KR102320391B1 - connection board apparatus for solar energy generation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전용 접속반 장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 제어 가능한 태양광 발전용 접속반 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a junction panel device for photovoltaic power generation, and more particularly, to a controllable junction panel device for photovoltaic power generation.
일반적으로 태양광 발전은 태양광을 이용하여 전력을 생산하기 위한 것으로서, 복수의 태양전지셀이 평면상에 배열된 태양전지모듈을 이용하여 전력을 생산하는 것이다.2. Description of the Related Art In general, photovoltaic power generation is to generate power using sunlight, and generates power using a solar cell module in which a plurality of solar cells are arranged on a plane.
이러한 태양광 발전을 위한 장치 또는 시스템은 크게 복수의 태양전지모듈과, 태양전지모듈에서 발생하는 직류 전력을 어레이별로 모을 수 있도록 연결되는 접속반과, 접속반에서 취합된 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키는 인버터 등을 포함하여 구성된다. 특허등록 제1894239에는 태양광 발전 시스템이 개시되어 있다.An apparatus or system for such photovoltaic power generation is largely composed of a plurality of solar cell modules, a connection panel connected to collect DC power generated from the solar cell module for each array, and a method for converting the DC power collected in the connection panel into AC power. It consists of an inverter and the like. Patent Registration No. 1894239 discloses a solar power generation system.
한편, 태양광 발전용 접속반에는, 태양전지모듈로부터 입력되는 부분에 퓨즈를 구비하여, 흐르는 전류가 허용치를 초과하는 경우에 단선이 되어, 후단에 연결된 인버터의 보호, 화재 예방 등의 수단을 제공하고 있다. 다만, 퓨즈가 단선 되면, 해당 채널의 태양전지모듈에서 발전된 전기는 인버터 측으로 입력되지 못하므로, 전기 생산에 차질이 생길 수 밖에 없다. 단선된 퓨즈를 유지, 보수 인력 등이 직접 교체를 해주어야 하나, 태양광 발전 시스템은 주로 도시 지역이 아닌 외곽의 전, 답, 임야 등에 설치되므로 방문 접근성이 떨어지므로, 태양광 발전 시스템의 생산성은 한동안은 떨어질 수 밖에 없다.On the other hand, the connection panel for photovoltaic power generation includes a fuse at the input portion from the solar cell module, and when the flowing current exceeds the allowable value, it becomes disconnected, providing means such as protection of the inverter connected to the rear end, fire prevention, etc. are doing However, when the fuse is blown, electricity generated by the solar cell module of the corresponding channel cannot be input to the inverter side, so there is inevitably a setback in electricity production. The blown fuse must be replaced by maintenance and repair personnel, but the solar power generation system is mainly installed in fields, farms, and forests outside of urban areas, so access to visits is low, so the productivity of the solar power generation system will be reduced for a while. can only fall
본 발명은 위에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 퓨즈의 단선을 검출하고, 보조 퓨즈로 회로가 연결될 수 있도록 제어하기 위한 태양광 발전용 접속반 장치를 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a solar power junction device for detecting a break in a fuse and controlling a circuit to be connected to an auxiliary fuse.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전용 접속반 장치에 있어서, 상기 장치는 복수의 태양전지모듈 어레이의 출력단과 연결되는 복수의 퓨즈부; 및 상기 복수의 퓨즈부의 상태를 검출하고 제어하기 위한 퓨즈 상태 검출 및 제어부를 포함하고, 상기 퓨즈 상태 검출 및 제어부는: 복수의 태양전지모듈 어레이 각각의 출력단의 전류 신호를 검출하기 위한 전류 검출부; 상기 각각의 출력단의 전류 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 ADC(analog to digital converter)부; 상기 디지털 신호를 모니터링하고, 상기 디지털 신호의 크기에 따라 상기 퓨즈부를 제어할지 여부를 결정하기 위한 MCU(micro control unit)부; 및 상기 퓨즈부의 개폐를 제어하기 위한 퓨즈 개폐 구동부를 포함하고, 상기 복수의 퓨즈부 각각은, 상기 각각의 출력단에 연결되는, 기본 퓨즈를 포함하는 기본 퓨즈 모듈, 및 상기 기본 퓨즈 모듈과 병렬 연결되는 보조 퓨즈 및 연결 릴레이를 포함하는 보조 퓨즈 모듈을 포함할 수 있다. In the connection panel device for photovoltaic power generation according to an embodiment of the present invention, the device includes: a plurality of fuse units connected to output terminals of a plurality of solar cell module arrays; and a fuse state detection and control unit for detecting and controlling states of the plurality of fuse units, wherein the fuse state detection and control unit includes: a current detection unit for detecting a current signal of an output terminal of each of the plurality of solar cell module arrays; ADC (analog to digital converter) unit for converting the current signal of each output terminal into a digital signal; a micro control unit (MCU) unit for monitoring the digital signal and determining whether to control the fuse unit according to the size of the digital signal; and a fuse opening/closing driving unit for controlling opening and closing of the fuse unit, wherein each of the plurality of fuse units includes a basic fuse module including a basic fuse connected to each of the output terminals, and a basic fuse module connected in parallel with the basic fuse module It may include an auxiliary fuse module including an auxiliary fuse and a connection relay.
추가로 또는 대안으로, 상기 MCU부는 상기 디지털 신호에 기설정된 차단 주파수를 갖는 저대역 통과 필터를 적용하여, 상기 저대역 통과 필터를 통과한 신호의 크기가 제1 임계값 이하인지 여부를 주기적으로 판단하고, 연속적인 두 주기에 걸쳐 상기 저대역 통과 필터를 통과한 신호의 크기가 제1 임계값 이하인 것으로 판단되는 출력단의 상기 보조 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정할 수 있다.Additionally or alternatively, the MCU unit applies a low-pass filter having a predetermined cut-off frequency to the digital signal, and periodically determines whether the magnitude of the signal passing the low-pass filter is equal to or less than a first threshold value and it may be determined to control the auxiliary fuse module of the output terminal in which the magnitude of the signal passing through the low-pass filter is determined to be less than or equal to a first threshold value over two consecutive periods.
추가로 또는 대안으로, 상기 MCU부는 상기 보조 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하는데 있어서, 다른 출력단의 저대역 통과 필터를 통과한 신호의 크기를 참조할 수 있다.Additionally or alternatively, in determining to control the auxiliary fuse module, the MCU unit may refer to the magnitude of a signal passing through a low-pass filter of another output stage.
추가로 또는 대안으로, 상기 MCU부는 상기 퓨즈 개폐 구동부를 제어하여 상기 보조 퓨즈 모듈의 연결 릴레이가 닫힘 상태로 변경하도록 할 수 있다.Additionally or alternatively, the MCU unit may control the fuse opening/closing driving unit to change the connection relay of the auxiliary fuse module to a closed state.
추가로 또는 대안으로, 상기 MCU부는 미리 설정된 주기 동안 모니터링하는 모든 출력단의 디지털 신호의 크기에 기초한 상기 복수의 태양전지모듈 어레이의 발전량을 계산하고, 상기 주기 동안 가장 발전량이 높은 시점을 중심으로 미리 설정된 시간 범위를 벗어난 시점에서 상기 퓨즈 개폐 구동부를 제어하여 상기 보조 퓨즈 모듈의 연결 릴레이가 닫힘 상태로 변경하도록 할 수 있다.Additionally or alternatively, the MCU unit calculates the amount of power generation of the plurality of solar cell module arrays based on the magnitudes of digital signals of all output terminals monitored during a preset period, and presets a time point with the highest amount of power generation during the period. At a time out of the time range, the fuse opening/closing driving unit may be controlled to change the connection relay of the auxiliary fuse module to a closed state.
추가로 또는 대안으로, 상기 보조 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하면, 상기 MCU부는 통신부를 통해 관리 서버 또는 지정된 단말로 알림 메시지를 전송하도록 구성될 수 있다.Additionally or alternatively, if it is determined to control the auxiliary fuse module, the MCU unit may be configured to transmit a notification message to a management server or a designated terminal through a communication unit.
추가로 또는 대안으로, 상기 기본 퓨즈 모듈은 상기 기본 퓨즈에 직렬 연결되는 차단 릴레이를 더 포함할 수 있다.Additionally or alternatively, the basic fuse module may further include a blocking relay connected in series to the basic fuse.
추가로 또는 대안으로, 상기 MCU부는 상기 모니터링된 신호에 기설정된 대역통과 주파수를 갖는 대역 통과 필터를 적용하여, 상기 대역 통과 필터를 통과한 신호의 최대 크기가 제2 임계값 초과인지 여부를 주기적으로 판단하고, 연속적인 두 주기에 걸쳐 상기 대역 통과 필터를 통과한 신호의 최대 크기가 제2 임계값 초과인 것으로 판단되는 출력단의 상기 기본 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정할 수 있다.Additionally or alternatively, the MCU unit applies a bandpass filter having a preset bandpass frequency to the monitored signal, and periodically checks whether the maximum amplitude of the signal passing through the bandpass filter exceeds a second threshold. and it may be determined to control the basic fuse module of the output stage in which it is determined that the maximum magnitude of the signal passing through the bandpass filter is greater than the second threshold value over two consecutive periods.
추가로 또는 대안으로, 상기 MCU부는 퓨즈 개폐 구동부를 제어하여 상기 기본 퓨즈 모듈의 차단 릴레이가 개방 상태로 변경하도록 할 수 있다.Additionally or alternatively, the MCU may control the fuse opening/closing driving unit to change the blocking relay of the basic fuse module to an open state.
추가로 또는 대안으로, 상기 기본 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하면, 상기 MCU부는 통신부를 통해 관리 서버 또는 지정된 단말로 알림 메시지를 전송하도록 구성될 수 있다.Additionally or alternatively, when it is determined to control the basic fuse module, the MCU unit may be configured to transmit a notification message to a management server or a designated terminal through a communication unit.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 태양광 발전용 접속반 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 방법은 태양광 발전용 접속반 장치에 의해 수행되며, 상기 방법은 복수의 태양전지모듈 어레이 각각의 출력단의 전류 신호를 검출하는 단계; 상기 출력단의 전류 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 상기 디지털 신호를 모니터링하고, 상기 디지털 신호의 크기에 따라, 상기 출력단에 연결되는, 기본 퓨즈 및 차단 릴레이를 포함하는 기본 퓨즈 모듈, 및 상기 기본 퓨즈 모듈과 병렬 연결되는 보조 퓨즈 및 연결 릴레이를 포함하는 보조 퓨즈 모듈을 포함하는 퓨즈부를 제어할지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 퓨즈부를 제어할 것으로 결정되면, 상기 퓨즈부의 기본 퓨즈 또는 보조 퓨즈의 개폐를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of controlling a junction panel device for photovoltaic power generation according to another embodiment of the present invention, the method is performed by a junction panel device for photovoltaic power generation, wherein the method includes an output terminal of each of a plurality of solar cell module arrays detecting a current signal of converting the current signal of the output terminal into a digital signal; Monitoring the digital signal and according to the size of the digital signal, comprising a basic fuse module including a basic fuse and a cut-off relay connected to the output terminal, and an auxiliary fuse and a connection relay connected in parallel with the basic fuse module determining whether to control the fuse unit including the auxiliary fuse module; and controlling opening and closing of a primary fuse or an auxiliary fuse of the fuse unit when it is determined to control the fuse unit.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.The above problem solving methods are only some of the embodiments of the present invention, and various embodiments in which the technical features of the present invention are reflected are based on the detailed description of the present invention to be described below by those of ordinary skill in the art can be derived and understood as
본 발명에 따른 태양광 발전용 접속반 장치는 퓨즈의 단선을 검출하고 단선된 퓨즈를 식별하므로, 퓨즈의 교체가 필요함을 알 수 있게 한다. The junction panel device for photovoltaic power generation according to the present invention detects the disconnection of the fuse and identifies the disconnected fuse, so that it can be known that the fuse needs to be replaced.
또한, 본 발명에 따른 태양광 발전용 접속반 장치는 퓨즈의 단선 시에 보조 퓨즈를 통해 접속반의 회로를 연결하게 하므로, 태양광 발전의 전력 생산량의 하락을 최소화할 수 있다. In addition, since the junction panel device for photovoltaic power generation according to the present invention connects the circuit of the junction panel through an auxiliary fuse when the fuse is disconnected, a decrease in power production of photovoltaic power generation can be minimized.
또한, 본 발명에 따른 태양광 발전용 접속반 장치는 퓨즈의 단선 시에 보조 퓨즈로 회로를 연결하는데 있어서, 그 시점을 선별함으로써 태양광 발전 시스템에 전기적인 충격을 최소화할 수 있다.In addition, in the connection board device for photovoltaic power generation according to the present invention, when a circuit is connected with an auxiliary fuse when the fuse is disconnected, an electric shock to the photovoltaic power generation system can be minimized by selecting the time point.
또한, 본 발명에 따른 태양광 발전용 접속반 장치는 태양전지모듈 어레이의 출력에 이상이 감지되면, 기본 퓨즈를 개방함으로써 그 후단에 연결된 태양광 발전 시스템의 나머지 구성에 전기적인 충격을 최소화할 수 있다.In addition, when an abnormality is detected in the output of the solar cell module array, the solar power connection panel device according to the present invention opens the basic fuse, thereby minimizing the electrical shock to the rest of the solar power generation system connected to the rear end. have.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 퓨즈부의 동작을 제어하기 위한 퓨즈 상태 검출 및 제어부의 구성도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 퓨즈부의 동작을 제어하기 위한 방법의 순서도를 도시한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included as a part of the detailed description to help the understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention, and together with the detailed description, explain the technical spirit of the present invention.
1 shows a configuration diagram of a photovoltaic system according to the present invention.
2 is a block diagram of a fuse state detection and control unit for controlling the operation of the fuse unit according to the present invention.
3 shows a configuration diagram of a photovoltaic system according to the present invention.
4 shows a configuration diagram of a photovoltaic system according to the present invention.
5 is a flowchart of a method for controlling the operation of a fuse unit according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be implemented in various other forms. The terminology used in this specification is intended to help the understanding of the embodiments, and is not intended to limit the scope of the present invention. Also, singular forms used hereinafter include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(1)의 구조도를 도시한다. 도 1에 도시된 구성은 태양광을 매개로 전력을 생상하는 태양광 발전 시스템의 전체 구성을 모두 도시한 것은 아니며, 설명의 간명화를 위해 본 발명에 직접적으로 연관된 구성에 대해서만 도시한 것이다. 1 shows a structural diagram of a photovoltaic system 1 according to an embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 1 does not show all of the entire configuration of a solar power generation system that generates power through sunlight, but only shows a configuration directly related to the present invention for simplicity of explanation.
본 발명에 따른 태양광 발전 시스템(1)은 복수의 태양전지모듈 어레이(10), 복수의 퓨즈부(20), 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30), 과전류 차단기(40), 인버터(50)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 퓨즈부(20)와 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30)는 태양광 발전용 접속반 장치(200)를 구성할 수 있다.The photovoltaic power generation system 1 according to the present invention includes a plurality of solar
퓨즈부(20)는 복수의 태양전지모듈 어레이(10)의 출력단과 연결될 수 있다. 퓨즈부(20)는 복수의 태양전지모듈 어레이(10)의 출력단 각각에 하나씩 배치되며, 기본 퓨즈(21)와, 기본 퓨즈(21)와 병렬 연결되는 보조 퓨즈(22) 및 연결 릴레이(23)(또는 스위치)를 포함할 수 있다. 보조 퓨즈(22) 및 연결 릴레이(23)는 보조 퓨즈 모듈을 구성할 수 있다.The
도시된 것처럼, 보조 퓨즈(22) 및 연결 릴레이(23)는 서로 직렬 연결되며, 이들과 기본 퓨즈(21)는 병렬 연결된다. 초기 및 정상 상태에서는, 연결 릴레이(23)가 개방된 상태이므로, 태양전지모듈 어레이(10)로부터 출력되는 전류는 기본 퓨즈(21)를 통해 과전류 차단기(40)와 인버터(50)측으로 흐를 수 있다. 만약 기본 퓨즈(21)의 단선이 검출되면 연결 릴레이(23)를 닫도록 제어하여, 태양전지모듈 어레이(10)로부터 출력되는 전류는 보조 퓨즈(22) 및 연결 릴레이(23)를 통해 과전류 차단기(40)와 인버터(50)측으로 흐를 수 있다. 이처럼, 본원에 따른 태양광 발전용 접속반 장치(200)는 기본 퓨즈가 단선이 된 경우에도 이를 검출하여 보조 퓨즈를 가동함으로써 태양전지모듈 어레이(10)의 발전 전력을 계속해서 인버터 측으로 전달할 수 있어, 생산성 및 효율성이 확보되고 유지 보수의 측면에서도 운영자 또는 사업자에게 이점을 제공할 수 있다.As shown, the
도시된 퓨즈부(20)의 구성의 상호 연결 상태는 예시적인 것이고, 연결 릴레이(23)가 기본 퓨즈(21) 또는 보조 퓨즈(22)와 교차적으로 연결되도록 연결될 수 있다. The illustrated interconnection state of the configuration of the
즉, 초기 및 정상 상태에서는, 연결 릴레이(23)는 기본 퓨즈(21)와 직렬 연결되어, 과전류 차단기(40)와 인버터(50) 측으로 전류를 흐르게 하며, 기본 퓨즈(21)의 단선이 검출되면 연결 릴레이(23)가 보조 퓨즈(22)와 연결되게 되어, 태양전지모듈 어레이(10)로부터 출력되는 전류는 보조 퓨즈(22) 및 연결 릴레이(23)를 통해 과전류 차단기(40)와 인버터(50) 측으로 흐를 수 있다. That is, in the initial and normal state, the
과전류 차단기(40)는 인버터(50) 측으로 흐르는 전류가 미리 설정된 크기를 초과하는 경우, 전류 흐름을 차단한다.The
인버터(50)는 태양전지모듈 어레이(10)의 출력, 즉 발전된 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 도 1에 도시된 것은 센트럴 방식의 인버터이다.The
이하에서는, 기본 퓨즈(21)의 단선을 검출하고, 연결 릴레이(23)를 제어하기 위한 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30)에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the fuse state detection and
도 2는 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30)의 블록도를 도시한다. 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30)는 태양전지모듈 어레이(10)의 출력 단의 전류를 모니터링할 수 있다. 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30)는 전류 검출부(31), ADC(analog to digital converter)부(32), MCU(micro control unit)부(33), 퓨즈 개폐 구동부(34), 저장부(35), 전원부(36) 및 통신부(37)를 포함할 수 있다.2 shows a block diagram of the fuse state detection and
전류 검출부(31)는 태양전지모듈 어레이(10)의 각 출력단의 전류 신호를 검출할 수 있다. 전류 검출부(31)는 관통형 홀 센서로서 구현될 수 있는 것으로, 각 선로의 전류 흐름을 검출할 수 있다.The
그리고나서, ADC부(32)는 전류 검출부(11)에서 검출된 아날로그 전류 신호를 미리 설정된 샘플링 레이트로 샘플링하여 디지털 신호로 변환할 수 있다. 디지털로 변환된 신호는 후술할 발전 전력량 또는 피크 전류(변화량) 등을 측정하는데 사용되므로, 가장 낮은 교류 성분 주파수로 정의하는 500헤르츠(Hz)의 10배에 해당하는 5000Hz의 샘플링 레이트로 샘플링된다. Then, the
MCU부(33)는 ADC부(32)의 출력인 디지털 신호를 인가받으며, 이를 모니터링할 수 있다. MCU부(33)는 모니터링된 디지털 신호의 크기에 따라 퓨즈부(20)를 제어할지 여부를 결정할 수 있다. 앞서 설명한 것처럼, 어느 출력단의 디지털 신호의 크기가 상대적으로 작다고 판단되면(또는 0에 가까운 크기), 해당 출력단은 단선이 발생한 것으로 추정(또는 판단)되고, 퓨즈부(20), 좀더 구체적으로는 퓨즈부(20)의 연결 릴레이(23)를 제어할 것을 결정할 수 있다.The
MCU부(33)가 퓨즈부(20)의 제어의 결정을 위해, 디지털 신호의 크기를 검출하는 구체적인 방법을 설명하도록 한다. A detailed method for the
ADC부(32)의 출력인, 디지털 신호의 직류(DC) 성분만을 모니터링하기 위해 저대역 통과 필터(low pass filter; LPF)가 사용될 수 있다. LPF는 기설정된 차단 주파수(예컨대, 10Hz) 이하의 주파수 대역만을 통과시키도록, 기설정된 차단 주파수가 설정될 수 있다. LPF를 통과한 디지털 신호는 기설정된 차단 주파수를 초과하는 주파수 대역은 대부분 제거된 상태이므로, MCU부(33)는 디지털 전류 신호의 DC 성분 및 그 크기(이하, "디지털 신호의 크기"로 지칭)를 검출할 수 있다. A low pass filter (LPF) may be used to monitor only the direct current (DC) component of the digital signal, which is the output of the
MCU부(33)는 각 출력단에 대하여, LPF를 통과한 디지털 신호의 크기가 임계값 이하인지 여부를 주기적으로 판단할 수 있다. 디지털 신호의 크기는 전류량을 의미하고, 이를 통해 전력량 계산이 가능하므로, 검출되는 디지털 신호의 크기는 결국 태양전지모듈 어레이(10)의 발전량을 지시할 수 있다.The
하나의 방법으로서, 어느 출력단에 대한 디지털 신호의 크기가 임계값 이하인 경우, MCU부(33)는 해당 출력단에 연결된 기본 퓨즈(21)가 단선되었다고 판단할 수 있다. As one method, when the magnitude of the digital signal to a certain output terminal is less than or equal to a threshold value, the
또다른 방법으로서, 연속적인 두 주기에 걸쳐서, LPF를 통과한 디지털 신호의 크기가 임계값 이하로 검출되면, MCU부(33)는 해당 출력단에 연결된 기본 퓨즈(21)가 단선되었다고 판단할 수 있다. As another method , when the level of the digital signal passing through the LPF is detected to be less than or equal to the threshold value over two consecutive cycles, the
또다른 방법으로서, 미리 설정된 시간 동안 LPF를 통과한 디지털 신호의 크기가 임계값 이하로 검출되면, MCU부(33)는 해당 출력단에 연결된 기본 퓨즈(21)가 단선되었다고 판단할 수 있다. 또는, LPF를 통과한 디지털 신호의 크기가 임계값 이하로 검출되면, MCU부(33)는 기 설정된 카운터 값(>=1)을 1씩 감소시키고, 카운터 값이 특정 값(예컨대, 0)에 도달하면, 해당 출력단에 연결된 기본 퓨즈(21)가 단선되었다고 판단할 수 있다. As another method, when the level of the digital signal that has passed through the LPF for a preset time is detected to be less than or equal to a threshold value, the
해당 출력단에 연결된 기본 퓨즈(21)가 단선되었다고 판단되면, MCU부(33)는 해당 출력단에 연결된 보조 퓨즈 모듈(22, 23) 또는 연결 릴레이(23)를 제어할 것을 결정할 수 있다. When it is determined that the
한편, MCU부(33)는 어느 출력단에 연결된 기본 퓨즈(21)가 단선되었다고 판단하거나, 어느 출력단에 연결된 보조 퓨즈 모듈(22, 23) 또는 연결 릴레이(23)를 제어할 것을 결정할 때, 나머지 출력단의 디지털 신호의 크기를 참조할 수 있다. 이는 퓨즈의 단선 이외의 이유, 예컨대 날씨로 인해서 태양전지모듈 어레이(10)의 전체적인 발전량이 높지 않은 경우, 디지털 신호의 크기가 임계값 이하일 수도 있기 때문이다. 대체적으로, 모든 출력단 중 디지털 신호의 크기가 임계값 이하인 출력단이 많을 수록, 단선 외의 다른 원인으로 인해 발전량이 부진한 것일 수 있다. 따라서, MCU부(33)는 기본 퓨즈(21)의 단선 여부를 판단할 때, 나머지 출력단의 디지털 신호의 크기를 참조하되, 임계치 이하의 디지털 신호의 크기를 갖는 출력단의 수, 전체 출력단의 디지털 신호의 크기의 평균값 등을 함께 고려할 수 있다.On the other hand, when the
어느 출력단에 연결된 기본 퓨즈(21)가 단선된 것으로 판단된 경우, MCU부(33)는 퓨즈 개폐 구동부(34)를 제어하여, 해당 출력단에 연결된 연결 릴레이(23)를 닫힘 상태로 변경하도록 제어할 수 있다.When it is determined that the
한편, MCU부(33)는 출력단에 연결된 연결 릴레이(23)를 닫힘 상태로 변경하도록 제어할 때, 모든 출력단의 디지털 신호의 크기에 기초한 복수의 태양전지모듈 어레이(10)의 발전량을 고려할 수 있다. 태양전지모듈 어레이(10)의 발전량이 많은 시점에 연결 릴레이(23) 또는 보조 퓨즈(22)가 회로에 연결되면, 태양광 발전 시스템(1)에 포함된 회로, 소자 등에 전기적 충격이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 미리 설정된 조건이 만족되는 경우에 연결 릴레이(23)를 닫도록 제어할 수 있다. On the other hand, when the
여기서, 미리 설정된 조건은 미리 설정된 주기(예컨대, 24시간) 동안 모든 출력단의 디지털 신호의 크기에 기초한 복수의 태양전지모듈 어레이(10)의 발전량이 가장 높은 시점을 중심으로 미리 설정된 시간 범위를 벗어난 시점에 해당하는지 여부를 의미할 수 있다. Here, the preset condition is a point out of the preset time range centered on a point in time when the power generation amount of the plurality of solar
따라서, MCU부(33)는 미리 설정된 주기 동안 가장 발전량이 높은 시점을 중심으로 미리 설정된 시간 범위를 벗어난 시점에서, 퓨즈 개폐 구동부(34)를 제어하여 보조 퓨즈 모듈의 연결 릴레이(23)가 닫힘 상태로 변경하도록 할 수 있다.Accordingly, the
기본 퓨즈(21)가 단선된 것으로 판단되면, MCU부(33)는 알림 메시지를 생성하여, 통신부(37)를 통해 관리 서버, 지정된 단말 또는 감시반 등으로 이를 전송할 수 있다. 이를 통해, 감시반 내 인력 또는 지정된 단말의 점유자 등이 기본 퓨즈(21)의 단선을 인식하게 하고, 추후에 유지 보수 인력 등이 현장으로 출동하여 퓨즈를 교체할 수 있도록 한다. 또한, 상기 알림 메시지는 기본 퓨즈(21)의 단선 사실, 또는 기본 퓨즈(21)의 단선으로 인해, 보조 퓨즈(22)의 연결 또는 연결 릴레이(23)의 연결 등의 사실을 알리는 수단이 될 수 있다. When it is determined that the
또한, MCU부(33)가 전송하는 알림 메시지는 단선된 기본 퓨즈(21)(또는 연결된 보조 퓨즈(22)/연결 릴레이(23)), 단선된 기본 퓨즈(21)가 포함된 기본 퓨즈 모듈, 연결된 보조 퓨즈(22)/연결 릴레이(23)가 포함된 보조 퓨즈 모듈, 단선된 기본 퓨즈(21)(또는 연결된 보조 퓨즈(22)/연결 릴레이(23))에 연결된 출력단, 또는 단선된 기본 퓨즈(21)(또는 연결된 보조 퓨즈(22)/연결 릴레이(23))에 연결된 태양전지모듈 어레이(10)의 식별정보를 포함할 수 있다. 이를 통해, 감시반 내 인력 또는 지정된 단말의 점유자 등이 단선된 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 한다.In addition, the notification message transmitted by the
퓨즈 개폐 구동부(34)는 앞서 설명한 것처럼 퓨즈부(20)(그 중 연결 릴레이(23))의 닫힘을 제어할 수 있다. The fuse opening/
저장부(35)는 앞서 설명한 본 발명에 따른 각 구성 요소의 동작을 저장할 수 있고, 각 동작에 필요한 다양한 정보를 저장할 수 있다. The
전원부(36)는 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30)에 전원을 공급하며, 통신부(37)는 외부의 장치, 서버 등으로, 또는 그들로부터 데이터를 송수신할 수 있도록 한다.The
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도를 도시한다. 도 3에 도시된 구성은 태양광을 매개로 전력을 생상하는 태양광 발전 시스템의 전체 구성을 모두 도시한 것은 아니며, 설명의 간명화를 위해 본 발명에 직접적으로 연관된 구성에 대해서만 도시한 것이다. 3 is a block diagram of a photovoltaic power generation system according to another embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 3 does not show all of the entire configuration of the solar power generation system that generates power through sunlight, but only shows the configuration directly related to the present invention for the sake of simplicity of explanation.
도 3에선 도 1과 다르게, 태양전지모듈 어레이(10)의 각 출력단의 기본 퓨즈(21)에 직렬로 차단 릴레이(24)(또는 스위치)가 추가되었다. 도 3에서, 기본 퓨즈(21) 및 차단 릴레이(24)는 기본 퓨즈 모듈을 구성할 수 있다. 차단 릴레이(24)는 태양전지모듈 어레이(10)의 출력단의 신호의 크기가 임계값을 초과하는 경우에 태양광 발전 시스템(1)에 포함된 회로 또는 소자 등에 전기적 충격을 주지 않기 위해서, 해당 출력단의 회로를 개방하기 위한 것이다. In FIG. 3 , unlike FIG. 1 , a blocking relay 24 (or a switch) is added in series to the
좀더 구체적으로는, 디지털 신호에서 태양광 발전 시스템(1)에 포함된 회로 또는 소자 등에 전기적 충격을 주는 성분을 노이즈라 지칭할 수 있다. 노이즈는 태양전지모듈 어레이(10)가 출력하는 것으로 기대하는 DC 성분 외의 고주파 성분으로 정의될 수 있다. 따라서, 노이즈는 기설정된 대역의 주파수를 갖는 성분으로 정의될 수 있다. 다만, 노이즈는 그 크기가 상대적으로 작을 경우엔 전기적 충격이 미미할 것이므로, 어느 정도의 크기를 갖는 경우에 해당 출력단의 차단 릴레이(24)의 제어가 이루어지도록 한다. 태양광 발전 시스템(1)에 전기적 충격이 있을 것이라 추정되는 노이즈를 간략하게 "과전류"라고 칭하도록 한다.More specifically, a component that gives an electric shock to a circuit or element included in the photovoltaic system 1 in the digital signal may be referred to as noise. Noise may be defined as a high frequency component other than a DC component expected to be output by the solar
이외의 도 3과 관련된 발명의 내용은 도 1의 태양광 발전 시스템과 동일하므로, 도 1과 관련된 설명을 참조하도록하며, 도 3과 관련해서는 차단 릴레이(24)와 직접적으로 연관된 내용만을 설명하도록 한다.Since the content of the invention related to FIG. 3 other than that is the same as the photovoltaic power generation system of FIG. 1, refer to the description related to FIG. 1, and only the content directly related to the cut-
노이즈를 검출하기 위해, ADC부(32)의 출력인, 디지털 신호에서 기설정된 대역의 주파수의 성분만을 모니터링하기 위해 대역 통과 필터(band pass filter; BPF)가 사용될 수 있다. BPF는 기설정된 대역 통과 주파수를 갖도록 설정될 수 있다.In order to detect noise, a band pass filter (BPF) may be used to monitor only a frequency component of a predetermined band in the digital signal, which is an output of the
MCU부(33)는 모니터링하는 디지털 신호에 기설정된 대역 통과 주파수를 갖는 BPF를 적용하여, 상기 대역 통과 필터를 통과한 신호의 최대 크기가 임계값 초과인지 여부를 주기적으로 판단할 수 있다. The
한 방법으로서, 어느 출력단에 대한 디지털 신호의 최대 크기가 임계값을 초과한 경우, MCU부(33)는 해당 출력단의 태양전지모듈 어레이(10)에 과전류가 발생했다고 판단할 수 있다. 이에, MCU부(33)는 해당 출력단에 연결된 기본 퓨즈 모듈(21, 24) 또는 차단 릴레이(24)를 제어할 것을 결정할 수 있다. As one method, when the maximum magnitude of the digital signal for a certain output terminal exceeds a threshold value, the
또다른 방법으로서, 연속적인 두 주기에 걸쳐서, BPF를 통과한 디지털 신호의 최대 크기가 임계값을 초과하는 것으로 검출되면, MCU부(33)는 해당 출력단의 태양전지모듈 어레이(10)에 과전류가 발생했다고 판단할 수 있다. As another method, when it is detected that the maximum magnitude of the digital signal that has passed through the BPF exceeds the threshold over two consecutive cycles, the
또다른 방법으로서, 미리 설정된 시간 동안 BPF를 통과한 디지털 신호의 최대 크기가 임계값을 초과하는 것으로 검출되면, MCU부(33)는 해당 출력단의 태양전지모듈 어레이(10)에 과전류가 발생했다고 판단할 수 있다. 또는, BPF를 통과한 디지털 신호의 최대 크기가 임계값을 초과하는 것으로 검출되면, MCU부(33)는 기 설정된 카운터 값을 1씩 감소시키고, 카운터 값이 특정 값(예컨대, 0)에 도달하면, 해당 출력단의 태양전지모듈 어레이(10)에 과전류가 발생했다고 판단할 수 있다.As another method, when it is detected that the maximum magnitude of the digital signal that has passed through the BPF for a preset time exceeds the threshold value, the
MCU부(33)는 어느 출력단의 태양전지모듈 어레이(10)에 과전류가 발생했다고 판단하면, 해당 출력단의 기본 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정할 수 있다. 그리고나서, MCU부(33)는 퓨즈 개폐 구동부(34)를 제어하여 기본 퓨즈 모듈의 차단 릴레이(24)가 개방 상태로 변경하도록 제어할 수 있다.When determining that an overcurrent has occurred in the solar
기본 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하면, MCU부(33)는 알림 메시지를 생성하여, 통신부(37)를 통해 관리 서버, 지정된 단말 또는 감시반 등으로 이를 전송할 수 있다. 이를 통해, 감시반 내 인력 또는 지정된 단말의 점유자 등이 태양전지모듈 어레이(10) 출력의 과전류 상태를 인식하게 하고, 추후에 유지 보수 인력 등이 현장으로 출동하여 상태를 점검할 수 있도록 한다. 또한, 상기 알림 메시지는 과출력으로 인해, 과전류 발생 사실 또는 기본 퓨즈(21) 또는 차단 릴레이(24)의 개방 등의 사실을 알리는 수단이 될 수 있다.When it is determined to control the basic fuse module, the
또다른 실시예로, BPF를 통과한 디지털 신호의 최대 크기와 비교하는, 임계값을 두 개의 값으로 정의하여, 제1 임계값을 초과하는 경우와, 제2 임계값(>제1 임계값)을 초과하는 경우를 다르게 처리할 수 있다. In another embodiment, the threshold value, which is compared with the maximum magnitude of the digital signal passing through the BPF, is defined as two values, a case where the first threshold value is exceeded, and a second threshold value (> first threshold value) Cases exceeding this may be handled differently.
어느 출력단에 대한 디지털 신호의 크기가 제1 임계값을 초과하되 제2 임계값 이하인 경우, MCU부(33)는 해당 출력단의 태양전지모듈 어레이(10)에 일시적인 문제가 발생했다고 판단할 수 있다. 이 경우, MCU부(33)는 제1 알림 메시지를 생성하여, 통신부(37)를 통해 관리 서버, 지정된 단말 또는 감시반 등으로 이를 전송할 수 있다. 이를 통해, 감시반 내 인력 또는 지정된 단말의 점유자 등이 일시적인 문제를 인식하게 하고, 추후에 유지 보수 인력 등이 현장으로 출동하여 태양전지모듈 어레이(10)를 점검할 수 있도록 한다.When the magnitude of the digital signal for a certain output terminal exceeds the first threshold value but is less than or equal to the second threshold value, the
또한, 어느 출력단에 대한 디지털 신호의 크기가 제2 임계값을 초과한 경우, MCU부(33)는 해당 출력단의 태양전지모듈 어레이(10)에 영구적인 문제가 발생했다고 판단할 수 있다. 이 경우, MCU부(33)는 제2 알림 메시지를 생성하여, 통신부(37)를 통해 관리 서버, 지정된 단말 또는 감시반 등으로 이를 전송할 수 있다. 이를 통해, 감시반 내 인력 또는 지정된 단말의 점유자 등이 영구적인 문제를 인식하게 하고, 추후에 유지 보수 인력 등이 현장으로 출동하여 태양전지모듈 어레이(10)를 점검할 수 있도록 한다.In addition, when the magnitude of the digital signal for a certain output terminal exceeds the second threshold, the
또한, MCU부(33)가 전송하는 알림 메시지는 개방된 기본 퓨즈(21), 개방된 기본 퓨즈(21)가 포함된 기본 퓨즈 모듈, 개방된 기본 퓨즈(21)에 연결된 출력단, 또는 개방된 기본 퓨즈(21)에 연결된 태양전지모듈 어레이(10)의 식별정보를 포함할 수 있다. 이를 통해, 감시반 내 인력 또는 지정된 단말의 점유자 등이 개방된 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 한다.In addition, the notification message transmitted by the
한편, 개방된 기본 퓨즈(21) 또는 차단 릴레이(24)는 미리 설정된 조건에 따라 다시 연결되거나 닫힘 상태로 조작될 수 있다. 여기서, 미리 설정된 조건은, 도 1을 참조하여 앞서 설명한 연결 릴레이(23)를 닫는 경우의 미리 설정된 조건과 유사할 수 있다. 즉, 미리 설정된 조건은 태양광 발전 시스템(1)의 전체적인 발전량이 상대적으로 높지 않은 시점을 포함할 수 있다. 발전량이 상대적으로 높지 않은 상태에서 기본 퓨즈(21) 또는 차단 릴레이(24)를 다시 연결 또는 닫음으로써, 태양광 발전 시스템(1)에 포함된 구성, 소자 등에 전기적 충격을 최소화할 수 있다. Meanwhile, the opened
또한, 도 3의 태양광 발전 시스템(1)에서, 도 1을 참조하여 설명한 어느 출력단에 연결된 기본 퓨즈(21)가 단선된 것으로 판단된 경우, MCU부(33)는 연결 릴레이(23)를 닫힘 상태로 조작할 때, 차단 릴레이(23)를 개방할 수 있다. 이는 혹시나 모를 오검출에 따른 기본 퓨즈(21) 및 보조 퓨즈(22)가 모두 회로에 연결되는 상황을 방지하기 위함이다.In addition, in the photovoltaic power generation system 1 of FIG. 3 , when it is determined that the
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(1)의 구성도를 도시한다. 도 4에 도시된 구성은 태양광을 매개로 전력을 생상하는 태양광 발전 시스템의 전체 구성을 모두 도시한 것은 아니며, 설명의 간명화를 위해 본 발명에 직접적으로 연관된 구성에 대해서만 도시한 것이다. 4 shows a configuration diagram of a photovoltaic system 1 according to another embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 4 does not show all of the overall configuration of the solar power generation system that generates power through sunlight, but only shows the configuration directly related to the present invention for the sake of simplicity of explanation.
도 4에 도시된 태양광 발전 시스템(1)은 도 1 및 3에 도시된 태양광 발전 시스템과 달리, 전류 차단기(40)가 시스템에 포함되지 않고, 인버터(50)가 스트링 방식이다. 그 외의 태양광 발전 시스템(1)의 태양전지모듈 어레이(10), 퓨즈부(20), 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30)의 구성 및 동작 등은 도 1에 도시된 시스템과 동일하므로, 자세한 설명은 도 1을 참조하도록 한다.Unlike the photovoltaic power generation system shown in FIGS. 1 and 3 , the solar power generation system 1 shown in FIG. 4 does not include a
또한, 도시하지는 않았지만, 도 4에 도시된 태양광 발전 시스템(1)에서, 도 3의 태양광 발전 시스템처럼, 기본 퓨즈(21)에 직렬로 연결된 차단 릴레이(24)가 추가된 태양광 발전 시스템도 본 발명의 범위에 포함되며, 이에 대한 설명은 도 3을 참조하도록 한다.In addition, although not shown, in the photovoltaic power generation system 1 shown in FIG. 4 , like the photovoltaic system of FIG. 3 , a blocking
도 5는 본 발명에 따른 퓨즈부의 동작을 제어하기 위한 방법의 순서도를 도시한다. 도 5에 도시된 방법은 태양광 발전용 접속반 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.5 is a flowchart of a method for controlling the operation of a fuse unit according to the present invention. The method shown in FIG. 5 may be performed by the
태양광 발전용 접속반 장치(200)는 복수의 태양전지모듈 어레이(10) 각각의 출력단의 전류 신호를 검출할 수 있다(S510). The
태양광 발전용 접속반 장치(200)는 복수의 태양전지모듈 어레이(10) 각각의 출력단의 전류 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다(S520). The
태양광 발전용 접속반 장치(200)는, 디지털 신호를 모니터링하고, 디지털 신호의 크기에 따라, 복수의 태양전지모듈 어레이(10) 각각의 출력단에 연결되는, 기본 퓨즈를 포함하는 기본 퓨즈 모듈, 및 상기 기본 퓨즈 모듈과 병렬 연결되는 보조 퓨즈 및 연결 릴레이를 포함하는 보조 퓨즈 모듈을 포함하는 퓨즈부를 제어할지 여부를 결정할 수 있다(S530).The connection panel device for
태양광 발전용 접속반 장치(200)는 퓨즈부를 제어할 것으로 결정되면, 퓨즈부의 기본 퓨즈 또는 보조 퓨즈의 개폐를 제어할 수 있다(S540). When it is determined that the solar power generation
도 5와 관련된 제어 방법은, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명에 관한 내용들 중 적어도 일부를 해당 방법의 구성으로서 포함할 수 있을 것이다. 자세한 설명은, 도 1 내지 도 4와 관련된 설명을 참조하도록 한다. The control method related to FIG. 5 may include at least some of the contents related to the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4 as a configuration of the method. For a detailed description, refer to the description related to FIGS. 1 to 4 .
이상의 명세서에서, "장치" 또는 "시스템"과 그에 속한 구성들(태양전지모듈 어레이(10), 퓨즈부(20), 퓨즈 상태 검출 및 제어부(30), 전류 검출부(31), ADC부(32), MCU부(33), 퓨즈 개폐 구동부(34), 전류 차단기(40), 인버터(50) 등)이 발명을 수행하는 것으로 설명하였으나, "장치" 및 "시스템"과 그에 속한 구성들은 명칭일 뿐 권리범위가 그에 종속되는 것은 아니다. 즉, 장치, 시스템 외의 다른 명칭으로서도 본 발명의 방법 또는 절차가 수행될 수 있으며, 그뿐만 아니라 퓨즈부 제어를 위한 소프트웨어 또는 컴퓨터 또는 그 밖의 기계, 장치 등으로 판독가능한 코드에 의해 상기 방법 또는 방식이 수행될 수 있다. In the above specification, "device" or "system" and its components (solar
아울러, 본 발명의 또다른 양태(aspect)로서, 앞서 설명한 제안 또는 발명의 동작이 "컴퓨터"(시스템 온 칩(system on chip; SoC) 또는 (마이크로) 프로세서 등을 포함하는 포괄적인 개념)에 의해 구현, 실시 또는 실행될 수 있는 코드 또는 상기 코드를 저장 또는 포함한 컴퓨터-판독가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품(product) 등으로도 제공될 수 있고, 본 발명의 권리범위가 상기 코드 또는 상기 코드를 저장 또는 포함한 컴퓨터-판독가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로 확장가능하다. In addition, as another aspect of the present invention, the above-described proposal or operation of the invention is performed by a "computer" (a comprehensive concept including a system on chip (SoC) or (micro) processor, etc.) Code that can be implemented, implemented, or executed, or a computer-readable storage medium or computer program product storing or including the code, may also be provided, and the scope of the present invention is that the code or the storage or a computer-readable storage medium including a computer program product or a computer program product.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.The detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above is provided to enable any person skilled in the art to make and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention described in the claims below. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
1:태양광 발전 시스템
10: 태양전지모듈 어레이, 20: 퓨즈부
30: 퓨즈 상태 검출 및 제어부, 31: 전류 검출부
32: ADC부, 33: MCU부
34: 퓨즈 개폐 구동부, 40: 전류 차단기
50: 인버터 200: 태양광 발전용 접속반 장치1: Solar power system
10: solar cell module array, 20: fuse unit
30: fuse state detection and control unit, 31: current detection unit
32: ADC unit, 33: MCU unit
34: fuse opening/closing driving unit, 40: current breaker
50: inverter 200: connection panel device for solar power generation
Claims (11)
복수의 태양전지모듈 어레이의 출력단과 연결되는 복수의 퓨즈부; 및
상기 복수의 퓨즈부의 상태를 검출하고 제어하기 위한 퓨즈 상태 검출 및 제어부를 포함하고,
상기 복수의 퓨즈부 각각은,
상기 각각의 출력단에 연결되는, 기본 퓨즈를 포함하는 기본 퓨즈 모듈, 및 상기 기본 퓨즈 모듈과 병렬 연결되는 보조 퓨즈 및 연결 릴레이를 포함하는 보조 퓨즈 모듈을 포함하고,
상기 퓨즈 상태 검출 및 제어부는:
복수의 태양전지모듈 어레이 각각의 출력단의 전류 신호를 검출하기 위한 전류 검출부;
상기 각각의 출력단의 전류 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 ADC(analog to digital converter)부;
상기 디지털 신호를 모니터링하고, 상기 디지털 신호의 크기에 따라 상기 퓨즈부를 제어할지 여부를 결정하기 위한 MCU(micro control unit)부; 및
상기 퓨즈부의 개폐를 제어하기 위한 퓨즈 개폐 구동부를 포함하고,
상기 MCU부는:
상기 퓨즈부를 제어할 것으로 결정하면, 미리 설정된 주기 동안 모니터링하는 모든 출력단의 디지털 신호의 크기에 기초한 상기 복수의 태양전지모듈 어레이의 발전량을 계산하고,
상기 태양광 발전용 접속반 장치가 포함된 태양광 발전 시스템에 속한 회로 또는 소자에 대한 전기적 충격을 방지하기 위해, 상기 주기 동안 가장 발전량이 높은 시점을 중심으로 미리 설정된 시간 범위를 벗어난 시점에서 상기 퓨즈 개폐 구동부를 제어하여 상기 보조 퓨즈 모듈의 연결 릴레이가 닫힘 상태로 변경하도록 하는,
태양광 발전용 접속반 장치.In the connection panel device for photovoltaic power generation,
a plurality of fuse units connected to output terminals of the plurality of solar cell module arrays; and
and a fuse state detection and control unit for detecting and controlling states of the plurality of fuse units,
Each of the plurality of fuse units,
a basic fuse module including a basic fuse connected to each of the output terminals, and an auxiliary fuse module including an auxiliary fuse and a connection relay connected in parallel with the basic fuse module,
The fuse state detection and control unit includes:
a current detection unit for detecting a current signal of an output terminal of each of the plurality of solar cell module arrays;
ADC (analog to digital converter) unit for converting the current signal of each output terminal into a digital signal;
a micro control unit (MCU) unit for monitoring the digital signal and determining whether to control the fuse unit according to the size of the digital signal; and
and a fuse opening/closing driving unit for controlling opening/closing of the fuse unit;
The MCU unit:
When it is determined that the fuse unit is to be controlled, the amount of power generation of the plurality of solar cell module arrays is calculated based on the magnitude of digital signals of all output terminals monitored for a preset period,
In order to prevent an electrical shock to a circuit or element belonging to a photovoltaic power generation system including the photovoltaic junction device, the fuse is outside the preset time range centered on the highest power generation during the cycle. to control the opening/closing driving unit to change the connection relay of the auxiliary fuse module to the closed state,
Junction device for solar power generation.
상기 디지털 신호에 기설정된 차단 주파수를 갖는 저대역 통과 필터를 적용하여, 상기 저대역 통과 필터를 통과한 신호의 크기가 제1 임계값 이하인지 여부를 주기적으로 판단하고,
연속적인 두 주기에 걸쳐 상기 저대역 통과 필터를 통과한 신호의 크기가 제1 임계값 이하인 것으로 판단되는 출력단의 상기 보조 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하는,
태양광 발전용 접속반 장치.The method of claim 1, wherein the MCU unit comprises:
By applying a low-pass filter having a predetermined cut-off frequency to the digital signal, it is periodically determined whether the magnitude of the signal passing the low-pass filter is equal to or less than a first threshold,
Determining to control the auxiliary fuse module of the output stage, which is determined to be less than or equal to a first threshold value, of a signal that has passed through the low-pass filter over two consecutive periods,
Junction device for solar power generation.
상기 보조 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하는데 있어서, 다른 출력단의 저대역 통과 필터를 통과한 신호의 크기를 참조하는,
태양광 발전용 접속반 장치.The method of claim 2, wherein the MCU unit comprises:
In determining to control the auxiliary fuse module, referring to the magnitude of the signal passing through the low-pass filter of the other output stage,
Junction device for solar power generation.
상기 퓨즈 개폐 구동부를 제어하여 상기 보조 퓨즈 모듈의 연결 릴레이가 닫힘 상태로 변경하도록 하는,
태양광 발전용 접속반 장치.The method of claim 2, wherein the MCU unit comprises:
to control the fuse opening/closing driving unit to change the connection relay of the auxiliary fuse module to a closed state,
Junction device for solar power generation.
상기 보조 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하면,
상기 MCU부는 통신부를 통해 관리 서버 또는 지정된 단말로 알림 메시지를 전송하도록 구성되는,
태양광 발전용 접속반 장치.3. The method of claim 2,
When it is decided to control the auxiliary fuse module,
The MCU unit is configured to transmit a notification message to the management server or a designated terminal through the communication unit,
Junction device for solar power generation.
상기 기본 퓨즈 모듈은 상기 기본 퓨즈에 직렬 연결되는 차단 릴레이를 더 포함하는,
태양광 발전용 접속반 장치.According to claim 1,
The basic fuse module further includes a blocking relay connected in series to the basic fuse,
Junction device for solar power generation.
상기 MCU부는:
상기 모니터링된 신호에 기설정된 대역통과 주파수를 갖는 대역 통과 필터를 적용하여, 상기 대역 통과 필터를 통과한 신호의 최대 크기가 제2 임계값 초과인지 여부를 주기적으로 판단하고,
연속적인 두 주기에 걸쳐 상기 대역 통과 필터를 통과한 신호의 최대 크기가 제2 임계값 초과인 것으로 판단되는 출력단의 상기 기본 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하는,
태양광 발전용 접속반 장치.8. The method of claim 7,
The MCU unit:
By applying a bandpass filter having a preset bandpass frequency to the monitored signal, it is periodically determined whether the maximum magnitude of the signal passing the bandpass filter exceeds a second threshold,
Determining to control the basic fuse module of the output stage where it is determined that the maximum magnitude of the signal passing through the bandpass filter over two consecutive periods exceeds a second threshold value,
Junction device for solar power generation.
태양광 발전용 접속반 장치.The method of claim 8, wherein the MCU unit controls the fuse opening/closing driving unit to change the blocking relay of the basic fuse module to an open state.
Junction device for solar power generation.
상기 기본 퓨즈 모듈을 제어할 것을 결정하면,
상기 MCU부는 통신부를 통해 관리 서버 또는 지정된 단말로 알림 메시지를 전송하도록 구성되는,
태양광 발전용 접속반 장치.9. The method of claim 8,
When it is decided to control the basic fuse module,
The MCU unit is configured to transmit a notification message to the management server or a designated terminal through the communication unit,
Junction device for solar power generation.
복수의 태양전지모듈 어레이 각각의 출력단의 전류 신호를 검출하는 단계;
상기 출력단의 전류 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
상기 디지털 신호를 모니터링하고, 상기 디지털 신호의 크기에 따라, 상기 출력단에 연결되는, 기본 퓨즈 및 차단 릴레이를 포함하는 기본 퓨즈 모듈, 및 상기 기본 퓨즈 모듈과 병렬 연결되는 보조 퓨즈 및 연결 릴레이를 포함하는 보조 퓨즈 모듈을 포함하는 퓨즈부를 제어할지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 퓨즈부를 제어할 것으로 결정되면, 상기 퓨즈부의 기본 퓨즈 또는 보조 퓨즈의 개폐를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 보조 퓨즈를 닫도록 결정되면, 미리 설정된 주기 동안 모니터링하는 모든 출력단의 디지털 신호의 크기에 기초한 상기 복수의 태양전지모듈 어레이의 발전량을 계산하는 단계; 및
상기 태양광 발전용 접속반 장치가 포함된 태양광 발전 시스템에 속한 회로 또는 소자에 대한 전기적 충격을 방지하기 위해, 상기 주기 동안 가장 발전량이 높은 시점을 중심으로 미리 설정된 시간 범위를 벗어난 시점에서 퓨즈 개폐 구동부를 제어하여 상기 보조 퓨즈 모듈의 연결 릴레이가 닫힘 상태로 변경하도록 하는 단계를 포함하는,
태양광 발전용 접속반 장치의 제어 방법.In the control method of a junction panel device for photovoltaic power generation, the method is performed by a junction panel device for photovoltaic power generation,
detecting a current signal of an output terminal of each of the plurality of solar cell module arrays;
converting the current signal of the output terminal into a digital signal;
A basic fuse module including a basic fuse and a cut-off relay that monitors the digital signal and is connected to the output terminal according to the size of the digital signal, and an auxiliary fuse and a connection relay connected in parallel with the basic fuse module determining whether to control the fuse unit including the auxiliary fuse module; and
When it is determined that the fuse unit is to be controlled, controlling the opening and closing of a primary fuse or an auxiliary fuse of the fuse unit;
when it is determined to close the auxiliary fuse, calculating the amount of power generation of the plurality of solar cell module arrays based on the magnitudes of digital signals of all output terminals monitored for a preset period; and
In order to prevent electric shock to a circuit or element belonging to a photovoltaic power generation system including the photovoltaic junction device for photovoltaic power generation, the fuse opens and closes at a time point outside a preset time range centered on the highest power generation amount during the cycle Controlling the driving unit to change the connection relay of the auxiliary fuse module to a closed state,
A control method for a solar power generation junction panel device.
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---|---|---|---|
KR1020210076607A KR102320391B1 (en) | 2021-06-14 | 2021-06-14 | connection board apparatus for solar energy generation |
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KR101326253B1 (en) * | 2013-05-21 | 2013-11-11 | 주식회사 초록세상 | Photovoltaic power generator connection board and its control method |
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KR20190107521A (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-20 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for photovoltaic module metering |
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2021
- 2021-06-14 KR KR1020210076607A patent/KR102320391B1/en active IP Right Grant
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