KR101022168B1 - 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조명장치 또는 부저장치 등에 적용되는 태양전지모듈에 2세트의 축전지를 구성하여 각 충전상태(SOC)에 따라 태양전지판으로부터 발전된 전기의 충전 제어를 통하여 과충전을 방지하고, 각 축전지 세트의 단자전압에 따라 공급전원을 결정하여 절환함으로써 축전지 세트의 과방전을 방지하여 그 수명을 연장할 수 있도록 하는 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법을 제공한다.
태양전지판, 축전지 세트, 전원관리, 과충전, 과방전

Description

태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법{CONTROL METHOD OF POWER MANAGEMENT DEVICE FOR SOLAR BATTERY MODULE}
본 발명은 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명장치 또는 부저장치 등에 적용되는 태양전지모듈에 2세트의 축전지를 구성하여 그 충전 제어 및 전원공급 제어를 통하여 축전지 세트의 수명을 연장할 수 있도록 하는 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지는 태양광의 에너지를 전기에너지로 바꾸는 것으로, P형 반도체와 N형 반도체라고 하는 2종류의 반도체를 사용해 발전하는 것으로, 태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 정공이 발생한다. 발생된 전하들은 P, N극으로 이동하며, 이러한 현상에 의해 P극과 N극 사이에 전위차가 발생하게 되는데, 이때, 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다.
이러한 태양전지는 환경오염을 유발하지 않고, 자원이 무궁무진한 청정에너지로, 최근에는 태양전지로부터 발전된 전기를 충전하는 축전지와, 축전지의 충전상태(SOC)를 관리 제어하는 제어기를 모듈화하여 태양전지모듈을 개발함으로써 여 러 산업분야에서 이용되고 있다.
특히, 최근에서는 지역의 보도와 차도의 경계에 설치되는 볼라드 또는 차선규제봉 등의 구조물 상에 설치되어 낮 동안 태양광을 이용하여 충전된 축전지의 전원을 이용하여 조도센서의 신호에 따라 발광소자에 전원을 공급하여 자체 발광시킴으로써, 그 시인성을 높여 보행자가 이를 쉽게 인식할 수 있도록 하는 조명장치나, 송신기의 신호를 수신하여 내부에 구성되는 부저를 작동시킴으로써 보행중인 시각장애인의 접근 시, 경고음을 통하여 시각 장애인이 장애물을 쉽게 인식할 수 있도록 하는 부저장치 등에 전원공급을 위하여 태양전지모듈을 적용한 예가 있다.
한편, 도 1에서 도시한 바와 같이, 본 출원인에 의해 출원된 대한민국특허출원10-2009-0029293호(출원일;2009년4월6일)의 볼라드용 인식장치에는 발광소자(L;LED)를 점등하고, 부저(31)를 출력하기 위한 전원공급수단으로 상기한 태양광 전지판(27)과 축전지(23) 및 제어기로 구성되는 태양전지모듈(SBM)이 적용된 바 있다.
그러나 상기한 태양전지모듈(SBM)은 그 전원관리를 위하여, 별도의 축전지(23)와, 축전지(23)의 충전상태를 관리하기 위한 제어기를 구성함에도 불구하고, 통상 한 세트의 축전지(23)만으로 구성됨에 따라 내구 수명이 짧은 단점이 있으며, 축전지(23)의 충전량 관리면에서도 과충전 제어기술이 미흡하여 축전지(23)의 재충전이 불가능하거나 그 수명을 단축시키는 문제점이 있다.
또한, 종래의 태양전지모듈(SBM)의 전원관리는 조도센서(29), 수신기(35) 등의 센서부(S)에서 감지되는 외부 신호에 따라 발광소자(L) 또는 부저(31) 등의 표 시부(D)에 공급하는 전원공급 관리가 축전지(23)의 충전상태(SOC)와 무관하게 이루어져 축전지(23)의 과방전에 따른 수명 단축의 문제점도 내포하고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 조명장치 또는 부저장치 등에 적용되는 태양전지모듈에 2세트의 축전지를 구성하여 각 충전상태(SOC)에 따라 태양전지판으로부터 발전된 전기의 충전 제어를 통하여 과충전을 방지하고, 각 축전지 세트의 단자전압에 따라 공급전원을 결정하여 절환함으로써 축전지 세트의 과방전을 방지하여 그 수명을 연장할 수 있도록 하는 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법은 제1축전지 세트와 제2축전지 세트로 구성되는 축전지를 구비하여 센서부의 감지신호에 따라 제어부가 태양전지판에서 발전된 전기를 상기 축전지에 충전하며, 상기 축전기의 전원을 표시부에 공급을 제어하되, 상기 제어부는 상기 태양전지판과 상기 제1축전지 세트 사이에 연결되는 제1-1스위칭 소자와 상기 태양전지판과 상기 제2축전지 세트 사이에 연결되는 제1-2스위칭 소자로 구성되는 제1스위칭부와, 상기 태양전지판과 상기 제1, 제2축전지 세트 및 상기 제1스위칭부의 제1-1스위칭 소자와 제1-2스위칭 소자에 각각 연결되어 상기 제1, 제2축전지 세트에 상기 태양전지판에서 발전된 전기를 선택적으로 충전 및 차단 제어하는 충전 제어부와, 상기 표시부와 상기 제1축전지 세트 사이에 연결되는 제2-1스위칭 소자와 상기 표시부와 상기 제2축전지 세트 사이에 연결되는 제2-2스위칭 소자로 구성되는 제2스위칭부와, 상기 센서부의 감지신호를 검출하여 그 검출신호를 출력하는 신호 검출부와, 상기 충전 제어부와 상기 제2스위칭부의 제2-1스위칭 소자와 제2-2스위칭 소자 및 상기 신호 검출부에 각각 연결되어 상기 제1축전지 세트 또는 제2축전지 세트의 전원을 상기 표시부에 공급, 절환 및 차단 제어하는 전원공급 제어부를 포함하는 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법에 있어서,
상기 태양전지판으로부터 발전전압을 검출하는 제11단계, 상기 발전전압이 설정발전전압 이상인가를 판단하는 제12단계, 상기 제12단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 제1, 제2축전지 세트의 각 단자전압을 검출하는 제13단계, 상기 각 단자전압이 충전기준전압 이상인가를 판단하는 제14단계, 상기 제14단계의 조건을 만족하는 경우, 제1-1, 제1-2스위칭 소자를 동시에 "OFF" 제어하는 제15단계, 상기 제14단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제1축전지 세트의 단자전압이 제2축전지 세트의 단자전압 이상인가를 판단하는 제16단계, 상기 제16단계의 조건을 만족하는 경우, 제1-1스위칭 소자는 "ON" 제어하고, 제1-2스위칭 소자는 "OFF" 제어하여 제1축전지 세트를 상기 충전기준전압까지 충전하는 제17단계, 및 상기 제16단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 제1-1스위칭 소자는 "OFF" 제어하고, 제1-2스위칭 소자는 "ON" 제어하여 제2축전지 세트를 상기 충전기준전압까지 충전하는 제18단계로 구성되는 충전제어과정과; 상기 신호 검출부의 출력신호를 검출하는 제21단계, 상기 출력신호가 검출되는지 판단하는 제22단계, 상기 제22단계의 조건을 만족하는 경우, 검출된 상기 제1, 제2축전지 세트의 각 단자전압을 비교하여 상기 제1축전지 세트의 단자전압이 제2축전지 세트의 단자전압 이상인가를 판단하는 제23단계, 상기 제23단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 제1축전지 세트의 단자전압이 설정출력 전압 이상인가를 판단하는 제24단계, 상기 제24단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 제2-1스위칭 소자는 "ON" 제어하고, 제2-2스위칭 소자는 "OFF" 제어하여 제1축전지 세트의 전원을 표시부에 공급하는 제25단계, 상기 제23단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제2축전지 세트의 단자전압이 설정출력전압 이상인가를 판단하는 제26단계, 상기 제26단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 제2-1스위칭 소자는 "OFF" 제어하고, 제2-2스위칭 소자는 "ON" 제어하여 제2축전지 세트의 전원을 표시부에 공급하는 제27단계, 상기 제25단계에 이어, 제1축전지 세트의 전원을 표시부에 공급하는 중에, 검출된 상기 제1축전지 세트의 단자전압이 최저출력전압 미만인가를 판단하여 조건을 만족하는 경우, 상기 제26단계로 리턴하는 제28단계, 및 상기 제27단계에 이어, 제2축전지 세트의 전원을 표시부에 공급하는 중에, 검출된 상기 제2축전지 세트의 단자전압이 최저출력전압 미만인가를 판단하여 조건을 만족하는 경우, 상기 제24단계로 리턴하는 제29단계로 구성되는 전원공급 및 절환과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법에 의하면, 조명장치 또는 부저장치 등에 적용되는 태양전지모듈에 2세트의 축전지를 구성하고, 각 축전지 세트의 충전상태(SOC)에 따라 태양전지판으로부터 발전된 전기의 충전 제어를 통하여 과충전을 방지하며, 각 축전지 세트의 단자전압에 따라 공급전원을 결정하여 절환하는 전원공급 제어를 통하여 축전지 세트의 과방전을 방지함으로써 그 수명을 연장할 수 있다.
특히, 축전지를 2세트 적용함에 따라 축전지의 충전상태를 안정적으로 관리할 수 있으며, 이에 따른 축전지 세트의 내구 수명을 연장하는 효과도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 적용구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예가 적용되는 태양전지모듈용 전원관리장치의 블록도이다.
본 실시예가 적용되는 태양전지모듈용 전원관리장치는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 센서부(S)의 감지신호에 따라 제어부(C)가 태양전지판(1)에서 발전된 전기를 충전한 축전지(B)의 전원을 표시부(D)에 공급을 제어하도록 구성되는 것으로, 기본적으로 상기 축전지(B)는 제1축전지 세트(B1)와 제2축전지 세트(B2)로 구성된다.
여기서, 상기 센서부(S)는 종래 기술에서 언급된 바와 같이, 조도센서 또는 RF 수신기을 포함하며, 상기 표시부(D)는 발광소자인 엘이디(LED) 또는 부저 등을 포함한다.
상기 각 축전지 세트(B1,B2)는 최초 1.5V 출력전압을 갖는 2개의 축전지를 직렬로 연결하여 한 세트를 구성할 수 있으며, 필요에 따라 축전지의 출력전압은 조정하여 설치할 수 있을 것이다.
그리고 상기 제어부(C)는 제1, 제2스위칭부(SD1,SD2)와 충전 제어부(C1), 신호 검출부(3) 및 전원공급 제어부(C2)로 구성된다.
상기 제1스위칭부(SD1)는 트렌지스터로 이루어져 태양전지판(1)과 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2) 사이에 연결되는 제1-1스위칭 소자(SD1-1)와 제1-2스위칭 소자(SD1-2)로 구분된다.
즉, 제1-1스위치 소자(SD1-1)는 태양전지판(1)과 상기 제1축전지 세트(B1) 사이에 연결되어 상기 충전 제어부(C1)의 제어신호에 따라 스위칭 구동하여 상기 태양전지판(1)에서 발전된 전력을 상기 제1축전지 세트(B1)에 충전 또는 차단하도록 작동한다.
또한, 상기 제1-2스위칭 소자(SD1-2)는 상기 태양전지판(1)과 상기 제2축전지 세트(B2) 사이에 연결되어 상기 충전 제어부(C1)의 제어신호에 따라 스위칭 구동하여 상기 태양전지판(1)에서 발전된 전력을 상기 제2축전지 세트(B2)에 충전 또는 차단하도록 작동한다.
그리고 상기한 충전 제어부(C1)는 상기 태양전지판(1)과 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2) 및 상기 제1스위칭부(SD1)의 제1-1스위칭 소자(SD1-1)와 제1-2스위칭 소자(SD1-2)에 각각 연결된다.
이러한 충전 제어부(C1)는 상기 태양전지판(1)의 발전전압(VG)을 검출함과 동시에, 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2)의 각 단자전압(VO)을 설정된 충전기준전압과 비교한 후, 각 단자전압(VO)의 높이에 따라 상기 제1-1스위칭 소자(SD1-1) 또는 제1-2스위칭 소자(SD1-2)를 개별 제어함으로써 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2)에 상기 태양전지판(1)에서 발전된 전기를 선택적으로 충전 및 차단 제어하도록 회로 구성된다.
상기 제2스위칭부(SD2)는 트렌지스터로 이루어지며, 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2)와 상기 표시부(D) 사이에 연결되는 제2-1스위칭 소자(SD2-1) 및 제2-2스위칭 소자(SD2-2)로 구분된다.
즉, 제2-1스위칭 소자(SD2-1)는 표시부(D)와 상기 제1축전지 세트(B1) 사이 에 연결되어 상기 전원공급 제어부(C2)의 제어신호에 따라 스위칭 구동하여 상기 제1축전지 세트(B1)의 전원을 상기 표시부(D)에 공급 또는 차단하도록 작동한다.
상기 제2-2스위칭 소자(SD2-2)는 표시부(D)와 상기 제2축전지 세트(B2) 사이에 연결되어 상기 전원공급 제어부(C2)의 제어신호에 따라 스위칭 구동하여 상기 제2축전지 세트(B2)의 전원을 상기 표시부(D)에 공급 또는 차단하도록 작동한다.
그리고 상기 신호 검출부(3)는 종래의 조도센서 또는 RF 수신기 등의 센서부(S)와 상기 전원공급 제어부(C2) 사이에 전기적으로 연결되어 그 감지신호를 검출하여 검출신호를 상기 전원공급 제어부(C2)로 출력한다.
상기 전원공급 제어부(C2)는 상기 충전 제어부(C1)와 상기 제2스위칭부(SD2) 및 상기 신호 검출부(3)에 각각 전기적으로 연결된다.
이러한 전원공급 제어부(C2)는 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2)의 각 단자전압(VO)을 비교 판단하여, 설정된 설정출력전압과 최저출력전압의 범위 내에서, 상기 신호 검출부(3)의 출력신호에 따라 상기 제2-1스위칭 소자(SD2-1) 또는 제2-2스위칭 소자(SD2-2)를 개별 제어하여 상기 표시부(D)에 공급할 상기 제1축전지 세트(B1) 또는 제2축전지 세트(B2)의 전원을 공급, 절환 및 차단 제어하도록 회로 구성된다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법에 의한 충전제어과정 및 전원공급 및 절환과정의 제어 흐름도이다.
이하, 도 3과 도 4를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈용 전원 관리장치의 제어방법을 설명한다.
즉, 본 실시예에 따른 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법은 기본적으로, 충전제어과정(S1)과 전원공급 및 절환과정(S2)으로 나뉜다.
먼저, 상기 충전제어과정(S1)은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 태양전지판(1)의 발전전압(VG)을 검출하여 설정발전전압 이상인 경우, 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2)의 각 단자전압(VO)을 검출하여 충전기준전압과 비교한 후, 상기 제1스위칭부(SD1)의 제1-1, 제1-2스위칭 소자(SD1-1,SD1-2)를 선택적으로 제어하여 낮은 단자전압(VO)의 축전지 세트를 먼저 충전기준전압까지 충전하고, 높은 단자전압(VO)의 축전지 세트를 후에 충전기준전압까지 충전하는 제어 흐름을 갖는다.
이러한 충전제어과정(S1)을 보다 구체적으로 설명하면, 먼저, 상기 충전 제어부(C1)에서 상기 태양전지판(1)으로부터 발전전압(VG)을 검출한다.(S11)
이때, 상기 충전 제어부(C1)는 상기 발전전압(VG)이 설정된 설정발전전압 이상인가를 판단하여 조건을 만족하지 않는 경우에는 상위 단계(S11)로 리턴된다.(S12)
반면, 상기 충전 제어부(C1)는 상기 발전전압(VG)이 설정된 설정발전전압 이상인 경우, 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2)의 각 단자전압(VO)을 검출한다.(S13)
상기에서, 충전 제어부(C1)는 다시 각 단자전압(VO)이 충전기준전압 이상인가를 판단하게 된다.(S14)
여기서, 상기 충전 제어부(C1)는 상기 단계(S14)의 조건을 만족하는 경우, 제1스위칭부(SD1)인 제1-1, 제1-2스위칭 소자(SD1-1,SD1-2)를 동시에 "OFF" 제어하여 태양전지판(1)에 의한 제1,제2축전지 세트(B1,B2)의 충전 제어를 종료하게 된다.(S15)
반면, 상기 충전 제어부(C1)는 상기 단계(S14)의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제1축전지 세트(B1)의 단자전압(VO)이 제2축전지 세트(B2)의 단자전압(VO) 이상인가를 판단한다.(S16)
이때, 상기 단계(S16)의 조건을 만족하는 경우, 상기 충전 제어부(C1)는 제1-1스위칭 소자(SD1-1)를 "ON" 제어하고, 제1-2스위칭 소자(SD21-2)를 "OFF" 제어하여 상기 태양전지판(1)에서 발전된 전력을 제1축전지 세트(B1)에 축전하여 그 충전기준전압까지 충전하게 된다.(S17)
또한, 상기 단계(S16)의 조건을 만족하지 않는 경우에는, 상기 충전 제어부(C1)는 제1-1스위칭 소자(SD1-1)를 "OFF" 제어하고, 제1-2스위칭 소자(SD21-2)를 "ON" 제어하여 상기 태양전지판(1)에서 발전된 전력을 제2축전지 세트(B2)에 축전하여 그 충전기준전압까지 충전하게 된다.(S18)
이에 따라, 상기 충전 제어부(C1)는 상기 태양전지판(1)으로부터 발전된 전기를 제1,제2축전지 세트(B1,B2)의 각 충전상태(SOC)에 따라 그 충전량이 제어되어 충전되도록 함으로써 과충전을 방지하게 된다.
한편, 상기한 전원공급 및 절환과정(S2)은 신호 검출부(3)의 출력신호가 검 출되면, 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2)의 각 단자전압(VO)을 비교하여, 높은 단자전압(VO)이 설정출력전압 이상인 경우, 제2스위칭부(SD2)의 제2-1, 제2-2스위칭 소자(SD2-1,SD2-2)를 선택적으로 제어하여 높은 단자전압(VO)의 축전지 세트(B1 또는 B2)의 전원을 상기 표시부(D)에 먼저 공급하고, 전원 공급 중, 해당 축전지 세트(B1 또는 B2)의 단자전압(VO)이 최저출력전압 미만인 경우, 상기 제2스위칭부(SD2)의 제2-1, 제2-2스위칭 소자(SD2-1,SD2-2)를 선택적으로 제어하여 다른 축전지 세트(B2 또는 B1)의 전원으로 절환하는 제어 흐름을 갖는다.
이러한 전원공급 및 절환과정(S2)을 구체적으로 설명하면, 먼저, 상기 전원공급 제어부(C2)에서 상기 신호 검출부(3)의 출력신호를 검출한다.(S21)
이어서, 상기 전원공급 제어부(C2)는 상기 신호 검출부(3)로부터 출력신호가 검출되는지 판단하게 되는데, 출력신호가 없으면, 상위 단계(S21)로 리턴된다.(S22)
이때, 상기 단계(S22)에서 신호 검출부(3)로부터 출력신호가 검출되는 경우, 상기 전원공급 제어부(C2)는 상기 충전 제어부(C1))에서 검출된 상기 제1, 제2축전지 세트(B1,B2)의 각 단자전압(VO)을 비교하여 상기 제1축전지 세트(B1)의 단자전압(VO)이 제2축전지 세트(B2)의 단자전압(VO)보다 높은가를 비교회로를 통하여 판단한다.(S23)
상기 단계(S23)의 조건을 만족하는 경우, 상기 전원공급 제어부(C2)는 제1축 전지 세트(B1)의 단자전압(VO)이 설정출력전압 이상인가를 판단한다.(S24)
이때, 상기 전원공급 제어부(C2)는 제1축전지 세트(B1)의 단자전압(VO)이 설정출력전압 미만인 경우, 표시부(D)에 전원공급을 위한 제어를 종료한다.
반면, 상기 전원공급 제어부(C2)는 상기 제1축전지 세트(B1)의 단자전압(VO)이 설정출력전압 이상인 경우, 상기 제2-1스위칭 소자(SD2-1)를 "ON" 제어하고, 제2-2스위칭 소자(SD2-2)를 "OFF" 제어하여 제1축전지 세트(B1)의 전원을 표시부(D)에 공급하게 된다.(S25)
한편, 상기 단계(S23)의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 전원공급 제어부(C2)는 제2축전지 세트(B2)의 단자전압(VO)이 설정출력전압 이상인가를 판단한다.(S26)
이때, 상기 전원공급 제어부(C2)는 제2축전지 세트(B2)의 단자전압(VO)이 설정출력전압 미만인 경우, 표시부(D)에 전원공급을 위한 제어를 종료한다.
반면, 상기 전원공급 제어부(C2)는 상기 제2축전지 세트(B2)의 단자전압(VO)이 설정출력전압 이상인 경우, 상기 제2-1스위칭 소자(SD2-1)를 "OFF" 제어하고, 제2-2스위칭 소자(SD2-2)를 "ON" 제어하여 제2축전지 세트(B2)의 전원을 표시부(D)에 공급하게 된다.(S27)
이와 같이, 상기 전원공급 제어부(C2)는 상기 단계(S25,S27)로부터 단자전압(VO)이 설정출력전압 이상의 충전량(SOC)을 갖는 축전지 세트(B1 또는 B2)의 전기를 이용하여 표시부(D)인 발광소자나 부저 등에 안정적인 전원공급을 가능하게 한다.
그리고 상기 단계(S25)에 이어, 상기 전원공급 제어부(C2)는 제1축전지 세트(B1)의 전원을 표시부(D)에 공급하는 중에, 상기 충전 제어기(C1)로부터 검출된 상기 제1축전지 세트(B1)의 단자전압(VO)이 최저출력전압 미만인가를 판단하게 된다.(S28)
이때, 상기 단계(S28)의 조건을 만족하지 않는 경우에는 상위 단계(S25)로 리턴되며, 상기 단계(S28)의 조건을 만족하는 경우, 즉, 상기 제1축전지 세트(B1)의 단자전압(VO)이 최저출력전압 미만인 경우에는 상기 제2축전지 세트(B2)의 단자전압(VO)이 설정출력전압 이상인가를 판단하는 단계(S26)로 리턴되어 제2축전지 세트(B2)의 전원이 공급되도록 하여 공급전원을 절환하게 된다.
또한, 상기 단계(S27)에 이어, 상기 전원공급 제어부(C2)는 제2축전지 세트(B2)의 전원을 표시부(D)에 공급하는 중에, 상기 충전 제어기(C1)로부터 검출된 상기 제2축전지 세트(B2)의 단자전압(VO)이 최저출력전압 미만인가를 판단하게 된다.(S29)
이때, 상기 단계(S29)의 조건을 만족하지 않는 경우에는 상위 단계(S27)로 리턴되며, 상기 단계(S29)의 조건을 만족하는 경우, 즉, 상기 제2축전지 세트(B2)의 단자전압(VO)이 최저출력전압 미만인 경우에는 상기 제1축전지 세트(B1)의 단자전압(VO)이 설정출력전압 이상인가를 판단하는 단계(S24)로 리턴되어 제1축전지 세 트(B1)의 전원이 공급되도록 하여 공급전원을 절환하게 된다.
이에 따라, 상기 전원공급 제어부(C2)는 상기 단계(S28,S29)로부터 과방전을 방지하는 등, 축전지 세트의 충전상태를 양호하게 유지할 수 있도록 하여 그 수명을 극대화시키게 된다.
이상에서는 현재로서 실질적이라 고려되는 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 되며, 전술한 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래 태양전지모듈의 제어 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예가 적용되는 태양전지모듈용 전원관리장치의 블록도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법에 의한 충전제어과정 및 전원공급 및 절환과정의 제어 흐름도이다.

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  6. 제1축전지 세트와 제2축전지 세트로 구성되는 축전지를 구비하여 센서부의 감지신호에 따라 제어부가 태양전지판에서 발전된 전기를 상기 축전지에 충전하며, 상기 축전기의 전원을 표시부에 공급을 제어하되, 상기 제어부는 상기 태양전지판과 상기 제1축전지 세트 사이에 연결되는 제1-1스위칭 소자와 상기 태양전지판과 상기 제2축전지 세트 사이에 연결되는 제1-2스위칭 소자로 구성되는 제1스위칭부와, 상기 태양전지판과 상기 제1, 제2축전지 세트 및 상기 제1스위칭부의 제1-1스위칭 소자와 제1-2스위칭 소자에 각각 연결되어 상기 제1, 제2축전지 세트에 상기 태양전지판에서 발전된 전기를 선택적으로 충전 및 차단 제어하는 충전 제어부와, 상기 표시부와 상기 제1축전지 세트 사이에 연결되는 제2-1스위칭 소자와 상기 표시부와 상기 제2축전지 세트 사이에 연결되는 제2-2스위칭 소자로 구성되는 제2스위칭부와, 상기 센서부의 감지신호를 검출하여 그 검출신호를 출력하는 신호 검출부와, 상기 충전 제어부와 상기 제2스위칭부의 제2-1스위칭 소자와 제2-2스위칭 소자 및 상기 신호 검출부에 각각 연결되어 상기 제1축전지 세트 또는 제2축전지 세트의 전원을 상기 표시부에 공급, 절환 및 차단 제어하는 전원공급 제어부를 포함하는 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법에 있어서,
    상기 태양전지판으로부터 발전전압을 검출하는 제11단계, 상기 발전전압이 설정발전전압 이상인가를 판단하는 제12단계, 상기 제12단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 제1, 제2축전지 세트의 각 단자전압을 검출하는 제13단계, 상기 각 단자전압이 충전기준전압 이상인가를 판단하는 제14단계, 상기 제14단계의 조건을 만족하는 경우, 제1-1, 제1-2스위칭 소자를 동시에 "OFF" 제어하는 제15단계, 상기 제14단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제1축전지 세트의 단자전압이 제2축전지 세트의 단자전압 이상인가를 판단하는 제16단계, 상기 제16단계의 조건을 만족하는 경우, 제1-1스위칭 소자는 "ON" 제어하고, 제1-2스위칭 소자는 "OFF" 제어하여 제1축전지 세트를 상기 충전기준전압까지 충전하는 제17단계, 및 상기 제16단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 제1-1스위칭 소자는 "OFF" 제어하고, 제1-2스위칭 소자는 "ON" 제어하여 제2축전지 세트를 상기 충전기준전압까지 충전하는 제18단계로 구성되는 충전제어과정;
    상기 신호 검출부의 출력신호를 검출하는 제21단계, 상기 출력신호가 검출되는지 판단하는 제22단계, 상기 제22단계의 조건을 만족하는 경우, 검출된 상기 제1, 제2축전지 세트의 각 단자전압을 비교하여 상기 제1축전지 세트의 단자전압이 제2축전지 세트의 단자전압 이상인가를 판단하는 제23단계, 상기 제23단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 제1축전지 세트의 단자전압이 설정출력전압 이상인가를 판단하는 제24단계, 상기 제24단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 제2-1스위칭 소자는 "ON" 제어하고, 제2-2스위칭 소자는 "OFF" 제어하여 제1축전지 세트의 전원을 표시부에 공급하는 제25단계, 상기 제23단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 제2축전지 세트의 단자전압이 설정출력전압 이상인가를 판단하는 제26단계, 상기 제26단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 제2-1스위칭 소자는 "OFF" 제어하고, 제2-2스위칭 소자는 "ON" 제어하여 제2축전지 세트의 전원을 표시부에 공급하는 제27단계, 상기 제25단계에 이어, 제1축전지 세트의 전원을 표시부에 공급하는 중에, 검출된 상기 제1축전지 세트의 단자전압이 최저출력전압 미만인가를 판단하여 조건을 만족하는 경우, 상기 제26단계로 리턴하는 제28단계, 및 상기 제27단계에 이어, 제2축전지 세트의 전원을 표시부에 공급하는 중에, 검출된 상기 제2축전지 세트의 단자전압이 최저출력전압 미만인가를 판단하여 조건을 만족하는 경우, 상기 제24단계로 리턴하는 제29단계로 구성되는 전원공급 및 절환과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈용 전원관리장치의 제어방법.
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