인덕터(L11)에 축적된 에너지가 환류다이오드(D11)를 통하여 출력측에 방출되어 커패시터(C12)를 통해 출력전압이 얻어진다. PWM제어기(U11)에서 IGBT(Q11)에 제공되는 스위치제어신호의 펄스폭에 의해 입력전압의 감압정도가 설정된다.The PWM controller U11 receives the output voltage and generates a switch control signal according to the feedback, and provides it to the gate terminal of the IGBT Q11. When IGBT Q11 is ON, current is accumulated in inductor L11 from the input voltage. Next, when the IGBT Q11 is turned off, the energy accumulated in the inductor L11 is released to the output side through the reflux diode D11 to obtain an output voltage through the capacitor C12. The degree of decompression of the input voltage is set by the pulse width of the switch control signal provided from the PWM controller U11 to the IGBT Q11.

도 3은 종래기술에 따른 태양광 발전시스템의 운전패턴을 도시한 그래프이다. 태양의 일사량에 따라 태양전지에 집전된 입력전압은 점선으로 표시된다. 출력조절부(13)의 출력전압은 실선으로 표시된다. 출력조절부(13)는 강압 컨버터(Buck Converter)를 사용하기 때문에 출력조절부의 출력전압은 항상 입력전압보다 낮으며, 입력전압이 임계치보다 높아지면 감압정도를 조절하여, 출력전압이 일정전압 이상으로 상승하지 않도록 한다. 태양의 일사량이 감소되어 입력전압이 낮아져서 출력전압이 축전지의 충전전압보다 낮아지면 태양광 발전을 하더라도 출력전압이 낮기 때문에 태양전지의 입력전압이 축전지에 충전되지 못한다.Figure 3 is a graph showing the operation pattern of the photovoltaic power generation system according to the prior art. According to the solar radiation, the input voltage collected in the solar cell is indicated by a dotted line. The output voltage of the output control unit 13 is indicated by a solid line. Since the output control unit 13 uses a buck converter, the output voltage of the output control unit is always lower than the input voltage, and if the input voltage is higher than the threshold, the output voltage is adjusted to a predetermined voltage or higher. Do not climb. When the solar radiation is reduced and the input voltage is lowered and the output voltage is lower than the charging voltage of the battery, the input voltage of the solar cell is not charged to the battery even when solar power is generated.

즉, 종래의 강압 컨버터를 이용한 출력조절기를 구비한 태양광 발전시스템은 태양의 일사량이 조금이라도 낮아지면 태양광 발전 에너지를 축전지에 충전하지 못하기 때문에, 태양광 발전시간에 비해 실질적 충전시간은 매우 짧아 태양 에너지의 이용효율이 낮아지는 문제점이 있다.In other words, the conventional photovoltaic power generation system having an output regulator using a step-down converter does not charge the photovoltaic energy to the storage battery when the amount of solar radiation is even a little lower, so the actual charging time compared to the photovoltaic power generation time is very Short there is a problem that the utilization efficiency of solar energy is lowered.

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 입력전압이 축전지의 충전전압보다 높으면 감압하고 입력전압이 축전지의 충전전압보다 낮으면 승압하여, 태양광 발전시간동안 지속적으로 태양에너지를 축전지에 충전하여 태양에너지의 이용효율을 높이는 태양광 발전시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
An object of the present invention devised to solve the above problems of the prior art is to decompress when the input voltage is higher than the charging voltage of the battery and to increase the pressure when the input voltage is lower than the charging voltage of the battery, thereby continuously solar energy during solar power generation time. It is to provide a photovoltaic power generation system and method for charging the storage battery to increase the utilization efficiency of solar energy.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전시스템은, 태양광을 집전하는 태양전지와, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 후단으로 바이패스하는 바이패스회로와, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 승압 또는 감압하여 후단으로 출력하는 다수의 출력조절기와, 상기 바이패스회로 또는 다수의 출력조절기에서 출력되는 직류전원을 입력받아 충전하는 축전지와, 상기 바이패스회로 또는 다수의 출력조절기 또는 축전지에서 출력되는 직류전압을 교류전원으로 변환하여 부하에 공급하는 인버터와, 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기와 축전지에 입, 출력되는 전압과 전류를 감지하여 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기의 동작을 제어하는 시스템제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.A photovoltaic power generation system according to the present invention for achieving the above object, a solar cell for collecting solar light, a bypass circuit for bypassing the direct current power collected in the solar cell to the rear stage, the current collector in the solar cell A plurality of output controllers for boosting or reducing the output DC power to a rear stage, a storage battery for receiving and charging a DC power output from the bypass circuit or a plurality of output controllers, the bypass circuit or a plurality of output controllers, or The inverter converts the DC voltage output from the battery into an AC power source and supplies it to the load. The bypass circuit and the plurality of output regulators sense the voltage and current input and output to the battery. Characterized in that it comprises a system control unit for controlling the operation of.

또한, 본 발명에 따른 태양광 발전방법은, 태양전지와, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 후단으로 바이패스하여 축전지에 충전하는 바이패스회로와, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 승압 또는 감압하여 후단으로 출력하여 상기 축전지에 충전하는 다수의 출력조절기와, 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기와 축전지에 입출력되는 전압과 전류를 감지하여 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기의 동작을 제어하는 시스템제어부를 구비한 태양광 발전시스템의 태양광 발전방법에 있어서, 상기 태양전지가 태양광을 집전하여 직류전원을 출력하는 제1단계와; 상기 시스템제어부가 상기 태양전지에서 출력되는 직류전원의 전압 및 전류와, 상기 축전지의 충전전압 및 전류와, 상기 바이패스회로에서 출력되는 바이패스전압과, 상기 다수의 출력조절기에서 출력되는 직류전압 등을 입력받아서 상기 바이패스회로 또는 다수의 출력조절기를 선택하여 동작시키는 제2단계와; 상기 제2단계에서 상기 시스템제어부에 의해 동작되는 상기 바이패스회로가 상기 태양전지에서 출력되는 직류전원을 바이패스하여 상기 축전지를 충전하거나, 상기 시스템제어부에 의해 동작되는 상기 다수의 출력조절기가 상기 태양전지에서 출력되는 직류전원을 승압 또는 강압하여 상기 축전지를 충전하는 제3단계를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, the photovoltaic power generation method according to the present invention includes a solar cell, a bypass circuit for charging the storage battery by bypassing the direct current power collected in the solar cell to the rear stage, and boosting or directing the direct current power collected in the solar cell. Controls the operation of the bypass circuit and the plurality of output regulators by sensing the voltage and current input to and output from the plurality of output regulators and the bypass circuit, the plurality of output regulators and the battery by reducing the pressure output to the rear stage A photovoltaic power generation method of a photovoltaic power generation system having a system control unit, comprising: a first step of the solar cell collecting solar light and outputting a direct current power source; The system controller outputs a voltage and a current of a DC power output from the solar cell, a charging voltage and a current of the storage battery, a bypass voltage output from the bypass circuit, a DC voltage output from the plurality of output regulators, and the like. A second step of receiving and operating the bypass circuit or a plurality of output regulators; In the second step, the bypass circuit operated by the system controller bypasses the DC power output from the solar cell to charge the storage battery, or the plurality of output controllers operated by the system controller perform the It characterized in that it comprises a third step of charging the storage battery by stepping up or down the DC power output from the battery.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전시스템 및 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the solar power generation system and method according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 4는 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 기능 블록도이다. 이 태양광 발전시스템은 다수의 태양전지(21)와, 다수의 태양전지(21)에서 집전된 직류전원을 후단으로 바이패스하는 바이패스회로(22)와, 다수의 태양전지(21)에서 집전된 직류전원을 승압 또는 감압하여 후단으로 출력하는 다수의 출력조절기(23, 24)와, 바이패스회로(22) 또는 다수의 출력조절기(23, 24)에서 출력되는 직류전원을 입력받아 충전하는 축전지(25)와, 바이패스회로(22) 또는 다수의 출력조절기(23, 24) 또는 축전지(25)에서 출력되는 직류전압을 교류전원으로 변환하여 부하(27)에 공급하는 인버터(26)와, 바이패스회로(22)와 다수의 출력조절기(23, 24)와 축전지(25)와 부하(27)에 입, 출력되는 전압과 전류를 감지하여 바이패스회로(22)와 다수의 출력조절기(23, 24)의 동작을 제어하는 시스템제어부(28)를 구비한다.4 is a functional block diagram of a photovoltaic power generation system according to the present invention. The photovoltaic power generation system includes a plurality of solar cells 21, a bypass circuit 22 for bypassing DC power collected at the plurality of solar cells 21 to the rear stage, and a plurality of solar cells 21. A battery that receives and charges a plurality of output controllers 23 and 24 outputting the DC power by increasing or reducing the output DC power to the rear stage and a DC power output from the bypass circuit 22 or the plurality of output controllers 23 and 24. (25), an inverter (26) for converting a DC voltage output from the bypass circuit (22) or a plurality of output regulators (23, 24) or a battery (25) into an AC power source and supplying it to a load (27), The bypass circuit 22 and the plurality of output regulators 23 and 24 and the battery 25 and the load 27 sense the voltage and current input and output to the bypass circuit 22 and the plurality of output regulators 23. And a system control unit 28 for controlling the operation of the control unit 24.

다수의 태양전지(21)에서 집전된 직류전원은 시스템제어부(28)의 제어에 따라 바이패스회로(22) 또는 다수의 출력조절기(23, 24)로 제공되며, 바이패스회로(22) 또는 다수의 출력조절기(23, 24)에서 출력되는 출력직류전력은 축전지(26)에 충전되거나 인버터(26)를 통해 부하(27)에 제공된다.The direct current power collected by the plurality of solar cells 21 is provided to the bypass circuit 22 or the plurality of output regulators 23 and 24 under the control of the system controller 28, and the bypass circuit 22 or the plurality of The output DC power output from the output regulators 23 and 24 of the is charged to the storage battery 26 or is provided to the load 27 through the inverter 26.

시스템제어부(28)는 입력 직류전압이 축전지(25)의 충전전압보다 높고 축전지(25)의 충전율이 일정치(예컨대, 80%) 이하이거나, 다수의 출력조절기(23, 24)가 고장으로 인하여 기능을 발휘하지 못하면 태양전지(21)에서 집전된 직류전원이 바이패스회로(22)로 공급되도록 한다. 바이패스회로(22)를 통해 축전지(25)를 충전하면 바이패스회로(22)가 자체적으로 소모하는 전력이 적기 때문에 태양광 이용효율이 97% 정도로 매우 높다.The system controller 28 has an input DC voltage higher than the charging voltage of the battery 25 and the charging rate of the battery 25 is lower than a predetermined value (for example, 80%), or because a plurality of output controllers 23 and 24 have failed. If it does not function, the DC power collected in the solar cell 21 is supplied to the bypass circuit 22. When the battery 25 is charged through the bypass circuit 22, the power consumption of the bypass circuit 22 itself is low, so the solar utilization efficiency is very high, about 97%.

또한, 시스템제어부(28)는 입력 직류전압이 축전지(25)의 충전전압보다 낮거나 축전지(25)의 충전율이 일정치 이상이면 태양전지(21)에서 집전된 직류전원이 다수의 출력조절기(23, 24)로 공급되도록 한다. 다수의 출력조절기(23, 24)를 통해 축전지(25)를 충전하면 다수의 출력조절기(23, 24)가 자체적으로 소모하는 전력이 다소 크기 때문에 태양광 이용효율이 94% 정도로 낮아지나, 입력 직류전압을 축 전지(25)의 충전전압까지 승압할 수 있는 잇점이 있다.In addition, the system controller 28 has a plurality of output regulators 23 of the DC power collected in the solar cell 21 when the input DC voltage is lower than the charging voltage of the storage battery 25 or the charging rate of the storage battery 25 is greater than or equal to a predetermined value. , 24). When the battery 25 is charged through the plurality of output regulators 23 and 24, the power consumption of the plurality of output regulators 23 and 24 itself is rather large, so the solar utilization efficiency is lowered to about 94%. There is an advantage that the voltage can be boosted up to the charging voltage of the storage battery 25.

시스템제어부(28)는 축전지(25)의 충전율은 축전지(25)로 입력되는 충전전류의 크기로 알 수 있는데, 축전지(25)의 충전율이 낮으면 축전지(25)로 입력되는 충전전류가 커지고, 축전지(25)의 충전율이 높으면 축전지(25)로 입력되는 충전전류가 작아진다.The system controller 28 may determine the charging rate of the storage battery 25 as the magnitude of the charging current input to the storage battery 25. When the charging rate of the storage battery 25 is low, the charging current input to the storage battery 25 increases. If the charge rate of the storage battery 25 is high, the charging current input to the storage battery 25 becomes small.

다수의 출력조절기(23, 24)는 태양전지(21)로부터 입력되는 직류전원을 승압 또는 감압하여 출력한다. 이 각각의 출력조절기(23, 24)는 도 5에 도시된 바와 같이 입력전압을 평활하는 커패시터(C21)와, 입력직류전압을 교류로 변환하기 위해 브릿지형태로 접속된 4개의 절연게이트형양극성트랜지스터(IGBT)(Q21, Q22, Q23, Q24)와, 브릿지 IGBT(Q21, Q22, Q23, Q24)의 스위칭 동작을 제어하는 펄스폭제어기(PWM제어기)(U21)와, 브릿지 IGBT(Q21, Q22, Q23, Q24)에서 생성된 교류전원을 변압하는 트랜스포머(T21)와, 트랜스포머(T21)에서 출력되는 교류전원을 정류하는 브릿지다이오드(D21, D22, D23, D24)와, 브릿지다이오드에서 정류된 교류전원을 평활하여 직류전압을 출력하는 인덕터(L21) 및 커패시터(C22)와, PWM제어기(U21)에 기준전압을 제공하는 제너다이오드(D22)를 포함한다. 이 PWM제어기(U22)는 출력전압을 피드백받아서 그에 따른 스위치제어신호를 생성하여 브릿지 IGBT(Q21, Q22, Q23, Q24)에게 제공한다.The plurality of output regulators 23 and 24 output the DC power by increasing or decreasing the DC power input from the solar cell 21. Each of the output regulators 23 and 24 has a capacitor C21 for smoothing the input voltage as shown in Fig. 5, and four insulated gate bipolar transistors connected in a bridge form to convert the input DC voltage into AC. (IGBT) (Q21, Q22, Q23, Q24), the pulse width controller (PWM controller) U21 for controlling the switching operation of the bridge IGBTs (Q21, Q22, Q23, Q24), and the bridge IGBTs (Q21, Q22, Transformer T21 for transforming AC power generated by Q23, Q24, bridge diodes D21, D22, D23, D24 for rectifying AC power output from transformer T21, and AC power rectified by bridge diode Inductor (L21) and capacitor (C22) for outputting a DC voltage by smoothing and a zener diode (D22) for providing a reference voltage to the PWM controller (U21). The PWM controller U22 receives the output voltage and generates a switch control signal according to the feedback, and provides it to the bridge IGBTs Q21, Q22, Q23, and Q24.

바이패스회로(22)는 태양전지(21)로부터 입력되는 직류전원을 바이패스하여 축전지(25)에 출력한다. 바이패스회로(22)는 도 6에 도시된 바와 같이 태양전지(21)로부터 입력되는 직류전원을 축전지(25)로 바이패스하는 절연게이트형양극성트 랜지스터(IGBT)(Q31)와, 시스템제어부(28)로부터 입력되는 제어신호의 통로가 되는 저항(R31)과, 저항(R31)을 통해 입력된 제어신호에 의해 턴온/오프되는 포토커플러(U31)와, 포토커플러(U31)가 턴온되면 턴오프되고 포토커플러(U31)가 턴오프되면 턴온되는 트랜지스터(Q32)와, 트랜지스터(Q32)가 턴온되면 턴온되어서 상기 IGBT(Q31)의 게이트단자로 (-) 구동전압(-V)을 인가하여 상기 IGBT(Q31)가 턴오프되도록 하는 트랜지스터(Q33)와, 트랜지스터(Q32)가 턴오프되면 턴온되어서 상기 IGBT(Q31)의 게이트단자로 (+) 구동전압(+V)을 인가하여 상기 IGBT(Q31)가 턴온되도록 하는 트랜지스터(Q34)를 포함한다. 또한, 바이패스회로(22)는 다수의 저항(R32, R33, R34, R35, R36) 및 제너다이오드(D32)를 포함한다.The bypass circuit 22 bypasses the DC power input from the solar cell 21 and outputs it to the storage battery 25. The bypass circuit 22 includes an insulated gate type bipolar transistor (IGBT) Q31 which bypasses the DC power input from the solar cell 21 to the storage battery 25, as shown in FIG. The resistor R31 serving as a passage of the control signal input from the 28, the photocoupler U31 turned on / off by the control signal input through the resistor R31, and the photocoupler U31 are turned on when the photocoupler U31 is turned on. The transistor Q32 is turned off when the photocoupler U31 is turned off, and is turned on when the transistor Q32 is turned on to apply a negative driving voltage (-V) to the gate terminal of the IGBT Q31. The transistor Q33 for turning off the IGBT Q31 and the transistor Q32 are turned on when the transistor Q32 is turned off to apply a positive driving voltage (+ V) to the gate terminal of the IGBT Q31 to supply the IGBT Q31. Includes a transistor (Q34) to turn on. In addition, the bypass circuit 22 includes a plurality of resistors R32, R33, R34, R35, and R36 and a zener diode D32.

상기와 같이 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 발전방법은 다음과 같다. 다수의 태양전지(21)는 태양광을 집전하여 직류전원을 출력한다. 태양전지(21)에서 출력되는 직류전원은 바이패스회로(22) 또는 다수의 출력조절기(23, 24)를 통해 축전지(25)에 충전된다. 이때, 시스템제어부(28)는 태양전지(21)에서 출력되는 직류전원의 전압과 전류, 축전지(25)의 충전전압과 전류, 부하(27)의 전류, 바이패스회로(22)에서 출력되는 바이패스전압, 다수의 출력조절기(23, 24)에서 출력되는 직류전압 등을 입력받아서 바이패스회로(22) 또는 다수의 출력조절기(23, 24)의 동작을 제어한다.As described above, the power generation method of the solar power generation system according to the present invention is as follows. The plurality of solar cells 21 collect solar light and output DC power. DC power output from the solar cell 21 is charged in the storage battery 25 through the bypass circuit 22 or a plurality of output regulators (23, 24). At this time, the system control unit 28 is the voltage and current of the DC power output from the solar cell 21, the charging voltage and current of the storage battery 25, the current of the load 27, the bypass output from the bypass circuit 22 The operation of the bypass circuit 22 or the plurality of output regulators 23 and 24 is controlled by receiving a pass voltage and a DC voltage output from the plurality of output regulators 23 and 24.

예컨대, 축전지(25)의 충전율이 일정량(예컨대, 80%) 이하이고 태양전지(21)로부터 입력되는 직류전압이 축전지(25)에 충전된 전압보다 높으면 시스템제어부(28)는 바이패스회로(22)를 동작시켜서 태양전지(21)에서 집전된 직류전원이 바이 패스회로(22)를 통해 바로 축전지(25)에 충전되도록 한다. 축전지(25)의 충전율이 일정량(예컨대, 90%) 이상이거나 태양전자(21)로부터 입력되는 직류전압이 축전지(25)에 충전된 전압보다 낮으면 시스템제어부(28)는 다수의 출력조절기(23, 24)를 동작시켜서 태양전지(21)에서 집전된 직류전원이 다수의 출력조절기(23, 24)를 통해 승, 강압된 후 축전지(25)에 충전되도록 한다. 다수의 출력조절기(23, 24)는 태양전지(21)에서 집전된 직류전원이 임계전압 이상일 경우에는 강압하고, 일사량이 부족하여 태양전지(21)에서 집전된 직류전원이 임계전압 이하일 경우에는 승압하여 일정한 직류전압을 출력한다. 도 7은 본 발명에 따른 출력조절기의 운전패턴을 도시한 그래프이다.For example, when the charge rate of the storage battery 25 is equal to or less than a predetermined amount (eg, 80%) and the DC voltage input from the solar cell 21 is higher than the voltage charged in the storage battery 25, the system controller 28 may bypass the bypass circuit 22. ) To allow direct current power collected in the solar cell 21 to be charged directly to the storage battery 25 through the bypass circuit 22. If the charge rate of the storage battery 25 is equal to or greater than a predetermined amount (eg, 90%) or the DC voltage input from the solar cell 21 is lower than the voltage charged in the storage battery 25, the system controller 28 controls the plurality of output regulators 23. , 24 to operate so that the DC power collected in the solar cell 21 is boosted and stepped down through the plurality of output regulators 23 and 24 and then charged in the storage battery 25. The plurality of output regulators 23 and 24 step down when the DC power collected in the solar cell 21 is greater than or equal to the threshold voltage, and when the DC power collected in the solar cell 21 is less than or equal to the threshold voltage due to insufficient solar radiation, Output a constant DC voltage. 7 is a graph showing an operation pattern of the output regulator according to the present invention.

시스템제어부(28)는 다수의 출력조절기(23, 24)를 동작시킬 경우, 총 용량에 비례한 모듈의 개수를 선정하여 운전함으로써, 자체 소비전력을 줄여 효율을 높인다. 또한, 다수의 출력조절기(23, 24)가 모두 고장일 경우, 시스템제어부(28)는 바이패스회로(22)를 동작시키다가 축전지(25)가 만충전에 가까워지면 스위칭을 반복하면서 축전지의 과충전과 과방전을 방지한다.When operating the plurality of output regulators 23 and 24, the system controller 28 selects and operates the number of modules proportional to the total capacity, thereby reducing power consumption and increasing efficiency. In addition, when the plurality of output regulators 23 and 24 are all broken, the system controller 28 operates the bypass circuit 22 and repeats the switching when the battery 25 approaches full charge and overcharges the battery. Prevent over discharge.

다음 도 5를 참조하면서 출력조절기(23, 24)의 동작을 설명한다. 태양전지(21)에서 집전된 직류전원은 브릿지 IGBT(Q21, Q22, Q23, Q24)의 온/오프 동작에 의해 교류로 변환되며 트랜스포머(T21)에서 2차측으로 유도된다. 트랜스포머(T21)의 2차측에서는 브릿지다이오드(D21, D22, D23, D24)가 트랜스포머(T21)에서 출력되는 교류전원을 정류하고, 인덕터(L21)와 커패시터(C22)가 이 정류된 교류전원을 평활하여 직류전압을 출력한다. 이때, PWM제어기(U21)는 시스템제어부(28)의 제어신호와 출력 직류전압을 피드백받아서 브릿지 IGBT(Q21, Q22, Q23, Q24)의 온/오프 동작을 제어하는데, 이로 인해 출력 직류전압이 강압 또는 승압되어 출력된다.Next, the operation of the output regulators 23 and 24 will be described with reference to FIG. 5. The direct current power collected in the solar cell 21 is converted into alternating current by the on / off operation of the bridge IGBTs Q21, Q22, Q23, and Q24, and is led to the secondary side in the transformer T21. On the secondary side of the transformer T21, the bridge diodes D21, D22, D23, and D24 rectify the AC power output from the transformer T21, and the inductor L21 and the capacitor C22 smooth the rectified AC power. Output DC voltage. At this time, the PWM controller U21 receives the control signal of the system controller 28 and the output DC voltage to control the on / off operation of the bridge IGBTs Q21, Q22, Q23, and Q24, which causes the output DC voltage to step down. Or boosted and output.

다음, 도 6을 참조하면서 바이패스회로(22)의 동작을 설명한다. 시스템제어부(28)는 바이패스회로(22) 구동조건을 만족하면 액티브 하이 상태의 제어회로를 출력하여 포토커플러(U31)를 동작시킨다. 포토커플러(U31)가 동작하면 트랜지스터(Q32)가 턴오프되고 트랜지스터(Q34)가 턴온되어서 IGBT(Q31)의 게이트단자로 (+) 구동전압(+V)이 인가되며, 이로써 IGBT(Q31)가 턴온된다. IGBT(Q31)가 턴온되면 태양전지(21)에서 집전된 직류전원이 바이패스되어 다이오드(D31)를 통해 축전지(25)에 공급된다. 한편, 시스템제어부(28)의 제어신호가 로우 상태가 되면 포토커플러(U31)가 동작을 정지하고, 트랜지스터(Q32)가 턴온되며 트랜지스터(Q33)가 턴온되어서 IGBT(Q31)의 게이트단자로 (-) 구동전압(-V)이 인가된다. 그러면 IGBT(Q31)가 턴오프되어 바이패스회로에서 축전지(25)에 공급되는 바이패스전압이 차단된다.Next, the operation of the bypass circuit 22 will be described with reference to FIG. 6. The system controller 28 outputs a control circuit in an active high state when the bypass circuit 22 driving condition is satisfied to operate the photocoupler U31. When the photocoupler U31 operates, the transistor Q32 is turned off and the transistor Q34 is turned on to apply a positive driving voltage (+ V) to the gate terminal of the IGBT Q31, thereby applying the IGBT Q31. Is turned on. When the IGBT Q31 is turned on, the DC power collected in the solar cell 21 is bypassed and supplied to the storage battery 25 through the diode D31. On the other hand, when the control signal of the system controller 28 becomes low, the photocoupler U31 stops operating, the transistor Q32 is turned on, and the transistor Q33 is turned on, so that the gate terminal of the IGBT Q31 is (-). ) The driving voltage (-V) is applied. Then, the IGBT Q31 is turned off to cut off the bypass voltage supplied to the storage battery 25 in the bypass circuit.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it is intended to exemplarily describe the best embodiment of the present invention, but not to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 축전지의 충전율이 낮고 입력 직류전압이 충전전압보다 높을 경우 바이패스회로를 통해 축전지를 충전시키기 때문에 태양에너지의 이용효율을 향상시킬 수 있으며, 축전지의 충전율이 낮아지거나 입력 직류전압이 충전전압보다 낮아지면 승강압형의 출력조절기를 통해 조절된 직류전압을 축전지에 충전시키기 때문에 축전지의 과충전이나 과방전을 방지할 수 있어 시스템의 신뢰성이 향상되는 잇점이 있다.

As described above, according to the present invention, when the charge rate of the battery is low and the input DC voltage is higher than the charge voltage, the battery is charged through the bypass circuit, thereby improving utilization efficiency of solar energy, and the charge rate of the battery is lowered or inputted. When the DC voltage is lower than the charging voltage, the DC voltage regulated by the step-up / output controller is charged to the battery, thereby preventing overcharging or overdischarging of the battery, thereby improving the reliability of the system.

Claims (9)

태양광을 집전하는 태양전지와,Solar cell which collects sunlight, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 후단으로 바이패스하는 바이패스회로와,Bypass circuit for bypassing the direct current power collected in the solar cell to the rear end, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 승압 또는 감압하여 후단으로 출력하는 다수의 출력조절기와,A plurality of output regulators for outputting the rear end by boosting or reducing the DC power collected in the solar cell; 상기 바이패스회로 또는 다수의 출력조절기에서 출력되는 직류전원을 입력받아 충전하는 축전지와,A storage battery which receives and charges DC power output from the bypass circuit or a plurality of output regulators; 상기 바이패스회로 또는 다수의 출력조절기 또는 축전지에서 출력되는 직류전압을 교류전원으로 변환하여 부하에 공급하는 인버터와,An inverter for converting a DC voltage output from the bypass circuit or a plurality of output regulators or accumulators into AC power and supplying the load to the AC power; 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기와 축전지에 입, 출력되는 전압과 전류를 감지하여 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기의 동작을 제어하는 시스템제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.And a system controller for controlling the operation of the bypass circuit and the plurality of output regulators by sensing voltage and current input to and output from the bypass circuit, the plurality of output regulators and the storage battery. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템제어부는,The method of claim 1, wherein the system control unit, 상기 태양전지에서 집전된 입력 직류전압이 상기 축전지의 충전전압보다 높고 상기 축전지의 충전율이 일정치 이하이거나, 상기 다수의 출력조절기가 고장으로 인하여 기능을 발휘하지 못하면 상기 태양전지에서 집전된 직류전원이 상기 바이패스회로로 공급되도록 하고,If the input DC voltage collected in the solar cell is higher than the charging voltage of the storage battery and the charging rate of the storage battery is lower than a predetermined value, or the plurality of output regulators do not function due to a failure, the DC power collected in the solar cell is To be supplied to the bypass circuit, 상기 태양전지에서 집전된 입력 직류전압이 상기 축전지의 충전전압보다 높지 않거나 상기 축전지의 충전율이 일정치 이상이면 상기 태양전지에서 집전된 직류전원이 상기 다수의 출력조절기로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.If the input DC voltage collected in the solar cell is not higher than the charging voltage of the storage battery or the charging rate of the storage battery is a predetermined value or more, characterized in that the DC power collected in the solar cell is supplied to the plurality of output regulators Photovoltaic power generation system. 제 1 항에 있어서, 상기 출력조절기는 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 평활하는 커패시터(C21)와, 입력 직류전원을 교류로 변환하기 위해 브릿지형태로 접속된 4개의 절연게이트형양극성트랜지스터(IGBT)(Q21, Q22, Q23, Q24)와, 상기 브릿지 IGBT(Q21, Q22, Q23, Q24)의 스위칭 동작을 제어하는 펄스폭제어기(PWM제어기)(U21)와, 상기 브릿지 IGBT(Q21, Q22, Q23, Q24)에서 생성된 교류전원을 변압하는 트랜스포머(T21)와, 상기 트랜스포머(T21)에서 출력되는 교류전원을 정류하는 브릿지다이오드(D21, D22, D23, D24)와, 상기 브릿지다이오드에서 정류된 교류전원을 평활하여 직류전압을 출력하는 인덕터(L21) 및 커패시터(C22)와, PWM제어기(U21)에 기준전압을 제공하는 제너다이오드(D22)를 포함한 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.The method of claim 1, wherein the output regulator is a capacitor (C21) for smoothing the DC power collected in the solar cell, and four insulated gate type bipolar transistors (IGBT) connected in the form of a bridge to convert the input DC power to AC (Q21, Q22, Q23, Q24), a pulse width controller (PWM controller) U21 for controlling the switching operation of the bridge IGBTs (Q21, Q22, Q23, Q24), and the bridge IGBTs (Q21, Q22, Transformers T21 for transforming AC power generated by Q23 and Q24, bridge diodes D21, D22, D23, and D24 rectifying AC power output from the transformer T21, and rectified by the bridge diode. A solar power generation system comprising an inductor (L21) and a capacitor (C22) for smoothing an AC power and outputting a DC voltage, and a zener diode (D22) for providing a reference voltage to a PWM controller (U21). 제 1 항에 있어서, 상기 바이패스회로는 상기 태양전지로부터 입력되는 직류전원을 상기 축전지로 바이패스하는 절연게이트형양극성트랜지스터(IGBT)(Q31)와, 상기 시스템제어부로부터 입력되는 제어신호의 통로가 되는 저항(R31)과, 상기 저항(R31)을 통해 입력된 제어신호에 의해 턴온/오프되는 포토커플러(U31)와, 상기 포토커플러(U31)가 턴온되면 턴오프되고 포토커플러(U31)가 턴오프되면 턴온되는 트랜지스터(Q32)와, 상기 트랜지스터(Q32)가 턴온되면 턴온되어서 상기 IGBT(Q31)의 게이트단자로 (-) 구동전압(-V)을 인가하여 상기 IGBT(Q31)가 턴오프되도록 하는 트랜지스터(Q33)와, 상기 트랜지스터(Q32)가 턴오프되면 턴온되어서 상기 IGBT(Q31)의 게이트단자로 (+) 구동전압(+V)을 인가하여 상기 IGBT(Q31)가 턴온되도록 하는 트랜지스터(Q34)를 포함한 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.2. The bypass circuit according to claim 1, wherein the bypass circuit includes an insulated gate type bipolar transistor (IGBT) Q31 for bypassing direct current power input from the solar cell to the storage battery, and a passage of a control signal input from the system controller. The resistor R31, the photocoupler U31 turned on / off by the control signal input through the resistor R31, and the photocoupler U31 are turned off when the photocoupler U31 is turned on, and the photocoupler U31 is turned on. The transistor Q32 is turned on when it is turned off and the transistor Q32 is turned on when the transistor Q32 is turned on so that the IGBT Q31 is turned off by applying a negative driving voltage (-V) to the gate terminal of the IGBT Q31. The transistor Q33 and the transistor Q32 are turned on to apply a positive driving voltage (+ V) to the gate terminal of the IGBT Q31 so that the IGBT Q31 is turned on. Q34), characterized in that Solar power system. 태양전지와, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 후단으로 바이패스하여 축전지에 충전하는 바이패스회로와, 상기 태양전지에서 집전된 직류전원을 승압 또는 감압하여 후단으로 출력하여 상기 축전지에 충전하는 다수의 출력조절기와, 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기와 축전지에 입출력되는 전압과 전류를 감지하여 상기 바이패스회로와 다수의 출력조절기의 동작을 제어하는 시스템제어부를 구비한 태양광 발전시스템의 태양광 발전방법에 있어서,Bypass circuit for bypassing the solar cell, the direct current power collected in the solar cell to the rear stage and charging the storage battery, and a plurality of the direct-current output power charged in the solar cell to the rear stage by charging or depressurizing Of the solar power generation system having an output controller of the control circuit and a system controller for controlling the operation of the bypass circuit and the plurality of output regulators by sensing voltages and currents input and output to the bypass circuits and the plurality of output regulators and the battery. In the photovoltaic method, 상기 태양전지가 태양광을 집전하여 직류전원을 출력하는 제1단계와;A first step of the solar cell collecting solar light and outputting a direct current power; 상기 시스템제어부가 상기 태양전지에서 출력되는 직류전원의 전압 및 전류와, 상기 축전지의 충전전압 및 전류와, 상기 바이패스회로에서 출력되는 바이패스전압과, 상기 다수의 출력조절기에서 출력되는 직류전압 등을 입력받아서 상기 바이패스회로 또는 다수의 출력조절기를 선택하여 동작시키는 제2단계와;The system controller outputs a voltage and a current of a DC power output from the solar cell, a charging voltage and a current of the storage battery, a bypass voltage output from the bypass circuit, a DC voltage output from the plurality of output regulators, and the like. A second step of receiving and operating the bypass circuit or a plurality of output regulators; 상기 제2단계에서 상기 시스템제어부에 의해 동작되는 상기 바이패스회로가 상기 태양전지에서 출력되는 직류전원을 바이패스하여 상기 축전지를 충전하거나, 상기 시스템제어부에 의해 동작되는 상기 다수의 출력조절기가 상기 태양전지에서 출력되는 직류전원을 승압 또는 강압하여 상기 축전지를 충전하는 제3단계를 포함한 것을 특징으로 하는 태양광 발전방법.In the second step, the bypass circuit operated by the system controller bypasses the DC power output from the solar cell to charge the storage battery, or the plurality of output controllers operated by the system controller perform the And a third step of charging the battery by stepping up or down the DC power output from the battery. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 단계는,The method of claim 5, wherein the second step, 상기 시스템제어부는 상기 태양전지에서 집전된 입력 직류전압이 상기 축전지의 충전전압보다 높고 상기 축전지의 충전율이 일정치 이하이거나, 상기 다수의 출력조절기가 고장으로 인하여 기능을 발휘하지 못하면 상기 태양전지에서 집전된 직류전원이 상기 바이패스회로로 공급되도록 하고,The system controller is configured to collect current in the solar cell when the input DC voltage collected in the solar cell is higher than the charging voltage of the battery and the charging rate of the battery is equal to or less than a predetermined value, or when the plurality of output regulators fail to function due to a failure. DC power is supplied to the bypass circuit, 상기 태양전지에서 집전된 입력 직류전압이 상기 축전지의 충전전압보다 높지 않거나 상기 축전지의 충전율이 일정이 이상이면 상기 태양전지에서 집전된 직류전원이 상기 다수의 출력조절기로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전방법.If the input DC voltage collected in the solar cell is not higher than the charging voltage of the storage battery or the charging rate of the storage battery is more than a predetermined, characterized in that the direct current power collected in the solar cell is supplied to the plurality of output regulators Photovoltaic power generation method. 제 6 항에 있어서, 상기 시스템제어부는 상기 다수의 출력조절기가 모두 고장으로 인하여 기능을 발휘하면 못하면 상기 바이패스회로를 동작시키다가 상기 축전지의 충전전압이 일정치 이상이 되면 상기 바이패스회로의 동작을 스위칭하여 상기 축전지의 과충전과 과방전을 방지하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전방법.7. The system of claim 6, wherein the system controller operates the bypass circuit if all of the plurality of output regulators fail to operate due to a failure. Switching to prevent the overcharge and over-discharge of the storage battery, characterized in that the solar power generation method. 제 5 항에 있어서, 상기 제3단계의 상기 시스템제어부에 의해 동작되는 상기 다수의 출력조절기가 상기 태양전지에서 출력되는 직류전원을 승압 또는 강압하여 상기 축전지를 충전하는 단계는,6. The method of claim 5, wherein the plurality of output controllers operated by the system controller of the third step charge or step down the DC power output from the solar cell to charge the storage battery. 상기 다수의 출력조절기가 상기 태양전지의 직류전원이 임계전압 이상일 경우에는 강압하고, 일사량이 부족하여 상기 태양전지의 직류전원이 임계전압 이하일 경우에는 승압하여 일정한 직류전압을 상기 축전지에 출력하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전방법.The plurality of output regulators step down when the DC power supply of the solar cell is greater than or equal to the threshold voltage, and when the DC power supply of the solar cell is less than or equal to the threshold voltage due to insufficient solar radiation, boosts the output voltage to the storage battery. Solar power generation method. 제 8 항에 있어서, 상기 시스템제어부는 상기 다수의 출력조절기를 동작시킬 때 총 용량에 비례한 모듈의 개수를 선정하여 운전하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전방법.The method of claim 8, wherein the system controller selects and operates a number of modules proportional to a total capacity when operating the plurality of output regulators.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100996507B1 (en) * 2010-05-06 2010-11-25 디아이케이(주) Solar cell generation using multi-phase step-up converter
KR101196435B1 (en) 2012-09-24 2012-11-01 (주)썬전력 Switching Power Supply apparatus for Voltage Compensation of Solar Power Generator
KR101221667B1 (en) 2012-08-30 2013-01-14 (주)썬전력 Switching power supply for current compensation of solar power generator
KR20170027324A (en) 2017-02-19 2017-03-09 원제영 Solar power plant for continuously operation
WO2018048013A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 김두일 Photovoltaic device
KR101972524B1 (en) * 2017-11-14 2019-08-16 조선대학교산학협력단 Solar collector using thermoelement

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100847654B1 (en) * 2007-02-20 2008-07-21 재단법인서울대학교산학협력재단 Engine-generator provided with super capacitor
KR100882182B1 (en) * 2007-02-26 2009-02-06 (주)이프리시스템 The electric charging and consistent stabilizing equipment for battery
KR101055616B1 (en) * 2009-03-30 2011-08-09 김혁 Solar panel with bypass unit
KR101602226B1 (en) * 2009-09-01 2016-03-10 엘지전자 주식회사 Portable terminal
KR101149473B1 (en) * 2010-05-06 2012-05-22 김혁 Dc/dc converter device, inverter system and solar power generation system including the smae
KR101020789B1 (en) * 2010-12-07 2011-03-09 성신전기공업(주) Grid-connected hybrid solar photovoltaic generation system having uninterruptible power supply
KR101032693B1 (en) * 2011-02-01 2011-05-06 옵티멀파워디자인 주식회사 Generation system and method for managing battery based on limiting survival mode
KR101449707B1 (en) * 2012-12-18 2014-10-16 주식회사 엠에스엘테크놀로지 Charge-discharge system of route indication
KR101746418B1 (en) * 2015-11-17 2017-06-13 박영민 Discharging of vehicles Discharging batteries for jump starters
CN114646108A (en) * 2022-03-26 2022-06-21 常州世博恩新能源科技有限公司 Solar air conditioner control system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100996507B1 (en) * 2010-05-06 2010-11-25 디아이케이(주) Solar cell generation using multi-phase step-up converter
KR101221667B1 (en) 2012-08-30 2013-01-14 (주)썬전력 Switching power supply for current compensation of solar power generator
KR101196435B1 (en) 2012-09-24 2012-11-01 (주)썬전력 Switching Power Supply apparatus for Voltage Compensation of Solar Power Generator
WO2018048013A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 김두일 Photovoltaic device
KR20170027324A (en) 2017-02-19 2017-03-09 원제영 Solar power plant for continuously operation
KR101972524B1 (en) * 2017-11-14 2019-08-16 조선대학교산학협력단 Solar collector using thermoelement

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