KR102497988B1 - 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치 - Google Patents
태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치에 관한 것으로서, 태양광 접속반에 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 개방전압과 동작전압과 전류를 측정하여 발전효율 판정하고 고장을 진단하는 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 포함하고, 상기 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치는 상기 태양광 접속반의 퓨즈와 일정갭을 갖고 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 개방전압을 측정하는 개방전압 측정부와, 상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 출력전압과 전류를 측정하는 동작전류 측정부와, 상기 개방전압 측정부의 개방전압과 상기 동작전류 측정부의 동작전류 및 외부의 일사량 및 온도 정보를 전달받아 기준치를 환산하여 평균값을 산출하고 상기 산출된 평균값을 근거로 상기 각 태양전지 어레이의 발전효율 및 고장을 진단하는 MCU와, 상기 MCU를 통해 진단된 결과를 전달받아 상기 태양전지 어레이의 각 회로별의 전압 및 전류를 모니터링하는 모니터링부와, 상기 동작전류 측정부 및 MCU에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 특히, 개방전압과 동작전류를 동시에 측정하여 태양광 발전의 고장유무를 판단함과 더불어 화재 예방 및 종합적인 운전 상태를 판단할 수 있도록 한 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전 시스템은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것으로서, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지 모듈과 상기 태양전지 모듈에서 생산된 직류전원을 교류전원으로 바꾸어주는 인버터를 포함하여 구성된다.
상기 태양광 발전 시스템의 구성을 좀 더 상세히 설명하면, 수광된 태양광에 상응하는 직류 전원을 공급하는 태양전지 모듈과, 상기 태양전지 모듈을 직렬로 연결한 태양전지 어레이와, 상기 태양전지 어레이와 인버터 사이에서 많은 배선의 결선을 용이하게 해주고 각종 보호 기능을 수행하는 태양광 접속반과, 상기 태양전지 어레이에서 발전한 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터 및 발전한 전력을 소비하는 부하로 구성된다.
상기 태양광 접속반은 태양전지 어레이에서 고장이 발생할 경우 고장 범위를 최소로 축소해 사고를 방지하고, 고장지점을 보다 용이하게 검출할 수 있도록 다양한 감지수단을 구비하여 구성된다. 또한, 태양전지 어레이 구성과 용량에 따라 적정한 어레이의 병렬군을 접속하여 태양전지 어레이별 케이블을 인버터까지 연결해주고, 다수의 태양전지 어레이의 접속을 알기 쉽게 정리하여 보수점검 시에 회로를 분리하여 점검 작업을 용이하게 한다.
이러한 태양광 접속반은 DC전력 메인 차단기, 피뢰소자, 역류방지소자, 단자대 및 퓨즈(또는 개폐기) 등을 포함하여 구성되고, 필요에 따라 절연저항측정이나 정기적인 단락전류 확인을 위한 출력단자용 개폐기가 설치되기도 한다.
특히, 태양광 접속반에는 예상하지 못한 급격한 전압이나 전류가 발생하는 전자 쇼크에 의해 회로가 손상되는 문제점과, 주위 환경 변화와 같은 기타 요인에 따른 집광판의 발전 특성 불균형 등을 방지하기 위한 여러 가지 보호 장치들이 구비된다.
아울러, 상기 보호 장치에는 역방향으로 흐르는 전류를 차단하여 입/출력단의 회로를 보호하는 역전압 방지용 다이오드로 이루어진 역전압 방지 수단과, 태양전지 모듈을 통해 생성된 전력의 전압과 전류를 검출하여 발전 상태의 정상 여부를 감시하는 전압 및 전류 측정 센서와, 과전류를 차단하여 회로를 보호하는 과전류 보호용 퓨즈 등이 구성된다.
상기와 같이 구성된 태양광 접속반은 대부분 옥외에 설치되어 측정용 통신장비 및 모니터링 시스템 열화로 수명이 짧고 고장이 잦아 제기능 수행이 어렵다.
특히, 종래 기술에 의한 태양광 발전 시스템은 광기전력 효과에 의해 직류 전원을 생성하고 케이블 및 차단기 경년 변화에 의해 지락, 이중지락, 단락 발생시 차단이 쉽지 않고 아크에 의해 화재가 많이 발생하고 있다.
또한, 태양광 발전 시스템의 구성은 태양전지 모듈을 직렬로 연결하고 태양광 접속반내에 여러 회로를 하나로 묶어 인버터에 연결하여 동작 중 회로별 전압은 이상이 발생하여도 동일하게 나타나는 문제가 발생한다.
뿐만 아니라 직렬 연결에 의한 태양전지 모듈에 문제가 발생하면 그 회로내 전압은 다른 회로와의 차이가 발생하지만 동작 중에는 이상 전압을 찾기가 불가능하였다.
특히 전기 안전 관리자가 전압 전류 측정시 태양광 일사량 변화가 심하여 동일한 회로별 동시 측정이 곤란하고 고장여부 판단이 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 태양광 발전 시스템의 동작 중에 동작전류를 측정함과 함께 개방시에 개방전압을 동시에 측정하여 태양광 발전 시스템의 고장유무를 판단함과 더불어 화재 예방 및 종합적인 운전 상태를 판단할 수 있도록 한 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치는 직류메인 차단기, 피뢰소자, 역류방지소자, 단자대 및 퓨즈를 포함하여 구성되어 태양전지 모듈과 이를 직렬로 연결한 태양전지 어레이와, 상기 태양전지 어레이와 인버터 사이에서 보호 기능을 수행하는 태양광 접속반을 구비한 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 태양광 접속반에 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 개방전압과 동작전압과 전류를 측정하여 발전효율 판정하고 고장을 진단하는 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 포함하고, 상기 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치는 상기 태양광 접속반의 퓨즈와 일정갭을 갖고 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 개방전압을 측정하는 개방전압 측정부와, 상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 출력전압과 전류를 측정하는 동작전류 측정부와, 상기 개방전압 측정부의 개방전압과 상기 동작전류 측정부의 동작전류 및 외부의 일사량 및 온도 정보를 전달받아 기준치를 환산하여 평균값을 산출하고 상기 산출된 평균값을 근거로 상기 각 태양전지 어레이의 발전효율 및 고장을 진단하는 MCU와, 상기 MCU를 통해 진단된 결과를 전달받아 상기 태양전지 어레이의 각 회로별의 전압 및 전류를 모니터링하는 모니터링부와, 상기 동작전류 측정부 및 MCU에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 의한 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 태양광 접속반 내의 기기들은 전기 전자기기이므로 먼지, 누수, 과부하, 과열 등 다양한 원인에 의해 기기에 이상이 발생하면 아크나 불꽃 등이 발생하게 되는데 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 이용하여 개방전압과 동작전류를 동시에 측정하여 각 태양광 접속반의 지락 및 단락회로를 판단하여 직류에 의해 화재를 미연에 방지할 수 있다.
둘째, 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치는 초기에 발생하는 절연이상, 모듈 효율저감, 고장 모듈 등 다양한 요소를 측정함으로써 지락, 단락을 검출하고 이를 상위 통신부에 검출 데이터를 송신함으로써, 사고가 확대되기 전에 조기에 조취를 취할 수 있다.
셋째, 태양광 발전 시스템의 동작 중에 동작전류를 측정하고 개방시에 전압을 동시에 측정함으로써 고장여부를 신속하게 판단할 수 있음과 함께 정기적인 점검으로 데이터를 기록하여 발전효율의 저감을 판단할 수 있다.
넷째, 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장비를 이용하여 다수의 태양광 접속반에 대한 발전효율을 진단하여 비교함으로써 발전 효율이 떨어진 태양광 접속반에 대한 유지 보수를 통해 발전 저하를 미연에 방지할 수 있다.
다섯째, 개방전압과 동작전류를 동시에 측정하여 지락, 단락회로를 판단함으로써 직류에 의한 화재를 예방할 수 있다.
여섯째, 고장회로, 절연측정, 태양전지 모듈의 효율 측정, 타발전소 발전량 비교, 일사량 대비 발전량 등을 파악하여 발전소의 종합적인 운전 상태를 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 개략적으로 나타낸 구성도
도 2는 도 1의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 나타낸 구성도
도 3은 도 1의 개방전압 측정부를 나타낸 도면
도 4는 도 3의 개방전압 측정부에는 리노핀 소켓에 삽입되는 리노핀을 나타낸 도면
도 5 및 도 6은 도 1의 개방전압 측정부를 태양광 접속반의 퓨즈 홀더 부분에 장착한 상태를 나타낸 도면
도 2는 도 1의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 나타낸 구성도
도 3은 도 1의 개방전압 측정부를 나타낸 도면
도 4는 도 3의 개방전압 측정부에는 리노핀 소켓에 삽입되는 리노핀을 나타낸 도면
도 5 및 도 6은 도 1의 개방전압 측정부를 태양광 접속반의 퓨즈 홀더 부분에 장착한 상태를 나타낸 도면
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
통상적으로 태양전지 모듈은 일사량과 온도 조건에 따라 전압-전류 특성이 달라진다. 즉, 동일한 지역내에 설치되는 태양전지 모듈의 경우 일사량과 온도가 동일한 경우에는 발전량이 동일하게 출력되어야 하지만, 특정 태양전지 모듈의 이상에 따라 발전량에도 차이가 발생한다.
따라서 본 발명은 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 이용하여 개방전압과 동작전류를 동시에 검출하여 다수의 태양광 접속반에 대한 발전효율과 고장진단을 실시하고 각 태양광 접속반을 비교 분석하여 이상이 발생한 태양광 접속반을 찾아내서 신속하게 유지 보수를 실시함으로써 발전효율의 저하를 미연에 방지하기 위한 것이다.
뿐만 아니라 상기 각 태양광 접속반에 연결된 태양전지 어레이의 회로별로 전류 및 전압을 검출하여 발전 상태를 실시간으로 확인함으로써 태양전지 어레이별로 고장진단을 할 수가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 나타낸 구성도이다.
본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 직류메인 차단기, 피뢰소자, 역류방지소자, 단자대 및 퓨즈를 포함하여 구성되어 태양전지 모듈(110)과 이를 직렬로 연결한 태양전지 어레이(100)와, 상기 태양전지 어레이(100)와 인버터(300) 사이에서 보호 기능을 수행하는 태양광 접속반(200)을 구비한 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 태양광 접속반(200)에 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 태양전지 어레이(100)의 각 회로에 대한 개방전압과 동작전압과 전류를 측정하여 발전효율 판정하고 고장을 진단하는 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치(400)를 포함하고, 상기 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치(400)는 상기 태양광 접속반(200)의 퓨즈와 일정갭을 갖고 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 태양전지 어레이(100)의 각 회로에 대한 개방전압을 측정하는 개방전압 측정부(410)와, 상기 태양전지 어레이(100)의 각 회로에 대한 출력전압과 전류를 측정하는 동작전류 측정부(420)와, 상기 개방전압 측정부(410)의 개방전압과 상기 동작전류 측정부(420)의 동작전류 및 외부의 일사량 및 온도 정보를 전달받아 기준치를 환산하여 평균값을 산출하고 상기 산출된 평균값을 근거로 상기 각 태양전지 어레이의 발전효율 및 고장을 진단하는 MCU(430)와, 상기 MCU(430)를 통해 진단된 결과를 전달받아 상기 태양전지 어레이(100)의 각 회로별의 전압 및 전류를 모니터링하는 모니터링부(440)와, 상기 동작전류 측정부(420) 및 MCU(430)에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부(450)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 태양전지 모듈(110)에서 광전효과엔 의해 생산된 직류전원은 상기 태양광 접속반(200)으로 전송되며, 상기 태양광 접속반(200)의 각 회로별로 상기 동작전류 측정부(420)를 연결하여 발전 전류를 측정한다.
예를 들면, 상기 동작전류 측정부(420)는 플레밍의 법칙에 따라 전선에 전류가 흐르면 자력이 발생하며 이를 후크형 센서에서 감지한다. 이때 발생되는 자력 세기를 전압으로 변환하고 이 과정에서 발생되는 노이즈를 제거하는 LPF(Low pass Filter) 회로와 증폭회로를 거쳐 DC 0.01V 1A 규격으로 출력한다.
상기 동작전류 측정부(420)를 통해 측정된 동작전류는 상기 MCU(430)에 전달되고, 상기 MCU(430) 내부에 구성된 LPF회로와 증폭회로를 거쳐 MCU 아날로그 입력핀에 직접 연결하고 10Bit 분해 능력으로 분석하고 디지탈화하여 메모리에 저장한다.
한편, 상기 동작전류 측정부(420)는 높은 전압을 클램프할 때 유입되는 노이즈를 방지하기 위해 고효율 쉴드 케이블(Shiled cable)을 사용하고 작업의 편리성을 위해 USB 타입의 소켓을 사용한다. 상기 USB 타입의 소켓에서 후크형 센서의 동작전원을 공급함과 동시에 측정된 신호를 입력 받아 동작전류를 측정하게 된다.
상기 MCU(430)에서 측정된 데이터를 시리얼(UART) TTL 레벨 신호로 출력하여 RS-485 레벨로 변환하는 IC를 거쳐 상기 모니터링부(440)의 포트에 연결하여 전송한다. 상기 모니터링부(440)는 어플리케이션을 작성하여 측정된 24포트의 전압, 전류 및 일사량, 온도 정보를 화면에 표시하며 엑셀 양식의 레포트를 생성하여 저장한다.
한편, 상기 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치(400)는 외부에 태양전지 모듈의 온도 및 일사량 데이터를 전달받아 디스플레이하는 LCD(460)를 구비하고 있다.
도 3은 도 1의 개방전압 측정부를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 개방전압 측정부에는 리노핀 소켓에 삽입되는 리노핀을 나타낸 도면이다.
한편, 도 5 및 도 6은 도 1의 개방전압 측정부를 태양광 접속반의 퓨즈 홀더 부분에 장착한 상태를 나타낸 도면이다.
상기 개방전압 측정부(410)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 태양광 접속반(200) 내부에 탈부착이 가능하게 구성되는데, 퓨즈 홀더 개폐공간(411), 전압 센싱 커넥터(412), LED(413), bakelite 고정볼트(414) 및 리노(LEENO) 핀 소켓(415)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 bakelite 고정볼트(414)는 합성 수지 재질로 이루어지고, 리노핀 흔들림을 방지하고, 리노핀 스프링의 과한 눌림을 방지한다.
상기 리노핀 소켓(415)에 리노핀(416)이 삽입되어 퓨즈 홀더의 단자와 접촉하여 개방전압을 측정한다.
상기 태양광 접속반(200)은 평상시 열화 발생을 최소할 수 있는 직류 Main차단기와 DC 퓨즈홀더로 구성되는데, 개방전압을 측정하기 위해 상기 DC 퓨즈 홀더 주위에 개방 전압 측정용 탈부착 꽂음 장치가 구비되어 있다.
상기 개방전압 측정용 탈부착 꽂음 장치에 상기 개방전압 측정부(410)를 위한 꽂음 보드를 부착하고 플러그형태 각 채널에 동시에 접속하여 개방전압을 측정한다.
이때 상기 개방전압 측정부(410)는 상기 태양광 접속반(200)의 내부에 구성된 전압 FUSE접촉부 밀착될 수 있도록 스프링형 핀타입으로 구성되고, 직류 양극과 음극이 떨어진 구조로 탈부착이 가능한 보드판 형태로 구성된다.
상기 동작전류 측정부(420)는 상기 전원 공급부(450)를 통해 전원을 공급받아 상기 태양광 접속반(200)의 태양전지 어레이(100)가 연결된 전선에 흐르는 동작전류를 측정한다.
이때 상기 동작전류 측정부(420)는 상기 태양광 접속반(200) 내 회로별로 동작 중에 후크형 센서를 통해 회로별로 동작전류를 최대 24ch 동시에 측정한다. 이때 채널 수는 24ch에 한정하지 않고 태양전지 어레이가 설치되는 용량에 따라 증가하거나 저감할 수 있다. 한편, 전기는 플레밍의 법칙에 따라 전선에 전류가 흐르면 자력이 발생하며 이를 후크형 센서를 통해 검출하는 것이다.
한편, 상기 동작전류 측정부(420)를 통해 측정된 자력 세기를 전압으로 변환하고 이 과정에서 발생되는 노이즈를 제거하는 LPF(Low pass Filter) 회로와 증폭회로를 거쳐 상기 MCU(430)로 출력한다.
상기 MCU(430)는 상기 개방전압 측정부(410)와 동작전류 측정부(420)를 통해 각각 측정된 개방전압과 동작전류를 전달받아 내부의 LPF회로와 증폭회로를 거쳐 MCU 아날로그 입력핀에 직접 연결하고 10Bit 분해 능력으로 분석하고 디지탈화하여 메모리에 저장한다.
한편, 상기 동작전류 측정부(420)는 높은 전압을 클램프할 때 유입되는 노이즈를 방지하기 위해 고효율 Shiled cable을 사용하고 작업의 편리성을 위해 USB 타입의 소켓을 사용한다. 상기 USB 타입의 소켓에서 후크형 센서의 동작전원을 공급함과 동시에 측정된 신호를 입력 받는다.
상기 MCU(430)는 외부의 일사량 센서로부터 측정된 일사량 데이터를 전달받는데, 이때 측정된 일사량 데이터는 LPF 회로를 거쳐 MCU(430)에 입력하고 10Bit 분해 능력으로 디지탈화하고 숫자화하여 LCD(460)에 표시한다.
또한, 상기 MCU(430)는 Pt100의 온도 센서를 통해 측정된 온도 정보를 전달받는데, 상기 온도 센서와 직병렬 결합하고 센서 양단에서 발생하는 저항의 변동값에서 발생되는 직류 전압을 MCU(430)에 입력하고 10Bit 분해 능력으로 분석하고 디지탈화 하여 메모리에 저장한다.
상기 MCU(430)에서 출력되는 1 & 0 의 디지털 신호를 이진화 십진법(BCD / Binary-coded decimal)화하여 I2C 버스통신을 하여 모니터링부(440)에 디스플레이한다.
그리고 상기 모니터링부(440)는 상기 MCU(430)에서 측정된 데이터를 시리얼(UART) TTL 레벨 신호로 출력하여 RS-485 레벨로 변환하는 IC를 거쳐 디스플레이 Com Port에 연결하여 전송한다. 상기 모니터링부(440)는 WINDOWS10 OS를 설치하며 WINDOWS 계열의 어플리케이션을 작성하여 측정된 24포트의 전압, 전류 및 일사량, 온도센서 등을 직접 화면에 표시하며 엑셀 양식의 레포트를 생성하여 저장한다.
상기와 같이 본 발명은 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치(400)를 태양광 접속반(200)에 탈부착 형태로 제작하여 이동하면서 각 태양광 접속반(200)에 대한 개방전압과 동작전류를 동시에 측정함과 더불어 외부의 온도 및 일사량 정보를 이용하여 태양전지 어레이의 동작 이상이나 태양전지 모듈의 고장 유무에 따른 발전량의 효율 진단 신속하게 진단할 수 있다.
즉, 동일 지역내에 다수의 태양광 접속반이 설치되고 동일한 발전용량으로 태양전지 어레이를 설치할 경우에 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치(400)를 이용하여 각 태양광 접속반(200)에 연결하여 태양광 접속반(200) 내 회로별 동작전류와 개방전압을 동시에 측정하여 저장하고, 온도와 일사량 대비 발전량 계산하여 하나의 인버터(300)에 다수의 태양광 접속반(200)이 접속될 경우 동일 시간, 동일 일사량, 동일한 온도로 환산하여 발전량을 산출하게 된다.
이때 기상청 홈페이지 지역 평균 일사량 업로드 기준 DATA선정하고, 측정 장소 인근 발전소 발전량 비교 설치위도 방위각 경사각 온도 등을 측정하고자 하는 발전소 기준치로 환산하여 DATA를 비교함으로써 회로별 전류차이와 개방전압 차이를 비교하여 이상회로 지락에 따른 화재 예방과 태양전지 모듈의 고장 등을 판단할 수 있다. 여기서, 상기 태양전지 모듈의 고장은 STC정격전압과 셀전압 합산치로 판단하고, 지락 고장은 개방전압 대비 전류 값으로 판단한다.
한편, 이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 태양전지 어레이 200 : 태양광 접속반
300 : 태양광 인버터 400 : 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치
410 : 개방전압 측정부 420 : 동작전류 측정부
430 : MCU 440 : 모니터링부
450 : 전원 공급부 460 : LCD
300 : 태양광 인버터 400 : 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치
410 : 개방전압 측정부 420 : 동작전류 측정부
430 : MCU 440 : 모니터링부
450 : 전원 공급부 460 : LCD
Claims (7)
- 직류메인 차단기, 피뢰소자, 역류방지소자, 단자대 및 퓨즈를 포함하여 구성되어 태양전지 모듈과 이를 직렬로 연결한 태양전지 어레이와, 상기 태양전지 어레이와 인버터 사이에서 보호 기능을 수행하는 태양광 접속반을 구비한 태양광 발전 시스템에 있어서,
상기 태양광 접속반에 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 개방전압과 동작전압과 전류를 측정하여 발전효율 판정하고 고장을 진단하는 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치를 포함하고, 상기 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치는
상기 태양광 접속반의 퓨즈와 일정갭을 갖고 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 개방전압을 측정하는 개방전압 측정부와,
상기 태양전지 어레이의 각 회로에 대한 출력전압과 전류를 측정하는 동작전류 측정부와,
상기 개방전압 측정부의 개방전압과 상기 동작전류 측정부의 동작전류 및 외부의 일사량 및 온도 정보를 전달받아 기준치를 환산하여 평균값을 산출하고 상기 산출된 평균값을 근거로 상기 각 태양전지 어레이의 발전효율 및 고장을 진단하는 MCU와,
상기 MCU를 통해 진단된 결과를 전달받아 상기 태양전지 어레이의 각 회로별의 전압 및 전류를 모니터링하는 모니터링부와,
상기 동작전류 측정부 및 MCU에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성되고,
상기 개방전압 측정부는 상기 퓨즈와 밀착되도록 스프링 형 핀 타입으로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 동작전류 측정부는 후크형 센서를 통해 각 회로별 동작전류를 검출하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 개방전압 측정부는 직류 양극과 직류 음극이 이격된 구조의 판 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 개방전압 측정부는 상기 동작전류 측정부 및 MCU와 분리되게 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 일사량 및 온도 정보를 디스플레이하는 LCD를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 MCU 내부에 상기 개방전압 및 동작전류 그리고 일사량 및 온도 정보에 포함된 노이즈를 제거하는 LPF와, 상기 LPF를 통해 노이즈가 제거된 정보를 전달받아 증폭하여 출력하는 증폭부와, 상기 개방전압, 동작전류를 포함하여 진단 결과를 저장하는 저장부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 휴대용 발전효율 판정 및 고장진단 장치.
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