KR20090090723A - 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용접속상자 - Google Patents

이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용접속상자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 모듈의 스트링이 직병렬연결되는 접속상자에 개별 스트링에 대한 이상 및 접속상자 내부 소자의 이상을 감지하여 알릴 수 있는 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광발전시스템용 접속상자에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자는, 솔라 셀이 직렬로 연결된 수개의 스트링이 병렬로 연결된 태양광 모듈의 상기 스트링이 접속되고, 상기 스트링 각각에 구비되어 직렬연결된 퓨즈와, 상기 퓨즈와 직렬로 연결된 블로킹 다이오우드와, 상기 스트링이 병렬로 연결되어 메인 접속상자로 연결되는 출력단에 병렬로 연결된 서지흡수기 및 상기 출력단에 구비된 배선용차단기를 포함하여 구성된 태양광 발전 시스템용 접속상자에 있어서, 상기 퓨즈의 융단을 감지하는 퓨즈융단감지부와, 상기 퓨즈융단감지부를 제어하고 그 퓨즈융단감지부로부터 전송된 신호로부터 퓨즈융단여부를 감지하고 처리하는 중앙처리부와, 상기 중앙처리부로부터 처리된 이상유무를 출력하는 출력부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
태양광 발전, 접속상자

Description

이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자{JUNCTION BOX FOR SOLAR POWER SYSTEM HAVING MONITORING AND ALARMING FUNCTION}
본 발명은 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광발전시스템용 접속상자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 모듈의 스트링이 직병렬연결되는 접속상자에 개별 스트링에 대한 이상 및 접속상자 내부 소자의 이상을 감지하여 알릴 수 있는 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광발전시스템용 접속상자에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광 발전에서는 태양 빛을 솔라셀(solar cell) 또는 태양광모듈(photovoltaic module)에 집광시켜 발전을 수행하는 것을 의미한다. 태양광모듈은 태양광 전지판의 일종으로 솔라모듈 등으로 호칭되며, 일반형, 창호형, 추적형, 하이브리드형(다른 청정에너지 발전수단과 병행된 타입) 등이 존재한다.
상기의 태양광 모듈은 수개의 솔라 셀(Solar Cell)이 직렬로 연결된 스트링이 병렬로 연결되어 구성되며, 상기 스트링은 접속상자에 접속된다. 도 2는 상기와 같은 일반적인 솔라 셀(110a)이 직렬로 연결된 수개의 스트링(110,110',110")이 병렬로 연결된 태양광 모듈(100)과, 상기 태양광 모듈(100)의 스트링(110,110',110")이 접속된 통상의 접속상자(200)를 도시한 것이다. 도면을 참조 하면, 통상의 접속상자(200)는 스트링(110,110,1110") 각각에 구비되어 직렬연결된 퓨즈(210,210',210")와, 상기 퓨즈(210,210',210")와 직렬로 연결된 블로킹 다이오우드(220,220',220")와, 병렬로 연결된 상기 스트링(110,110',110")의 출력단에 병렬로 연결된 서지흡수기(230) 및 병렬로 연결된 상기 스트링(110,110',110")의 출력단에 구비된 배선용차단기(240)으로 구성된다. 상기 병렬로 연결된 상기 스트링(110,110',110")의 출력단은 수개의 접속상자(200)이 집속되게 연결되는 메인 접속상자(300)에 연결되어 집속되며, 메인 접속상자(300)으루부터 출력되는 직류전력은 인버터(도면에 미도시)를 통해 교류로 변환된다.
상기와 같은 통상의 접속상자(200)이 구비된 태양광 발전 시스템은 메인 접속상자(300)이 연결된 인버터(도면에 미도시)을 통해 출력되는 전력을 계측하여 시스템의 이상유무를 판단하도록 구성된다. 예를 들어 종래의 태양광 발전 시스템에서 각각의 스트링(110,110',110")은 퓨즈(210,210',210")로 보호되는데, 상기 퓨즈(210,210',210")에 이상이 발생되는 경우에는 실제의 전력 출력값은 예상 출력값보다 떨어지게 되고, 그에 따라 태양광 발전 시스템에 이상이 있는 것을 파악하게 된다.
그런데, 접속상자(200)에는 수개의 스트링(110,110',110")이 연결되어 있기 때문에 인버터를 통해 출력되는 전력으로부터 이상을 진단하는 종래의 태양광 발전 시스템의 경우 어느 위치의 스트링(110,110',110")에 이상이 발생되는지를 파악하기는 거의 불가능하다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 태양광 발전 시스템이 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 개별 스트링에 대한 이상 및 접속상자 내부 소자의 이상을 감지하여 수개의 스트링이 연결된 접속상자를 시스템의 고장 및 이상을 진단하는 분기점으로 함으로써 태양광 발전 시스템의 고장 진단 및 보수를 효율적으로 할 수 있도록 하는 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광발전시스템용 접속상자를 제공하는 것이다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자는, 솔라 셀이 직렬로 연결된 수개의 스트링이 병렬로 연결된 태양광 모듈의 상기 스트링이 접속되고, 상기 스트링 각각에 구비되어 직렬연결된 퓨즈와, 상기 퓨즈와 직렬로 연결된 블로킹 다이오우드와, 상기 스트링이 병렬로 연결되어 메인 접속상자로 연결되는 출력단에 병렬로 연결된 서지흡수기 및 상기 출력단에 구비된 배선용차단기를 포함하여 구성된 태양광 발전 시스템용 접속상자에 있어서, 상기 퓨즈의 융단을 감지하는 퓨즈융단감지부와, 상기 퓨즈융단감지부를 제어하고 그 퓨즈융단감지부로부터 전송된 신호로부터 퓨즈융단여부를 감지하고 처리하는 중앙처리부와, 상기 중앙처리부로부터 처리된 이상유무를 출력하는 출력부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자는, 상기 출력단의 직류전압을 측정하는 전압측정부를 더 포함하여 구성되고, 상기 중앙처리부는 상기 전압측정부로부터 출력된 전압 신호로부터 출력의 이상유무를 판단 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자는, 상기 퓨즈, 블로킹 다이오우드와, 서지흡수기, 퓨즈융단감지부, 전압측정부 및 중앙처리부는 케이스의 내부에 위치되고, 상기 케이스 내부의 온도를 측정하는 온도측정부를 더 포함하여 구성되며, 상기 중앙처리부는 상기 온도측정부로부터 출력된 신호로부터 이상유무를 판단 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자는, 상기 출력부는 상기 중앙처리부로부터 출력된 데이터를 표시하는 표시창과, 상기 중앙처리부에 의해 이상으로 판별된 경우 그 이상을 표시하기 위한 알람등 및 부저로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자는, 상기 중앙처리부에 의해 처리되어 출력된 데이터를 외부의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자는 개별 스트링에 대한 이상 및 접속상자 내부 소자의 이상을 감지하여 수개의 스트링이 연결된 접속상자를 시스템의 고장 및 이상을 진단하는 분기점으로 함으로써 태양광 발전 시스템의 고장 진단 및 보수를 효율적 으로 할 수 있도록 하는 장점을 갖는다.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템의 접속상자를 도시한 구성도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템의 접속상자(20)는 솔라 셀(11a)이 직렬로 연결된 수개의 스트링(11,11',11")이 병렬로 연결된 태양광 모듈(10)의 이상을 감지하여 출력하기 위한 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템의 접속상자(20)에는 상기 태양광 모듈(10)의 수개의 스트링(11,11',11")이 접속된다. 상기 접속상자(20)에는 상기 스트링(11,11',11") 각각에 구비되어 직렬연결된 퓨즈(21,21',21")와, 상기 퓨즈(21,21',21")와 직렬로 연결된 블로킹 다이오우드(22,22',22")와, 상기 스트링(11,11',11")이 병렬로 연결되어 메인 접속상자(30)로 연결되는 출력단(Lo)에 병렬로 연결된 서지흡수기(23) 및 상기 출력단(Lo)에 구비된 배선용차단기(24)를 포함하여 구성된다.
특히, 본 발명의 일실시예에 따른 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템의 접속상자(20)에는 상기 스트링(11,11',11") 개개의 이상 및 접속상자(20)의 내부의 이상을 감지하여 출력하기 위한 구성으로 퓨즈융단감지 부(25,25',25")와, 접압측정부(26), 온도측정부(27), 인터페이스부(28a), 중앙처리부(28b), 표시부(29a,29a') 및 통신부(29b)를 포함한다.
상기 퓨즈융단감지부(25,25',25")는 상기 퓨즈(21,21',21")의 융단을 감지하기 위한 것으로, 상기 퓨즈(21,21',21")와 병렬로 연결된다. 상기 퓨즈융단감지부(25,25',25")는 퓨즈(21,21',21")가 융단되어 끊어지면 신호를 발생하도록 구성되며, 그에 따라 발생된 신호는 상기 인터페이스부(28a)를 통해 상기 중앙처리부(28b)로 전송된다. 특히, 상기 퓨즈융단감지부(25,25',25")는 상기 스트링(11,11',11") 각각에 구비된 퓨즈(21,21',21") 각각의 융단여부를 감지할 수 있기 때문에 이상이 발생된 퓨즈(21,21',21")를 곧바로 파악할 수 있도록 한다.
상기 전압측정부(26)는 상기 출력단(Lo)의 직류전압을 측정하며, 측정된 전압값 신호는 상기 인터페이스부(28a)를 통해 상기 중앙처리부(28b)로 전송된다. 본 발명은 상기 전압측정부(26)이 접속상자(20) 마다에 구비되어 각각의 접속상자(20) 마다의 출력전압을 측정함으로써 이상이 발생된 접속상자(20)을 곧바로 파악할 수 있도록 한다.
한편, 상기 퓨즈(21,21',21"), 블로킹 다이오우드(22,22',22")와, 서지흡수기(23), 퓨즈융단감지부(25,25',15'), 전압측정부(26), 인터페이스부(28a), 중앙처리부(28b) 등의 회로 구성은 케이스(도면의 미도시)의 내부에 위치되는데, 이들 구성은 이상이 생기면 통상 발열이 될 뿐만 아니라 발열이 큰 경우 이상이 생길 가능성이 매우 크다. 상기 온도측정부(27)는 상기와 같이 케이스의 내부에 들어있는 회로 구성 주위의 온도를 감지하여 측정하여 그 측정된 값은 상기 인터페이스 부(28a)를 통해 상기 중앙처리부(28b)로 전송된다. 본 발명은 상기 온도측정부(27)에 의해 상기 접속상자(20) 각각의 온도를 실시간으로 감시함으로써 접속상자(20)의 내부의 회로의 이상에 따른 발열로 접속상자(20)의 이상을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 접속상자(20)의 온도가 상승되는 경우 접속상자(20)를 점검하도록 하여 고장을 예방할 수 있도록 하는 장점을 갖는다.
상기 인터페이스부(28a)는 상기 중앙처리부(28b)와 상기 퓨즈융단감지부(25,25',25")와, 접압측정부(26), 온도측정부(27)의 신호 송수신을 중계하기 위한 구성이다.
상기 중앙처리부(28b)는 상기 퓨즈융단감지부(25,25',25")와, 접압측정부(26), 온도측정부(27)의 작동을 제어하고, 그로부터 전송된 신호로부터 접속상자(20)의 이상여부를 판단하는 구성이다. 즉, 상기 중앙처리부(28b)는 상기 퓨즈융단감지부(25,25',25")로부터 전송된 신호로부터 퓨즈융단여부를 감지하고 처리하고, 상기 전압측정부(26)로부터 출력된 전압 신호로부터 출력의 이상유무를 판단 처리하며, 상기 온도측정부(27)로부터 출력된 신호로부터 이상유무를 판단 처리한다.
상기 출력부(29a,29a')는 상기 중앙처리부(28b)로부터 처리된 이상유무를 출력하는 구성이다. 상기 출력부(29a,29a')는 상기 중앙처리부(28b)로부터 출력된 데이터, 즉 상기 퓨즈융단감지부(25,25',25")와, 접압측정부(26), 온도측정부(27)로부터 전송된 데이터값 및 이상이 있는 것으로 판단된 스트링을 표시하는 표시창(29a)과, 이상 발생시 그 이상을 표시하기 위한 알람등 및 부저(29a')로 구성된 다.
상기 통신부(29b)는 상기 중앙처리부(28b)에 의해 처리되어 출력된 데이터를 외부의 단말기(40)로 전송하기 위한 구성이다. 즉, 상기 통신부(29b)는 상기 중앙처리부(28b)로부터 출력된 데이터나 접속상자(20)의 이상 유무 등에 대한 신호를 유선 또는 무선통신으로 컴퓨터나 휴대형 단말기와 같은 외부의 단말기(40)로 전송한다.
도 1은 종래의 태양광 발전 시스템의 접속상자를 도시한 구성도
도 2는 본 발명의 태양광 발전 시스템의 접속상자를 도시한 구성도
<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>
10 태양광 모듈
20 접속상자
30 메인 접속상자
40 외부 모니터링 시스템

Claims (5)

  1. 솔라 셀이 직렬로 연결된 수개의 스트링이 병렬로 연결된 태양광 모듈의 상기 스트링이 접속되고, 상기 스트링 각각에 구비되어 직렬연결된 퓨즈와, 상기 퓨즈와 직렬로 연결된 블로킹 다이오우드와, 상기 스트링이 병렬로 연결되어 메인 접속상자로 연결되는 출력단에 병렬로 연결된 서지흡수기 및 상기 출력단에 구비된 배선용차단기를 포함하여 구성된 태양광 발전 시스템용 접속상자에 있어서,
    상기 퓨즈의 융단을 감지하는 퓨즈융단감지부와,
    상기 퓨즈융단감지부를 제어하고 그 퓨즈융단감지부로부터 전송된 신호로부터 퓨즈융단여부를 감지하고 처리하는 중앙처리부와,
    상기 중앙처리부로부터 처리된 이상유무를 출력하는 출력부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력단의 직류전압을 측정하는 전압측정부를 더 포함하여 구성되고,
    상기 중앙처리부는 상기 전압측정부로부터 출력된 전압 신호로부터 출력의 이상유무를 판단 처리하는 것을 특징으로 하는 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 퓨즈, 블로킹 다이오우드와, 서지흡수기, 퓨즈융단감지부, 전압측정부 및 중앙처리부는 케이스의 내부에 위치되고,
    상기 케이스 내부의 온도를 측정하는 온도측정부를 더 포함하여 구성되며,
    상기 중앙처리부는 상기 온도측정부로부터 출력된 신호로부터 이상유무를 판단 처리하는 것을 특징으로 하는 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력부는 상기 중앙처리부로부터 출력된 데이터를 표시하는 표시창과,
    상기 중앙처리부에 의해 이상으로 판별된 경우 그 이상을 표시하기 위한 알람등 및 부저로 구성된 것을 특징으로 하는 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중앙처리부에 의해 처리되어 출력된 데이터를 외부의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이상 감지 및 알람 기능을 갖는 태양광 발전 시스템용 접속상자.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983236B1 (ko) * 2010-04-16 2010-09-20 에디슨솔라이텍(주) 태양광발전의 지락 및 누전 등의 이상 검출 및 보호 기능을 갖는 지능관리형 태양광 발전 시스템
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