KR101149473B1 - 태양광 발전을 위한 ｄｃ/ｄｃ 컨버터 장치, 인버터 시스템 및 이를 포함하는 태양광 발전 시스템 - Google Patents

태양광 발전을 위한 ｄｃ/ｄｃ 컨버터 장치, 인버터 시스템 및 이를 포함하는 태양광 발전 시스템 Download PDF

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Abstract

태양광 발전 시스템은 상시(常時) 전력 공급 라인과 병렬적으로 연결되어, 태양 전지로부터 제공되는 전력을 수용가의 부하로 공급한다. 태양광 발전 시스템은 DC/DC 컨버터 및 인버터 시스템을 포함한다. DC/DC 컨버터는 단위 용량에 따라 모듈화되어 태양 전지와 연결되며, 태양 전지로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절한다. 인버터 시스템은 DC/DC 컨버터에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 수용가의 부하로 공급한다.

Description

태양광 발전을 위한 ＤＣ/ＤＣ 컨버터 장치, 인버터 시스템 및 이를 포함하는 태양광 발전 시스템{DC/DC CONVERTER DEVICE, INVERTER SYSTEM AND SOLAR POWER GENERATION SYSTEM INCLUDING THE SMAE}
개시된 기술은 태양광 발전 기술에 대한 것으로, 특히 태양광 발전을 위한 DC/DC 컨버터 장치, 인버터 시스템 및 이를 이용한 태양관 발전 시스템에 관한 것이다.
태양광 발전은 태양광을 태양 전지에 쪼여주어 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 태양 전지에 정공(hole)과 전자(electron)를 발생시키고 이때 정공과 전자의 이동에 따른 전위차에 의해 전류가 흐르게 되는 원리를 이용한 발전 시스템이다. 태양광 발전 시스템은 독립형 시스템(Stand Alone System)과 계통연계 시스템(Grid-Connected System), 복합형 시스템(Hybrid System)등이 있다. 일반적으로 이러한 태양광 발전 시스템은 공해가 없다는 장점이 있으나, 전력 생산량이 일조량에 의존하고, 설치 장소가 한정적이라는 단점이 있고, 초기 투자비 등이 높아 일반 수용가에서 필요에 따라 선택적으로 설치하기 힘들다는 문제가 있다.
실시예들 중에서, 태양광 발전 시스템은 상시(常時) 전력 공급 라인과 병렬적으로 연결되어, 태양 전지로부터 제공되는 전력을 수용가의 부하로 공급한다. 상기 태양광 발전 시스템은 DC/DC 컨버터 및 인버터 시스템을 포함한다. 상기 DC/DC 컨버터는 단위 용량에 따라 모듈화되어 상기 태양 전지와 연결되며, 상기 태양 전지로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절한다. 상기 인버터 시스템은 상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 상기 수용가의 부하로 공급한다.
실시예들 중에서, 태양광 발전 시스템은 적어도 하나의 태양광 태양 전지 모듈, DC/DC 컨버터 및 인버터 시스템을 포함한다. 상기 적어도 하나의 태양 전지 모듈은 태양광을 집광하여 전기 에너지로 변환한다. 상기 DC/DC 컨버터는 단위 용량에 따라 모듈화되어 상기 태양 전지 모듈과 연결되며 상기 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절한다. 상기 인버터 시스템은 상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 상시(常時) 전력 공급 라인과 병렬적으로 연결되어 상기 수용가의 부하로 상기 변환된 교류 전력을 공급한다.
실시예들 중에서 태양광 발전용 DC/DC 컨버터 장치는 태양 전지로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절하고 태양 전지로부터 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 상시(常時) 전력 공급 라인과 병렬적으로 수용가의 부하에 공급하는 태양광 발전 장치에 포함된다. 상기 태양광 발전용 DC/DC 컨버터 장치는 전력 제어부 및 DC/DC 부스트 컨버터부를 포함한다. 상기 전력 제어부는 정전압 제어 기준 전압원에 기초하여 상기 수용가의 부하에 공급되는 전력의 전압 레벨을 조절하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation)제어 신호를 생성한다. 상기 DC/DC 컨버터부는 상기 PWM 제어 신호에 응답하여 상기 태양 전지로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절한다.
실시예들 중에서 태양광 발전용 인버터 장치는 복수의 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절하고 상기 복수의 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 상시(常時) 전력 공급 라인과 병렬적으로 수용가의 부하에 공급하는 태양광 발전 장치에 포함된다. 상기 태양광 발전용 인버터 장치는 커플러, 인버터 및 모니터부를 포함한다. 상기 커플러는 상기 복수의 태양 전지 모듈의 출력 라인들을 단일 공급 라인으로 연결하고 상기 출력 라인들 각각의 전력 상태를 감지한다. 상기 인버터는 상기 커플러에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 상기 모니터부는 상기 복수의 태양 전지 모듈의 출력 라인들을 각각의 전력 상태를 모니터링한다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 태양 전지를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 DC/DC 컨버터의 구성은 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3의 DC/DC 컨버터를 보다 상세하게 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1의 인버터 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 인버터 시스템에 포함된 커플러를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 5의 인버터 시스템에 포함된 인버터를 나타내는 블록도이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
“제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
“및/또는”의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, “제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목”의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 태양광 발전 시스템은 상시(常時) 전력 공급 라인(1400)과 병렬적으로 연결되어, 태양 전지(1100)로부터 제공되는 전력을 수용가의 부하(1700)로 공급한다. 상시 전력 공급 라인(1400)은 적산 전력계 및 누전 차단기 등을 포함하는 배전반 유닛(1500)을 통해 수용가의 부하(1700)로 공급될 수 있고 이 때 개별 차단기(1600)를 통해 연결될 수 있다.
태양광 발전 시스템은 DC/DC 컨버터(1200) 및 인버터 시스템(1300)을 포함한다.
DC/DC 컨버터(1200)는 단위 용량에 따라 모듈화되어 태양 전지(1100)와 연결되며, 태양 전지(1100)로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절한다. DC/DC 컨버터(1200)는 태양 전지(1100)처럼 단위 용량에 따라 모듈화될 수 있으며, 수용가에서의 필요 전력량에 따라 적절한 수의 모듈을 설치할 수 있다. 이러한 모듈화된 장치들은 초기 설치 이후에도 증설하거나 용량의 변경이 용이하다.
인버터 시스템(1300)은 DC/DC 컨버터(1200)에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 수용가의 부하(1700)로 공급한다.
도 2는 도 1의 태양 전지(1100)를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 태양 전지(1100)는 단위 용량에 따라 모듈화될 수 있으며 수용가에서 필요 전력량에 따라 모듈 수를 결정하여 설치될 수 있다.
도 3은 도 1의 DC/DC 컨버터(1200)의 구성은 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, DC/DC 컨버터(1200)는 전력 제어부(1210) 및 DC/DC 부스트 컨버터부(1220)를 포함한다. 전력 제어부(1210)는 정전압 제어 기준 전압원(SREF)에 기초하여 PWM(Pulse Width Modulation)제어 신호를 생성하고, 수용가의 부하로 공급되는 전력(SB)의 전압 레벨을 일정하게 유지한다. 정전압 제어 기준 전압원(SREF)는 발전 시스템의 전체 계통 운전에 필요한 기준 전압원으로서 인버터 시스템(1300)에 포함된 모니터부로부터 제공될 수 있다. 정전압 제어 기준 전압원(SREF)의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 참고하여 각 기능 블록들의 전력 레벨을 제어할 수 있다. PWM 제어 신호는 DC/DC 부스트 컨버터부(1220)의 구동 전압(SOP)으로 변환되어 DC/DC 부스트 컨버터부(1220)로 제공될 수 있다. DC/DC 부스트 컨버터부(1220)는 PWM 제어 신호(SPWM)에 응답하여 태양 전지(1100)로부터 제공되는 전력(SA)의 전압 레벨을 승압시킨다. 일 실시예에서 태양 전지(1100)로부터 제공되는 전력(SA)의 전압 레벨은 18.6Vdc에 상응하며 DC/DC 부스트 컨버터부(1220)에 의해 승압된 출력 전력(SB)의 전압 레벨은 218Vdc에 상응한다.
도 4는 도 3의 DC/DC 컨버터(1200)를 보다 상세하게 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, DC/DC 부스트 컨버터부(1220)는 풀 브리지 드라이버(1221), 변압부(1222) 및 출력부(1223)를 포함한다.
풀 브리지 드라이버(1221)는 PWM 제어 신호에 응답하여 태양 전지로부터 제공되는 전력(SA)을 제1 교류 전력(SE)으로 변환한다. 일 실시예에서 풀 브리지 드라이버는(1221)는 브리지 형태로 연결된 다이오드들로 구현될 수 있다. 풀 브리지 드라이버(1221)의 입력측에는 정류를 위한 다이오드들을 더 포함할 수 있다. 변압부(1222)는 제1 교류 전력(SE)을 승압시켜 제2 교류 전력(SF)으로 변환한다. 출력부(1223)는 제2 교류 전력(SF)의 전압 및 전류를 각각 피드백 전압(SV) 및 피드백 전류(SA)로 전력 제어부(1210)에 제공하고, 제2 교류 전력(SF)을 직류 전력(SB)으로 변환하여 출력한다. 일 실시예에서 DC/DC 부스트 컨버터부(1220)의 출력 전력(SB)의 전압 레벨은 218Vdc에 상응한다.
전력 제어부(1210)는 피드백 전압 검출부(FEEDBACK V), 피드백 전류 검출부(FEEDBACK A), PWM 제어부(PWM CONTROLLER), 로컬 전력 공급부(LOCAL POWER) 및 게이트 드라이버(GATE DRIVER)를 포함한다.
피드백 전압 검출부(FEEDBACK V)는 피드백 전압(SV)을 검출하고, 피드백 전류 검출부(FEEDBACK A)는 피드백 전류(SA)를 검출한다. 검출된 피드백 전압(SV) 및 피드백 전류(SA)는 모니터링을 위한 통신 포트(SMON)를 통해 인버터 시스템(1300)으로 전송될 수 있다.
PWM 제어부(PWM CONTROLLER)는 정전압 제어 기준 전압원(SREF), 피드백 전압(SV), 피드백 전류(SA), 외부에서 입력되는 전류 제어 신호(AADJ) 및 전압 제어 신호(VADJ)에 응답하여 PWM 제어 신호(SPWM)를 생성한다. 전류 제어 신호(AADJ) 및 전압 제어 신호(VADJ)는 DC/DC 컨버터(1200)를 최적의 운전 상태로 세팅하기 위해 외부에서 입력될 수 있다.
게이트 드라이버(GATE DRIVER)는 PWM 제어 신호에 응답하여 풀 브리지 드라이버(1221)에 게이트 구동 전압(SOP)을 제공한다. 즉, PWM 제어 신호(SPWM)에 의해 풀 브리지 드라이버(1221)가 제어되어 태양 전지(1100)로부터 제공되는 전력(SA)의 전압 레벨이 승압된다.
로컬 전력 공급부(LOCAL POWER)는 태양 전지(1100)로부터 제공되는 전력(SA)의 일부를 PWM 제어부(PWM CONTROLLER)의 구동 전력으로 제공한다.
전력 제어부는(1210)는 태양 전지(1100)의 전력을 자동으로 감지하여 DC/DC 부스트 컨버터부(1220)의 동작 여부를 판단한다. 전력 제어부(1210)는 통신 포트(SMON)를 통해 상태 정보를 전송하거나 정전압 제어 기준 전압원(SREF)등을 수신하는 등 다른 장비와 연동하여 원격 제어 될 수 있다.
도 5는 도 1의 인버터 시스템(1300)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 인버터 시스템(1300)은 커플러(1310), 인버터(1320) 및 모니터부(1330)를 포함한다.
커플러(1310)는 DC/DC 컨버터의 출력 라인(SB)이 복수 개인 경우 복수의 DC/DC 컨버터의 출력 라인들(SB1~SBN)을 단일 공급 라인(SV)으로 연결한다. 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은 모듈화된 태양 전지 및 DC/DC 컨버터를 이용하여 수용가의 필요 전력량에 따라 용량 변경이 용이하다. 커플러(1310)는 이러한 용량 변경에 의해 연결되는 모듈의 수가 변경될 때 복수의 모듈의 입력 라인들을 단일 공급 라인으로 연결하며, 각 모듈의 입력 라인의 전력 상태를 체크하여 상태 정보를 모니터부(1330)로 제공한다.
인버터(1320)는 커플러(1310)에서 출력되는 직류 전력(SV)을 교류 전력으로 변환한다.
모니터부(1330)는 커플러(1310)는 DC/DC 컨버터의 출력 라인(SB)이 복수 개인 경우 복수의 DC/DC 컨버터의 출력 라인들(SB1~SBN) 각각의 전력 상태를 모니터링한다. 모니터부(1330)는 커플러(1310)에 의해 연결된 복수의 DC/DC 컨버터의 출력 라인들(SB1~SBN)의 전력 상태를 체크하여 정상 동작 여부를 판단할 수 있다.
도 6은 도 5의 인버터 시스템에 포함된 커플러를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 커플러(1310)는 퓨즈(1311), 신호 감지선(1313) 및 다이오드(1312)를 포함한다. 퓨즈(1310)는 DC/DC 컨버터의 출력 라인(SB)과 연결된다. 과도한 전류가 흐를 경우 퓨즈(1310)가 단락되어 커플러(1310)의 출력측에 연결된 회로 및 부하가 보호될 수 있다.
신호 감지선(1313)은 퓨즈(1311)의 단락 여부에 따라 DC/DC 컨버터의 출력 라인(SB)의 전력 상태를 감지한다.
다이오드(1312)는 퓨즈(1311) 및 단일 공급 라인 사이(SV)에 연결되어 DC/DC 컨버터(1300)에서 출력되는 전력의 방향성을 결정한다.
도 7은 도 5의 인버터 시스템에 포함된 인버터(1320)를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 인버터(1320)는 전력 변환부(1321), 변압부(1322) 및 스위치부(1323)를 포함한다.
전력 변환부(1321)는 커플러(1310)에서 출력되는 직류 전력(SV)을 교류 전력으로 변환한다.
변압부(1322)는 전력 변환부(1311)와 수용가의 부하(1700)를 유도 결합하고, 전력 변환부(1311)에서 출력되는 교류 전력의 전압 레벨을 조절한다. 일 실시예에서 변압부(1322)의 유도 결합에 의해 수용가의 부하(1700)와 외부의 태양 전지(1100)는 전기적으로 절연될 수 있다. 따라서 옥외의 태양 전지(1100) 패널에 낙뢰 등의 사고가 발생한 경우에도 수용가 내부의 부하가 보호될 수 있어 안정성 확보에 유리하다.
스위치부(1323)는 변압부(1322) 및 수용가의 부하(1700) 사이의 전기적 연결을 개폐한다. 스위치부(1323)는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)에 상응한다. 일 실시예에서 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 이용하여 스위치부(1323)를 구현하여 일부 계통 회로에서 이상 전류가 유입되더라도 즉각적인 차단 동작을 수행할 수 있고 안정성을 확보할 수 있다.
인버터(1320)는 비상용 배터리(미도시됨)를 더 포함할 수 있다. 비상용 배터리는 전력 변환부(1321)의 입력측(SV+, SV-)과 연결되어, 태양 전지로부터 제공되는 전력이 차단되는 경우 태양 전지를 대신하여 수용가의 부하로 전력을 공급할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
일 실시예에 태양광 발전 시스템은 모듈화된 복수의 태양 전지를 병렬 연결하여 이용할 수 있고 이 중 일부에서 고장이 발생하더라도 발전 효율이 감소되는 것을 줄일 수 있다.
또한 응답성이 빠른 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 이용하여 인버터 시스템의 스위치부를 구현하여 일부 계통 회로에서 이상 전류가 유입되더라도 즉각적인 차단 동작을 수행하여 수용가 내부의 전기 기기를 보호할 수 있다.
인버터 시스템에 포함된 변압부는 수용가 전원과 옥외 태양 전지를 전기적으로 절연하여 옥외 태양 전지의 낙뢰사고로부터 수용가의 전기 장비들을 보호할 수 있다.
또한 인버터 시스템에 비상용 배터리를 연결할 수 있어 비상시 비상 전원 장치로의 변경이 용이하다.
태양광 발전 시스템은 상시 전력 공급 시스템과 병렬적으로 운용할 수 있으며, 모듈화된 태양 전지 및 DC/DC 컨버터를 이용하여 수용가에서 필요한 전력 용량에 따른 발전 설비의 설치 비용을 최적화할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 상시(常時) 전력 공급 라인과 병렬적으로 연결되어, 태양 전지로부터 제공되는 전력을 수용가의 부하로 공급하는 태양광 발전 시스템에 있어서,
    단위 용량에 따라 모듈화되어 상기 태양 전지와 연결되며, 상기 태양 전지로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절하는 DC/DC 컨버터; 및
    상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 상기 수용가의 부하로 공급하는 인버터 시스템을 포함하고,
    상기 인버터 시스템은
    상기 DC/DC 컨버터의 출력 라인이 복수 개인 경우 상기 복수의 DC/DC 컨버터의 출력 라인들을 단일 공급 라인으로 연결하는 커플러;
    상기 커플러에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터; 및
    상기 DC/DC 컨버터의 출력 라인이 복수 개인 경우 상기 복수의 DC/DC 컨버터의 출력 라인들 각각의 전력 상태를 모니터링하는 모니터부를 포함하는 태양광 발전 시스템
  2. 제1항에 있어서, 상기 DC/DC 컨버터는
    정전압 제어 기준 전압원에 기초하여 PWM(Pulse Width Modulation)제어 신호를 생성하고, 상기 수용가의 부하로 공급되는 전력의 전압 레벨을 일정하게 유지하는 전력 제어부; 및
    상기 PWM 제어 신호에 응답하여 상기 태양 전지로부터 제공되는 전력의 전압 레벨을 승압시키는 DC/DC 부스트 컨버터부를 포함하는 태양광 발전 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 DC/DC 부스트 컨버터부는
    상기 PWM 제어 신호에 응답하여 상기 태양 전지로부터 제공되는 전력을 제1 교류 전력으로 변환하는 풀 브리지 드라이버;
    상기 제1 교류 전력을 승압시켜 제2 교류 전력으로 변환하는 변압부; 및
    상기 제2 교류 전력의 전압 및 전류를 각각 피드백 전압 및 피드백 전류로 상기 전력 제어부에 제공하고, 상기 제2 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전력 제어부는
    상기 피드백 전압을 검출하는 피드백 전압 검출부;
    상기 피드백 전류를 검출하는 피드백 전류 검출부;
    상기 정전압 제어 기준 전압원, 상기 피드백 전압, 상기 피드백 전류, 외부에서 입력되는 전류 제어 신호 및 전압 제어 신호에 응답하여 상기 PWM 제어 신호를 생성하는 PWM 제어부;
    상기 태양 전지로부터 제공되는 전력의 일부를 상기 PWM 제어부의 구동 전력으로 제공하는 로컬 전력 공급부; 및
    상기 PWM 제어 신호에 응답하여 상기 풀 브리지 드라이버에 게이트 구동 전압을 제공하는 게이트 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 커플러는
    상기 DC/DC 컨버터의 출력 라인과 연결되는 퓨즈;
    상기 퓨즈의 단락 여부에 따라 상기 DC/DC 컨버터의 출력 라인의 전력 상태를 감지하는 신호 감지선; 및
    상기 퓨즈 및 상기 단일 공급 라인 사이에 연결되어 상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 전력의 방향성을 결정하는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인버터는
    상기 커플러에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부;
    상기 전력 변환부와 상기 수용가의 부하를 유도 결합하고, 상기 전력 변환부에서 출력되는 교류 전력의 전압 레벨을 조절하는 변압부; 및
    상기 변압부 및 상기 수용가의 부하 사이의 전기적 연결을 개폐하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스위치부는
    절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)에 상응하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 인버터는
    상기 전력 변환부의 입력측과 연결되어, 상기 태양 전지로부터 제공되는 전력이 차단되는 경우 상기 태양 전지를 대신하여 상기 수용가의 부하로 전력을 공급하는 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  10. 태양광을 집광하여 전기 에너지로 변환하는 적어도 하나의 태양 전지 모듈;
    단위 용량에 따라 모듈화되어 상기 태양 전지 모듈과 연결되며 상기 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절하는 DC/DC 컨버터; 및
    상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 상시(常時) 전력 공급 라인과 병렬적으로 연결되어 수용가의 부하로 상기 변환된 교류 전력을 공급하는 인버터 시스템을 포함하고,
    상기 DC/DC 컨버터는 상기 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨 및 전류 레벨을 기준 전압원에 상응하는 레벨로 조절하는 PWM 제어 신호를 생성하고, PWM 제어 신호를 기초로 풀 브리지 드라이버를 구동하여 상기 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절하는 태양광 발전 시스템.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 상기 인버터 시스템은
    상기 수용가의 부하와 상기 DC/DC 컨버터를 유도 결합하고, 상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 유도 결합부; 및
    비상시 상기 수용가의 부하 및 상기 DC/DC 컨버터 사이의 전기적 연결을 개폐하는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  13. 태양 전지로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절하고 상기 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 수용가의 부하에 공급하는 태양광 발전 장치에 있어서,
    정전압 제어 기준 전압원에 기초하여 상기 수용가의 부하에 공급되는 전력의 전압 레벨을 조절하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation)제어 신호를 생성하는 전력 제어부; 및
    상기 PWM 제어 신호에 응답하여 상기 태양 전지로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절하는 DC/DC 부스트 컨버터부를 포함하고,
    상기 DC/DC 부스트 컨버터부는
    상기 PWM 제어 신호에 응답하여 상기 태양 전지로부터 제공되는 전력을 제1 교류 전력으로 변환하는 풀 브리지 드라이버;
    상기 제1 교류 전력을 승압시켜 제2 교류 전력으로 변환하는 변압부; 및
    상기 제2 교류 전력의 전압 및 전류를 각각 피드백 전압 및 피드백 전류를 상기 전력 제어부로 제공하고, 상기 제2 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 출력부를 포함하는 태양광 발전용 DC/DC 컨버터 장치.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서, 상기 전력 제어부는
    상기 피드백 전압을 검출하는 피드백 전압 검출부;
    상기 피드백 전류를 검출하는 피드백 전류 검출부;
    상기 정전압 제어 기준 전압원, 상기 피드백 전압, 상기 피드백 전류, 외부에서 입력되는 전류 제어 신호 및 전압 제어 신호에 응답하여 상기 PWM 제어 신호를 생성하는 PWM 제어부;
    상기 태양 전지로부터 제공되는 전력의 일부를 상기 PWM 제어부의 구동 전력으로 제공하는 로컬 전력 공급부; 및
    상기 PWM 제어 신호에 응답하여 상기 풀 브리지 드라이버에 게이트 구동 전압을 제공하는 게이트 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 DC/DC 컨버터 장치.
  16. 복수의 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력의 전압 레벨을 조절하고 상기 복수의 태양 전지 모듈로부터 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 수용가의 부하로 공급하는 태양광 발전 장치에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지 모듈의 출력 라인들을 단일 공급 라인으로 연결하고 상기 출력 라인들 각각의 전력 상태를 감지하는 커플러;
    상기 커플러에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터; 및
    상기 복수의 태양 전지 모듈의 출력 라인들 각각의 전력 상태를 모니터링하는 모니터부를 포함하고,
    상기 커플러는
    상기 복수의 태양 전지 모듈의 출력 라인들과 연결되는 퓨즈;
    상기 퓨즈의 단락 여부에 따라 상기 복수의 태양 전지 모듈의 출력 라인들 각각의 전력 상태를 감지하는 신호 감지선; 및
    상기 퓨즈 및 상기 단일 공급 라인 사이에 연결되어 상기 복수의 태양 전지 모듈에서 제공되는 전력의 방향성을 결정하는 다이오드를 포함하는 태양광 발전용 인버터 장치.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서, 상기 인버터는
    상기 커플러에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부;
    상기 전력 변환부와 상기 수용가의 부하를 유도 결합하고, 상기 전력 변환부에서 출력되는 교류 전력의 전압 레벨을 조절하는 변압부; 및
    상기 변압부 및 상기 수용가의 부하 사이의 전기적 연결을 개폐하는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 인버터 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 인버터는
    상기 전력 변환부의 입력측과 연결되어, 상기 태양 전지로부터 제공되는 전력이 차단되는 경우 상기 태양 전지를 대신하여 상기 수용가의 부하로 전력을 공급하는 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 인버터 장치.
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