KR101236953B1 - The high-efficient solar ray planting way - Google Patents
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Abstract
Description
고효율의 태양광 발전을 위한 태양전지판, 인버터, 배전반 관련기술에 관한 것으로, MPPT(Maximum Power Point Tracking) 전압범위 대응을 통한 태양전지판의 발전효율을 향상 및 인버터의 수명을 연장시키며, 직류전력을 교류전력으로 변환하는 과정에서 발생하는 변환 손실 및 무부하 손실을 줄이고, 효과적으로 부하에 전력을 공급하는 기술에 관한 것이다.
It is related to solar panel, inverter and switchboard related technology for high efficiency solar power generation. It improves solar cell power generation efficiency and extends the life of inverter by accommodating MPPT (Maximum Power Point Tracking) voltage range. The present invention relates to a technology for effectively reducing the loss of conversion and no-load loss in the process of converting to power and effectively powering the load.
일반적으로 태양광 발전(solar photovoltaic)이란 태양 에너지에 의한 발전 기술의 하나이다. 즉, 태양의 빛 에너지를 태양광 모듈이라는 광-전 변환기를 사용하여 직접 전기 에너지로 변환시켜 이용하는 것이다. 이는 부분적으로 빛을 이용하는 것이기 때문에 흐린 날에도 이용이 가능하여 태양 에너지의 이용 효율이 열 발전보다 높다.In general, solar photovoltaic is one of solar energy generation technology. In other words, solar light energy is directly converted into electrical energy using a photoelectric converter called a solar module. It uses light in part, so it can be used even on cloudy days, making solar energy use more efficient than heat generation.
태양광 발전 시스템은 실내가 아닌 외부에 설치되는데, 외부에 설치하는 경우에 주변 온도의 영향을 많이 받게 된다. 태양광 모듈의 경우 모듈 특성상 주변 온도 25℃를 기준으로 1℃ 낮아질때 마다 약 0.2V의 개방 전압이 상승하게 된다. 복수의 태양광 모듈로 이루어진 어레이의 전체 개방 전압을 구하는 방법을 수식화하면 아래와 같다.The solar power system is installed outside, not indoors. When installed outside, it is affected by the ambient temperature. In the case of the photovoltaic module, an open voltage of about 0.2V increases whenever the temperature decreases by 1 ° C based on the ambient temperature of 25 ° C. The formula for obtaining the total open voltage of an array of a plurality of solar modules is as follows.
개방 전압 = (36.9V * N) + (기준온도-감지온도)*0.2*NOpening voltage = (36.9 V * N) + (reference temperature-sensing temperature) * 0.2 * N
여기서 N은 직렬 연결되어 어레이를 구성하는 태양광 모듈의 개수를 나타낸다. 태양광 모듈 1개의 개방 전압은 36.9V이고, 기준온도는 25℃로 가정한다.Where N represents the number of photovoltaic modules connected in series to form an array. It is assumed that the open circuit voltage of one solar module is 36.9V and the reference temperature is 25 ° C.
우리나라의 경우, 겨울철 외부 온도 -20℃를 기준으로 모듈의 개방 전압을 산정하는 것이 보편적인데, 상기 가정한 모듈 개방 전압이 36.9V인 태양광 모듈 16개를 직렬 연결하는 경우, 주변 온도가 -20℃인 겨울철에서의 개방 전압은 수학식 1에 의하여 734.4V가 되고, 주변 온도가 35℃인 여름철에서의 개방 전압은 558.4V가 된다.In Korea, it is common to calculate the open circuit voltage of a module based on the external temperature of -20 ℃ in winter.In case of connecting 16 photovoltaic modules with the assumed module open circuit voltage of 36.9V in series, the ambient temperature is -20. The open circuit voltage in winter at 占 폚 is 734.4V according to Equation 1, and the open circuit voltage in summer at 35 占 폚 is 558.4V.
또한, 주변 온도가 -20℃인 겨울철인 경우, 개방 전압이 36.9V인 태양광 모듈 18개를 직렬 연결하면, 개방 전압은 상기 수식에 의하여 826.2V가 된다.In addition, in the winter when the ambient temperature is -20 ℃, if 18 solar modules having an open voltage of 36.9V in series, the open voltage is 826.2V according to the above formula.
그러나, 태양광 모듈이 생산한 직류 전압을 교류 전압으로 변환시키는 인버터의 경우, 변환시킬 수 있는 허용입력 전압범위에 한계가 있으므로, 겨울철과 같이 높은 직류 전압이 인가되면 인버터 내 자체보호장치인 과전압보호장치가 동작하여 원활한 발전을 할 수 없다.However, in case of inverter converting DC voltage produced by solar module to AC voltage, there is a limit on the allowable input voltage range that can be converted. The device is in operation and cannot generate smooth power.
따라서, 종래 기술에 따른 태양광 발전 시스템은 태양광 모듈을 통하여 생성할 수 있는 전압 발전량이 커지더라도 인버터의 허용입력 전압범위보다는 작아야 한다는 한계점이 있었으며, 특히 온도가 높은 여름철의 경우, 발전 전압이 떨어질 수 밖에 없고, 이는 발전 효율에도 영향을 주게 되는 문제점이 있다.
Therefore, the photovoltaic power generation system according to the related art has a limitation in that the voltage generation amount that can be generated through the photovoltaic module should be smaller than the allowable input voltage range of the inverter. Inevitably, there is a problem that affects the power generation efficiency.
종래의 선행기술로 태양전지 모듈에서 발생하는 전압, 전류, 전력량을 측정하여 원격지에서 이상 유무 등을 모니터링하는 기술이 종래에 다수 있어왔다.As a conventional prior art, there have been a number of techniques for monitoring the presence or absence of abnormalities in remote locations by measuring the voltage, current, and power generated in the solar cell module.
종래의 선행 기술은 등록번호 10-1083818 '태양 전지 모듈 모니터링 시스템'과 같이 단순히 전압, 전류를 측정하여 모니터링 후 유지보수 하는 것을 목적으로 한다.Conventional prior art aims to maintain after monitoring by simply measuring the voltage, current, such as the "10 solar cell module monitoring system" registration number 10-1083818.
상기와 같은 태양전지 모듈 단순 모니터링에 관련한 기술은 등록번호 10-1061220 '태양광 발전 설비의 모니터링 방법 및 이에 사용되는 모니터링 장치'The technology related to the simple monitoring of the solar cell module as described above is registered in the number 10-1061220 'Monitoring method of the photovoltaic facility and the monitoring device used therein'.
인터넷상에서 모니터링하는 등록번호 10-0697338 '인터넷을 활용한 태양광발전 원격 모니터링 장치 및 방법'Registration number 10-0697338 'Monitoring device and method for remote monitoring of solar power generation using the Internet'
등록번호 10-1051496 '센서네트워크를 이용한 태양광 발전용 태양전지모듈 모니터링시스템 및 그 방법' 등 다수의 모니터링 선행 기술이 있어왔다.
Registration number 10-1051496 There have been a number of monitoring prior art, including 'monitoring system and method for solar cell module for photovoltaic generation using sensor network'.
태양광 모듈의 단순한 모니터링이 아닌 최대의 효율을 얻기 위한 인공지능 회로망 구성 및 변환 효율, 무부한 손실, 부하관리, 외부환경 변화에 효과적으로 대응하여 발전 효율을 최대화한다.
It maximizes the power generation efficiency by effectively coping with the artificial intelligence network configuration and conversion efficiency, no-load loss, load management, and external environment change for maximum efficiency, not just monitoring of the solar modules.
태양광 모듈의 정상적인 작동 상태 또는 오염 정도를 단순 모니터링하는 것이 아닌 주변 환경 변화에 대응하는 MPPT 전압 값을 조정하여 효율을 극대화한다.Rather than simply monitoring the normal operation or contamination of the solar module, the MPPT voltage value is adjusted in response to changes in the surrounding environment to maximize efficiency.
프로그램된 부하 절체 및 인버터 병렬 운전을 통해 변환손실, 무부하 손실을 최소화한다.
Programmed load switching and inverter parallel operation minimize conversion losses and no-load losses.
이와 같이 본 발명에 의하면, MPPT(Maximum Power Point Tracking) 전압범위 대응을 통한 태양전지판의 발전효율을 향상 및 인버터의 수명을 연장시킬 수 있어, 여름철과 겨울철의 주변 온도에 따라서 회로를 자유롭게 변경함으로써, 계절에 따른 개방 전압의 차이를 줄일 수 있으므로, 1년 365일 인버터에 향상 일정한 전압을 공급함으로써 인버터의 작동에 무리를 주지 않고, 또한 해가 긴 여름철 전압을 높임으로써 발전량을 향상시킬 수 있으며, 특히 여름철에 태양광 모듈 어레이의 개방전압에 따른 평균전압을 높일 수 있어 전기사용량이 많은 여름철 발전효율을 극대화시킴으로써 여름철 국가전력 수급관리에 많은 도움을 줄 수 있다.Thus, according to the present invention, it is possible to improve the power generation efficiency of the solar panel and extend the lifetime of the inverter by corresponding to the MPPT (Maximum Power Point Tracking) voltage range, by freely changing the circuit according to the ambient temperature in summer and winter, Since the difference in the seasonal open voltage can be reduced, it is possible to improve the power generation by supplying a constant voltage to the inverter 365 days a year without increasing the operation of the inverter and increasing the voltage during the long summer season. The average voltage according to the open voltage of the photovoltaic module array can be increased in the summer, thereby maximizing the power generation efficiency during the summer when the electricity is used a lot, which can be helpful for the management of national power supply in the summer.
또한, 일부 태양광 모듈의 고장 또는 그림자 등에 의해 발전 전력에 불균일 이 발생할 할 경우 우회회로를 갖으며, 최대 개방전압에 접근하는 직렬연결 회로를 구성하여 효율을 극대화한다.In addition, if a non-uniformity occurs in power generation due to the failure or shadow of some solar modules, it has a bypass circuit, and maximizes efficiency by configuring a series connection circuit approaching the maximum open voltage.
또한, 직류전력을 교류전력으로 변환하는 과정에서 발생하는 변환 손실 및 무부하 손실을 줄이고, 효과적으로 부하에 전력을 공급할 수 있는 것으로 종래의 선행 기술과 같이 단순히 태양광 모듈의 이상 유무를 모니터링을 통하여 고장 수리하거나, 모듈을 청소하는 것과는 다른 수준의 기술이다.
In addition, it is possible to reduce the conversion loss and no-load loss generated in the process of converting DC power into AC power, and to effectively supply power to the load. As in the prior art, the fault is repaired by simply monitoring the abnormality of the solar module. Is a different level of skill than cleaning a module.
도 1은 본 발명의 이해를 위한 간단한 블럭도
도 2는 본 발명의 구성요소를 설명하기 위한 간단한 블럭도
도 3은 태양광 모듈 어레이를 설명하기 위한 블럭도
도 4는 본 발명의 전체 구성을 이해하기 위한 간략한 블럭도
도 5는 본 발명의 일 실시 예 블럭도
도 6는 본 발명의 일 실시 예 블럭도
도 7은 본 발명의 일 실시 예 블럭도
도 8은 제1, 2모듈을 설명하기 위한 블럭도
도 9는 본 발명의 일 실시 예 블럭도
도 10은 매트릭스스위치의 출력선을 이해하기 위한 블럭도1 is a simple block diagram for understanding the present invention
2 is a simple block diagram for explaining the components of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a photovoltaic module array
4 is a simplified block diagram for understanding the overall configuration of the present invention.
Figure 5 is an embodiment block diagram of the present invention
Figure 6 is an embodiment block diagram of the present invention
7 is an embodiment block diagram of the present invention.
8 is a block diagram for explaining first and second modules.
Figure 9 is an embodiment block diagram of the present invention
10 is a block diagram for understanding the output line of the matrix switch
본 발명의 특징적인 주요 구성요소로 태양광 단위모듈, 모듈 콘트롤러, 주제어부, 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대의 인버터, 배전반, 프로그램 절체기, 매트릭스스위치로 기본 구성된다.As a main component of the present invention, the basic configuration includes two inverters, a switchboard, a program changer, and a matrix switch having different values of a solar unit module, a module controller, a main controller, and a maximum power point tracking (MPPT) value. do.
도 1 및 도 2를 참고하면, 태양광 단위모듈(1)은 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 모듈 단위로 직병렬 연결되어 구성되는 단위모듈 판으로 태양광 단위모듈을 다시 직병렬 연결하여 최종적으로 인버터에 출력 전력을 입력시킨다.Referring to FIGS. 1 and 2, the solar unit module 1 is a unit module plate configured to be connected in series and parallel in a module unit for generating photovoltaic power from a plurality of solar cells. Finally, the output power is input to the inverter.
모듈 콘트롤러(2)는 태양광 단위모듈 사이를 직병렬 연결하여 주는 것으로, 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성된다.The
모듈 콘트롤러는 태양광 단위 모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부에 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 X축 스위치(4)와 Y축 스위치(5)를 ON/OFF 연결 제어하여 태양광 출력 전력을 X축 또는 Y축으로 ON 접점 연결하여 직병렬 출력한다.The module controller measures the current and voltage output from the solar module and transmits it to the main control section and controls the
도 3을 참고하면, 매트릭스스위치는 X축 Y축 스위치에 의해 태양광 단위모듈을 직렬 연결하여 허용입력전압범위 출력전압의 출력선(8)을 선택하여 인버터에 입력하는 매트릭스스위치로 매트릭스스위치는 M×N 매트릭스 회로로 구성되어 임의의 출력선을 선택하여 인버터에 입력하는 것으로 도 3에서는 9×6 매트릭스회로에 입력되는 예시이다.Referring to FIG. 3, the matrix switch is a matrix switch in which a photovoltaic unit module is connected in series by an X-axis Y-axis switch to select an
도 10을 참고하면 매트릭스스위치로 선택 출력되는 태양광 모듈 어레이 출력전압 출력선(9)은 39V 태양광 단위모듈을 모듈 콘트롤러를 통해 직렬 연결하여 15개 직렬연결하여 585V 출력을 선택하는 매트릭스스위치의 일 예이다.Referring to FIG. 10, the photovoltaic module array output
일 실시 예로, 도 3에서 X축 Y축 스위치에 의해 직렬 연결되는 태양광 단위모듈은 39V의 균일한 출력을 갖는 녹색 그룹의 태양광 모듈 15개를 직렬연결한 585V 출력 및 동일하게 파란색 태양광 모듈 15개를 직렬연결한 585V의 출력을 얻어 녹색 그룹과 파란색 그룹의 태양광 모듈을 병렬 연결한 585V의 출력을 허용입력전압범위(MPPT) 600V의 인버터에 입력시킨다.As an example, in FIG. 3, the solar unit modules connected in series by the X-axis Y-axis switch have a 585V output and the same blue solar module in which 15 solar modules of a green group having a uniform output of 39V are connected in series. 15 outputs of 585V are connected in series, and 585V of the green and blue groups of solar modules connected in parallel is input to the inverter of allowable input voltage range (MPPT) 600V.
상기외 검정색의 태양광 단위모듈은 고장으로 출력 전압이 0V인 태양광 단위모듈로 회로에서 제외하여(기존의 경우 15개씩 직렬 연결할 경우 하나라도 고장이 발생할 경우 나머지 정상의 14개 태양광 단위모듈 전체를 사용하지 못하는 문제점이 있어왔다.) 나머지 빨간색의 태양광 모듈 전체를 직렬연결 한다.The above black photovoltaic unit module is a photovoltaic unit module whose output voltage is 0V due to a failure and is excluded from the circuit. There has been a problem that cannot be used.) Connect the remaining red solar modules in series.
빨간색 그룹의 태양광 단위모듈은 정상 출력의 39V 출력과 그림자, 먼지 등에 의해 정상 출력이 되지 않는 15V의 태양광 단위모듈 출력을 포함하는 것으로 그 직렬연결된 출력 값은 39V 7개 및 15V 8개를 직렬 연결한 393V의 출력을 허용입력전압범위(MPPT) 400V의 인버터에 입력시킨다.The red unit photovoltaic unit module includes the 39V output of normal output and the 15V photovoltaic unit module output which is not normal due to shadows, dust, etc .. The series connected output values are
상기와 같이 허용입력전압범위(MPPT)가 상이한 복수의 인버터를 사용할 경우 효율을 향상시키며 무부하 손실을 감소시키며, 흐린날 태양광 발전량이 적을 경우 하나의 인버터만 사용하는 등 최적의 효율적인 발전이 가능해 진다. As described above, when a plurality of inverters having different allowable input voltage ranges (MPPT) are used, efficiency is improved, and no-load loss is reduced. When the amount of photovoltaic power generation is small on a cloudy day, only one inverter is used for optimal power generation. .
인버터는 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대 이상의 인버터를 사용할 수 있다.The inverter may use two or more inverters having different maximum input voltage range (MPPT) values.
도 4를 참고하면, 프로그램절체기(7)는 하나 이상의 마그네틱스위치의 출력과 배선차단기 사이의 프로그램된 독립 배선을 포함하여 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점에 따라 프로그램 배선된 부하에 전력을 공급한다.Referring to FIG. 4, the
일 실시 예로, 도 4에서 MS1 MS2 MS3 MS4 마그네틱 스위치로 구성되어 MS1만 ON접점 연결되고 나머지 마그네틱스위치(MS2, MS3, MS4)는 OFF접점 연결될 경우 제1인버터를 통해 모든 부하(부하1, 부하2, 부하3, 부하4)에 전력을 공급하는 프로그램된 독립 배선을 통해 전력을 공급한다.For example, in FIG. 4, when the MS1 MS2 MS3 MS4 magnetic switch is configured to have only MS1 connected to the ON contact, and the remaining magnetic switches MS2, MS3, and MS4 are connected to the OFF contact, all the loads (load1, load2) are transmitted through the first inverter. The power is supplied via the programmed independent wiring to power the
일 실시 예로, 도 4에서 MS4만 ON접점 연결되고 나머지 마그네틱스위치(MS1, MS2, MS3)는 OFF접점 연결될 경우 제2인버터를 통해 모든 부하(부하1, 부하2, 부하3, 부하4)에 전력을 공급하는 프로그램된 독립 배선을 통해 전력을 공급한다.As an example, in FIG. 4, when only the MS4 is connected to the ON contact and the remaining magnetic switches MS1, MS2, and MS3 are connected to the OFF contact, power is supplied to all loads (load1, load2, load3, and load4) through the second inverter. Power is provided through a programmed independent wiring that supplies
일 실시 예로, 도 4에서 MS2, MS3만 ON접점 연결되고 나머지 마그네틱스위치(MS1, MS4)는 OFF접점 연결될 경우 제1인버터를 통해 부하1, 부하2에 전력을 공급하고 제2인버터를 통해 부하3, 부하4에 전력을 공급하는 프로그램된 독립 배선을 통해 전력을 공급한다.As an example, in FIG. 4, when only MS2 and MS3 are connected to the ON contact and the remaining magnetic switches MS1 and MS4 are connected to the OFF contact, power is supplied to the load 1 and the
상기와 같은 일 실시 예의 프로그램절체기를 통해 태양광모듈(6)의 발전 전력량에 따라 용량이 서로 다른 제1인버터와 제2인버터를 통해 상용 전력(교류전력)으로 변환하여 부하량에 따라 프로그램된 전력 공급을 통해 인버터 및 태양광의 최대 발전 효율과 변환 효율, 무부하 손실을 최소화하여 부하량의 변화에 능동적으로 대응한다.Through the program changer of the embodiment as described above, power is programmed according to the load by converting the commercial power (AC power) through the first inverter and the second inverter having different capacities according to the amount of generated power of the solar module 6. This minimizes the maximum generation efficiency, conversion efficiency, and no-load loss of inverters and solar cells, and actively responds to load changes.
도 5를 참고하면, 1개의 인버터를 사용 및 한전측으로 부터 발전된 고압을 저압으로 변환된 상용전력을 공급하는 배전반으로부터 전력을 공급받을 수 있는 것으로 태양광 발전 전력량에 따라 배전반 상용전력을 유효적절하게 사용하는 프로그램절체기의 독립 배선 일 실시 예이다.Referring to FIG. 5, a single inverter is used and power can be supplied from a switchboard for supplying commercial power converted from low voltage to low voltage generated from the KEPCO side. Independent wiring of a program changer is an embodiment of the present invention.
도 6를 참고하면, 태양광모듈(6)로 부터 발전된 전력을 인버터를 통해 상용 교류전력으로 변환 후 배전반 내부에 설치된 프로그램절체기를 통해 부하에 전력을 공급하는 일 실시 예이다.Referring to FIG. 6, the power generated from the solar module 6 is converted into commercial AC power through an inverter, and then power is supplied to a load through a program switch installed in the switchboard.
도 7은 배전반 전력과 복수의 인버터 출력을 프로그램절체기에 입력한 일 실시 예이다.
FIG. 7 illustrates an embodiment in which switchboard power and a plurality of inverter outputs are input to a program changer.
이하 주제어부를 통해 제어되는 구성요소의 제어 및 구성 요소간의 결합관계를 중심으로 설명한다.
Hereinafter, the control of the components controlled by the main control unit and the coupling relationship between the components will be described.
태양광 단위모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력된다.The output power generated through the solar module is input to the module controller.
모듈콘트롤러 내부의 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 입력 전력을 측정하여 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송한다.The control unit composed of a microprocessor inside the module controller measures input power with a current transformer and an instrument transformer, and transmits the measured voltage and current data to the main controller.
주제어부는 태양광 단위모듈의 발전 전력량을 통해 인버터의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking)에 최대한 근접한 직렬연결 그룹을 계산하여 제어신호를 제어부에 전송하면 모듈콘트롤러 내부의 제어부는 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 최대 효율의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking)의 직렬연결 그룹으로 직렬 연결된 태양광 모듈 어레이(도 3의 색깔별로 직렬 연결한 태양광 단위모듈 그룹)의 출력전압은 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대의 인버터 중 허용입력전압값이 높은 인버터부터 허용입력전압의 최대한 근접한 출력이 되는 태양광 모듈 어레이의 출력전압 출력선을 매트릭스스위치를 통해 선택 입력하여 정격용량(직병렬 연결을 통해 인버터가 처리할 수 있는 정격용량)까지 입력이 되면, 허용입력전압값이 낮은 인버터의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking)에 최대한 근접하게 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전압 출력선을 매트릭스스위치를 통해 선택하여 태양광 모듈 어레이의 출력 전압을 입력한다.The main control unit calculates the series connection group as close as possible to the maximum power point tracking (MPPT) of the inverter through the amount of generated power of the solar unit module and transmits a control signal to the control unit. , Y-axis switch connected to the ON / OFF contact point of the maximum efficiency of the maximum input voltage range (MPPT; Maximum Power Point Tracking) series of solar modules connected in series (photovoltaic unit modules connected in series by color in Figure 3) Output voltage output of the photovoltaic module array from the inverter with the maximum allowable input voltage value among the two inverters with different allowable input voltage range (MPPT) Input the wire through the matrix switch to input the rated capacity (rated capacity that the inverter can handle through the serial and parallel connection). In this case, the output voltage of the solar module array connected in series by connecting the X-axis switch and the Y-axis switch as close as possible to the maximum input power range (MPPT) of the inverter with a low allowable input voltage value. Select the output line through the matrix switch and input the output voltage of the solar module array.
인버터의 출력은 하나 이상의 마그네틱스위치의 출력과 배선차단기 사이의 프로그램 배선된 프로그램 절체기에 입력되어 주제어부는 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점 연결을 통해 태양광 모듈에서 발전되는 전력량에 따라 부하에 전력을 공급한다.The output of the inverter is input to a program-wired program changer between the output of one or more magnetic switches and the circuit breaker so that the main control unit supplies power to the load according to the amount of power generated by the solar module through the ON / OFF contact connection of the magnetic switch. .
또한, 주제어부는 일부 태양광 단위모듈의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬연결에서 제외시키는 제어를 특징으로 구성요소의 결합과 제어를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전장치 및 그 발전방법이다.
In addition, the main controller is a high efficiency photovoltaic device characterized by the combination and control of the components, characterized in that when the amount of generated power of some of the solar unit module falls below the manager input value, bypassing the module to exclude from the series connection; That's how it develops.
이하 일 실시 예를 통해 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail through an embodiment.
(기본 구성요소)(Base component)
태양광 단위모듈, 모듈 콘트롤러, 주제어부, 인버터, 배전반, 프로그램 절체기, 매트릭스스위치로 구성된다.Consists of solar module, module controller, main controller, inverter, switchboard, program changer and matrix switch.
태양광 단위모듈은 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 단위 모듈이며; 모듈 콘트롤러는 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성되어 태양광 단위 모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 X축 스위치와 Y축 스위치를 ON/OFF 제어하여 태양광 출력 전력을 X축 또는 Y축으로 ON 접점 연결하여 출력하며; 매트릭스스위치는 태양광 단위모듈을 직렬 연결하여 허용입력전압범위 출력전압의 출력선을 선택하여 인버터에 입력하는 매트릭스스위치이며; 인버터는 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 서로 다른 2대의 인버터로 구성되며; 프로그램절체기는 배전반 내부에 설치되어, 인버터의 출력을 입력받아 프로그램절체기의 하나 이상에 마그네틱스위치 및 프로그램된 독립 배선을 통해 배선차단기로 입력되어, 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점에 따라 프로그램 배선된 배선차단기를 통해 부하에 전력을 공급하는 구성요소 결합관계를 특징으로 한다.
The solar unit module is a unit module for generating photovoltaic power from a plurality of solar cells; The module controller includes a control unit composed of a current transformer, an instrument transformer, an X-axis switch, a Y-axis switch, and a microprocessor, and measures the current and voltage output from the solar unit module, and transmits it to the main controller and controls the controller according to the control of the main controller. The X-axis switch and the Y-axis switch through the ON / OFF control to output the solar output power by connecting the ON contact to the X or Y axis; The matrix switch is a matrix switch which is connected to the solar unit module in series to select the output line of the allowable input voltage range output voltage to input to the inverter; The inverter is composed of two inverters having different allowable input voltage ranges (MPPT); Program switch is installed inside the switchgear, inputs the inverter output, inputs to the circuit breaker through the magnetic switch and programmed independent wiring to one or more of the program switch, and is programmed and wired according to the ON / OFF contact of the magnetic switch. It features a component coupling that powers the load through a breaker.
(고효율 태양광 발전 방법)(High efficiency solar power generation method)
태양광 단위모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송하는 전송단계.The output power generated through the solar unit module is input to the module controller and the control unit composed of a microprocessor transmits the voltage and current data measured by the current transformer and the instrument transformer to the main controller.
주제어부는 일부 태양광 단위모듈의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 단위모듈 선택단계.The main control unit selects a unit module to exclude from the photovoltaic module array connected in series by bypassing the corresponding module when the amount of generated power of the photovoltaic unit module falls below the manager input value.
주제어부의 제어에 따라 허용입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력을 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대의 인버터 중 허용입력전압값이 높은 인버터의 정격용량까지 입력하는 제1입력단계.Under the control of the main controller, the output power of the parallel-connected photovoltaic module array is connected by connecting the X-axis switch and the Y-axis switch close to the allowable input voltage to the ON / OFF contact point, and the maximum input power range (MPPT) value is different. A first input step of inputting up to the rated capacity of the inverter of the two inverters the highest allowable input voltage value.
허용입력전압값이 높은 인버터의 정격용량을 초과하는 발전 전력이 발생할 경우, 허용입력전압값이 낮은 인버터의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 이하로 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전압 출력선을 매트릭스스위치를 통해 선택하여 태양광 모듈 어레이의 출력 전압을 허용입력전압값이 낮은 인버터에 입력하는 제2입력단계.When generating power exceeding the rated capacity of the inverter with a high permissible input voltage value, turn on the X-axis switch and Y-axis switch below the allowable input voltage range (MPPT) of the inverter with the low permissible input voltage value. The second input step of inputting the output voltage of the photovoltaic module array by connecting the / OFF contact through the matrix switch to the output voltage of the photovoltaic module array through the matrix switch to the inverter having a low allowable input voltage value.
인버터의 출력은 배전반 내부에 설치된 프로그램 절체기에 입력되어, 하나 이상의 마그네틱스위치의 출력과 배선차단기 사이의 프로그램 배선된 프로그램 절체기를 통해 주제어부는 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점 연결을 통해 태양광 모듈에서 발전되는 전력량에 따라 부하에 전력을 공급하는 전력공급단계;를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법이다.
The output of the inverter is input to the program changer installed inside the switchboard, and the main control part is generated from the solar module through the ON / OFF contact connection of the magnetic switch through the program-wired program changer between the output of one or more magnetic switches and the circuit breaker. The power supply step of supplying power to the load according to the amount of power; high efficiency photovoltaic power generation method characterized in that.
일 실시 예로,In one embodiment,
태양광 단위모듈, 모듈 콘트롤러, 주제어부, 인버터, 프로그램 절체기, 매트릭스스위치로 구성된다.Consists of solar unit module, module controller, main controller, inverter, program changer, matrix switch.
태양광 단위모듈은 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 단위 모듈이며; 모듈 콘트롤러는 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성되어 태양광 단위 모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 X축 스위치와 Y축 스위치를 ON/OFF 제어하여 태양광 출력 전력을 X축 또는 Y축으로 ON 접점 연결하여 출력하며; 매트릭스스위치는 태양광 단위모듈을 직렬 연결하여 허용입력전압범위 출력전압의 출력선을 선택하여 인버터에 입력하는 매트릭스스위치이며; 인버터는 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 서로 다른 2대의 인버터로 구성되며; 프로그램절체기는 하나 이상의 마그네틱스위치의 출력과 배선차단기 사이의 프로그램된 독립 배선을 포함하여 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점에 따라 프로그램 배선된 배선차단기를 거쳐 부하에 전력을 공급하는 구성요소 결합관계를 특징으로 한다.
The solar unit module is a unit module for generating photovoltaic power from a plurality of solar cells; The module controller includes a control unit composed of a current transformer, an instrument transformer, an X-axis switch, a Y-axis switch, and a microprocessor, and measures the current and voltage output from the solar unit module, and transmits it to the main controller and controls the controller according to the control of the main controller. The X-axis switch and the Y-axis switch through the ON / OFF control to output the solar output power by connecting the ON contact to the X or Y axis; The matrix switch is a matrix switch which is connected to the solar unit module in series to select the output line of the allowable input voltage range output voltage to input to the inverter; The inverter is composed of two inverters having different allowable input voltage ranges (MPPT); The program changer is characterized by a component coupling relationship that supplies power to the load via a wired circuit breaker programmed according to the ON / OFF contact of the magnetic switch, including the programmed independent wiring between the output of one or more magnetic switches and the wire breaker. do.
본 발명의 특징부로,As a feature of the invention,
태양광 단위모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송하는 전송단계.The output power generated through the solar unit module is input to the module controller and the control unit composed of a microprocessor transmits the voltage and current data measured by the current transformer and the instrument transformer to the main controller.
주제어부는 일부 태양광 단위모듈의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 단위모듈 선택단계.The main control unit selects a unit module to exclude from the photovoltaic module array connected in series by bypassing the corresponding module when the amount of generated power of the photovoltaic unit module falls below the manager input value.
주제어부의 제어에 따라 허용입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력은 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대의 인버터 중 허용입력전압값이 높은 인버터부터 정격용량까지 입력하는 제1입력단계.Under the control of the main controller, the output power of the PV module array connected in parallel and parallel by connecting the X-axis switch and the Y-axis switch close to the allowable input voltage is different from the allowable input voltage range (MPPT). A first input step of inputting the rated capacity from the inverter having the higher allowable input voltage value among the two inverters.
허용입력전압값이 높은 인버터의 정격용량을 초과하는 발전 전력이 발생할 경우, 허용입력전압값이 낮은 인버터의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 이하로 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전압 출력선을 매트릭스스위치를 통해 선택하여 태양광 모듈 어레이의 출력 전압을 허용입력전압값이 낮은 인버터에 입력하는 제2입력단계.When generating power exceeding the rated capacity of the inverter with a high permissible input voltage value, turn on the X-axis switch and Y-axis switch below the allowable input voltage range (MPPT) of the inverter with the low permissible input voltage value. The second input step of inputting the output voltage of the photovoltaic module array by connecting the / OFF contact through the matrix switch to the output voltage of the photovoltaic module array through the matrix switch to the inverter having a low allowable input voltage value.
인버터의 출력은 프로그램 절체기에 입력되어, 하나 이상의 마그네틱스위치의 출력과 배선차단기 사이의 프로그램 배선된 프로그램 절체기를 통해 주제어부는 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점 연결을 통해 태양광 모듈에서 발전되는 전력량에 따라 부하에 전력을 공급하는 전력공급단계를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법이다.
The output of the inverter is input to the program changer, and through the program-wired program changer between the output of one or more magnetic switches and the circuit breaker, the main control part loads according to the amount of power generated by the solar module through the ON / OFF contact connection of the magnetic switch. High efficiency photovoltaic power generation method characterized in that the power supply step of supplying power to the.
일 실시 예로,In one embodiment,
태양광 단위모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송하는 전송단계.The output power generated through the solar unit module is input to the module controller and the control unit composed of a microprocessor transmits the voltage and current data measured by the current transformer and the instrument transformer to the main controller.
주제어부는 일부 태양광 단위모듈의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 단위모듈 선택단계.The main control unit selects a unit module to exclude from the photovoltaic module array connected in series by bypassing the corresponding module when the amount of generated power of the photovoltaic unit module falls below the manager input value.
주제어부의 제어에 따라 허용입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력은 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대의 인버터 중 허용입력전압값이 높은 인버터부터 정격용량까지 입력하는 제1입력단계.Under the control of the main controller, the output power of the PV module array connected in parallel and parallel by connecting the X-axis switch and the Y-axis switch close to the allowable input voltage is different from the allowable input voltage range (MPPT). A first input step of inputting the rated capacity from the inverter having the higher allowable input voltage value among the two inverters.
허용입력전압값이 높은 인버터의 정격용량을 초과하는 발전 전력이 발생할 경우, 허용입력전압값이 낮은 인버터의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 이하로 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전압 출력선을 매트릭스스위치를 통해 선택하여 태양광 모듈 어레이의 출력 전압을 허용입력전압값이 낮은 인버터에 입력하는 제2입력단계;를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법이다.
When generating power exceeding the rated capacity of the inverter with a high permissible input voltage value, turn on the X-axis switch and Y-axis switch below the allowable input voltage range (MPPT) of the inverter with the low permissible input voltage value. A second input step of inputting the output voltage of the photovoltaic module array connected in parallel / parallel connection through the matrix switch and inputting the output voltage of the photovoltaic module array to an inverter having a low allowable input voltage value; It is a high efficiency solar power generation method.
일 실시 예로,In one embodiment,
태양광모듈, 모듈 콘트롤러, 주제어부, 인버터, 매트릭스스위치로 구성되어,태양광모듈은 제1모듈과 제2모듈로 구성되어, 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 단위 모듈로 하나 이상의 태양광 셀과 셀 사이는 제너다이오드로 연결되어 하나의 셀이 단선 되어도 제너항복의 발생으로 회로가 연결되는 제1모듈 및 제2모듈은 태양광 셀과 셀 사이는 모듈 콘트롤러로 연결되는 것으로 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성되어, 제1모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 제1모듈과 X축 스위치와 Y축 스위치를 ON/OFF 제어하여 직병렬 연결을 추가하여 최종 태양광 출력 전력을 출력하며, 매트릭스스위치는 제1모듈과 제2모듈을 연결하여 허용입력전압범위 출력전압의 출력선을 선택하여 인버터에 입력하는 매트릭스스위치이며, 인버터는 직류전원을 공급받아 상용교류전력을 발생시키는 인버터 구성요소 결합관계를 특징으로 하는 제1모듈과 제2모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 허용입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력은 인버터에 입력 및 주제어부는 제2모듈 태양광 셀의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 제어를 특징으로 구성요소의 결합과 제어를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법이다.
The solar module is composed of a solar module, a module controller, a main controller, an inverter, and a matrix switch. The solar module is composed of a first module and a second module, and is a unit module for generating solar power from a plurality of solar cells. The first module and the second module, which are connected to each other by the zener diode between the photocell and the cell even when one cell is disconnected, are connected by the module controller between the photovoltaic cell and the cell. It includes a control unit consisting of a transformer, an X-axis switch, a Y-axis switch, and a microprocessor, and measures the current and voltage output from the first module and transmits it to the main control unit and the control unit according to the control of the main control unit X-axis switch and Y-axis switch are ON / OFF control to add the serial and parallel connection to output the final solar output power, matrix switch is the first module and the second module A matrix switch that is connected to select the output line of the allowable input voltage range output voltage and inputs it to the inverter. The inverter is characterized by a coupling relationship between the inverter components that generate commercial AC power by receiving DC power. The output power generated through the module is input to the module controller and the microprocessor control unit transmits the current and voltage data measured by the current transformer and instrument transformer to the main control section, and the X-axis switch close to the allowable input voltage under the control of the main control section, Y Output power of the solar module array connected in parallel and parallel by connecting the axis switch to the ON / OFF contact point is inputted to the inverter and the main control part bypasses the corresponding module in series when the generated power of the second module solar cell falls below the manager input value. Combining components and controlling them to exclude them from the array of photovoltaic modules A high-efficiency solar characterized in a.
일 실시 예로,In one embodiment,
태양광모듈, 모듈 콘트롤러, 주제어부, 축전지, 매트릭스스위치, 가로보안등으로 구성되어, 태양광모듈은 제1모듈과 제2모듈로 구성되어, 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 단위 모듈로 하나 이상의 태양광 셀과 셀 사이는 제너다이오드로 연결되어 하나의 셀이 단선 되어도 제너항복의 발생으로 회로가 연결되는 제1모듈 및 제2모듈은 태양광 셀과 셀 사이는 모듈 콘트롤러로 연결되는 것으로 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성되어, 제1모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 제1모듈과 X축 스위치와 Y축 스위치를 ON/OFF 제어하여 직병렬 연결을 추가하여 최종 태양광 출력 전력을 출력하며; 매트릭스스위치는 제1모듈과 제2모듈을 연결하여 축전지 정격입력전압의 출력선을 선택하여 축전지에 입력하는 매트릭스스위치이며; 가로보안등은 축전지의 충전전하를 통해 램프를 점등하는 가로보안등 구성요소 결합관계를 특징으로, 제1모듈과 제2모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 축전지 정격입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력은 축전지에 입력되며 및 주제어부는 제2모듈 태양광 셀의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 제어를 특징으로 구성요소의 결합과 제어를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법이다.
Consists of solar module, module controller, main controller, battery, matrix switch, landscape security, etc., solar module is composed of first module and second module, and is a unit module that generates solar power from a plurality of solar cells. One or more solar cells and cells are connected by a zener diode so that even if one cell is disconnected, the first module and the second module, which are connected to the circuit due to the generation of zener breakdown, are connected between the solar cell and the cell by a module controller. It consists of a control unit consisting of a current transformer, an instrument transformer, an X-axis switch, a Y-axis switch, and a microprocessor, and measures the current and voltage output from the first module, and transmits it to the main control part through the control part under control of the main control part. ON / OFF control of 1 module, X-axis switch and Y-axis switch to add serial and parallel connection to output final solar output power; The matrix switch is a matrix switch connecting the first module and the second module to select an output line of the rated battery input voltage and input the same to the battery; The street security lamp is characterized by a coupling relationship between the street security lamp components to turn on the lamp through the charging charge of the battery, the output power generated through the first module and the second module is input to the module controller, the control unit consisting of a microprocessor is a current transformer, Output voltage of the solar module array connected in series and parallel by connecting the X-axis switch and Y-axis switch near the rated input voltage of the battery according to the control of the main controller and transmitting the measured voltage and current data to the main controller. Is input to the battery, and the main control unit controls to exclude from the solar module array connected in series by bypassing the module when the amount of generated power of the second module solar cell falls below the manager input value. It is a high efficiency photovoltaic power generation method characterized in that.
1 : 태양광 단위모듈
2 : 모듈 콘트롤러
3 : 그림자 또는 고장모듈
4 : X축 스위치
5 : Y축 스위치
6 : 태양광 모듈
7 : 프로그램절체기
8 : 출력선
9 : 매트릭스스위치로 선택 출력되는 태양광 모듈 어레이 출력전압 출력선1: solar unit module
2: module controller
3: Shadow or fault module
4: X axis switch
5: Y-axis switch
6: solar module
7: Program changer
8: output line
9: PV module array output voltage output line to be output by matrix switch
Claims (5)
태양광 단위모듈은 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 단위 모듈이며;
모듈 콘트롤러는 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성되어 태양광 단위 모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 X축 스위치와 Y축 스위치를 ON/OFF 제어하여 태양광 출력 전력을 X축 또는 Y축으로 ON 접점 연결하여 출력하며;
매트릭스스위치는 태양광 단위모듈을 직렬 연결하여 허용입력전압범위 출력전압의 출력선을 선택하여 인버터에 입력하는 매트릭스스위치이며;
인버터는 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 서로 다른 2대의 인버터로 구성되며;
프로그램절체기는 배전반 내부에 설치되어, 인버터의 출력을 입력받아 프로그램절체기의 하나 이상에 마그네틱스위치 및 프로그램된 독립 배선을 통해 배선차단기로 입력되어, 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점에 따라 프로그램 배선된 배선차단기를 통해 부하에 전력을 공급하는 구성요소 결합관계를 특징으로,
태양광 단위모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송하는 전송단계;
주제어부는 일부 태양광 단위모듈의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 단위모듈 선택단계;
주제어부의 제어에 따라 허용입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력을 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대의 인버터 중 허용입력전압값이 높은 인버터의 정격용량까지 입력하는 제1입력단계;
허용입력전압값이 높은 인버터의 정격용량을 초과하는 발전 전력이 발생할 경우, 허용입력전압값이 낮은 인버터의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 이하로 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전압 출력선을 매트릭스스위치를 통해 선택하여 태양광 모듈 어레이의 출력 전압을 허용입력전압값이 낮은 인버터에 입력하는 제2입력단계;
인버터의 출력은 배전반 내부에 설치된 프로그램 절체기에 입력되어, 하나 이상의 마그네틱스위치의 출력과 배선차단기 사이의 프로그램 배선된 프로그램 절체기를 통해 주제어부는 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점 연결을 통해 태양광 모듈에서 발전되는 전력량에 따라 부하에 전력을 공급하는 전력공급단계;를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법.
Consists of solar unit module, module controller, main controller, inverter, switchboard, program changer, matrix switch,
The solar unit module is a unit module for generating photovoltaic power from a plurality of solar cells;
The module controller includes a control unit composed of a current transformer, an instrument transformer, an X-axis switch, a Y-axis switch, and a microprocessor, and measures the current and voltage output from the solar unit module, and transmits it to the main controller and controls the controller according to the control of the main controller. The X-axis switch and the Y-axis switch through the ON / OFF control to output the solar output power by connecting the ON contact to the X or Y axis;
The matrix switch is a matrix switch which is connected to the solar unit module in series to select the output line of the allowable input voltage range output voltage to input to the inverter;
The inverter is composed of two inverters having different allowable input voltage ranges (MPPT);
Program switch is installed inside the switchgear, inputs the inverter output, inputs to the circuit breaker through the magnetic switch and programmed independent wiring to one or more of the program switch, and is programmed and wired according to the ON / OFF contact of the magnetic switch. Characterized by a component coupling relationship that supplies power to the load through a breaker,
The output power generated through the solar unit module is input to the module controller, the control unit consisting of a microprocessor is a transmission step for transmitting the voltage, current data measured by the current transformer, instrument transformer to the main control unit;
The main control unit selects a unit module to exclude from the photovoltaic module array connected in series by bypassing the corresponding module when the amount of generated power of the photovoltaic unit module falls below the manager input value;
Under the control of the main controller, the output power of the parallel-connected photovoltaic module array is connected by connecting the X-axis switch and Y-axis switch near the allowable input voltage to the ON / OFF contact point, and the maximum input power range (MPPT) value is different. A first input step of inputting up to a rated capacity of an inverter having a higher allowable input voltage value among two inverters;
When generating power exceeding the rated capacity of the inverter with a high permissible input voltage value, turn on the X-axis switch and Y-axis switch below the allowable input voltage range (MPPT) of the inverter with the low permissible input voltage value. A second input step of inputting an output voltage of the photovoltaic module array connected in parallel / parallel through a matrix switch and inputting the output voltage of the photovoltaic module array to an inverter having a low allowable input voltage value;
The output of the inverter is input to the program changer installed inside the switchboard, and the main control part is generated from the solar module through the ON / OFF contact connection of the magnetic switch through the program-wired program changer between the output of one or more magnetic switches and the circuit breaker. A power supply step of supplying power to the load according to the amount of power; High efficiency photovoltaic power generation method characterized in that.
태양광 단위모듈은 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 단위 모듈이며;
모듈 콘트롤러는 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성되어 태양광 단위 모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 X축 스위치와 Y축 스위치를 ON/OFF 제어하여 태양광 출력 전력을 X축 또는 Y축으로 ON 접점 연결하여 출력하며;
매트릭스스위치는 태양광 단위모듈을 직렬 연결하여 허용입력전압범위 출력전압의 출력선을 선택하여 인버터에 입력하는 매트릭스스위치이며;
인버터는 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 서로 다른 2대의 인버터로 구성되며;
프로그램절체기는 하나 이상의 마그네틱스위치의 출력과 배선차단기 사이의 프로그램된 독립 배선을 포함하여 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점에 따라 프로그램 배선된 배선차단기를 거쳐 부하에 전력을 공급하는 구성요소 결합관계를 특징으로,
태양광 단위모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송하는 전송단계;
주제어부는 일부 태양광 단위모듈의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 단위모듈 선택단계;
주제어부의 제어에 따라 허용입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력은 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대의 인버터 중 허용입력전압값이 높은 인버터부터 정격용량까지 입력하는 제1입력단계;
허용입력전압값이 높은 인버터의 정격용량을 초과하는 발전 전력이 발생할 경우, 허용입력전압값이 낮은 인버터의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 이하로 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전압 출력선을 매트릭스스위치를 통해 선택하여 태양광 모듈 어레이의 출력 전압을 허용입력전압값이 낮은 인버터에 입력하는 제2입력단계;
인버터의 출력은 프로그램 절체기에 입력되어, 하나 이상의 마그네틱스위치의 출력과 배선차단기 사이의 프로그램 배선된 프로그램 절체기를 통해 주제어부는 마그네틱스위치의 ON/OFF 접점 연결을 통해 태양광 모듈에서 발전되는 전력량에 따라 부하에 전력을 공급하는 전력공급단계;를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법.
Consists of solar unit module, module controller, main controller, inverter, program changer, matrix switch,
The solar unit module is a unit module for generating photovoltaic power from a plurality of solar cells;
The module controller includes a control unit composed of a current transformer, an instrument transformer, an X-axis switch, a Y-axis switch, and a microprocessor, and measures the current and voltage output from the solar unit module, and transmits it to the main controller and controls the controller according to the control of the main controller. The X-axis switch and the Y-axis switch through the ON / OFF control to output the solar output power by connecting the ON contact to the X or Y axis;
The matrix switch is a matrix switch which is connected to the solar unit module in series to select the output line of the allowable input voltage range output voltage to input to the inverter;
The inverter is composed of two inverters having different allowable input voltage ranges (MPPT);
The program changer is characterized by a component coupling relationship that supplies power to the load via a wired circuit breaker programmed according to the ON / OFF contact of the magnetic switch, including the programmed independent wiring between the output of one or more magnetic switches and the wire breaker. ,
The output power generated through the solar unit module is input to the module controller, the control unit consisting of a microprocessor is a transmission step for transmitting the voltage, current data measured by the current transformer, instrument transformer to the main control unit;
The main control unit selects a unit module to exclude from the photovoltaic module array connected in series by bypassing the corresponding module when the amount of generated power of the photovoltaic unit module falls below the manager input value;
Under the control of the main controller, the output power of the PV module array connected in parallel and parallel by connecting the X-axis switch and the Y-axis switch close to the allowable input voltage is different from the allowable input voltage range (MPPT). A first input step of inputting from an inverter having a higher allowable input voltage value among two inverters to a rated capacity;
When generating power exceeding the rated capacity of the inverter with a high permissible input voltage value, turn on the X-axis switch and Y-axis switch below the allowable input voltage range (MPPT) of the inverter with the low permissible input voltage value. A second input step of inputting an output voltage of the photovoltaic module array connected in parallel / parallel through a matrix switch and inputting the output voltage of the photovoltaic module array to an inverter having a low allowable input voltage value;
The output of the inverter is input to the program changer, and through the program-wired program changer between the output of one or more magnetic switches and the circuit breaker, the main control part loads according to the amount of power generated by the solar module through the ON / OFF contact connection of the magnetic switch. A high-efficiency photovoltaic power generation method, characterized in that the power supply step of supplying power to.
주제어부는 일부 태양광 단위모듈의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 단위모듈 선택단계;
주제어부의 제어에 따라 허용입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력은 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 값이 상이한 2대의 인버터 중 허용입력전압값이 높은 인버터부터 정격용량까지 입력하는 제1입력단계;
허용입력전압값이 높은 인버터의 정격용량을 초과하는 발전 전력이 발생할 경우, 허용입력전압값이 낮은 인버터의 허용입력전압범위(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 이하로 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전압 출력선을 매트릭스스위치를 통해 선택하여 태양광 모듈 어레이의 출력 전압을 허용입력전압값이 낮은 인버터에 입력하는 제2입력단계;를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법.
The output power generated through the solar unit module is input to the module controller, the control unit consisting of a microprocessor is a transmission step for transmitting the voltage, current data measured by the current transformer, instrument transformer to the main control unit;
The main control unit selects a unit module to exclude from the photovoltaic module array connected in series by bypassing the corresponding module when the amount of generated power of the photovoltaic unit module falls below the manager input value;
Under the control of the main controller, the output power of the PV module array connected in parallel and parallel by connecting the X-axis switch and the Y-axis switch close to the allowable input voltage is different from the allowable input voltage range (MPPT). A first input step of inputting from an inverter having a higher allowable input voltage value among two inverters to a rated capacity;
When generating power exceeding the rated capacity of the inverter with a high permissible input voltage value, turn on the X-axis switch and Y-axis switch below the allowable input voltage range (MPPT) of the inverter with the low permissible input voltage value. A second input step of inputting the output voltage of the photovoltaic module array connected in parallel / parallel connection through the matrix switch and inputting the output voltage of the photovoltaic module array to an inverter having a low allowable input voltage value; High efficiency solar power method.
태양광모듈은 제1모듈과 제2모듈로 구성되어, 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 단위 모듈로 하나 이상의 태양광 셀과 셀 사이는 제너다이오드로 연결되어 하나의 셀이 단선 되어도 제너항복의 발생으로 회로가 연결되는 제1모듈;및
제2모듈은 태양광 셀과 셀 사이는 모듈 콘트롤러로 연결되는 것으로 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성되어, 제1모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 제1모듈과 X축 스위치와 Y축 스위치를 ON/OFF 제어하여 직병렬 연결을 추가하여 최종 태양광 출력 전력을 출력하며;
매트릭스스위치는 제1모듈과 제2모듈을 연결하여 허용입력전압범위 출력전압의 출력선을 선택하여 인버터에 입력하는 매트릭스스위치이며;
인버터는 직류전원을 공급받아 상용교류전력을 발생시키는 인버터 구성요소 결합관계를 특징으로,
제1모듈과 제2모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 허용입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력은 인버터에 입력 및 주제어부는 제2모듈 태양광 셀의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 제어를 특징으로 구성요소의 결합과 제어를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법.
Consists of solar module, module controller, main controller, inverter, matrix switch,
The photovoltaic module is composed of a first module and a second module, and is a unit module for generating photovoltaic power from a plurality of photovoltaic cells. One or more photovoltaic cells and cells are connected by a zener diode so that even if one cell is disconnected, the zener A first module to which a circuit is connected due to the occurrence of a breakdown; and
The second module is connected between the photovoltaic cell and the cell by a module controller, and includes a control unit consisting of a current transformer, an instrument transformer, an X-axis switch, a Y-axis switch, and a microprocessor. Measuring the voltage and transmitting it to the main controller and controlling the first module, the X-axis switch, and the Y-axis switch on / off through the controller according to the control of the main controller to add a parallel connection to output the final solar output power;
The matrix switch is a matrix switch connecting the first module and the second module to select an output line of the allowable input voltage range output voltage and input it to the inverter;
The inverter is characterized by the coupling relationship between the inverter components to generate a commercial AC power by receiving a DC power,
The output power generated through the first module and the second module is input to the module controller, and the controller composed of the microprocessor transmits the voltage and current data measured by the current transformer and the instrument transformer to the main controller, The output power of the solar module array connected in parallel and parallel by connecting the X-axis switch and Y-axis switch near each other is connected to the inverter and the main control part is applicable when the generated power of the second module solar cell falls below the manager's input value. A high efficiency photovoltaic method characterized by the coupling and control of components characterized by control bypassing modules and excluding them from the array of solar modules connected in series.
태양광모듈은 제1모듈과 제2모듈로 구성되어, 복수의 태양광 셀로부터 태양광 발전을 하는 단위 모듈로 하나 이상의 태양광 셀과 셀 사이는 제너다이오드로 연결되어 하나의 셀이 단선 되어도 제너항복의 발생으로 회로가 연결되는 제1모듈;및
제2모듈은 태양광 셀과 셀 사이는 모듈 콘트롤러로 연결되는 것으로 변류기, 계기용변압기, X축 스위치, Y축 스위치, 마이크로프로세서로 구성된 제어부를 포함하여 구성되어, 제1모듈로부터 출력되는 전류, 전압을 측정하여 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 제어부를 통해 제1모듈과 X축 스위치와 Y축 스위치를 ON/OFF 제어하여 직병렬 연결을 추가하여 최종 태양광 출력 전력을 출력하며;
매트릭스스위치는 제1모듈과 제2모듈을 연결하여 축전지 정격입력전압의 출력선을 선택하여 축전지에 입력하는 매트릭스스위치이며;
가로보안등은 축전지의 충전전하를 통해 램프를 점등하는 가로보안등 구성요소 결합관계를 특징으로,
제1모듈과 제2모듈을 통해 발전된 출력전력은 모듈콘트롤러에 입력되어 마이크로프로세서로 구성된 제어부는 변류기, 계기용변압기로 측정된 전압, 전류 데이터를 주제어부로 전송 및 주제어부의 제어에 따라 축전지 정격입력전압에 가까운 X축 스위치, Y축 스위치를 ON/OFF 접점 연결하여 직병렬 연결된 태양광 모듈 어레이의 출력전력은 축전지에 입력되며 및 주제어부는 제2모듈 태양광 셀의 발전전력량이 관리자 입력값 이하로 떨어질 경우 해당 모듈을 우회하여 직렬 연결되는 태양광 모듈 어레이에서 제외시키는 제어를 특징으로 구성요소의 결합과 제어를 특징으로 하는 고효율 태양광 발전 방법.
Consists of solar module, module controller, main controller, battery, matrix switch, landscape security,
The photovoltaic module is composed of a first module and a second module, and is a unit module for generating photovoltaic power from a plurality of photovoltaic cells. One or more photovoltaic cells and cells are connected by a zener diode so that even if one cell is disconnected, the zener A first module to which a circuit is connected due to the occurrence of a breakdown; and
The second module is connected between the photovoltaic cell and the cell by a module controller, and includes a control unit consisting of a current transformer, an instrument transformer, an X-axis switch, a Y-axis switch, and a microprocessor. Measuring the voltage and transmitting it to the main controller and controlling the first module, the X-axis switch, and the Y-axis switch on / off through the controller according to the control of the main controller to add a parallel connection to output the final solar output power;
The matrix switch is a matrix switch connecting the first module and the second module to select an output line of the rated battery input voltage and input the same to the battery;
The street security light is characterized by the coupling relationship between the street security light component that lights the lamp through the charge of the battery,
The output power generated through the first module and the second module is input to the module controller, and the controller composed of the microprocessor transmits the voltage and current data measured by the current transformer and the instrument transformer to the main controller, and the rated input voltage of the battery according to the control of the main controller. Output power of the parallel-connected photovoltaic module array connected to the ON / OFF contact point of the X-axis switch and Y-axis switch close to is input to the storage battery, and the main control part causes the amount of generated power of the second module photovoltaic cell to fall below the manager input value. High efficiency photovoltaic power generation method characterized by the combination and control of the components, characterized in that the control by bypassing the module to exclude from the array of solar modules connected in series.
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|---|---|---|---|
| KR1020120101932A KR101236953B1 (en) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | The high-efficient solar ray planting way |
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| KR1020120101932A KR101236953B1 (en) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | The high-efficient solar ray planting way |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101444243B1 (en) | 2013-03-08 | 2014-09-26 | 태극아이비에이(주) | Apparatus for the efficient management of electrical energy by the superposition of DC voltage or current for electrolysis apparatus |
| KR20210103917A (en) * | 2020-02-14 | 2021-08-24 | 한양대학교 산학협력단 | Block-type photovoltaic panel |
Citations (1)
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| KR101135990B1 (en) | 2012-01-05 | 2012-04-12 | 김하식 | Solar photovoltaic generating system using variable array |
-
2012
- 2012-09-14 KR KR1020120101932A patent/KR101236953B1/en active IP Right Grant
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| KR102508366B1 (en) * | 2020-02-14 | 2023-03-10 | 한양대학교 산학협력단 | Block-type photovoltaic panel |
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