KR102332912B1

KR102332912B1 - Solar charging system and method thereof

Info

Publication number: KR102332912B1
Application number: KR1020200011020A
Authority: KR
Inventors: 채용웅
Original assignee: 계명대학교 산학협력단
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2021-12-01
Also published as: KR20210097386A

Abstract

태양광 충전 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 태양광 충전 시스템은, 제1 전지를 구비하고, 태양광으로부터 전력을 생산하는 태양광 모듈, 제2 전지를 구비하고, 부하 검출 여부에 따라 상기 태양광 모듈로부터 전력을 공급받아 상기 제2 전지를 충전하거나, 상기 제2 전지에 저장된 전력을 방전하는 ESS(Energy Storage System), 상기 부하 검출 여부, 제1 전지의 전압 및 제2 전지의 전압에 기초하여 제1 전지 또는 제2 전지의 충전을 제어하는 제어부를 포함한다. A solar charging system and method are disclosed. A solar charging system according to an aspect of the present invention includes a first battery, a solar module for generating power from sunlight, and a second battery, and receives power from the solar module according to whether a load is detected. An ESS (Energy Storage System) that receives the supply to charge the second battery or discharge power stored in the second battery, whether the load is detected, the voltage of the first battery and the voltage of the second battery, or and a control unit for controlling charging of the second battery.

Description

Solar charging system and method

본 발명은 태양광 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부하 검출 여부에 따라 태양광으로부터 생산된 전력으로 태양광 모듈에 구비된 제1 전지를 충전시키거나 ESS(Energy storage system)에 구비된 제2 전지를 충전시켜, 충·방전을 동시에 가능하게 하는 태양광 충전 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar charging system and method, and more particularly, according to whether a load is detected, a first battery provided in a solar module is charged with power generated from sunlight or provided in an ESS (Energy storage system) It relates to a solar charging system and method for charging a second battery to enable charging and discharging at the same time.

일반적으로 ESS(Energy storage system)는 발전소에서 과잉 생산된 전력 또는 불규칙하게 생산되는 신재생 에너지를 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해 주는 저장장치를 말한다. 구체적으로 ESS란 에너지를 필요한 때와 장소에 공급하기 위해 전기 전력계통에 전기를 저장해 두는 시스템을 말한다. 다시 말해서, 기존의 2차 전지처럼 하나의 제품에 시스템이 통합된 스토리지로 구성되는 하나의 집합체이다.In general, an ESS (Energy storage system) refers to a storage device that stores excess power or irregularly generated renewable energy in a power plant and transmits it when power is temporarily insufficient. Specifically, ESS refers to a system that stores electricity in an electric power system to supply energy when and where it is needed. In other words, it is an aggregate composed of storage in which the system is integrated into one product, like the conventional secondary battery.

최근 급속히 성장하고 있는 신재생 에너지인 태양광 발전시 불안정한 발전 에너지를 저장했다가 필요한 시점에 안정적으로 전력 계통에 다시 공급해주는 필수 장치로 ESS의 중요성이 대두되고 있다. The importance of ESS is emerging as an essential device that stores unstable generated energy during photovoltaic power generation, a new and renewable energy that is growing rapidly, and supplies it back to the power system stably when needed.

그러나 종래 리튬계열의 이차전지가 내장된 ESS에서는 충전과 방전이 동시에 실행되는 것이 불가하여 태양광 모듈과 같이 충전 속도가 완만한 친환경 에너지원은 리튬계열의 이차전지 충전기 시장 진입에 한계가 있었다. 즉, 리튬이온 배터리는 양극, 음극, 전해액, 분리막 등으로 구성되어 있으며, 리튬이 있는 공간이 양극으로 어떤 양극화 물질을 사용하느냐에 따라 배터리의 용량과 전압이 결정되며, 리튬이 많이 포함되면 용량이 커지고 음극과 양극의 전위차가 크면 전압이 커진다. 음극은 양극에서 나온 리튬이온을 가역적으로 흡수/방출하면서 전류가 흐르도록 하는 역할을 하는데, 이때 리튬이온은 전해액을 통해 이동하고 전자는 도선을 통해 이동하고, 분리막은 양극과 음극이 섞이지 않도록 물리적으로 분리시키는 역할을 수행하며 이와 같은 리튬계열의 이차전지는 충·방전을 동시에 실행하는데 어려움이 있다. 이는 충·방전이 동시에 발현되는 경우 ESS의 리튬이온 배터리는 충격을 받아 전해질 사이를 막아 주는 분리막이 찢어져 양극과 음극이 맞닿으면 불이 날 우려가 있는 경우가 발생하기 때문이다. However, since charging and discharging cannot be performed at the same time in the conventional ESS with a built-in lithium-based secondary battery, eco-friendly energy sources with a gentle charging rate, such as a solar module, have limitations in entering the lithium-based secondary battery charger market. In other words, a lithium-ion battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, and the capacity and voltage of the battery are determined depending on which anode material is used as the positive electrode in the space where lithium is located. The greater the potential difference between the cathode and the anode, the greater the voltage. The anode plays a role of allowing current to flow while reversibly absorbing/releasing lithium ions from the anode. At this time, lithium ions move through the electrolyte and electrons move through the conducting wire. It plays a role of separating, and such a lithium-based secondary battery has difficulty in charging and discharging at the same time. This is because, when charging and discharging occur at the same time, the lithium-ion battery of the ESS is subjected to an impact and the separator that blocks the electrolyte is torn, which may cause a fire if the anode and the anode come into contact with each other.

이에 친환경 에너지원 사용의 확산을 위해 충·방전이 동시에 가능한 태양광 충전 시스템의 개발이 요구되고 있다. Accordingly, in order to spread the use of eco-friendly energy sources, the development of a solar charging system capable of charging and discharging at the same time is required.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2050993호( 2019.12.03 공고)의 '하이브리드 태양광 충방전 에너지 저장장치'에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in 'Hybrid solar power charging/discharging energy storage device' of Republic of Korea Patent Publication No. 10-2050993 (2019.12.03 announcement).

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 부하 검출 여부에 따라 태양광으로부터 생산된 전력으로 태양광 모듈에 구비된 제1 전지를 충전시키거나 ESS에 구비된 제2 전지를 충전시켜, 충·방전을 동시에 가능하게 하는 태양광 충전 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to improve the above problems, and an object according to an aspect of the present invention is to charge the first battery provided in the solar module with power generated from sunlight depending on whether a load is detected or ESS It is to provide a solar charging system and method for charging the second battery provided in the to enable charging and discharging at the same time.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 태양광 충전 시스템은, 제1 전지를 구비하고, 태양광으로부터 전력을 생산하는 태양광 모듈, 제2 전지를 구비하고, 부하 검출 여부에 따라 상기 태양광 모듈로부터 전력을 공급받아 상기 제2 전지를 충전하거나, 상기 제2 전지에 저장된 전력을 방전하는 ESS(Energy Storage System), 상기 부하 검출 여부, 제1 전지의 전압 및 제2 전지의 전압에 기초하여 제1 전지 또는 제2 전지의 충전을 제어하는 제어부를 포함한다. A solar charging system according to an aspect of the present invention includes a first battery, a solar module for generating power from sunlight, and a second battery, and receives power from the solar module according to whether a load is detected. An ESS (Energy Storage System) that receives the supply to charge the second battery or discharge power stored in the second battery, whether the load is detected, the voltage of the first battery and the voltage of the second battery, or and a control unit for controlling charging of the second battery.

본 발명에서 상기 태양광 모듈은, 태양 전지, 상기 태양 전지에서 발전된 DC 전력을 직류 형태의 태양광 전력으로 출력하는 전력 컨버터, 상기 제어장치의 제어에 따라, 상기 전력 컨버터와 상기 제1 전지를 연결하거나, 상기 전력 컨버터와 제2 스위치를 연결하는 제1 스위치, 상기 제어장치의 제어에 따라, 상기 제1 전지와 제2 전지를 연결하거나, 상기 제1 스위치와 상기 제2 전지를 연결하는 제2 스위치를 포함할 수 있다. In the present invention, the photovoltaic module includes a solar cell, a power converter that outputs DC power generated from the solar cell as direct current solar power, and connects the power converter and the first battery under the control of the control device or a first switch connecting the power converter and the second switch, and a second connecting the first battery and the second battery or connecting the first switch and the second battery according to the control of the control device It may include a switch.

본 발명에서 상기 태양광 모듈은 상기 태양 전지와 전기적으로 연결되어, 최대전력점 추종(MPPT) 제어로 상기 태양 전지에서 발전된 전력의 크기를 조정하는 MPPT 제어기를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the photovoltaic module may further include an MPPT controller that is electrically connected to the solar cell and adjusts the amount of power generated by the solar cell through maximum power point tracking (MPPT) control.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 부하가 검출된 경우, 상기 제1 스위치를 통해 상기 전력 컨버터와 상기 제1 전지를 연결하여, 상기 전력 컨버터로부터의 전력으로 상기 제1 전지를 충전시키고, 상기 제2 스위치를 통해 상기 제1 전지와 상기 제2 전지를 연결시키지 않은 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, when the load is detected, the control unit connects the power converter and the first battery through the first switch, charges the first battery with power from the power converter, and the second It may be characterized in that the first battery and the second battery are not connected through a switch.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 부하가 검출되지 않은 경우, 상기 제1 전지와 상기 제2 전지의 전압을 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 제1 전지의 전력 또는 상기 전력 컨버터에서 출력되는 전력으로 상기 제2 전지를 충전시키도록 제어할 수 있다. In the present invention, when the load is not detected, the controller compares the voltages of the first battery and the second battery, and uses the power of the first battery or the power output from the power converter according to the comparison result. It can be controlled to charge the second battery.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 부하가 검출되지 않고, 상기 제1 전지의 전압이 상기 제2 전지의 전압을 초과하는 경우, 상기 제2 스위치를 통해 상기 제1 전지와 상기 제2 전지를 연결하여, 상기 제1 전지의 전력으로 상기 제2 전지를 충전시킬 수 있다. In the present invention, when the load is not detected and the voltage of the first battery exceeds the voltage of the second battery, the controller connects the first battery and the second battery through the second switch. , the second battery may be charged with the power of the first battery.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 부하가 검출되지 않고, 상기 제1 전지의 전압이 상기 제2 전지의 전압을 초과하지 않은 경우, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 통해 상기 전력 컨버터와 상기 제2 전지를 연결하여, 상기 전력 컨버터로부터의 전력으로 상기 제2 전지를 충전시킬 수 있다. In the present invention, when the load is not detected and the voltage of the first battery does not exceed the voltage of the second battery, the control unit is configured to connect the power converter and the second battery through the first switch and the second switch. By connecting two batteries, the second battery may be charged with power from the power converter.

본 발명에서 상기 ESS는, 상기 제2 전지를 통해 출력되는 전압을 검출하고, 상기 검출된 전압의 상태에 기초하여 부하 검출 여부를 판단하는 부하 감지부를 포함할 수 있다. In the present invention, the ESS may include a load sensing unit that detects a voltage output through the second battery and determines whether a load is detected based on a state of the detected voltage.

본 발명에서 상기 제어부는, 상기 제1 전지의 전압을 검출하는 제1 전압 센서, 상기 제2 전지의 전압을 검출하는 제2 전압 센서를 포함할 수 있다. In the present invention, the controller may include a first voltage sensor detecting the voltage of the first battery and a second voltage sensor detecting the voltage of the second battery.

본 발명의 다른 측면에 따른 태양광 충전 방법은, 부하 감지부가 ESS의 제2 전지를 통해 출력되는 전압에 기초하여 부하 검출 여부를 판단하는 단계, 부하가 검출된 경우, 제어부가 상기 제2 전지로의 충전을 막고, 태양광 모듈의 제1 전지를 충전시키는 단계를 포함한다. The solar charging method according to another aspect of the present invention comprises the steps of: determining whether a load is detected based on a voltage output by a load sensing unit through a second battery of an ESS; and blocking the charging of the solar module and charging the first cell of the solar module.

본 발명에서 부하가 검출되지 않은 경우, 상기 제어부는 상기 제1 전지와 상기 제2 전지의 전압을 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 제1 전지의 전력 또는 상기 태양광으로부터 생산된 전력으로 상기 제2 전지를 충전시키도록 제어할 수 있다.In the present invention, when no load is detected, the control unit compares the voltages of the first battery and the second battery, and uses the electric power of the first battery or the electric power generated from the sunlight according to the comparison result. 2 can be controlled to charge the battery.

본 발명에서 상기 부하가 검출되지 않고, 상기 제1 전지의 전압이 상기 제2 전지의 전압을 초과하는 경우, 상기 제어부는 상기 제1 전지의 전력으로 상기 제2 전지를 충전시킬 수 있다. In the present invention, when the load is not detected and the voltage of the first battery exceeds the voltage of the second battery, the controller may charge the second battery with power of the first battery.

본 발명에서 상기 부하가 검출되지 않고, 상기 제1 전지의 전압이 상기 제2 전지의 전압을 초과하지 않은 경우, 상기 제어부는 상기 태양광으로부터 생산된 전력으로 상기 제2 전지를 충전시킬 수 있다. In the present invention, when the load is not detected and the voltage of the first battery does not exceed the voltage of the second battery, the controller may charge the second battery with the power generated from the sunlight.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 시스템 및 방법은, 부하로의 전력 이동이 감지되는 경우 ESS에 구비된 리튬전지의 충전을 막고 태양광 모듈에 구비된 납축전지를 충전시키며, 무부하 상태일 경우 리튬전지를 충전하되, 태양광 모듈에서 전력을 생산하지 못하는 야간에 납축전지의 전압으로 리튬전지를 충전시키므로 전력을 효율적으로 관리할 수 있다.The solar charging system and method according to an embodiment of the present invention prevents charging of a lithium battery provided in an ESS and charges a lead acid battery provided in a solar module when power transfer to a load is detected, and is in a no-load state In this case, the lithium battery can be charged, but power can be managed efficiently by charging the lithium battery with the voltage of the lead-acid battery at night when the solar module cannot produce power.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the contents to be described below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view for explaining a solar charging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a solar charging method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 시스템 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, a solar charging system and method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a solar charging system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 시스템은 태양광 모듈(200), ESS(에너지 저장장치, Energy Storage System)(300), 제어부(400) 및 부하(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a solar charging system according to an embodiment of the present invention includes a solar module 200 , an energy storage system (ESS) 300 , a control unit 400 and a load 500 . include

태양광 모듈(200)은 제1 전지(230)를 구비하고, 태양광(10)으로부터 전력을 생산한다. The photovoltaic module 200 includes a first cell 230 and generates power from the sunlight 10 .

태양광 모듈(200)은 외부의 태양광(10)을 입사 받아 전기 에너지를 생산하여 출력한다. 즉, 태양광 모듈(200)은 다수의 태양 전지(100)로 이루어진 상태에서 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환함으로써 직류 전력을 생성한다. The solar module 200 receives external sunlight 10 to produce and output electrical energy. That is, the solar module 200 generates DC power by converting solar energy into electrical energy in a state in which the solar cells 100 are formed.

이러한 태양광 모듈(PV module, 200)은 태양 전지(100), 전력 컨버터(power converter, 210), MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어기(220), 제1 전지(230), 제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250)를 포함한다. Such a solar module (PV module, 200) is a solar cell 100, a power converter (power converter, 210), MPPT (Maximum Power Point Tracking) controller 220, the first cell 230, the first switch 240 ) and a second switch 250 .

태양 전지(100)는 외부로부터 입사되는 태양광(10)을 집광하여 전기를 발생시키기 위한 것으로서, 통상적으로 주로 실리콘과 복합재료가 이용된다. 구체적으로, 태양 전지(100)는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 사용하는 것으로, 태양 빛을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다. 대부분의 태양 전지(100)는 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용하게 된다.The solar cell 100 is for generating electricity by condensing sunlight 10 incident from the outside, and generally silicon and a composite material are mainly used. Specifically, the solar cell 100 is used by bonding a P-type semiconductor and an N-type semiconductor, and uses the photoelectric effect of generating electricity by receiving sunlight. Most of the solar cells 100 are made of a large-area P-N junction diode, and the electromotive force generated at both ends of the P-N junction diode is connected to an external circuit to be used.

태양 전지(100)의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하는데, 실제로 태양 전지(100)를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없다. 실제 사용되는데 필요한 전압이 수 V에서 수십 혹은 수백 V이상인데 비하여 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 05V로 매우 작기 때문인데, 이 때문에 다수의 단위 태양광 어레이들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하고 있다. 또한, 태양 전지(100)가 야외에서 사용되는 경우 여러 가지 혹독한 환경에 처하게 되므로, 필요한 단위 용량으로 연결된 다수의 셀을 혹독한 환경에서 보호하기 위하여 복수의 셀을 패키지로 구성하여 사용한다.Although the minimum unit of the solar cell 100 is called a cell, in practice, the solar cell 100 is rarely used as it is. This is because the voltage required for actual use is several V to tens or hundreds of V or more, but the voltage from one cell is about 05V, which is very small. are doing In addition, when the solar cell 100 is used outdoors, it is subjected to various harsh environments, so a plurality of cells connected with a required unit capacity are configured and used in a package to protect a plurality of cells from the harsh environment.

전력 컨버터(210)는 태양 전지(100)에서 발전된 DC 전력을 직류 형태의 태양광 전력으로 출력한다. 이때 태양광 모듈(200)은 최대 출력 동작점을 추적하여 최대전력점에서 동작할 수 있다. 이에 태양광 모듈(200)은 MPPT 제어기(220)를 포함할 수 있다. The power converter 210 outputs the DC power generated by the solar cell 100 as solar power in the form of direct current. In this case, the solar module 200 may operate at the maximum power point by tracking the maximum output operating point. Accordingly, the solar module 200 may include an MPPT controller 220 .

MPPT 제어기(220)는 최대전력추종 알고리즘을 포함하고 있으며, 실시간으로 변하는 태양 복사열, 주위 온도 및 태양 전지(100) 온도에 따라 최대의 발전 효율을 가질 수 있도록 제어된다.The MPPT controller 220 includes a maximum power tracking algorithm, and is controlled to have the maximum power generation efficiency according to the real-time changing solar radiation, ambient temperature and solar cell 100 temperature.

MPPT 제어기(220)는 태양 전지(100)에서 발전된 DC 전력을 최대전력추종(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 알고리즘에 따른 최대 전력으로 출력한다. 태양광을 이용하여 전력을 발생하는 전력 컨버터(210)에서 중요한 알고리즘 중에 하나가 최대전력 추종 알고리즘이다. 이러한 알고리즘은 여러 가지가 있는데 가장 보편적으로 사용하는 방식은 P&O(Perturbation & observation)방식이다. 최대 전력을 나타내는 지점이 최대전압의 80% 지점이기 때문에, MPPT 제어기(220)는 이러한 최대 전력을 발생시킬 수 있는 지점을 공지된 최대전력추종(MPPT) 알고리즘을 통해 찾아내는 것이다.The MPPT controller 220 outputs the DC power generated by the solar cell 100 as the maximum power according to the Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithm. One of the important algorithms in the power converter 210 for generating power using sunlight is a maximum power tracking algorithm. There are several such algorithms, but the most commonly used is the P&O (Perturbation & Observation) method. Since the point representing the maximum power is 80% of the maximum voltage, the MPPT controller 220 finds a point that can generate this maximum power through a known maximum power tracking (MPPT) algorithm.

참고로, 최대 전력 지점을 어떻게 찾아가느냐의 알고리즘의 기본은 우선 태양 전지(100)는 전력 컨버터(210)가 최대전력추정의 제어를 하지 않으면 최대 전압(VOC : Voltage Open Circuit) 지점에 있고, 이 지점을 유지하고 있으면 전류는 조금 밖에 흐르지 않는다는 것이다. 따라서 전력 컨버터(210)는 이 지점부터 시작하여 제어를 한다. 일단 처음의 시작이 최대 전압이므로 전압을 줄이는 동작을 하는데, 이때 확인 하는 것은 발전량이 얼마냐는 것이다. 발전량이 계속 증가하는 방향이라면 전력 컨버터(210)는 계속 전압을 줄여 나간다. 여기서 중요한 것은 어떻게 하면 전압이 줄이느냐는 것인데 스위칭의 듀티비를 증가시켜서 전류를 증가 시키고 전압을 감소시킨다. 스위칭의 듀티비란 스위치를 껐다(OFF)가 켰다(ON)하는 비율을 말하는데, 듀티비의 증가란 켜는 시간을 증가시킨다는 것이다. 그렇게 되면 전압은 계속 감소하고 전류는 증가하게 된다.For reference, the basis of the algorithm of how to find the maximum power point is that the solar cell 100 is at the maximum voltage (VOC: Voltage Open Circuit) point if the power converter 210 does not control the maximum power estimation. Holding the point means that only a small amount of current flows. Therefore, the power converter 210 performs control starting from this point. First of all, since the first start is the maximum voltage, the voltage is reduced, and what is checked at this time is how much power is generated. If the amount of power generation continues to increase, the power converter 210 continues to decrease the voltage. What is important here is how to reduce the voltage. By increasing the duty ratio of the switching, the current increases and the voltage decreases. The duty ratio of switching refers to the ratio between turning off (OFF) and turning on (ON) a switch. Increasing the duty ratio means increasing the turn-on time. Then the voltage will continue to decrease and the current will increase.

MPPT 제어기(220)는 최대전력제어모드 작동시 발생하는 전력 증감률을 기준으로 전력 컨버터(210)의 PWM 듀티비(Duty ratio)를 증감시켜 최대 전력구간을 추종한다. 듀티비란 전원이 인가되는 시간에 따른 비율로써, ON Time과 OFF Time의 비율을 말한다. 즉, MPPT 제어기(220)는 전압 및 전류 변화량에 따라 전력 컨버터(210)의 PWM 듀티 제어값을 증감시켜 최대전력점을 추종하도록 제어한다. 이때 MPPT 제어기(220)는 일사량과 온도에 따라 최적 출력을 할 수 있도록 MPPT 제어 기능을 수행할 수 있다.The MPPT controller 220 increases or decreases the PWM duty ratio of the power converter 210 based on the power increase/decrease rate generated during the operation of the maximum power control mode to follow the maximum power section. Duty ratio is a ratio according to the time when power is applied, and refers to the ratio of ON Time and OFF Time. That is, the MPPT controller 220 controls to follow the maximum power point by increasing or decreasing the PWM duty control value of the power converter 210 according to the amount of change in voltage and current. In this case, the MPPT controller 220 may perform an MPPT control function to achieve an optimal output according to the amount of insolation and temperature.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전력 컨버터(210)는 생산된 직류전력을 교류전력으로 변환하여 출력할 수 있다. 즉, 전력 컨버터(210)는 태양 전지(100)에서 생성되어 공급되는 전기 에너지인 직류 전력을 교류 전력으로 전환하여 공급하는 역할을 할 수 있으며, DC/AC 컨버터를 포함할 수 있다. DC/AC 컨버터는 SCR, Transistor, IGBT, GTO(Gate to Turn Off SCR) 등 다양한 반도체 스위칭 소자를 이용하여 고주파 스위칭 방식으로 설정된 교류 전원으로 변환시켜 출력한다.According to another embodiment of the present invention, the power converter 210 may convert the produced DC power into AC power and output it. That is, the power converter 210 may serve to convert DC power, which is electrical energy generated and supplied from the solar cell 100 , into AC power and supply it, and may include a DC/AC converter. The DC/AC converter uses various semiconductor switching devices such as SCR, Transistor, IGBT, and GTO (Gate to Turn Off SCR) to convert and output AC power set in a high-frequency switching method.

상술한 바와 같이 전력 컨버터(210)는 DC/DC 컨버터 또는 DC/AC 컨버터로 동작할 수 있다. 예컨대, 전력 컨버터(210)는 저전압 11.5~12.5VDC 입력에 구동되는 고전압의 1KW급 DC/DC 컨버터 또는 DC/AC 컨버터를 포함할 수 있다. As described above, the power converter 210 may operate as a DC/DC converter or a DC/AC converter. For example, the power converter 210 may include a high voltage 1KW class DC/DC converter or DC/AC converter driven to a low voltage 11.5 to 12.5 VDC input.

제1 전지(230)는 전력 컨버터(210)에서 출력되는 전력을 저장한다. 이러한 제1 전지(230)는 예컨대, 납축전지일 수 있다. The first battery 230 stores power output from the power converter 210 . The first battery 230 may be, for example, a lead-acid battery.

제1 스위치(240)는 제어장치의 제어에 따라, 전력 컨버터(210)와 제1 전지(230)를 연결하거나, 전력 컨버터(210)와 제2 스위치(250)를 연결한다. The first switch 240 connects the power converter 210 and the first battery 230 or the power converter 210 and the second switch 250 according to the control of the controller.

제2 스위치(250)는 제어장치의 제어에 따라, 제1 전지(230)와 제2 전지(310)를 연결하거나, 제1 스위치(240)와 제2 전지(310)를 연결한다.The second switch 250 connects the first battery 230 and the second battery 310 or connects the first switch 240 and the second battery 310 according to the control of the controller.

예를 들어, 부하(500)가 검출된 경우 제1 스위치(240)는 전력 컨버터(210)와 제1 전지(230)를 연결하여, 전력 컨버터(210)로부터의 전력으로 제1 전지(230)를 충전시키도록 할 수 있다. 이때 제2 스위치(250)는 제1 전지(230)와 제2 전지(310)를 연결시키지 않을 수 있다. 또한 부하(500)가 검출되지 않고, 제1 전지(230)의 전압이 제2 전지(310)의 전압을 초과하는 경우, 제2 스위치(250)는 제1 전지(230)와 제2 전지(310)를 연결하여, 제1 전지(230)의 전력으로 제2 전지(310)를 충전시키도록 할 수 있다. 이때 제1 스위치(240)는 전력 컨버터(210)와 제1 전지(230)를 연결하거나 연결하지 않을 수 있다. 또한 부하(500)가 검출되지 않고, 제1 전지(230)의 전압이 제2 전지(310)의 전압을 초과하지 않은 경우, 제1 스위치(240)는 전력 컨버터(210)와 제2 스위치(250)를 연결하고, 제2 스위치(250)는 제1 스위치(240)와 제2 전지(310)를 연결하여, 전력 컨버터(210)로부터의 전력으로 제2 전지(310)를 충전시키도록 할 수 있다. For example, when the load 500 is detected, the first switch 240 connects the power converter 210 and the first battery 230 to convert the power from the power converter 210 to the first battery 230 . can be made to charge. In this case, the second switch 250 may not connect the first battery 230 and the second battery 310 . In addition, when the load 500 is not detected and the voltage of the first battery 230 exceeds the voltage of the second battery 310 , the second switch 250 operates the first battery 230 and the second battery ( 310 may be connected to charge the second battery 310 with the power of the first battery 230 . In this case, the first switch 240 may or may not connect the power converter 210 and the first battery 230 . In addition, when the load 500 is not detected and the voltage of the first battery 230 does not exceed the voltage of the second battery 310 , the first switch 240 operates the power converter 210 and the second switch ( 250), and the second switch 250 connects the first switch 240 and the second battery 310 to charge the second battery 310 with power from the power converter 210. can

상술한 바와 같이 제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250)는 부하(500) 검출 여부 및 제1 전지(230)와 제2 전지(310)의 전압 비교 결과에 따라 그 연결이 제어될 수 있다. 이러한 제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250)에 의한 경로의 변환은 리튬이차전지로 구성된 마이크로 ESS(300)라고 해도 사고에 대한 두려움 없이 충*?*방전을 동시에 가능하게 할 수 있다. As described above, the connection of the first switch 240 and the second switch 250 may be controlled according to whether the load 500 is detected and the result of comparing the voltages of the first battery 230 and the second battery 310 . have. The conversion of the path by the first switch 240 and the second switch 250 can simultaneously enable charging *?

ESS(300)는 제2 전지(310)를 구비하고, 부하(500) 검출 여부에 따라 태양광 모듈(200)로부터 전력을 공급받아 제2 전지(310)를 충전하거나, 제2 전지(310)에 저장된 전력을 방전한다. The ESS 300 includes a second battery 310 and receives power from the solar module 200 depending on whether the load 500 is detected to charge the second battery 310 or the second battery 310 . Discharge the power stored in

ESS(300)는 제2 전지(310) 및 부하 감지부(320)를 포함한다. The ESS 300 includes a second battery 310 and a load sensing unit 320 .

제2 전지(310)에는 충전을 통해 직류전력이 저장된다. 이러한 제2 전지(310)는 예컨대, 리튬 이온 전지일 수 있다. 리튬 이온 전지는 2차 전지의 일종으로서 에너지 밀도가 높아 에너지 저장 효율이 높고, 유해물질이 없어 친환경적이며, 급속충전이 가능한 고효율 특성을 갖고, 발화성 및 폭발성과 같은 위험성을 사전에 해결할 수 있다. 여기서, 제2 전지(310)는 리튬 이온 전지에 한정되지 않고, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery) 등이 적용될 수도 있다. The second battery 310 stores DC power through charging. The second battery 310 may be, for example, a lithium ion battery. Lithium-ion batteries are a type of secondary battery that have high energy density and high energy storage efficiency, are eco-friendly because they do not contain harmful substances, have high-efficiency characteristics that allow rapid charging, and can solve risks such as ignitability and explosiveness in advance. Here, the second battery 310 is not limited to a lithium ion battery, and a nickel metal hydride battery (NiMH) or the like may be applied.

부하 감지부(320)는 제2 전지(310)를 통해 출력되는 전압을 검출하고, 검출된 전압의 상태에 기초하여 부하 검출 여부를 판단할 수 있다. 즉, 부하 감지부(320)는 검출된 전압이 기 설정된 임계값 이상이면, 부하(500)가 검출된 것으로 판단할 수 있다. 여기서 임계값은 임의로 설정된 값일 수 있다. The load sensing unit 320 may detect a voltage output through the second battery 310 and determine whether a load is detected based on the state of the detected voltage. That is, the load sensing unit 320 may determine that the load 500 is detected when the detected voltage is equal to or greater than a preset threshold value. Here, the threshold may be an arbitrarily set value.

제어부(400)는 부하 검출 여부, 제1 전지(230) 및 제2 전지(310)의 전압에 기초하여 제1 전지(230) 또는 제2 전지(310)의 충전을 제어한다. The controller 400 controls charging of the first battery 230 or the second battery 310 based on whether a load is detected and the voltages of the first battery 230 and the second battery 310 .

먼저, 부하(500)가 검출된 경우, 제어부(400)의 동작에 대해 설명하기로 한다.First, when the load 500 is detected, the operation of the control unit 400 will be described.

부하 감지부(320)에서 부하(500)가 검출되면, 제어부(400)는 제2 전지(310)로의 충전을 막고, 제1 전지(230)로 충전이 되도록 할 수 있다. 즉, 부하(500)가 검출되면, 제어부(400)는 제1 스위치(240)를 통해 전력 컨버터(210)와 제1 전지(230)를 연결하여, 전력 컨버터(210)로부터의 전력으로 제1 전지(230)를 충전시킬 수 있다. 이때 제2 스위치(250)는 제1 전지(230)와 제2 전지(310)를 연결시키지 않을 수 있다. When the load 500 is detected by the load sensing unit 320 , the control unit 400 may prevent charging of the second battery 310 and allow charging of the first battery 230 . That is, when the load 500 is detected, the control unit 400 connects the power converter 210 and the first battery 230 through the first switch 240 to convert the power from the power converter 210 to the first The battery 230 may be charged. In this case, the second switch 250 may not connect the first battery 230 and the second battery 310 .

다음으로 부하(500)가 검출되지 않은 경우, 제어부(400)의 동작에 대해 설명하기로 한다. Next, when the load 500 is not detected, the operation of the control unit 400 will be described.

부하 감지부(320)에서 부하(500)가 검출되지 않으면, 제어부(400)는 제1 전지(230)와 제2 전지(310)의 전압을 비교하고, 그 비교결과에 따라 제1 전지(230)의 전력 또는 태양광으로부터 생산된 전력으로 제2 전지(310)를 충전시키도록 제어할 수 있다. 이에, 제어부(400)는 제1 전지(230)의 전압을 검출하는 제1 전압 센서(미도시) 및 제2 전지(310)의 전압을 검출하는 제2 전압 센서(미도시)를 포함할 수 있다. When the load sensing unit 320 does not detect the load 500 , the control unit 400 compares the voltages of the first battery 230 and the second battery 310 , and according to the comparison result, the first battery 230 . ) may be controlled to charge the second battery 310 with power generated from sunlight or from sunlight. Accordingly, the control unit 400 may include a first voltage sensor (not shown) for detecting the voltage of the first battery 230 and a second voltage sensor (not shown) for detecting the voltage of the second battery 310 . have.

부하(500)가 검출되지 않고, 제1 전지(230)의 전압이 제2 전지(310)의 전압을 초과하면, 제어부(400)는 제2 스위치(250)를 통해 제1 전지(230)와 제2 전지(310)를 연결하여, 제1 전지(230)의 전력으로 제2 전지(310)를 충전시킬 수 있다. If the load 500 is not detected and the voltage of the first battery 230 exceeds the voltage of the second battery 310 , the control unit 400 connects the first battery 230 with the first battery 230 through the second switch 250 . By connecting the second battery 310 , the second battery 310 may be charged with the power of the first battery 230 .

예를 들면, 부하(500)로의 전력 이동이 감지되지 않으면, 차량용 배터리(제1 전지(230))에 충전된 전압을 리튬전지(제2 전지(310))로 이동시켜, 리튬전지(제2 전지(310))를 충전시킬 수 있다. 이러한 전력의 이동은 주로 태양광 모듈(200)에서 전력을 생산하지 못하는 야간에 이루어지도록 함으로써, 전력의 효율적 관리를 극대화시킬 수 있다. For example, if the transfer of power to the load 500 is not detected, the voltage charged in the vehicle battery (first battery 230 ) is transferred to the lithium battery (second battery 310 ), and the lithium battery (second battery 310 ) is transferred. The battery 310 may be charged. This movement of power is mainly made at night when the solar module 200 does not produce power, thereby maximizing the efficient management of power.

또한 부하(500)가 검출되지 않고, 제1 전지(230)의 전압이 제2 전지(310)의 전압을 초과하지 않으면, 제어부(400)는 제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250)를 통해 전력 컨버터(210)와 제2 전지(310)를 연결하여, 전력 컨버터(210)로부터의 전력으로 제2 전지(310)를 충전시킬 수 있다. Also, if the load 500 is not detected and the voltage of the first battery 230 does not exceed the voltage of the second battery 310 , the control unit 400 controls the first switch 240 and the second switch 250 . By connecting the power converter 210 and the second battery 310 through the , the second battery 310 may be charged with power from the power converter 210 .

제어부(400)는 AC와 DC 출력단의 에너지 사용량을 감지하여, 효율적으로 출력을 제어하고, 실시간으로 확인할 수 있도록 할 수 있다. The control unit 400 may detect the energy consumption of the AC and DC output terminals, effectively control the output, and confirm in real time.

이에 태양광 충전 시스템은 제어부(400)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 태양광 충전 시스템의 동작 현황을 가시적으로 확인하고 또한 조작할 수 있는 하나 이상의 인터페이스를 포함하고 있는 디스플레이부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서 디스플레이부는 사용자가 구비한 단말기를 포함할 수 있다. Accordingly, the solar charging system is connected to the control unit 400 by wire or wirelessly, and a display unit (not shown) including one or more interfaces that can visually check and operate the operation status of the solar charging system is further added. may include Here, the display unit may include a terminal provided by the user.

한편, 제어부(400)는 일반적인 연산장치인 CPU, MPU 등을 사용할 수 있는 프로세서와 기억장치로 구성되며, 제1 전지(230)의 전압 검출 기능, 제2 전지(310)의 전압 검출 기능, 제1 및 제2 전지(310)의 전압 비교 기능, 제1 및 제2 전지(310)의 전압 비교결과에 따른 제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250)의 제어 기능 등을 수행할 수 있다. 상기와 같은 기능들은, 제어부(400) 상에서 프로그램의 집합으로 구현되어 실시될 수 있거나 또는 하드웨어를 통하여 구현될 수도 있다. 사용자는 제어부(400) 내의 기능들을 구현하기 위한 수단을 선택하여 구현하면 된다. 그리고 상기 기능들의 동작 현황 및 측정한 수치들은 디스플레이부(미도시)를 통하여 사용자에게 가시적으로 전달하게 되어, 사용자는 디스플레이 부를 통하여 본 발명의 태양광 충전 시스템의 동작 현황 등을 확인할 수 있다.On the other hand, the control unit 400 is composed of a processor and a memory device that can use general computing devices such as CPU, MPU, etc., the voltage detection function of the first battery 230 , the voltage detection function of the second battery 310 , and the second battery. A voltage comparison function of the first and second batteries 310 and a control function of the first switch 240 and the second switch 250 according to the voltage comparison result of the first and second batteries 310 may be performed. . The above functions may be implemented as a set of programs on the controller 400 or may be implemented through hardware. The user may select and implement means for implementing the functions in the control unit 400 . In addition, the operation status of the functions and the measured values are visually transmitted to the user through the display unit (not shown), and the user can check the operation status of the solar charging system of the present invention through the display unit.

이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 전지(230)는 납축전지, 제2 전지(310)는 리튬전지로 칭하여 설명하기로 한다. Hereinafter, for convenience of description, the first battery 230 will be referred to as a lead-acid battery, and the second battery 310 will be referred to as a lithium battery.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a solar charging method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 부하 감지부(320)는 리튬전지를 통해 출력되는 전압을 검출하고, 검출된 전압의 상태에 기초하여 부하(500) 검출 여부를 판단한다(S210). 즉, 부하 감지부(320)는 검출된 전압이 기 설정된 임계값 이상이면, 부하(500)가 검출된 것으로 판단할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the load sensing unit 320 detects a voltage output through the lithium battery and determines whether to detect the load 500 based on the state of the detected voltage ( S210 ). That is, the load sensing unit 320 may determine that the load 500 is detected when the detected voltage is equal to or greater than a preset threshold value.

S210 단계의 판단결과, 부하(500)가 검출되면, 제어부(400)는 ESS(300)의 리튬전지로의 충전을 막고, 태양광 모듈(200)의 납축전지를 충전시킨다(S220). 즉, 부하(500)가 검출되면, 제어부(400)는 제1 스위치(240)를 통해 전력 컨버터(210)와 납축전지를 연결하여, 전력 컨버터(210)로부터의 전력으로 납축전지를 충전시킬 수 있다. 이때 제2 스위치(250)는 납축전지와 리튬전지를 연결시키지 않을 수 있다. As a result of the determination in step S210 , when the load 500 is detected, the control unit 400 blocks the charging of the lithium battery of the ESS 300 and charges the lead acid battery of the solar module 200 ( S220 ). That is, when the load 500 is detected, the control unit 400 connects the power converter 210 and the lead-acid battery through the first switch 240 to charge the lead-acid battery with power from the power converter 210 . have. In this case, the second switch 250 may not connect the lead-acid battery and the lithium battery.

S210 단계의 판단결과, 부하(500)가 검출되지 않으면, 제어부(400)는 납축전지의 전압이 리튬전지의 전압을 초과하는지를 판단한다(S230).As a result of the determination in step S210, if the load 500 is not detected, the control unit 400 determines whether the voltage of the lead-acid battery exceeds the voltage of the lithium battery (S230).

S230 단계의 판단결과, 납축전지의 전압이 리튬전지의 전압을 초과하면, 제어부(400)는 납축전지의 전압으로 리튬전지를 충전시킨다(S240). 이때 제어부(400)는 제2 스위치(250)를 통해 납축전지와 리튬전지를 연결하여, 납축전지의 전력으로 리튬전지를 충전시킬 수 있다. As a result of the determination in step S230, if the voltage of the lead-acid battery exceeds the voltage of the lithium battery, the control unit 400 charges the lithium battery with the voltage of the lead-acid battery (S240). In this case, the control unit 400 may connect the lead-acid battery and the lithium battery through the second switch 250 to charge the lithium battery with the power of the lead-acid battery.

S230 단계의 판단결과, 납축전지의 전압이 리튬전지의 전압을 초과하지 않으면, 제어부(400)는 태양광 모듈(200)에서 생산된 전력으로 리튬전지를 충전시킨다(S250). 이때 제어부(400)는 제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250)를 통해 전력 컨버터(210)와 리튬전지를 연결하여, 전력 컨버터(210)로부터의 전력으로 리튬전지를 충전시킬 수 있다. As a result of the determination in step S230, if the voltage of the lead-acid battery does not exceed the voltage of the lithium battery, the control unit 400 charges the lithium battery with the power generated by the solar module 200 (S250). In this case, the control unit 400 may connect the power converter 210 and the lithium battery through the first switch 240 and the second switch 250 to charge the lithium battery with power from the power converter 210 .

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전 시스템 및 방법은, 부하로의 전력 이동이 감지되는 경우 리튬전지의 충전을 막고 납축전지를 충전시키며, 무부하 상태일 경우 리튬전지를 충전하되, 태양광 모듈에서 전력을 생산하지 못하는 야간에 납축전지의 전압으로 리튬전지를 충전시키므로 전력을 효율적으로 관리할 수 있다.As described above, in the solar charging system and method according to an embodiment of the present invention, when power transfer to a load is sensed, charging of the lithium battery is blocked and the lead-acid battery is charged, and in the case of no load, the lithium battery is charged However, since the lithium battery is charged with the voltage of the lead-acid battery at night when the solar module cannot produce power, the power can be efficiently managed.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 태양 전지
200 : 태양광 모듈
210 : 전력 컨버터
220 : MPPT 제어기
230 : 제1 전지
240 : 제1 스위치
250 : 제2 스위치
300 : ESS
310 : 제2 전지
320 : 부하 감지부
400 : 제어부
500 : 부하100: solar cell
200: solar module
210: power converter
220: MPPT controller
230: first battery
240: first switch
250: second switch
300: ESS
310: second battery
320: load sensing unit
400: control unit
500: load

Claims

A photovoltaic module having a first cell and generating power from sunlight;
an ESS (Energy Storage System) having a second battery and receiving power from the solar module according to whether a load is detected and charging the second battery or discharging power stored in the second battery; and
A control unit for controlling the charging of the first battery or the second battery based on whether the load is detected, the voltage of the first battery and the voltage of the second battery,
The solar module is
solar cells;
a power converter for outputting DC power generated from the solar cell as direct current solar power;
a first switch connecting the power converter and the first battery or connecting the power converter and a second switch according to the control of the controller; and
a second switch for connecting the first battery and the second battery or connecting the first switch and the second battery under the control of the controller;
The control unit is
When the load is not detected, the voltages of the first battery and the second battery are compared, and the second battery is charged with the power of the first battery or the power output from the power converter according to the comparison result. to control it,
The control unit is
When the load is not detected and the voltage of the first battery exceeds the voltage of the second battery, the first battery and the second battery are connected through the second switch, so that the power of the first battery to charge the second battery,
The control unit is
When the load is not detected and the voltage of the first battery does not exceed the voltage of the second battery, by connecting the power converter and the second battery through the first switch and the second switch, and charging the second battery with power from a power converter.

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According to claim 1,
The solar charging system according to claim 1, further comprising an MPPT controller electrically connected to the solar cell and configured to adjust the amount of power generated from the solar cell by maximum power point tracking (MPPT) control.

According to claim 1,
The control unit is
When the load is detected, the power converter and the first battery are connected through the first switch, the first battery is charged with power from the power converter, and the first battery is connected through the second switch and the solar charging system, characterized in that the second battery is not connected.

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According to claim 1,
The ESS is
and a load sensing unit detecting a voltage output through the second battery and determining whether a load is detected based on a state of the detected voltage.

According to claim 1,
The control unit is
a first voltage sensor detecting the voltage of the first battery; and
and a second voltage sensor detecting the voltage of the second battery.

determining, by a load sensing unit provided in the ESS, whether a load is detected based on a voltage output through a second battery of the ESS; and
controlling, by the control unit, the charging of the first battery or the second battery based on the voltage of the first battery and the voltage of the second battery provided in the photovoltaic module as a result of determining whether the load is detected by the load sensing unit including,
The solar module is
solar cells;
a power converter for outputting DC power generated from the solar cell as direct current solar power;
a first switch connecting the power converter and the first battery or connecting the power converter and a second switch according to the control of the controller; and
a second switch for connecting the first battery and the second battery or connecting the first switch and the second battery under the control of the controller;
In the step of controlling the charging of the first battery or the second battery,
When the load is not detected as a result of determining whether the load is detected, the controller compares the voltages of the first battery and the second battery, and according to the comparison result, the power of the first battery or the power output from the power converter Controlled to charge the second battery with
When the load is not detected and the voltage of the first battery exceeds the voltage of the second battery, the control unit connects the first battery and the second battery through the second switch, charging the second battery with the power of the battery;
When the load is not detected and the voltage of the first battery does not exceed the voltage of the second battery, the control unit connects the power converter and the second battery through the first switch and the second switch to charge the second battery with power from the power converter.

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