KR102294482B1

KR102294482B1 - Apparatus for charging of power of photovoltaic system

Info

Publication number: KR102294482B1
Application number: KR1020190112972A
Authority: KR
Inventors: 천우영; 김용현
Original assignee: 한국광기술원
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-08-30
Also published as: KR20210031581A

Abstract

본 기술은 태양광 발전 시스템의 충전 장치 및 방법을 개시한다. 본 기술의 구현 예에 따르면, 부하 사용량, 태양광의 발전 전력량, 발전 시간, 인버터의 효율을 반영하여 배터리의 충전 제어를 수행함에 따라, 배터리의 과충전으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있고, 이에 시스템의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.The present technology discloses a charging apparatus and method for a solar power system. According to the embodiment of the present technology, as the charge control of the battery is performed by reflecting the load usage, the amount of power generated by solar power, the generation time, and the efficiency of the inverter, it is possible to prevent an accident due to overcharging of the battery in advance, and thus the system performance can be further improved.

Description

Charging device and method of solar power system {APPARATUS FOR CHARGING OF POWER OF PHOTOVOLTAIC SYSTEM}

본 발명은 태양광 발전 시스템의 충전 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율 중 적어도 하나를 토대로 태양광 발전 시스템의 배터리 충전을 제어하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for charging a photovoltaic system, and more particularly, a technology for controlling battery charging of a photovoltaic system based on at least one of the amount of power generated by solar power, power generation time, load usage, and inverter efficiency is about

태양광 발전 시스템은 입력에너지인 일사강도를 직류전력으로 변환하여 출력하는 태양광발전 어레이와 태양광발전 어레이의 직류전력을 교류전력으로 변환하는 출력하는 태양광발전 인버터로 구성된다. The photovoltaic power generation system consists of a photovoltaic array that converts the solar intensity, which is input energy, into DC power and outputs it, and a photovoltaic inverter that converts the DC power of the photovoltaic array into AC power and outputs it.

이러한 태양광발전 시스템은 태양광발전 모듈, 태양광발전 어레이 및 태양광발전 인버터의 성능뿐만 아니라 일사강도, 온도 및 풍속 등의 주변 환경의 변화에 따라 발전성능이 일정하지 않고 변화한다.In such a photovoltaic system, the power generation performance is not constant and changes according to changes in the surrounding environment such as solar intensity, temperature and wind speed as well as the performance of the photovoltaic module, photovoltaic array, and photovoltaic inverter.

태양광 발전 시스템은 다른 재생에너지원과 비교해서 내구수명이 길어서 유지점검이 거의 필요 없다고 하지만, 실제 태양광발전 어레이에 발생하는 그늘, 오염/열화, 태양광발전 인버터의 고장, 성능저하 및 태양광발전 시스템의 설계 및 시공 등의 결함으로 초기 설계 시에 기대했던 발전성능이 나오지 않는 경우가 자주 발생한다.Compared to other renewable energy sources, the solar power generation system has a long lifespan and hardly requires maintenance. It is often the case that the expected power generation performance at the time of initial design does not come out due to defects in the design and construction of the power generation system.

또한, 태양광 발전 시스템의 발전 전력은 인버터를 통해 교류 전원을 변환한 다음 부하로 전달하고, PCS를 통해 변환된 직류 전원을 배터리에 충전하고, 인버터 및 PCS의 효율에 따라 배터리의 충전 여부를 실시간으로 제어한다. In addition, the generated power of the photovoltaic system converts AC power through an inverter and then delivers it to the load, charges the converted DC power through the PCS to the battery, and determines whether the battery is being charged in real time according to the efficiency of the inverter and PCS. control with

그러나 배터리의 충전량은 부하 사용량, 발전 전력량, 발전 시간 등에 따라 변동되므로 이를 반영하여 배터리의 충전을 결정하는 별도의 로직이 필요하였다.However, since the amount of charge of the battery varies depending on the load usage, the amount of power generated, the generation time, etc., a separate logic for determining the charge of the battery was required to reflect this.

대한민국 공개특허공보 제2018-014558호(ESS 제어 장치 및 제어방법Republic of Korea Patent Publication No. 2018-014558 (ESS control device and control method)

본 발명의 목적은, 부하 사용량, 태양광의 발전 전력량, 발전 시간, 인버터 효율을 반영하여 배터리의 충전 제어를 수행함에 따라, 배터리의 과부하로 인한 사고를 미연에 방지할 수 태양광 발전 시스템의 충전 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.An object of the present invention is to prevent accidents due to overload of the battery in advance by performing charge control of the battery by reflecting the load usage, the amount of power generated by the solar power, the generation time, and the inverter efficiency. and to provide a method.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 이루기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 충전 장치는, The charging device of the solar power generation system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,

태양광을 에너지원으로 직류 전력을 생산하는 태양광 발전부; 상기 태양광 발전부에서 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환한 다음 변환된 교류 전력을 계통 부하로 전달하는 인버터; 상기 인버터에서 출력되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 PCS부; 상기 PCS부에서 출력되는 직류 전력을 충전하는 배터리를 포함하고, A photovoltaic power generation unit that generates direct current power using sunlight as an energy source; an inverter that converts the DC power output from the photovoltaic unit into AC power and then transfers the converted AC power to a grid load; a PCS unit for converting AC power output from the inverter into DC power; And a battery for charging the DC power output from the PCS unit,

상기 태양광 발전부의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율량과 기 설정된 판단 기준 조건의 만족 여부에 따라 배터리의 충전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.and a control unit for controlling charging of the battery according to the amount of power generated by the solar power generation unit, generation time, load usage, and inverter efficiency, and whether a preset criterion condition is satisfied.

바람직하게 상기 판단 기준 조건은,Preferably, the judgment criterion condition is,

인버터의 출력 측정값과 인버터의 입력 측정값의 비로 인버터의 효율을 도출하고, 도출된 인버터의 효율이 기 정해진 판단 기준치 1 이하이고, 발전 시간이 기 정해진 시간 범위 내에 존재하며, 발전 전력량이 판단 기준치 2 이하이고, 부하 사용량이 판단 기준치 3 이하일 수 있다.The efficiency of the inverter is derived from the ratio of the measured output value of the inverter and the measured input value of the inverter, the derived efficiency of the inverter is less than or equal to the predetermined criterion value 1, the generation time is within the predetermined time range, and the amount of generated power is the criterion value 2 or less, and the load usage may be less than or equal to the determination reference value 3 .

바람직하게 상기 제어부는,Preferably, the control unit,

상기 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율량 각각이 상기 판단 기준 조건을 만족하면 상기 배터리를 충전하도록 구비되는 것을 일 특징으로 한다.It is characterized in that provided to charge the battery when each of the amount of power generation, generation time, load usage, and inverter efficiency satisfies the determination criterion condition.

바람직하게 상기 제어부는, Preferably, the control unit,

배터리의 충전 용량이 기 정해진 정격 용량의 85%에 도달하면, 배터리의 충전을 정지하도록 구비될 수 있다.When the charging capacity of the battery reaches 85% of the predetermined rated capacity, the charging of the battery may be stopped.

바람직하게 상기 제어부는,Preferably, the control unit,

상기 태양광 발전부의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율량 각각이 상기 판단 기준 조건을 만족하지 아니하면, 배터리의 충전을 정지한 다음 상기 판단 기준 조건을 재설정하도록 구비될 수 있다. When each of the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit, generation time, load usage, and inverter efficiency does not satisfy the criterion condition, charging of the battery is stopped and then the criterion condition is reset.

일 실시예의 다른 양태에 의하면, 태양광 발전 시스템의 충전 방법은,According to another aspect of one embodiment, the charging method of the solar power system,

(a) 인버터의 출력 측정값과 입력 측정값의 비료 인버터의 효율을 도출하는 단계; 및(a) deriving the efficiency of the fertilizer inverter from the output measured value of the inverter and the input measured value; and

(b) 도출된 인버터 효율, 태양광의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량 각각과 기 설정된 판단 기준 조건의 만족 여부에 따라 배터리의 충전 여부를 제어하는 단계를 포함하되,(b) controlling whether the battery is charged or not according to each of the derived inverter efficiency, solar power generation power, generation time, and load usage and whether a predetermined criterion condition is satisfied,

상기 판단 기준 조건은,The criteria for the determination are:

일 실시예에 따르면, 부하 사용량, 태양광의 발전 전력량, 발전 시간, 인버터의 효율을 반영하여 배터리의 충전 제어를 수행함에 따라, 배터리의 과충전으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있고, 이에 시스템의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, as the charge control of the battery is performed by reflecting the load usage, the amount of power generated by the solar power, the generation time, and the efficiency of the inverter, accidents due to overcharging of the battery can be prevented in advance, and thus the performance of the system can be further improved.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일 실시예의 태양광 발전 시스템의 구성도이다.
도 2는 일 실시예의 제어부의 세부 구성도이다.
도 3은 일 실시예의 태양광 발전 시스템의 충전 과정의 흐름도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so the present invention is a matter described in such drawings should not be construed as being limited only to
1 is a configuration diagram of a solar power generation system according to an embodiment.
2 is a detailed configuration diagram of a control unit according to an embodiment.
3 is a flowchart of a charging process of a photovoltaic system according to an embodiment.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the content to be described later. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout. Meanwhile, the terms used in this specification are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” means that the stated component, step, operation and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or addition is not excluded.

이하, 일 실시예에 따라 태양광 발전부의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율량과 기 설정된 판단 기준 조건의 만족 여부에 따라 배터리의 충전을 제어하는 방안을 제안하고자 한다.Hereinafter, according to an embodiment, it is intended to propose a method of controlling the charging of the battery according to the amount of power generated by the solar power generation unit, generation time, load usage, and inverter efficiency, and whether a preset criterion condition is satisfied.

도 1은 일 실시 예에 따른 감정 표정을 이용한 태양광 발전 시스템(S)의 구성을 보인 도면이다. 도 1을 참조하면, 태양광 발전 시스템(S)은 태양광 발전부(100), 인버터(200), 배터리(300), PCS(400), 부하(500), 제어부(600) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.1 is a view showing the configuration of a solar power generation system (S) using an emotional expression according to an embodiment. Referring to FIG. 1 , the photovoltaic power generation system S includes at least one of a photovoltaic power generation unit 100 , an inverter 200 , a battery 300 , a PCS 400 , a load 500 , and a control unit 600 . may include.

즉, 태양광 발전 시스템은 태양의 일조강도를 조사받는 태양광 발전 어레이(100), 태양광 발전부(100)에 연결된 인버터(200), 인버터의 출력단에 연결된 부하(300), 인버터(200)의 출력단에 연결된 PCS(400), 및 PCS(300)의 출력단에 연결된 배터리(500)를 포함한다. That is, the photovoltaic system includes a photovoltaic power generation array 100 irradiated with sunlight intensity, an inverter 200 connected to the photovoltaic unit 100 , a load 300 connected to an output terminal of the inverter, and an inverter 200 . and a PCS 400 connected to an output terminal of , and a battery 500 connected to an output terminal of the PCS 300 .

태양광을 에너지원으로 발전하여 직류 전원을 생성하는 태양광 발전부(100), 직류 전원을 교류 전원으로 변환한 다음 변환된 교류 전원을 부하(300)로 전달하는 인버터(200), 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 PCS(400), 직류 전원을 충전하는 배터리(500)를 포함하는 태양광발전 시스템(S)의 구조는 주지사항이므로, 본 명세서에서는 이를 자세히 설명하지 않더라도 자명하게 이해되어야 할 것이다.The solar power generation unit 100 for generating DC power by generating sunlight as an energy source, the inverter 200 for converting DC power into AC power and then transferring the converted AC power to the load 300, AC power Since the structure of the photovoltaic system (S) including the PCS 400 for converting DC power and the battery 500 for charging DC power is well known, it should be clearly understood even if it is not described in detail in this specification. .

그에 더하여 태양광 발전 시스템(S)는 표시부(700)를 더 포함할 수 있으며, 표시부(700)는 배터리의 실시간 충전 상태를 관리자의 단말에 전달하여 표시할 수 있다.In addition, the solar power generation system S may further include a display unit 700 , and the display unit 700 may display the real-time charging state of the battery by delivering it to the manager's terminal.

도 2는 제어부(600)의 세부 구성도로서, 도 2를 참조하면 제어부(600)는, 수집모듈(610), 판단모듈(620), 충전명령 생성모듈(630), 충전중지명령 생성모듈(640), 및 판단기준조건 재설정모듈(650) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.2 is a detailed configuration diagram of the control unit 600. Referring to FIG. 2, the control unit 600 includes a collection module 610, a determination module 620, a charging command generation module 630, and a charging stop command generation module ( 640), and at least one of the criterion condition resetting module 650.

한편, 수집모듈(610)은 태양광 발전부(100)의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율을 토대로 배터리(300)의 충전 여부를 결정할 수 있다.Meanwhile, the collection module 610 may determine whether to charge the battery 300 based on the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit 100 , power generation time, load usage, and inverter efficiency.

먼저 수집모듈(610)은 인버터(200)의 입력 측정값과 출력 측정값의 비로 인버터 효율을 도출할 수 있다.First, the collection module 610 may derive the inverter efficiency from the ratio of the input measured value and the output measured value of the inverter 200 .

판단모듈(620)은 인버터 효율, 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량 중 적어도 하나를 이용하여 배터리(300)의 충전을 단속할 수 있다.The determination module 620 may control charging of the battery 300 using at least one of inverter efficiency, power generation amount, generation time, and load usage.

예를 들어, 판단모듈(620)은 인버터 효율, 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량 중 적어도 하나에 대해 기 정해진 판단 기준 조건을 만족하는 지를 판단하고, 판단모듈(620)의 판단 결과 판단 기준 조건을 만족하는 경우 충전명령 생성모듈(630)은 배터리(300)의 충전 명령을 생성하여 인버터(200) 및 PCS(300)의 각 스위칭 소자로 전달된다. 여기서, 충전 명령은 인버터(200) 및 PCS(400)의 다수의 스위칭 소자를 동작시키기 위한 PWM 신호이며, 이러한 충전 명령에 의거 PWM 신호를 생성하는 일련의 과정은 일반적인 ESS 장치의 PWM 신호를 생성하는 과정과 동일 또는 유사하다. For example, the determination module 620 determines whether a predetermined determination criterion condition is satisfied with respect to at least one of inverter efficiency, power generation amount, generation time, and load usage, and determines the determination result of determination module 620 condition. If satisfied, the charging command generating module 630 generates a charging command for the battery 300 and is transmitted to the inverter 200 and each switching element of the PCS 300 . Here, the charging command is a PWM signal for operating a plurality of switching elements of the inverter 200 and the PCS 400, and a series of processes for generating a PWM signal based on such a charging command is a process for generating a PWM signal of a general ESS device. same or similar to the process.

한편, 판단 기준 조건은 도출된 인버터의 효율이 기 정해진 판단 기준치 1 이하이고, 발전 시간이 기 정해진 시간 범위 내에 존재하며, 발전 전력량이 판단 기준치 2 이하이고, 부하 사용량이 판단 기준치 3 이하를 포함할 수 있다. 여기서, 판단 기준치 1 내지 3 각각은 다수의 실험을 통해 얻어진 결과값으로 최적의 배터리의 충전 상태를 유지하기 위해 테이블값으로 저장된다.On the other hand, the criterion condition is that the efficiency of the derived inverter is equal to or less than the predetermined criterion value 1, the generation time is within the predetermined time range, the amount of generated power is equal to or less than the criterion value 2, and the load usage includes the criterion value 3 or less. can Here, each of the criterion values 1 to 3 is a result value obtained through a plurality of experiments and is stored as a table value in order to maintain an optimal state of charge of the battery.

그리고 충전중지명령 생성모듈(640)은 배터리(300)의 충전 상태를 모니터링한다. 이때 배터리(300)의 충전량이 기 정해진 정격 용량의 85%에 도달하면 제어부(600)는 배터리(300)의 충전을 정지하기 위한 충전 중지 명령을 생성하고 충전 중지 명령에 의거 생성된 스위칭 신호를 인버터(200) 및 PCS(300)의 각 스위칭 소자로 전달한다.And the charging stop command generating module 640 monitors the charging state of the battery 300 . At this time, when the charge amount of the battery 300 reaches 85% of the predetermined rated capacity, the control unit 600 generates a charge stop command to stop charging of the battery 300 and transmits the switching signal generated based on the charge stop command to the inverter. 200 and PCS 300, respectively.

또한 충전중지명령 생성모듈(640)은 전술한 판단 기준 조건을 만족하지 아니한 경우 배터리(400)의 충전 중지 명령을 생성하고, 충전 중지 명령에 의거 생성된 스위칭 신호를 인버터(200) 및 PCS(400)의 각 스위칭 소자로 전달한다.In addition, the charge stop command generation module 640 generates a charge stop command of the battery 400 when the above-described determination criterion condition is not satisfied, and transmits the switching signal generated based on the charge stop command to the inverter 200 and the PCS 400 . ) to each switching element.

한편 판단기준조건 재설정모듈(650)은 부하 사용량, 태양광의 발전 전력량, 발전 시간, 인버터의 효율 각각에 대해 기 정해진 판단 기준 조건을 재설정한다. 즉, 제어부(600)는 판단 기준 조건을 만족하지 아니한 경우 배터리(300)의 충전을 중지한 다음 판단 기준 조건을 재설정하고, 부하 사용량, 태양광의 발전 전력량, 발전 시간, 인버터의 효율 각각에 대해 재설정된 판단 기준 조건을 기반으로 배터리(300)의 충전 여부를 결정한다.On the other hand, the determination criterion condition resetting module 650 resets the predetermined determination reference conditions for each of the load usage, the amount of electricity generated by solar power, the generation time, and the efficiency of the inverter. That is, the control unit 600 stops charging of the battery 300 when the criterion condition is not satisfied, and then resets the criterion condition, and resets for each load usage, solar power generation power, generation time, and inverter efficiency. It is determined whether to charge the battery 300 based on the determined criterion condition.

이에 일 실시 예는 태양광 발전부의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율량과 기 설정된 판단 기준 조건의 만족 여부에 따라 배터리의 충전을 제어함에 따라, 배터리의 과충전으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있다.Accordingly, one embodiment controls the charging of the battery according to the amount of power generated by the photovoltaic unit, power generation time, load usage, and inverter efficiency and whether a preset criterion condition is satisfied, thereby preventing accidents due to overcharging of the battery in advance. can be prevented

도 3은 도 1에 도시된 제어부(600)의 동작 과정을 보인 흐름도로서, 도 도 3을 참조하면 일 실시 예의 태양광 발전 시스템의 충전 과정을 설명한다.3 is a flowchart illustrating an operation process of the control unit 600 shown in FIG. 1 . Referring to FIG. 3 , a charging process of the solar power generation system according to an embodiment will be described.

우선, 단계(S11)(S13)에서, 제어부(600)는 인버터(200)의 입력 측정값과 출력 측정값의 비로 인버터 효율을 도출한 다음 도출된 인버터 효율, 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량 중 적어도 하나를 수집한다.First, in steps S11 and S13, the control unit 600 derives inverter efficiency from the ratio of the input measured value and the output measured value of the inverter 200, and then, among the derived inverter efficiency, power generation time, generation time, and load usage Collect at least one.

그리고, 단계(S15)에서, 제어부(600)는 인버터 효율, 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량 중 적어도 하나에 대해 기 정해진 판단 기준 조건을 만족하는 지를 판단한다.And, in step S15, the control unit 600 determines whether a predetermined criterion condition is satisfied with respect to at least one of inverter efficiency, power generation amount, generation time, and load usage.

인버터 효율, 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량 중 적어도 하나에 대해 기 정해진 판단 기준 조건을 만족하는 경우 단계(S17)에서, 제어부(600)는 충전 명령을 생성하고 생성된 충전 명령을 인버터 및 PCS로 전달한다. When a predetermined criterion condition is satisfied for at least one of inverter efficiency, power generation amount, generation time, and load usage, in step S17, the control unit 600 generates a charging command and converts the generated charging command to the inverter and the PCS. transmit

이 후 단계(S19)(S21)에서, 제어부(600)는 배터리의 충전 상태를 모니터링하고 모니터링 결과 배터리의 충전량이 기 정해진 정격 용량의 85% 이상인 경우 충전중지명령을 생성하고, 생성된 충전중지명령을 인버터 및 PCS로 전달한다.After that, in steps S19 and S21, the control unit 600 monitors the state of charge of the battery and generates a charge stop command if the monitoring result indicates that the charge amount of the battery is greater than or equal to 85% of the predetermined rated capacity, and the generated charge stop command is transmitted to the inverter and PCS.

인버터 효율, 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량 중 적어도 하나에 대해 기 정해진 판단 기준 조건을 만족하지 아니한 경우 단계(S21)에서 제어부(600)는 배터리의 충전을 중지하는 충전중지명령을 생성하고 생성된 충전중지명령을 인버터 및 PCS로 전달한다.When the predetermined criterion condition is not satisfied with respect to at least one of inverter efficiency, power generation amount, generation time, and load usage, the control unit 600 generates a charge stop command to stop charging of the battery in step S21 and generates the generated The charge stop command is transmitted to the inverter and PCS.

이 후 단계(S23)에서, 제어부(600)는 기 정해진 판단 기준 조건을 재설정한 다음 단계(S15)로 진행하고 단계(S15)에서 수집된 인버터 효율, 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량 중 적어도 하나에 대해 기 정해진 판단 기준 조건을 만족하는 지를 판단한다.After that, in step S23, the control unit 600 resets the predetermined determination reference condition and then proceeds to step S15 and at least one of inverter efficiency, power generation amount, generation time, and load usage collected in step S15. It is determined whether a predetermined criterion condition is satisfied.

이에 일 실시 예는 태양광 발전부의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율량과 기 설정된 판단 기준 조건의 만족 여부에 따라 배터리의 충전을 제어함에 따라, 배터리의 과충전으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있고, 이에 시스템의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.Accordingly, one embodiment controls the charging of the battery according to the amount of power generated by the photovoltaic unit, power generation time, load usage, and inverter efficiency and whether a preset criterion condition is satisfied, thereby preventing accidents due to overcharging of the battery in advance. can be prevented, thereby further improving the performance of the system.

이상에서 설명된 제어부는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.The control unit described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions.

운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.An operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system may be executed. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software.

이해의 편의를 위하여, 제어부는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 제어부는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.For convenience of understanding, although it has been described that one control unit is used in some cases, those of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that including For example, the controller may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

여기서, 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction) 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.Here, the software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, and configure the processing device to operate as desired or independently or collectively The processing unit can be commanded.

소프트웨어 및/또는 정보, 신호 및 데이터는, 제어부에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다.Software and/or information, signals and data may be stored in any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage, to be interpreted by a controller or to provide instructions or data to a processing device. It may be permanently or temporarily embodied in a medium or device, or a transmitted signal wave.

소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software.

컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐 만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will understand Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by all changes or modifications derived from the following claims as well as the claims and equivalent concepts.

태양광 발전부의 발전 전력량, 발전 시간, 부하 사용량, 및 인버터 효율량과 기 설정된 판단 기준 조건의 만족 여부에 따라 배터리의 충전을 제어함에 따라, 배터리의 과충전으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있고, 이에 시스템의 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 태양광 발전 시스템의 충전 장치 및 방법에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 태양광 발전 시스템 등의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용 가능성이 있는 발명이다.By controlling the charging of the battery according to the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit, power generation time, load usage, and inverter efficiency and whether a preset criterion condition is satisfied, accidents due to overcharging of the battery can be prevented in advance, Accordingly, the accuracy and reliability of the operation of the charging device and method of the photovoltaic power generation system that can further improve the performance of the system, and furthermore, the performance efficiency can be greatly improved. It is an invention that has industrial applicability because it has sufficient business potential and can be clearly implemented in reality.

S : 태양광 발전 시스템
600 : 제어부
610 : 수집모듈
620 : 판단모듈
630 : 충전명령 생성모듈
640 : 충전중지명령 생성모듈
650 : 판단기준조건 재설정모듈S: Solar power system
600: control unit
610: collection module
620: judgment module
630: charging command generation module
640: charging stop command generation module
650: judgment criterion condition reset module

Claims

A photovoltaic power generation unit that generates direct current power using sunlight as an energy source; an inverter that converts the DC power output from the photovoltaic unit into AC power and then transfers the converted AC power to a grid load; a PCS unit for converting AC power output from the inverter into DC power; And a battery for charging the DC power output from the PCS unit,
A control unit for controlling the charging of the battery according to the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit, power generation time, load usage, and inverter efficiency and whether a preset criterion condition is satisfied,
The criteria for the determination are:
The efficiency of the inverter is derived from the ratio of the measured output value of the inverter and the measured input value of the inverter, the derived efficiency of the inverter is less than or equal to the predetermined criterion value 1, the generation time is within the predetermined time range, and the amount of generated power is the criterion value 2 or less, the charging device of the photovoltaic system, characterized in that the load usage is 3 or less of the judgment standard value.

delete

According to claim 1, wherein the control unit
The charging device of the solar power generation system, characterized in that the battery is charged when each of the power generation amount, generation time, load usage, and inverter efficiency satisfies the determination criterion condition.

According to claim 1, wherein the control unit,
When the charging capacity of the battery reaches 85% of the predetermined rated capacity, the charging device of the solar power system, characterized in that provided to stop charging the battery.

According to claim 1, wherein the control unit,
When each of the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit, generation time, load usage, and inverter efficiency does not satisfy the determination criterion condition, charging of the battery is stopped and then the determination reference condition is reset. A charging device for a solar power system.

(a) deriving the efficiency of the fertilizer inverter from the output measured value of the inverter and the input measured value; and
(b) controlling whether the battery is charged or not according to each of the derived inverter efficiency, solar power generation power, generation time, and load usage and whether a predetermined criterion condition is satisfied,
The criteria for the determination are:
The efficiency of the inverter is derived from the ratio of the measured output value of the inverter and the measured input value of the inverter, the derived efficiency of the inverter is less than or equal to the predetermined criterion value 1, the generation time is within the predetermined time range, and the amount of generated power is the criterion value 2 or less, the charging method of the photovoltaic system, characterized in that the load usage is provided to be less than or equal to the judgment standard value of 3.