KR101589877B1 - 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템 - Google Patents

광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템 Download PDF

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KR101589877B1 KR1020150107406A KR20150107406A KR101589877B1 KR 101589877 B1 KR101589877 B1 KR 101589877B1 KR 1020150107406 A KR1020150107406 A KR 1020150107406A KR 20150107406 A KR20150107406 A KR 20150107406A KR 101589877 B1 KR101589877 B1 KR 101589877B1
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Abstract

본 발명은, 프레임(100a)에 지지되는 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 발생된 직류전력을 집속하는 접속반(150)과, 접속반(150)에서 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환시키는 인버터(160)를 포함하는 태양광 발전장치(100)에 적용되는, 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템에 관한 것이다. 이러한 태양광 모니터링 시스템은, 태양광 발전장치(100)에 설치되는 것으로서, 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태 또는 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링 한 후 그 모니터링 신호를 상용 광대역 통신망을 통하여 전송하는 무선통신 모니터링유닛(200)과; 무선통신 모니터링유닛(200)을 통하여 전송되는 모니터링 신호를 전용 어플리케이션의 실행으로 수신 및 디스플레이(300a)를 통하여 모니터링 가능한 방식으로 표시하는 스마트폰(300);을 포함한다.

Description

광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템{MONITORING SYSTEM FOR SOLAR LIGHT GENERATION USING SMARTPHONE}
본 발명은 태양광 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격지에서 해당 태양광 발전장치의 모니터링를 광대역 통신망을 통하여 수행할 수 있는 태양광 모니터링 시스템에 관한 것이다.
태양광 발전은, 태양전지셀을 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다. 이러한 태양광 발전은 화석연료의 고갈과 화석 연료의 연소시 발생하는 오염 물질로 인하여 새로운 에너지원으로 각광받고 있다.
태양광 발전을 하기위한 발전장치는, 다수의 전지셀이 직렬 또는 병렬로 이루어진 다수개의 태양전지모듈이 어레이 형태로 구성되고, 각 어레이가 연결되는 인버터로 구성된다. 이러한 태양광발전장치는 건물의 옥상이나. 사람이 잘 다니지 않는 유휴지등 필요한 지역 및 장소에 설치되어 무인으로 운영된다.
그런데 태양광 발전장치는, 무인으로 운영되기 때문에 예측 불가능한 이상동작이 발생될 경우 이를 알기가 어렵다. 예를 들면, 특정 지역에 설치된 태양광발전장치의 인버터에 문제가 발생되거나, 태양광 발전장치를 구성하는 태양전지모듈이나, 태양전지모듈을 구성하는 전지셀의 개방(open)이나 단락(short) 등에 의한 이상동작이 발생될 경우, 이를 알기가 어려웠고, 결국 전체 생산 전력량이 저하된다라는 심각한 문제점이 발생되었다. 특히 태양광 발전장치의 어느 한 부분에서라도 고장이 발생된 상태로 고장에 대한 조치 없이 계속해서 운전된다면, 정상적인 발전이 불가함은 물론 화재나 기타 안전에 심각한 문제가 발생될 수 있다.
이에 따라, 태양광 발전이 제대로 진행되고 있는지를 모니터링 하기 위한 기술의 필요성이 커지고 있다. 이와 관련된 선행기술이 특허등록번호 10-1086005호에 태양광 모듈 모니터링 시스템이란 명칭으로 개시된 바 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족하기 위하여 창출된 것으로서, 태양광 발전장치의 작동상황에 대한 모니터링을 원격지에서 스마트폰 및 광대역 통신망을 이용하여 수행할 수 있는 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 기존의 태양광 발전장치에 큰 구조변경없이 적용할 수 있고, 설치가 용이한 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 다른 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템의 일 실시예는, 프레임(100a)에 지지되는 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 발생된 직류전력을 집속하는 접속반(150)과, 상기 접속반(150)에서 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환시키는 인버터(160)를 포함하는 태양광 발전장치(100)에 적용되는 것으로서, 상기 태양광 발전장치(100)에 설치되는 것으로서, 상기 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태 또는 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링 한 후 그 모니터링 신호를 상용 광대역 통신망을 통하여 전송하는 무선통신 모니터링유닛(200); 및 상기 무선통신 모니터링유닛(200)을 통하여 전송되는 모니터링 신호를 전용 어플리케이션의 실행으로 수신 및 디스플레이(300a)를 통하여 모니터링 가능한 방식으로 표시하는 스마트폰(300);을 포함하고; 상기 무선통신 모니터링유닛(200)은, 상기 태양광 발전장치(100)의 소정부에 설치되는 것으로서, 외부의 눈이나 비의 유입을 방지하기 위한 방수케이스(210)와; 상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제1모니터링신호를 발생하는 제1모니터링부(220)와; 상기 제1모니터링신호를 상기 상용 광대역 통신망을 통하여 무선으로 전송하는 무선통신모듈(250)와; 작동을 위한 전원을 공급하는 전원공급부(260);를 포함하며; 상기 전원공급부(260)는, 상기 인버터(160)의 출력단과 연결된 것으로서, 상기 방수케이스(210)의 하부측에 배치되어 교류가 인가되었을 때 유도자기장이 형성되는 제1인덕션코일(261)과; 상기 방수케이스(210)의 저면에 설치된 것으로서 상기 유도자기장을 수신하는 제2인덕션코일(262)과; 상기 제2인덕션코일(262)에서 발생되는 교류 전력을 작동을 위한 직류 전력으로 변환하는 정류부(263);를 포함하는 것;을 특징으로 한다.
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본 발명에 있어서, 상기 무선통신 모니터링유닛(200)은, 상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제2모니터링신호를 발생하는 제2모니터링부(230)를 더 포함한다. 이때 상기 제2모니터링부(230)는, 상기 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각에서 생산되는 각각의 직류전력을 상호 비교하여 각각의 직류전력이 설정범위 내에 포함될 경우 정상작동하는 것으로 판단하고; 상기 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각에서 생산되는 각각의 직류전력을 상호 비교하여 각각의 직류전력이 설정범위를 벗어날 경우 특정한 태양전지모듈에 이상이 있다라는 모듈이상경보신호를 발생한다.
본 발명에 있어서. 상기 무선통신 모니터링유닛(200)은, 상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 인버터(160)에서 변환되는 교류전력량과 상기 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 생산되는 총 직류전력량을 비교하는 모니터링을 수행하여 대응되는 제3모니터링신호를 발생하는 제3모니터링부(240)를 더 포함한다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 다른 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템의 다른 실시예는, 프레임(100a)에 지지되는 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 발생된 직류전력을 집속하는 접속반(150)과, 상기 접속반(150)에서 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환시키는 인버터(160)를 포함하는 태양광 발전장치(100)에 적용되는 것으로서, 상기 태양광 발전장치(100)에 설치되는 것으로서, 상기 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태 또는 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링 한 후 그 모니터링 신호를 상용 광대역 통신망을 통하여 전송하는 무선통신 모니터링유닛(200); 및 상기 무선통신 모니터링유닛(200)을 통하여 전송되는 모니터링 신호를 전용 어플리케이션의 실행으로 수신 및 디스플레이(300a)를 통하여 모니터링 가능한 방식으로 표시하는 스마트폰(300);을 포함하고; 상기 무선통신 모니터링유닛(200)은, 상기 태양광 발전장치(100)의 소정부에 설치되는 것으로서, 외부의 눈이나 비의 유입을 방지하기 위한 방수케이스(210)와; 상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제1모니터링신호를 발생하는 제1모니터링부(220)와; 상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제2모니터링신호를 발생하는 제2모니터링부(230)와; 상기 제1모니터링신호를 상기 상용 광대역 통신망을 통하여 무선으로 전송하는 무선통신모듈(250)와; 작동을 위한 전원을 공급하는 전원공급부(260);를 포함하며; 상기 접속반(150)에 병렬로 연결된 상기 태양전지모듈(110)(120)(130)의 - 단자에서 별도의 접지선(140)을 따서 상기 프레임(100a)에 접지하고; 상기 방수케이스(210)는, 그 방수케이스(210)를 상기 프레임(100a)에 자력으로 부착하기 위한 자석(211)을 포함하며; 상기 제2모니터링부(230)는, 상기 방수케이스(210)의 바닥면(210a)에 설치된 것으로서 상기 자석(211)에 의하여 상기 방수케이스(210)가 상기 프레임(100a)에 부착될 때 상기 프레임(100a)과 전기적으로 접지되는 접지단자(231)와, 각각의 상기 태양전지모듈(110)(120)(130)의 + 단자와 독립적으로 연결되는 다수의 신호선으로 이루어지는 신호케이블(232)을 포함하는 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 인버터의 작동상태나, 태양전지모듈 작동상태나, 인버터와 태양전지모듈에서 생산되는 전력량을 비교하여 대응되는 모니터링 신호를 발생하고, 이러한 모니터링 신호를 상용 광대역 통신망을 통하여 전송하는 무선통신 모니터링유닛을 채용함으로써, 스마트폰을 통하여 태양광 발전장치의 모니터링이 가능하다. 이에 따라 별도의 관리서버를 구축하지 않고 기존의 스마트폰을 이용하여 태양광 발전장치의 모니터링이 가능하다.
또한 방수케이스에 자석을 채용함으로써, 태양광 발전장치의 프레임에 용이하게 설치할 수 있다.
또한 제2모니터링부가 방수케이스가 프레임에 부착될 때 프레임과 전기적으로 접지되는 접지단자와, 각각의 태양전지모듈의 + 단자와 독립적으로 연결되는 다수의 신호선으로 이루어지는 신호케이블을 포함함으로써, 단지 태양전지모듈의 + 단자만을 신호케이블에 연결하는 것만으로 다수의 태양전지모듈과 제2모니터링부의 연결이 가능하다.
또한 무선통신 모니터링유닛을 작동시키기 위한 전원을 제1,2인덕션코일 의하여 공급받으므로, 인버터와 별도의 전선을 이용하여 연결할 필요를 줄일 수 있다.
그리고 상기한 기술적 구성들의 조합에 의하여, 기존의 태양광 발전장치의 구조를 변경하지 않고 채용할 수 있고, 일반적인 스마트폰을 이용하여 모니터링을 수행함으로써 범용성을 확보할 수 있다라는 작용,효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템이 다수의 태양광 발전장치에 적용된 예를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 1개의 태양광 발전장치와 태양광 모니터링 시스템의 결합관계를 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2의 무선통신 모니터링유닛의 사시도,
도 4는 도 3의 무선통신 모니터링유닛의 구성을 블록도로 도시한 도면,
도 5는 도 3의 무선통신 모니터링유닛을 발췌하여 내부구성을 도시한 도면,
도 6은 도 5의 무선통신 모니터링유닛이 프레임에 부착되는 것을 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 5의 제1,2인덕션코일을 발췌하여 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템이 다수의 태양광 발전장치에 적용된 예를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 1개의 태양광 발전장치와 태양광 모니터링 시스템의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템은, 프레임(100a)에 지지되는 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 발생된 직류전력을 집속하는 접속반(150)과, 상기 접속반(150)에서 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환시키는 인버터(160)를 포함하는 태양광 발전장치(100)에 적용되는 것으로서, 태양광 발전장치(100)에서의 작동상황을 원격지에서 스마트폰을 이용하여 모니터링하는 것이다.
이를 위하여, 본 발명의 태양광 모니터링 시스템은, 태양광 발전장치(100)에 설치되는 것으로서, 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태 또는 인버터(160)의 작동상태를 모니터링 한 후 그 모니터링 신호를 상용 광대역 통신망(모바일통신망)을 통하여 무선으로 전송하는 무선통신 모니터링유닛(200)과; 무선통신 모니터링유닛(200)을 통하여 전송되는 모니터링 신호를 전용 어플리케이션의 실행으로 수신 및 디스플레이(300a)를 통하여 모니터링 가능한 방식으로 표시하는 스마트폰(300);을 포함한다.
태양광 발전장치(100)는, 다수의 태양전지셀을 직렬 또는 병렬 어레이로 연결하여 구현된 태양전지모듈(110)(120)(130)의 출력단을 접속반(150)의 접속단자를 통해 인버터(160)의 입력단에 연결함으로써, 태양광으로부터 교류 전력을 생산하게 된다. 그리고 인버터(160)는 동기 운전을 하면서 정현파 전력을 부하기기 또는 계통(170)으로 공급한다.
태양전지모듈(110)(120)(130) 각각은 다수의 태양전지셀이 직렬 또는 병렬 어레이로 연결하여 구현된다. 이러한 태양전지셀 한개에서 발생하는 전압은 2015년 현재를 기준으로 약 0.6V에 달하고, 전력생산용량은 크기에 따라 다르나 태양전지셀 한 개당 2 와트(W) 정도 된다. 따라서 태양전지모듈(110)(120)(130)이 많은 전력을 생산하기 위해서는 다수의 태양전지셀이 직/병렬 연결되어야 한다.
한편 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각은 발생된 직류전력을 공급하는 + 및 - 단자를 가지며, 도 2에 도시된 바와 같이, 이들 + 단자와 - 단자는 병렬로 연결되어 접속반(150)의 입력단에 연결된다. 이때 접속반(150)에 병렬로 연결된 - 단자에서 별도의 접지선(140)을 따서 태양광 발전장치의 프레임(100a)에 연결하고, 각각 태양전지모듈(110)(120)(130)의 + 단자는 후술할 무선통신 모니터링유닛(200)을 구성하는 제2모니터링부(230)에 연결된다. 이때 접지선(140)과 프레임(100a) 사이에는 미세한 전류만 흐를 수있도록 저항(141)이 설치된다.
스마트폰(300)은 태양광 발전장치(100)를 모니터링하기 위하여 제작된 전용 어플리케이션이 탑재되며, 전용 어플리케이션을 활성화하였을 때 후술할 제1,2,3모니터링신호, 패널이상 경보신호 및 전력이상 경보신호를 관리자가 인지할 수 있도록 스마트폰 디스플레이(300a)를 통하여 이미지나 그래프, 또는 영상으로 출력하거나, 스마트폰 스피커를 통하여 소리등 다양한 방식으로 출력한다.
도 3은 도 2의 무선통신 모니터링유닛의 사시도이고, 도 4는 도 3의 무선통신 모니터링유닛의 구성을 블록도로 도시한 도면이다. 또 도 5는 도 3의 무선통신 모니터링유닛을 발췌하여 내부구성을 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 무선통신 모니터링유닛이 프레임에 부착되는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 5의 제1,2인덕션코일을 발췌하여 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 무선통신 모니터링유닛(200)은, 태양광 발전장치(100)의 소정부에 설치되는 것으로서, 외부의 눈이나 비의 유입을 방지하기 위한 방수케이스(210)와; 인버터(160)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제1모니터링신호를 발생하는 제1모니터링부(220)와; 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제2모니터링신호를 발생하는 제2모니터링부(230)와; 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 인버터(160)에서 변환되는 교류전력량과 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 생산되는 총 직류전력량을 비교하는 모니터링을 수행하여 대응되는 제3모니터링신호를 발생하는 제3모니터링부(240); 제1,2,3모니터링신호를 상용 광대역 통신망을 통하여 무선으로 전송하는 무선통신모듈(250)과; 작동을 위한 전원을 공급하는 전원공급부(260);를 포함한다.
방수케이스(210)는 상기한 제1,2,3모니터링부(220)(230)(240), 무선통신모듈(250) 및 전원공급부(260)를 방수 가능하게 내장함으로써 외부 환경의 비나 눈으로부터 보호한다. 이러한 방수케이스(210)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 방수케이스(210)를 태양광 발전장치의 소정부, 예를 들면 프레임(100a)에 자력으로 부착하기 위한 자석(211)과; 바닥면(210a)에 테두리 형태로 부착된 방수테두리(212)를 포함한다. 이때 방수테두리(212)는 쿠션을 가짐과 동시에 프레임(100a) 표면에 점착될 수 있도록 점착재질로 된 것이 바람직하다.
방수테두리(212) 내측에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 후술할 제2모니터링부(230)의 접지단자(231)가 위치된다. 따라서 방수케이스(100)가 자석(211)에 의하여 프레임(100a)에 부착될 때 방수테두리(212)의 표면이 눌리어지면서 프레임(100a) 표면에 밀착되고, 따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 접지단자(231)는 방수테두리(212)에 의하여 외부환경과 차단된다. 이에 따라 외부의 비나 눈은 방수테두리(212)에 의하여 접지단자(231) 측으로 유입되지 않게 되고, 시간이 지나더라도 금속재질로 된 접지단자(231)가 부식되는 것을 방지함으로써 프레임(100a)과 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
본 발명의 무선통신 모니터링유닛(200)은 일단 프레임(100a)에 부착되면, 태양광 발전장치의 수명이 완료되는 10여년 이상동안 외부환경에 노출된 상태를 유지하게 된다. 따라서 금속재질의 접지단자(231)가 비나 눈, 또는 습기에 노출되지 않도록 하는 것은 매우 중요하며, 이를 위하여 방수테두리(212)를 채용하는 것이다.
제1모니터링부(220)는 인버터(160)의 출력단과 연결되는 것으로서, 인버터(160)에서 변환된 전력값을 검지하여 대응되는 제1모니터링신호를 발생한다. 제1모니터링신호를 통하여 현재 인버터(160)에서 변환되는 전력량이 얼마인지를 알 수 있다.
제2모니터링부(230)는, 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각에서 발생되는 직류 전력량을 검지하여 대응되는 제2모니터링신호를 발생한다. 제2모니터링부(230)가 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각에서 발생되는 전력량을 독립적으로 검지하기 위하여 각각의 태양전지패널(110)(120)(130)과 독립적으로 연결되어야 한다.
이를 위하여 제2모니터링부(230)는 방수케이스(210)의 바닥면(210a)에 설치된 것으로서 상기한 자석(211)에 의하여 방수케이스(210)가 프레임(100a)에 부착될 때 프레임(100a)과 전기적으로 접지되는 접지단자(231)와, 각각의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 + 단자와 독립적으로 연결되는 다수의 신호선으로 이루어지는 신호케이블(232)을 포함한다.
접지단자(231)는 방수케이스(210)가 자석(211)의 자력에 의하여 프레임(100a)에 부착될 때 프레임(100a)과 자동으로 전기적으로 접지되고, 이에 따라 프레임(100a)과 접지된 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 - 단자와 별도의 추가적인 노력없이 연결되는 것이다. 이때 프레임(100a)과 태양전지모듈들을 연결하는 접지선(140)에는 저항(141)이 설치되므로, 제2모니터링부(230)에는 검지를 위한 미세전류가 흐르게 된다.
접지단자(231)는 설명한 바와 같이, 방수테두리(212) 내측에 위치되어 그 방수테두리(212)에 의하여 외부의 눈이나 비, 습기등에 노출되는 것이 방지되고, 10년 이상의 긴 시간이 지나더라도 부식되는 것이 방지된다.
신호케이블(232)에는 각각의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 + 단자와 연결되는 다수의 신호선으로 이루어지며, 태양전지모듈의 개수와 신호선의 개수는 동일하다. 이때 신호케이블(232)은 도 4에 도시된 바와 같이 방수케이스(210)에서 연장된 구조이며, 신호케이블을 구성하는 신호선은 각각의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 + 단자와 연결된다.
즉 태양전지모듈(110)(120)(130)의 - 단자는 프레임(100a) 및 접지단자(231)를 통하여 제2모니터링부(230)와 연결되고, 각각의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 + 단자는 신호케이블(232)의 다수의 신호선과 대응되게 연결되는 것이다.
이러한 제2모니터링부(230)는, 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각에서 생산되는 각각의 직류전력을 상호 비교하여 각각의 직류전력이 설정범위 내에 포함될 경우 정상작동하는 것으로 판단한다. 그러나 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각에서 생산되는 각각의 직류전력을 상호 비교하여 각각의 직류전력이 설정범위를 벗어날 경우 특정한 태양전지모듈에 이상이 있다는 것을 의미하며, 이 경우 제2모니터링부(230)는 이상이 있음을 의미하는 모듈이상경보신호를 발생한다.
제3모니터링부(240)는, 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 생산된 총 전력량과, 인버터(160)에서 변환된 인버턴 변환전력량을 비교하여, 설정값 이상의 차이가 발생될 때, 전력이상 경보신호를 발생한다. 즉 제3모니터링부(240)는, 제1모니터링부(220)에서 검지된 인버터의 변환전력량과, 제1모니터링부(230)에서 검지된 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 생산된 총 전력량을 비교하는 것이다.
무선통신모듈(250)은, 상기한 제1,2,34모니터링부에서 발생된 제1,2,3모니터링신호, 패널이상 경보신호 및 전력이상 경보신호를 기존의 상용 광대역 통신망을 통하여 해당 스마트폰(300)로 전송한다. 이러한 무선통신모듈은 2G, 3G, LTE 등 상용 광대역 통신망과 직접 통신을 하기 이한 모듈로서, 광범위하게 사용되고 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
전원공급부(260)는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 인버터(160)의 출력단과 연결된 것으로서, 방수케이스(210)의 하부측에 배치되어 교류가 인가되었을 때 유도자기장이 형성되는 제1인덕션코일(261)과; 방수케이스(210)의 저면에 설치된 것으로서 유도자기장을 수신하는 제2인덕션코일(262)과; 제2인덕션코일(262)에서 발생되는 교류 전력을 작동을 위한 직류 전력으로 변환하는 정류부(263);를 포함한다.
제1인덕션코일(261)은 인버터 출력단과 연결된 와이어와 연결되어 인가되는 교류 전력에 의하여 유도자기장을 발생한다. 이러한 제1인덕션코일(261)은 기판에 코일이 권회된 구조로 패터닝되게 구현되거나, FPC(Flexible PCB)에 코일이 권회된 구조로 내장되어 구현될 수 있다. 제1인덕션코일(261)은 방수케이스(210)의 바닥에 위치된다.
제2인덕션코일(262)은 제1인덕션코일(161)에서 발생된 유도자기장을 수신하여 교류 전력을 발생한다. 제2인덕션코일(262)은 방수케이스(210)의 저면의 바닥에 설치되는 것으로서, 제1인덕션코일(161)을 방수케이스(210) 하부측에 위치시킬 때, 제2인덕션코일(262)은 제1인덕션코일(261)의 상부측에 근접되게 배치된다. 이러한 제2인덕션코일(262)은 기판에 코일이 권회된 구조로 패터닝되게 구현되거나, FPC(Flexible PCB)에 코일이 권회된 구조로 내장되어 구현될 수 있다.
이러한 전원공급부(260)에 의하여, 인버터(160)의 출력단과 연결되는 제1인덕션코일(261)을 방수케이스(210)의 하부측에 위치시키는 것만으로 작동을 위한 전원공급이 가능하며, 이에 따라 인버터와 별도의 전선을 이용하여 연결하는 과정을 생략할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 인버터(160)의 작동상태나, 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태나, 인버터(160)와 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 생산되는 전력량을 비교하여 대응되는 모니터링 신호를 발생하고, 이러한 모니터링 신호를 상용 광대역 통신망을 통하여 전송하는 무선통신 모니터링유닛(200)을 채용함으로써, 스마트폰(300)을 통하여 태양광 발전장치의 모니터링이 가능하다. 이에 따라 별도의 관리서버를 구축하지 않고 기존의 스마트폰을 이용하여 태양광 발전장치의 모니터링이 가능하다.
또한 방수케이스(210)에 자석(211)을 채용함으로써, 태양광 발전장치의 프레임(100a)에 용이한 설치가 가능하다.
또한 제2모니터링부(230)가 방수케이스(210)가 프레임(100a)에 부착될 때 프레임(100a)과 전기적으로 접지되는 접지단자(231)와, 각각의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 + 단자와 독립적으로 연결되는 다수의 신호선으로 이루어지는 신호케이블(232)을 포함함으로써, 단지 태양전지모듈의 + 단자만을 신호케이블(232)에 연결하는 것만으로 다수의 태양전지모듈과 제2모니터링부(230)의 연결이 가능하다.
또한 무선통신 모니터링유닛(200)을 작동시키기 위한 전원을 제1,2인덕션코일(261)(262)에 의하여 공급되므로, 인버터와 별도의 전선을 이용하여 연결할 필요를 줄일 수 있다.
그리고 상기한 기술적 구성들의 조합에 의하여, 기존의 태양광 발전장치의 구조를 변경하지 않고 채용할 수 있고, 일반적인 스마트폰을 이용하여 모니터링을 수행함으로써 범용성을 확보할 수 있는 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100 ... 태양광 발전장치 100a ... 프레임
110, 120, 130 ... 태양전지모듈 140 ... 접지선
141 ... 저항 150 ... 접속반
160 ... 인버터 170 ... 계통
200 ... 무선통신 모니터링유닛 210 ... 방수케이스
211 ... 자석 212 ... 방수테두리
220 ... 제1모니터링부 230 ... 제2모니터링부
231 ... 접지단자 232 ... 신호케이블
240 ... 제3모니터링부 250 ... 무선통신모듈
260 ... 전원공급부 261 ... 제1인덕션코일
262 ... 제2인덕션코일 263 ... 정류부
300 ... 스마트폰

Claims (7)

  1. 프레임(100a)에 지지되는 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 발생된 직류전력을 집속하는 접속반(150)과, 상기 접속반(150)에서 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환시키는 인버터(160)를 포함하는 태양광 발전장치(100)에 적용되는 것으로서,
    상기 태양광 발전장치(100)에 설치되는 것으로서, 상기 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태 또는 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링 한 후 그 모니터링 신호를 상용 광대역 통신망을 통하여 전송하는 무선통신 모니터링유닛(200); 및
    상기 무선통신 모니터링유닛(200)을 통하여 전송되는 모니터링 신호를 전용 어플리케이션의 실행으로 수신 및 디스플레이(300a)를 통하여 모니터링 가능한 방식으로 표시하는 스마트폰(300);을 포함하고;
    상기 무선통신 모니터링유닛(200)은, 상기 태양광 발전장치(100)의 소정부에 설치되는 것으로서, 외부의 눈이나 비의 유입을 방지하기 위한 방수케이스(210)와; 상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제1모니터링신호를 발생하는 제1모니터링부(220)와; 상기 제1모니터링신호를 상기 상용 광대역 통신망을 통하여 무선으로 전송하는 무선통신모듈(250)와; 작동을 위한 전원을 공급하는 전원공급부(260);를 포함하며;
    상기 전원공급부(260)는, 상기 인버터(160)의 출력단과 연결된 것으로서, 상기 방수케이스(210)의 하부측에 배치되어 교류가 인가되었을 때 유도자기장이 형성되는 제1인덕션코일(261)과; 상기 방수케이스(210)의 저면에 설치된 것으로서 상기 유도자기장을 수신하는 제2인덕션코일(262)과; 상기 제2인덕션코일(262)에서 발생되는 교류 전력을 작동을 위한 직류 전력으로 변환하는 정류부(263);를 포함하는 것;을 특징으로 하는 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 무선통신 모니터링유닛(200)은,
    상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제2모니터링신호를 발생하는 제2모니터링부(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2모니터링부(230)는, 상기 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각에서 생산되는 각각의 직류전력을 상호 비교하여 각각의 직류전력이 설정범위 내에 포함될 경우 정상작동하는 것으로 판단하고;
    상기 태양전지모듈(110)(120)(130) 각각에서 생산되는 각각의 직류전력을 상호 비교하여 각각의 직류전력이 설정범위를 벗어날 경우 특정한 태양전지모듈에 이상이 있다라는 모듈이상경보신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 무선통신 모니터링유닛(200)은,
    상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 인버터(160)에서 변환되는 교류전력량과 상기 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 생산되는 총 직류전력량을 비교하는 모니터링을 수행하여 대응되는 제3모니터링신호를 발생하는 제3모니터링부(240)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템.
  6. 삭제
  7. 프레임(100a)에 지지되는 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)에서 발생된 직류전력을 집속하는 접속반(150)과, 상기 접속반(150)에서 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환시키는 인버터(160)를 포함하는 태양광 발전장치(100)에 적용되는 것으로서,
    상기 태양광 발전장치(100)에 설치되는 것으로서, 상기 다수의 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태 또는 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링 한 후 그 모니터링 신호를 상용 광대역 통신망을 통하여 전송하는 무선통신 모니터링유닛(200); 및
    상기 무선통신 모니터링유닛(200)을 통하여 전송되는 모니터링 신호를 전용 어플리케이션의 실행으로 수신 및 디스플레이(300a)를 통하여 모니터링 가능한 방식으로 표시하는 스마트폰(300);을 포함하고;
    상기 무선통신 모니터링유닛(200)은, 상기 태양광 발전장치(100)의 소정부에 설치되는 것으로서, 외부의 눈이나 비의 유입을 방지하기 위한 방수케이스(210)와; 상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 인버터(160)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제1모니터링신호를 발생하는 제1모니터링부(220)와; 상기 방수케이스(210)에 내장되는 것으로서, 상기 태양전지모듈(110)(120)(130)의 작동상태를 모니터링하여 대응되는 제2모니터링신호를 발생하는 제2모니터링부(230)와; 상기 제1모니터링신호를 상기 상용 광대역 통신망을 통하여 무선으로 전송하는 무선통신모듈(250)와; 작동을 위한 전원을 공급하는 전원공급부(260);를 포함하며;
    상기 접속반(150)에 병렬로 연결된 상기 태양전지모듈(110)(120)(130)의 - 단자에서 별도의 접지선(140)을 따서 상기 프레임(100a)에 접지하고;
    상기 방수케이스(210)는, 그 방수케이스(210)를 상기 프레임(100a)에 자력으로 부착하기 위한 자석(211)을 포함하며;
    상기 제2모니터링부(230)는, 상기 방수케이스(210)의 바닥면(210a)에 설치된 것으로서 상기 자석(211)에 의하여 상기 방수케이스(210)가 상기 프레임(100a)에 부착될 때 상기 프레임(100a)과 전기적으로 접지되는 접지단자(231)와, 각각의 상기 태양전지모듈(110)(120)(130)의 + 단자와 독립적으로 연결되는 다수의 신호선으로 이루어지는 신호케이블(232)을 포함하는 것;을 특징으로 하는 광대역 통신망을 이용한 태양광 모니터링 시스템.
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