KR102326571B1 - 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템이 개시된다. 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템은, 병렬로 연결된 복수 개의 태양전지에 연결되어, 상기 태양전지로부터 수집정보를 획득하고, 기준진단정보를 기초로 상기 수집정보를 분석하여 고장으로 판단되는 경우 해당 태양전지에 대한 태양광 발전의 발전을 자동으로 차단하여 전력 송출을 차단하는 제어장치; 및 상기 기준진단정보를 기초로, 상기 제어장치로부터 수신한 상기 수집정보를 이용하여 태양전지별로 태양광 발전용량을 산출한 후, 산출된 총산출발전용량과 총기준발전용량을 비교하여 태양전지별로 고장을 진단하는 통합관리서버;를 포함하되, 상기 제어장치는 태양전지의 고유식별정보와, 수집온도정보와, 수집전압정보와, 수집전류정보와, 수집주변정보를 포함하는 상기 수집정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 이용하여 태양전지별로 고장을 진단할 수 있다.

Description

태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템 및 그 방법 {PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION MONITORING SYSTEM CAPABLE OF DIAGNOSING FAULTS FOR EACH SOLAR CELL AND METHOD THEREOF}

아래 실시예들은 병렬로 연결된 복수 개의 태양전지별로 개별적으로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 기술에 관한 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일반적으로 태양광 발전(photovoltaic power generation)은 햇빛을 직류 전기로 바꾸어 전력을 생산하는 발전 방법으로서, 여러개의 태양 전지들이 붙어있는 태양광 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용하여 전기를 생산하게 된다.

재생가능 에너지에 대한 수요가 증가함에 따라, 태양 전지와 태양전지 어레이의 생산도 크게 늘어나고 있는 추 세이며, 현재는 계통연계형으로 태양광 발전 시스템을 구축하고 있는 실정이다.

나아가서 태양광 전기에 대한 특혜적인 기준가격 의무구매제와 요금상계제 같은 재정적인 장려 정책을 호주, 독일, 이스라엘, 일본 및 미국을 포함한 많은 나라에서 지원함으로써 태양광 발전 설비의 설치를 확대하고 있다.

이와 같은 태양광 발전은 반영구적으로 활용할 수 있고, 태양 전지를 사용해서 유지 보수가 간편하며, 무공해 및 무진장의 태양 에너지원을 사용하는 점 등으로 미래의 대체 에너지원으로 각광 받고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1297078호 대한민국 등록특허공보 제10-2217549호 대한민국 등록특허공보 제10-1728692호 대한민국 등록특허공보 제10-1883079호

일실시예들은 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템을 제공할 수 있고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템은, 병렬로 연결된 복수 개의 태양전지에 연결되어, 상기 태양전지로부터 수집정보를 획득하고, 기준진단정보를 기초로 상기 수집정보를 분석하여 고장으로 판단되는 경우 해당 태양전지에 대한 태양광 발전의 발전을 자동으로 차단하여 전력 송출을 차단하는 제어장치; 및 상기 기준진단정보를 기초로, 상기 제어장치로부터 수신한 상기 수집정보를 이용하여 태양전지별로 태양광 발전용량을 산출한 후, 산출된 총산출발전용량과 총기준발전용량을 비교하여 태양전지별로 고장을 진단하는 통합관리서버;를 포함하되, 상기 제어장치는 태양전지의 고유식별정보와, 수집온도정보와, 수집전압정보와, 수집전류정보와, 수집주변정보를 포함하는 상기 수집정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 이용하여 태양전지별로 고장을 진단할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 제어장치는, 상기 기준진단정보를 기초로 상기 수집정보에 포함된 상기 수집온도정보를 분석하여 상기 수집온도정보가 상기 기준온도정보보다 높은 경우, 해당 태양전지를 1차 고장으로 판단하여 1차진단정보를 생성하고, 상기 수집정보에 포함된 상기 수집전압정보를 분석하여 상기 수집전압정보가 기준전압정보보다 낮은 경우, 상기 1차진단정보가 생성된 태양전지를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성하여 해당 태양전지를 고장으로 판단하고, 상기 1차진단정보 및 상기 2차진단정보가 모두 생성된 태양전지에 대한 고장알림신호를 생성하여 상기 통합관리서버로 전송할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 통합관리서버는, 상기 수집정보를 기초로 상기 고장알림신호가 생성된 태양전지의 발전용량을 제외한 부분산출발전용량을 산출한 후, 이에 대응하는 부분기준발전용량과 비교하여 상기 부분기준발전용량과 상기 부분산출발전용량이 서로 동일한 경우, 상기 고장알림신호를 전송한 태양전지에 대한 피드백신호를 생성하고, 상기 부분기준발전용량이 상기 부분산출발전용량 보다 크거나 작은 경우, 상기 고장알림신호를 전송한 태양전지를 제외한 나머지 태양전지에 대한 출력전압 개별적으로 검출하여 나머지산출발전용량을 산출하고, 상기 나머지산출발전용량을 분석하여 상기 나머지산출발전용량과 나머지기준발전용량과 상이한 경우, 상기 고유식별정보를 기준으로 해당 태양전지를 고장으로 판단하여 해당 태양전지에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 생성할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 통합관리서버는, 상기 통합관리서버의 전단에 릴레이부를 더 포함하고, 상기 총산출발전용량과 상기 총기준발전용량을 비교하여 상기 총산출발전용량과 상기 총기준발전용량이 서로 동일한 경우, 병렬로 연결된 복수의 태양전지의 태양광 발전의 작동을 유지하고, 상기 총산출발전용량이 총기준발전용량 보다 크거나 작은 경우, 태양전지별로 출력전압을 개별적으로 검출하여 개별산출발전용량을 산출하고, 상기 개별산출발전용량을 분석하여 상기 개별산출발전용량이 개별기준발전용량과 상이한 경우, 태양전지별로 상기 고유식별정보를 기준으로 해당 태양전지를 고장으로 판단하여 해당 태양전지에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 생성하여 상기 제어장치로 전송할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 태양전지는 건축용 단열 구조체의 상부면에 설치되고, 상기 건축용 단열 구조체는, 건축물의 내벽에 일측이 접촉 가능하게 설치되는 단열부재와, 상기 단열부재에 끼워지도록 일측에 복수개의 쐐기가 돌출 형성되고, 타측에 구획프레임을 구비하는 요철플레이트와, 상기 구획프레임에 결합되어 복수개의 충전공간부를 형성하고, 복수개의 주입안내홀부가 관통 형성되는 결합플레이트와, 상기 결합플레이트가 상기 구획플레임에 결합시 상기 주입안내홀부를 통해 상기 충전공간부에 충전되는 발포재와, 상기 결합플레이트에 접착제로 고정되어 상기 결합플레이를 노출 방지되도록 커버하는 커버보드;를 포함하되, 상기 구획프레임은 탄성결합부에 의해 상기 요철플레이트에 탄성적으로 결합되며, 상기 탄성결합부는 상기 요철플레이트의 타측에 관통 형성되는 관통홀부 및 상기 관통홀부의 주변에 걸림 가능하게 끼워지도록 상기 구획프레임에 돌출 형성되는 걸림후크부를 포함하고, 상기 결합플레이트는 슬라이드결합부에 의해 상기 구획프레임에 슬라이드 결합되며, 상기 슬라이드결합부는 구획플레이트에 함몰 형성되는 슬라이드홈부 및 상기 슬라이드홈부에 이동 가능하게 끼워지도록 상기 결합플레이트에 돌출 형성되는 슬라이드레일부를 포함할 수 있다.

일실시예에 따른 장치는 하드웨어와 결합되어 상술한 방법들 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 제어될 수 있다.

실시예들은 병렬로 연결된 복수 개의 태양전지별로 개별적으로 고장진단이 가능하도록 실시간으로 모니터링할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 건축용 단열 구조체에 설치되는 태양전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 또 다른 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 장치의 구성의 예시도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

실시예들은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 텔레비전, 스마트 가전 기기, 지능형 자동차, 키오스크, 웨어러블 장치 등 다양한 형태의 제품으로 구현될 수 있다.

도 1은 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템(1)은 도 1 및 도 2를 참조하면, 제어장치(10), 통합관리서버(20) 및 관리자 단말기(30)를 포함할 수 있다. 이때, 관리자 단말기(30)는 생략될 수 있다.

일실시예에 따라, 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템(1)은 통화관리서버(20)의 전단에 릴레이부를 구비할 수 있다. 통합관리서버(20)의 제어하에서 제어장치(10)로부터 전달되는 전력(V1, V2, V3, V4)이 효율적으로 전달되도록 릴레이부를 구동시켜 전력의 송출을 온오프할 수 있지만, 이에 한정하는 것을 아니다. 이에 따라, 전력손실 없이 릴레이부로 입력되는 입력전압(Vin=V1+V2+V3+V4)는 릴레이부로부터 출력되는 출력전압(Vout=V1+V2+V3+V4)은 동일할 수 있다.

우선, 태양광 발전 모니터링 시스템(1)에 구비된 태양광 발전기는 태양전지 모듈, 파워 컨디셔너, 인버터 등 다양한 구성을 포함하는 것이 일반적이다. 태양전지 모듈은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전 수단으로, 가정용 3kw급 이하 소규모 태양광 발전기 이외에 발전소 또는 산업단지와 같은 대규모 태양광 발전기가 요구되는 장소에 군집되어 설치될 수 있다. 이러한 태양전지 모듈은 반도체 소재의 태양전지(Solar Cell, S)를 직·병렬로 연결시켜 모듈화시킨 것으로, 결정질 실리콘 태양전지, 다중 결정질 실리콘 태양전지, 박막 실리콘 태양전지와 같이 다양한 형태의 태양전지가 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 복수개의 태양전지가 병렬로 연결된 상태에 대해서 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.

여기서, 제어장치(10), 통합관리서버(20) 및 관리자 단말기(30)는 무선통신망을 이용하여 실시간으로 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있다. 무선통신망은 다양한 원거리 통신 방식이 지원될 수 있으며, 예를 들어 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTEA(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), BLE(Bluetooth Low Energy), 지그비(Zigbee), RF(Radio Frequency), LoRa(Long Range) 등과 같은 다양한 통신 방식이 적용될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 널리 알려진 다양한 무선통신 또는 이동통신 방식이 적용될 수도 있다.

구체적으로, 병렬로 구비된 태양전지(S)에 각각 대응하여 태양전지(S)로부터 전력(V)을 획득하는 제어장치(10)는 수집부(100), 진단부(120), 송수신부(140), 저장부(160) 및 장치제어부(180)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 제어장치(10)를 하나의 태양전지(S)에 대응하는 단수로 개시하였지만, 이에 한정하지 않고 복수개로 구성될 수 있다.

예를 들어, 제어장치(10)는 제1 태양전지(S1)에 대응하는 제1 제어장치(10-1)와, 제2 태양전지(S2)에 대응하는 제2 제어장치(10-2)와, 제3 태양전지(S3)에 대응하는 제3 제어장치(10-3)와, 제4 태양전지(S4)에 대응하는 제4 제어장치(10-4)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 제어장치(10-1)는 제1 태양전지(S1)로부터 제1 전력(V1)을 획득하고, 제2 제어장치(10-2)는 제2 태양전지(S2)로부터 제2 전력(V2)을 획득하며, 제3 제어장치(10-3)는 제3 태양전지(S3)로부터 제3 전력(V3)을 획득하고, 제4 제어장치(10-4)는 제4 태양전지(S4)로부터 제4 전력(V4)을 획득할 수 있다.

수집부(10)는 태양전지(S)에 대한 정보를 수집하여 수집정보를 실시간으로 획득할 수 있다. 수집정보에는 태양전지(S)의 고유식별정보, 온도정보, 출력전압정보, 전류정보, 주변정보를 포함하고, 주변정보에는 날씨, 설치장소, 시간 등이 포함될 수 있지만, 이에 한정하지 않는다.

이때, 고유식별정보는 각각의 태양전지(S)를 식별하기 위해서 관리자 또는 제작자에 의해서 부여된 정보일 수 있다.

수집부(10)는 태양전지(S)로부터 수집정보를 획득하기 위해 센서부를 포함할 수 있다.

센서부는 태양전지(S)의 본체의 온도를 측정하거나, 태양전지(S)의 주변의 온도를 측정하는 온도센서, 태양전지(S)의 주변의 상황을 감지하는 감지센서, 태양전지(S)에 조사되는 일사량을 측정하는 일사량 센서, 태양전지(S)의 주변을 촬영하는 촬영센서, 태양전지(S)에 흐르는 전류를 측정하는 전류센서, 태양전지(S)로부터 생성되는 전력을 측정하는 전력센서 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정하지 않는다.

진단부(120)는 획득한 수집정보를 분석하여 태양전지(S)의 고장유무를 진단하여 진단정보를 생성할 수 있다. 이때, 수집정보는 원활한 분석을 위해 전처리되는 것이 바람직하다.

진단부(120)는 태양전지(S)의 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준온도정보보다 높은 경우, 해당 태양전지(S)를 1차 고장으로 판단하여 1차진단정보를 생성할 수 있다. 여기서, 기준진단정보는 태양전지(S)가 최대의 효과를 낼 수 있는 기본적인 정보로써, 태양전지(S)에 대한 기준온도정보 및 기준전력정보를 포함할 수 있지만, 이에 한정하지 않는다.

한편, 진단부(120)는 태양전지(S)의 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준온도정보보다 낮거나 동일한 경우, 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하지 않을 수 있다.

수집온도정보를 판단하여 1차진단정보가 생성된 경우, 진단부(120)는 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 낮은 경우, 1차진단정보가 생성된 태양전지(S)를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성할 수 있다.

한편, 수집온도정보를 판단하여 1차진단정보가 생성된 경우, 진단부(120)는 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 높거나 동일한 경우, 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하지 않을 수 있다.

일실시예에 따라, 진단부(120)는 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 낮은 경우, 해당 태양전지(S)를 1차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성할 수 있다. 수집전압정보를 판단하여 1차진단정보가 생성된 경우, 진단부(120)는 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준온도정보보다 높은 경우, 1차진단정보가 생성된 태양전지(S)를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성할 수 있다.

일실시예에 따라, 진단부(120)는 기준진단정보를 기초로 온도정보, 출력전압정보, 전류정보, 주변정보를 고려하여 태양전지(S)에 대한 고장을 판단할 수도 있다.

일실시예에 따라, 진단부(120)는 기준진단정보를 기초로 전류정보, 주변정보를 고려하여 태양전지(S)에 대한 고장을 판단할 수도 있다.

또한, 진단부(120)는 장치제어부(180)의 제어하에서, 1차진단정보 및 2차진단정보가 모두 생성된 태양전지(S)에 대한 고장알림신호를 생성할 수 있다.

통신부(140)는 기준진단정보를 통합관리서버(20)로부터 수신하고, 고장알림신호를 통합관리서버(20)를 전송할 수 있다.

또한, 통신부(140)는 수집정보를 통합관리서버(20)를 전송할 수 있다.

일실시예에 따라, 통신부(140)는 고장알림신호에 대응하는 피드백신호를 수신받을 수 있다.

이때, 피드백신호는 고장알림신호를 전송한 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함될 수 있다.

저장부(160)는 통신부(140)를 통해 송수신되는 데이터와 제어장치(10)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다.

저장부(160)는 제어장치(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 제어장치(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버 또는 통합관리서버(20)로부터 다운로드 될 수 있다.

장치제어부(180)는 기준진단정보를 기초로 수집정보를 분석하여 1차진단정보 및 2차진단정보에 의해 고장으로 판단된 경우, 해당 태양전지(S)에 대한 태양광 발전의 발전을 차단하여 전력 송출을 차단할 수 있다.

구체적으로, 장치제어부(180)는 진단부(120)의 진단결과에 의해 1차진단정보 및 2차진단정보가 생성된 해당 태양전지(S)가 고장으로 판단된 경우, 해당 태양전지(S)의 고유식별정보를 기준으로 고장알림신호를 생성하여 통합관리서버(20)로 전송함과 동시에 해당 태양전지(S)의 발전을 자동으로 차단할 수 있다.

이와 달리, 장치제어부(180)는 기준진단정보를 기초로 수집정보를 분석하여 고장으로 판단되지 않은 경우, 해당 태양전지(S)에 대한 태양광 발전을 발전하여 전력 송출할 수 있다.

일실시예에 따라, 기준진단정보를 기초로 수집정보를 분석하여 1차진단정보 및 2차진단정보에 의해 고장으로 판단된 경우, 해당 태양전지(S)에 대한 태양광 발전의 발전을 차단하여 전력 송출을 차단한 후, 피드백신호를 통합관리서버(20)로부터 수신받아 고장이 해결된 경우, 해당 태양전지(S)에 대한 태양광 발전의 발전의 차단을 해지하여 전력 송출할 수 있다.

통합관리서버(20)는 데이터통신부(200), 데이터저장부(220), 모니터링부(240) 및 서버제어부(260)를 포함할 수 있다.

데이터통신부(200)는 제어장치(10)로부터 고장알림신호를 수신받는 경우, 고장알림신호에 대응하는 피드백신호를 제어장치(10)로 전송할 수 있다.

데이터통신부(200)는 제어장치(10)로부터 수집정보 및 진단정보를 수신받고, 기준진단정보를 제어장치(10)로 전송할 수 있다.

실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 수집정보 및 기준진단정보를 관리자 단말기(30)로 전송하고, 관리자 단말기(30)로부터 수집정보에 대응하는 진단정보를 수신할 수 있다.

데이터저장부(220)는 제어장치(10), 통합관리서버(20) 및 관리자 단말기(30) 사이에 송수신되는 데이터와 통합관리서버(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다.

데이터저장부(220)는 통합관리서버(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 통합관리서버(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.

모니터링부(240)는 태양전지(S)를 이용한 태양광 발전의 발전상황을 실시간으로 모니터링할 수 있다.

일실시예에 따라, 모니터링부(240)는 제어장치(10), 통합관리서버(20) 및 관리자 단말기(30) 이에 송수신되는 데이터를 화면을 통해 모니터링 할 수 있다.

서버제어부(260)는 기준진단정보를 기초로 수집정보를 이용하여 태양광 발전용량을 산출한 후, 산출된 산출발전용량과 기준발전용량을 비교하여 태양전지(S)에 대한 고장을 진단할 수 있다.

구체적으로, 서버제어부(260)는 수집정보에 포함된 해당 태양전지(S)의 고유식별정보를 기초로 병렬로 연결된 복수의 태양전지(S)의 태양광 발전용량을 산출할 수 있다. 즉, 서버제어부(260)는 복수의 태양전지(S)로부터 생산되는 총 태양광 발전용량을 수치적으로 산출할 수 있다.

서버제어부(260)는 산출된 총산출발전용량과 총기준발전용량을 비교하여 총산출발전용량과 총기준발전용량이 서로 동일한 경우, 병렬로 연결된 복수의 태양전지(S)의 태양광 발전의 작동을 유지할 수 있다.

이와 달리, 총산출발전용량이 기총준발전용량 보다 크거나, 총산출발전용량이 총기준발전용량 보다 작은 경우, 서버제어부(260)는 복수개의 태양전지(S)에 대한 출력전압 개별적으로 검출하여 개별산출발전용량을 산출할 수 있다.

즉, 서버제어부(260)는 산출된 개별산출발전용량을 분석하여 개별기준발전용량과 상이한 경우, 고유식별정보를 기준으로 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하여 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 생성하여 제어장치(10)로 전송할 수 있다. 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 수신받은 제어장치(10)는 해당 태양전지(S)의 고장을 해결하여 태양광 발전의 작동을 유지시킬 수 있다.

일실시예에 따라, 서버제어부(260)는 총산출발전용량이 총기준발전용량 보다 크거나, 총산출발전용량이 총기준발전용량 보다 작은 경우, 제어장치(10)로부터 수신된 고장알림신호가 생성된 태양전지(S)의 수집정보를 확인할 수 있다.

서버제어부(260)는 수집정보를 기초로, 고장알림신호가 생성된 태양전지(S)의 발전용량을 제외한 부분산출발전용량을 산출한 후, 이에 대응하는 부분기준발전용량과 비교하여 부분기준발전용량과 부분산출발전용량이 서로 동일한 경우, 고장알림신호를 전송한 태양전지(S)에 대한 피드백신호를 생성할 수 있다.

한편, 부분기준발전용량이 부분산출발전용량 보다 크거나, 부분기준발전용량이 부분산출발전용량 보다 작은 경우, 서버제어부(260)는 고장알림신호를 전송한 태양전지(S)를 제외한 나머지 태양전지(S)에 대한 출력전압 개별적으로 검출하여 나머지산출발전용량을 산출할 수 있다.

즉, 서버제어부(260)는 산출된 나머지산출발전용량을 분석하여 나머지기준발전용량과 상이한 경우, 고유식별정보를 기준으로 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하여 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 생성하여 제어장치(10)로 전송할 수 있다. 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 수신받은 제어장치(10)는 해당 태양전지(S)의 고장을 해결하여 태양광 발전의 작동을 유지시킬 수 있다.

일실시예에 따라, 서버제어부(260)는 태양전지(S)의 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준온도정보보다 높은 경우, 해당 태양전지(S)를 1차 고장으로 판단하여 1차진단정보를 생성하고, 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 낮은 경우, 1차진단정보가 생성된 태양전지(S)를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성하여 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하고, 이에 대응하는 피드백신호를 생성할 수 있다.

일실시예에 따라, 서버제어부(260)는 태양전지(S)의 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 높은 경우, 해당 태양전지(S)를 1차 고장으로 판단하여 1차진단정보를 생성하고, 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준전압정보보다 낮은 경우, 1차진단정보가 생성된 태양전지(S)를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성하여 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하고, 이에 대응하는 피드백신호를 생성할 수 있다.

일실시예에 따라, 서버제어부(260)는 기준진단정보를 기초로 온도정보, 전압정보, 전류정보, 주변정보를 고려하여 태양전지(S)에 대한 고장을 판단할 수도 있다.

이와 같은 통합관리서버(20)는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.

관리자 단말기(30)는 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application))을 이용하여 실시간으로 제어장치(10), 통합관리서버(20)의 상황을 인지하고, 이에 대응하여 제어장치(10), 통합관리서버(20)의 동작을 제어할 수 있는 관리자가 소지한 휴대 가능한 단말기로서, 이러한 응용 프로그램은 무선통신을 통해 외부 서버 또는 통합관리서버(20)로부터 다운로드 될 수 있다. 여기서, 관리자 단말기(30)는 단수로 개시하였지만, 이에 한정하지 않고 복수개로 구성될 수 있다.

관리자 단말기(30)는 제어장치(10) 또는 통합관리서버(20)로부터 수집정보를 수신하는 경우, 기준진단정보를 기초로 수집정보를 분석하여 진단정보를 생성할 수 있다.

구체적으로, 관리자 단말기(30)는 태양전지(S)의 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준온도정보보다 높은 경우, 해당 태양전지(S)를 1차 고장으로 판단하여 1차진단정보를 생성하고, 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 낮은 경우, 1차진단정보가 생성된 태양전지(S)를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성하여 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하고, 이에 대응하는 피드백신호를 생성할 수 있다.

일실시예에 따라, 관리자 단말기(30)는 태양전지(S)의 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 높은 경우, 해당 태양전지(S)를 1차 고장으로 판단하여 1차진단정보를 생성하고, 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준전압정보보다 낮은 경우, 1차진단정보가 생성된 태양전지(S)를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성하여 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하고, 이에 대응하는 피드백신호를 생성할 수 있다.

일실시예에 따라, 관리자 단말기(30)는 진단정보에 대응하여 기준진단정보를 업데이트할 수 있다.

이와 같은 관리자 단말기(30)는 제어장치(10) 및 통합관리서버(20)와의 통신을 지원하는 각종 휴대 가능한 전자통신기기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 별도의 스마트 기기로써, 스마트폰(Smart phone), PDA(Personal Digital Assistant), 테블릿(Tablet), 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 예를 들어, 워치형 단말기(Smartwatch), 글래스형 단말기(Smart Glass), HMD(Head Mounted Display)등 포함) 및 각종 IoT(Internet of Things) 단말과 같은 다양한 단말을 포함할 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 동작은 다음과 같다.

도 3은 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 일실시예에 따른 건축용 단열 구조체에 설치되는 태양전지를 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어장치(10)는 태양전지(S)로부터 수집정보를 획득할 수 있다(S100).

구체적으로, 제어장치(10)는 태양전지(S)의 본체의 온도를 측정하거나, 태양전지(S)의 주변의 온도를 측정하는 온도센서, 태양전지(S)의 주변의 상황을 감지하는 감지센서, 태양전지(S)에 조사되는 일사량을 측정하는 일사량 센서, 태양전지(S)의 주변을 촬영하는 촬영센서, 태양전지(S)에 흐르는 전류를 측정하는 전류센서, 태양전지(S)로부터 생성되는 전력을 측정하는 전력센서를 통해 수집정보를 획득할 수 있다.

이때, 수집정보에는 센서를 통해서 수집된 온도정보, 전압정보, 전류정보, 주변정보와 더불어 태양전지(S)의 고유식별정보가 포함될 수 있다.

일실시예에 따라, 제어장치(10)는 태양전지(S)에 대한 기준진단정보를 외부서버 또는 통합관리서버(20)로부터 수신할 수 있지만, 이와 달리, 초기 세팅시 자동으로 저장될 수도 있다.

여기서, 태양전지(S)는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 태양광 발전기로써, 일반적으로 평지, 지붕, 산과 같은 곳에 설치될 수 있다. 이때, 태양광 발전기는 일반 구조체의 상부에도 설치될 수 있다.

예를 들어, 태양전지(S)는 건축용 단열 구조체(40)의 상부면에 설치될 수 있다.

도 4를 참조하면, 건축용 단열 구조체(40)는 단열부재(410), 요철플레이트(420), 결합플레이트(430), 발포재(440) 및 커버보드(450)를 포함할 수 있다.

단열부재(410)는 건축물의 내벽에 일측이 접촉 가능하게 설치되어 건축물 외부에서 내부로 전달되거나 건축물 내부에서 외부로 전달되는 열기 또는 냉기를 차단할 수 있다.

이때, 단열부재(410)의 재질은 특별히 한정되지 않지만, PE 또는 PP 중 어느 하나 또는 2가지가 혼합되어 내열성과 탄성력을 갖는 발포수지로 이루어지는 것이 유리할 수 있다.

요철플레이트(420)는 단열부재(410)에 강제적으로 끼워지도록 일측에 복수개의 쐐기(421)가 돌출 형성되고, 타측에 구획프레임(422)을 구비할 수 있다. 즉, 요철플레이트(420)와 단열부재(410)를 일치시킨 상태에서 요철플레이트(420)를 단열부재(410) 측으로 가압하면 쐐기(421)가 단열부재(410)에 강제 삽입되어 요철플레이트(420)는 단열부재(410)에 가거치될 수 있다. 이로써, 단열부재(410)와 요철플레이트(420)의 사이에는 복수개의 이격공간이 형성되기 때문에 건축물 외부에서 열기 또는 냉기가 단열부재(410)를 통과시 열기 또는 냉기가 건축물 내부로 유입 방지되게 머무를 수 있게 될 수 있다.

이때, 구획프레임(422)은 요철플레이트(420)에 상하 방향으로 복수개가 이격 배치되어 추후에 설명될 충전공간부(431)를 구획시키는 역할을 수행하는 것으로서, 탄성결합부(423)에 의해 요철플레이트(20)에 탄성적으로 결합될 수 있다.

여기서, 탄성결합부(423)는 요철플레이트(420)의 타측에 관통 형성되는 관통홀부(423a) 및 관통홀부(423a)의 주변에 걸림 가능하게 끼워지도록 구획프레임(422)에 돌출 형성되는 걸림후크부(423b)를 포함할 수 있다.

즉, 걸림후크부(423b)를 관통홀부(423a)에 삽입시키면 걸힘후크부(423b)는 관통홀부(423a)의 내주면에 접촉되어 오므라지면서 삽입되다가 관통홀부(423a)를 통과하는 순간 탄성적으로 벌어지면서 관통홀부(423a)의 주변에 걸림 고정될 수 있다.

그리고, 결합플레이트(430)는 구획프레임(422)에 결합되어 복수개의 충전공간부(431)를 형성하고, 충전공간부(431)에 연통되는 주입안내홀부(432)가 복수개로 관통 형성될 수 있다. 이러한 결합플레이트(430)는 평판 형상으로 형성되고, 재질이 한정되지 않고 다양하게 변경 실시될 수 있다.

아울러, 결합플레이트(430)는 슬라이드결합부(433)에 의해 구획프레임(422)에 슬라이드 결합될 수 있다. 이때, 슬라이드결합부(433)는 구획플레이트(422)에 함몰 형성되는 슬라이드홈부(433a) 및 슬라이드홈부(433a)에 이동 가능하게 끼워지도록 결합플레이트(430)에 돌출 형성되는 슬라이드레일부(433b)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 결합플레이트(430)는 구획프레임(422)에 간편하게 슬라이드 조립시킬 수 있으므로 시공 작업성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 요철플레이트(420)는 처짐방지보강부(460)에 의해 구획프레임(422)의 하중으로 인한 처짐이 방지될 수 있다. 구체적으로, 처짐방지보강부(460)는 내벽에 고정 설치되고, 체결홀부(461a)를 구비하는 고정브라켓(461) 및 슬라이드홈부(433a)에 삽입되며, 슬라이드홈부(433a)에 삽입시 요철플레이트(420)와 단열부재(410)를 순차적으로 통과하여 체결홀부(461a)에 체결되는 체결지지볼트(462)를 포함할 수 있다. 이때, 고정브라켓(461)은 단열부재(410)가 내벽에 설치되기 전에 위치를 고려하여 미리 내벽에 고정 설치되는 것이 바람직하다.

이로써, 구획프레임(422)가 탄성결합부(423)를 통해 요철플레이트(420)에 탄성 결합된 상태에서 체결지지볼트(462)가 고정브라켓(461)의 체결홀부(461a)에 체결되면 구획프레임(422)은 요철플레이트(420)에서 이탈 방지되는 동시에 내벽에 대한 지지력을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 요철플레이트(420)로 하중 전달 방지되어 요철플레이트(420)의 쐐기(421)가 단열부재(410)에서 빠지면서 단열부재(410)를 손상시키는 현상을 방지할 수 있게 된다.

발포재(440)는 결합플레이트(430)가 구획프레임(422)에 결합시 주입안내홀부(432)를 통해 충전공간부(431)에 충전될 수 있다. 이러한 발포재(440)는 소음 및 진동을 완화시키는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 단열부재(410)와 더불어 건축물 외부에서 내부로 전달되거나 건축물 내부에서 외부로 전달되는 열기 또는 냉기를 이중으로 차단하는 역할도 수행할 수 있다. 즉, 건축물 외부에서 내부로 전달되거나 건축물 내부에서 외부로 전달되는 열기 또는 냉기를 단열부재(410)가 1차적으로 차단하고, 발포재(440)가 2차적으로 차단함으로써, 각기 다른 재질에 의한 특성으로 단열 효과를 발휘할 수 있게 된다. 이때, 발포재(440)는 충전공간부(431)의 70% 내지 90%의 범위로 충전되어 공기층을 형성할 수도 있다.

커버보드(450)는 결합플레이트(430)에 접착제(미도시)로 고정되어 결합플레이트(430)를 노출 방지되도록 커버할 수 있다.

이와 같은 구조의 건축용 단열 구조체(40)의 상부면에 태양전지(S)가 설치됨으로써, 단열에 더욱 효과적이면서 하중을 건축물의 내벽측으로 전달하여 구조적으로 안정성을 향상시켜 태양광 발전을 더욱 효과적으로 수행할 수 있다.

다음으로, 제어장치(10)는 태양전지(S)의 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준온도정보보다 높은 경우(S110), 1차 고장으로 판단하여 1차진단정보를 생성할 수 있다(S120).

즉, 제어장치(10)는 수집온도정보를 판단하여 수집정보를 수신한 해당 태양전지(S)에 대한 진단정보를 1차 고장으로 판단할 수 있다.

다음으로, 수집온도정보를 판단하여 1차진단정보가 생성된 경우, 제어장치(10)는 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 낮은 경우(S130), 1차진단정보가 생성된 태양전지(S)를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성할 수 있다(S140).

다음으로, 제어장치(10)는 1차진단정보 및 2차진단정보에 의해 고장으로 판단된 경우, 해당 태양전지(S)에 대한 태양광 발전의 발전을 차단하여 전력 송출을 차단할 수 있다(S150).

마지막으로, 제어장치(10)는 진단결과에 의해 1차진단정보 및 2차진단정보가 생성된 해당 태양전지(S)가 고장으로 판단된 경우, 해당 태양전지(S)의 고유식별정보를 기준으로 고장알림신호를 생성하여 통합관리서버(20)로 전송할 수 있다(S160).

한편, 태양전지(S)의 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집온도정보를 분석하여 수집온도정보가 기준온도정보보다 낮거나 동일한 경우, 제어장치(10)는 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하지 않을 수 있다.

또한, 수집온도정보를 판단하여 1차진단정보가 생성된 경우, 제어장치(10)는 기준진단정보를 기초로 수집정보에 포함된 수집전압정보를 분석하여 수집전압정보가 기준전압정보보다 높거나 동일한 경우, 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하지 않을 수 있다.

도 5는 다른 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 통합관리서버(20)는 병렬로 연결된 복수의 태양전지(S)로부터 생산되는 총 태양광 발전용량을 수치적으로 산출할 수 있다(S200).

다음으로, 통합관리서버(20)는 산출된 총산출발전용량과 총기준발전용량을 비교하여 총산출발전용량과 총기준발전용량이 서로 동일하지 않는 경우(S210), 병렬로 연결된 복수의 태양전지(S)의 개별출력전압을 산출할 수 있다(S220, S230).

예를 들어, 통합관리서버(20)는 기준발전용량 보다 크거나, 총산출발전용량이 총기준발전용량 보다 작은 경우, 복수개의 태양전지(S)에 대한 출력전압 개별적으로 검출하여 개별산출발전용량을 산출할 수 있다.

다음으로, 통합관리서버(20)는 산출된 개별산출발전용량을 분석하여 개별발전용량을 송출하지 않는 태양전지(S)를 추출하여 고장으로 진단하고, 고장으로 진단된 해당 태양전지(S)의 고유식별정보를 확인할 수 있다(S240).

마지막으로, 통합관리서버(20)는 고유식별정보를 기준으로 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하여 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 생성하여 제어장치(10)로 전송할 수 있다(S250). 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 수신받은 제어장치(10)는 해당 태양전지(S)의 고장을 해결하여 태양광 발전의 작동을 유지시킬 수 있다.

한편, 산출된 총산출발전용량과 총기준발전용량을 비교하여 총산출발전용량과 총기준발전용량이 서로 동일한 경우(S210), 통합관리서버(20)는 병렬로 연결된 복수의 태양전지(S)의 태양광 발전의 작동을 유지할 수 있다.

도 6은 또 다른 일실시예에 따른 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 통합관리서버(20)는 통합관리서버(20)는 병렬로 연결된 복수의 태양전지(S)로부터 생산되는 총 태양광 발전용량을 수치적으로 산출할 수 있다(S300).

다음으로, 통합관리서버(20)는 산출된 총산출발전용량과 총기준발전용량을 비교하여 총산출발전용량과 총기준발전용량이 서로 동일하지 않는 경우(S310), 제어장치(10)로부터 수신된 고장알림신호가 생성된 태양전지(S)의 수집정보를 확인할 수 있다(320).

구체적으로, 통합관리서버(20)는 총산출발전용량이 총기준발전용량 보다 크거나, 총산출발전용량이 총기준발전용량 보다 작은 경우, 고장알림신호가 생성된 태양전지(S)의 고유식별정보를 확인할 수 있다.

다음으로, 통합관리서버(20)는 수집정보를 기초로, 고장알림신호가 생성된 태양전지(S)의 발전용량을 제외한 부분산출발전용량을 산출할 수 있다(S330).

다음으로, 부분기준발전용량이 부분산출발전용량 보다 크거나, 부분기준발전용량이 부분산출발전용량 보다 작은 경우(S340), 통합관리서버(20)는 고장알림신호를 전송한 태양전지(S)를 제외한 나머지 태양전지(S)에 대한 출력전압 개별적으로 검출하여 나머지산출발전용량을 산출할 수 있다(S350, S360).

마지막으로, 산출된 나머지산출발전용량을 분석하여 나머지기준발전용량과 상이한 경우, 고유식별정보를 기준으로 해당 태양전지(S)를 고장으로 판단하여 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 생성하여 제어장치(10)로 전송할 수 있다(S370, S380). 즉, 통합관리서버(20)는 태양전지(S)에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 수신받은 제어장치(10)는 해당 태양전지(S)의 고장을 해결하여 태양광 발전의 작동을 유지시킬 수 있다.

한편, 산출된 총산출발전용량과 총기준발전용량을 비교하여 총산출발전용량과 총기준발전용량이 서로 동일한 경우(S310), 통합관리서버(20)는 병렬로 연결된 복수의 태양전지(S)의 태양광 발전의 작동을 유지할 수 있다.

또한, 통합관리서버(20)는 부분산출발전용량에 대응하는 부분기준발전용량과 부분산출발전용량을 비교하여 부분기준발전용량과 부분산출발전용량이 서로 동일한 경우(S340), 고장알림신호를 전송한 태양전지(S)에 대한 피드백신호를 생성할 수 있다.

도 7은 일실시예에 따른 장치의 구성의 예시도이다.

일실시예에 따른 장치(501)는 프로세서(502) 및 메모리(503)를 포함한다. 일실시예에 따른 장치(501)는 상술한 서버 또는 단말일 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 도 5를 통하여 전술한 적어도 하나의 장치들을 포함하거나, 도 1 내지 도 5를 통하여 전술한 적어도 하나의 방법을 수행할 수 있다. 메모리(503)는 상술한 방법과 관련된 정보를 저장하거나 상술한 방법이 구현된 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(503)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다.

프로세서(502)는 프로그램을 실행하고, 장치(501)를 제어할 수 있다. 프로세서(502)에 의하여 실행되는 프로그램의 코드는 메모리(503)에 저장될 수 있다. 장치(501)는 입출력 장치(미도시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate 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. 처리 장치는 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. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 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, 처리 장치는 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.

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. 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-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

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. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 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. 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.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

1 : 태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템
10 : 제어장치 100 : 수집부
120 : 진단부 140 : 송수신부
160 : 저장부 180 : 장치제어부
20 : 통합관리서버 200 : 데이터통신부
220 : 데이터저장부 240 : 모니터링부
260 : 서버제어부

Claims (3)

1. 병렬로 연결된 복수 개의 태양전지에 연결되어, 상기 태양전지로부터 수집정보를 획득하고, 기준진단정보를 기초로 상기 수집정보를 분석하여 고장으로 판단되는 경우 해당 태양전지에 대한 태양광 발전의 발전을 자동으로 차단하여 전력 송출을 차단하는 제어장치; 및
   상기 기준진단정보를 기초로, 상기 제어장치로부터 수신한 상기 수집정보를 이용하여 태양전지별로 태양광 발전용량을 산출한 후, 산출된 총산출발전용량과 총기준발전용량을 비교하여 태양전지별로 고장을 진단하는 통합관리서버;를 포함하되,
   상기 제어장치는 태양전지의 고유식별정보와, 수집온도정보와, 수집전압정보와, 수집전류정보와, 수집주변정보를 포함하는 상기 수집정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 이용하여 태양전지별로 고장을 진단하고,
   상기 통합관리서버는,
   상기 통합관리서버의 전단에 릴레이부를 더 포함하고,
   상기 총산출발전용량과 상기 총기준발전용량을 비교하여 상기 총산출발전용량과 상기 총기준발전용량이 서로 동일한 경우, 병렬로 연결된 복수의 태양전지의 태양광 발전의 작동을 유지하고,
   상기 총산출발전용량이 총기준발전용량 보다 크거나 작은 경우, 태양전지별로 출력전압을 개별적으로 검출하여 개별산출발전용량을 산출하고, 상기 개별산출발전용량을 분석하여 상기 개별산출발전용량이 개별기준발전용량과 상이한 경우, 태양전지별로 상기 고유식별정보를 기준으로 해당 태양전지를 고장으로 판단하여 해당 태양전지에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 생성하여 상기 제어장치로 전송하는,
   태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어장치는,
   상기 기준진단정보를 기초로 상기 수집정보에 포함된 상기 수집온도정보를 분석하여 상기 수집온도정보가 기준온도정보보다 높은 경우, 해당 태양전지를 1차 고장으로 판단하여 1차진단정보를 생성하고,
   상기 수집정보에 포함된 상기 수집전압정보를 분석하여 상기 수집전압정보가 기준전압정보보다 낮은 경우, 상기 1차진단정보가 생성된 태양전지를 2차 고장으로 판단하여 2차진단정보를 생성하여 해당 태양전지를 고장으로 판단하고,
   상기 1차진단정보 및 상기 2차진단정보가 모두 생성된 태양전지에 대한 고장알림신호를 생성하여 상기 통합관리서버로 전송하는,
   태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 통합관리서버는,
   상기 수집정보를 기초로 상기 고장알림신호가 생성된 태양전지의 발전용량을 제외한 부분산출발전용량을 산출한 후, 이에 대응하는 부분기준발전용량과 비교하여 상기 부분기준발전용량과 상기 부분산출발전용량이 서로 동일한 경우, 상기 고장알림신호를 전송한 태양전지에 대한 피드백신호를 생성하고,
   상기 부분기준발전용량이 상기 부분산출발전용량 보다 크거나 작은 경우, 상기 고장알림신호를 전송한 태양전지를 제외한 나머지 태양전지에 대한 출력전압 개별적으로 검출하여 나머지산출발전용량을 산출하고,
   상기 나머지산출발전용량을 분석하여 상기 나머지산출발전용량과 나머지기준발전용량과 상이한 경우, 상기 고유식별정보를 기준으로 해당 태양전지를 고장으로 판단하여 해당 태양전지에 대한 고장진단을 해결할 수 있는 제어정보가 포함된 피드백신호를 생성하는,
   태양전지별로 고장진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템.

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