KR101448488B1 - 패널배치 전환 장치 - Google Patents

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KR101448488B1
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solar panel
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정용규
황은동
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(주)제이케이알에스티
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Abstract

본 발명은 패널배치 전환 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 복수의 태양광 패널이 직렬 연결된 어레이 구성에서, 각 어레이의 종단부에 위치한 패널에 가해지는 고전압에 의해 패널을 구성하는 셀의 절연이 시간에 따라 열화되어 어레이 내 특정 패널들에 대한 성능이 열화되는 것을 방지하기 위한 패널배치 전환 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 태양광 패널의 전기적 배치 순서를 가변하여 사용시간에 따라 절연특성이 열화되는 어레이 구조의 태양광 패널 배치를 이용하면서도 각 태양광 패널의 고전압 인가에 따른 영향을 최소화하여 각 태양광 패널의 손상을 줄이고 신뢰성을 높이는 동시에 안전성과 수명을 연장시키는 효과가 있다.

Description

패널배치 전환 장치{Switching apparatus of panel array}
본 발명은 패널배치 전환 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 복수의 태양광 패널이 직렬 연결된 어레이 구성에서, 각 어레이의 종단부에 위치한 패널에 가해지는 고전압에 의해 패널을 구성하는 셀의 절연이 시간에 따라 열화되어 어레이 내 특정 패널들에 대한 성능이 열화되는 것을 방지하기 위한 패널배치 전환 장치에 관한 것이다.
최근 햇빛, 물, 지열, 생물 유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 신재생 에너지가 급부상하고 있으며, 이러한 신재생 에너지를 원하는 형태의 에너지로 변환하는 다양한 모듈이 등장하고 있다.
대표적인 신재생 에너지 모듈로서, 신재생 에너지인 햇빛을 전기 에너지로 변환하는 태양광 패널이 있다.
일반적인 발전을 통해 전기 에너지를 생산하는 전력원은 부하단에 선형이나 비선형의 부하가 걸릴지라도 균일한 출력을 유지하고 안정하게 동작하는 반면, 이러한 신재생 에너지 모듈을 이용하는 태양광 패널은 가변적 발전환경에 따라 비선형적인 특성을 보이는 전력원이다.
따라서, 태양광 패널의 출력전압과 전류는 일정한 값이 아니고, 부하전류에 따라서 출력전압이 결정되는 비선형 전류원(Non-linear Current Source)의 특성을 지니고 있으며, 생성되는 전력(power) 또한 부하에 따라서 특성이 가변되는 특징을 지니고 있다.
따라서, 현재 이와 같은 태양광 패널을 이용한 태양광 발전 시스템은 항상 최대전력이 생성되는 지점을 정확히 검출하여 발전하는 것이 요구되며, 충분한 발전전력을 보장하기 위하여 상기 태양광 패널을 복수로 구성하여 어레이로 연결된 상태로 외부에 설치되는 것이 일반적이다.
이러한, 어레이로 연결된 복수의 태양광 패널 운용시 어레이에 위치하는 적어도 하나의 신재생 에너지 모듈은 고전압이 인가되며, 이러한 고전압으로 인하여 신재생 에너지 모듈에서 절연 파괴가 발생하여 누설전류가 생성되며, 이로 인해 발전효율 저하(이하, PID로 통칭: Potential induced degradation) 현상이 발생한다.
이를 도 1의 기존 태양광 발전 시스템의 구성을 통해 설명하면, 도시된 바와 같이 복수의 태양광 패널(1)을 어레이로 연결하고, 상기 어레이와 연결되어 상기 어레이로부터 제공되는 전력을 인버터(3)로 제공하는 접속반(2)을 포함할 수 있다.
여기서, 어레이를 구성하는 복수의 태양광 패널(1)은 어레이에 구성되는 태양광 패널(1)의 수에 따라 기준 전위가 차등하게 반영된다.
일례로, 도 1에 도시된 바와 같이 태양광 패널(1)이 직렬 연결된 어레이 구성에서 태양광 패널(1)은 앞단의 태양광 패널(1)이 발전한 발전량에 자신이 발전한 발전량을 더하여 다음 태양광 패널(1)로 전달하게 되며, 예를 들어 위의 구성에서 각 태양광 패널(1)이 300V 발전을 할 경우 마지막 패널은 1500V를 기준 전위로 하여 자신이 발전한 300V를 더하여 최종 1800V를 접속반에 제공하게 된다.
물론, 도 1에서 도시된 예와 같이 이러한 영향을 줄이기 위하여 가운데 패널을 기준으로 앞단에서는 -전압이, 후단에서 +전압이 발생하도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 어레이 내 종단에 위치하는 태양광 패널(1)들이 각각 +600V와 -600V에서 발전하여 +900V와 -900V를 접속반(2)에 제공하도록 구성될 수 있다.
그러나, 이러한 구성 역시 어레이 내 종단부에 위치한 태양광 패널(1)들은 상당히 높은 기준 전위에서 동작하게 되며, 각 태양광 패널(1)을 구성하는 반도체 솔라셀은 이론적으로 절연특성이 좋지만, 실질적으로 이러한 고전압 전위에서 지속적으로 사용될 경우 도 2에 도시된 바와 같이 태양광 패널(1)을 구성하는 각 솔라셀이 시간에 따라 절연특성이 파괴되어 누설 전류가 발생되며, 이로 인해 발전량이 감소하는 PID 현상이 발생한다.
즉, 어레이를 구성하는 태양광 패널(1) 간 발전량 편차가 발생하게 되며, 누설전류에 의한 손실이 발생하고 결과적으로는 해당 태양광 패널(1), 어레이, 접속반(2) 모두에게 악영향을 미치게 되므로 결국 해당 태양광 패널(1)을 포함하는 시스템의 수명은 상당히 줄어드는 문제가 발생한다.
상술한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 태양광 패널(1)의 부하를 최소화하기 위한 장치의 개발이 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-1066445호
본 발명은 기존 태양광 발전 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로 어레이를 구성하는 태양광 패널의 전기적 배치 순서를 자동 변경할 수 있도록 하여 특정 태양광 패널에 고전위가 집중되는 것을 방지함으로써 태양광 패널의 열화 정도를 줄이고 태양광 패널의 수명을 연장하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 패널배치 전환 장치는 복수의 태양광 패널 및 접속반과 각각 전기적으로 연결된 결선부와, 상기 결선부를 통해 서로 다른 상기 각 태양광 패널을 선택적으로 결선하여 발전전력을 접속반으로 제공하는 스위치부 및 상기 스위치부를 제어하여 상기 복수의 태양광 패널을 어레이로 결선하고, 상기 어레이에서 상기 복수의 태양광 패널 중 적어도 하나의 전기적 배치 순서를 상기 스위치부를 통해 가변하여 고전위에 의한 상기 태양광 패널의 절연 파괴를 방지하는 제어부를 포함할 수 있다
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 미리 설정된 시간간격으로 상기 전기적 배치 순서를 상이하게 가변하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 각 태양광 패널의 전기적 배치 순서별 발전시간을 누적하여, 미리 설정된 전기적 배치 순서에서의 누적 발전시간이 미리 설정된 기준시간을 초과하는 경우 상기 스위치부를 통해 상기 전기적 배치 순서를 상이하게 가변하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 스위치부는 어레이의 종단부에 위치하는 각 태양광 패널과 상기 접속반을 결선하여 발전전력을 제공하며, 상기 제어부는 상기 전기적 배치 순서의 가변에 따라 상기 어레이의 종단부에 위치하는 각 태양광 패널과 상기 접속반을 상기 스위치부를 통해 결선하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 사용자 입력에 따라 상기 전기적 배치 순서를 가변하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 패널배치 전환 장치는 하나 이상의 태양광 패널이 어레이로 상호 직렬 연결된 복수의 태양광 패널 어레이와, 상기 각 태양광 패널 어레이의 양단 및 접속반과 전기적으로 연결된 결선부와, 상기 결선부를 통해 서로 다른 상기 각 태양광 패널 어레이를 선택적으로 결선하여 상기 각 태양광 패널 어레이의 발전에 따른 발전전력을 접속반으로 제공하는 스위치부 및 상기 스위치부를 제어하여 상기 복수의 태양광 패널 어레이 중 적어도 하나의 전기적 배치 순서를 가변하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 미리 설정된 시간간격에 따라 상기 각 태양광 패널 어레이의 전기적 배치 순서를 상이하게 가변하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 전기적 배치 순서의 가변에 따라 종단부에 위치하는 각 태양광 패널과 상기 접속반을 상기 스위치부를 통해 결선하여 상기 접속반으로 발전전력을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면 태양광 패널의 전기적 배치 순서를 가변하여 사용시간에 따라 절연특성이 열화되는 어레이 구조의 태양광 패널 배치를 이용하면서도 각 태양광 패널의 고전압 인가에 따른 영향을 최소화하여 각 태양광 패널의 손상을 줄이고 신뢰성을 높이는 동시에 안전성과 수명을 연장시키는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도.
도 2는 종래 기술에 따른 태양광 발전 시스템에서 태양광 패널의 시간에 따른 열화정도를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패널배치 전환 장치가 적용된 태양광 발전 시스템에 대한 구성도.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 패널 단위의 전기적 배치 순서 가변에 대한 패널배치 전환 장치의 동작 예시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 패널 어레이 단위의 전기적 배치 순서 가변에 대한 패널배치 전환 장치의 동작 예시도.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패널배치 전환 장치가 적용된 태양광 발전 시스템에 대한 구성도로서, 도시된 바와 같이 패널배치 전환 장치(100)는 결선부(110), 스위치부(120), 제어부(130)를 포함할 수 있다.
우선, 상기 결선부(110)는 복수의 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15) 및 접속반(200)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 스위치부(120)는 상기 결선부(110)를 통해 서로 다른 상기 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)을 선택적으로 결선하여 발전전력을 접속반(200)으로 제공할 수 있다.
한편, 상기 제어부(130)는 상기 스위치부(120)를 제어하여 상기 복수의 태양광 패널을 어레이(10)로 결선하고, 상기 어레이(10)에서 상기 복수의 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15) 중 적어도 하나의 전기적 배치 순서를 상기 스위치부(120)를 통해 가변할 수 있다.
이를 통해, 어레이(10)의 종단부를 구성하는 태양광 패널이 지속적으로 가변되어 특정 태양광 패널에 집중되어 고전압이 인가되는 것을 방지할 수 있어, 각 태양광 패널을 구성하는 솔라셀의 절연특성이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 미도시되었으나 상기 접속반(200)은 인버터와 연결되어 어레이(10)로부터 출력되는 발전전력을 상기 인버터로 제공할 수 있으며, 상기 인버터는 접속반(200)을 통해 출력되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 부하로 제공할 수 있다.
상술한 구성을 토대로 상기 패널배치 전환 장치의 구성을 도 4 및 도 5를 더욱 상세히 설명한다.
우선, 도 4를 통해 설명하면, 상기 결선부(110)는 상기 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15) 및 접속반(200)과 연결되며, 상기 스위치부(120)는 상기 결선부(110)에 연결된 상기 태양광 패널을 다른 태양광 패널과 선택적으로 결선할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(130)는 상기 스위치부(120)를 통해 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)을 상호 결선하여 어레이(10)를 구성할 수 있다.
일례로, 상기 제어부(130)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 복수의 태양광 패널 1 내지 5(11, 12, 13, 14, 15)를 스위치부(120)를 통해 순서대로 결선하여 어레이(10)로 구성할 수 있다.
또한, 상기 제어부(130)는 상기 스위치부(120)를 통해 어레이(10)의 종단부에 위치하는 태양광 패널 1(11)과 태양광 패널 5(15)를 상기 접속반(200)에 결선시킬 수 있으며, 이를 통해 어레이(10)를 구성하는 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 발전에 의해 생산된 전력을 합산한 발전전력을 상기 접속반(200)으로 제공할 수 있다.
이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 +전압만이 발생하도록 어레이(10)를 구성한 제 1 실시예의 경우 어레이(10)를 구성하는 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15) 중 어레이(10)에서의 전기적 배치 순서에 따라 종단부에 위치하는 태양광 패널 5(15)는 도 2에서 설명한 바와 같이 앞단에 위치하는 태양광 패널 1 내지 4(11, 12, 13, 14)의 전압이 누적되어 태양광 패널 5(15)에 인가된다.
이때, -전압만이 발생하도록 어레이(10)를 구성한 경우에 어레이(10)에서 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 전기적 배치 순서에 따라 종단부에 위치하는 태양광 패널 1(11)이 후단에 위치하는 태양광 패널 2 내지 5(12, 13, 14, 15)의 전압이 누적되어 태양광 패널 1(11)에 인가된다.
이와 같은 경우, 태양광 패널 1(11) 또는 태양광 패널 5(15)는 고전압이 인가된 고전위의 상태에서 발전하며, 이로 인해 태양광 패널 1(11) 또는 태양광 패널 5(15)를 구성하는 솔라셀의 절연특성이 파괴되기 시작한다.
이렇듯 어레이(10) 상에서 특정 태양광 패널이 고전압 상태에서 지속적으로 발전하는 것을 방지하기 위하여, 제어부(130)는 스위치부(120)를 통해 구성한 어레이(10)에서 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 배치 순서에 대한 전기적 배치 순서를 가변할 수 있다.
일례로, 상기 제어부(130)는 제 1 실시예의 경우 스위치부(120)를 통해 도 4(b)에 도시된 바와 같이 결선부(110)에 연결된 어레이(10)를 구성하는 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 전기적 배치 순서를 변경하여 5, 4, 3, 2, 1의 순서로 결선시킬 수 있다.
즉, 제어부(130)는 스위치부(120)를 제어하여 어레이(10)에서 가장 후단에 연결된 태양광 패널 5(15)를 어레이(10) 상에서 가장 전단으로 배치하고, 이후 태양광 패널 4(14)에서부터 태양광 패널 1(11)의 순서로 결선하여 어레이(10)에서 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 전기적 배치 순서를 변경할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 전기적 배치 순서의 변경에 따라 어레이(10)의 종단부에 위치하는 태양광 패널 1(11) 및 5(15)가 접속반(200)과 결선되도록 스위치부(120)를 제어할 수 있으며, 이에 따라 스위치부(120)는 결선부(110)를 통해 태양광 패널 1(11) 및 5(15)를 접속반(200)과 결선시킬 수 있다.
이에 따라, 가장 고전위에서 발전하던 태양광 패널 5(15)가 가장 저전위에서 발전하게 되며, 가장 저전위에서 발전하던 태양광 패널 1(11)은 가장 고전위에서 발전하게 된다.
이때, 제어부(130)는 기존의 전기적 배치 순서에 따라 전위가 높은 순서의 역순으로 어레이(10)를 구성하는 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 전기적 배치 순서를 스위치부(120)를 통해 가변할 수 있다. 이를 통해, 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 배치순서가 기존 전기적 배치 순서의 역순인 5, 4, 3, 2, 1의 순서로 배치되도록 하여 기존에 높은 전위에서 발전하는 태양광 패널이 낮은 전위에서 발전하도록 전기적 배치 순서를 결정할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 고전압의 분산을 위해 제어부(130)는 가운데에 배치되는 태양광 패널을 기준으로 양단부에 각각 -와 + 전압이 인가되도록 하는 제 2 실시예로 제어할 수 있으나, 이 경우 도 5(a)에 도시된 바와 같이 역시 태양광 패널 1과 5에 고전압이 지속적으로 인가되어 절연특성이 파괴된다.
이에 따라, 제어부(130)는 제 2 실시예의 경우에 대해서도 스위치부(120)를 통해 도 5(b)에 도시된 바와 같이 어레이(10)를 구성하는 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 전기적 배치 순서를 3, 4, 5, 1, 2의 순서로 배치할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 기존의 전기적 배치 순서에 따라 가장 전위가 높은 태양광 패널 1 및 5(11, 15) 중 어느 하나를 가장 낮은 전위로 배치하고, 나머지를 기존의 전기적 배치 순서에서 전위가 높은 순서의 역순으로 배치할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 전기적 배치 순서의 변경에 따라 어레이(10)의 종단부에 위치하는 태양광 패널 3(13) 및 2(12)가 접속반(200)과 결선되도록 스위치부(120)를 제어할 수 있으며, 이에 따라 스위치부(120)는 결선부(110)를 통해 태양광 패널 3(13) 및 2(12)를 접속반(200)과 결선시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 기존 고전위에서 발전하는 태양광 패널을 전기적 배치 순서의 변경에 따라 저전위에서 발전하도록 하여 절연파괴를 방지하고, 태양광 패널의 수명을 연장시키는 동시에 발전효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 도 4 및 도 5의 구성에서 상기 제어부(130)는 상기 전기적 배치 순서의 가변에 따라 상기 어레이(10)의 종단부에 위치하는 각 태양광 패널과 상기 접속반(200)을 상기 스위치부(120)를 통해 결선하여, 가변된 전기적 배치 순서에 따른 발전전력이 상기 접속반(200)으로 제공되도록 할 수 있다.
한편, 상술한 구성에서 상기 제어부(130)는 미리 설정된 시간간격으로 상기 전기적 배치 순서를 상이하게 가변할 수 있다.
또한, 상기 제어부(130)는 상기 각 태양광 패널(11, 12, 13, 14, 15)의 전기적 배치 순서별 발전시간을 누적하여, 미리 설정된 전기적 배치 순서에서의 누적 발전시간이 미리 설정된 기준시간을 초과하는 경우 상기 스위치부(120)를 통해 상기 전기적 배치 순서를 상이하게 가변할 수 있다.
일례로, 도 4의 실시예에서 상기 제어부(130)는 어레이(10)의 가장 후단을 미리 설정된 전기적 배치 순서로 설정하고, 상기 태양광 패널 5(15)에 대하여 가장 후단에서 발전한 시간을 누적하여 미리 설정된 기준시간을 초과하는 경우 상기 스위치부(120)를 통해 상기 태양광 패널 5(15)의 전기적 배치 순서를 상이하게 가변할 수 있다.
더하여, 본 발명의 실시예에 따른 패널배치 전환 장치(100)는 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스부를 더 포함하며, 상기 제어부(130)는 상기 사용자 입력에 따라 상기 전기적 배치 순서를 가변할 수도 있다.
이를 통해, 제어부(130)는 주기적 또는 순시적으로 어레이를 구성하는 태양광 패널의 어레이상 전기적 배치 순서를 가변하여, 특정 태양광 패널에 고전압이 지속적으로 인가되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 구성 이외에도, 본 발명의 실시예에 따른 패널배치 전환 장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 구성될 수 있으며, 이를 통해 도 3의 구성보다 간소화되어 구성될 수 있으며 크기 및 비용을 감소시킬 수 있다.
도 6(a)의 구성을 참고하면, 도시된 바와 같이 상기 결선부(110)는 하나 이상의 태양광 패널(a, b, c, d, e, f)이 어레이(20, 30, 40)로 상호 직렬 연결된 복수의 태양광 패널 어레이(20, 30, 40) 각각의 양단 및 접속반(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 스위치부(120)는 상기 결선부(110)를 통해 서로 다른 상기 각 태양광 패널 어레이(20, 30, 40)를 선택적으로 결선하여 상기 각 태양광 패널 어레이(20, 30, 40)의 발전에 따른 발전전력을 접속반(200)으로 제공할 수 있다.
이때, 상기 제어부(130)는 상기 스위치부(120)를 제어하여 적어도 하나의 태양광 패널 어레이(20, 30, 40)의 연결 순서를 상술한 도 3 내지 도 5의 구성에 따라 상이하게 가변할 수 있으며, 이를 통해 상기 복수의 태양광 패널 어레이(20, 30, 40) 중 적어도 하나의 전기적 배치 순서를 가변할 수 있다.
일례로, 상기 제어부(130)는 미리 설정된 시간간격에 따라 상기 각 태양광 패널 어레이(20, 30, 40)의 전기적 배치 순서를 상이하게 가변할 수 있으며, 상술한 전기적 배치 순서의 가변을 위한 다양한 구성이 적용될 수 있음은 물론이다.
이와 같은 태양광 패널 어레이(20, 30, 40)에 대한 전기적 배치 순서의 가변에 따라 태양광 패널 어레이(20, 30, 40)에 속한 각 태양광 패널(a, b, c, d, e, f)의 전기적 배치 순서가 가변되며, 이를 통해 패널배치 전환 장치(100)는 고전압이 인가되어 고전위에서 발전하는 태양광 패널을 저전압이 인가되는 위치에서 발전하도록 전기적 배치 순서를 변경할 수 있다.
일례로, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 상기 제어부(130)는 상기 스위치부(120)를 통해 각 태양광 패널 어레이를 순서대로 결선하여 각 태양광 패널 어레이의 전기적 배치 순서를 결정할 수 있으며, 상기 스위치부(120)를 통해 도 6(c)에 도시된 바와 각 태양광 패널 어레이의 전기적 배치 순서를 가변할 수 있다.
이를 통해, 도 6(b)의 전기적 배치 순서에 따라 가장 고전위에서 발전하는 태양광 패널 f가 상기 제어부(130)에 의한 전기적 배치 순서 변경에 따라 도 6(c)에 도시된 바와 같이 저전위의 위치로 변경되어 상대적으로 기존보다 낮은 전위에서 발전함으로써 절연특성이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 제어부(130)는 도 6(b)에서 전기적 배치 순서에 따라 종단부에 위치하는 태양광 패널 a 및 f를 스위치부(120)를 통해 접속반(200)에 결선하여 모든 태양광 패널(a, b, c, d, e, f)의 발전에 따라 합산된 발전전력을 상기 접속반(200)으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부(130)는 상기 전기적 배치 순서의 가변에 따라 도 6(c)에 도시된 바와 같이 종단부에 위치하는 태양광 패널 e 및 d와 상기 접속반(200)을 상기 스위치부(120)를 통해 결선하여 접속반(200)으로 발전전력을 제공할 수 있다. 이때, 상기 종단부에 위치하는 태양광 패널은 전기적 배치 순서에 따라 배치 순서가 처음과 끝에 위치하는 태양광 패널을 의미할 수 있다.
또한, 상술한 구성에 따라 패널배치 전환장치(100)는 복수의 태양광 패널을 어레이 단위로 구성하여 결선 구성을 간소화할 수 있으며, 이를 통해 크기 및 비용을 도 3의 태양광 패널 단위로 연결하는 구성에 비해 감소시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
11, 12, 13, 14, 15: 태양광 패널
10, 20, 30, 40: 태양광 패널 어레이
100: 패널배치 전환장치 110: 결선부
120: 스위치부 130: 제어부
200: 접속반

Claims (8)

  1. 복수의 태양광 패널 및 접속반과 각각 전기적으로 연결된 결선부;
    상기 결선부를 통해 서로 다른 상기 각 태양광 패널을 선택적으로 결선하여 발전전력을 접속반으로 제공하는 스위치부; 및
    상기 스위치부를 제어하여 상기 복수의 태양광 패널을 어레이로 결선하고, 상기 어레이에서 상기 복수의 태양광 패널 중 적어도 하나의 전기적 배치 순서를 상기 스위치부를 통해 가변하여 고전위에 의한 상기 태양광 패널의 절연 파괴를 방지하는 제어부
    를 포함하는 패널배치 전환 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 미리 설정된 시간간격으로 상기 전기적 배치 순서를 상이하게 가변하는 것을 특징으로 하는 패널배치 전환 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각 태양광 패널의 전기적 배치 순서별 발전시간을 누적하여, 미리 설정된 전기적 배치 순서에서의 누적 발전시간이 미리 설정된 기준시간을 초과하는 경우 상기 스위치부를 통해 상기 전기적 배치 순서를 상이하게 가변하는 것을 특징으로 하는 패널배치 전환 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치부는 어레이의 종단부에 위치하는 각 태양광 패널과 상기 접속반을 결선하여 발전전력을 제공하며,
    상기 제어부는 상기 전기적 배치 순서의 가변에 따라 상기 어레이의 종단부에 위치하는 각 태양광 패널과 상기 접속반을 상기 스위치부를 통해 결선하는 것을 특징으로 하는 패널배치 전환 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 사용자 입력에 따라 상기 전기적 배치 순서를 가변하는 것을 특징으로 하는 패널배치 전환 장치.
  6. 삭제
  7. 하나 이상의 태양광 패널이 어레이로 상호 직렬 연결된 복수의 태양광 패널 어레이;
    상기 각 태양광 패널 어레이의 양단 및 접속반과 전기적으로 연결된 결선부;
    상기 결선부를 통해 서로 다른 상기 각 태양광 패널 어레이를 선택적으로 결선하여 상기 각 태양광 패널 어레이의 발전에 따른 발전전력을 접속반으로 제공하는 스위치부;
    상기 스위치부를 제어하여 상기 복수의 태양광 패널 어레이 중 적어도 하나의 전기적 배치 순서를 가변하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 미리 설정된 시간간격에 따라 상기 각 태양광 패널 어레이의 전기적 배치 순서를 상이하게 가변하는 것을 특징으로 하는 패널배치 전환 장치.
  8. 하나 이상의 태양광 패널이 어레이로 상호 직렬 연결된 복수의 태양광 패널 어레이;
    상기 각 태양광 패널 어레이의 양단 및 접속반과 전기적으로 연결된 결선부;
    상기 결선부를 통해 서로 다른 상기 각 태양광 패널 어레이를 선택적으로 결선하여 상기 각 태양광 패널 어레이의 발전에 따른 발전전력을 접속반으로 제공하는 스위치부;
    상기 스위치부를 제어하여 상기 복수의 태양광 패널 어레이 중 적어도 하나의 전기적 배치 순서를 가변하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전기적 배치 순서의 가변에 따라 종단부에 위치하는 각 태양광 패널과 상기 접속반을 상기 스위치부를 통해 결선하여 상기 접속반으로 발전전력을 제공하는 것을 특징으로 하는 패널배치 전환 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06334208A (ja) * 1993-05-19 1994-12-02 Nec Corp 太陽発電装置
KR20130048196A (ko) * 2010-03-03 2013-05-09 소니 주식회사 전력 제어 장치, 전력 제어 방법 및 급전 시스템
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KR101309536B1 (ko) * 2013-03-25 2013-09-23 박일순 태양 광 출력향상을 위한 듀얼 스위치 시스템

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