KR101695381B1

KR101695381B1 - 태양광 접속반 장치

Info

Publication number: KR101695381B1
Application number: KR1020160089311A
Authority: KR
Inventors: 강봉종
Original assignee: 에스제이주식회사
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2017-01-11

Abstract

본 발명은 태양광 접속반 장치로서, 태양 전지 모듈로부터 생성된 발전 전류를 취합하여 인버터에 출력하는 태양광 접속반 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 복수의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류를 취합하여 인버터에 연결된 출력 단자로 제공하는 입력 단자; 상기 입력 단자의 전압인 입력 전압을 측정하는 입력 전압 측정부; 상기 입력 단자를 통해 제공되는 전류를 인버터로 출력하는 출력 단자; 복수의 다른 색상으로 발광되는 상태 알림 램프; 및 상기 입력 전압의 측정 결과, 상기 입력 전압 측정부를 통해 입력 전압이 측정되지 않는 경우 상기 상태 알림 램프를 소등시키며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 입력 전압이 측정되지만 측정되는 입력 전압이 미리 설정된 한도 전압 이하인 경우에는 상기 상태 알림 램프를 제1발광색으로 발광시키며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정되는 입력 전압이 상기 한도 전압을 초과하는 과전압 상태인 경우 상기 상태 알림 램프를 상기 제1발광색과 다른 제2발광색으로 발광시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

태양광 접속반 장치{Apparatus for Photovoltaic Junction Box}

본 발명은 태양광 접속반 장치로서, 태양 전지 모듈로부터 생성된 발전 전류를 취합하여 인버터에 출력하는 태양광 접속반 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 접속반은, 도 1에 도시한 바와 같이 태양광 발전 시스템에 포함된 복수의 태양 전지 모듈(100)로부터 생성된 발전 전류를 취합하여 태양광 발전 시스템에 포함된 인버터(300)에 출력하는 장치이다. 나아가 태양광 접속반(200)은 태양광 발전 시스템에서 태양 전지 모듈(100)에서 계통 연계형 인버터(300)로 접속할, 과전압, 과전류로부터 인버터(300)를 보호하기 위한 접속 모듈이다.

아울러, 태양광 접속반(200)은 태양 전지 모듈(100)의 2채널(2CH)을 입력받아 인버터(300)의 +, -단자에 출력하며, 아울러 태양광 모듈이 발전을 하고 있을 경우 상태 알림 램프를 초록색으로 발광하여 정상 상태를 표시한다.

즉, 태양광 접속반(200)은, 태양광 접속반(200)이 고장없이 정상 상태일 경우 태양 전지 모듈(100)의 발전 동작시에, 상태 알림 램프를 초록색으로 발광하여 정상 상태를 표시하며, 태양 전지 모듈(100)의 발전 동작이 없을 시에는, 상태 알림 램프를 소등하여 오프시킨다. 또한, 태양광 접속반(200)은 태양 전지 모듈(100)의 과전압이나 과전류 발생시에도 상태 알림 램프를 소등하여 오프시킨다.

이와 같이 태양 전지 모듈(100)의 발전 동작이 없거나, 또는 태양 전지 모듈(100)의 과전압 발생시에는, 똑같이 상태 알림 램프(250)가 소등되어 오프된다.

따라서 태양광 접속반(200)의 상태 알림 램프가 소등되어 있는 경우, 관리자 입장에서는, 태양 전지 모듈(100)에서 전류가 출력되고 있지 않은 비발전 상태인지, 아니면 태양 전지 모듈(100)로부터 전류가 출력되는 발전 상태이지만 과전압이나 과전류의 비정상 상태인지를 알 수 없게 된다.

이와 같이 태양광 접속반(200)의 상태 알림 램프의 소등이 발생될 경우, 현재 상태를 정확히 알 수 없게 되어 혼동하게 되는 문제가 있다.

한국공개특허 10-2009-0090723호

본 발명의 기술적 과제는 태양 전지 모듈의 동작 여부, 과전압 여부 등을 정확히 알려줄 수 있는 태양광 접속반 장치를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 태양 전지 모듈의 과전압 시에 인버터를 보호할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 형태는 복수의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류를 취합하여 인버터에 연결된 출력 단자로 제공하는 입력 단자; 상기 입력 단자의 전압인 입력 전압을 측정하는 입력 전압 측정부; 상기 입력 단자를 통해 제공되는 전류를 인버터로 출력하는 출력 단자; 복수의 다른 색상으로 발광되는 상태 알림 램프; 및 상기 입력 전압의 측정 결과, 상기 입력 전압 측정부를 통해 입력 전압이 측정되지 않는 경우 상기 상태 알림 램프를 소등시키며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 입력 전압이 측정되지만 측정되는 입력 전압이 미리 설정된 한도 전압 이하인 경우에는 상기 상태 알림 램프를 제1발광색으로 발광시키며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정되는 입력 전압이 상기 한도 전압을 초과하는 과전압 상태인 경우 상기 상태 알림 램프를 상기 제1발광색과 다른 제2발광색으로 발광시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

상기 태양광 접속반 장치는, 전압 범위별로 발광 강도가 할당되어 저장되어 있는 발광 강도 데이터베이스;를 포함하며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정되는 입력 전압이 상기 한도 전압을 초과하는 과전압 상태 경우, 상기 제어부는, 측정되는 입력 전압을 이용하여 한도 전압을 초과하는 전압인 초과 전압을 산출하고, 산출한 초과 전압이 속하는 전압 범위에 할당된 발광 강도를 상기 발광 강도 데이터베이스에서 추출하여, 추출한 발광 강도를 가지는 제2발광색으로서 상기 상태 알림 램프를 발광시킴을 특징으로 할 수 있다.

상기 전압 범위는, 상기 인버터의 용량이 클수록 전압 범위의 단위가 크게 설정됨을 특징으로 할 수 있다.

N개의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류가 입력된다고 할 때, 상기 입력 단자는, 상기 N개 중에서 N/2개의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류가 입력되어 상기 출력 단자로 제공하는 제1입력 단자; 및 상기 N개 중에서 상기 제1입력 단자로 입력되는 N/2개를 제외한 나머지 N/2개의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류가 입력되는 제2입력 단자;를 포함하고, 상기 태양광 접속반 장치는, 상기 제2입력 단자를 통해 입력되는 전류를 상기 출력 단자 또는 접지 단자로 스위칭하는 스위칭 소자;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정된 입력 전압의 크기에 따라서 상기 스위칭 소자를 상기 출력 단자 또는 접지 단자 중 어느 하나의 단자로 스위칭할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정된 입력 전압이 상기 한도 전압 이하인 경우 상기 스위칭 소자를 상기 출력 단자로 스위칭하는 제1스위칭 모드로 동작시키며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정된 입력 전압이 상기 한도 전압을 초과한 경우 상기 스위칭 소자를 접지 단자로 스위칭하는 제2스위칭 모드로 동작시킴을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 초과 전압이 높을수록 상기 제2스위칭 모드의 유지 시간을 증가시킴을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제2스위칭 모드로 동작하는 경우, 상기 상태 알림 램프를 제2발광색으로서 점등과 소등을 교대로 수행하는 점멸 형태로 발광시킴을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제2스위칭 모드로 동작하는 경우, 상기 초과 전압이 높을수록 상기 상태 알림 램프의 점멸 주기를 빠르게 함을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 태양 전지 모듈의 동작 여부, 과전압 여부 등을 다양한 발광색과 발광 강도로 알려줌으로써, 관리자가 이를 즉시 인지할 수 있다. 또한 태양 전지 모듈의 과전압 발생시에 일부 전류를 그라운드로 흘러보내고 이러한 상태를 점멸로 알려줌으로써, 관리자가 이를 즉시 인지할 수 있다.

도 1은 태양광 발전 시스템을 도시한 그림.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반이 태양 전지 모듈과 인버터 사이에 위치한 태양광 발전 시스템을 도시한 그림.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 입력 전압의 크기에 따라서 상태 알림 램프의 발광 색상이 다르게 발광되는 모습을 도시한 그림.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 과전압 레벨 데이터베이스가 구비된 태양광 접속반의 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 과전압의 레벨에 따라서 제2발광색의 강도가 다르게 되어 발광되도록 설정된 모습을 도시한 그림.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제1스위칭 모드로 동작하는 태양광 접속반을 도시한 그림.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제2스위칭 모드로 동작하는 태양광 접속반을 도시한 그림.

이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반이 태양 전지 모듈과 인버터 사이에 위치한 태양광 발전 시스템을 도시한 그림이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 입력 전압의 크기에 따라서 상태 알림 램프의 발광 색상이 다르게 발광되는 모습을 도시한 그림이다.

태양광 발전 시스템은, 태양 전지 모듈(100), 태양광 접속반(200), 및 인버터(300)를 포함한다. 이밖에 도시하지는 않았지만, 배전반, 전력 계통 시스템, 부하 등으로 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 태양광 발전 시스템의 구성 요소 모두보다 많은 구성 요소에 의해 태양광 발전 시스템이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 태양광 발전 시스템이 구현될 수도 있다.

태양 전지 모듈(100)은, 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 태양 전지 모듈(100) 또는 하나의 태양 전지 모듈(100)이 하나의 그룹을 형성한다. 여기서, 상기 하나의 그룹은, 상기 태양광 접속반(200)에 포함된 하나 이상의 복수의 입력 단자(210)(또는, 복수의 채널) 중 어느 하나와 연결된다. 또한, 태양 전지 모듈(100)은, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력한다.

또한, 태양 전지 모듈(100)은, 복수의 단위 셀들의 집합으로 구성한다. 이러한 단위 셀은, 일반적으로 0.5V ~ 0.6V의 전압 즉, 약 3W ~ 4W의 전력을 생성(또는, 생산)한다. 또한, 복수의 단위 셀들로 구성된 태양 전지 모듈(100)은, 태양 전지 모듈(100)을 구성하는 단위 셀의 개수에 따라 차이는 있으나, 일반적으로 약 16V ~ 26V, 120W ~ 200W의 출력을 갖는다. 일 예로, 태양 전지 모듈(100)은, 54개의 단위 셀들로 구성되며, 이러한 셀들은 18개의 셀이 직렬 연결되어 하나의 그룹을 형성하고, 3개의 그룹이 병렬로 연결되어 하나의 태양 전지 모듈(100)을 형성할 수 있다.

인버터(300)는, 접속반으로부터 출력되는 직류 전류를 수신하고, 수신한 직류 전류를 교류 전류로 변환한다. 인버터(300)는, 변환된 교류 전류를 전력 계통의 전압과 동기화하여 출력한다. 또한, 인버터(300)는, 수신된 직류 전류, 직류 전압, 상기 변환된 교류 전류, 교류 전압, 인버터(300)의 온도 및, 인버터(300)의 이상 여부를 감지할 수 있는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한 인버터(300)는, 현재 출력 전력, 금일 발전량, 누적 발전량, 이산화탄소 저감량 등의 정보를 감지할 수 있다.

태양광 접속반(200)은, 그룹화된 복수의 태양 전지 모듈(100)(또는, 그룹화된 하나의 상기 태양 전지 모듈(100))로부터 출력되는 직류 전류를 입력받는다. 이때, 접속반은, 하나 이상의 입력 단자(210)(또는, 하나 이상의 채널)를 포함하며, 입력 단자(210)를 통해, 그룹화된 복수의 태양 전지 모듈(100)로부터 출력되는 직류 전류를 각각 전달받아, 하나의 전류로 취합하여 인버터(300)로 출력한다.

특히 본 발명의 태양광 접속반(200)은, 태양 전지 모듈(100)로부터 입력되는 전류가 있는지의 여부, 태양 전지 모듈(100)로부터 입력되는 전류가 과전압 상태인지 여부에 따라서 상태를 알려주는 발광 색상을 다르게 제어한다.

이를 위하여 본 발명의 태양광 접속반(200)은, 도 2에 도시한 바와 같이 입력 단자(210), 입력 전압 측정부(230), 출력 단자(220), 상태 알림 램프(250), 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.

입력 단자(210)는, 복수의 태양 전지 모듈(100)로부터 생성된 전류를 취합하여 인버터(300)에 연결된 출력 단자(220)로 제공하는 단자이다. 태양 전지 모듈(100)이 복수개 일 경우, 복수개의 태양 전지 모듈(100)은 단일의 입력 단자(210)로 연결되어, 각 태양 전지 모듈(100)에서 생성되는 직류 전류가 입력 단자(210)에서 취합되어 출력 단자(220)로 제공된다.

입력 전압 측정부(230)는, 입력 단자(210)의 전압인 입력 전압을 측정하는 전압 측정기이다.

출력 단자(220)는, 입력 단자(210)를 통해 입력되는 전류를 인버터(300)로 출력한다. 따라서 출력 단자(220)의 일단은 입력 단자(210)에 연결되고, 출력 단자(220)의 타단은 인버터(300)에 연결된 구조를 가진다.

상태 알림 램프(250)는, LED 램프 등의 발광 램프로서, 다양한 서로 다른 복수의 색상으로 발광될 수 있다. 따라서 상태 알림 램프(250)는, 입력 단자(210)에서 측정되는 입력 전압의 측정 여부, 입력 단자(210)에서 측정되는 입력 전압의 과전압 여부에 따라서 각각 별개의 색상으로 발광된다.

제어부(240)는, 입력 전압의 측정 결과, 입력 전압 측정부(230)를 통해 입력 전압이 측정되지 않는 경우 상태 알림 램프(250)를 소등시키며, 입력 전압 측정부(230)를 통해 입력 전압이 측정되지만 측정되는 입력 전압이 미리 설정된 한도 전압 이하인 경우에는 알림 램프를 제1발광색으로 발광시키며, 입력 전압 측정부(230)를 통해 측정되는 입력 전압이 한도 전압을 초과하는 과전압 상태 경우 상태 알림 램프(250)를 제1발광색과 다른 제2발광색으로 발광시키는 제어를 수행한다.

예를 들어, 도 3(a)에 도시한 바와 같이 입력 전압이 감지되지 않는 경우에는 상태 알림 램프(250)를 소등시킨다. 또한 도 3(b)에 도시한 바와 같이 입력 전압 측정부(230)를 통해 입력 전압이 측정되지만 측정되는 입력 전압이 미리 설정된 한도 전압 이하인 경우에는 알림 램프를 제1발광색으로 설정된 초록색으로 발광시킨다. 또한 도 3(c)에 도시한 바와 같이 입력 전압 측정부(230)를 통해 측정되는 입력 전압이 한도 전압을 초과하는 과전압 상태 경우 상태 알림 램프(250)를 제2발광색으로 설정된 적색으로 발광시킨다.

따라서 관리자는, 태양광 접속반(200)에 마련된 상태 알림 램프(250)의 발광 색상을 통하여, 태양 전지 모듈(100)의 발전 여부, 태양 전지 모듈(100)의 과전압 여부 등을 알 수 있게 된다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 태양 전지 모듈(100)에서 생성되는 과전류로 인하여 입력 단자(210)에서 측정되는 전압이 과전압 상태일 경우, 상태 알림 램프(250)를 제2발광색인 적색으로 발광시킴으로써, 관리자는 인버터(300)로의 전류 출력을 차단하는지 등의 조치를 취할 수 있게 된다.

다만, 한도 전압을 초과하기만 하면 과전압 상태를 알리는 제2발광색으로 상태 알림 램프(250)를 발광하게 되는데, 이럴 경우, 과전압의 크기를 알 수 없게 된다. 관리자가, 과전압의 크기에 따라서 그에 따른 합당한 조치를 취할 수 있는데, 단일의 제2발광색의 발광만으로서는 관리자가 과전압의 크기를 알 수 없게 된다.

이에 본 발명은, 측정되는 과전압의 크기에 따라서 제2발광색의 발광 강도를 비례하여 발광시키도록 구현한다. 이하, 도 4 및 도 5와 함께 상술한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 과전압 레벨 데이터베이스가 구비된 태양광 접속반의 구성도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 과전압의 레벨에 따라서 제2발광색의 강도가 다르게 되어 발광되도록 설정된 모습을 도시한 그림이다.

본 발명의 태양광 접속반(200)은, 상기의 도 2에서 설명한 입력 단자(210), 입력 전압 측정부(230), 출력 단자(220), 상태 알림 램프(250), 및 제어부(240) 이외에도 발광 강도 데이터베이스(260)를 더 포함할 수 있다.

발광 강도 데이터베이스(260)는, 전압 범위별로 발광 강도가 할당되어 저장되어 있는 데이터베이스(DB;DataBase)이다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이 전압 범위가 0[V]~5[V]인 제1과전압 상태인 경우에는 제1발광 강도가 할당되며, 전압 범위가 5[V]~10[V]인 제2과전압 상태인 경우에는 제2발광 강도가 할당되며, 전압 범위가 10[V]~15[V]인 제3과전압 상태인 경우에는 제3발광 강도가 할당되며, 전압 범위가 15[V]~20[V]인 제4과전압 상태인 경우에는 제4발광 강도가 할당될 수 있다. 이러한 발광 강도는 과전압 상태가 높을수록 그에 비례하여 높게 설정된다.

이러한 전압 범위는, 인버터(300)의 용량이 클수록 전압 범위의 단위가 크게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1인버터(300)의 용량이 A인 경우, 전압 범위는 5[V] 단위로서 범위가 결정될 수 있지만, 제2인버터(300)의 용량이 제1인버터(300) 용량의 두 배인 2A인 경우, 전압 범위는 5[V] 단위보다 더 큰 10[V] 단위로서 범위가 결정될 수 있다. 따라서 제1인버터(300)의 경우에는 전압 범위가 0[V]~5[V], 5[V]~10[V], 10[V]~15[V], 15[V]~20[V],,,,의 형태로서 설정되지만, 용량이 더 큰 제2인버터(300)의 경우에는 전압 범위가 0[V]~10[V], 10[V]~20[V], 20[V]~30[V], 30[V]~40[V],,,,의 형태로서 설정된다. 이는, 용량이 큰 인버터(300)일수록 전류 인버팅 능력이 크기 때문에, 전압 범위의 단위를 크게 하여 발광 강도의 레벨을 그에 따라 할당되도록 하기 위함이다.

제어부(240)는, 입력 전압 측정부(230)를 통해 측정되는 입력 전압이 한도 전압을 초과하는 과전압 상태 경우, 측정되는 입력 전압을 이용하여 한도 전압을 초과하는 전압(이하, '초과 전압'이라 함)을 산출하고, 산출한 초과 전압이 속하는 전압 범위에 할당된 발광 강도를 발광 강도 데이터베이스(260)에서 추출하여, 추출한 발광 강도를 가지는 제2발광색으로서 상태 알림 램프(250)를 발광시킬 수 있다.

예를 들어, 한도 전압이 20[V]라 가정할 때, 입력 전압이 32[V]인 경우, 초과 전압은 32[V]-20[V]=12[V]가 된다. 따라서 초과 전압 12[V]는 도 5에 도시된 10[V]~15[V]인 제3과전압 상태에 속하게 되어, 그에 할당된 제3발광 강도로서 제2발광색의 발광이 이루어진다.

한편, 태양 전지 모듈(100)은 복수개로 마련되어 태양광 접속반(200)으로 입력될 수 있는데, 이럴 경우 과전압 여부에 따라서 입력되는 태양 전지 모듈(100)의 일부 전류를 인버터(300)로 제공하지 않고 접지로 흘러보내도록 구현할 수 있다. 이하, 도 6 및 도 7과 함께 상술한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제1스위칭 모드로 동작하는 태양광 접속반을 도시한 그림이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제2스위칭 모드로 동작하는 태양광 접속반을 도시한 그림이다.

N개의 태양 전지 모듈(100)로부터 생성된 전류가 입력된다고 할 때, 본 발명의 태양광 접속반(200)의 입력 단자(210)는, N개 중에서 N/2개의 태양 전지 모듈(100)로부터 생성된 전류가 입력되어 출력 단자(220)로 제공하는 제1입력 단자(210a)와, N개 중에서 제1입력 단자(210a)로 입력되는 N/2개를 제외한 나머지 N/2개의 태양 전지 모듈(100)로부터 생성된 전류가 입력되는 제2입력 단자(210b)로 이루어진다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 태양 전지 모듈(100)이 N개인 6개로 마련된 경우, 제1,2,3태양 전지 모듈(100a,100b,100c)는 제1입력 단자(210a)에 연결되고, 제4,5,6태양 전지 모듈(100d,100e,100f)는 제2입력 단자(210b)에 연결된다.

태양광 접속반(200)은, 스위칭 소자(270)를 더 포함하는데, 스위칭 소자(270)는, 제2입력 단자(210b)를 통해 입력되는 전류를 출력 단자(220) 또는 접지 단자로 스위칭한다.

제어부(240)는, 입력 전압 측정부(230)를 통해 측정된 입력 전압의 크기에 따라서 스위칭 소자(270)를 출력 단자(220) 또는 접지 단자 중 어느 하나의 단자로 스위칭할 수 있다.

제어부(240)는, 입력 전압 측정부(230)를 통해 측정된 입력 전압이 한도 전압 이하인 정상 전압인 경우 스위칭 소자(270)를 출력 단자(220)로 스위칭하는 제1스위칭 모드로 동작시키며, 입력 전압 측정부(230)를 통해 측정된 입력 전압이 한도 전압을 초과한 과전압인 경우 스위칭 소자(270)를 접지 단자(GND)로 스위칭하는 제2스위칭 모드로 동작시킬 수 있다.

즉, 과전압 상태가 아닌 정상적인 경우에는 도 6에 도시한 바와 같이 제1스위칭 모드로 동작되어, 제1입력 단자(210a)의 입력 전류와 제2입력 단자(210b)의 입력 전류 모두가 출력 단자(220)로 제공된다. 반면에, 과전압 상태인 경우에는, 도 7에 도시한 바와 같이 제2스위칭 모드로 동작되어, 제2입력 단자(210b)의 입력 전류는 접지 단자(GND)로 흘러나가 버리고, 제1입력 단자(210a)의 입력 전류만이 인버터(300)로 제공된다. 따라서 과전압 검출될 시에 태양 전지 모듈(100)에서 생성된 전류의 1/2만 인버터(300)에 제공함으로써, 인버터(300)의 고장을 사전에 방지할 수 있다.

또한 제어부(240)는, 과전압 상태일 때 제2스위칭 모드로 동작하는데, 한도 전압을 초과하는 전압인 초과 전압이 높을수록 제2스위칭 모드의 유지 시간을 비례하여 증가시킨다. 이는, 초과 전압이 높을수록 태양 전지 모듈(100)에서 생성된 전류의 1/2만 인버터(300)에 제공하는 시간을 길게 하여, 태양광 발전 시스템의 안정화를 이루는 시간을 가지기 위함이다.

또한 제어부(240)는, 제2스위칭 모드로 동작하는 경우, 상태 알림 램프(250)를 제2발광색으로서 점등과 소등을 교대로 수행하는 점멸 형태로 발광시킨다. 따라서 상태 알림 램프(250)를 점멸시킴으로써, 태양 전지 모듈(100)에서 생성된 전류의 일부만 인버터(300)로 제공되고 있음을 관리자가 즉시 알 수 있게 된다.

또한 제어부(240)는, 제2스위칭 모드로 동작하는 경우, 초과 전압이 높을수록 상태 알림 램프(250)의 점멸 주기를 빠르게 하여 점멸시킨다. 따라서 초과 전압이 높을수록 상태 알림 램프의 점멸 주기를 빠르게 함으로써, 초과 전압이 높은 상태라는 것을 관리자가 점멸 주기만을 보고서 손쉽게 파악할 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

100:태양 전지 모듈 200:태양광 접속반
210:입력 단자 220:출력 단자
230:입력 전압 측정부 240:제어부
250:상태 알림 램프 260:발광 강도 데이터베이스
270:스위칭 소자 300:인버터

Claims

태양광 접속반 장치에 있어서,
상기 태양광 접속반 장치는,
복수의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류를 취합하여 인버터에 연결된 출력 단자로 제공하는 입력 단자;
상기 입력 단자의 전압인 입력 전압을 측정하는 입력 전압 측정부;
상기 입력 단자를 통해 제공되는 전류를 인버터로 출력하는 출력 단자;
복수의 다른 색상으로 발광되는 상태 알림 램프; 및
상기 입력 전압의 측정 결과, 상기 입력 전압 측정부를 통해 입력 전압이 측정되지 않는 경우 상기 상태 알림 램프를 소등시키며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 입력 전압이 측정되지만 측정되는 입력 전압이 미리 설정된 한도 전압 이하인 경우에는 상기 상태 알림 램프를 제1발광색으로 발광시키며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정되는 입력 전압이 상기 한도 전압을 초과하는 과전압 상태인 경우 상기 상태 알림 램프를 상기 제1발광색과 다른 제2발광색으로 발광시키는 제어부;를 포함하며,
N개의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류가 입력된다고 할 때, 상기 입력 단자는, 상기 N개 중에서 N/2개의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류가 입력되어 상기 출력 단자로 제공하는 제1입력 단자; 및 상기 N개 중에서 상기 제1입력 단자로 입력되는 N/2개를 제외한 나머지 N/2개의 태양 전지 모듈로부터 생성된 전류가 입력되는 제2입력 단자;를 포함하고,
상기 태양광 접속반 장치는, 상기 제2입력 단자를 통해 입력되는 전류를 상기 출력 단자 또는 접지 단자로 스위칭하는 스위칭 소자;를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정된 입력 전압의 크기에 따라서 상기 스위칭 소자를 상기 출력 단자 또는 접지 단자 중 어느 하나의 단자로 스위칭하며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정된 입력 전압이 상기 한도 전압 이하인 경우 상기 스위칭 소자를 상기 출력 단자로 스위칭하는 제1스위칭 모드로 동작시키며, 상기 입력 전압 측정부를 통해 측정된 입력 전압이 상기 한도 전압을 초과한 경우 상기 스위칭 소자를 접지 단자로 스위칭하는 제2스위칭 모드로 일정시간 동작시키고, 상기 초과 전압이 높을수록 상기 제2스위칭 모드의 유지 시간을 비례하여 증가시키는 것을 특징으로 하는 태양광 접속반 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 태양광 접속반 장치는,
전압 범위별로 발광 강도가 할당되어 저장되어 있는 발광 강도 데이터베이스;를 포함하며,
상기 입력 전압 측정부를 통해 측정되는 입력 전압이 상기 한도 전압을 초과하는 과전압 상태 경우, 상기 제어부는, 측정되는 입력 전압을 이용하여 한도 전압을 초과하는 전압인 초과 전압을 산출하고, 산출한 초과 전압이 속하는 전압 범위에 할당된 발광 강도를 상기 발광 강도 데이터베이스에서 추출하여, 추출한 발광 강도를 가지는 제2발광색으로서 상기 상태 알림 램프를 발광시킴을 특징으로 하는 태양광 접속반 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 전압 범위는,
상기 인버터의 용량이 클수록 전압 범위의 단위가 크게 설정됨을 특징으로 하는 태양광 접속반 장치.
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제2스위칭 모드로 동작하는 경우, 상기 상태 알림 램프를 제2발광색으로서 점등과 소등을 교대로 수행하는 점멸 형태로 발광시킴을 특징으로 하는 태양광 접속반 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제2스위칭 모드로 동작하는 경우, 상기 초과 전압이 높을수록 상기 상태 알림 램프의 점멸 주기를 빠르게 함을 특징으로 하는 태양광 접속반 장치.