KR102414214B1 - 건물 일체형 태양광 발전 시스템 - Google Patents

건물 일체형 태양광 발전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은, 태양광 발전 패널, 최대 전력 점 추종을 이용하여 태양광 발전 패널을 제어하고, 태양광 발전 패널로부터 전력을 수신하며, 수신한 전력을 전력 수신 모듈에 무선 전송하는 제어 및 전송 모듈, 및 제어 및 전송 모듈로부터 전력을 무선 수신하는 전력 수신 모듈을 포함한다.

Description

건물 일체형 태양광 발전 시스템 {Building Integrated Photovoltaic System}
본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 전력 전송을 이용하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 관한 발명이다.
태양광 발전은 친환경 에너지 발전 방식으로 기존 화학발전이나 원자력 발전을 대체하여 널리 보급되고 있다. 특히, 도시 내 태양광 발전을 위하여, 건물 외벽이나 창호에 태양광 발전 패널을 부착하여 발전을 수행하는 건물 일체형 태양광 발전(BIPV, Building Integrated Photovoltaic) 시스템이 많이 사용되고 있다.
건물 일체형 태양광 발전은 건축 자재에 태양광 패널이 매립되어있는 형태로 효과적인 에너지 수급을 위해서 최대 전력 점 추종(MPPT)을 위한 에너지 변환 장치가 필수적으로 필요하다. 따라서 필수적으로 전력선 및 상태를 점검할 수 있는 통신선이 결선 되어야 하는데, 이로 인해, 건물 시공이 복잡해지고, 유지 보수 관리에 어려움이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 무선 전력 전송을 이용하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은, 태양광 발전 패널; 최대 전력 점 추종을 이용하여 상기 태양광 발전 패널을 제어하고, 상기 태양광 발전 패널로부터 전력을 수신하며, 상기 수신한 전력을 전력 수신 모듈에 무선 전송하는 제어 및 전송 모듈; 및 상기 제어 및 전송 모듈로부터 전력을 무선 수신하는 전력 수신 모듈을 포함한다.
또한, 상기 제어 및 전송 모듈과 상기 전력 수신 모듈은 전력 전송 파형을 변조하여 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어 및 전송 모듈과 상기 전력 수신 모듈의 통신은 진폭변조 통신방식 또는 주파수변조 통신방식 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 제어 및 전송 모듈은, 상기 전력 수신 모듈과의 통신을 통해 전력 수급 정보 또는 고장 여부에 대한 정보를 전송할 수 있다.
또한, 상기 전력 수신 모듈은, 상기 제어 및 전송 모듈과의 통신을 통해 상기 제어 및 전송 모듈에 제어신호를 전송할 수 있다.
또한, 상기 전력 수신 모듈로부터 전력 데이터를 수신하여 전력 수급 또는 고장 여부에 대한 모니터링을 수행하는 모니터링 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 태양광 발전 패널은 건물 일체형으로 형성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 제어 및 전송 모듈은 태양광 발전 패널로부터 전력을 수신하는 전력 수신부; 최대 전력 점 추종을 이용하여 상기 태양광 발전 패널을 제어하는 제어부; 및 상기 수신한 전력을 전력 수신 모듈에 무선 전송하되, 상기 전력을 무선 전송하는 전력 전송 파형을 변조하여 상기 전력의 무선 전송과 상기 전력 수신 모듈과 통신을 동시에 수행하는 송수신부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 무선전력 전송을 통해 효과적인 에너지 수습과 모니터링 및 유지관리가 가능하다. 또한, BIPV 건축재에 내부에 무선충전과 MPPT 가능한 모듈을 매립하게 되면 별도의 결선 없이 에너지 수급과 무선 통신 가능 건축물을 건축할 때 따로 결선에 대한 염두를 하지 않아도 되므로 설치 및 건물 시 공상 용이하고, 내 외부를 결선하기 위한 통로등이 필요 없어 건물의 단열 손실을 방지할 수 있고, 태양광 에너지로 구동되는 내부 매립 모듈의 경우별도 배터리가 필요 없이 반영구적으로 사용 가능하다. 나아가, 무선전력전송을 활용한 통신을 이용하므로 별도의 통신 모듈이 필요 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 블록도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 제어 및 전송 모듈의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(100)은 태양광 발전 패널(110), 제어 및 전송 모듈(120), 및 전력 수신 모듈(130)로 구성되고, 모니터링 모듈(140) 또는 상용 전력 계통(150)을 더 포함할 수 있다.
태양광 발전 패널(110)은 태양광을 이용하여 발전을 수행하여 전력을 생성한다.
보다 구체적으로, 태양광 발전 패널(110)은 태양광을 수신하여, 태양광을 이용하여 광전효과를 이용하여 전력을 생성한다. 광전효과는 특정 주파수 이상의 빌치 특정 금속 물질에 부딪히면 전자 방출하는 것으로, P형 반도체와 n형 반도체를 이용하여 pn 접합을 형성하고, 광전효과에 의해 발생하는 전자를 이용하여 전류를 생성함으로써 전력을 생성한다. 태양광 발전 패널(110)은 실리콘 등을 이용하여 형성되며, 웨이퍼 형태로 형성될 수 있다. 태양광 발전 패널(110)은 건물의 외벽에 형성되거나, 옥상이 측면에 위치하여, 태양광을 이용하여 전력을 생성한다. 이때, 태양광 발전 패널(110)은 건물과 일체형으로 형성되는 BIPV(건물 일체형 태양광 발전)로 형성될 수 있다.
제어 및 전송 모듈(120)은 최대 전력 점 추종을 이용하여 상기 태양광 발전 패널을 제어하고, 상기 태양광 발전 패널로부터 전력을 수신하며, 상기 수신한 전력을 전력 수신 모듈에 무선 전송한다.
보다 구체적으로, 제어 및 전송 모듈(120)은 태양광 발전 패널(110)에서 생성되는 전력의 효율성을 높이기 위하여, 최대 전력 점 추종(MPPT, Maximum Power Point Tracking)을 이용하여 태양광 발전 패널(110)을 제어한다.
태양광 발전 패널(110)에서 생성되는 전류는 인버터를 통해 교류로 전환된다. 이때, 최대 전력 점 추종을 통해 전력 생성의 효율성을 높일 수 있다. 태양광 발전에 있어서 전류와 전압의 관계 및 전압과 전력과의 관계에서의 특성에 따라 최대전력 점은 최대 전압이 아닌 최대 전압에서 약 80% 정도일 때의 전력이 될 수 있다. 이와 같은 최대전력 점은 태양광 발전 패널(110)에서 생성되는 전류의 크기에 따라 계속 변하기 때문에, 최대전력 점을 발생시킬 수 있는 지점을 계속 찾아야 한다. 즉, 최대전압이 아닌 최대전력을 추종하기 위하여, 최대전력이 되도록 전압의 크기를 가변할 수 있다. 제어 및 전송 모듈(120)은 최대 전력 점 추종에 따라 태양광 발전 패널(110)에서 최대전력이 생성될 수 있도록 태양광 발전 패널(110)을 제어한다.
또한, 제어 및 전송 모듈(120)은 태양광 발전 패널(110)에서 생성되는 전력을 수신하고, 수신한 전력을 전력 수신 모듈(130)에 무선 전송한다. 제어 및 전송 모듈(120)은 태양광 발전 패널(110)과 함께 형성되거나, 인접하게 위치하여, 전력 와이어를 통해 태양광 발전 패널(110)에서 생성되는 전력을 수신한다. 전력을 수신하여 전력을 필요로 하는 전력 수신 모듈(130)에 전송한다. 전력 수신 모듈(130)에 전력을 송신함에 있어서, 제어 및 전송 모듈(120)은 무선 전력 전송을 이용한다.
무선 전력 전송은 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 무선 전력 전송은 전자기 유도 방식, 자기공명 방식, 또는 마이크로 웨이브 방식 등으로 구현된다. 전자기 유도 방식은 비접촉 전력전송으로, 1차 코일과 2차 코일을 이용하여 1차 코일에 전류가 흐르는 경우 1차 코일에 의해 2차 코일에 유도전류가 발생하는 원리를 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 전송 효율이 90% 이상으로 높아 소형 전자 기기를 중심으로 많이 사용되고 있다. 자기공명 방식은 전자기유도 현상의 특수한 경우인 공진현상을 이용하는 것으로, 공진코일을 이용하여 송수신 안테나 간의 공진현상을 이용하여 전력을 무선으로 전송한다. 마이크로 웨이브 방식은 전자파를 이용하여 전력을 안테나를 통해 직접 송수신하는 방식으로, 장거리 유리하다. 이외에도 다양한 방식을 이용할 수 있다.
제어 및 전송 모듈(120)은 무선 전력 전송 기술을 이용하여 전력 수신 모듈(130)에 무선으로 전력을 전송한다. 전력 수신 모듈(130)은 전력 전송 와이어를 이용하여 전력을 필요로 하는 장치에 전송할 수도 있음은 당연하다.
제어 및 전송 모듈(120)은 에너지 저장부를 포함할 수 있다. 태양광 발전 패널(110)에서 생성된 전력을 전력 수신 모듈(130)로 전송하기 전에, 에너지 저장부에 저장할 수 있다. 에너지 저장부는 제어 및 전송 모듈(120)과 함께 하나의 모듈로 형성되거나 별도의 모듈로 형성될 수 있다. 에너지 저장부는 ESS(Energy Storage System, 에너지저장시스템)일 수 있다. ESS는 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 저장 관리하는 장치로, 과잉 생산된 전력을 저장해두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때, 저장한 전력을 전송하는 저장장치로, 전력을 저장하는 배터리를 포함할 수 있다. 배터리를 포함하는 ESS는 리튬이온과 황산화나트륨을 이용할 수 있다.
에너지 저장부와 제어 및 전송 모듈(120)이 별도의 모듈로 형성되는 경우, 제어 및 전송 모듈(120)은 에너지 저장부에 저장된 전력을 다시 수신하여 전력 수신 모듈(130)에 무선 전송하거나, 에너지 저장부에서 직접 전력 수신 모듈(130)로 전력을 무선 전송할 수 있다.
전력 수신 모듈(130)은 제어 및 전송 모듈(120)로부터 전력을 무선 수신한다.
보다 구체적으로, 전력 수신 모듈(130)은 태양광 발전을 통해 생성된 전력을 제어 및 전송 모듈(120)을 통해 무선으로 수신한다. 전력 수신 모듈(130)은 이동 단말과 같이, 전력을 필요로 하는 장치일 수 있다. 전력 수신 모듈(130)은 전력을 무선으로 수신할 수 있는 장치로 특정 장치로 한정되지 않는다. 전력 수신 모듈(130)은 제어 및 전송 모듈(120)로부터 전력을 무선을 수신하여 바로 구동되거나, 전력 수신 모듈(130)이 배터리를 포함하여, 제어 및 전송 모듈(120)로부터 전력을 무선으로 수신하여 배터리를 충전할 수 있다. 전력 수신 모듈(130)은 이동이 가능한 모듈로 형성될 수 있다. 무선으로 전력을 수신하는바, 전력 수신을 위한 와이어 연결이 필요하지 않아 자유롭게 이동이 가능할 수 있고, 교체도 용이할 수 있다.
전력 수신 모듈(130)은 에너지 저장부일 수 있다. 전력 수신 모듈(130)은 앞서 설명한 에너지 저장부와 같이, 제어 및 전송 모듈(120)로부터 전력을 수신하고 저장하며, 저장된 전력을 다른 장치 또는 상용 전력 계통(150)에 전송하는 매개체 역할을 할 수 있다. 상용 전력 계통(150)은 건물 내에 전력을 전달하는 전선들로 형성되는 전력 네크워크로, 정규의 상태로 전력계통부하에 전력을 공급하는 설비나 시스템이다. 전력 수신 모듈(130)은 제어 및 전송 모듈로부터 전력을 무선 전송받는 ESS일 수 있다.
제어 및 전송 모듈(120)과 전력 수신 모듈(130)은 전력 전송 파형을 변조하여 통신을 수행할 수 있다. 제어 및 전송 모듈(120)과 전력 수신 모듈(130)이 전력을 무선을 송수신함에 있어서, 무선 전력 전송의 효율성을 높이기 위하여, 일정한 무선 전력 전송 주파수와 파형을 가지는 무선 전력 전송파가 형성된다. 제어 및 전송 모듈(120)과 전력 수신 모듈(130)은 무선 전력 전송뿐만 아니라, 서로가 송수신이 필요한 정보 등의 데이터에 대한 통신을 위하여, 전력 전송 파형을 변조하여 인 밴드(Inband) 통신 형태로 데이터를 실어 보낼 수 있다. 제어 및 전송 모듈(120)과 전력 수신 모듈(130)은 별도의 통신 모듈을 이용하여 통신을 수행할 수도 있다. 별도의 통신 모듈을 이용하는 경우에는 다양한 유무선 통신 방식을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
제어 및 전송 모듈(120)과 전력 수신 모듈(130)의 통신은 진폭변조 통신방식 또는 주파수변조 통신방식 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 송신 및 수신을 수행할 때, 송신 시에는 진폭변조 통신방식을 이용하고, 수신 시에는 주파수변조 통신방식을 수행하거나, 송신 및 수신 방식을 바꾸어 수행할 수도 있다. 이를 통해, 서로 송수신시 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또는, 동일한 방식을 이용하되, 서로간 송수신이 겹치지 않도록 스케쥴링하거나, 주기를 나누어 통신을 수행할 수도 있다.
여기서, 진폭변조(ASK: Amplitude Shift Keying) 통신방식은 송신측에서 데이터를 나타내는 정보에 따라 파형의 진폭을 가변적으로 변조하여 송신하고, 수신측에서 수신한 신호의 진폭을 분석하여, 데이터를 도출하는 방식으로, 예를 들어, 송신하고자 하는 데이터가 09111101101인 경우, 도 2(A)와 같이, 진폭을 변조할 수 있다. 도 2(A)의 경우, 00, 01, 10, 11의 4가지 값에 따라 진폭을 다르게 변조하여 해당 값을 나타낼 수 있다.
주파수변조(FSK : Frequency Shift Keying) 방식은 송신측에서 데이터를 나타내는 정보에 따라 파형의 주파수를 가변적으로 변조하여 송신하고, 수신측에서 수신한 신호의 주파수를 분석하여 데이터를 도출하는 방식이다. 예를 들어, 도 2(B)와 같이, 데이터를 온 오프로 구분하되, 온이 유지되는 시간으로 데이터를 나타낼 수 있다. 이때, 시비율을 제어하여 데이터를 나타낼 수 있다. 온이 유지되는 구간에서는 높은 주파수가 형성되고, 오프되는 구간에서는 낮은 주파수가 형성되어, 데이터를 나타낼 수 있다.
제어 및 전송 모듈(120)과 전력 수신 모듈(130)은 서로 통신을 통해 정보를 송수신할 수 있다. 제어 및 전송 모듈(120)은 전력 수신 모듈(130)과의 통신을 통해 전력 수급 정보 또는 고장 여부에 대한 정보를 전송할 수 있고, 전력 수신 모듈(130)은 제어 및 전송 모듈(120)과의 통신을 통해 제어 및 전송 모듈(120)에 제어신호를 전송할 수 있다.
먼저, 제어 및 전송 모듈(120)은 전력 수신 모듈(130)과의 통신을 통해 태양광 발전 패널(110)에서 전력이 생성되는 정보를 전력 수신 모듈(130)에 송신할 수 있다. 태양광 발전 패널(110)에서 전력이 생성되는 정보를 통해, 태양광 발전을 통해 생성되는 전력을 이용할지 아니면, 외부 전력 계통에서 전력을 수신하여 이용할지 판단할 수 있기때문에, 제어 및 전송 모듈(120)은 전력 수급 정보를 전력 수신 모듈(130)에 전송한다. 또한, 제어 및 전송 모듈(120)이 태양광 발전 패널(110) 또는 전력 발전이나 전송에 관련된 장치에 발생하는 고장여부를 판단하는 경우, 고장 여부에 대한 정보를 전력 수신 모듈(130)에서 전송할 수 있다.
제어 및 전송 모듈(120)로부터 전력 수급 정보 또는 고장 여부에 대한 정보를 수신한 전력 수신 모듈(130)은 해당 정보를 이용하여 태양광 발전에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 전력 수신 모듈(120)은 제어 및 전송 모듈(110)에서 변조되어 전송된 전송 전력 파형의 신호를 복호화하고, 해당 신호를 이용하여 모니터링을 수행할 수 있다.
또는, 전력 수신 모듈(130)은 해당 정보를 모니터링 모듈(140)에 전송할 수 있다. 이때, 전력 수신 모듈(130)은 모니터링 모듈(140)에 적합한 형태로 신호를 변환하거나, 상용 전력 계통(150)에 적합한 전력으로 변환하는 과정을 수행할 수도 있다.
모니터링 모듈(140)은 전력 수신 모듈(130)로부터 전력 데이터를 수신하여 전력 수급 또는 고장 여부에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 모니터링 모듈(140)은 건물 등 일정 범위 내의 전력 상황을 모니터링하는 모듈로, 태양광 발전에 따른 전력 수급이나, 고장 여부에 대한 모니터링을 수행하여, 모니터링하고 있는 전체 전력계통의 전력 상황을 제어할 수 있다. 모니터링 모듈(140)은 전력 수급 상황에 따라 태양광 발전을 계획하거나 태양광 발전 목표 전력량 등을 조절할 수 있다. 모니터링 모듈(140)은 모니터링하고 있는 전력 상황들을 사용자 단말이나 전력 관리 서버에 전송하여 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자로부터 태양광 발전에 대한 제어 명령을 입력받아, 태양광 발전 시스템을 제어할 수도 있다.
전력 수신 모듈(130)은 제어 및 전송 모듈(120)과의 통신을 통해 제어 및 전송 모듈(120)에 제어신호를 전송할 수 있다. 전력 수신 모듈(130)은 태양광 발전 패널 또는 제어 및 전송 모듈(120)에 대한 제어신호를 통신을 통해 제어 및 전송 모듈(120)에 전송할 수 있다. 여기서, 제어신호는 전력 수신 모듈(130)이 제어 및 전송 모듈(120)에서 수신한 정보들을 이용하여 생성하거나, 사용자로부터 입력받은 제어명령에 대한 제어신호일 수 있다. 또는 전력 수신 모듈(130)은 모니터링 모듈(140)로부터 수신한 제어 신호를 제어 및 전송 모듈(120)에 전송할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은 도 3 및 도 4와 같이 건물 일체형 태양광 발전 시스템(BIPV)로 구현될 수 있다. 태양광 발전 패널인 BIPV 패널(110)은 제어 및 전송 모듈인 BIPV 제어 및 전송 모듈(120)로부터 최대전력점 추종(MPPT) 제어를 수신하여 전력을 생성(Energy Harvesting)하고, 생성된 전력을 BIPV 제어 및 전송 모듈(120)로 전송한다. BIPV 패널(110)과 BIPV 제어 및 전송 모듈(120)은 BIPV 모듈(210)로 형성될 수 있다. 전력 수신 모듈인 수신 모듈(130)은 BIPV 제어 및 전송 모듈(120)과 무선 전력 전송을 통해 전력 전송 및 통신을 수행할 수 있다. 수신 모듈(130)은 상용 전력 계통 및 모니터링 모듈(220)에 전력 전송 및 모니터링 정보 송수신을 수행할 수 있다. 여기서, 수신 모듈(130)에서 전력 전송 받거나 모니터링을 수행하는 모듈은 도 4와 같이, 빌딩 에너지 시스템과 같이, 건물에 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 5와 같이, 태양광을 잘 받는 건물의 외벽(410)측에 태양광 발전 패널(110)을 형성하여, 태양광 발전을 수행하고, 태양광 발전 패널(110)에서 생성된 전력은 제어 및 전송 모듈(120)을 통해 무선 전력 전송으로 전력 수신 모듈(130)로 전송될 수 있다. 제어 및 전송 모듈(120) 및 전력 수신 모듈(130) 사이에 별도의 결선없이 에너지 수급 및 무선 통신이 가능하게 되어, 건물을 건축할 때, 향후 이용될 수 있도록 추가적인 결선에 대한 고려가 필요하지 않다. 또한, 내 외부 결선을 위한 결선통로를 형성할 필요가 없기 때문에, 건물의 단열 손실을 방지할 수도 있다. 또한, 전력을 수신하여 저장하는 전력 수신 모듈(130)은 제어 및 전송 모듈(120)과 달리 건물 내부에 매립될 필요가 없기 때문에, 수명이 있는 배터리를 건물 내부에 매립함으로 인해 발생하는 배터리의 교체의 문제없이 반영구적으로 사용이 가능하다. 나아가, 무선전력 전송을 이용하여 통신을 수행함으로써 별도의 통신 모듈없이도 전력 수신 모듈(130)과 제어 및 전송 모듈(120)간 통신이 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 제어 및 전송 모듈의 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 제어 및 전송 모듈(620)은 전력 수신부(621), 제어부(622), 및 송수신부(623)를 포함한다. 도 6의 태양광 발전 제어 및 전송 모듈(620)에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 5의 제어 및 전송 모듈(120)에 대한 상세한 설명에 대응되는 바, 이하 중복된 설명은 생략하도록 한다.
전력 수신부(621)는 태양광 발전 패널(610)로부터 전력을 수신한다. 제어부(622)는 최대 전력 점 추종을 이용하여 태양광 발전 패널(610)을 제어한다.
송수신부(630)는 상기 수신한 전력을 전력 수신 모듈(630)에 무선 전송하되, 상기 전력을 무선 전송하는 전력 전송 파형을 변조하여 상기 전력의 무선 전송과 상기 전력 수신 모듈(630)과 통신을 동시에 수행한다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 태양광 발전 시스템
110, 610: 태양광 발전 패널
120, 620: 제어 및 전송 모듈
130, 630: 전력 수신 모듈
140: 모니터링 모듈
150: 상용 전력 계통
621: 전력 수신부
622: 제어부
623: 송수신부

Claims (8)

  1. 태양광 발전 패널;
    최대 전력 점 추종을 이용하여 상기 태양광 발전 패널을 제어하고, 상기 태양광 발전 패널로부터 전력을 수신하며, 상기 수신한 전력을 전력 수신 모듈에 무선 전송하는 제어 및 전송 모듈; 및
    상기 제어 및 전송 모듈로부터 전력을 무선 수신하는 전력 수신 모듈을 포함하고,
    상기 제어 및 전송 모듈과 상기 전력 수신 모듈은,
    별도의 통신모듈 없이 전력 전송 파형을 변조하여 전력의 무선 전송과 통신을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 및 전송 모듈과 상기 전력 수신 모듈의 통신은 진폭변조 통신방식 또는 주파수변조 통신방식 중 적어도 하나를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 및 전송 모듈은,
    상기 전력 수신 모듈과의 통신을 통해 전력 수급 정보 또는 고장 여부에 대한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전력 수신 모듈은,
    상기 제어 및 전송 모듈과의 통신을 통해 상기 제어 및 전송 모듈에 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전력 수신 모듈로부터 전력 데이터를 수신하여 전력 수급 또는 고장 여부에 대한 모니터링을 수행하는 모니터링 모듈을 더 포함하는 태양광 발전 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 발전 패널은 건물 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  8. 태양광 발전 패널로부터 전력을 수신하는 전력 수신부;
    최대 전력 점 추종을 이용하여 상기 태양광 발전 패널을 제어하는 제어부; 및
    상기 수신한 전력을 전력 수신 모듈에 무선 전송하되, 상기 전력을 무선 전송하는 전력 전송 파형을 변조하여 별도의 통신모듈 없이 상기 전력의 무선 전송과 상기 전력 수신 모듈과 통신을 동시에 수행하는 송수신부를 포함하는 태양광 발전 제어 및 전송 모듈.


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