KR101903634B1 - 태양광 모듈, 이를 제조하는 방법, 이를 포함하는 태양광 어레이 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

태양광 모듈, 이를 제조하는 방법, 이를 포함하는 태양광 어레이 및 이를 제어하는 방법 Download PDF

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Abstract

태양광 모듈은 직렬로 연결되는 복수의 태양 전지를 포함하는 태양 전지 그룹 및 상기 태양 전지 그룹의 제1 단에 연결되는 제1 전극 및 상기 태양 전지 그룹의 제2 단에 연결되는 제2 전극을 포함하는 바이패스 다이오드를 포함한다. 상기 태양 전지 그룹 내의 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수는 음영에 의한 상기 태양 전지의 출력 손실 및 상기 바이패스 다이오드의 도통 손실의 합을 최소로 하도록 설정된다.

Description

태양광 모듈, 이를 제조하는 방법, 이를 포함하는 태양광 어레이 및 이를 제어하는 방법 {PHOTOVOLTAIC MODULE, METHOD OF MANUFACTURING THE PHOTO VOLTAIC MODUE, PHOTOVOLTAIC ARRAY HAVING THE PHOTOVOLTAIC MODULE AND METHOD OF CONTROLING THE PHOTOVOLTAIC ARRAY}
본 발명은 태양광 모듈, 상기 태양광 모듈을 제조하는 방법, 상기 태양광 모듈을 포함하는 태양광 어레이 및 상기 태양광 어레이를 제어하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음영으로 인한 출력 손실을 감소시켜 출력 손실을 향상시키기 위한 태양광 모듈, 상기 태양광 모듈을 제조하는 방법, 상기 태양광 모듈을 포함하는 태양광 어레이 및 상기 태양광 어레이를 제어하는 방법에 관한 것이다.
태양광 전원은 필요한 발전량을 얻기 위해 태양광 모듈을 직병렬로 조합하여 전체 시스템을 구성하는데, 일사량 및 온도에 따라 성능이 크게 좌우된다. 일부 태양광 전원은 주변 환경을 고려하지 않고 설치되어 건물 또는 나무 등으로 인한 음영과 같은 특수한 상황에 의해 출력 전력의 손실이 발생한다. 태양광 모듈을 구성하는 태양 전지 하나라도 이상이 발생할 경우, 태양 전지의 단락 전류로 제한되어 전체 발전량의 손실이 발생하며, 열점(Hot-Spot) 현상과 같은 열화 현상으로 모듈의 출력 손실 또는 수명을 단축시킬 수 있다.
또한, 태양의 위치 변화에 따라 주변 고층 건물 및 나무 등의 음영이 태양광 어레이를 가리게 되면 해당 어레이의 출력 손실이 발생할 수 있다. 이러한 환경으로 음영이 고정적으로 어레이에 발생하게 되면, 발전 가능한 시간이 적은 태양광 어레이는 큰 출력 손실을 갖게 된다.
본 발명은 종래 태양광 모듈 및 태양광 어레이가 가지는 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 음영으로 인한 출력 손실을 감소시켜 출력 효율을 향상시키기 위한 태양광 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 상기 태양광 모듈을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 상기 태양광 모듈을 포함하는 태양광 어레이를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 상기 태양광 어레이를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 태양광 모듈은 직렬로 연결되는 복수의 태양 전지를 포함하는 태양 전지 그룹 및 상기 태양 전지 그룹의 제1 단에 연결되는 제1 전극 및 상기 태양 전지 그룹의 제2 단에 연결되는 제2 전극을 포함하는 바이패스 다이오드를 포함한다. 상기 태양 전지 그룹 내의 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수는 음영에 의한 상기 태양 전지의 출력 손실 및 상기 바이패스 다이오드의 도통 손실의 합을 최소로 하도록 설정된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양 전지 그룹 내의 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수는 수학식 1 및 수학식 2에 의해 결정되고, 상기 수학식 1은
Figure 112016098157955-pat00001
이고, 상기 수학식 2는
Figure 112016098157955-pat00002
일 수 있다. 여기서,
Figure 112016098157955-pat00003
일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 음영에 의한 상기 태양 전지의 출력 손실
Figure 112016098157955-pat00004
이고, 상기 바이패스 다이오드 동작에 따른 출력 손실
Figure 112016098157955-pat00005
이며, 여기서,
Figure 112016098157955-pat00006
일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양 전지의 최대 전압
Figure 112016098157955-pat00007
이고, 상기 태양광 모듈의 최대 전류
Figure 112016098157955-pat00008
이며, 상기 태양광 모듈의 최대 전력
Figure 112016098157955-pat00009
일 수 있다. 여기서,
Figure 112016098157955-pat00010
일 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 제조 방법은 직렬로 연결되는 복수의 태양 전지를 포함하는 태양 전지 그룹 내의 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수를 음영에 의한 상기 태양 전지의 출력 손실 및 상기 바이패스 다이오드의 도통 손실의 합을 최소로 하도록 설정하는 단계, 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수에 따라 상기 태양 전지 그룹을 형성하는 단계 및 상기 태양 전지 그룹의 제1 단에 상기 바이패스 다이오드의 제1 전극을 연결하고, 상기 태양 전지 그룹의 제2 단에 상기 바이패스 다이오드의 제2 전극을 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양 전지 그룹 내의 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수는 수학식 1 및 수학식 2에 의해 결정되고, 상기 수학식 1은
Figure 112016098157955-pat00011
이고, 상기 수학식 2는
Figure 112016098157955-pat00012
일 수 있다. 여기서,
Figure 112016098157955-pat00013
일 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 태양광 어레이는 복수의 태양광 모듈들, 제1 방향으로 연장되어 상기 태양광 모듈들을 직렬로 연결하는 복수의 스트링들, 상기 태양광 모듈들 사이에 형성되어, 상기 스트링을 음영이 발생한 제1 부분과 상기 음영이 발생하지 않은 제2 부분으로 분리하는 복수의 스위치들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양광 어레이는 상기 스위치를 통해 이웃한 상기 스트링에 연결되는 크로스 와이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 크로스 와이어는 이웃한 상기 스트링들 사이에 배치되며, 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 행의 태양광 모듈들의 적어도 일부분 및 제2 행의 태양광 모듈들의 적어도 일부분에 음영이 발생한 경우, 상기 제1 행의 태양광 모듈들에 연결되는 제1 스트링, 상기 제1 스트링에 이웃하는 제1 크로스 와이어 및 상기 제2 행의 태양광 모듈들에 연결되는 제2 스트링은 직렬 경로를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양광 어레이는 상기 제1 스트링을 제1 부분과 제2 부분으로 분리하는 제1 스위치, 상기 제1 스트링을 상기 제1 크로스 와이어에 연결하는 제2 스위치 및 상기 제2 스트링을 제1 부분과 제2 부분으로 분리하며, 상기 제2 스트링을 상기 제1 크로스 와이어에 연결하는 제3 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 스트링의 제1 부분에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 스트링의 제2 부분에 연결되는 제2 전극을 가지며, 상기 제3 스위치와 병렬로 연결되는 블로킹 다이오드를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 태양광 어레이의 제어 방법은 복수의 태양광 모듈들, 제1 방향으로 연장되어 상기 태양광 모듈들을 직렬로 연결하는 복수의 스트링들, 상기 태양광 모듈들 사이에 형성되는 복수의 스위치들을 포함하는 태양광 어레이에 있어서, 음영이 발생한 영역을 판단하는 단계 및 상기 스위치들을 제어하여 상기 스트링을 상기 음영이 발생한 제1 부분과 상기 음영이 발생하지 않은 제2 부분으로 분리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 음영이 발생한 영역을 판단하는 단계는 미리 측정한 데이터를 기초로 계절과 시간에 따른 음영 발생 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 스위치들은 상기 계절과 시간에 따른 음영 발생 패턴에 따라 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 음영이 발생한 영역을 판단하는 단계는 실시간으로 상기 태양광 어레이 내의 음영 패턴을 센싱하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 스위치들은 상기 센싱된 음영 패턴에 따라 실시간으로 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 모듈 및 이를 제조하는 방법에 따르면, 음영에 의한 태양 전지의 출력 손실과 바이패스 다이오드의 도통 손실을 최소로 하는 태양 전지의 수와 다이오드의 수의 조합을 산정할 수 있다. 따라서, 음영에 의한 태양광 모듈의 출력 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 태양광 모듈을 포함하는 태양광 어레이 및 상기 태양광 어레이를 제어하는 방법에 따르면, 음영이 발생할 경우, 와이어와 스위치를 이용하여 음영이 발생하지 않은 영역의 태양광 모듈이 서로 연결되도록 회로 구성을 변경할 수 있다. 따라서, 음영에 의한 태양광 어레이의 출력 손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 어레이를 나타내는 개념도이다.
도 2a는 도 1의 태양광 모듈의 일 예를 나타내는 개념도이다.
도 2b는 도 1의 태양광 모듈의 다른 예를 나타내는 개념도이다.
도 2c는 도 1의 태양광 모듈의 다른 예를 나타내는 개념도이다.
도 2d는 도 1의 태양광 모듈의 다른 예를 나타내는 개념도이다.
도 2e는 도 1의 태양광 모듈의 다른 예를 나타내는 개념도이다.
도 3은 음영 상황에서 태양 전지 그룹 내의 태양 전지의 개수 및 바이패스 다이오드의 개수에 따른 출력 전력의 손실을 나타내는 표이다.
도 4는 도 1의 태양광 어레이에 음영이 발생하는 경우를 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1의 태양광 어레이에 음영이 발생할 때, 상기 태양광 어레이의 회로 구성을 변경하는 일 예를 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 5의 제2 스트링 및 크로스 와이어의 연결 구조를 나타내는 회로도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 어레이를 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 상기 태양광 어레이(SA)는 복수의 태양광 모듈들(M101 내지 M312) 및 상기 태양광 모듈들을 직렬로 연결시키는 복수의 스트링들(ST1, ST2, ST3)을 포함한다.
예를 들어, 도 1에서 보듯이, 상기 태양광 어레이(SA)는 하나의 스트링에 의해 직렬로 연결되는 12개의 태양광 모듈들을 포함할 수 있고, 상기 태양광 어레이(SA)는 각 12개의 태양광 모듈들을 직렬로 연결시키는 3개의 스트링들(ST1, ST2, ST3)을 포함할 수 있다. 상기 스트링들(ST1, ST2, ST3)은 서로 병렬로 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 스트링(ST1)은 제1 행의 제1 내지 제12 태양광 모듈들(M101 내지 M112)을 직렬로 연결시킬 수 있다. 제2 스트링(ST2)은 제2 행의 제1 내지 제12 태양광 모듈들(M201 내지 M212)을 직렬로 연결시킬 수 있다. 제3 스트링(ST3)은 제3 행의 제1 내지 제12 태양광 모듈들(M301 내지 M312)을 직렬로 연결시킬 수 있다.
본 실시예에서는 3행 12열의 태양광 모듈들을 갖는 태양광 어레이를 예시하였으나, 상기 스트링의 개수 및 상기 태양광 모듈의 개수는 본 발명을 한정하지 않는다.
도 2a는 도 1의 태양광 모듈의 일 예를 나타내는 개념도이다. 도 2b는 도 1의 태양광 모듈의 다른 예를 나타내는 개념도이다. 도 2c는 도 1의 태양광 모듈의 다른 예를 나타내는 개념도이다. 도 2d는 도 1의 태양광 모듈의 다른 예를 나타내는 개념도이다. 도 2e는 도 1의 태양광 모듈의 다른 예를 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 2e를 참조하면, 상기 태양광 어레이(SA)는 복수의 태양광 모듈들(M101 내지 M312)을 포함한다.
상기 태양광 모듈(예컨대, M101)은 복수의 태양 전지들(B01 내지 B60) 및 바이패스 다이오드(D1)를 포함할 수 있다. 직렬로 연결된 태양 전지 중 어느 하나라도 이상이 발생할 경우 출력의 손실이 발생할 수 있다. 이상이 발생한 태양 전지의 단락 전류(Isc)는 감소하고 직렬 회로 특성에 의해 이상이 발생한 태양 전지의 단락 전류가 제한되어 전체 발전량이 감소하게 된다. 또한, 이상이 발생한 태양 전지는 발전원이 아닌 부하로 동작하게 되어, 열점(Hot-Spot) 현상에 의한 모듈의 파손 및 열화 현상을 발생시킬 수 있다. 따라서, 이러한 발전량 손실을 최소화 시키고, 모듈의 열화 현상을 감소시키기 위해, 상기 태양 전지들에 상기 바이패스 다이오드를 연결할 수 있다.
직렬로 연결되는 복수의 태양 전지들은 하나의 태양 전지 그룹을 형성한다. 상기 바이패스 다이오드는 상기 태양 전지 그룹의 제1 단에 연결되는 제1 전극 및 상기 태양 전지 그룹의 제2 단에 연결되는 제2 전극을 한다.
예컨대, 도 2a에서 상기 태양광 모듈(M101)은 하나의 태양 전지 그룹 및 하나의 바이패스 다이오드(D1)를 포함한다. 상기 태양 전지 그룹은 직렬로 연결되는 60개의 태양 전지들을 포함한다. 이와 같은 구조를 1X60 구조라고 할 수 있다.
예컨대, 도 2b에서 상기 태양광 모듈(M101)은 2개의 태양 전지 그룹 및 2개의 바이패스 다이오드(D1, D2)를 포함한다. 상기 각각의 태양 전지 그룹은 직렬로 연결되는 30개의 태양 전지들을 포함한다. 이와 같은 구조를 2X30 구조라고 할 수 있다.
예컨대, 도 2c에서 상기 태양광 모듈(M101)은 3개의 태양 전지 그룹 및 3개의 바이패스 다이오드(D1, D2, D3)를 포함한다. 상기 각각의 태양 전지 그룹은 직렬로 연결되는 20개의 태양 전지들을 포함한다. 이와 같은 구조를 3X20 구조라고 할 수 있다.
예컨대, 도 2d에서 상기 태양광 모듈(M101)은 4개의 태양 전지 그룹 및 4개의 바이패스 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 포함한다. 상기 각각의 태양 전지 그룹은 직렬로 연결되는 15개의 태양 전지들을 포함한다. 이와 같은 구조를 4X15 구조라고 할 수 있다.
예컨대, 도 2e에서 상기 태양광 모듈(M101)은 6개의 태양 전지 그룹 및 6개의 바이패스 다이오드(D1, D2, D3, D4, D5, D6)를 포함한다. 상기 각각의 태양 전지 그룹은 직렬로 연결되는 10개의 태양 전지들을 포함한다. 이와 같은 구조를 6X10 구조라고 할 수 있다.
상기 태양광 모듈을 다수의 태양 전지를 직렬로 연결하여 구성하면 일사량과 온도 등에 따라 상기 태양광 모듈의 출력이 크게 변화한다. 따라서, 수학식 1과 수학식 2의 태양 전지의 전압(VCELL)과 전류(Im)를 이용하여, 일사량과 온도 변화에 따른 태양광 모듈의 출력을 구하면 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016098157955-pat00014
[수학식 2]
Figure 112016098157955-pat00015
[수학식 3]
Figure 112016098157955-pat00016
수학식 1 내지 3에서의 상수와 변수는 아래와 같다.
Figure 112016098157955-pat00017
상기 수학식 1 내지 3과 같이 환경 조건을 고려하여 태양광 모듈의 출력을 계산하면 음영에 의해 발생하는 출력 손실을 계산할 수 있다. 태양광 모듈의 출력 손실은 수학식 4와 같이 음영에 영향을 받는 태양 전지의 손실(PLOSS)과 수학식 5와 같이 바이패스 다이오드가 도통하여 발생하는 손실(PD)로 구성된다. 즉, 태양광 모듈의 구성을 적당히 변경시키면, 음영에 의해 동작하는 바이패스 다이오드와 태양 전지의 구성이 바뀌어, 모듈의 출력 손실을 저감시킬 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112016098157955-pat00018
[수학식 5]
Figure 112016098157955-pat00019
수학식 4 내지 5에서의 상수 및 변수는 아래와 같다.
Figure 112016098157955-pat00020
따라서 태양광 모듈의 구성 변경에 따른 출력 손실 PLOSS의 감소분과 바이패스 다이오드의 소모 전력 PD를 이용하여, 출력 손실의 합 PLO는 수학식 6 및 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112016098157955-pat00021
[수학식 7]
Figure 112016098157955-pat00022
수학식 6 및 수학식 7의 상수 및 변수는 아래와 같다.
Figure 112016098157955-pat00023
상기의 목적함수 [수학식 6]은 첫 번째 항인 음영에 의한 태양 전지의 손실과 두 번째 항인 바이패스 다이오드의 도통 손실의 합을 최소로 하는 태양 전지 그룹 내의 태양 전지의 수(x)와 다이오드 수(y)의 조합을 산정하는 것이다. 단, [수학식 7]의 제약 조건과 같이 바이패스 다이오드의 수와 태양 전지 그룹 내의 태양 전지의 수의 곱은 항상 일정하다. 여기서, 바이패스 다이오드의 개수 y가 증가하면 해당 다이오드와 연결되어 있는 태양 전지의 수 x는 줄어들어 음영에 의한 태양 전지의 출력 손실이 감소하게 된다. 그러나 바이패스 다이오드의 수가 증가할수록 다이오드 도통 손실은 증가하게 된다. 따라서, 바이패스 다이오드 개수가 증가하여 감소하는 출력 손실의 크기보다 다이오드 동작으로 발생하는 도통 손실의 크기가 커지면 태양광 모듈의 전체 손실은 증가하게 된다. 즉 태양 전지의 출력 손실과 바이패스 다이오드의 도통 손실의 합을 최소로 하는 태양광 모듈의 최적 구성을 산정할 수 있다.
도 3은 음영 상황에서 태양 전지 그룹 내의 태양 전지의 개수 및 바이패스 다이오드의 개수에 따른 출력 전력의 손실을 나타내는 표이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 도 2a 내지 도 2e에서 예시한 바와 같이 태양광 모듈의 배열을 변경시키면서 음영의 크기에 따른 태양광 모듈의 이상 상태를 분석할 수 있다.
예를 들어, 음영의 면적이 30%인 경우, 2X30 구조 및 6X10 구조에서 출력 손실이 상대적으로 크게 감소하였다. 10X6 구조 이후에는 바이패스 다이오드의 도통 손실의 증가로 모듈의 출력 손실이 다시 증가함을 확인하였다.
또한, 음영의 면적이 60%인 경우에는, 3X20 구조 및 6X10 구조에서 출력 손실이 최소가 되었으며, 10X6 구조 이후에는 모듈의 출력 손실이 다시 증가함을 확인하였다.
이를 참조하여 상기 태양광 모듈을 제조할 수 있다. 태양광 모듈의 제조 방법은 직렬로 연결되는 복수의 태양 전지를 포함하는 태양 전지 그룹 내의 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수를 음영에 의한 상기 태양 전지의 출력 손실 및 상기 바이패스 다이오드의 도통 손실의 합을 최소로 하도록 설정하는 단계, 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수에 따라 상기 태양 전지 그룹을 형성하는 단계 및 상기 태양 전지 그룹의 제1 단에 상기 바이패스 다이오드의 제1 전극을 연결하고, 상기 태양 전지 그룹의 제2 단에 상기 바이패스 다이오드의 제2 전극을 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 음영에 의한 태양 전지의 출력 손실과 바이패스 다이오드의 도통 손실을 최소로 하는 태양 전지의 수와 다이오드의 수의 조합을 산정할 수 있다. 따라서, 음영에 의한 태양광 모듈의 출력 손실을 최소화할 수 있다.
도 4는 도 1의 태양광 어레이에 음영이 발생하는 경우를 나타내는 개념도이다. 도 5는 도 1의 태양광 어레이에 음영이 발생할 때, 상기 태양광 어레이의 회로 구성을 변경하는 일 예를 나타내는 개념도이다. 도 6은 도 5의 제2 스트링 및 크로스 와이어의 연결 구조를 나타내는 회로도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 태양광 어레이(SA)는 복수의 태양광 모듈들(M101 내지 M312), 복수의 스트링들(ST1, ST2, ST3) 및 복수의 스위치들을 포함한다.
도 4에서는 상기 태양광 어레이(SA)의 일부 영역에 음영이 발생한 경우를 도시하였다. 태양의 위치 변화에 따라 주변 고층 건물 및 나무 등의 음영이 태양광 어레이(SA)를 가리게 되면 상기 태양광 어레이(SA)에 출력 손실이 발생하게 된다. 예를 들어, 고층 건물로 인해 특정 시간대에 도 4와 같이 부분적으로 음영이 발생하면 해당 시간대에는 고정적인 출력의 손실이 발생한다. 또한, 상기 스트링에 발생하는 음영의 면적이 증가하게 되면 어레이 전체 출력이 감소하게 된다.
출력의 감소량은 음영의 영향을 받는 태양광 모듈의 개수와 같지만, 일정 개수 이상의 모듈이 음영으로 인해 전압이 감소하면, 해당 스트링 출력 전압이 감소하여 인버터의 최소 동작 전압 범위를 벗어날 가능성이 있다. 즉, 음영의 영향을 받는 모듈의 증가로 인해 인버터의 최소 동작 전압 범위를 벗어나게 되면 어레이 절반의 모듈이 정상적으로 동작하지만, 인버터가 정지하여 어레이의 전체 출력이 0이 되어 출력 손실이 발생하게 될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 상기 태양광 어레이(SA)는 복수의 태양광 모듈들(M101 내지 M312), 제1 방향으로 연장되어 상기 태양광 모듈들(M101 내지 M312)을 직렬로 연결하는 복수의 스트링들(ST1, ST2, ST3) 및 상기 태양광 모듈들(M101 내지 M312) 사이에 형성되어, 상기 스트링(ST1, ST2, ST3)을 음영이 발생한 제1 부분과 상기 음영이 발생하지 않은 제2 부분으로 분리하는 복수의 스위치들을 포함한다.
상기 태양광 어레이(SA)는 상기 스위치를 통해 이웃한 상기 스트링에 연결되는 크로스 와이어(CW)를 더 포함할 수 있다.
상기 크로스 와이어(CW)는 이웃한 상기 스트링들(예컨대, ST1, ST2) 사이에 배치되며, 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
제1 행의 태양광 모듈들의 적어도 일부분 및 제2 행의 태양광 모듈들의 적어도 일부분에 음영이 발생한 경우, 상기 제1 행의 태양광 모듈들에 연결되는 제1 스트링(ST1), 상기 제1 스트링(ST1)에 이웃하는 제1 크로스 와이어(CW) 및 상기 제2 행의 태양광 모듈들에 연결되는 제2 스트링(ST2)은 직렬 경로를 형성할 수 있다.
도 5에서는 설명의 편의 상 제1 스트링(ST1) 및 제2 스트링(ST2)이 서로 연결되는 것만을 도시하였으나, 상기 제2 스트링(ST2) 및 제3 스트링 사이에 제2 크로스 와이어가 형성될 수 있고, 필요에 따라 상기 제2 스트링(ST2), 상기 제2 크로스 와이어 및 상기 제3 스트링(ST3)도 직렬 경로를 형성할 수 있다.
상기 태양광 어레이(SA)는 상기 제1 스트링(ST1)을 제1 부분과 제2 부분으로 분리하는 제1 스위치(SW1), 상기 제1 스트링(ST1)을 상기 제1 크로스 와이어(CW)에 연결하는 제2 스위치(SW2) 및 상기 제2 스트링(ST2)을 제1 부분과 제2 부분으로 분리하며, 상기 제2 스트링(ST2)을 상기 제1 크로스 와이어(CW)에 연결하는 제3 스위치(ST3)를 더 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 태양광 어레이(SA)는 상기 제2 스트링(ST2)의 제1 부분에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 스트링의 제2 부분(ST2)에 연결되는 제2 전극을 가지며, 상기 제3 스위치(SW3)와 병렬로 연결되는 블로킹 다이오드(BD)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 스위치(SW3)는 상기 음영이 발생하지 않을 때, 제1 노드(N1)를 제2 노드(N2)에 연결하도록 제어될 수 있다. 이 때, 상기 제2 스트링(ST2)은 분리되지 않는다.
예를 들어, 상기 제3 스위치(SW3)는 M206 모듈과 M207 모듈 사이에 음영의 경계가 형성될 때, 상기 제1 노드(N1)를 제3 노드(N3)에 연결하도록 제어될 수 있다. 이 때, 상기 제2 스트링(ST2)은 음영이 발생한 제1 부분과 음영이 발생하지 않은 제2 부분으로 분리될 수 있다.
도 5에서는 제1 스트링(ST1)에 M107 모듈과 M108 모듈 사이에 형성되는 하나의 스위치를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 제1 스트링(ST1)에는 음영이 발생한 모듈과 음영이 발생하지 않은 모듈을 분리하기 위해 상기 모든 모듈들 사이 사이에 상기 스위치가 형성될 수 있다. 이와는 달리, 상기 제1 스트링(ST1)의 모듈들 중 일부에 상기 스위치가 형성될 수 있다.
도 5에서는 제2 스트링(ST2)에 M206 모듈과 M207 모듈 사이에 형성되는 하나의 스위치를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 제2 스트링(ST2)에는 음영이 발생한 모듈과 음영이 발생하지 않은 모듈을 분리하기 위해 상기 모든 모듈들 사이 사이에 상기 스위치가 형성될 수 있다. 이와는 달리, 상기 제2 스트링(ST2)의 모듈들 중 일부에 상기 스위치가 형성될 수 있다.
또한, 상기 크로스 와이어(CW)는 상기 음영이 발생한 영역에 대응하는 길이를 갖도록 길이가 플렉서블하게 조절될 수 있다. 상기 크로스 와이어(CW)의 길이를 플렉서블하게 구현하기 위해 상기 크로스 와이어(CW)는 복수의 끊어진 조각들과 상기 조각들을 연결하는 스위치를 포함할 수 있다.
이를 참조하여 상기 태양광 어레이를 제어할 수 있다. 태양광 어레이의 제조 방법은 상기 태양광 어레이 내에서 음영이 발생한 영역을 판단하는 단계 및 상기 스위치들을 제어하여 상기 스트링을 상기 음영이 발생한 제1 부분과 상기 음영이 발생하지 않은 제2 부분으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 음영이 발생한 영역을 판단하는 단계는 미리 측정한 데이터를 기초로 계절과 시간에 따른 음영 발생 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 스위치들은 상기 계절과 시간에 따른 음영 발생 패턴에 따라 제어될 수 있다.
이와는 달리, 상기 음영이 발생한 영역을 판단하는 단계는 실시간으로 상기 태양광 어레이 내의 음영 패턴을 센싱하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 스위치들은 상기 센싱된 음영 패턴에 따라 실시간으로 제어될 수도 있다.
특정 시간대에서 발생하는 음영으로 인한 발전량 손실을 최소화시키기 위한 절차의 일 예는 아래와 같을 수 있다.
[Step 1] 태양광 어레이가 설치된 주변 환경(건물, 나무 등) 및 계절에 따라 태양광 어레이에 발생하는 음영의 면적과 음영이 발생하는 시간대를 측정한다.
[Step 2] [Step 1]에서 측정한 데이터를 분석하여, 태양광 전원의 출력 손실이 크게 발생하는 시간대와 음영이 발생하는 면적을 산정하고, 효율이 가장 높은 회로 구성을 제시한다.
[Step 3] [Step 2]에서 산정한 회로 구성을 바탕으로 음영이 발생할 경우, 크로스 와이어(CW)와 스위치(SW1, SW2, SW3)를 이용하여 도 5와 같이 회로 구성을 변경할 수 있다. 어레이의 회로 변경은 음영이 발생한 스트링 중에서 두 개의 스트링(ST1, ST2) 사이에 크로스 와이어(CW)를 연결하여 음영이 발생하지 않은 부분은 정상적으로 동작하도록 스트링 회로를 구성할 수 있다. 또한, 도 6의 스위치(SW3)와 블로킹 다이오드(BD)를 연결하여 음영이 발생하지 않은 정상 상태의 모듈과 음영이 발생한 모듈을 분리시킬 수 있다.
[Step 4] 태양광 인버터의 입력 전압을 측정하여 인버터 동작 범위를 벗어나게 되면 [Step 3]과 같은 회로 변경을 시도할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 음영이 발생할 경우, 와이어와 스위치를 이용하여 음영이 발생하지 않은 영역의 태양광 모듈이 서로 연결되도록 회로 구성을 변경할 수 있다. 따라서, 음영에 의한 태양광 어레이의 출력 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명은 태양 전지, 태양광 모듈 및 태양광 어레이를 포함하는 임의의 장치에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
SA: 태양광 어레이 M101 내지 M312: 태양광 모듈
ST1 내지 ST3: 스트링 B01 내지 B60: 태양 전지
D1 내지 D6: 바이패스 다이오드 SW1 내지 SW3: 스위치
CW: 크로스 와이어 BD: 블로킹 다이오드

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  13. 복수의 태양광 모듈들, 제1 방향으로 연장되어 상기 태양광 모듈들을 직렬로 연결하는 복수의 스트링들, 상기 태양광 모듈들 사이에 형성되는 복수의 스위치들을 포함하는 태양광 어레이에 있어서,
    음영이 발생한 영역을 판단하는 단계; 및
    상기 스위치들을 제어하여 상기 스트링을 상기 음영이 발생한 제1 부분과 상기 음영이 발생하지 않은 제2 부분으로 분리하는 단계를 포함하고,
    상기 태양광 어레이는 상기 스위치를 통해 이웃한 상기 스트링에 연결되는 크로스 와이어를 더 포함하며,
    상기 크로스 와이어는 이웃한 상기 스트링들 사이에 배치되며, 복수의 상기 태양광 모듈들에 대응하여 상기 제1 방향으로 연장되고,
    제1 행의 태양광 모듈들의 적어도 일부분 및 제2 행의 태양광 모듈들의 적어도 일부분에 음영이 발생한 경우,
    상기 제1 행의 태양광 모듈들에 연결되는 제1 스트링, 상기 제1 스트링에 이웃하는 제1 크로스 와이어 및 상기 제2 행의 태양광 모듈들에 연결되는 제2 스트링은 직렬 경로를 형성하고,
    상기 태양광 모듈은 직렬로 연결되는 복수의 태양 전지를 포함하는 태양 전지 그룹 및 상기 태양 전지 그룹의 제1 단에 연결되는 제1 전극 및 상기 태양 전지 그룹의 제2 단에 연결되는 제2 전극을 포함하는 바이패스 다이오드를 포함하며,
    상기 태양 전지 그룹 내의 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수는 음영에 의한 상기 태양 전지의 출력 손실 및 상기 바이패스 다이오드의 도통 손실의 합을 최소로 하도록 설정되고,
    상기 태양 전지 그룹 내의 상기 태양 전지의 개수 및 상기 바이패스 다이오드의 개수는 수학식 1 및 수학식 2에 의해 결정되고,
    상기 수학식 1은
    Figure 112018086453560-pat00047
    이고,
    상기 수학식 2는
    Figure 112018086453560-pat00048
    이며,
    Figure 112018086453560-pat00049
    이고,
    상기 음영에 의한 상기 태양 전지의 출력 손실
    Figure 112018086453560-pat00050
    이고,
    상기 바이패스 다이오드 동작에 따른 출력 손실
    Figure 112018086453560-pat00051
    이며,
    Figure 112018086453560-pat00052
    이고,
    상기 태양 전지의 최대 전압
    Figure 112018086453560-pat00053
    이고,
    상기 태양광 모듈의 최대 전류
    Figure 112018086453560-pat00054
    이며,
    상기 태양광 모듈의 최대 전력
    Figure 112018086453560-pat00055
    이고,
    Figure 112018086453560-pat00056
    이며,
    상기 태양광 어레이는,
    상기 제1 스트링을 제1 부분과 제2 부분으로 분리하는 제1 스위치;
    상기 제1 스트링을 상기 제1 크로스 와이어에 연결하는 제2 스위치; 및
    상기 제2 스트링을 제1 부분과 제2 부분으로 분리하며, 상기 제2 스트링을 상기 제1 크로스 와이어에 연결하는 제3 스위치를 더 포함하고,
    상기 태양광 어레이는,
    상기 제2 스트링의 제1 부분에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 스트링의 제2 부분에 연결되는 제2 전극을 가지며, 상기 제3 스위치와 병렬로 연결되는 블로킹 다이오드를 더 포함하며,
    상기 음영이 발생한 영역을 판단하는 단계는
    미리 측정한 데이터를 기초로 계절과 시간에 따른 음영 발생 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 스위치들은 상기 계절과 시간에 따른 음영 발생 패턴에 따라 제어되며,
    상기 음영이 발생한 영역을 판단하는 단계는
    실시간으로 상기 태양광 어레이 내의 음영 패턴을 센싱하는 단계를 포함하고,
    상기 스위치들은 상기 센싱된 음영 패턴에 따라 실시간으로 제어되는 것을 특징으로 하는 태양광 어레이의 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200048149A (ko) 2018-10-29 2020-05-08 한국기술교육대학교 산학협력단 태양광전원의 운용효율 향상시스템 및 이를 이용한 태양광전원의 운용효율 향상방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000089841A (ja) * 1998-09-08 2000-03-31 Kobe Steel Ltd 太陽光発電装置
JP2011249790A (ja) 2010-04-28 2011-12-08 Kyocera Corp 太陽電池装置
JP2013120802A (ja) 2011-12-06 2013-06-17 Ntt Facilities Inc 太陽光発電装置
JP2016527857A (ja) 2013-07-05 2016-09-08 アールイーシー ソーラー プライベート リミテッド 太陽電池アセンブリ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010520A (ja) * 2000-06-15 2002-01-11 Casio Comput Co Ltd 太陽電池回路
JP2011103416A (ja) * 2009-11-12 2011-05-26 Hitachi Ltd 太陽光発電回路およびそれを用いた太陽光発電システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000089841A (ja) * 1998-09-08 2000-03-31 Kobe Steel Ltd 太陽光発電装置
JP2011249790A (ja) 2010-04-28 2011-12-08 Kyocera Corp 太陽電池装置
JP2013120802A (ja) 2011-12-06 2013-06-17 Ntt Facilities Inc 太陽光発電装置
JP2016527857A (ja) 2013-07-05 2016-09-08 アールイーシー ソーラー プライベート リミテッド 太陽電池アセンブリ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
정종윤 외., "바이패스 다이오드구성을 고려한 태양광모듈의 출력특성에 관한 연구", 2015년 한국산학기술학회 춘계 학술발표논문집 (2015.05.)*

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200048149A (ko) 2018-10-29 2020-05-08 한국기술교육대학교 산학협력단 태양광전원의 운용효율 향상시스템 및 이를 이용한 태양광전원의 운용효율 향상방법

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