KR101035705B1 - Control device for battery charge and dischage using sunlight - Google Patents

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KR101035705B1
KR101035705B1 KR1020090119253A KR20090119253A KR101035705B1 KR 101035705 B1 KR101035705 B1 KR 101035705B1 KR 1020090119253 A KR1020090119253 A KR 1020090119253A KR 20090119253 A KR20090119253 A KR 20090119253A KR 101035705 B1 KR101035705 B1 KR 101035705B1
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신규재
한태만
박행원
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Abstract

PURPOSE: A device for controlling the charging/discharging of a battery using solar light is provided to prevent rush currents with additional work and costs, thereby preventing a charging/discharging switch, a battery, and a DC load from being damaged. CONSTITUTION: A device for controlling the charging/discharging of a battery using solar light comprises a solar light module(11), a DC-DC converter, and a microcomputer(30). The solar light module converts insolation into DC power. The DC-DC converter boosts or lowers the ununiform DC power of the solar light module. The microcomputer charges the battery by the DC power.

Description

태양광 배터리 충방전 제어장치{Control device for battery charge and dischage using sunlight}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a control device for a solar battery,

본 발명은 태양광을 이용한 배터리 충방전 제어장치에 관한 것이다. The present invention relates to a battery charge / discharge control device using solar light.

온실가스를 배출하는 화석에너지 대신에 청정에너지에 대한 연구개발이 진행되어 태양광발전이나 풍력발전이 화석에너지를 대체할 수 있는 미래 에너지원으로서 부각되고 있다. Instead of fossil energy that emits greenhouse gases, research and development on clean energy has progressed, and solar power generation and wind power generation are emerging as future energy sources that can replace fossil energy.

태양광을 이용한 발전시스템은 태양광의 일사량을 직류전력으로 변환출력하는 태양광 모듈과; 이 태양광 모듈의 불규칙한 출력 직류전력을 일정 크기의 직류전력으로 승압 또는 강압하는 DC-DC 컨버터와; 이 DC-DC 컨버터를 제어하여 승압 또는 강압된 출력 직류전력을 배터리에 충전하여 저장하고, 이 충전된 직류전력을 배터리에서 방전하여 직류부하에 제공하는 마이컴을 포함하는 충방전 제어장치를 포함하여 구성되거나, 또는 충방전 제어장치의 배터리로부터 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 전력계통으로 공급하거나 또는 교류부하에 공급하는 인버터를 더 포함하여 구성된다. A solar power generation system using solar light includes a solar module for converting the solar radiation amount of solar light into direct current power; A DC-DC converter for boosting or reducing the irregular output DC power of the solar module to a DC power of a predetermined magnitude; And a microcomputer for controlling the DC-DC converter to charge and store the boosted or reduced output DC power in the battery, and to discharge the charged DC power from the battery to the DC load. Or an inverter that converts DC power supplied from the battery of the charge / discharge control device into AC power and supplies the AC power to the power system or supplies the AC power to the AC load.

이와 같은 태양광을 이용한 발전시스템의 마이컴은 A/D 컨버터와 최대전력추 종(MPPT: maximum power point tracking) 알고리즘과 부하출력 전력을 일정하게 유지하기 위해 PWM 스위칭 기법을 상기 DC-DC 컨버터에 적용하게 된다. The micom of the solar power generation system uses the A / D converter, the maximum power point tracking (MPPT) algorithm, and the PWM switching scheme to the DC-DC converter to keep the load output power constant .

상술한 태양광 모듈과 충방전 제어장치에 관한 공지의 예로서 대한민국등록특허 10-0698355(여러 개의 배터리에 교대로 펄스충전하는 독립형태양광(풍력)발전용 충방전제어시스템,이하 종래기술 1이라 함)와 대한민국등록특허 10-0454896(태양광 가로등 및 독립형 태양광 발전용 개별모듈 충방전 제어시스템, 이하 종래기술 2라 함)가 개시되어 있다. As a known example of the above-described solar module and charge / discharge control device, Korean Patent Registration No. 10-0698355 (charge / discharge control system for independent type wind power generation in which pulses are alternately pulse-charged in a plurality of batteries) And Korean Patent No. 10-0454896 (charge / discharge control system for solar street lamps and independent modules for independent photovoltaic power generation, hereinafter referred to as prior art 2).

이들 특허는 DC 링크 상단의 전압초핑제어 방식의 충방전제어시스템으로서 다음과 같은 문제점이 있었다. These patents have the following problems as the charging / discharging control system of the voltage chopping control method at the upper end of the DC link.

첫째, 종래기술 1은 도면 1을 살표보면, 태양광 모듈의 (+)단자인 DC 링크 상단의 충방전 스위치에 의한 전압초핑제어 방식이기 때문에 충전시 초기 과도한 돌입전류에 의해 충전스위치 및 배터리의 손상으로 인해 경년변화가 빨라져 내구성이 저하되는 문제점이 있고, 종래기술 2는 도면 1을 살펴보면, 비록 돌입전류 차단을 위해 휴즈(fuse)를 설치하고 있지만 돌입전류로 인해 휴즈가 끊어지면 복구가 안되므로 새로 교체해야 하는 번거로운 문제점이 있었다. 1, the conventional technique 1 is a voltage chopping control method using a charge / discharge switch at the upper end of a DC link, which is a (+) terminal of a photovoltaic module, so that the excessive inrush current at the time of charging damages the charge switch and the battery In the prior art 2, referring to FIG. 1, although a fuse is installed for interrupting the inrush current, if the fuse is cut off due to inrush current, it can not be restored. There was a troublesome problem to be done.

둘째, 종래기술 1과 2는 입력전압과 입력전류 범위가 12V DC로 고정된 상태로 태양광 모듈 DC 입력전압과 입력전류가 한정되어 있어서 다양한 전기적 특성을 갖는 부하에 적용할 수 있는 배터리 충방전 제어장치를 제공하기가 어렵다.Second, since the input voltage and the input current range of the prior art 1 and 2 are fixed at 12V DC, the DC input voltage and the input current of the photovoltaic module are limited, so that the battery charge / discharge control It is difficult to provide a device.

셋째, 종래기술 1과 2는 하계 장마철 일조량이 적은 기간에 배터리가 완전 방전시 충방전 제어장치를 제어하는 마이컴 전원까지 차단되어 충방전 기능을 수행 할 수 없게 되는데, 이를 해결하기 위하여 두 개의 12V DC 배터리를 사용하기 때문에 충방전 제어시스템의 부피가 커지므로 소형화를 달성할 수 없다. Third, in the prior arts 1 and 2, when the battery is completely discharged during the low period of the rainy season during the rainy season, the power to the microcomputer controlling the charge / discharge control device is shut down to disable the charge / discharge function. Since the battery is used, the volume of the charge / discharge control system becomes large, so that miniaturization can not be achieved.

본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하여 추가적인 작업 및 비용을 들이지 않으면서 돌입전류를 방지하고, 다양한 전기적 특성의 직류부하를 동시에 또는 개별적으로 구동하게 하며, 하나의 배터리를 이용하여 배터리의 완전방전 방지 외에도 배터리의 과충전 및 직류부하의 손상도 방지하고자 한 태양광 배터리 충방전 제어장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems of the conventional art described above, to prevent an inrush current without incurring additional work and costs, to simultaneously or individually drive DC loads of various electrical characteristics, Discharge control of the solar battery in order to prevent overcharge of the battery and damage of the DC load in addition to the prevention of the complete discharge of the battery.

본 발명은 태양광의 일사량을 직류전력으로 변환출력하는 태양광 모듈과; 이 태양광 모듈의 불규칙한 출력 직류전력을 일정 크기의 직류전력으로 승압 또는 강압하는 DC-DC 컨버터와; 이 DC-DC 컨버터를 A/D 컨버터와 최대전력추종(MPPT) 알고리즘과 부하 출력전력을 일정하게 유지하기 위한 PWM 스위칭 기법으로 제어하여 승압 또는 강압된 출력 직류전력을 배터리에 충전하여 저장하고, 이 충전된 직류전력을 배터리에서 방전하여 직류부하에 제공하는 마이컴을 포함하는 태양광 배터리 충방전 제어장치에 있어서, 태양광 모듈의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 병렬연결되어 측정된 발전 전압값을 마이컴으로 출력하는 제1전압센서와; 태양광 모듈의 (+) 단자에 순차적으로 직렬연결되는, 전류 역류방지 및 정류용 정방향 제1다이오드, 충전시 돌입전류를 방지하는 제1인덕터, 마이컴에 의해 제어되는 제1스위치, 충전시 측정된 충전 전류값을 마이컴으로 출력하는 제1전류센서, 방전시 돌입전류를 방지하는 제2인덕터, 방전시 측정된 방전 전류값을 마이컴으로 출력하는 제2전류센서, 및 (+) 단자의 12V DC 직류부하와; 태양광 모듈의 (-) 단자에 순차적으로 직렬연결되는, 전류 역류방지 및 정류용 역방향 제2다이오드, 마이컴에 의해 제어되는 제3스위치, 및 (-) 단자의 24V DC 직류부하와; 상기 제1전류센서와 제2인덕터 사이에 순차적으로 병렬연결되는, 배터리 충전 과전압 보호회로, 24V DC 배터리, 및 마이컴에 의해 제어되며 상기 역방향 제2다이오드와 제3스위치의 사이에 병렬연결되는 제2스위치와; 상기 배터리 충전 과전압 보호회로와 24V DC 배터리 사이와 역방향 제2정류 다이오드와 제2스위치 사이에 병렬연결되어 측정된 배터리 충전 전압값을 마이컴으로 출력하는 제2전압센서와; 상기 제2전류센서와 12V DC 직류부하의 (+) 단자 사이에 병렬연결되는 (+) 단자의 24V DC 직류부하와; 상기 제3스위치와 제2스위치 사이에 마이컴에 의해 제어되는 제4스위치를 통해 병렬연결되는 (-) 단자의 12V DC 직류부하를 포함하여 마이컴이 상기 제1,2,3,4 스위치의 온/오프 제어에 의해 충방전 제어동작 및 직류부하 손상방지 제어동작을 제어알고리즘에 의해 수행하는 태양광 배터리 충방전 제어장치에 의해 달성된다.The present invention relates to a solar module for converting solar radiation amount of sunlight into direct current power and outputting the same; A DC-DC converter for boosting or reducing the irregular output DC power of the solar module to a DC power of a predetermined magnitude; This DC-DC converter is controlled by an A / D converter, a maximum power follow-up (MPPT) algorithm and a PWM switching method to keep the load output power constant, and the boosted or stepped output DC power is charged and stored in the battery. A solar battery charge / discharge control device comprising a microcomputer for discharging a charged DC power from a battery and providing the charged DC power to a DC load, the solar battery charge / discharge control device comprising a microcomputer connected in parallel between a (+ A first voltage sensor for outputting a value to the microcomputer; A first inductor for preventing reverse current flow and rectification, a first inductor for preventing an inrush current during charging, a first switch controlled by a microcomputer, which is connected in series to the (+) terminal of the solar module, A first current sensor for outputting a charging current value to the microcomputer, a second inductor for preventing an inrush current at the time of discharging, a second current sensor for outputting a discharging current value measured at the time of discharging to a microcomputer, A load; A 24V DC direct load of the (-) terminal and a third switch controlled by the microcomputer, a second reverse diode for reverse current prevention and rectification, which is serially connected in series to the (-) terminal of the solar module; A battery charging overvoltage protection circuit, a 24V DC battery, and a second inductor connected in parallel between the first current sensor and the second inductor in parallel, A switch; A second voltage sensor connected in parallel between the battery charging overvoltage protection circuit and the 24V DC battery and between the second rectifier diode and the second switch in reverse direction and outputting the measured battery charging voltage value to the microcomputer; A 24V DC direct load of a (+) terminal connected in parallel between the second current sensor and a (+) terminal of a 12V DC direct load; And a 12V DC direct load connected in parallel between the third switch and the second switch through a fourth switch controlled by a microcomputer so that the microcomputer can turn on / Discharge control operation and the direct-current load damage prevention control operation by the control algorithm based on the charge / discharge control operation.

본 발명의 태양광 배터리 충방전 제어장치에 있어서, 제1다이오드, 제1인덕터, 제1스위치, 제1전류센서, 배터리 충전 과전압 보호회로, 24V DC 배터리, 제2스위치, 및 제2다이오드에 의해 DC-DC 컨버터 충전회로가 구성되고, 24V DC 배터리, 배터리 충전 과전압 보호회로, 제2인덕터, 제2전류센서, 및 제3스위치 또는 제4스위치 또는 제3,4 스위치 둘 다, 및 제2스위치에 의해 방전회로가 구성되는 것을 특징으로 한다. In the solar battery charge / discharge control device of the present invention, the first diode, the first inductor, the first switch, the first current sensor, the battery charging overvoltage protection circuit, the 24V DC battery, the second switch, and the second diode A DC-DC converter charging circuit is configured and includes a 24V DC battery, a battery charging overvoltage protection circuit, a second inductor, a second current sensor, and both a third switch or a fourth switch or a third and fourth switch, And a discharge circuit is constituted by a plurality of discharge cells.

본 발명의 태양광 배터리 충방전 제어장치에 있어서, 마이컴은 충전시 24V DC 배터리를 완전충전하면서 배터리의 과부하로 인한 배터리 파손을 방지하도록 제어알고리즘의 최대전력추종(MPPT) 알고리즘에 의해 제1전류센서에 의해 측정된 충전 전류값이 I > Imax 일 경우에 제1스위치와 제2스위치를 오프하고, 마이컴은 방전시 마이컴이 구동할 수 있는 최소전류를 확보하여 24V DC 배터리의 완전방전으로 인한 마이컴의 미구동을 방지하도록 제어알고리즘에 의해 제2전류센서에 의해 측정된 방전 전류값이 I < Ilow일 경우에 제3스위치와 제4스위치를 오프하는 것을 특징으로 한다. In the solar battery charge / discharge control device of the present invention, the microcomputer is configured to charge the 24V DC battery when fully charged, and to prevent the battery from being damaged due to the overload of the battery, The microcomputer turns off the first switch and the second switch when the charging current value measured by the microcomputer is I > I max , secures the minimum current that can be driven by the microcomputer during discharging, The control unit turns off the third switch and the fourth switch when the discharge current value measured by the second current sensor is I < I low .

본 발명의 태양광 배터리 충방전 제어장치에 있어서, 마이컴은 12V DC 직류부하와 24V DC 직류부하에 정격전류가 흐르게 하여 직류부하 손상을 방지하도록 제어알고리즘에 의해 제2전류센서에 의해 측정된 방전 전류값이 I > Ihigh일 경우에 제1스위치와 제2스위치를 오프하는 것을 특징으로 한다. In the solar battery charge / discharge control device of the present invention, the microcomputer controls the discharge current measured by the second current sensor by the control algorithm so as to prevent the direct current load from being damaged by flowing the rated current to the 12V DC direct load and the 24V DC direct load And turns off the first switch and the second switch when the value is I > I high .

본 발명의 태양광 배터리 충방전 제어장치에 있어서, 마이컴의 충방전 제어동작은 수동 운전모드와 자동 운전모드에 의해 수행되는데, 수동 운전모드의 경우, 충방전 제어장치의 제어패널에 구비된 수동모드를 선택하고 충전스위치(Charge)를 누르면 마이컴이 제1스위치와 제2스위치를 온시켜 24V DC 배터리를 충전시키고, 방전스위치(LOAD)를 누르면 마이컴이 제3스위치 또는 제4스위치 또는 제3,4스위치 둘 다를 온시켜 24V DC 배터리가 12V DC 직류부하 또는 24V DC 직류부하 또는 12V DC 및 24V DC 직류부하 둘 다에 방전하는 충방전 제어동작을 수행하고, 자동 운전모드의 경우, 충방전 제어장치의 제어패널에 구비된 자동모드를 선택하면 태양광의 일 사량을 측정하는 일사량 센서에 의해 측정된 일사량 값을 입력받은 마이컴은 제어알고리즘에 의해 입력된 측정 일사량 값이 설정된 일사량 값보다 크면 주간이라 판단하여 제1스위치와 제2스위치를 온시켜 24V DC 배터리를 충전하고, 설정된 일사량 값보다 작으면 야간이라 판단하여 제3스위치 또는 제4스위치 또는 제3,4스위치 둘 다를 온시켜 24V DC 배터리가 12V DC 직류부하 또는 24V DC 직류부하 또는 12V DC 및 24V DC 직류부하 둘 다에 방전하는 충방전 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 한다. Discharge control of the microcomputer is performed by a manual operation mode and an automatic operation mode. In the case of the manual operation mode, the charge / discharge control operation of the microcomputer in the manual mode The microcomputer turns on the first switch and the second switch to charge the 24V DC battery, and when the discharge switch (LOAD) is pressed, the microcomputer switches the third switch or the fourth switch or the third or fourth switch Discharging control operation in which the 24V DC battery is discharged to both the 12V DC direct load or the 24V DC direct load or both the 12V DC and the 24V DC direct load by turning on both of the switches, When the automatic mode provided in the control panel is selected, the microcomputer receiving the solar radiation value measured by the solar radiation sensor for measuring the solar radiation amount of the solar light, If the amount of saturation value is larger than the set value of the solar radiation amount, the first switch and the second switch are turned on to charge the 24V DC battery. If the amount of solar radiation is less than the preset value, the third switch or the fourth switch, 4 switches are turned on to perform charging / discharging control operations in which a 24V DC battery discharges to both a 12V DC direct load or a 24V DC direct load or both a 12V DC and a 24V DC direct load.

본 발명의 태양광 배터리 충방전 제어장치에 있어서, 충방전 제어장치의 내부온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하여 충방전 제어장치의 내부온도가 마이컴에 설정된 온도보다 높으면 마이컴이 제어알고리즘에 의해 제1,2,3,4 스위치를 모두 오프시켜 설정된 온도 이하로 될 때까지 충전 제어동작의 수행을 정지시키는 것을 특징으로 한다. The solar battery charge / discharge control device of the present invention further includes a temperature sensor for measuring the internal temperature of the charge / discharge control device. If the internal temperature of the charge / discharge control device is higher than the temperature set in the microcomputer, 3, and 4 switches are all turned off to stop performing the charge control operation until the temperature becomes lower than the set temperature.

상술한 본 발명의 기술구성에 의해 추가적인 작업 및 비용을 들이지 않으면서 돌입전류를 방지함으로써 충방전스위치, 배터리, 및 직류부하의 손상을 방지할 수 있고, 다양한 전기적 특성의 직류부하를 동시에 또는 개별적으로 구동할 수 있는 배터리 충방전 제어장치를 제공할 수 있으며, 하나의 배터리를 이용하여 배터리의 완전방전 방지 외에도 배터리의 과충전 및 직류부하의 손상도 방지하면서 충방전 제어장치를 소형화할 수 있다. According to the technical construction of the present invention described above, it is possible to prevent the damage of the charge / discharge switch, the battery, and the DC load by preventing the inrush current without adding any additional work and cost, Discharge control device capable of driving a battery can be provided. In addition to the prevention of the complete discharge of the battery using one battery, the charge / discharge control device can be miniaturized while preventing overcharge of the battery and damage of the direct current load.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 기술하기로 한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 충방전 제어장치의 제어회로 구성도이고, 도 2는 본 발명의 충방전 및 직류부하 손상방지 제어동작의 개념도이고, 도 3은 본 발명의 충방전 제어장치의 실시예 사진이고, 도 4는 도 3의 제어패널의 실시예 사진이고, 도 5는 도 3에 설치되어 태양광의 일사량을 측정하는 일사량 센서의 실시예 사진이다. FIG. 2 is a conceptual diagram of charge / discharge and DC load damage prevention control operations of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of a charge / FIG. 4 is a photograph of an embodiment of the control panel of FIG. 3, and FIG. 5 is a photograph of an embodiment of a solar radiation sensor installed in FIG. 3 for measuring solar radiation.

본 발명의 태양광 배터리 충방전 제어장치는 태양광의 일사량을 직류전력으로 변환출력하는 태양광 모듈(11)과; 이 태양광 모듈의 불규칙한 출력 직류전력을 일정 크기의 직류전력으로 승압 또는 강압하는 DC-DC 컨버터와; 이 DC-DC 컨버터를 A/D 컨버터(31)와 제어알고리즘(32)과 부하 출력전력을 일정하게 유지하기 위한 PWM 스위칭 기법으로 제어하여 승압 또는 강압된 출력 직류전력을 배터리에 충전하여 저장하고, 이 충전된 직류전력을 배터리에서 방전하여 직류부하에 제공하는 마이컴(30)을 포함한다. The solar battery charge / discharge control apparatus of the present invention comprises a solar module (11) for converting and outputting the solar radiation amount of solar light to DC power; A DC-DC converter for boosting or reducing the irregular output DC power of the solar module to a DC power of a predetermined magnitude; The DC-DC converter is controlled by an A / D converter 31, a control algorithm 32 and a PWM switching method for maintaining the load output power at a constant level to charge and store the boosted or reduced output DC power, And a microcomputer 30 for discharging the charged DC power to the DC load.

이와 같이 구성되는 본 발명의 태양광 배터리 충방전 제어장치의 특징은 태양광 모듈(11)의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 태양광 모듈에 의해 측정된 발전 전압값을 마이컴(30)으로 출력하는 제1전압센서(15)가 병렬연결되고, 태양광 모듈의 (+) 단자에 전류 역류방지 및 정류용 정방향 제1다이오드(D1), 충전시 돌입전류를 방지하는 제1인덕터(L1), 마이컴(30)에 의해 제어되는 제1스위치(SW1), 충전시 측정된 충전 전류값을 마이컴(30)으로 출력하는 제1전류센서(12), 방전시 돌입전류를 방지하는 제2인덕터(L2), 방전시 측정된 방전 전류값을 마이컴(30)으로 출력하는 제2전류센서(21), 및 (+) 단자의 12V DC 직류부하(22)(도 4의 Load 12V)가 순차적으로 직렬연결되고, 태양광 모듈()의 (-) 단자에 전류 역류방지 및 정류용 역방향 제2다이오드(D2), 마이컴(30)에 의해 제어되는 제3스위치(SW3), 및 (-) 단자의 24V DC 직류부하(23)(도 4의 Load 24V)가 순차적으로 직렬연결되고, 상기 제1전류센서(12)와 제2인덕터(L2) 사이에 배터리 충전 과전압 보호회로(13), 24V DC 배터리(14), 및 마이컴(30)에 의해 제어되는 제2스위치(SW2)가 순차적으로 병렬연결되는 한편, 역방향 제2다이오드(D2)와 제3스위치(SW3)의 사이에 상기 제2스위치(SW2)가 병렬연결된다. The solar battery charging / discharging control device of the present invention having such a structure is characterized in that the generated voltage value measured by the solar module between the (+) terminal and the (-) terminal of the solar module 11 is supplied to the microcomputer 30, And a first inductor L1 for preventing inrush current during charging and a first inductor L1 for preventing inrush current in charging are connected to the (+) terminal of the photovoltaic module in parallel, A first switch SW1 controlled by the microcomputer 30, a first current sensor 12 outputting a measured charge current value to the microcomputer 30 during charging, a second inductor A second current sensor 21 for outputting the discharge current value measured at the time of discharge to the microcomputer 30 and a 12V DC direct load 22 (Load 12V of FIG. 4) of the (+) terminal are sequentially A reverse second diode (D2) for preventing reverse current flow and rectifying current to the (-) terminal of the solar module (), and a third diode And a 24V DC direct load 23 (Load 24V in FIG. 4) of a position SW3 and a negative terminal are serially connected in series and a battery 24 is connected between the first current sensor 12 and the second inductor L2. The charging overvoltage protection circuit 13, the 24V DC battery 14 and the second switch SW2 controlled by the microcomputer 30 are sequentially connected in parallel while the reverse second diode D2 and the third switch The second switch SW2 is connected in parallel.

상기 제1다이오드(D1), 제1인덕터(L1), 제1스위치(SW1), 제1전류센서(12), 배터리 충전 과전압 보호회로(13), 24V DC 배터리(14), 제2스위치(SW2), 및 제2다이오드(D2)에 의해 DC-DC 컨버터 충전회로가 구성된다. The first diode D1, the first inductor L1, the first switch SW1, the first current sensor 12, the battery charging overvoltage protection circuit 13, the 24V DC battery 14, the second switch And the second diode D2 constitute a DC-DC converter charging circuit.

그리고 상기 배터리 충전 과전압 보호회로(13)와 24V DC 배터리(14) 사이와 역방향 제2정류 다이오드(16)와 제2스위치(15) 사이에 측정된 배터리 충전 전압값을 마이컴(30)으로 출력하는 제2전압센서(18)가 병렬연결된다. The battery charge voltage measured between the battery charging overvoltage protection circuit 13 and the 24V DC battery 14 and between the second rectifier diode 16 and the second switch 15 is output to the microcomputer 30 And the second voltage sensor 18 are connected in parallel.

또한 상기 제2전류센서(21)와 12V DC 직류부하(22)의 (+) 단자 사이에 24V DC 직류부하의 (+) 단자가 병렬연결되고, 상기 제3스위치(SW3)와 제2스위치(SW2) 사이에 마이컴(30)에 의해 제어되는 제4스위치(SW4)를 통해 12V DC 직류부하(22)의 (-) 단자가 병렬연결된다. (+) Terminal of a 24V DC direct load is connected in parallel between the second current sensor 21 and the (+) terminal of the 12V DC direct load 22, and the third switch SW3 and the second switch (-) terminals of the 12V DC direct-current load 22 are connected in parallel through a fourth switch SW4 controlled by the microcomputer 30 between the first switch SW1 and the second switch SW2.

상기 24V DC 배터리(14), 배터리 충전 과전압 보호회로(13), 제2인덕터(L2), 제2전류센서(21), 및 제3스위치(SW3) 또는 제4스위치(SW4) 또는 제3,4 스위 치(SW3)(SW4) 둘 다, 및 제2스위치(SW2)에 의해 방전회로가 구성된다. The 24V DC battery 14, the battery charging overvoltage protection circuit 13, the second inductor L2, the second current sensor 21 and the third switch SW3 or the fourth switch SW4 or the third, Both the four switches SW3 and SW4, and the second switch SW2 constitute a discharge circuit.

상술한 제1,2,3,4 스위치는 MOSFET 반도체 스위칭 소자이고, 12V DC 직류부하(22)는 예를 들면 소전력 직류모터와 비상등과 같은 안내표지판이고, 24V DC 직류부하(23)는 예를 들면 중전류 직류모터와 LED 등과 같은 직류램프이다. The first, second, third, and fourth switches are MOSFET semiconductor switching elements. The 12V DC load 22 is a guide sign such as a low power DC motor and an emergency lamp, for example. For example, DC lamps such as mid-current DC motors and LEDs.

마이컴(30)은 제1전류센서의 충전 전류값, 제2전류센서의 방전 전압값, 제1전압센서의 태양광 모듈 발전 전압값, 및 제1전압센서의 배터리 충전 전압값 뿐만 아니라 태양광의 일사량을 측정하는 도 5에 도시된 바와 같은 일사량 센서(40)에 의해 측정된 일사량 값을 또한 입력받는다. The microcomputer 30 not only calculates the charging current value of the first current sensor, the discharge voltage value of the second current sensor, the photovoltaic module generation voltage value of the first voltage sensor, and the battery charging voltage value of the first voltage sensor, The solar radiation amount measured by the irradiation amount sensor 40 as shown in Fig.

도 3의 본 발명의 충방전 제어장치에는 충방전 제어장치의 내부온도를 측정하는 온도센서(50)가 설치되어 있는데, 마이컴(30)이 온도센서의 측정값을 입력받아 충방전 제어장치의 내부온도가 마이컴(30)에 설정된 온도보다 높으면 마이컴(30)이 제어알고리즘(32)에 의해 제1,2,3,4 스위치를 모두 오프시켜 설정된 온도 이하로 될 때까지 충전 제어동작의 수행을 정지시켜 온도상승으로 인한 충방전 제어장치의 파손을 방지하게 된다. 3, a temperature sensor 50 for measuring the internal temperature of the charge / discharge control device is provided in the charge / discharge control device of the present invention. When the microcomputer 30 receives the measured value of the temperature sensor, When the temperature is higher than the temperature set in the microcomputer 30, the microcomputer 30 turns off all of the first, second, third and fourth switches by the control algorithm 32 and stops performing the charge control operation until the temperature becomes lower than the set temperature Thereby preventing the charge / discharge control device from being damaged due to the temperature rise.

상기 제1,2전류센서, 제1,2전압센서, 일사량 센서, 및 온도센서의 측정값은 버퍼(도 1의 버퍼)에 의해 버퍼링되어 마이컴에 입력되고, 상기 제1,2,3,4 스위치는 마이컴에 의해 제어되는 구동회로(도 1의 SW1,SW2,SW3,SW4 구동회로)에 의해 제어된다. The measured values of the first and second current sensors, the first and second voltage sensors, the irradiation dose sensor, and the temperature sensor are buffered by the buffer (buffer of FIG. 1) and input to the microcomputer. The switch is controlled by a drive circuit (SW1, SW2, SW3, SW4 drive circuit in Fig. 1) controlled by the microcomputer.

한편, 제1다이오드(D1)는 태양광 모듈(11)의 (+) 단자에 정방향으로 연결되고, 제2다이오드(D2)는 태양광 모듈(11)의 (-) 단자에 역방향으로 연결되어 있는데 이는 태양광 모듈(11)을 도 3의 본 발명의 충방전 제어장치의 제어패널인 도 4의 태양광 모듈 연결부(Solar)에 (+) 단자와 (-) 단자를 반대로 연결했을 때, DC-DC 컨버터 충전회로의 손상을 방지하기 위하여 전류가 흐르지 않도록 하기 위함이다. The first diode D1 is connected to the positive terminal of the solar module 11 in the positive direction and the second diode D2 is connected to the negative terminal of the solar module 11 in the reverse direction This is because when the solar module 11 is reversely connected to the (+) terminal and the (-) terminal of the solar module connection part (Solar) of FIG. 4, which is the control panel of the charge / discharge control device of the present invention, DC converter charging circuit in order to prevent current from flowing.

제1인덕터(L1)는 DC-DC 컨버터 충전회로에서 제1,2 스위치의 온(ON) 시에 제1스위치 및 배터리에 입력되는 과대한 돌입전류를 초기 정상전류에 이르기까지 평활하게 입력되게 하여 과대한 돌입전류를 방지하는 기능을 수행한다. 이에 따라 제1인덕터(L1)는 제1스위치 및 24V DC 배터리의 손상을 방지할 수 있고, 휴즈를 사용함으로써 복구가 안되어 새로 교체하는 추가적인 교체작업 및 교체비용을 절감할 수 있다. The first inductor L1 allows an excessive inrush current input to the first switch and the battery to be smoothly inputted until the initial steady current is reached when the first and second switches are turned on in the DC-DC converter charging circuit It performs a function to prevent an excessive inrush current. Accordingly, the first inductor L1 can prevent the first switch and the 24V DC battery from being damaged, and can be restored by using the fuse, thereby reducing the replacement work and replacement cost of the new replacement.

제2인덕터(L2)는 방전회로에서 제3스위치 및/또는 제4스위치의 온(ON) 시에 직류부하 측에 입력되는 과대한 돌입전류를 초기 정상전류에 이르기까지 평활하게 입력되게 하여 과대한 돌입전류를 방지하는 기능을 수행한다. 이에 따라 종래기술에서는 구현되지 않은 신규한 기술구성으로서의 제2인덕터(L2)는 직류부하의 손상을 방지할 수 있다. The second inductor L2 allows the excessive inrush current to be inputted to the DC load side at the time of the ON and OFF of the third switch and / or the fourth switch in the discharging circuit to be smoothly input until the initial steady current, It performs a function to prevent inrush current. Accordingly, the second inductor L2 as a novel technology structure not realized in the prior art can prevent the damage of the DC load.

이와 같이 구성된 본 발명의 충방전 제어장치의 충방전 회로는 마이컴(30)이 제1,2,3,4 스위치의 온/오프 제어에 의해 충방전 제어동작 및 직류부하 손상방지 제어동작을 최대전력추종(MPPT) 알고리즘을 포함하는 제어알고리즘(32)에 의해 수행한다. The charging / discharging circuit of the charging / discharging control device of the present invention having the above structure controls the charging / discharging control operation and the DC load damage prevention control operation by the microcomputer 30 on / off control of the first, second, (MPPT) algorithm.

마이컴의 충방전 제어동작은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같은 제어패널의 수동 운전모드 또는 자동 운전모드의 선택에 의해 수동 또는 자동으로 수행된다. The charging / discharging control operation of the microcomputer is performed manually or automatically by selecting the manual operation mode or the automatic operation mode of the control panel as shown in FIGS.

수동 운전모드의 경우, 도 3의 충방전 제어장치의 도 4의 제어패널에 구비된 자동/수동모드 선택스위치(Auto/Menu)를 한번 눌러 수동모드(Menu)를 선택하고 충전스위치(Charge)를 누르면 위쪽의 충전등(Charge)이 점등되면서 마이컴(30)이 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)를 온시켜 24V DC 배터리(14)를 충전시키는데, 과충전시 자동/수동모드 선택스위치(Auto/Menu) 위쪽의 과충전등(Overcharge)이 점등되고, 방전스위치(LOAD)를 누르면 위쪽의 방전등(Discharge)이 점등되면서 마이컴(30)이 제3스위치(SW3) 및/또는 제4스위치(SW4)를 온시켜 24V DC 배터리(14)가 12V DC 직류부하(22) 또는 24V DC 직류부하(23) 또는 12V DC 및 24V DC 직류부하 둘 다에 방전하는 충방전 제어동작을 수행한다. In the case of the manual operation mode, the automatic / manual mode selection switch (Auto / Menu) provided in the control panel of FIG. 4 of the charge and discharge control apparatus of FIG. 3 is pressed once to select the manual mode, When the upper charging light is turned on, the microcomputer 30 turns on the first switch SW1 and the second switch SW2 to charge the 24V DC battery 14. When the overcharge is detected, the automatic / manual mode selection switch When the discharge switch LOAD is turned on, the discharge lamp Discharge is turned on and the microcomputer 30 turns on the third switch SW3 and / or the fourth switch SW4 are turned on to perform the charging and discharging control operation in which the 24V DC battery 14 is discharged to both the 12V DC direct load 22 or the 24V DC direct load 23 or both the 12V DC and the 24V DC direct load.

자동 운전모드의 경우, 도 3의 충방전 제어장치의 도 4의 제어패널에 구비된 자동/수동모드 선택스위치(Auto/Menu)를 두번 눌러 자동모드(Auto)를 선택하면 태양광의 일사량을 측정하는 도 5의 일사량 센서(40)에 의해 측정된 일사량 값을 입력받은 마이컴(30)은 제어알고리즘(32)에 의해 입력측정된 일사량 값이 설정된 일사량 값보다 크면 주간이라 판단하여 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)를 온시켜 24V DC 배터리(14)를 충전하고, 설정된 일사량 값보다 작으면 야간이라 판단하여 제3스위치(SW3) 및/또는 제4스위치(SW4)를 온시켜 24V DC 배터리(14)가 12V DC 직류부하(22) 또는 24V DC 직류부하(23) 또는 12V DC 및 24V DC 직류부하 둘 다에 방전하는 충방전 제어동작을 수행한다. In the case of the automatic operation mode, when the automatic mode (Auto) is selected by pressing the auto / manual mode selection switch (Auto / Menu) provided on the control panel of FIG. 4 of the charge / discharge control device of FIG. 3 twice, When the solar radiation amount measured by the control algorithm 32 is greater than the set solar radiation amount, the microcomputer 30 receives the solar radiation amount measured by the solar radiation sensor 40 of FIG. The third switch SW3 and / or the fourth switch SW4 are turned on to determine that the 24V DC is in the nighttime, and the second switch SW2 is turned on to charge the 24V DC battery 14, Discharging control operation in which the battery 14 is discharged to both the 12V DC direct load 22 or the 24V DC direct load 23 or both the 12V DC and the 24V DC direct load.

이와 같이 본 발명은 종래와 달리 마이컴(30)이 제3스위치(SW3) 및/또는 제4스위치(SW4)를 온시켜 직류부하의 전기적 특성(12V DC 또는 24V DC)에 따른 정격전 압을 직류부하에 제공하여 다양한 직류부하에 적용할 수 있다. As described above, according to the present invention, the microcomputer 30 turns on the third switch SW3 and / or the fourth switch SW4 to change the rated voltage according to the electrical characteristics of the DC load (12 V DC or 24 V DC) And can be applied to various DC loads by providing them to the load.

상술한 자동운전 모드에 의한 충방전시 마이컴(30)은 제어알고리즘(32)에 의해 도 2와 같은 제어동작을 수행하게 된다. The microcomputer 30 performs the control operation as shown in FIG. 2 by the control algorithm 32 during charging / discharging by the automatic operation mode.

마이컴(30)은 충전시 24V DC 배터리(14)를 완전충전하면서 과부하로 인한 배터리 파손을 방지하도록 제어알고리즘(32)에 의해 배터리 과충전 조건인 제1전류센서(12)에 의해 측정된 충전 전류값(Current)이 I > Imax(제어알고리즘(32)의 MPPT 알고리즘에 의한 최대전력 동작점(MPPT Operating))일 경우(충전 전류값 I가 마이컴(30)에 설정된 배터리 파손 임계전류인 Imax 보다 클 경우)에 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)를 오프한다. The microcomputer 30 controls the charge current value measured by the first current sensor 12 as the battery overcharge condition by the control algorithm 32 so as to prevent the battery damage due to the overload while fully charging the 24V DC battery 14 during charging, (current) than I> I max if (control algorithm 32 of the MPPT algorithm the maximum power operating point (MPPT operating) by) one (the I battery damage threshold current set in the charging current value I is a microcomputer (30) max The first switch SW1 and the second switch SW2 are turned off.

그리고 마이컴은 제어알고리즘(32)에 의해 도 2의 비 MPPT 동작범위(Non-MPPT Operating Range)에서 PWM 스위칭 기법을 이용하여 다음과 같이 전류 제어한다. Then, the microcomputer controls the current using the PWM switching method in the non-MPPT operating range of FIG. 2 by the control algorithm 32 as follows.

마이컴(30)은 방전시 마이컴이 구동할 수 있는 최소전류를 확보하여 24V DC 배터리(14)의 완전방전으로 인한 마이컴의 미구동을 방지하도록 제어알고리즘(32)에 의해 배터리 과방전 조건인 제2전류센서(21)에 의해 측정된 방전 전류값이 I < Ilow일 경우(방전 전류값 I가 마이컴(30)에 설정된 마이컴 미구동 임계전류인 Ilow 보다 작을 경우)에 제3스위치(SW3)와 제4스위치(SW4)를 오프한다. The microcomputer 30 maintains a minimum current that can be driven by the microcomputer during discharging so as to prevent the microcomputer from being driven due to the full discharge of the 24V DC battery 14 by the control algorithm 32, When the discharge current value measured by the current sensor 21 is I < I low (when the discharge current value I is smaller than the microcomputer-driven threshold current I low set in the microcomputer 30) And the fourth switch SW4 are turned off.

또한 마이컴은 완전충전 및 완전방전 여부를 상술한 배터리 과충전 조건과 과방전 조건 외에도 제2전압센서(16)에 의해 계측할 수 있다. Also, the microcomputer can measure the full charge and the full discharge by the second voltage sensor 16 in addition to the battery overcharge condition and the over discharge condition described above.

그리고 마이컴(30)은 12V DC 직류부하(22)와 24V DC 직류부하(23)에 정격전류가 흐르게 하여 직류부하 손상을 방지하도록 제어알고리즘(32)에 의해 직류부하 손상 조건인 제2전류센서(21)에 의해 측정된 방전 전류값이 I > Ihigh일 경우(방전 전류값 I가 마이컴(30)에 설정된 부하손상 임계전류인 Ihigh 보다 클 경우)에 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)를 오프한다. Then, the microcomputer 30 controls the second current sensor (not shown), which is the DC load damage condition, by the control algorithm 32 so as to prevent the DC load from being damaged by flowing the rated current to the 12V DC load 22 and the 24V DC load 23 When the discharge current value measured by the first switch SW1 and the second switch 21 is I > I high (when the discharge current value I is larger than the load damage threshold current I high set in the microcomputer 30) (SW2) is turned off.

이와 같은 마이컴의 제어알고리즘(32)에 의해 하나의 24V DC 배터리(14)를 이용하여 배터리의 완전방전 방지 외에도 배터리의 과충전 및 직류부하의 손상도 방지하면서 더불어서 충방전 제어장치를 소형화할 수 있게 된다. By the control algorithm 32 of the microcomputer, it is possible to prevent the battery from being overcharged and the DC load from being damaged by using one 24V DC battery 14 in addition to the prevention of the complete discharge of the battery, .

도 1은 본 발명의 충방전 제어장치의 제어회로 구성도.1 is a block diagram of a control circuit of a charge / discharge control device of the present invention.

도 2는 본 발명의 충방전 및 직류부하 손상방지 제어동작의 개념도.FIG. 2 is a conceptual diagram of charge / discharge and DC load damage prevention control operations of the present invention. FIG.

도 3은 본 발명의 충방전 제어장치의 실시예 사진.3 is a photograph of an embodiment of the charge / discharge control device of the present invention.

도 4는 도 3의 제어패널의 실시예 사진. 4 is a photograph of an embodiment of the control panel of Fig.

도 5는 도 3에 설치되는 일사량 센서의 실시예 사진. FIG. 5 is a photograph of an embodiment of the irradiation dose sensor installed in FIG. 3; FIG.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

11 ; 태양광 모듈 12 : 제1전류센서11; Solar module 12: first current sensor

14 : 24V DC 배터리 15 : 제1전압센서14: 24V DC battery 15: first voltage sensor

16 : 제2전압센서 21 : 제2전류센서16: second voltage sensor 21: second current sensor

22 : 12V DC 직류부하 23 : 24V DC 직류부하22: 12V DC load 23: 24V DC load

30 : 마이컴 32 : 제어알고리즘30: Microcomputer 32: Control algorithm

40 : 일사량 센서 50 : 온도센서40: Solar radiation sensor 50: Temperature sensor

D1,D2 : 제1,2 다이오드 L1,L2 : 제1,2 인덕터D1, D2: first and second diodes L1, L2: first and second inductors

SW1,SW2,SW3,SW4 :제1,2,3,4 스위치SW1, SW2, SW3, SW4: 1st, 2nd, 3rd, 4th switch

Claims (6)

태양광의 일사량을 직류전력으로 변환출력하는 태양광 모듈과; 이 태양광 모듈의 불규칙한 출력 직류전력을 일정 크기의 직류전력으로 승압 또는 강압하는 DC-DC 컨버터와; 이 DC-DC 컨버터를 A/D 컨버터와 최대전력추종(MPPT) 알고리즘과 부하 출력전력을 일정하게 유지하기 위한 PWM 스위칭 기법으로 제어하여 승압 또는 강압된 출력 직류전력을 배터리에 충전하여 저장하고, 이 충전된 직류전력을 배터리에서 방전하여 직류부하에 제공하는 마이컴을 포함하는 태양광 배터리 충방전 제어장치에 있어서, A solar module for converting and outputting a solar radiation amount of solar light into direct current power; A DC-DC converter for boosting or reducing the irregular output DC power of the solar module to a DC power of a predetermined magnitude; This DC-DC converter is controlled by an A / D converter, a maximum power follow-up (MPPT) algorithm and a PWM switching method to keep the load output power constant, and the boosted or stepped output DC power is charged and stored in the battery. And a microcomputer for discharging the charged DC power from the battery and providing the DC load to the DC load, the charge / 태양광 모듈의 (+) 단자와 (-) 단자 사이에 병렬연결되어 측정된 발전 전압값을 마이컴으로 출력하는 제1전압센서와; A first voltage sensor connected in parallel between the (+) terminal and the (-) terminal of the photovoltaic module and outputting the measured power generation voltage value to the microcomputer; 태양광 모듈의 (+) 단자에 순차적으로 직렬연결되는, 전류 역류방지 및 정류용 정방향 제1다이오드, 충전시 돌입전류를 방지하는 제1인덕터, 마이컴에 의해 제어되는 제1스위치, 충전시 측정된 충전 전류값을 마이컴으로 출력하는 제1전류센서, 방전시 돌입전류를 방지하는 제2인덕터, 방전시 측정된 방전 전류값을 마이컴으로 출력하는 제2전류센서, 및 (+) 단자의 12V DC 직류부하와; A first inductor for preventing reverse current flow and rectification, a first inductor for preventing an inrush current during charging, a first switch controlled by a microcomputer, which is connected in series to the (+) terminal of the solar module, A first current sensor for outputting a charging current value to the microcomputer, a second inductor for preventing an inrush current at the time of discharging, a second current sensor for outputting a discharging current value measured at the time of discharging to a microcomputer, A load; 태양광 모듈의 (-) 단자에 순차적으로 직렬연결되는, 전류 역류방지 및 정류용 역방향 제2다이오드, 마이컴에 의해 제어되는 제3스위치, 및 (-) 단자의 24V DC 직류부하와; A 24V DC direct load of the (-) terminal and a third switch controlled by the microcomputer, a second reverse diode for reverse current prevention and rectification, which is serially connected in series to the (-) terminal of the solar module; 상기 제1전류센서와 제2인덕터 사이에 순차적으로 병렬연결되는, 배터리 충전 과전압 보호회로, 24V DC 배터리, 및 마이컴에 의해 제어되며 상기 역방향 제2다이오드와 제3스위치의 사이에 병렬연결되는 제2스위치와; A battery charging overvoltage protection circuit, a 24V DC battery, and a second inductor connected in parallel between the first current sensor and the second inductor in parallel, A switch; 상기 배터리 충전 과전압 보호회로와 24V DC 배터리 사이와 역방향 제2정류 다이오드와 제2스위치 사이에 병렬연결되어 측정된 배터리 충전 전압값을 마이컴으로 출력하는 제2전압센서와; A second voltage sensor connected in parallel between the battery charging overvoltage protection circuit and the 24V DC battery and between the second rectifier diode and the second switch in reverse direction and outputting the measured battery charging voltage value to the microcomputer; 상기 제2전류센서와 12V DC 직류부하의 (+) 단자 사이에 병렬연결되는 (+) 단자의 24V DC 직류부하와; A 24V DC direct load of a (+) terminal connected in parallel between the second current sensor and a (+) terminal of a 12V DC direct load; 상기 제3스위치와 제2스위치 사이에 마이컴에 의해 제어되는 제4스위치를 통해 병렬연결되는 (-) 단자의 12V DC 직류부하를 포함하여 And a 12V DC direct load of a (-) terminal connected in parallel through a fourth switch controlled by a microcomputer between the third switch and the second switch 마이컴이 상기 제1,2,3,4 스위치의 온/오프 제어에 의해 충방전 제어동작 및 직류부하 손상방지 제어동작을 제어알고리즘에 의해 수행하는 것을 특징으로 하는 태양광 배터리 충방전 제어장치. Wherein the microcomputer performs the charge / discharge control operation and the DC load damage prevention control operation by a control algorithm by on / off control of the first, second, third, and fourth switches. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 제1다이오드, 제1인덕터, 제1스위치, 제1전류센서, 배터리 충전 과전압 보호회로, 24V DC 배터리, 제2스위치, 및 제2다이오드에 의해 DC-DC 컨버터 충전회로가 구성되고, A DC-DC converter charging circuit is constituted by a first diode, a first inductor, a first switch, a first current sensor, a battery charging overvoltage protection circuit, a 24V DC battery, a second switch, and a second diode, 24V DC 배터리, 배터리 충전 과전압 보호회로, 제2인덕터, 제2전류센서, 및 제3스위치 또는 제4스위치 또는 제3,4 스위치 둘 다, 및 제2스위치에 의해 방전회로가 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 배터리 충방전 제어장치. The discharge circuit is constituted by the 24V DC battery, the battery charging overvoltage protection circuit, the second inductor, the second current sensor, and both the third switch or the fourth switch or the third and fourth switches, and the second switch Charge / discharge control device for a solar battery. 청구항 1 또는 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 마이컴은 충전시 24V DC 배터리를 완전충전하면서 배터리의 과부하로 인한 배터리 파손을 방지하도록 제어알고리즘의 최대전력추종(MPPT) 알고리즘에 의해 제1전류센서에 의해 측정된 충전 전류값이 I > Imax 일 경우에 제1스위치와 제2스위치를 오프하고, The microcomputer calculates the charge current value measured by the first current sensor by the maximum power follow-up (MPPT) algorithm of the control algorithm so that the charge current value of the 24V DC battery is I> I max The first switch and the second switch are turned off, 마이컴은 방전시 마이컴이 구동할 수 있는 최소전류를 확보하여 24V DC 배터리의 완전방전으로 인한 마이컴의 미구동을 방지하도록 제어알고리즘에 의해 제2전류센서에 의해 측정된 방전 전류값이 I < Ilow일 경우에 제3스위치와 제4스위치를 오프하는 것을 특징으로 하는 태양광 배터리 충방전 제어장치. The microcomputer sets the discharge current value measured by the second current sensor to I < I low by the control algorithm so as to prevent the microcomputer from being driven due to the full discharge of the 24V DC battery by securing the minimum current that can be driven by the microcomputer during discharge. , The third switch and the fourth switch are turned off. 청구항 1 또는 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 마이컴은 12V DC 직류부하와 24V DC 직류부하에 정격전류가 흐르게 하여 직류부하 손상을 방지하도록 제어알고리즘에 의해 제2전류센서에 의해 측정된 방전 전류값이 I > Ihigh일 경우에 제1스위치와 제2스위치를 오프하는 것을 특징으로 하는 태양광 배터리 충방전 제어장치. When the discharge current value measured by the second current sensor is I> I high by the control algorithm to prevent the DC load from being damaged by flowing the rated current to the 12V DC direct load and the 24V DC direct load, And the second switch is turned off. 청구항 1 또는 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 마이컴의 충방전 제어동작은 수동 운전모드와 자동 운전모드에 의해 수행되 는데, The charge / discharge control operation of the microcomputer is performed by the manual operation mode and the automatic operation mode, 수동 운전모드의 경우, 충방전 제어장치의 제어패널에 구비된 수동모드를 선택하고 충전스위치(Charge)를 누르면 마이컴이 제1스위치와 제2스위치를 온시켜 24V DC 배터리를 충전시키고, 방전스위치(LOAD)를 누르면 마이컴이 제3스위치 또는 제4스위치 또는 제3,4스위치 둘 다를 온시켜 24V DC 배터리가 12V DC 직류부하 또는 24V DC 직류부하 또는 12V DC 및 24V DC 직류부하 둘 다에 방전하는 충방전 제어동작을 수행하고, In the manual operation mode, the microcomputer turns on the first switch and the second switch to charge the 24V DC battery by selecting the manual mode provided on the control panel of the charge / discharge control device and press the charge switch (Charge) LOAD), the microcomputer turns on either the third switch or the fourth switch or the third or fourth switch so that the 24V DC battery discharges to both a 12V DC load or a 24V DC load or a 12V DC and a 24V DC load Discharge control operation, 자동 운전모드의 경우, 충방전 제어장치의 제어패널에 구비된 자동모드를 선택하면 태양광의 일사량을 측정하는 일사량 센서에 의해 측정된 일사량 값을 입력받은 마이컴은 제어알고리즘에 의해 입력된 측정 일사량 값이 설정된 일사량 값보다 크면 주간이라 판단하여 제1스위치와 제2스위치를 온시켜 24V DC 배터리를 충전하고, 설정된 일사량 값보다 작으면 야간이라 판단하여 제3스위치 또는 제4스위치 또는 제3,4스위치 둘 다를 온시켜 24V DC 배터리가 12V DC 직류부하 또는 24V DC 직류부하 또는 12V DC 및 24V DC 직류부하 둘 다에 방전하는 충방전 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 태양광 배터리 충방전 제어장치. In the case of the automatic operation mode, when the automatic mode provided in the control panel of the charge / discharge control device is selected, the microcomputer having received the irradiation value measured by the irradiation amount sensor for measuring the irradiation amount of sunlight, If it is determined that it is a day, the first switch and the second switch are turned on to charge the 24V DC battery. If the value is less than the set value, it is determined to be the nighttime, and the third switch, the fourth switch, Discharge control operation in which the 24V DC battery is discharged to both the 12V DC direct load or the 24V DC direct load or both the 12V DC and the 24V DC direct load by turning on the other. 청구항 1 또는 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 충방전 제어장치의 내부온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하여 충방전 제어장치의 내부온도가 마이컴에 설정된 온도보다 높으면 마이컴이 제어알고리즘에 의해 제1,2,3,4 스위치를 모두 오프시켜 설정된 온도 이하로 될 때까지 충전 제어 동작의 수행을 정지시키는 것을 특징으로 하는 태양광 배터리 충방전 제어장치. When the internal temperature of the charge / discharge control device is higher than the temperature set in the microcomputer, the microcomputer turns off all of the first, second, third and fourth switches by a control algorithm to set And stops the execution of the charge control operation until the temperature becomes lower than the predetermined temperature.
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