KR101051257B1 - 직류 퓨즈 이상의 검출이 가능한 태양광 발전 시스템 및 직류 퓨즈 이상검출 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직류 퓨즈 이상의 검출이 가능한 태양광 발전 시스템 및 직류 퓨즈 이상검출 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 직류 입력 퓨즈의 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템의 구성도이다.
태양광 모듈(110)과 전력 변환 장치(150)로 구성되는 태양광 발전시스템은, 입력되는 과전류로부터 시스템을 보호하기 위하여 퓨즈(120)를 사용한다.
태양광 모듈(110)로부터 입력되는 과전류에 의해 퓨즈(120)가 끊겼을 경우에, 태양광 모듈(110)에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 장치(150)는, 이를 검출하여 운전을 정지하여야 한다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 퓨즈(120)의 이상을 검출하기 위한 장치는 퓨즈 이상 검출부(130) 및 신호 절연부(140)를 포함한다.
퓨즈(120)가 이상 없이 연결되어 있는 경우에는, 퓨즈(120) 양단에는 전압이 걸리지 않으므로, 상기와 같이 퓨즈 이상 검출부(130) 및 신호 절연부(140)에 의해 구성되는 포토커플러에 전류가 흐르지 않으며, 이때 포토커플러를 통해 절연된 신호는 퓨즈(120)의 정상 상태를 의미한다.
퓨즈(120)가 끊겼을 경우에는, 퓨즈(120) 양단에 태양광 모듈(110) 전압과 태양광용 전력 변환 장치(150)의 입력단 전압의 차이만큼의 전압이 걸리며, 이 전압 차이와 퓨즈이상검출부(130)의 저항의 관계에 따라 포토커플러에는 전류가 흐르게 되고, 이 전류가 충분히 큰 경우에는 퓨즈(120)의 이상이 검출될 수 있다.
그러나, 종래에는 태양광 모듈(110)의 전압과 전력 변환 장치(150) 입력단 전압의 차이가 충분히 크지 않은 경우에는 퓨즈(150)의 이상을 검출하기 어려운 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 직류 입력 퓨즈 이상검출 장치를 이용해 태양광 모듈 전압과 태양광용 전력 변환 장치의 입력단 전압의 차이를 크게 하여, 태양광 발전시스템의 직류 입력 퓨즈의 이상발생 시에 이를 검출함으로써, 태양광 발전시스템을 보호하고자 한다.
또한, 본 발명은 직류 퓨즈의 이상검출 신호를 하드웨어 장치 통해 받지 않고, 전력변환기의 직류 입력전압만을 센싱하여 소프트웨어적으로 검출하여 태양광 발전시스템을 보호하고자 한다.
또한, 본 발명은 종래에 저항, 다이오드, 포토커플러, 포토커플러 절연전원 등을 이용하여 직류 입력 퓨즈의 이상을 검출하는 것과 달리, 저항과 퓨즈만을 이용하여 보다 경제적으로 직류 입력 퓨즈의 이상을 검출할 수 있도록 하고자 한다.
본 발명의 일측에 따른 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템은, 직류 전력을 생산하는 태양광 모듈; 상기 직류 전력에 의한 과전류가 발생하는 경우, 전로를 단절하는 직류 입력 퓨즈; 상기 직류 입력 퓨즈와 병렬로 연결되는 저항을 포함하는 직류 퓨즈 이상검출 장치; 및 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 제공하는 전력 변환 장치를 포함한다.
이때, 상기 직류 퓨즈 이상검출 장치는 상기 저항과 직렬로 연결되고 상기 직류 입력 퓨즈와 병렬로 연결되는, 퓨즈를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 직류 퓨즈 이상검출 장치는 상기 직류 입력 퓨즈가 단절된 경우, 상기 전력 변환 장치 측으로 강하된 전압을 인가할 수 있다.
이때, 상기 전력 변환 장치는 상기 태양광 모듈을 통하여 인가되는 전압이, 상기 직류 퓨즈 이상검출 장치를 통해 강하되는 것을 감지하는 전압 강하 감지부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 전압 강하 감지부는 소프트웨어적으로 구성되어, 인가되는 전압의 강하를 감지할 수 있다.
본 발명의 일측에 따른 태양광 발전용 직류 퓨즈 이상검출 장치는, 직류 퓨즈의 이상을 검출하는 직류 퓨즈 이상검출 장치에 있어서, 전로 상에 과전류가 흐르는 경우 상기 전로를 단절하는 직류 입력 퓨즈와, 병렬로 연결되는 저항 - 상기 직류 입력 퓨즈는, 직류 전력을 생산하는 태양광 모듈과 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 제공하는 전력 변환 장치간의 전로 상에 구비됨 -; 및 상기 저항과 직렬로 연결되어, 상기 저항을 경유하여 과전류가 입력되는 경우 단절되는 퓨즈를 포함한다.
본 발명에 따르면, 직류 입력 퓨즈 이상검출 장치를 이용해 태양광 모듈 전압과 태양광용 전력 변환 장치의 입력단 전압의 차이를 크게 하여, 태양광 발전시스템의 직류 입력 퓨즈의 이상발생 시에 이를 검출함으로써, 태양광 발전시스템을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 직류 퓨즈의 이상검출 신호를 하드웨어 장치 통해 받지 않고, 전력변환기의 직류 입력전압만을 센싱하여 소프트웨어적으로 검출하여 태양광 발전시스템을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 종래에 저항, 다이오드, 포토커플러, 포토커플러 절연전원 등을 이용하여 직류 입력 퓨즈의 이상을 검출하는 것과 달리, 저항과 퓨즈만을 이용하여 직류 입력 퓨즈의 이상을 검출할 수 있으므로 보다 경제적이다.
이하 첨부된 도면들 및 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일례에 따른 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템의 구성도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일례에 따른 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템을 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에 따른 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템은 태양광 모듈(210), 직류 입력 퓨즈(220), 직류 퓨즈 이상검출 장치(230), 및 전력 변환 장치(240)를 포함한다.
태양광 모듈(210)은 태양광을 이용하여 직류 전력을 생산한다.
직류 입력 퓨즈(220)는 상기 직류 전력에 의한 과전류가 발생하는 경우, 전로를 단절한다.
직류 퓨즈 이상검출 장치(230)는 과전류가 발생하여 직류 입력 퓨즈(220)가 단절된 경우에, 상기 직류 입력 퓨즈(220)에 이상이 발생했음을 알리기 위한 것이다.
즉, 직류 퓨즈 이상검출 장치(230)는 상기 직류 입력 퓨즈(220)가 단절된 경우, 상기 전력 변환 장치 측으로 강하된 전압을 인가할 수 있다.
이와 같은 직류 퓨즈 이상검출 장치(230)는 직류 입력 퓨즈(220)와 병렬로 연결되는, 저항(231) 및 퓨즈(232)를 포함하여 구성될 수 있다.
전력 변환 장치(240)는 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 제공한다.
예를 들어, 태양광 발전 시스템이 정상인 상태로서, 직류 입력 퓨즈(220)가 정상적으로 연결되어 있는 경우에는 태양광 모듈(210)로부터 전력 변환 장치(240)로의 전력은 저항에 비해 매우 낮은 임피던스를 갖는 직류 입력 퓨즈(220)로만 전달되고, 전력 변환 장치(240)는 태양광 모듈(210)의 직류전력을 교류전력으로 변환 후 계통 또는 부하(250)에 전력을 공급한다. 직류 입력 퓨즈(220)가 정상적으로 연결되어 있을 때, 태양광 모듈(210)의 전압과 전력 변환 장치(240)의 전압은 동일하며, 그 특성도 동일하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 직류 입력 퓨즈(320)가 과전류 등에 의해 끊겼을 경우에는, 태양광 모듈(310)로부터 전력 변환 장치(340)로의 전력은, 직류 퓨즈 이상검출 장치(330)의 저항(231)과 퓨즈(332)를 통하여 흐른다. 이때, 전력 변환 장치(340)가 정지해 있을 때에는 태양광 모듈(310)의 전압과 전력 변환 장치(340)로의 직류 입력 전압은 동일하다.
전력 변환 장치(340)가 운전을 시작하면, 직류 퓨즈 이상검출 장치(330)의 저항에 의해 전류가 제한되며, 전력 변환 장치(340)의 직류 입력 전압은 태양광 모듈의 전압의 특성과 달리 급격하게 강하하게 된다. 따라서, 전력 변환 장치는 이러한 특성을 검출하여 상기 직류 입력 퓨즈(320)의 이상을 검출할 수 있다.
이때, 전력 변환 장치(340)는 상기 태양광 모듈을 통하여 인가되는 전압이, 상기 직류 퓨즈 이상검출 장치를 통해 강하되는 것을 감지하는 전압 강하 감지부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 전압 강하 감지부(미도시)는 소프트웨어적으로 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면 직류 입력 퓨즈 이상검출 장치를 이용해 태양광 모듈 전압과 태양광용 전력 변환 장치의 입력단 전압의 차이를 크게 하여, 태양광 발전시스템의 직류 입력 퓨즈의 이상발생 시에 이를 검출함으로써, 태양광 발전시스템을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 종래에 저항, 다이오드, 포토커플러, 포토커플러 절연전원 등을 이용하여 직류 입력 퓨즈의 이상을 검출하는 것과 달리, 저항과 퓨즈만을 이용하여 직류 입력 퓨즈의 이상을 검출할 수 있으므로, 보다 경제적으로 직류 퓨즈 이상 검출 장치를 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일례에 따른 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템의 구성도로서, 또 다른 일례에 따른 직류 퓨즈 이상 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 일례에 따른 직류 퓨즈 이상검출 장치(410)는, 별도의 퓨즈 없이 단일 저항(411) 만으로 구성될 수 있다.
상기와 같이 별도의 퓨즈를 구비하지 않도록 직류 퓨즈 이상검출 장치(410)가 구성되는 경우에는, 직류 입력 퓨즈(420)에서의 이상 검출이 가능하면서도, 동시에 보다 큰 비용절감이 가능하다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 직류 입력 퓨즈의 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템의 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일례에 따른 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일례에 따른 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템의 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210: 태양광 모듈 220: 직류 입력 퓨즈
230: 직류 퓨즈 이상검출 장치 231: 저항
232: 퓨즈 240: 전력 변환 장치
250: 계통 또는 부하
Claims (6)
- 직류 전력을 생산하는 태양광 모듈;상기 직류 전력에 의한 과전류가 발생하는 경우, 전로를 단절하는 직류 입력 퓨즈;상기 직류 입력 퓨즈와 병렬로 연결되는 저항을 포함하는 직류 퓨즈 이상검출 장치; 및상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 제공하는 전력 변환 장치를 포함하며,상기 직류 퓨즈 이상검출 장치는,상기 저항과 직렬로 연결되고 상기 직류 입력 퓨즈와 병렬로 연결되는, 퓨즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 직류 퓨즈 이상검출 장치는,상기 직류 입력 퓨즈가 단절된 경우, 상기 전력 변환 장치 측으로 강하된 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 전력 변환 장치는,상기 태양광 모듈을 통하여 인가되는 전압이, 상기 직류 퓨즈 이상검출 장치를 통해 강하되는 것을 감지하는 전압 강하 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템.
- 제4항에 있어서,상기 전압 강하 감지부는,소프트웨어적으로 구성되어, 인가되는 전압의 강하를 감지하는 것을 특징으로 하는 직류 퓨즈 이상 검출이 가능한 태양광 발전 시스템.
- 직류 퓨즈의 이상을 검출하는 직류 퓨즈 이상검출 장치에 있어서,전로 상에 과전류가 흐르는 경우 상기 전로를 단절하는 직류 입력 퓨즈와, 병렬로 연결되는 저항 - 상기 직류 입력 퓨즈는, 직류 전력을 생산하는 태양광 모듈과 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 제공하는 전력 변환 장치간의 전로 상에 구비됨 -; 및상기 저항과 직렬로 연결되어, 상기 저항을 경유하여 과전류가 입력되는 경우 단절되는 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 직류 퓨즈 이상검출 장치.
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JP2004266978A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 制御回路の保護装置 |
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JPH11274544A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-08 | Sharp Corp | 太陽電池モジュール |
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