KR101466766B1 - Photovoltaic system equipped with inverter having improved performance and elongated lifespan - Google Patents
Photovoltaic system equipped with inverter having improved performance and elongated lifespan Download PDFInfo
- Publication number
- KR101466766B1 KR101466766B1 KR1020140113025A KR20140113025A KR101466766B1 KR 101466766 B1 KR101466766 B1 KR 101466766B1 KR 1020140113025 A KR1020140113025 A KR 1020140113025A KR 20140113025 A KR20140113025 A KR 20140113025A KR 101466766 B1 KR101466766 B1 KR 101466766B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- inverter
- power generation
- cooling water
- generation system
- main body
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/40—Thermal components
- H02S40/42—Cooling means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/26—Casings; Parts thereof or accessories therefor
- H02B1/30—Cabinet-type casings; Parts thereof or accessories therefor
- H02B1/38—Hinged covers or doors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/56—Cooling; Ventilation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 성능이 개선되고 수명이 연장된 인버터를 구비한 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전 모듈에서 발생하는 전력을 계통으로 공급하는 인버터에 있어서 그 성능을 향상시키고 수명을 연장시킴에 따라 전체적인 내구성을 향상시키고 유지 관리를 용이하게 할 수 있는 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a photovoltaic power generation system having an inverter with improved performance and an extended life span, and more particularly, to an inverter for supplying power generated from a photovoltaic power generation module to a system, And more particularly, to a photovoltaic power generation system capable of improving overall durability and facilitating maintenance according to extension.
최근 국내외적으로 화석 연료 사용으로 인한 이산화탄소의 규제 및 일본 원자력 발전소 사고로 인한 원자력 에너지에 대한 우려 등으로 인해 화력 에너지 및 원자력 에너지에 대한 의존도를 낮출 필요성이 크게 대두되고 있다. 이와 더불어 하절기나 동절기에 전력 소모가 집중되는 기간 동안에는 대규모 정전 사태, 소위 블랙 아웃(black out)이 발생하는 것을 방지하기 위해 전력 당국, 전력 공급 회사 및 전 국민이 전기 사용을 절약하기 위한 국민적 노력을 경주하고 있는 상황이다. Recently, there has been a great need to reduce reliance on thermal energy and nuclear energy due to the regulation of carbon dioxide from fossil fuel use and the concern about nuclear energy due to accident at Japan nuclear power plant. In addition, during periods of high power consumption during the summer and winter months, to prevent large-scale outages, so-called blackouts, the power authorities, power supply companies and the public are making efforts to save electricity The situation is racing.
그러나, 이와 같은 전력 수급 불안의 문제는 기업이나 국민의 절전 노력에만 의존할 수는 없는 상황이고, 전기 절약으로 인해 기업 활동이나 국민의 생활에 막대한 지장을 주고 있는 만큼 국가 시스템 차원에서 해결해야 할 과제이다. However, such a problem of electricity supply and demand anxiety can not be relied solely on efforts to save power by corporations or the public. As electricity conservation is causing enormous obstacles to corporate activities and people's lives, to be.
이를 위하여 최근에는 태양광 발전, 풍력 발전, 지열 발전 등 대체 에너지에 대한 관심이 고조되고 있는 상황이며, 특히 상대적으로 설비비가 적게 들고 효과가 우수한 태양광 발전에 대한 기술이 앞서서 진행되고 있는 상황이며, 태양광 발전 시스템의 성능 향상을 위한 각종 기술들이 개발 및 제안되고 있다. To this end, interest in alternative energy sources such as solar power generation, wind power generation, and geothermal power generation has been increasing recently. In particular, technologies for solar power generation, which have relatively low equipment cost and are effective, Various technologies for improving the performance of the photovoltaic power generation system have been developed and proposed.
종래의 기술들은 태양광 발전 시스템의 성능 향상을 위하여 태양 전지판의 성능을 향상시켜 발전 효율을 높이는 기술들이 주로 제안된 바 있다. 상기 태양 전지판의 성능을 향상시키는 기술은 주로 태양광 모듈의 온도를 식혀주는 냉각 작용과 태양 전지판에 쌓인 오물, 눈, 비 등을 세척 또는 제설함으로써 태양광 모듈이 일정한 출력의 발전을 수행할 수 있도록 하는데 주안점을 두어 왔다. Conventional technologies have been proposed to improve the performance of the solar panel by improving the performance of the solar panel in order to improve the performance of the solar PV system. In order to improve the performance of the solar panel, the solar module generally performs a cooling operation for cooling the temperature of the solar module and cleaning or snowing the dirt, snow, rain, etc. accumulated on the solar panel, .
일 예로, 실리콘 태양 전지의 경우 태양광 모듈의 온도가 40℃ 이상에서 1℃ 올라갈 경우 약 1.0%의 출력 감소가 있기 때문에 태양광 모듈의 효율은 여름이 아닌 봄, 가을에 가장 좋은 것으로 알려져 있는데, 하절기 강한 태양광을 이용하기 위해 태양광 모듈의 내부 온도를 하강시키기 위한 다양한 기술들이 제안되고 있다. (예: 대한민국 등록특허 제10-1148020호, 대한민국 등록특허 제10-1410909호, 대한민국 등록특허 제10-1263242호, 대한민국 등록특허 제10-1243176호 등) For example, in the case of a silicon solar cell, the efficiency of a photovoltaic module is best known in spring and autumn, not in summer, because there is a power reduction of about 1.0% when the temperature of the photovoltaic module rises from 40 ° C to 1 ° C. Various techniques have been proposed for lowering the internal temperature of a solar module in order to utilize strong sunlight in the summer. (For example, Korean Patent No. 10-1148020, Korean Patent No. 10-1410909, Korean Patent No. 10-1263242, Korean Patent No. 10-1243176, etc.)
또한, 태양 전지판에 쌓이는 먼지, 적설 등 이물질은 태양 전지판의 성능 저하를 초래하고 심할 경우 발전 설비의 가동이 중단되는 등 발전 효율을 저하시키는 문제점이 있으므로 태양 전지판을 수동 또는 자동으로 세척하는 기술들이 제안되고 있다. (예: 대한민국 등록특허 제10-0961876호, 대한민국 공개특허 제10-2009-0062117호, 대한민국 공개특허 제10-2014-0090772호, 대한민국 공개특허 제10-2014-0090774호 등)In addition, foreign substances such as dust and snow that accumulate on the solar panel cause deterioration of the performance of the solar panel, and in case of severe case, there is a problem that the power generation efficiency is lowered because the operation of the power generation facility is stopped. . (E.g., Korean Patent No. 10-0961876, Korean Patent Publication No. 10-2009-0062117, Korean Patent Publication No. 10-2014-0090772, Korean Patent Publication No. 10-2014-0090774, etc.)
한편, 태양 전지판을 포함하는 태양광 발전 모듈에서 생성되는 전기 에너지는 인버터에서 교류 전압으로 변환되어 전력 계통 또는 부하에 공급되는 것이 일반적인데, 이 과정에서 인버터가 태양광 발전 전기를 계통 전압으로 변환하는 역할을 담당한다. On the other hand, the electric energy generated from the solar power generation module including the solar panel is converted from the inverter to the AC voltage and supplied to the power system or the load. In this process, the inverter converts the PV power to the grid voltage It plays a role.
이와 같은 인버터는 계통으로 출력되는 교류 전압으로부터 고주파를 제거하기 위한 필러를 포함하고 무효 전력 발생을 억제하기 위하여 출력되는 교류 전압의 위상과 계통의 교류 전압의 위상을 동기화시키기 위한 동기 루프 PLL(Phase Locked Loop) 회로를 포함한다. 또한, 상기 인버터는 전압 변동 범위 제한, 역률 개선, 직류 성분 제거, 과도현상(transient phenomena) 보호 등과 같은 기능을 수행한다. Such an inverter includes a pillar for removing high frequency from AC voltage outputted to the system, and a synchronous loop PLL (Phase Locked) for synchronizing the phase of the AC voltage outputted and the phase of the AC voltage outputted to suppress the generation of reactive power Loop circuit. In addition, the inverter performs functions such as limiting the voltage fluctuation range, improving the power factor, removing direct current components, and protecting transient phenomena.
이러한 인버터는 통상 인버터 몸을 이루는 본체와 이를 커버하는 인버터 도어로 구성이 되는데 인버터의 기능을 수행하는 대부분의 장치들은 인버터 본체의 중앙부에 설치되고 상기 인버터 본체의 각종 장치들에서 발생되는 열을 냉각시키기 위하여 상기 인버터 본체의 상부 및 하부에 냉각팬이 설치되며, 상기 인버터 도어에는 외부 공기를 상기 인버터 본체에 공급하기 위한 흡기구가 상기 인버터 하부의 냉각팬과 대응되는 위치의 인버터 도어에 설치되는 것이 일반적이다. (도 1 참조)Such an inverter is generally constituted by a main body constituting an inverter body and an inverter door covering the main body of the inverter. Most of the devices performing the function of the inverter are installed at the central part of the main body of the inverter and cool the heat generated in various devices of the main body of the inverter A cooling fan is installed in upper and lower portions of the inverter main body and an inlet port for supplying external air to the inverter main body is installed in an inverter door at a position corresponding to a cooling fan below the inverter . (See Fig. 1)
이와 같은 종래의 인버터의 경우 도어를 닫게 되면 상부 및 하부 냉각팬 사이의 원활한 공기 순환이 이루어지지 않아 냉각팬 가동시 소음이 많이 발생하고 또한, 냉각팬에 부하가 많이 걸려 인버터 전체적으로 진동이 과하게 발생되며, 냉각 기능이 원활히 진행되지 않아 인버터 본체 내부의 온도가 과하게 상승하는 문제가 있었다. In the case of such a conventional inverter, when the door is closed, the air circulation between the upper and lower cooling fans is not smoothly performed, so that a lot of noise is generated during operation of the cooling fan and a large load is applied to the cooling fan, , There is a problem that the temperature inside the inverter main body rises excessively because the cooling function does not progress smoothly.
이와 같이 냉각팬에 과부하가 걸리게 되면 냉각팬 고장의 원인이 되며, 또한, 냉각팬의 기능이 원활히 진행되지 않기 때문에 인버터 내부에 과열이 발생되어 내부 장치가 기능을 발휘하지 못하는 등 전체적으로 수명이 단축되어 태양광 발전 시스템 전체의 작동이 중단되는 문제가 자주 발생되어 이를 개선할 필요성이 큰 상황이었다.
If the cooling fan is overloaded, it will cause a failure of the cooling fan. Also, since the function of the cooling fan does not proceed smoothly, the internal temperature of the inverter will be overheated and the life of the internal device will be shortened The problem of interruption of the entire operation of the photovoltaic power generation system was frequently encountered, and there was a great need to improve it.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 상황을 고려하여 개발된 것으로서, 태양광 발전으로 생성된 전기 에너지를 교류 전압으로 변환하여 계통에 공급하는 기능을 하는 인버터에 있어서 인버터 도어의 구조를 개선하여 냉각팬의 회전시 발생하는 소음과 진동을 대폭 감소시키는 동시에, 상기 냉각팬을 통해 공급되는 공기의 온도를 낮추어 냉풍이 공급되도록 함에 의해 인버터 내부 장치들에서 발생되는 온도를 하강시키고, 인버터 본체 내부의 습도를 적정 습도 이하로 유지함에 의해 습도가 높은 장소 등 열악한 환경에서도 인버터 내부 기기 및 냉각팬의 효율을 향상시키고 그 수명을 연장시키며, 이에 따라 인버터 전체의 성능과 수명을 향상시킴에 의해 태양광 발전 시스템을 안정적으로 운용할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed in consideration of the situation of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide an inverter which converts electric energy generated by solar power generation into AC voltage and supplies the AC voltage to the system, And the temperature of the air supplied through the cooling fan is lowered to supply cool air to lower the temperature generated in the inverter's internal devices and to reduce the humidity inside the inverter body By maintaining the humidity below the optimum level, it is possible to improve the efficiency and extend the life of the inverter's internal equipment and cooling fan even in a harsh environment such as a place with high humidity, thereby improving the performance and lifetime of the inverter as a whole. And to provide technology that can operate stably.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 In order to achieve the above object,
태양광 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 태양광 발전 모듈;A photovoltaic module for generating electric energy using solar energy;
상기 태양광 발전 모듈에서 출력되는 전기 에너지를 직류 링크 전압으로 변환하는 전력 변환부; A power converter for converting electrical energy output from the solar cell module into a DC link voltage;
상기 전력 변환부에서 생성되는 직류 링크 전압을 계통의 교류 전압으로 변환하여 계통에 공급하는 인버터; An inverter for converting the DC link voltage generated by the power converter into an AC voltage of the system and supplying the AC voltage to the system;
상기 인버터에서 계통에 공급되는 에너지 용량을 계측하는 전력 계량기; 및 A power meter for measuring an energy capacity supplied to the system from the inverter; And
상기 전력 변환부 및 인버터의 동작을 제어하는 통합 제어기;를 포함하여 구성되는 태양광 발전 시스템으로서,And an integrated controller for controlling the operation of the power converter and the inverter, the photovoltaic power generation system comprising:
상기 인버터는 인버터 본체 및 인버터 도어로 구성되고,Wherein the inverter comprises an inverter body and an inverter door,
상기 인버터 도어는 하부에 흡기공이 설치되고 중앙부에 내측으로 필터가 구비된 천공부가 전체 면적의 1/8~1/4의 면적으로 설치되며,Wherein the inverter door is provided with an intake hole at a lower portion thereof and a perforation portion having a filter at an inner portion thereof at an area thereof in an area of 1/8 to 1/4 of the total area,
상기 인버터 도어의 상기 하부에 설치되는 흡기공에는 냉풍 공급을 위한 냉풍 발생 장치가 냉풍 공급관을 통해 연결되고,A cold air generating device for supplying cold air is connected to the intake hole provided in the lower portion of the inverter door through a cold air supply pipe,
상기 냉풍 발생 장치는 외부 공기가 공급되는 입구 쪽에는 송풍기가 설치된 급기구가 구비되고 상기 냉풍 공급관과 연결되는 출구 쪽에는 배기구가 구비되며 중앙의 몸체에는 냉기 발생 수단이 설치되고, 상기 몸체의 외부에는 냉기 발생 수단이 외기 온도의 영향을 받지 않도록 하기 위한 진공부가 구비되며, 상기 냉기 발생 수단은 외기 온도보다 낮은 온도의 열을 발생시키는 열전 소자와, 일측 및 타측에 각각 냉각수 공급구 및 냉각수 토출구가 형성된 냉각수 순환관을 포함하고, 상기 열전 소자에서 발생되는 냉기를 방출시키는 방열판을 포함하여 구성되고, In the cold air generating apparatus, an air supply unit provided with a blower is provided at an inlet side to which external air is supplied, an exhaust port connected to the cold air supply pipe is provided, a cold air generating unit is installed at a central body, A cooler for generating cold heat at a temperature lower than the temperature of the outside air, and a cooling water supply port and a cooling water discharge port formed at one side and the other side, respectively, And a heat radiating plate including a cooling water circulation pipe for radiating cool air generated from the thermoelectric element,
상기 인버터 본체에는 인버터 내부의 습도를 조절하는 제습장치가 포함되되, 상기 제습장치는 인버터 내부의 습도를 측정하는 습도 센싱부, 상기 습도 센싱부의 결과 값에 따라 작동하여 인버터 본체 내부의 수증기를 물로 응결시키는 냉각판, 상기 냉각판의 온도를 조절하는 열전소자 및 상기 습도 결과 값에 따라 열전소자에 인가되는 전원을 조절하는 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 상기 통합 제어기에 연결되어 일괄 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템을 제공한다. The inverter main body includes a dehumidifying device for controlling the humidity inside the inverter. The dehumidifying device operates according to the result of the humidity sensing part to condense the water vapor in the inverter main body with water. And a control unit for controlling a power applied to the thermoelectric device according to the humidity result value, wherein the control unit is connected to the integrated controller and is controlled to be collectively controlled And a solar battery.
또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 상기 인버터 본체의 내측에는 냉각 장치가 구비되며, 상기 냉각 장치는 냉각수를 저장하는 탱크, 상기 인버터 본체에 냉각수를 공급하여 순환시키는 순환 파이프, 상기 저장된 냉각수를 펌핑하여 냉각수 공급관을 통해 상기 순환 파이프에 공급하는 펌프, 상기 냉각수 공급관을 개폐하여 상기 순환 파이프로의 냉각수 순환을 조절하는 밸브 및 상기 펌프의 구동 및 상기 밸브의 개폐를 조절하여 냉각수의 순환을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고 상기 제어부는 상기 통합 제어기에 연결되어 일괄 제어되도록 구성된다. In a preferred embodiment of the present invention, a cooling device is provided inside the inverter main body. The cooling device includes a tank for storing cooling water, a circulation pipe for circulating cooling water to the inverter main body, A pump for supplying the cooling water to the circulation pipe through a cooling water supply pipe, a valve for controlling the circulation of the cooling water to the circulation pipe by opening and closing the cooling water supply pipe, and a control unit for controlling the circulation of the cooling water, And the control unit is connected to the integrated controller so as to be collectively controlled.
또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 상기 통합 제어기는 상기 인버터에서 생성되는 교류 전압을 계통뿐만 아니라 부하에도 공급되도록 제어한다.Further, in a preferred embodiment of the present invention, the integrated controller controls the AC voltage generated in the inverter to be supplied not only to the system but also to the load.
또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 상기 통합 제어기는 인버터의 본체에 구비되는 공기 순환부가 일정 시간 주기에 따라 온/오프(on/off)되도록 제어한다. Also, in a preferred embodiment of the present invention, the integrated controller controls the air circulation unit provided in the main body of the inverter to be turned on / off according to a predetermined period of time.
또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 상기 통합 제어기는 상기 냉풍 발생 장치로 하여금 인버터 내부의 온도가 일정 온도 이상일 경우에만 작동되도록 제어한다.
Further, in a preferred embodiment of the present invention, the integrated controller controls the cold wind generator to operate only when the temperature inside the inverter is equal to or higher than a predetermined temperature.
본 발명에 따르면, 태양광 발전 시스템의 주요 요소 가운데 하나인 인버터의 성능과 효율 및 수명을 향상시키기 위해 인버터 도어에 밀폐 공기가 순환될 수 있는 천공부를 구비하되 외부 이물질이 혼입되지 않도록 필터를 구비한 천공부를 구비함으로써 냉각팬의 회전시 공기 폐쇄에 의한 과부하 발생을 방지하여, 과부하로 인해 발생하는 소음과 진동을 대폭 감소시킬 수 있다.According to the present invention, in order to improve the performance, efficiency and lifetime of the inverter, which is one of the main elements of the solar power generation system, the inverter door is provided with a perforation through which closed air can circulate, By providing a one-stop operation, it is possible to prevent the occurrence of overload due to air closure during rotation of the cooling fan, thereby greatly reducing the noise and vibration caused by the overload.
또한, 상기 냉각팬을 통해 공급되는 공기의 온도를 낮추어 인버터 내부 기기에 냉풍을 공급함에 의해 인버터 내부 기기들에서 발생되는 온도를 하강시키고, 인버터 본체 내부의 습도를 적정 습도 이하로 유지시킴에 의해 내부 장치 및 냉각팬의 효율을 향상시키고 그 수명을 연장시킬 수 있다. In addition, by lowering the temperature of the air supplied through the cooling fan to supply the cold air to the internal devices of the inverter, the temperature generated in the internal devices of the inverter is lowered and the humidity inside the inverter main body is kept below the optimum humidity, It is possible to improve the efficiency of the device and the cooling fan and prolong the life thereof.
이에 따라 인버터 전체의 성능과 수명을 획기적으로 향상시킴에 의해 태양광 발전 시스템을 중단 없이 안정적으로 운용할 수 있다.
As a result, dramatically improving the performance and lifetime of the inverter, the PV system can be stably operated without interruption.
도 1은 종래 기술에서의 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터의 본체 외형 및 도어의 내부 형상을 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터의 본체 외형 및 도어의 내부 형상을 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터의 도어 외측 형상을 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터에 설치되는 냉풍 발생 장치를 개략적으로 나타낸 다이어그램이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터에 설치되는 냉풍 발생 장치에서 냉풍 발생 수단을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터에 설치되는 냉각 장치를 개략적으로 나타낸 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터에 설치되는 제습 장치를 개략적으로 나타낸 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 전체적으로 나타낸 다이어그램이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an outer shape of a main body of an inverter and an inner shape of a door provided in a solar power generation system in the prior art; FIG.
FIG. 2A is a view showing an outer shape of a main body of an inverter and an inner shape of a door of a solar power generation system according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2B is a view illustrating an outer shape of a door of an inverter included in the solar power generation system according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3A is a diagram schematically illustrating a cool air generating device installed in an inverter included in a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a diagram illustrating a cold air generating unit in a cold air generating apparatus installed in an inverter included in a solar power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
4 is a diagram schematically illustrating a cooling apparatus installed in an inverter included in a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a dehumidifying device installed in an inverter included in a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an entire solar power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. These embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다"는 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, the term "comprising" when used in this specification is taken to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, elements and / Elements, and / or groups.
태양광 발전 에너지를 이용한 전력 생산 시스템은 기본적으로 태양광 발전 모듈, 전력 변환부, 인버터, 전력 계량기 및 통합 제어기를 포함하여 구성된다. 이 때 상기 인버터는 태양광 발전 모듈에서 공급되는 전기 에너지인 직류 에너지를 교류 에너지로 변환하여 상기 통합 제어기의 제어에 의해 계통으로 전력을 공급한다. The power generation system using solar energy is basically composed of a solar power module, a power conversion unit, an inverter, a power meter, and an integrated controller. At this time, the inverter converts DC energy, which is electric energy supplied from the solar power generation module, into AC energy, and supplies power to the system under the control of the integrated controller.
이러한 태양광 발전 에너지를 이용한 전력 생산 시스템은 태양광 발전 모듈의 온도가 높을수록, 태양 전지판의 표면 오염도가 높을수록 효율이 떨어지기 때문에 종래의 기술들은 대부분 태양광 발전 모듈의 온도를 낮추기 위한 기술 및 태양 전지판의 표면을 세척하기 위한 기술들에 집중되었다. Since the efficiency of the power generation system using the photovoltaic power generation is lowered as the temperature of the photovoltaic module is higher and the surface contamination of the solar panel is higher, the conventional technologies are mostly used for lowering the temperature of the photovoltaic module It has focused on techniques for cleaning the surface of solar panels.
한편, 태양광 발전 시스템의 한 구성 요소를 이루는 인버터는 내부 온도가 높을수록, 기계적 진동이 클수록 효율이 떨어지고 수명이 단축되는데, 인버터의 문제로 인해 인버터 작동이 중단되면 수리와 교체를 위해 전체 태양광 발전 시스템의 가동이 중단되는 결과를 초래한다. 따라서 인버터의 성능과 수명을 연장시켜 전체 태양광 발전 시스템의 가동 중단을 방지함으로써 효율 향상을 도모할 필요가 있다. Inverter, which is one of the components of PV system, the efficiency decreases and the life is shortened as the internal temperature is higher, the mechanical vibration becomes shorter. When inverter operation is interrupted due to inverter problem, Resulting in an interruption in the operation of the power generation system. Therefore, it is necessary to improve the efficiency by preventing the interruption of the operation of the entire photovoltaic power generation system by extending the performance and lifetime of the inverter.
도 1은 종래 기술에서의 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터의 본체 외형 및 도어의 내부 형상을 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an outer shape of a main body of an inverter and an inner shape of a door provided in a solar power generation system in the prior art; FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 인버터(100)는 통상 인버터 몸을 이루는 인버터 본체(10)와 이를 커버하는 인버터 도어(20)로 구성이 되는데 인버터의 기능을 수행하는 대부분의 기기들은 인버터 본체(10)의 중앙부에 설치되고 상기 인버터 본체의 각종 기기들에서 발생되는 열을 냉각시키기 위하여 상기 인버터 본체의 하부 흡기구(11) 및 상부 배기구(12) 내측에 냉각팬(미도시)이 설치되며, 상기 인버터 도어(20)에는 외부 공기를 상기 인버터 본체에 공급하기 위한 도어 흡기공(21)이 상기 인버터 하부의 흡기구(11)와 대응되는 위치의 인버터 도어에 설치된다. 이와 같은 종래의 인버터의 경우 인버터 도어(20)를 닫으면 인버터 본체 내부에 설치된 상하 냉각팬 사이의 원활한 공기 순환이 이루어지지 않아 냉각팬 가동시 소음이 많이 발생하고 또한, 냉각팬에 부하가 많이 걸려 인버터 전체적으로 진동이 과하게 발생하며, 냉각 기능이 원활히 진행되지 않아 인버터 본체 내부의 온도가 과하게 상승하는 문제가 있었다. 이와 같이 냉각팬에 과부하가 걸리게 되면 냉각팬 고장의 원인이 되며, 냉각팬의 기능이 원활히 진행되지 않기 때문에 인버터 내부에 과열이 발생되어 내부 기기가 기능을 정상적으로 발휘하지 못하고, 또한 인버터가 습도가 높은 환경에 설치되는 경우에는 내부 기기들에 녹이 스는 등의 원인에 의해 기능이 저하되므로 전체적으로 효율이 떨어지고 수명이 단축되어 태양광 발전 시스템 전체의 성능에 악영향을 미치는 문제가 자주 발생된다.
As shown in FIG. 1, the
본 발명은 이와 같이 태양광 발전 시스템에 사용되는 인버터의 기능을 향상시키고 수명을 연장하기 위하여 개발된 기술이다.
The present invention is a technology developed to improve the function and extend the life of the inverter used in the solar power generation system.
본 발명에 따른 태양광 발전 시스템은 태양광 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 태양광 발전 모듈, 상기 태양광 발전 모듈에서 출력되는 전기 에너지를 직류 링크 전압으로 변환하는 전력 변환부, 상기 전력 변환부에서 생성되는 직류 링크 전압을 계통의 교류 전압으로 변환하여 계통에 공급하는 인버터, 상기 인버터에서 계통에 공급되는 에너지 용량을 계측하는 전력 계량기, 및 상기 전력 변환부 및 인버터의 동작을 제어하는 통합 제어기를 포함하여 구성된다.
A solar power generation system according to the present invention includes a solar power generation module that generates electric energy using solar energy, a power conversion unit that converts electric energy output from the solar power generation module into a DC link voltage, An inverter for converting the DC link voltage generated in the inverter to an AC voltage of the system and supplying the AC voltage to the system, an electric power meter for measuring an energy capacity supplied to the inverter in the inverter, and an integrated controller for controlling the operation of the inverter .
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터의 본체 외형 및 도어의 내부 형상을 나타내는 도면이다.FIG. 2A is a view showing an outer shape of a main body of an inverter and an inner shape of a door of a solar power generation system according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터(200)는 인버터 본체(30)와 인버터 도어(40)로 구성이 되는데, 상기 인버터 본체(30)의 하부 흡기구(31) 및 상부 배기구(32) 내측에 냉각팬(미도시)이 설치되며, 상기 인버터 도어(40)에는 외부 공기를 상기 인버터 본체에 공급하기 위한 도어 흡기공(41)이 상기 인버터 하부의 흡기구(31)와 대응되는 위치의 인버터 도어에 설치된다. 또한, 본 발명에서는 상기 도어 흡기공(41)을 통해 유입되는 공기가 인버터 내부에서 폐쇄되어 공기 순환이 원활히 이루어지지 않아 냉각팬 가동시 소음과 진동이 많이 발생하고 냉각팬에 부하가 많이 걸리는 문제를 해결하기 위해 상기 인버터 도어의 중앙부에 천공부(42)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 상기 인버터 도어에 설치되는 천공부(42)는 인버터 도어의 중앙부에 전체 도어 면적의 약 1/8~1/4의 면적을 차지하도록 구비되는 것이 원활한 공기 흐름을 위하여 바람직하며, 상기 천공부는 상기 인버터 본체(30)의 상부 배기구(32)를 통해 유출되는 공기를 외부로 흘러나가도록 하는 역할을 하여 공기 흐름이 폐쇄되지 않고 원활히 진행되도록 한다. 이에 따라 기존 인버터에서 문제시되던 소음 및 진동의 문제를 해결할 수 있으며, 아울러 냉각팬에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있어 수명을 연장시킬 수 있게 된다. 2A, an
본 발명에서 상기 천공부(42)는 원활한 공기 흐름을 위하여 다수개의 홀(42a)들로 구성되는 것이 바람직한데, 이 경우 외부로부터 이물질이 내측으로 혼입될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 천공부가 설치되는 영역의 내측으로는 필터(43)가 구비되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the
도 2a에는 도시되어 있지 않지만, 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터의 내부에는 제습 장치를 포함함으로써 인버터가 습도가 높은 환경에 노출될 경우에도 원활한 기능을 발휘하도록 하고 수명을 연장시킨다. 이러한 제습 장치에 관해서는 후술한다.
Although not shown in FIG. 2A, the inverter included in the solar power generation system according to the present invention includes a dehumidifying device, so that even when the inverter is exposed to a high humidity environment, the inverter functions smoothly and extends the service life. Such a dehumidifying device will be described later.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터의 도어 외측 형상을 나타내는 도면이다. FIG. 2B is a view illustrating an outer shape of a door of an inverter included in the solar power generation system according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 2b에 도시된 바와 같이 인버터 도어의 외측에는 상부에 LCD 패널(44)이 구비되고, 중앙부에 천공부(42)가 구비되는데 하부에는 도어 흡기공이 아닌 다른 구성요소가 존재한다. As shown in FIG. 2B, an
상기 구성요소는 도어 흡기공으로 냉풍을 공급하기 위한 냉풍 발생 장치이다.The component is a cold air generating device for supplying cold air to the door air intake hole.
본 발명에 따른 인버터는 내부의 각종 기기들로 인해 인버터 본체의 온도가 과열될 수 있는데, 내부의 온도가 상승함에 따라 인버터 효율이 떨어지고 수명이 단축된다. 인버터 효율 감소와 수명 단축은 전체 태양광 발전 시스템의 효율 및 수명과 직접적으로 관련되기 때문에 인버터의 효율과 수명을 최대한 상승시킬 필요가 있는데, 본 발명에서는 인버터 도어의 하부에 설치되는 흡기공(41)을 통해 냉풍을 공급하여 내부 온도를 최대한 낮추고자 하였다. The inverter according to the present invention can overheat the temperature of the inverter main body due to various internal devices. As the temperature inside the inverter increases, the efficiency of the inverter decreases and the service life is shortened. Since the efficiency and life of the inverter are directly related to the efficiency and lifetime of the entire solar power generation system, it is necessary to maximize the efficiency and life of the inverter. In the present invention, the intake holes 41, To provide cold air to minimize the internal temperature.
따라서 본 발명에서 상기 인버터 도어의 하부에 설치되는 흡기공(41)에는 냉풍 공급관을 통하여 냉풍 발생 장치(50)가 연결된다. Therefore, in the present invention, the cold
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터에 설치되는 냉풍 발생 장치를 개략적으로 나타낸 다이어그램이다.FIG. 3A is a diagram schematically illustrating a cool air generating device installed in an inverter included in a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 본 발명에서 상기 냉풍 발생 장치(50)는 외부 공기가 공급되는 입구 쪽에는 송풍기(51)가 설치된 급기구가 구비되고 냉풍 공급관과 연결되는 출구 쪽에는 배기구가 구비되며, 중앙의 몸체(52)에는 냉기 발생 수단이 설치되고, 상기 몸체의 외부에는 냉기 발생 수단이 외기 온도의 영향을 받지 않도록 하기 위한 진공부(53)가 구비된다. Referring to FIG. 3A, in the present invention, the cool
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터에 설치되는 냉풍 발생 장치에서 냉풍 발생 수단을 구체적으로 나타낸 도면이다. FIG. 3B is a diagram illustrating a cold air generating unit in a cold air generating apparatus installed in an inverter included in a solar power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 3b를 참조하면, 상기 냉기 발생 수단은 외기 온도보다 낮은 온도의 열을 발생시키는 열전 소자(54)와, 일측 및 타측에 각각 냉각수 공급구(55) 및 냉각수 토출구(56)가 형성된 냉각수 순환관(57)을 포함하며, 상기 열전 소자(54)에서 발생되는 냉기를 방출시키는 방열판(58)을 포함하여 구성된다. 본 발명에서 상기 방열판은 원활한 냉기 순환을 위하여 알루미늄 또는 구리 소재로 구성된 고성능 방열판을 사용하는 것이 바람직하다.
3B, the cool air generating means includes a
이와 같이 냉풍 발생 장치를 인버터 도어의 하부 흡기공에 연결함으로써 초기에 공급되는 에어가 냉풍으로 공급될 수 있도록 함에 의해 인버터 내부의 온도를 하강시켜 인버터 내부 기기들의 효율을 높이고 인버터의 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.
By connecting the cold air generator to the lower air intake hole of the inverter door, the air that is initially supplied can be supplied as cool air, thereby lowering the temperature inside the inverter, thereby increasing the efficiency of the inverter internal devices and extending the life of the inverter It is.
본 발명에서는 상기와 같이 인버터 도어의 흡기공에 냉풍 공급 장치를 구비하는 것에 더하여, 인버터 본체에도 냉각수 순환의 의한 냉각 장치를 추가로 구비할 수 있다. In the present invention, in addition to providing the cold air supply device in the air intake hole of the inverter door as described above, the inverter body may further include a cooling device by cooling water circulation.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터에 설치되는 냉각 장치를 개략적으로 나타낸 다이어그램이다. 4 is a diagram schematically illustrating a cooling apparatus installed in an inverter included in a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에서 인버터 본체의 내측에는 냉각 장치(60)가 추가로 구비되며, 상기 냉각 장치는 냉각수를 저장하는 탱크, 상기 인버터 본체에 냉각수를 공급하여 순환시키는 순환 파이프(61), 상기 저장된 냉각수를 펌핑하여 냉각수 공급관(62)을 통해 상기 순환 파이프에 공급하는 펌프, 상기 냉각수 공급관을 개폐하여 상기 순환 파이프로의 냉각수 순환을 조절하는 밸브 및 상기 펌프의 구동 및 상기 밸브의 개폐를 조절하여 냉각수의 순환을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다. 본 발명에서 상기 냉각 장치의 제어부는 상기 통합 제어기에 연결되어 일괄 제어되도록 구성될 수 있다. 4, a
본 발명에 따른 상기 냉각 장치(60)에 있어서 제어부는 센싱부에 연결되어 센싱부에서 인버터 본체의 내부 온도를 감지하여 일정 온도 이상으로 올라갈 경우 상기 냉각 장치가 작동되도록 제어하며, 냉각수의 분사 속도, 분사 시간, 정지 시간 등을 제어한다.
In the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 구비되는 인버터에 설치되는 제습 장치를 개략적으로 나타낸 다이어그램이다.FIG. 5 is a diagram schematically showing a dehumidifying device installed in an inverter included in a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 인버터 본체에는 인버터 내부의 습도를 조절하는 제습장치가 포함되되, 상기 제습장치는 인버터 내부의 습도를 측정하는 습도 센싱부, 상기 습도 센싱부의 결과 값에 따라 작동하여 인버터 본체 내부의 수증기를 물로 응결시키는 냉각판, 상기 냉각판의 온도를 조절하는 열전소자 및 상기 습도 결과 값에 따라 열전소자에 인가되는 전원을 조절하는 제어부를 포함하여 구성되는데, 이 때 상기 제어부는 상기 통합 제어기에 연결되어 일괄 제어되도록 구성되는 것이 바람직하다. 5, the inverter main body of the photovoltaic power generation system according to the present invention includes a dehumidifying device for controlling the humidity inside the inverter. The dehumidifying device includes a humidity sensing unit for measuring the humidity inside the inverter, A cooling plate that operates according to the resultant value to condense water vapor inside the inverter main body with water, a thermoelectric element that adjusts the temperature of the cooling plate, and a controller that adjusts a power source applied to the thermoelectric element according to the humidity result value And the control unit is connected to the integrated controller so as to be collectively controlled.
상기 제습 장치는 인버터 본체 내부의 임의의 위치에 설치될 수 있으며, 이러한 제습 장치로 인해 인버터가 습도가 높은 장소에 설치되는 경우나 장마철 등 우기인 경우에도 인버터 본체 내부의 습도를 적정 습도 이하로 유지할 수 있기 때문에 내부 기기에 녹이 발생하고 기능이 저하되는 것을 방지함으로써 수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다. The dehumidifying device can be installed at any position in the inverter main body. Even if the inverter is installed in a place with high humidity or rainy season due to the dehumidifying device, the humidity inside the inverter main body can be kept below the proper humidity It is possible to effectively extend the service life by preventing rust from occurring in the internal equipment and deterioration of function.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 전체적으로 나타낸 다이어그램이다. FIG. 6 is a diagram illustrating an entire solar power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템은 태양광 발전 모듈, 전력 변환부, 인버터, 전력 계량기 및 계통을 포함하여 구성이 된다. As shown in FIG. 6, the solar power generation system according to the present invention includes a solar power generation module, a power conversion unit, an inverter, a power meter, and a system.
먼저 태양광 발전 모듈은 다수의 발전 모듈을 병렬로 구비하여 발전 모듈 (태양 전지판)별로 전력을 생산하여 공급한다. First, the photovoltaic power generation module is provided with a plurality of power generation modules in parallel to produce and supply electric power for each power generation module (solar panel).
상기 태양광 발전 모듈에서 생산된 전력은 전력 변환부를 거쳐 출력 전압이 직류 링크 전압으로 변환된다. 즉, 전력 변환부가 작동함으로써 태양광 발전 모듈에서 생산된 전력이 계통, 부하 등에 공급될 수 있다. 특히, 전력 변환부는 일사량, 온도 등의 변화에 따라 태양광 발전 모듈에서 생산되는 전력을 최대로 얻을 수 있도록 최대 전력 포인트 추적(Maximum power point tracking, 이하 'MPPT') 제어를 수행하는 MPPT 컨버터를 포함할 수 있다. 상기 전력 변환부는 태양광 발전 모듈에서 생산되는 전력이 없을 경우에는 동작을 중지하여 자체 소비되는 전력을 최소화할 수 있다. The power generated by the photovoltaic power generation module is converted into a DC link voltage through an electric power conversion unit. That is, the power generated by the photovoltaic generation module can be supplied to the system, the load, and the like by operating the power conversion unit. Particularly, the power conversion unit includes an MPPT converter that performs maximum power point tracking (hereinafter, referred to as 'MPPT') control in order to maximize the power generated from the PV module in accordance with changes in solar radiation amount, temperature, can do. The power conversion unit may stop the operation when there is no power generated from the solar power generation module, thereby minimizing power consumption.
또한, 상기 전력 변환부에서 직류 링크 전압으로 변환된 전력은 인버터를 거쳐 계통의 교류 전압으로 변환되어 출력된다. 상기 인버터는 계통으로 출력되는 교류 전압으로부터 고주파를 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있으며, 무효 전력 발생을 억제하기 위하여 인버터에서 출력되는 교류 전압의 위상과 계통의 교류 전압의 위상을 동기화시키기 위한 위상 동기 루프 PLL(Phase locked loop) 회로를 포함할 수 있다. 그 밖에 인버터는 전압 변동 범위 제한, 역률 개선, 직류 성분 제거, 과도 현상 보호 등과 같은 기능을 수행할 수 있다. Further, the power converted from the power conversion unit into the DC link voltage is converted into an AC voltage of the system via the inverter and is output. The inverter may include a filter for removing a high frequency from an AC voltage output to the system. The inverter may include a phase synchronizer for synchronizing the phase of the AC voltage output from the inverter with the phase of the AC voltage of the system to suppress generation of reactive power Loop PLL (Phase Locked Loop) circuit. In addition, inverters can perform functions such as limiting voltage range, improving power factor, removing direct current components, and protecting transients.
본 발명에서 상기 전력 계량기는 인버터에서 공급되는 교류 에너지 용량 및 전력 계통으로 공급되는 전력의 용량 및 부하에서 실시간 소비되는 부하 전력을 계측하는 역할을 한다. In the present invention, the power meter measures AC power capacity supplied from the inverter, capacity of power supplied to the power system, and load power consumed in real time in the load.
또한, 본 발명에서 상기 통합 제어기는 전력 변환부 및 인버터의 동작을 제어하며, 인버터에 구비되는 냉풍 공급 장치, 냉각 장치 및 제습 장치의 제어부가 연결되어 상기 냉풍 공급 장치, 냉각 장치 및 제습 장치도 통합적으로 제어한다. Further, in the present invention, the integrated controller controls the operation of the power converter and the inverter, and the control unit of the cold air supply device, the cooling device, and the dehumidifying device provided in the inverter are connected to integrate the cold air supply device, the cooling device, .
본 발명에서 상기 통합 제어기는 상기 인버터에서 생성되는 교류 전압을 계통뿐만 아니라 부하에도 공급되도록 제어할 수 있다. In the present invention, the integrated controller can control the AC voltage generated in the inverter to be supplied not only to the system but also to the load.
또한, 본 발명에서 통합 제어기는 인버터의 본체에 구비되는 공기 순환부, 즉 인버터 본체의 상하부에 구비되는 냉각팬이 일정 시간 주기에 따라 온/오프(on/off)되도록 제어할 수 있다. In addition, in the present invention, the integrated controller can control the air circulation unit provided in the main body of the inverter, that is, the cooling fans provided on the upper and lower parts of the inverter main body to be turned on / off according to a predetermined time period.
또한, 본 발명에서 상기 통합 제어기는 상기 냉풍 발생 장치가 인버터 내부의 온도가 일정 온도 이상일 경우에만 작동되도록 제어할 수 있다. In the present invention, the integrated controller can control the cold air generating device to operate only when the temperature inside the inverter is equal to or higher than a predetermined temperature.
본 발명에서 상기 계통은 발전소, 변전소, 송전선 등으로 구성된다.
In the present invention, the system comprises a power plant, a substation, a transmission line, and the like.
이상의 특징을 갖는 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템은 인버터의 소음과 진동이 대폭 감소하고 내부 기기에 과부하가 걸리거나 과열이 발생하지 않으며, 본체 내부가 일정 온도 이하로 지속적으로 유지될 수 있으므로 내부 기기의 효율이 증대되고, 더불어 수명이 연장될 수 있어 습도가 높은 장소나 우기 등 열악한 환경에 인버터가 설치되더라도 인버터의 수명을 최소한 2배 이상으로 증가시킬 수 있으므로 태양광 발전 시스템 전체의 효율과 수명을 연장할 수 있어 생산성과 경제성을 획기적으로 증대시킬 수 있다.
In the solar power generation system according to the present invention having the above characteristics, the noise and vibration of the inverter are largely reduced, the internal devices are not overloaded or overheated, and the inside of the main body can be maintained constantly below a predetermined temperature, The life of the inverter can be increased to at least twice as long as the inverter is installed in a harsh environment such as a place with a high humidity or a rainy season, So that productivity and economical efficiency can be dramatically increased.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자에게 있어 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Lt; / RTI >
10: 인버터 본체 11: 인버터 본체 하부 흡기구
12: 인버터 본체 상부 배기구 20: 인버터 도어
21: 인버터 도어 흡기공 30: 인버터 본체
31: 인버터 본체 하부 흡기구 32: 인버터 본체 상부 배기구
40: 인버터 도어 41: 인버터 도어 흡기공
42: 천공부 42a: 홀(hole)
43: 필터 44: LCD 패널
50: 냉풍 공급 장치 51: 송풍구
52: 냉풍 공급 장치 몸체 53: 진공부
55: 냉각수 공급구 56: 냉각수 토출구
57: 냉각수 순환관 58: 방열판
60: 냉각 장치 61: 순환 파이프
62: 냉각수 공급관
100, 200: 인버터10: Inverter main body 11: Lower intake port of the inverter main body
12: upper exhaust port of the inverter main body 20: inverter door
21: Inverter door air intake hole 30: Inverter main body
31: Inverter main body lower air intake port 32: Inverter main body upper air exhaust port
40: inverter door 41: inverter door air intake hole
42:
43: Filter 44: LCD panel
50: cold air supply device 51:
52: cold air supply body 53:
55: cooling water supply port 56: cooling water discharge port
57: cooling water circulation pipe 58: heat sink
60: cooling device 61: circulation pipe
62: Cooling water supply pipe
100, 200: Inverter
Claims (5)
상기 태양광 발전 모듈에서 출력되는 전기 에너지를 직류 링크 전압으로 변환하는 전력 변환부;
상기 전력 변환부에서 생성되는 직류 링크 전압을 계통의 교류 전압으로 변환하여 계통에 공급하는 인버터;
상기 인버터에서 계통에 공급되는 에너지 용량을 계측하는 전력 계량기; 및
상기 전력 변환부 및 인버터의 동작을 제어하는 통합 제어기;를 포함하여 구성되는 태양광 발전 시스템으로서,
상기 인버터는 인버터 본체 및 인버터 도어로 구성되고,
상기 인버터 도어는 하부에 흡기공이 설치되고 중앙부에 내측으로 필터가 구비된 천공부가 전체 면적의 1/8~1/4의 면적으로 설치되며,
상기 인버터 도어의 상기 하부에 설치되는 흡기공에는 냉풍 공급을 위한 냉풍 발생 장치가 냉풍 공급관을 통해 연결되고,
상기 냉풍 발생 장치는 외부 공기가 공급되는 입구 쪽에는 송풍기가 설치된 급기구가 구비되고 상기 냉풍 공급관과 연결되는 출구 쪽에는 배기구가 구비되며 중앙의 몸체에는 냉기 발생 수단이 설치되고, 상기 몸체의 외부에는 냉기 발생 수단이 외기 온도의 영향을 받지 않도록 하기 위한 진공부가 구비되며, 상기 냉기 발생 수단은 외기 온도보다 낮은 온도의 열을 발생시키는 열전 소자와, 일측 및 타측에 각각 냉각수 공급구 및 냉각수 토출구가 형성된 냉각수 순환관을 포함하고, 상기 열전 소자에서 발생되는 냉기를 방출시키는 방열판을 포함하여 구성되고,
상기 인버터 본체에는 인버터 내부의 습도를 조절하는 제습장치가 포함되되, 상기 제습장치는 인버터 내부의 습도를 측정하는 습도 센싱부, 상기 습도 센싱부의 결과 값에 따라 작동하여 인버터 본체 내부의 수증기를 물로 응결시키는 냉각판, 상기 냉각판의 온도를 조절하는 열전소자 및 상기 습도 결과 값에 따라 열전소자에 인가되는 전원을 조절하는 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 상기 통합 제어기에 연결되어 일괄 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
A photovoltaic module for generating electric energy using solar energy;
A power converter for converting electrical energy output from the solar cell module into a DC link voltage;
An inverter for converting the DC link voltage generated by the power converter into an AC voltage of the system and supplying the AC voltage to the system;
A power meter for measuring an energy capacity supplied to the system from the inverter; And
And an integrated controller for controlling the operation of the power converter and the inverter, the photovoltaic power generation system comprising:
Wherein the inverter comprises an inverter body and an inverter door,
Wherein the inverter door is provided with an intake hole at a lower portion thereof and a perforation portion having a filter at an inner portion thereof at an area thereof in an area of 1/8 to 1/4 of the total area,
A cold air generating device for supplying cold air is connected to the intake hole provided in the lower portion of the inverter door through a cold air supply pipe,
In the cold air generating apparatus, an air supply unit provided with a blower is provided at an inlet side to which external air is supplied, an exhaust port connected to the cold air supply pipe is provided, a cold air generating unit is installed at a central body, A cooler for generating cold heat at a temperature lower than the temperature of the outside air, and a cooling water supply port and a cooling water discharge port formed at one side and the other side, respectively, And a heat radiating plate including a cooling water circulation pipe for radiating cool air generated from the thermoelectric element,
The inverter main body includes a dehumidifying device for controlling the humidity inside the inverter. The dehumidifying device operates according to the result of the humidity sensing part to condense the water vapor in the inverter main body with water. And a control unit for controlling a power applied to the thermoelectric device according to the humidity result value, wherein the control unit is connected to the integrated controller and is controlled to be collectively controlled The solar power generation system comprising:
상기 인버터 본체의 내측에는 냉각 장치가 구비되며, 상기 냉각 장치는 냉각수를 저장하는 탱크, 상기 인버터 본체에 냉각수를 공급하여 순환시키는 순환 파이프, 상기 저장된 냉각수를 펌핑하여 냉각수 공급관을 통해 상기 순환 파이프에 공급하는 펌프, 상기 냉각수 공급관을 개폐하여 상기 순환 파이프로의 냉각수 순환을 조절하는 밸브 및 상기 펌프의 구동 및 상기 밸브의 개폐를 조절하여 냉각수의 순환을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고 상기 제어부는 상기 통합 제어기에 연결되어 일괄 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
The method according to claim 1,
The cooling system includes a tank for storing cooling water, a circulation pipe for circulating the cooling water to the inverter main body, a circulating pipe for pumping the stored cooling water to supply the circulating pipe through a cooling water supply pipe, A valve for controlling the circulation of the cooling water to the circulation pipe by opening and closing the cooling water supply pipe, and a control unit for controlling the circulation of the cooling water by controlling the driving of the pump and the opening and closing of the valve, And to be connected to the controller so as to be collectively controlled.
상기 통합 제어기는 상기 인버터에서 생성되는 교류 전압을 계통뿐만 아니라 부하에도 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the integrated controller controls the AC voltage generated by the inverter to be supplied not only to the system but also to the load.
상기 통합 제어기는 인버터의 본체에 구비되는 공기 순환부가 일정 시간 주기에 따라 온/오프(on/off)되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the integrated controller controls the air circulation unit provided in the main body of the inverter to be turned on / off according to a predetermined period of time.
상기 통합 제어기는 상기 냉풍 발생 장치가 인버터 내부의 온도가 일정 온도 이상일 경우에만 작동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the integrated controller controls the cold wind generator to operate only when the temperature inside the inverter is equal to or higher than a predetermined temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140113025A KR101466766B1 (en) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | Photovoltaic system equipped with inverter having improved performance and elongated lifespan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140113025A KR101466766B1 (en) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | Photovoltaic system equipped with inverter having improved performance and elongated lifespan |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101466766B1 true KR101466766B1 (en) | 2014-12-01 |
Family
ID=52676936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140113025A KR101466766B1 (en) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | Photovoltaic system equipped with inverter having improved performance and elongated lifespan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101466766B1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107681514A (en) * | 2017-11-23 | 2018-02-09 | 湖州铭腾电力工程科技有限公司 | A kind of electric power cabinet |
| CN108075726A (en) * | 2018-01-18 | 2018-05-25 | 无锡百祺电子科技有限公司 | A kind of solar energy connector with electrical conversion function |
| CN110416896A (en) * | 2019-08-20 | 2019-11-05 | 国家电网有限公司 | A kind of outside transformer substation bin automatic intelligent open air moisture-reducing device |
| CN110518468A (en) * | 2019-08-20 | 2019-11-29 | 国家电网有限公司 | A kind of substation's GIS device secondary circuit intelligence moisture-reducing device |
| KR102088056B1 (en) * | 2019-08-08 | 2020-03-11 | 남정덕 | Switchgear system for solar generation |
| CN113162023A (en) * | 2021-03-22 | 2021-07-23 | 深圳市未蓝新能源科技有限公司 | Current balance control method of multi-direct-current branch bidirectional inverter and bidirectional inverter |
| CN114865498A (en) * | 2022-04-19 | 2022-08-05 | 国网天津市电力公司 | Automatic indoor temperature adjusting system of transformer substation |
| CN117729760A (en) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 广州市嘉品电子科技有限公司 | Protective equipment for photovoltaic inverter |
| KR102673218B1 (en) * | 2023-11-09 | 2024-06-11 | 안성산업(주) | Device of adjusting air state and switchboard including the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110110768A (en) * | 2008-11-11 | 2011-10-07 | 피브이 파워드, 인크. | Solar inverter cabinet architecture |
| KR101187260B1 (en) * | 2012-08-02 | 2012-10-08 | 주식회사 유니테스트 | Inverter apparatus for solar power generator |
-
2014
- 2014-08-28 KR KR1020140113025A patent/KR101466766B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110110768A (en) * | 2008-11-11 | 2011-10-07 | 피브이 파워드, 인크. | Solar inverter cabinet architecture |
| KR101187260B1 (en) * | 2012-08-02 | 2012-10-08 | 주식회사 유니테스트 | Inverter apparatus for solar power generator |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107681514A (en) * | 2017-11-23 | 2018-02-09 | 湖州铭腾电力工程科技有限公司 | A kind of electric power cabinet |
| CN108075726A (en) * | 2018-01-18 | 2018-05-25 | 无锡百祺电子科技有限公司 | A kind of solar energy connector with electrical conversion function |
| KR102088056B1 (en) * | 2019-08-08 | 2020-03-11 | 남정덕 | Switchgear system for solar generation |
| CN110416896A (en) * | 2019-08-20 | 2019-11-05 | 国家电网有限公司 | A kind of outside transformer substation bin automatic intelligent open air moisture-reducing device |
| CN110518468A (en) * | 2019-08-20 | 2019-11-29 | 国家电网有限公司 | A kind of substation's GIS device secondary circuit intelligence moisture-reducing device |
| CN110416896B (en) * | 2019-08-20 | 2023-06-23 | 国家电网有限公司 | Intelligent full-automatic outdoor moisture removing device for outdoor cabinet of transformer substation |
| CN110518468B (en) * | 2019-08-20 | 2023-06-27 | 国家电网有限公司 | Intelligent moisture removing device for secondary circuit of GIS equipment of transformer substation |
| CN113162023B (en) * | 2021-03-22 | 2024-05-14 | 深圳市未蓝新能源科技有限公司 | Current balance control method of multi-DC branch bidirectional inverter and bidirectional inverter |
| CN113162023A (en) * | 2021-03-22 | 2021-07-23 | 深圳市未蓝新能源科技有限公司 | Current balance control method of multi-direct-current branch bidirectional inverter and bidirectional inverter |
| CN114865498A (en) * | 2022-04-19 | 2022-08-05 | 国网天津市电力公司 | Automatic indoor temperature adjusting system of transformer substation |
| CN114865498B (en) * | 2022-04-19 | 2024-04-26 | 国网天津市电力公司 | Automatic regulating system for indoor temperature of transformer substation |
| KR102673218B1 (en) * | 2023-11-09 | 2024-06-11 | 안성산업(주) | Device of adjusting air state and switchboard including the same |
| CN117729760B (en) * | 2024-02-07 | 2024-05-10 | 广州市嘉品电子科技有限公司 | Protective equipment for photovoltaic inverter |
| CN117729760A (en) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 广州市嘉品电子科技有限公司 | Protective equipment for photovoltaic inverter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101466766B1 (en) | Photovoltaic system equipped with inverter having improved performance and elongated lifespan | |
| Kordzadeh | The effects of nominal power of array and system head on the operation of photovoltaic water pumping set with array surface covered by a film of water | |
| CN102647122B (en) | The temperature automatically controlled combined power generation device of photovoltaic-temperature difference | |
| KR20140064871A (en) | Solar synchronized loads for photovoltaic systems | |
| CA2712401A1 (en) | Method and device for controlling operation of a power supply system | |
| US20100139736A1 (en) | Geothermal heating and cooling management system | |
| CN202435115U (en) | Standby power supply system of wind generating set | |
| CN102410607B (en) | Wind energy and light energy complementary control system of convertible frequency air conditioner | |
| Hallal et al. | Experimental optimization of the Si photovoltaic panels cooling system on maximum allowable temperature criteria | |
| JP6300785B2 (en) | Inverter system | |
| Basyoni et al. | Design, sizing and implementation of a PV system for powering a living room | |
| US8243446B2 (en) | Photovoltaic inverter | |
| KR100976353B1 (en) | A Cooling system for Photovoltaic Modules | |
| US11761688B2 (en) | Solar integrated chiller method and system | |
| KR101523514B1 (en) | Photovoltaic system with properties of low noise, low vibration and long lifespan applied with high-performance heat sinking system | |
| KR20150030822A (en) | Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel | |
| US20160156192A1 (en) | Power supply system and heat pump system | |
| JP6568243B2 (en) | Air conditioner | |
| CN203785324U (en) | Solar heat pump system | |
| CN215421360U (en) | Three-phase four-leg inverter device capable of being cooled intelligently | |
| CN219364892U (en) | Air-cooled PV/T-based anti-freezing ventilation energy-saving system for integrated pump station | |
| WO2017033285A1 (en) | Power control device | |
| JP2012064832A (en) | Photovoltaic heat utilization system | |
| JP2012080743A (en) | Dc power supply system | |
| Katić | PV Powered Pumps for Solar Heating Systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171025 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191114 Year of fee payment: 6 |