KR101786370B1 - System for using solar cell in vehicle and control method thereof - Google Patents

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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 태양전지 활용 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 차량의 여러 위치에 태양전지를 설치하였을 때 태양전지별 설치위치, 외부 요인에 의한 광량 및 광 조사각 등의 차이로 인해 나타나는 태양전지별 발전 특성의 차이를 고려하여 차량에서 안정된 태양전지 전력을 공급할 수 있는 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 이를 위해, 각각 차량의 정해진 위치에 설치된 복수 개의 태양전지; 상기 각 태양전지의 출력 상태를 검출하는 상태검출부; 상기 상태검출부를 통해 검출되는 각 태양전지의 출력 상태에 기초하여 태양전지 간의 직, 병렬 연결을 스위칭 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 전체 태양전지 또는 선택된 일부의 태양전지를 전력변환부에 대해 서로 직렬로 연결하거나 병렬로 연결하는 스위칭 전환부; 및 상기 스위칭 전환부를 통해 전달되는 태양전지의 출력을 조절하여 차량의 배터리나 전기부하에 출력하는 전력변환부;를 포함하는 차량의 태양전지 활용 시스템, 및 그 제어 방법이 개시된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell utilization system for a vehicle and a control method thereof. More particularly, the present invention relates to a solar cell utilization system, The present invention provides a system and a control method thereof capable of supplying stable solar cell power in a vehicle in consideration of a difference in power generation characteristics of each battery. To this end, a plurality of solar cells, each installed at a predetermined position of the vehicle; A state detection unit for detecting an output state of each of the solar cells; A control unit for outputting a control signal for controlling switching between direct and parallel connections between solar cells based on output states of the respective solar cells detected through the state detection unit; A switching switching unit for connecting all the solar cells or selected ones of the solar cells to each other in series or in parallel with respect to the power conversion unit according to a control signal output from the control unit; And a power conversion unit for adjusting an output of the solar cell transmitted through the switching switching unit and outputting the output to a battery or an electric load of the vehicle, and a control method thereof.

Figure R1020160095806
Figure R1020160095806

Description

차량의 태양전지 활용 시스템 및 그 제어 방법{System for using solar cell in vehicle and control method thereof}Technical Field [0001] The present invention relates to a solar cell utilizing system and a control method thereof,

본 발명은 차량의 태양전지 활용 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 여러 위치에 태양전지를 설치하였을 때 태양전지별 설치위치, 외부 요인에 의한 광량 및 광 조사각 등의 차이로 인해 나타나는 태양전지별 발전 특성의 차이를 고려하여 차량에서 안정된 태양전지 전력을 공급할 수 있는 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar cell utilization system of a vehicle and a control method thereof, and more particularly, to a solar cell utilization system of a vehicle in which a solar cell is installed at various positions of a vehicle, The present invention relates to a system capable of supplying stable solar cell power in a vehicle, and a control method thereof, in consideration of a difference in power generation characteristics of each solar cell.

태양전지는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 광전변환소자이다. Solar cells are photovoltaic devices that convert solar energy into electrical energy.

종래에는 태양전지로 단결정 또는 다결정의 실리콘 태양전지가 많이 사용되었으나, 실리콘 태양전지는 제조시에 대형의 고가 장비가 사용될 뿐만 아니라 원료가격 또한 고가이어서 제조비용이 높고, 태양에너지를 전기에너지로 변환할 때의 효율을 개선하는데에도 한계가 있어 새로운 대안이 모색되었다. Conventionally, monocrystalline or polycrystalline silicon solar cells have been widely used as solar cells, but silicon solar cells are not only used in large-sized high-priced equipment at the time of manufacturing, but also have a high production cost due to high price of raw materials, There is also a limit to improving the efficiency of the system, and new alternatives have been sought.

이에 실리콘 태양전지의 대안으로 저가로 제조할 수 있는 유기재료를 사용한 태양전지에 대한 관심이 증가하고 있는데, 제조비용이 매우 저렴한 염료감응 태양전지가 많은 주목을 받고 있는 실정이다.As an alternative to silicon solar cells, there is an increasing interest in solar cells using organic materials that can be manufactured at low cost. Dye-sensitized solar cells, which have very low manufacturing costs, are attracting much attention.

염료감응 태양전지는 투명전극으로 제조할 수 있고, 다양한 색상 및 디자인 적용이 가능하며, 반투명 특성, 즉 외부와 내부를 반투명하게 볼 수 있는 시각적인 장점을 가지므로 기존의 실리콘 태양전지나 기타 태양전지에 비해 투명성이 요구되는 분야에서 유리한 이점이 있다.The dye-sensitized solar cell can be manufactured as a transparent electrode, can be applied to various colors and designs, and has a semi-transparent characteristic, that is, a visual advantage that the inside and the outside can be seen in a translucent manner. There is an advantage in the field where transparency is required.

태양전지는 다른 에너지원과 달리 무한하고 환경친화적이므로 시간이 갈수록 중요성이 높아지고 있고, 활용 분야도 넓어지고 있는 추세이다. Unlike other energy sources, solar cells are infinite and eco-friendly, so their importance is increasing with time, and the field of application is becoming wider.

자동차 업계도 이와 같은 추세에 부응하여 태양전지 및 그로부터 출력된 전기에너지를 활용하는 시스템을 탑재한 자동차를 개발 및 출시하고 있다.In response to this trend, the automobile industry is also developing and introducing vehicles equipped with solar cells and a system that utilizes the electric energy output from the solar cells.

예를 들면, 차체(차체 루프 패널이나 선루프/파노라마루프 등)에 태양전지 패널을 장착하여 태양전지로 발전한 전력을 차량에서 이용할 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.For example, a technique has been developed in which a solar panel mounted on a vehicle body (such as a body roof panel or a sunroof / panorama loop) is used to power a solar cell.

선루프나 파노라마루프에 태양전지를 적용할 경우 선루프 및 파노라마루프가 가지고 있는 개방감을 살리면서도 태양에너지를 다양한 응용분야에 활용할 수 있는 이점이 있다.When solar cells are applied to a sunroof or panoramic loop, there is an advantage that solar energy can be utilized in various applications while maintaining the open feeling of the sunroof and panoramic loop.

또한, 루프 패널이나 선루프, 파노라마루프에 적용된 태양전지는 주차 중인 차량의 전력공급원으로도 유용하게 활용될 수 있으며, 일례로 주차 중에 태양전지의 발전 전력으로 공조블로워를 작동시켜 차량 실내온도를 낮추는 것이 가능해진다.In addition, a solar cell applied to a roof panel, a sunroof, or a panoramic loop can also be useful as a power source for a parking vehicle. For example, a ventilation blower is operated by generating power of a solar cell during parking Lt; / RTI >

차량에 태양전지를 탑재하여 전력공급원으로 사용하는 선행기술 문헌으로는 미국 공개특허 제2009-0314556호, 미국 특허 제6476315호, 일본 공개특허 제2013-107554호, 일본 공개특허 제2000-180253호 등을 들 수 있다. Prior art documents that use a solar cell as a power source by mounting a solar cell on a vehicle include U.S. Patent Application Publication No. 2009-0314556, U.S. Patent No. 6476315, U.S. Patent Application No. 2013-107554, U.S. Patent Application Publication No. 2000-180253 .

한편, 차량의 여러 곳에 태양전지를 설치하였을 때 위치별 광량 및 태양전지에서의 광 입사각(태양전지에 대한 광 조사각) 등의 환경적 요인으로 인해 일부 태양전지에서는 출력 저하가 발생할 수 있다.On the other hand, when the solar cell is installed in various places in the vehicle, the output power may be lowered in some solar cells due to environmental factors such as the amount of light according to the position and the light incidence angle in the solar cell (light irradiation angle with respect to the solar cell).

또한, 차량에 설치된 태양전지들을 모두 직렬로 연결할 경우 일부 태양전지에서 출력 저하가 발생하면 태양전지 전체의 출력이 저하되는 문제가 발생한다.In addition, when all the solar cells installed in the vehicle are connected in series, the output of the entire solar cell is lowered when the output of the solar cell is lowered.

차량 태양전지 시스템의 발전 효율이 극대화되기 위해서는 모든 태양전지에 태양의 직사광선이 고르게 입사되는 것이 바람직하지만, 차량에서 태양전지가 설치되는 위치나 태양전지의 설치각도, 기타 외부 요소 등으로 인해 전체 태양전지 중 일부 또는 전부에 그림자(음영)가 생길 수 있다.In order to maximize the power generation efficiency of the vehicle solar cell system, it is desirable that the direct sunlight of the sun is uniformly incident on all the solar cells. However, due to the location of the solar cell in the vehicle, the installation angle of the solar cell, Shadows (shadows) can appear on some or all of them.

또한, 하나의 태양전지 내에서도 일부 셀에서 태양광이 가려져 그림자가 발생하면 해당 셀에서 전류가 감소하여 해당 태양전지의 발전 전력(출력)이 저하되고, 이때 서로 직렬로 연결된 전체 셀의 전류 흐름이 막히면서 해당 태양전지 전체의 전력 손실이 발생할 수 있다.In addition, even in a single solar cell, when sunlight is shaded in some of the cells and shadows are generated, the current in the corresponding cell is reduced and the generated power (output) of the corresponding solar cell is lowered. At this time, The power loss of the entire solar cell may occur.

태양전지의 차량 적용 기술 및 차량 태양전지 시스템의 개발 현황을 살펴보면, 태양전지를 차량의 루프(선루프 및 파노라마루프 포함)뿐만 아니라 후드(본네트), 도어, 트렁크 리드, 리어 스포일러 등의 다양한 위치에 적용하여 설치하는 것이 연구되고 있다.The development of solar cell vehicle application technology and vehicle solar cell system shows that solar cells can be used in various positions such as hood (bonnet), door, trunk lid and rear spoiler as well as roof And it is being studied to install them.

하지만, 설치위치에 따라 태양전지마다 광량 및 광 조사각 차이가 발생하여 발전 특성의 차이를 나타내고 있으며, 여러 위치에 태양전지를 설치하였을 때, 전체 태양전지 중 일부 태양전지에서 태양광이 가려져 출력이 저하되거나, 설치위치에 따라 광량 및 태양 조사각의 차이가 발생하여 일부 태양전지의 출력이 저하될 수 있고, 하나의 태양전지에서도 일부 셀에서 태양광이 가려질 경우 그 태양전지의 출력이 저하될 수 있다.However, there is a difference in the amount of light and angle of light irradiation for each solar cell depending on the installation location, and the difference in power generation characteristics is shown. When solar cells are installed at various positions, solar cells are shielded from some solar cells, The output of some solar cells may deteriorate due to a difference in light amount and solar irradiation angle depending on the installation position and the output of the solar cell may be deteriorated when one solar cell is covered with sunlight in some of the cells .

그러나, 차량 내 태양전지별 발전 특성의 차이를 고려하여 차량에서 안정된 태양전지 발전 전력을 공급할 수 있는 시스템 및 기술은 부재한 상황이다.However, there is no system or technology capable of supplying stabilized solar cell generation power in the vehicle in consideration of the difference in the power generation characteristics of each solar cell in the vehicle.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 차량의 여러 위치에 태양전지를 설치하였을 때 태양전지별 설치위치, 외부 요인에 의한 광량 및 광 조사각 등의 차이로 인해 나타나는 태양전지별 발전 특성의 차이를 고려하여 차량에서 안정된 태양전지 전력을 공급할 수 있는 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a solar battery module, a solar battery module, a solar battery module, The present invention provides a system capable of supplying stable solar cell power in a vehicle in consideration of a difference in power generation characteristics of each cell and a control method thereof.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 각각 차량의 정해진 위치에 설치된 복수 개의 태양전지; 상기 각 태양전지의 출력 상태를 검출하는 상태검출부; 상기 상태검출부를 통해 검출되는 각 태양전지의 출력 상태에 기초하여 태양전지 간의 직, 병렬 연결을 스위칭 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 전체 태양전지 또는 선택된 일부의 태양전지를 전력변환부에 대해 서로 직렬로 연결하거나 병렬로 연결하는 스위칭 전환부; 및 상기 스위칭 전환부를 통해 전달되는 태양전지의 출력을 조절하여 차량의 배터리나 전기부하에 출력하는 전력변환부;를 포함하는 차량의 태양전지 활용 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a solar battery comprising: a plurality of solar cells provided at respective predetermined positions of a vehicle; A state detection unit for detecting an output state of each of the solar cells; A control unit for outputting a control signal for controlling switching between direct and parallel connections between solar cells based on output states of the respective solar cells detected through the state detection unit; A switching switching unit for connecting all the solar cells or selected ones of the solar cells to each other in series or in parallel with respect to the power conversion unit according to a control signal output from the control unit; And a power conversion unit that adjusts an output of the solar cell transmitted through the switching switching unit and outputs the output to a battery or an electric load of the vehicle.

그리고, 각각 차량의 정해진 위치에 설치된 복수 개의 태양전지에 대하여 각 태양전지의 출력 상태가 상태검출부에 의해 검출되는 단계; 상기 상태검출부에 의해 검출된 각 태양전지의 출력 상태에 기초하여 전력변환부에 대해서 각 태양전지를 서로 간에 직렬로 연결할 것인지, 병렬로 연결할 것인지를 결정하는 단계; 상기 각 태양전지의 출력 상태에 기초하여 결정된 결과에 따라 스위칭 전환부의 구동을 제어하여 전체 태양전지 또는 선택된 일부의 태양전지를 직렬로 연결하거나 병렬로 연결하는 단계; 및 전력변환부의 구동을 제어하여 스위칭 전환부를 통해 전달되는 태양전지의 출력을 상기 전력변환부를 통해 조절하여 차량의 배터리나 전기부하에 출력되도록 하는 단계;를 포함하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법을 제공한다.
A state in which the output state of each solar cell is detected by the state detection unit for a plurality of solar cells installed at predetermined positions of the vehicle; Determining whether to connect the solar cells to each other in series or parallel to the power conversion unit based on the output state of each solar cell detected by the state detection unit; Controlling the driving of the switching switching unit according to a result determined based on an output state of each of the solar cells, thereby connecting all solar cells or selected solar cells in series or in parallel; And controlling the driving of the power conversion unit to adjust the output of the solar cell transmitted through the switching switching unit through the power conversion unit to be output to a battery or an electric load of the vehicle. .

이로써, 본 발명에 따른 차량의 태양전지 활용 시스템 및 그 제어 방법에 의하면, 차량의 여러 부분에 설치된 태양전지를 듀얼 DC-DC 컨버터를 활용하여 최대의 태양전지 출력을 확보할 수 있으며, 이를 통해 차량 배터리를 충전하거나 주차 환기 시스템 등의 전기부하를 작동시킬 수 있는바, 차량 연비 향상의 효과를 극대화할 수 있게 된다.According to the solar cell utilization system and the control method of the vehicle according to the present invention, the maximum solar cell output can be ensured by utilizing the dual DC-DC converter using solar cells installed in various parts of the vehicle, It is possible to charge the battery or operate an electric load such as a parking ventilation system, thereby maximizing the effect of improving fuel efficiency of the vehicle.

특히, 각 태양전지의 발전 상태를 모니터링하여, 발전 상태에 따라 정상 출력 범위의 태양전지들은 서로 직렬로 연결하여 직렬 연결 상태로 발전 전력을 출력하도록 하고, 비정상 출력 상태의 태양전지는 병렬로 연결하거나 출력을 차단하여 다른 태양전지의 출력에 미치는 영향이 최소화되면서 항상 안정된 태양전지의 전력이 차량에 공급될 수 있게 된다.
In particular, by monitoring the power generation status of each solar cell, the solar cells in the normal output range can be connected in series to output the generated power in the serial connection state, and the solar cells in the abnormal output state can be connected in parallel The output of the solar cell can be supplied to the vehicle at any time by minimizing the influence on the output of other solar cells.

도 1은 설치위치에 따른 태양전지의 출력 상태를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 태양전지 활용 시스템을 개략적으로 도시한 회로 구성도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 활용 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 활용 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a view illustrating an output state of a solar cell according to an installed position.
2 is a circuit diagram schematically showing a solar cell utilization system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are block diagrams showing a configuration of a solar cell utilization system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a control method of a solar cell utilization system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

참고로, 본 발명의 이해를 돕기 위해 차량의 여러 위치에 태양전지를 설치하였을 때 태양전지별 발전 특성에 대해 좀더 설명하기로 한다.For better understanding of the present invention, the power generation characteristics of each solar cell when the solar cell is installed at various positions of the vehicle will be described in more detail.

차량에 복수 개의 태양전지가 적용될 수 있는데, 예를 들어 차량의 루프, 후드, 운전석 도어, 조수석 도어, 트렁크 리드의 5곳에 태양전지가 설치되었다면, 설치위치에 따라 태양전지별 광량 및 광 조사각의 차이가 발생할 수 있고, 그로 인해 태양전지별 발전 특성의 차이가 발생할 수 있다.For example, if a solar cell is installed in five places of a roof, a hood, a driver's door, a front passenger door, and a trunk lid of a vehicle, a plurality of solar cells may be applied to the vehicle. A difference may occur, which may cause a difference in the power generation characteristics of each solar cell.

도 1을 참조하면, 동일한 출력 용량(예, 25W)의 태양전지를 루프, 후드, 운전석 도어, 조수석 도어, 트렁크 리드에 설치하였을 때, 각 태양전지에서 시간에 따라 광량 및 광 조사각 변화가 나타나고, 설치위치에 따라 태양전지마다 광량 및 광 조사각의 차이가 발생하면서 태양전지별로 출력이 모두 상이함을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, when a solar cell having the same output capacity (for example, 25 W) is installed in a roof, a hood, a driver's seat door, a passenger door, and a trunk lid, , The difference in the light quantity and the irradiation angle of each solar cell occurs depending on the installation position, and the output is different for each solar cell.

특히, 일부 태양전지에서는 일부 셀에서 태양광이 가려져 그림자가 생기면서 급격한 출력 저하가 나타남을 알 수 있다.Particularly, in some solar cells, solar cells are shaded in some cells, and shadows are generated, which indicates that the power output is suddenly decreased.

또한, 운전석 도어와 조수석 도어에 설치된 태양전지를 비교하였을 때, 운전석 도어 태양전지가 저출력, 조수석 도어 태양전지가 고출력이었다가, 차량 위치 및 주행 방향이 바뀌면서 광 조사각 변화가 발생하여 운전석 고출력, 조수석 저출력 상황이 되고 있다.In addition, when comparing the solar cell installed in the driver's door and the passenger's door, the solar cell of the driver's door has low output and the solar cell of the passenger's door has high output. It is becoming a low-power situation.

이와 같이 차량의 다양한 위치에 태양전지를 설치하였을 때 태양전지의 설치위치에 따라, 그리고 태양전지별 광량 및 광 조사각, 그림자 유무 등의 여러 요인에 따라 태양전지별로 출력 전압 및 전류의 차이가 크게 나타난다.When the solar cell is installed at various positions of the vehicle, the difference in the output voltage and the current is different depending on the installation position of the solar cell and various factors such as the light amount, the irradiation angle, appear.

이러한 복수 개의 태양전지를 모두 직렬로 연결할 경우 일부 태양전지의 출력이 저하되었을 때 전류 손실이 발생하고, 태양전지들을 모두 병렬로 연결할 경우 전압 손실이 발생한다.When the plurality of solar cells are connected in series, a current loss occurs when the output of some solar cells is lowered, and a voltage loss occurs when all the solar cells are connected in parallel.

또한, 복수 개의 태양전지를 가지는 태양전지 활용 시스템에서 태양전지별 출력 차이로 인한 문제점을 극복하기 위하여 MPPT 제어기(Maximum Power Point Tracking Controller)와 함께 전력변환장치(DC-DC Converter)를 개별 태양전지마다 장착할 경우 시스템을 구성하는데 많은 비용이 발생할 수 있다.In addition, in order to overcome the problem caused by the difference in output of each solar cell in a solar cell utilizing system having a plurality of solar cells, a power conversion apparatus (DC-DC converter) is connected to an MPPT controller (Maximum Power Point Tracking Controller) This can result in a high cost of configuring the system.

따라서, 차량의 여러 위치에 태양전지가 설치되었을 때, 각 태양전지의 발전 상태, 즉 출력 상태를 모니터링하여 발전 상태에 따라 태양전지들을 선택적으로 직렬 연결하거나 병렬로 연결해주는 것이 필요하다.Therefore, when the solar cells are installed at various positions of the vehicle, it is necessary to monitor the power generation state of each solar cell, that is, the output state, and selectively connect the solar cells in series or in parallel according to the power generation state.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 방법으로 각 위치의 태양전지별 출력 차이로 인한 태양전지 전체 최종 출력 저하의 문제점을 해결할 수 있고, 차량에서 더욱 안정된 태양전지 전력을 공급할 수 있는 시스템 및 그 제어 방법을 제시한다.
Accordingly, the present invention solves the problem of the final output drop of the entire solar cell due to the difference in output of each solar cell at each position, and provides a system capable of supplying more stable solar cell power in the vehicle and a control method thereof do.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 태양전지 활용 시스템을 개략적으로 도시한 회로 구성도이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 활용 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a circuit configuration diagram schematically showing a solar cell utilization system of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are block diagrams showing a configuration of a solar cell utilization system according to an embodiment of the present invention .

도 3은 시스템의 구성과 함께 태양전지에서 발생한 전력 흐름의 경로를 보여주고 있고, 도 4는 시스템의 구성과 함께 센서 신호 및 제어신호의 전달 경로를 보여주고 있다.FIG. 3 shows the path of the power flow generated in the solar cell together with the configuration of the system, and FIG. 4 shows the path of the sensor signal and the control signal along with the configuration of the system.

본 발명은 차량의 각 위치에 장착된 태양전지(1 ~ N)들의 전극부, 즉 (+),(-) 극에 대한 스위칭 제어를 통하여 최대 출력을 나타낼 수 있는 태양전지 간 연결 구조의 구현 및 그 제어가 이루어질 수 있도록 한 점에 주된 특징이 있는 것이다.The present invention relates to an implementation of an inter-solar cell connection structure capable of exhibiting a maximum output through switching control on the electrode portions of the solar cells 1 to N mounted at respective positions of the vehicle, that is, the (+) and (- The main feature is that the control can be done.

이러한 본 발명에 따르면, 개별 태양전지(1 ~ N)마다 전력변환장치(DC-DC 컨버터)를 장착할 필요 없이 간단한 구성 및 부품 추가만으로 안정적인 시스템 출력을 확보할 수 있고, 비용 절감을 도모할 수 있게 된다.According to the present invention, it is not necessary to install a power converter (DC-DC converter) for each of the individual solar cells 1 to N, a stable system output can be ensured only by a simple configuration and a component addition, .

또한, 본 발명에서는 각 태양전지(1 ~ N)의 출력 상태를 모니터링하여 태양전지의 발전 상태를 고려한 스위칭 제어를 통하여 태양전지 간의 직/병렬 연결 구조를 제어한다.In addition, in the present invention, the output state of each solar cell (1 to N) is monitored to control the direct / parallel connection structure between solar cells through switching control considering the power generation state of the solar cell.

즉, 상기한 스위칭 제어를 통해 차량에 장착된 태양전지 간의 직/병렬 연결 구조를 각 태양전지 발전 상태에 따라 수시로 바꿔주면서 원하는 전류, 전압 출력을 확보할 수 있도록 하는 것이다. That is, it is possible to secure a desired current and voltage output while changing the serial / parallel connection structure between the solar cells mounted on the vehicle through the above-described switching control according to the state of power generation of each solar cell.

또한, 상기한 직/병렬 스위칭 제어를 통하여 얻어지는 시스템의 최대 출력을 배터리(130)에 공급하여 배터리 충전이 이루어지도록 함과 더불어, 차량 내 전기부하(141 ~ M)가 병렬적으로 사용될 수 있도록 전력을 분배 및 공급한다.In addition, the maximum output of the system obtained through the above-described direct / parallel switching control is supplied to the battery 130 so that the battery is charged. In addition, the electric power load 141- .

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 활용 시스템은 태양전지(1 ~ N), 상태검출부(11~13), 제어부(100), 스위칭 전환부(110), 전력변환부(120), 배터리(130) 및 전기부하(141 ~ M)를 포함한다.2 to 4, a solar cell utilizing system according to an embodiment of the present invention includes solar cells 1 to N, status detection units 11 to 13, a control unit 100, a switching switching unit 110, A conversion unit 120, a battery 130, and electric loads 141 to M.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 활용 시스템은 차량의 여러 위치에 설치되는 복수 개의 태양전지(1 ~ N)를 포함하며, 여기서 태양전지는 차량의 차체 여러 곳, 예를 들면 루프, 후드, 도어(운전석 도어, 조수석 도어, 후석 도어 등), 트렁크 리드, 스포일러(리어 스포일러 등)에 설치된 것들이다.First, a solar cell utilization system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of solar cells 1 to N installed at various positions of a vehicle, wherein the solar cells are installed in various places of the vehicle body, for example, , Door (driver's door, front passenger's door, front door), trunk lid, spoiler (rear spoiler, etc.).

또한, 각 태양전지(1 ~ N)는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 복수 개의 셀들(Cells)로 구성된 태양전지 패널(Solar PV(Photovoltaics) Panel)이 될 수 있다.In addition, each of the solar cells 1 to N may be a solar PV (Photovoltaic Panel) composed of a plurality of cells that convert solar energy into electric energy.

이와 같이 각 태양전지는 차량에서 다양한 위치에 설치되어 각각의 전극부, 즉 (+), (-)극을 통하여 발전 전력을 출력하는 공지의 광전변환장치를 의미할 수 있다.As described above, each solar cell may be a known photoelectric conversion device installed at various positions in the vehicle and outputting the generated power through the respective electrode portions, that is, the (+) and (-) poles.

또한, 도 2에는 태양전지(1 ~ N)로서 전극부인 (+), (-)극에 출력회로가 연결된 태양전지 패널만이 그 예로 도시되어 있으나, 태양전지 패널과 함께 패널에서 생성된 발전 전력이 외부 출력되도록 하기 위해서 개별 패널마다 필수적으로 구비되어야 하는 미도시된 회로 요소들을 포함할 수 있다.2 shows only a solar cell panel in which an output circuit is connected to the (+) and (-) electrodes, which are electrode parts, as the solar cells 1 to N. However, May include circuit elements that are not shown, which must be provided for each individual panel in order to allow external output.

예를 들면, 다이오드, MPPT 컨트롤러, MPPT 알고리즘에 따라 태양전지 전압 출력을 조정하는 DC-DC 컨트롤 유닛(DC-DC 컨버터)와 같은 공지의 요소들이 포함된 것일 수 있다. For example, it may include known elements such as a diode, an MPPT controller, and a DC-DC control unit (DC-DC converter) that adjusts the solar cell voltage output according to the MPPT algorithm.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 활용 시스템은 각 태양전지의 발전 상태를 검출하는 상태검출부를 포함하며, 이는 각 태양전지(1 ~ N)마다 설치되어 해당 태양전지로부터 출력되는 발전 전류 및 전압을 검출하는 센서(11 ~ 13)들을 포함한다.As shown in FIG. 3, the solar cell utilization system according to the embodiment of the present invention includes a state detection unit for detecting the power generation state of each solar cell, which is installed for each of the solar cells 1 to N, And sensors 11 to 13 for detecting the generated current and voltage output from the battery.

상기 제어부(100)는 상태검출부(11 ~ 13)를 통해 검출되는 정보, 즉 각 태양전지의 전류 및 전압 정보에 기초하여 태양전지(1 ~ N) 간의 직, 병렬 연결을 스위칭 제어하기 위한 제어신호를 출력하도록 구비된다.The control unit 100 generates control signals for controlling the direct and parallel connection between the solar cells 1 to N based on the information detected through the state detectors 11 to 13, .

이러한 제어부(100)의 제어신호에 따라 스위칭 전환부(110)의 구동이 제어되며, 스위칭 전환부(110)는 각 태양전지(1 ~ N)의 (+), (-)극과 전력변환부(120) 입력단 사이의 출력회로상에 설치되는 것으로, 제어부(100)의 제어신호에 따라 온/오프(on/off) 구동이 제어되는 복수 개의 스위치들이 조합된 구성이 될 수 있다.The switching switching unit 110 switches between the (+) and (-) poles of the solar cells 1 to N and the (+) and (- A plurality of switches which are provided on an output circuit between the input terminal of the controller 120 and the on / off driving is controlled according to a control signal of the controller 100 may be combined.

여기서, 스위치는 외부의 전기적인 신호에 따라서 온/오프 되는 회로 개폐용 릴레이 스위치나 반도체 스위치 등이 될 수 있다.Here, the switch may be a circuit switch relay switch or a semiconductor switch which is turned on / off according to an external electrical signal.

상기 스위칭 전환부(100)는, 각 태양전지의 (+), (-)에 연결된 출력회로상에 설치되어, 제어부(100)의 제어신호에 따라 온/오프 구동이 제어되는 상기 복수 개의 스위치들을 통하여, 전체 태양전지(1 ~ N) 또는 전체 태양전지 중 선택된 일부의 태양전지를 전력변환부(120)에 대해 서로 직렬로 연결하거나 병렬로 연결할 수 있도록 구성된다.The switching switching unit 100 is provided on an output circuit connected to (+) and (-) of each solar cell, and switches the plurality of switches whose on / off driving is controlled in accordance with a control signal of the control unit 100 The solar cells 1 to N or the entire solar cells can be connected to one another in series or in parallel with respect to the power conversion unit 120.

이때, 선택된 스위치의 온 또는 오프 제어 상태에 따라서 직렬로 연결되는 태양전지와 병렬로 연결되는 태양전지가 구분 및 선택되어 회로 연결된다.At this time, the solar cells connected in series and the solar cells connected in parallel are selected and connected to each other in accordance with the ON or OFF control state of the selected switch.

도 2에서 스위칭 전환부(110)를 구성하는 스위치들의 배치나 배열, 조합 형태는 선택된 태양전지들이 스위치에 의해 직렬 또는 병렬로 연결됨을 개념적으로 보여주기 위한 하나의 예를 나타내는 것으로, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니다.In FIG. 2, the arrangement, arrangement, and combination of the switches constituting the switching switching unit 110 represent one example for conceptually showing that selected solar cells are connected in series or in parallel by a switch. But is not limited thereto.

복수 개의 요소 중 선택된 일부의 요소들이 전기적으로 직렬 연결되고 선택된 다른 일부의 요소들이 병렬 연결되도록 스위칭할 수 있는 회로 구성이라면, 공지의 스위칭 회로 형태 중 하나를 채택하여 태양전지의 수를 고려한 스위칭 전환부(110)의 회로를 구성하는 것이 가능하다.It is possible to adopt one of the known types of switching circuits so that the number of solar cells can be considered in consideration of the number of solar cells, It is possible to constitute a circuit of the circuit 110.

한편, 전력변환부(120)는 스위칭 전환부(110)를 통해 전달되는 태양전지의 출력을 최종 조절하여 출력한다.Meanwhile, the power conversion unit 120 finally adjusts the output of the solar cell transmitted through the switching unit 110 and outputs the final output.

이를 위해, 직렬로 연결된 태양전지들의 전력을 설정전압의 전력으로 변환하여 출력하는 제1 전력변환장치, 즉 직렬용 DC-DC 컨버터(122)와, 병렬로 연결된 태양전지들의 전력을 설정전압의 전력으로 변환하여 출력하는 제2 전력변환장치, 즉 병렬용 DC-DC 컨버터(124)를 포함한다.To this end, a first power conversion device, that is, a series DC-DC converter 122 for converting the power of solar cells connected in series to the power of a set voltage and outputting the power, And a second DC / DC converter 124 for parallel conversion.

이와 같이 본 발명에서는 직렬용 DC-DC 컨버터(122)와 병렬용 DC-DC 컨버터(124)를 함께 이용하는 듀얼 DC-DC 컨버터 방식이 적용된다.As described above, the dual DC-DC converter system using the DC-DC converter 122 for serial and the DC-DC converter 124 for parallel is applied in the present invention.

또한, 상기와 같이 듀얼 DC-DC 컨버터를 이용하는 태양전지 활용 시스템에서 각 컨버터(122,124)의 구동은 제어부(100)의 제어신호에 따라 제어되며, 태양전지 발전 전력이 입력되는 각 컨버터(122,124)의 입력단에는 제어부(100)의 제어신호에 따라 저항값이 가변되는 가변저항회로부(121,123)가 설치될 수 있다.In addition, in the solar cell utilizing system using the dual DC-DC converter as described above, the driving of each of the converters 122 and 124 is controlled according to the control signal of the controller 100, and the power of each converter 122, The input terminal may be provided with variable resistance circuit parts 121 and 123 whose resistance values vary according to the control signal of the controller 100.

상기한 전력변환부(120)의 출력단에는 차량에 탑재된 배터리(130)와 차량에서 사용되는 각종 전기부하(141 ~ M)가 전원공급회로를 통해 연결되며, 상기 전원공급회로에는 전력 공급을 단속하는 회로 개폐용 스위치(129)가 설치된다.A battery 130 mounted on a vehicle and various electric loads 141 to M used in a vehicle are connected to an output terminal of the power conversion unit 120 through a power supply circuit, A circuit opening / closing switch 129 is provided.

여기서, 전기부하(141 ~ M)는 차량에 장착된 각종 전장부하, 주차 환기 시스템을 포함하는 공조 장치, 차량에 연결하여 사용하는 각종 전기장치 등이 될 수 있다.Here, the electric loads 141 to M may be various electric loads mounted on the vehicle, an air conditioner including a parking ventilation system, various electric devices connected to the vehicle, and the like.

상기 주차 환기 시스템은 주차 중에 차량 실내 환기를 수행하도록 작동하는 장치이며, 태양전지(1 ~ N)의 전력을 공급받아 작동하는 전기부하로서 공조블로워를 포함하는 것이 될 수 있다.The parking ventilation system is an apparatus that operates to perform in-vehicle ventilation during parking, and may include an air conditioning blower as an electric load supplied with power from the solar cells 1 to N.

이와 같이 배터리(130)와 차량 내 전기부하(141 ~ M)가 스위칭 전환부(110) 및 전력변환부(120)를 포함하는 태양전지 전력 제어부(Solar Cell Power Controller)에 연결되어 병렬적으로 사용될 수 있도록 작동전력을 분배받게 된다.The battery 130 and the in-vehicle electric loads 141 to M are connected to the solar cell power controller including the switching switching unit 110 and the power conversion unit 120, The operating power will be distributed.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 활용 시스템의 제어 과정을 나타내는 순서도로서, 이를 참조하여 실시예에 따른 태양전지 활용 시스템의 제어 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a control process of the solar cell utilizing system according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a method of controlling the solar cell utilizing system according to the embodiment will be described below.

도 5에서 Rv는 각 태양전지(1 ~ N)마다 구해지는 전압 출력에 있어서의 태양전지 발전 상태값으로서, 각 태양전지별로 정해져 있는 고유값인 기본 출력 전압값에 대한 해당 태양전지의 최대 전력점에서의 전압값(Vmax)의 비율(%)로 정의된다.5, R v is a solar cell power generation state value at a voltage output obtained for each of the solar cells 1 to N, and is the maximum power of the solar cell with respect to the basic output voltage value, (%) Of the voltage value (Vmax) at the point.

또한, RI는 각 태양전지마다 구해지는 전류 출력에 있어서의 태양전지 발전 상태값으로서, 각 태양전지별로 정해져 있는 고유값인 기본 출력 전류값에 대한 해당 태양전지의 최대 전력점에서의 전류값(Imax)의 비율(%)로 정의된다.Further, R I is a solar cell power generation state value at the current output obtained for each solar cell, and the current value at the maximum power point of the solar cell with respect to the basic output current value, which is an eigenvalue determined for each solar cell Imax) of the surface of the substrate.

상기 Rv와 RI는 해당 태양전지의 현재 발전 상태에 따라 달라지는 값으로서, 상기 기본 출력 전압값은 IEC 61646 측정 기준 태양전지 출력 전압값(VST)이 될 수 있고, 상기 기본 출력 전류값은 IEC 61646 측정 기준 태양전지 출력 전류값(IST)이 될 수 있다(RV = Vmax/VST, RI = Imax/IST).Wherein R v and R I are values that depend on the current power generation state of the solar cell, the basic output voltage value may be a solar cell output voltage value (V ST ) according to IEC 61646 measurement standard, IEC 61646 measurement solar cell output current value (I ST ) (R V = V max / V ST , R I = I max / I ST ).

IEC 61646에 따르면, 태양전지의 기본 출력값, 즉 기본 출력 전압값(VST)과 기본 출력 전류값(IST)은 해당 태양전지에 대해 1sun(1000W/㎡)의 광량과 25℃의 공기 온도를 기준으로 측정된다.According to IEC 61646, the basic output value of the solar cell, that is, the basic output voltage value (V ST ) and the basic output current value (I ST ), is set to be 1sun (1000W / .

또한, 태양전지 작동 중 RV와 RI는 후술하는 바와 같이 제어 과정에서 각각의 직병렬 전압 기준값(%) 및 직병렬 전류 기준값(%)과 각각 비교되고, 더불어 차단 전압 기준값(%) 및 차단 전류 기준값(%)과도 비교된다.During the operation of the solar cell, R V and R I are compared with the respective serial-parallel voltage reference values (%) and the serial-parallel current reference values (%) in the control process as described later, It is also compared with the current reference value (%).

여기서, 직병렬 전압 기준값(%)과 직병렬 전류 기준값(%)은 서로 같거나(예, 80%) 서로 다른 값이 될 수 있다.Here, the series-parallel voltage reference value (%) and the serial-parallel current reference value (%) may be different (e.g., 80%) from each other.

또한, 각 태양전지(1 ~ N)마다 직병렬 전압 기준값(%)과 직병렬 전류 기준값(%)이 미리 정해지는데, 각 태양전지별 직병렬 전압 기준값은 도시된 바와 같이 A1, A2, A3, AN과 같이 태양전지별로 모두 다른 값이거나 일부가 서로 다른 값일 수 있고, 또는 모두 동일한 값(예, 80%)일 수 있다. The series-parallel voltage reference value (%) and the series-parallel current reference value (%) are determined in advance for each of the solar cells 1 to N, As with the AN, all of the solar cells may have different values or some of them may be different values, or both may be the same value (e.g., 80%).

그리고, 각 태양전지별 직병렬 전류 기준값 또한 도시된 바와 같이 B1, B2, B3, BN과 같이 태양전지별로 모두 다른 값이거나 일부가 서로 다른 값일 수 있고, 또는 모두 동일한 값(예, 80%)일 수 있다.Also, as shown in the figure, the series-parallel current reference value for each solar cell may be different or different from each other, such as B1, B2, B3, and BN, .

또한, 차단 전압 기준값(C)(%)과 차단 전류 기준값(D)(%)은 서로 같거나(예, 70%) 서로 다른 값이 될 수 있다.In addition, the cut-off voltage reference value C (%) and the cut-off current reference value D (%) may be different from each other (e.g., 70%).

그리고, 각 태양전지마다 차단 전압 기준값(C)(%)과 차단 전류 기준값(D)(%)이 정해지는데, 각 태양전지별 차단 전압 기준값(C)은 모두 또는 일부가 서로 다른 값일 수 있고, 또는 도시된 바와 같이 모두 동일한 값(예, C = 70%)일 수 있다.The cut-off voltage reference value C (%) and the cut-off current reference value D (%) are determined for each solar cell. The cut-off voltage reference value C for each solar cell may be a different value, Or all of the same values as shown (e.g., C = 70%).

또한, 각 태양전지별 차단 전류 기준값(D) 또한 모두 또는 일부가 서로 다른 값일 수 있고, 또는 도시된 바와 같이 모두 동일한 값(예, D = 70%)일 수 있다.In addition, the blocking current reference value D for each solar cell may be all or partly different values, or may be all the same value (e.g., D = 70%) as shown.

이하, 도 5를 참조하여 제어 과정을 순서대로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the control process will be described in order with reference to FIG.

먼저, 각 태양전지(1 ~ N)의 발전이 이루어지고, 이때 각 태양전지에 대해 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking) 알고리즘에 따른 제어, 즉 MPPT 제어가 수행된다.First, the power generation of each of the solar cells 1 to N is performed. At this time, control according to the maximum power point tracking algorithm is performed for each solar cell, that is, MPPT control is performed.

또한, 제어부(100)에서는 각 태양전지(1 ~ N)에 대해 MPPT 제어가 이루어지는 동안 해당 태양전지의 최대 전력점에서의 전압값(Vmax)과 전류값(Imax)이 모니터링되는데, 이는 MPPT 제어시 상태검출부의 센서(11 ~ 13), 각 태양전지(1 ~ N)에 설치된 전압센서 및 전류센서에 의해 검출되는 센서값이 될 수 있다. The control unit 100 monitors the voltage value Vmax and the current value Imax at the maximum power point of the solar cell during the MPPT control for each of the solar cells 1 to N, Can be a sensor value detected by the sensors 11 to 13 of the state detecting section, the voltage sensor provided to each of the solar cells 1 to N, and the current sensor.

상기와 같이 각 태양전지(1 ~ N)마다 최대 전력점에서의 전압값(Vmax)와 전류값(Imax)이 구해지면, 제어부(100)에서는 전압값(Vmax) 및 전류값(Imax)과 함께 해당 태양전지의 기본 출력 전압값(Vmax) 및 기본 출력 전류값(Imax)을 이용하여, 전압과 전류 출력에 있어서의 태양전지 발전 상태값인 Rv와 RI를 산출한다.When the voltage value Vmax and the current value Imax at the maximum power point are obtained for each of the solar cells 1 to N as described above, the control unit 100 calculates the voltage value Vmax and the current value Imax together with the voltage value Vmax and the current value Imax The solar cell power generation state values R v and R I at the voltage and current outputs are calculated using the basic output voltage value Vmax and the basic output current value Imax of the solar cell concerned.

이어 산출된 각 태양전지(1 ~ N)의 발전 상태값인 Rv와 RI를 모니터링하여 해당 태양전지의 직병렬 전압 기준값(A1,A2,A3,...,AN)과 직병렬 전류 기준값(B1,B2,B3,...,BN)과 비교한다.Then, R v and R I , which are the power generation state values of the solar cells 1 to N, are monitored to calculate the series-parallel voltage reference values A1, A2, A3, ..., (B1, B2, B3, ..., BN).

이때, Rv와 RI가 모두 직병렬 기준값 이상이면, 즉 Rv가 직병렬 전압 기준값 이상이고, RI가 직병렬 전류 기준값 이상이면, 정상 출력 범위로 인지하여 정상 출력 범위를 나타내고 있는 태양전지에 대해서는 직렬 연결한다.In this case, if both R v and R I are equal to or greater than the serial parallel reference value, that is, if R v is equal to or greater than the serial parallel voltage reference value and R I is equal to or greater than the serial parallel current reference value, In series connection.

예를 들어, MPPT 제어 과정에서 각 태양전지(1 ~ N)의 최대 전력점에서의 전압값(Vmax), 전류값(Imax)을 모니터링하여, 그 전압값(Vmax)과 전류값(Imax)이 IEC 61646 측정 기준 대비 80% 이상이면(RV ≥ 80%(= A1,A2,A3,...AN), RI ≥ 80%(= B1,B2,B3,...BN)), 해당 태양전지에 대해서는 정상 출력 범위로 인지하여 직렬 연결을 한다.For example, in the MPPT control process, the voltage value Vmax and the current value Imax at the maximum power point of each of the solar cells 1 to N are monitored, and the voltage value Vmax and the current value Imax thereof are IEC 61646 is dimension compared to more than 80% (R V ≥ 80% (= A1, A2, A3, ... AN), R I ≥ 80% (= B1, B2, B3, ... BN)), the For solar cells, make a series connection by recognizing the normal output range.

이때, 제어부(100)는 정상 출력 범위에 있는 태양전지를 직렬로 연결하기 위한 제어신호를 출력하게 되고, 이에 제어부(100)가 출력하는 제어신호에 따라 스위칭 전환부(110)의 구동이 제어되어(해당 릴레이 스위치 또는 반도체 스위치의 구동이 제어됨) 정상 출력 범위에 있는 태양전지를 직렬로 회로 연결한다.At this time, the control unit 100 outputs a control signal for connecting the solar cells in the normal output range in series, and the driving of the switching switching unit 110 is controlled according to the control signal output from the control unit 100 (Relay switch or semiconductor switch control is controlled.) Connect solar cells in the normal output range in series.

즉, 제어부(100)가 해당 태양전지를 직렬로 연결하기 위한 스위칭 전환부(110) 내 릴레이 스위치를 온(on) 시키고, 이후 전력변환부(120)에서의 설정전압 출력이 이루어지도록 직렬용 DC/DC 컨버터(122)의 작동을 제어하게 된다.That is, the control unit 100 turns on the relay switch in the switching switching unit 110 for connecting the solar cells in series, and then outputs the serial DC / DC converter 122 in accordance with the control signal.

반면, 각 태양전지(1 ~ N)의 RV는 직병렬 전압 기준값 이상이지만, RI가 직병렬 전류 기준값 미만이면, 해당 태양전지에서 국부적인 그림자나 광량 감소, 핫스팟 등의 문제가 발생한 상태로서, 이 경우 비정상 출력이 이루어지고 있는 태양전지를 직렬 연결을 하게 되면, 가장 발전 상태가 좋지 않은 비정상 출력의 태양전지, 즉 출력이 저하된 태양전지의 전류값(Imax)으로 모든 태양전지의 전류값이 수렴하게 된다.On the other hand, each of the solar cell (1 ~ N) of the R V is, but more than the serial-to-parallel voltage reference value, if R I is lower than the serial-to-parallel current reference value, as the generated state problems such as localized shadow or light amount reduction, hot spots in the solar cell In this case, when a solar cell having an abnormal output is connected in series, the current value (Imax) of an unstable output solar cell having the worst generated power, that is, the output of the reduced solar cell, .

따라서, RV는 직병렬 전압 기준값 이상이지만, RI가 직병렬 전류 기준값 미만인 태양전지의 경우, 해당 태양전지를 병렬로 연결하여야 다른 태양전지의 전압과 전류 출력을 모두 보존할 수 있는바, 제어부(100)는 해당 태양전지에 대해서는 병렬로 연결하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.Therefore, in the case of a solar cell in which R V is equal to or higher than the serial-parallel voltage reference value and R I is less than the serial-parallel current reference value, the voltage and current output of other solar cells can be preserved by connecting the solar cells in parallel. The solar cell 100 outputs a control signal for connecting the solar cells in parallel.

이에 제어부(100)가 출력하는 제어신호에 따라 스위칭 전환부(110)의 구동이 제어되어(해당 릴레이 스위치 또는 반도체 스위치의 구동이 제어됨) 비정상 출력의 태양전지를 병렬로 회로 연결한다.In response to the control signal outputted from the control unit 100, the driving of the switching switching unit 110 is controlled (the driving of the corresponding relay switch or the semiconductor switch is controlled) so that the solar cells having an abnormal output are connected in parallel.

예로서, 전압값(Vmax)이 IEC 61646 측정 기준 대비 80% 이상이지만(RV ≥ 80%(= A1,A2,A3,...AN)), 전류값(Imax)이 IEC 61646 측정 기준 대비 80% 미만이면(RI < 80%(= B1,B2,B3,...BN)), 해당 태양전지에 대해서는 비정상 출력 상태인 것으로 인지하여 병렬 연결한다.For example, the voltage value (Vmax) measured but the IEC 61646 standard or higher than 80% (R V ≥ 80% (= A1, A2, A3, ... AN)), the current value (Imax) is measured against standards IEC 61646 If it is less than 80% (R I <80% (= B1, B2, B3, ... BN)), and that the parallel connection to be the abnormal output state for the solar cell.

즉, 제어부(100)가 해당 태양전지를 병렬로 연결하기 위한 스위칭 전환부(110) 내 릴레이 스위치를 온(on) 시키고, 이후 전력변환부(120)에서의 설정전압 출력이 이루어지도록 병렬용 DC/DC 컨버터(122)의 작동을 제어하게 된다.That is, the control unit 100 turns on the relay switch in the switching switching unit 110 for connecting the solar cells in parallel, and then outputs the parallel DC / DC converter 122 in accordance with the control signal.

그리고, 각 태양전지(1 ~ N)의 RV가 직병렬 전압 기준값 미만이면서 RI가 직병렬 전류 기준값 이상인 경우, 그 예로서 전압값(Vmax)이 IEC 61646 측정 기준 대비 80% 미만이면서 전류값(Imax)이 IEC 61646 측정 기준 대비 80% 이상인 경우는, 태양전지의 각 셀들이 직렬로 연결되어 있기 때문에 존재할 수 없는 경우이므로, 본 제어 과정에서 제외한다.Then, each solar cell (1 ~ N) of the R V a serial-to-parallel voltage reference value if less while R I is greater than or equal to the serial-to-parallel current reference value, as an example voltage value (Vmax) The IEC 61646 dimension, yet compared is less than 80% of the current value (Imax) is more than 80% of the IEC 61646 measurement standard, it is excluded from this control process since it is impossible to exist because each cell of the solar cell is connected in series.

아울러, 각 태양전지(1 ~ N)의 Rv와 RI가 차단 전압 기준값(C) 및 차단 전류 기준값(D) 미만인 경우, 즉 Rv가 차단 전압 기준값(C) 미만이거나 RI가 차단 전류 기준값(D) 미만인 경우, 제어부(100)는 해당 태양전지에 대해서는 전력변환부(120)로의 출력을 차단한다.Furthermore, each solar cell (1 ~ N) of R v and R if I is less than the cut-off voltage reference value (C) and block current reference value (D), that is R v is either less than the cut-off voltage reference value (C) R I the cut-off current If it is less than the reference value D, the control unit 100 cuts off the output to the power conversion unit 120 for the solar cell concerned.

예로서, 전압값(Vmax)이 IEC 61646 측정 기준 대비 70% 미만이거나(RV < 70%(= C)), 전류값(Imax)이 IEC 61646 측정 기준 대비 70% 미만이면(RI < 70%(= D)), 해당 태양전지에 대해서는 출력을 차단한다.For example, the voltage value (Vmax) The IEC 61646, or less than 70% of dimension (R V <70% (= C)), if the current value (Imax) is less than 70% from the measurements IEC 61646 standard (R I <70 % (= D)), the output is cut off for the solar cell concerned.

이때, 제어부(100)는 해당 태양전지의 차단을 위한 제어신호를 출력하고, 제어부(100)가 출력하는 제어신호에 따라 스위칭 전환부(110)의 구동이 제어되어(해당 릴레이 스위치 또는 반도체 스위치의 구동이 제어됨) 해당 태양전지로부터 전력변환부(120)로의 출력이 차단되도록 한다.At this time, the control unit 100 outputs a control signal for shutting off the solar cell, and the driving of the switching switching unit 110 is controlled according to the control signal outputted from the control unit 100 So that the output from the solar cell to the power conversion unit 120 is cut off.

또는 상기 태양전지의 출력 차단은 스위칭 전환부(110)에 의해 이루어질 수도 있으나, 각 태양전지(1 ~ N)의 출력단에 별도의 차단 스위치(10), 즉 릴레이 스위치나 반도체 스위치를 추가하는 것도 적용 가능하며, 이때 제어부(100)의 제어신호에 따라 해당 태양전지의 차단 스위치(10)가 오프될 경우 해당 태양전지의 출력이 차단될 수 있게 된다.Alternatively, the output of the solar cell may be cut off by the switching switching unit 110, but it is also possible to add a separate shut-off switch 10, that is, a relay switch or a semiconductor switch, to the output terminals of the solar cells 1 to N At this time, when the shutoff switch 10 of the corresponding solar cell is turned off according to the control signal of the control unit 100, the output of the corresponding solar cell can be shut off.

본 발명에서 직병렬 전압 기준값과 직병렬 전류 기준값은 상기와 같이 차단 전압 기준값과 차단 전류 기준값보다 큰 값으로 설정되어야 한다.In the present invention, the series-parallel voltage reference value and the series-parallel current reference value should be set to values larger than the cutoff voltage reference value and the cutoff current reference value as described above.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 차량의 여러 부분에 설치된 태양전지를 듀얼 DC-DC 컨버터를 활용하여 최대의 태양전지 출력을 확보할 수 있으며, 이를 통해 차량 배터리를 충전하거나 주차 환기 시스템 등의 전기부하를 작동시킬 수 있는바, 차량 연비 향상의 효과를 극대화할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the solar cell installed in various parts of the vehicle can be secured with the maximum solar cell output by utilizing the dual DC-DC converter, thereby charging the vehicle battery or the electric load such as the parking ventilation system As a result, it is possible to maximize the effect of improving the fuel efficiency of the vehicle.

특히, 각 태양전지의 발전 상태를 모니터링하여, 발전 상태에 따라 정상 출력 범위의 태양전지들은 서로 직렬로 연결하여 직렬 연결 상태로 발전 전력을 출력하도록 하고, 비정상 출력 상태의 태양전지는 병렬로 연결하거나 출력을 차단하여 다른 태양전지의 출력에 미치는 영향이 최소화되면서 항상 안정된 태양전지의 전력이 차량에 공급될 수 있게 된다.In particular, by monitoring the power generation status of each solar cell, the solar cells in the normal output range can be connected in series to output the generated power in the serial connection state, and the solar cells in the abnormal output state can be connected in parallel The output of the solar cell can be supplied to the vehicle at any time by minimizing the influence on the output of other solar cells.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And are also included in the scope of the present invention.

1, 2, 3, 4,..., N : 태양전지
10 : 차단 스위치
11, 12, 13 : 전압센서, 전류센서
00 : 제어부
110 : 스위칭 전환부
120 : 전력변환부
121, 123 : 가변저항회로부
122 : 직렬용 DC-DC 컨버터
124 : 병렬용 DC-DC 컨버터
130 : 배터리
141, 142, 143, 144,...,M : 전기부하
1, 2, 3, 4, ..., N: solar cell
10: Disconnect switch
11, 12, 13: voltage sensor, current sensor
00:
110:
120: Power conversion section
121 and 123: Variable resistance circuit part
122: DC-DC converter for serial
124: DC-DC converter for parallel
130: Battery
141, 142, 143, 144, ..., M: electric load

Claims (23)

각각 차량의 정해진 위치에 설치된 복수 개의 태양전지;
상기 각 태양전지의 출력 상태를 검출하는 상태검출부;
상기 상태검출부를 통해 검출되는 각 태양전지의 출력 상태에 기초하여 태양전지 간의 직, 병렬 연결을 스위칭 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부;
상기 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 전체 태양전지 또는 선택된 일부의 태양전지를 전력변환부에 대해 서로 직렬로 연결하거나 병렬로 연결하는 스위칭 전환부; 및
상기 스위칭 전환부를 통해 전달되는 태양전지의 출력을 조절하여 차량의 배터리나 전기부하에 출력하는 전력변환부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 상태검출부에 의해 검출된 각 태양전지의 최대 전력점에서의 전압값과 최대 전력점에서의 전류값, 및 각 태양전지별로 미리 정해진 기본 출력 전압값과 기본 출력 전류값에 기초하여 해당 태양전지를 직렬 연결할 것인지, 병렬 연결할 것인지를 결정하며,
각 태양전지별로 상기 기본 출력 전압값에 대한 최대 전력점에서의 전압값의 비율인 RV(%), 및 각 태양전지별로 상기 기본 출력 전류값에 대한 최대 전력점에서의 전류값의 비율인 RI(%)를 구하고,
각 태양전지별로 구해진 상기 RV와 RI의 값을 각 태양전지의 직병렬 전압 기준값과 직병렬 전류 기준값과 비교하여 각 태양전지의 직렬 연결 및 병렬 연결을 결정하도록 설정된 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
A plurality of solar cells respectively installed at predetermined positions of the vehicle;
A state detection unit for detecting an output state of each of the solar cells;
A control unit for outputting a control signal for controlling switching between direct and parallel connections between solar cells based on output states of the respective solar cells detected through the state detection unit;
A switching switching unit for connecting all the solar cells or selected ones of the solar cells to each other in series or in parallel with respect to the power conversion unit according to a control signal output from the control unit; And
And a power conversion unit that adjusts an output of the solar cell transmitted through the switching switching unit and outputs the adjusted output to a battery or an electric load of the vehicle,
Wherein,
Based on a voltage value at a maximum power point of each solar cell detected by the state detecting section, a current value at a maximum power point, and a basic output voltage value and a basic output current value predetermined for each solar cell, Decides whether to make a serial connection or a parallel connection,
RV (%), which is the ratio of the voltage value at the maximum power point to the basic output voltage value for each solar cell, and R (%), which is the ratio of the current value at the maximum power point to the basic output current value I (%) is obtained,
And the values of R V and R I obtained for each solar cell are compared with the serial-parallel voltage reference value and the serial-parallel current reference value of each solar cell to determine the series connection and the parallel connection of each solar cell. Battery utilization system.
청구항 1에 있어서,
상기 상태검출부는,
상기 각 태양전지의 출력 전압을 검출하는 전압센서; 및
상기 각 태양전지의 출력 전류를 검출하는 전류센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the state detecting unit comprises:
A voltage sensor for detecting an output voltage of each of the solar cells; And
A current sensor for detecting an output current of each of the solar cells;
And the solar cell utilization system of the vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 스위칭 전환부는,
상기 각 태양전지와 전력변환부 입력단 사이의 출력회로상에 설치되고 상기 제어부의 제어신호에 의해 제어되는 온/오프 상태에 따라 각 태양전지를 직렬 또는 병렬 연결하는 복수 개의 스위치들이 조합된 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method according to claim 1,
The switching-
And a plurality of switches connected in series or in parallel to each other in accordance with an on / off state of the output circuit between each of the solar cells and the power conversion unit and controlled by a control signal of the control unit Wherein the solar cell is a solar cell.
청구항 1에 있어서,
상기 전력변환부는,
직렬 연결된 태양전지의 출력을 전달받아 조절하여 출력하는 직렬용 DC-DC 컨버터; 및
병렬 연결된 태양전지의 출력을 전달받아 조절하여 출력하는 병렬용 DC-DC 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power conversion unit comprises:
A series DC-DC converter for receiving and regulating an output of a solar cell connected in series; And
And a parallel DC-DC converter for receiving and outputting the output of the parallel-connected solar cell.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 각 태양전지의 기본 출력 전압값이 IEC 61646 측정 기준 해당 태양전지의 출력 전압값(VST)으로 정해지고, 상기 각 태양전지의 기본 출력 전류값은 IEC 61646 측정 기준 해당 태양전지의 출력 전류값(IST)으로 정해지는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein a basic output voltage value of each of the solar cells is determined by an output voltage value (V ST ) of a corresponding solar cell according to IEC 61646 measurement standard, and a basic output current value of each of the solar cells is an output current value (I ST ). &Lt; / RTI &gt;
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 태양전지의 Rv가 직병렬 전압 기준값 이상이면서 RI가 직병렬 전류 기준값 이상인 경우, 해당 태양전지를 직렬 연결하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein when the R v of the solar cell is equal to or higher than the serial-parallel voltage reference value and the R I is equal to or greater than the serial-parallel current reference value, a control signal for serially connecting the solar cell is output.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 태양전지의 RV가 직병렬 전압 기준값 이상이면서 RI는 직병렬 전류 기준값 미만인 경우, 해당 태양전지를 병렬 연결하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein when the R V of the solar cell is equal to or higher than the serial-parallel voltage reference value and the R I is less than the serial-parallel current reference value, a control signal for connecting the solar cells in parallel is output.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부에 상기 직병렬 전압 기준값보다 작은 값으로 차단 전압 기준값이 설정되고, 상기 직병렬 전류 기준값보다 작은 값으로 차단 전류 기준값이 설정되며,
상기 제어부는,
상기 태양전지의 Rv가 차단 전압 기준값 미만이거나 RI가 차단 전류 기준값 미만인 경우, 해당 태양전지에 대해 전력변환부로의 출력을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method according to claim 1,
A blocking voltage reference value is set to a value smaller than the serial-parallel voltage reference value, a blocking current reference value is set to a value smaller than the serial-parallel current reference value,
Wherein,
The solar cell R v is either less than the cut-off voltage reference value, if R I is less than the cut-off current reference value, the solar cell of the vehicle, characterized in that for outputting a control signal for cutting off the output of the power conversion part for the solar utilization system .
청구항 10에 있어서,
상기 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 스위칭 전환부의 구동이 제어되어 해당 태양전지의 전력변환부로의 출력이 차단되도록 한 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method of claim 10,
Wherein the driving of the switching switching unit is controlled according to a control signal outputted from the control unit so that the output to the power conversion unit of the solar cell is cut off.
청구항 10에 있어서,
상기 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 해당 태양전지의 출력을 차단하는 차단 스위치가 각 태양전지의 출력단에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템.
The method of claim 10,
And a shutoff switch for shutting off the output of the solar cell according to a control signal output from the control unit is provided at an output terminal of each solar cell.
각각 차량의 정해진 위치에 설치된 복수 개의 태양전지에 대하여 각 태양전지의 출력 상태가 상태검출부에 의해 검출되는 단계;
상기 상태검출부에 의해 검출된 각 태양전지의 출력 상태에 기초하여 전력변환부에 대해서 각 태양전지를 서로 간에 직렬로 연결할 것인지, 병렬로 연결할 것인지를 결정하는 단계;
상기 각 태양전지의 출력 상태에 기초하여 결정된 결과에 따라 스위칭 전환부의 구동을 제어하여 전체 태양전지 또는 선택된 일부의 태양전지를 직렬로 연결하거나 병렬로 연결하는 단계; 및
전력변환부의 구동을 제어하여 스위칭 전환부를 통해 전달되는 태양전지의 출력을 상기 전력변환부를 통해 조절하여 차량의 배터리나 전기부하에 출력되도록 하는 단계를 포함하고,
상기 상태검출부에 의해 검출된 각 태양전지의 최대 전력점에서의 전압값과 최대 전력점에서의 전류값, 및 각 태양전지별로 미리 정해진 기본 출력 전압값과 기본 출력 전류값에 기초하여 해당 태양전지를 직렬 연결할 것인지, 병렬 연결할 것인지를 결정하며,
각 태양전지별로 상기 기본 출력 전압값에 대한 최대 전력점에서의 전압값의 비율인 RV(%), 및 각 태양전지별로 상기 기본 출력 전류값에 대한 최대 전력점에서의 전류값의 비율인 RI(%)를 구하고,
각 태양전지별로 구해진 상기 RV와 RI의 값을 각 태양전지의 직병렬 전압 기준값과 직병렬 전류 기준값과 비교하여 각 태양전지의 직렬 연결 및 병렬 연결을 결정하도록 설정된 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
A state in which the output state of each solar cell is detected by a state detection unit for a plurality of solar cells installed at respective predetermined positions of the vehicle;
Determining whether to connect the solar cells to each other in series or parallel to the power conversion unit based on the output state of each solar cell detected by the state detection unit;
Controlling the driving of the switching switching unit according to a result determined based on an output state of each of the solar cells, thereby connecting all solar cells or selected solar cells in series or in parallel; And
Controlling the driving of the power conversion unit to adjust the output of the solar cell transmitted through the switching switching unit through the power conversion unit to be output to the battery or the electric load of the vehicle,
Based on a voltage value at a maximum power point of each solar cell detected by the state detecting section, a current value at a maximum power point, and a basic output voltage value and a basic output current value predetermined for each solar cell, Decides whether to make a serial connection or a parallel connection,
RV (%), which is the ratio of the voltage value at the maximum power point to the basic output voltage value for each solar cell, and R (%), which is the ratio of the current value at the maximum power point to the basic output current value I (%) is obtained,
And the values of R V and R I obtained for each solar cell are compared with the serial-parallel voltage reference value and the serial-parallel current reference value of each solar cell to determine the series connection and the parallel connection of each solar cell. Control method of battery utilization system.
청구항 13에 있어서,
상기 상태검출부는,
상기 각 태양전지의 출력 전압을 검출하는 전압센서; 및
상기 각 태양전지의 출력 전류를 검출하는 전류센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the state detecting unit comprises:
A voltage sensor for detecting an output voltage of each of the solar cells; And
A current sensor for detecting an output current of each of the solar cells;
And a control unit for controlling the operation of the solar cell utilizing system.
청구항 13에 있어서,
상기 전력변환부는,
직렬 연결된 태양전지의 출력을 전달받아 조절하여 출력하는 직렬용 DC-DC 컨버터; 및
병렬 연결된 태양전지의 출력을 전달받아 조절하여 출력하는 병렬용 DC-DC 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the power conversion unit comprises:
A series DC-DC converter for receiving and regulating an output of a solar cell connected in series; And
And a parallel DC-DC converter that receives and outputs the output of the solar cells connected in parallel.
삭제delete 삭제delete 청구항 13에 있어서,
상기 각 태양전지의 기본 출력 전압값이 IEC 61646 측정 기준 해당 태양전지의 출력 전압값(VST)으로 정해지고, 상기 각 태양전지의 기본 출력 전류값은 IEC 61646 측정 기준 해당 태양전지의 출력 전류값(IST)으로 정해지는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein a basic output voltage value of each of the solar cells is determined by an output voltage value (V ST ) of a corresponding solar cell according to IEC 61646 measurement standard, and a basic output current value of each of the solar cells is an output current value (I ST ). &Lt; / RTI &gt;
청구항 13에 있어서,
상기 태양전지의 Rv가 직병렬 전압 기준값 이상이면서 RI가 직병렬 전류 기준값 이상인 경우, 해당 태양전지를 직렬 연결하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein when the R v of the solar cell is equal to or higher than the serial-parallel voltage reference value and the R I is equal to or greater than the serial-parallel current reference value, the solar cells are connected in series.
청구항 13에 있어서,
상기 태양전지의 RV가 직병렬 전압 기준값 이상이면서 RI는 직병렬 전류 기준값 미만인 경우, 해당 태양전지를 병렬 연결하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein when the R V of the solar cell is equal to or higher than the serial-parallel voltage reference value and the R I is less than the serial-parallel current reference value, the solar cells are connected in parallel.
청구항 13에 있어서,
상기 직병렬 전압 기준값보다 작은 값으로 차단 전압 기준값이 설정되고, 상기 직병렬 전류 기준값보다 작은 값으로 차단 전류 기준값이 설정되며,
상기 태양전지의 Rv가 차단 전압 기준값 미만이거나 RI가 차단 전류 기준값 미만인 경우, 해당 태양전지에 대해 전력변환부로의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
14. The method of claim 13,
A cutoff voltage reference value is set to a value smaller than the serial-parallel voltage reference value, a cutoff current reference value is set to a value smaller than the serial-parallel current reference value,
If the R v is less than the solar cell is below the cut-off voltage reference value R I the cut-off current threshold, the control method of the vehicle utilizing the solar cell system, characterized in that for blocking the output of the power converting portion for the solar cell.
청구항 21에 있어서,
상기 스위칭 전환부의 구동을 제어하여 해당 태양전지의 전력변환부로의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
23. The method of claim 21,
And controlling the driving of the switching switching unit to shut off the output to the power conversion unit of the solar cell.
청구항 21에 있어서,
상기 각 태양전지의 출력단에 설치된 차단 스위치를 구동 제어하여 해당 태양전지의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량의 태양전지 활용 시스템의 제어 방법.
23. The method of claim 21,
Wherein the control circuit controls driving of a disconnecting switch provided at an output terminal of each of the solar cells to shut off the output of the corresponding solar cell.
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