KR20110017105A - Apparatus and method for driving solar cell - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for driving a solar cell are provided to output power which a solar battery produces at a maximum power point according to the quantity change of sunlight incident to the solar battery. CONSTITUTION: An apparatus for driving a solar cell comprises a solar battery(300), a voltage/current adjuster(310), a temperature sensor(320), and a controller(340). Voltage and current are created according to sunlight which is incident to the solar battery. The voltage/current adjuster adjusts the voltage and the current that the solar battery generates and outputs maximum power. The temperature sensor detects the surface temperature of the solar battery. The controller determines the change of the surface temperature of the solar battery using the output signals of the temperature sensor.

Description

태양전지의 구동장치 및 방법{Apparatus and method for driving solar cell}Apparatus and method for driving solar cell}

본 발명은 태양전지의 최대 전력점에서 전력을 출력하는 태양전지의 구동장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for driving a solar cell that outputs power at the maximum power point of the solar cell.

태양전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 소자로서 광전효과의 하나인 광기전력효과를 응용하여 기전력을 발생시킨다.Solar cells are devices that convert solar energy into electrical energy and generate electromotive force by applying the photovoltaic effect, which is one of the photoelectric effects.

상기 태양전지가 발생하는 전력은 태양전지에 입사되는 태양광의 광량 및 태양전지의 온도 등에 따라 가변된다.The power generated by the solar cell is varied according to the amount of light incident on the solar cell and the temperature of the solar cell.

그러므로 태양전지를 가장 효율적으로 구동하기 위해서는 태양광의 광량 및 태양전지의 표면온도 등의 변화에 따른 최대 전력점(Maximum Power Point)을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력해야 된다.Therefore, in order to drive the solar cell most efficiently, the maximum power point according to the change in the amount of sunlight and the surface temperature of the solar cell is detected, and the power generated by the solar cell is detected at the detected maximum power point. Should output

이러한 최대 전력점을 찾아 태양전지를 구동시키는 방법을 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 방법이라고 한다.The method of driving the solar cell by finding the maximum power point is called MPPT (Maximum Power Point Tracking) method.

상기 MPPT 방법에서는 태양전지를 구동전압의 범위 내의 전압으로 구동시켜 보고, 높은 전압과 낮은 전압을 오고 가면서 최대 전력점을 찾아가게 된다.In the MPPT method, the solar cell is driven at a voltage within a driving voltage range, and the maximum power point is found while switching between high and low voltages.

그리고 최대 전력점을 찾은 후에 태양광의 광량 및 온도 등의 변화가 있을 수 있다. 그러므로 상기 MPPT 방법은 최대 전력점을 찾은 이후에도 최대 전력점을 찾는 동작을 계속 수행하면서 태양전지에서 생성한 전력을 출력하고 있다.After the maximum power point is found, there may be a change in the amount and temperature of sunlight. Therefore, the MPPT method outputs the power generated by the solar cell while continuously searching for the maximum power point even after finding the maximum power point.

그러므로 상기 MPPT 방법은 최대 전력점을 중심으로 하여 자려 진동을 하면서 계속 최대 전력점을 검출하게 된다.Therefore, the MPPT method continues to detect the maximum power point while vibrating around the maximum power point.

따라서, 상기 MPPT 방법은 태양전지의 최대 전력점에서의 최대 전력을 출력하게 되고, 최대 전력점보다 한 단계 낮은 전력점에서 자려 진동을 하면서 태양전지가 생성하는 전력을 출력하는 것으로서 태양전지에서 생성하는 전력을 100%의 효율로 출력하지는 못하였다.Accordingly, the MPPT method outputs the maximum power at the maximum power point of the solar cell and outputs the power generated by the solar cell while vibrating at a power point lower than the maximum power point. It did not output power at 100% efficiency.

그러므로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양전지를 최대 전력점에서 구동하여 100%의 효율을 발생할 수 있도록 하는 태양전지의 구동장치 및 방법을 제공한다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide a driving apparatus and method of a solar cell to generate a 100% efficiency by driving the solar cell at the maximum power point.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발 명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. There will be.

본 발명의 태양전지의 구동장치 및 방법에 따르면, 태양전지가 생성하는 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 태양전지가 생성하는 전력을 출력한다.According to the driving apparatus and method of the solar cell of the present invention, the maximum power point generated by the solar cell is detected, and the power generated by the solar cell is output at the detected maximum power point.

그리고 온도센서 및 광센서를 구비하고, 온도센서 및 광센서의 출력신호로 태양전지의 표면온도 및 태양전지로 입사되는 광량의 변화가 발생되는지의 여부를 판단한다.And it is provided with a temperature sensor and an optical sensor, it is determined whether the change in the surface temperature of the solar cell and the amount of light incident on the solar cell by the output signal of the temperature sensor and the optical sensor.

태양전지의 표면온도 및 태양전지로 입사되는 광량의 변화가 발생되지 않았을 경우에 상기 검출한 최대 전력점에서 태양전지가 생성하는 전력을 계속 출력한다.When there is no change in the surface temperature of the solar cell and the amount of light incident on the solar cell, the power generated by the solar cell is continuously output at the detected maximum power point.

그리고 태양전지의 표면온도 또는 태양전지로 입사되는 광량의 변화가 발생하였을 경우에 다시 태양전지가 생성한은 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 태양전지가 생성하는 전력을 출력하게 한다.When the surface temperature of the solar cell or the amount of light incident on the solar cell changes, the maximum power point generated by the solar cell is detected again, and the power generated by the solar cell is output at the detected maximum power point. .

그러므로 본 발명의 태양전지의 구동장치는 입사되는 태양광에 따라 전압 및 전류를 생성하는 태양전지와, 상기 태양전지가 생성하는 전압 및 전류를 조절하여 최대 전력을 출력하게 하는 전압/전류 조절부와, 상기 태양전지의 표면온도를 검출하는 온도센서와, 상기 온도센서의 출력신호로 상기 태양전지의 표면온도에 변화가 발생하는지의 여부를 판단하고, 변화가 발생되었을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 상기 태양전지의 최대 전력점을 검출하며, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 제어부를 포함한다.Therefore, the driving apparatus of the solar cell of the present invention includes a solar cell for generating a voltage and a current according to the incident sunlight, a voltage / current controller for outputting maximum power by adjusting the voltage and current generated by the solar cell; A temperature sensor for detecting a surface temperature of the solar cell and an output signal of the temperature sensor to determine whether a change occurs in the surface temperature of the solar cell, and when the change occurs, the voltage / current controller And controlling the controller to detect the maximum power point of the solar cell, and to output the power generated by the solar cell at the detected maximum power point.

상기 제어부는 상기 최대 전력점을 검출하였을 경우에 상기 온도센서가 검출한 태양전지의 표면온도를 기준으로 하여 미리 임계온도을 설정하고, 설정한 임계온도 이상의 온도 변화가 있을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 최대 전력점을 다시 검출하며, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어한다.The controller sets a threshold temperature in advance based on the surface temperature of the solar cell detected by the temperature sensor when the maximum power point is detected, and the voltage / current control unit when there is a temperature change above the set threshold temperature. The control unit detects the maximum power point again, and outputs the power generated by the solar cell at the detected maximum power point.

상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하는 광센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 광센서의 출력신호로 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량 변화를 판단하고, 광량에 변화가 발생되었을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 상기 태양전지의 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어한다.And an optical sensor for detecting a light amount of sunlight incident to the solar cell, wherein the controller determines a change in light quantity of sunlight incident to the solar cell as an output signal of the light sensor, and when a change occurs in the light quantity. The voltage / current control unit is controlled to detect the maximum power point of the solar cell, and to output the power generated by the solar cell at the detected maximum power point.

또한 본 발명의 태양전지의 구동장치는 입사되는 태양광에 따라 전력을 생성하는 태양전지와, 상기 태양전지의 출력신호에서 최대 전력을 출력하게 전압 및 전류를 조절하는 전압/전류 조절부와, 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하는 광센서와, 상기 광센서의 출력신호로 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량 변화를 판단하고, 광량에 변화가 발생되었을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 상기 태양전지의 최대 전력점을 검출하며, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 제어부를 포함한다.In addition, the driving apparatus of the solar cell of the present invention is a solar cell for generating power in accordance with the incident sunlight, a voltage / current control unit for adjusting the voltage and current to output the maximum power from the output signal of the solar cell, and The optical sensor for detecting the light amount of the sunlight incident on the solar cell, and the change of the light amount of the sunlight incident on the solar cell by the output signal of the optical sensor, and when the change in the light amount occurs, the voltage / current control unit And controlling the controller to detect the maximum power point of the solar cell, and to output the power generated by the solar cell at the detected maximum power point.

상기 제어부는 상기 최대 전력점을 검출하였을 경우에 상기 광센서가 검출하는 태양광의 광량을 기준으로 하여 미리 임계 광량을 설정하고, 설정한 임계 광량 이상의 광량 변화가 있을 경우에 상기 최대 전력점을 다시 검출하여 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어한다.When the controller detects the maximum power point, the controller sets a threshold light amount in advance based on the light amount of sunlight detected by the photosensor, and detects the maximum power point again when there is a change in the amount of light above the set threshold light amount. By controlling the output power generated by the solar cell at the maximum power point.

그리고 본 발명의 태양전지의 구동방법은 제어부가 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하는 단계와, 온도센서의 출력신호로 상기 제어부가 태양전지의 표면온도를 검출하는 단계와, 상기 검출한 표면온도가 변화될 때마다 상기 제어부가 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하도록 하는 단계를 포함한다.The method of driving the solar cell of the present invention includes the steps of controlling the voltage / current controller to detect the maximum power point generated by the solar cell, and outputting the power generated by the solar cell at the detected maximum power point; The control unit detects the surface temperature of the solar cell by the output signal of the temperature sensor, and each time the detected surface temperature is changed, the control unit controls the voltage / current control unit to determine the maximum power point generated by the solar cell Detecting and outputting power generated by the solar cell at the detected maximum power point.

상기 최대 전력점을 검출하였을 경우에 상기 온도센서가 검출한 태양전지의 표면온도를 기준으로 하여 미리 임계온도를 설정하고, 설정한 임계온도 이상의 온도 변화가 있을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 최대 전력점을 다시 검출하며, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어한다.When the maximum power point is detected, a threshold temperature is set in advance based on the surface temperature of the solar cell detected by the temperature sensor, and when there is a temperature change over the set threshold temperature, the voltage / current controller is controlled. The maximum power point is detected again and the output power generated by the solar cell is controlled at the detected maximum power point.

또한 본 발명의 태양전지의 구동방법은 광센서의 출력신호로 상기 제어부가 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하는 단계와, 상기 검출한 광량의 세기가 변화될 때마다 상기 제어부가 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지 가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하도록 하는 단계를 포함한다.In addition, the driving method of the solar cell of the present invention includes the step of the control unit detects the light amount of sunlight incident to the solar cell as an output signal of the optical sensor, and the control unit is the voltage whenever the intensity of the detected light amount is changed And controlling the current controller to detect the maximum power point generated by the solar cell and output the power generated by the solar cell at the detected maximum power point.

또한 본 발명의 태양전지의 구동방법은 제어부가 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하는 단계와, 광센서의 출력신호로 상기 제어부가 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하는 단계와, 상기 검출한 광량의 세기가 변화될 때마다 상기 제어부가 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하도록 하는 단계를 포함한다.In addition, the driving method of the solar cell of the present invention, the control unit controls the voltage / current control unit to detect the maximum power point generated by the solar cell, and outputs the power generated by the solar cell at the detected maximum power point, The control unit detects the light amount of sunlight incident to the solar cell as an output signal of the optical sensor, and the control unit controls the voltage / current control unit every time the intensity of the detected light amount is changed to generate a solar cell Detecting a maximum power point and outputting the generated power of the solar cell at the detected maximum power point.

상기 최대 전력점을 검출하였을 경우에 상기 광센서가 검출하는 태양광의 광량을 기준으로 하여 미리 임계 광량을 설정하고, 설정한 임계 광량 이상의 광량 변화가 있을 경우에 상기 최대 전력점을 다시 검출하여 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 것을 표함한다.When the maximum power point is detected, a threshold light amount is set in advance on the basis of the amount of sunlight light detected by the optical sensor, and when there is a change in the amount of light equal to or more than the set threshold light amount, the maximum power point is detected again to maximize power. In this regard, the control means to output the power generated by the solar cell.

본 발명의 태양전지의 구동장치 및 방법은 태양광을 입사 받아 전력을 생성하는 태양전지의 표면온도와 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하고, 검출한 표면온도 또는 태양광의 광량이 변화될 때마다 태양전지가 생성하는 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 태양전지가 생성한 전력을 출력한다.The driving device and method of the solar cell of the present invention detect the surface temperature of the solar cell and the amount of light incident on the solar cell to generate power by receiving sunlight, and when the detected surface temperature or the amount of sunlight is changed Each time, the maximum power point generated by the solar cell is detected, and the power generated by the solar cell is output at the detected maximum power point.

그러므로 태양전지의 표면온도와 태양전지로 입사되는 태양광의 광량 변화에 따른 최대 전력점에서 태양전지가 생성한 전력을 출력할 수 있다.Therefore, the power generated by the solar cell may be output at the maximum power point according to the surface temperature of the solar cell and the change in the amount of light incident on the solar cell.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

도 1a는 태양광의 광량의 변화에 따른 태양전지의 전압-전류 특성을 보인 그래프이다. 도 1a를 참조하면, 태양광의 광량이 증가할 경우에 태양전지에서 출력되는 단락전류는 크게 증가하고, 태양전지의 개방 전압은 약간 증가하게 된다.1A is a graph showing voltage-current characteristics of a solar cell according to a change in light quantity of sunlight. Referring to FIG. 1A, when the amount of sunlight increases, the short-circuit current output from the solar cell is greatly increased, and the open voltage of the solar cell is slightly increased.

도 1b는 온도의 변화에 따른 태양전지의 전압-전류 특성을 보인 그래프이다. 도 1b를 참조하면, 태양전지의 표면 온도가 증가할 경우에 태양전지에서 출력되는 단락전류는 약간 증가하는 반면에 태양전지의 개방 전압은 크게 증가하게 된다.1B is a graph showing voltage-current characteristics of a solar cell with temperature changes. Referring to FIG. 1B, when the surface temperature of the solar cell is increased, the short circuit current output from the solar cell is slightly increased while the open voltage of the solar cell is greatly increased.

도 2a는 태양전지는 태양광의 광량이 일정한 상태에서 온도의 변화에 따른 태양전지의 전압-전력 특성을 보인 그래프이다. 도 2a를 참조하면, 태양전지는 표면온도가 0℃의 온도에서 가장 높은 전력을 생성하고, 태양전지의 표면온도가 상승 할수록 생성되는 전력이 감소한다.Figure 2a is a graph showing the voltage-power characteristics of the solar cell according to the temperature change in a state in which the amount of sunlight light is constant. Referring to FIG. 2A, the solar cell generates the highest power at a surface temperature of 0 ° C., and the power generated decreases as the surface temperature of the solar cell increases.

도 2b는 온도가 일정한 상태에서 태양광의 광량의 변화에 따른 태양전지의 전압-전력 특성을 보인 그래프이다. 도 2b를 참조하면, 태양광의 광량이 100㎽/㎠일 경우에 가장 높은 전력을 생성하고, 태양광의 광량이 10㎽/㎠일 경우에 가장 낮은 전력을 생성하는 것으로서 태양광의 광량이 많을수록 높은 전력을 생성함을 알 수 있다.Figure 2b is a graph showing the voltage-power characteristics of the solar cell according to the change in the amount of sunlight light at a constant temperature. Referring to FIG. 2B, the highest power is generated when the amount of sunlight is 100 mW / cm 2, and the lowest power is generated when the amount of sunlight is 10 mW / cm 2. You can see that it creates.

즉, 태양전지는 표면온도와 입사되는 태양광의 광량에 따라 생성하는 전력의 세기가 가변된다.That is, the intensity of the power generated by the solar cell varies according to the surface temperature and the amount of incident light.

그러므로 태양전지가 생성하는 전력을 출력함에 있어서, 태양전지는 표면온도와 입사되는 태양광의 광량의 변화를 검출하고, 태양전지는 표면온도가 변화되거나 또는 태양전지로 입사되는 태양광의 광량이 변화될 때마다 태양전지의 최대 전력점을 검출하여 태양전지에서 생성되는 전력을 출력할 필요가 있다.Therefore, in outputting the power generated by the solar cell, the solar cell detects a change in the surface temperature and the amount of light incident on the solar cell, and the solar cell changes when the surface temperature is changed or the amount of sunlight incident on the solar cell changes. Each time it is necessary to detect the maximum power point of the solar cell to output the power generated by the solar cell.

도 3은 태양전지는 표면온도가 변화되거나 또는 태양전지로 입사되는 태양광의 광량이 변화될 때마다 태양전지의 최대 전력점을 검출하여 태양전지에서 생성되는 전력을 출력하도록 하는 본 발명의 구동장치의 구성을 보인 블록도이다.FIG. 3 is a view illustrating a driving device of the present invention in which a solar cell detects the maximum power point of a solar cell and outputs power generated by the solar cell whenever the surface temperature is changed or the amount of solar light incident on the solar cell is changed. A block diagram showing the configuration.

여기서, 부호 300은 태양전지이다. 상기 태양전지(300)는 입사되는 태양 광에 따라 소정 레벨의 전압 및 전류를 생성한다.Here, reference numeral 300 denotes a solar cell. The solar cell 300 generates a predetermined level of voltage and current according to incident sunlight.

부호 310은 전압/전류 조절부이다. 상기 전압/전류 조절부(310)는 제어신호 에 따라 상기 태양전지(300)에서 출력되는 전압 및 전류를 조절하여 최대 전력을 출력할 수 있도록 한다.Reference numeral 310 is a voltage / current controller. The voltage / current adjusting unit 310 adjusts the voltage and current output from the solar cell 300 according to a control signal to output maximum power.

부호 320은 온도센서이다. 상기 온도센서(320)는 상기 태양전지(300)의 표면온도를 검출한다.Reference numeral 320 is a temperature sensor. The temperature sensor 320 detects the surface temperature of the solar cell 300.

부호 330은 광센서이다. 상기 광센서(330)는 상기 태양전지(300)로 입사되는 태양광의 세기를 검출한다.Reference numeral 330 denotes an optical sensor. The optical sensor 330 detects the intensity of sunlight incident on the solar cell 300.

부호 340은 제어부이다. 상기 제어부(340)는 상기 전압/전류 조절부(310)를 제어하여 상기 태양전지(300)의 최대 전력점에서 최대 전력을 출력하게 제어한다.Reference numeral 340 is a control unit. The controller 340 controls the voltage / current controller 310 to output the maximum power at the maximum power point of the solar cell 300.

또한 상기 제어부(340)는 상기 온도센서(320) 및 광 센서(330)의 출력신호를 입력하여 상기 태양전지(300)의 표면온도의 변화 또는 상기 태양전지(300)로 입사되는 광량의 변화가 발생할 경우에 상기 전압/전류 조절부(310)를 제어하여 최대 전력점을 찾고, 그 찾은 최대 전력점에서 최대 전력을 출력하게 제어한다.In addition, the controller 340 inputs the output signals of the temperature sensor 320 and the optical sensor 330 to change the surface temperature of the solar cell 300 or the amount of light incident on the solar cell 300. When it occurs, the voltage / current controller 310 is controlled to find the maximum power point and to output the maximum power at the found maximum power point.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 구동장치는 태양전지(300)가 표면의 온도 및 입사되는 태양광의 광량에 따라 소정 레벨의 전압 및 전류를 발생하여 전압/전류 조절부(310)로 출력한다.In the driving apparatus of the present invention having the above configuration, the solar cell 300 generates a predetermined level of voltage and current according to the temperature of the surface and the amount of incident light, and outputs the voltage and current to the voltage / current controller 310.

상기 전압/전류 조절부(310)는 제어부(340)의 제어에 따라 출력할 전압 레벨 및 전류 레벨을 조절하여 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 전력을 출력하게 된다.The voltage / current controller 310 detects a maximum power point by adjusting a voltage level and a current level to be output under the control of the controller 340, and outputs power at the detected maximum power point.

이와 같은 상태에서 상기 제어부(340)는 온도센서(320) 및 광 센서(330)의 신호를 입력하여 태양전지(300)의 표면 온도의 변화 또는 태양전지(300)로 입사되는 태양광의 광량에 변화가 발생되는지의 여부를 판단한다.In this state, the control unit 340 inputs the signals of the temperature sensor 320 and the light sensor 330 to change the surface temperature of the solar cell 300 or the amount of sunlight light incident on the solar cell 300. Determine whether is generated.

상기 판단 결과 태양전지(300)의 표면 온도의 변화가 없고, 또한 태양전지(300)로 입사되는 태양광의 광량에 변화가 없을 경우에 상기 제어부(340)는 상기 전압/전류 조절부(310)가 현재의 상태로 전압 및 전류를 출력하도록 하여 상기 태양전지(300)가 생성하는 최대 전력을 출력하게 한다.As a result of the determination, when there is no change in the surface temperature of the solar cell 300 and there is no change in the amount of light of the sunlight incident on the solar cell 300, the controller 340 is configured to control the voltage / current controller 310. By outputting the voltage and current in the current state to output the maximum power generated by the solar cell (300).

그리고 상기 판단 결과 태양전지(300)의 표면 온도의 변화가 발생하거나 또한 태양전지(300)로 입사되는 태양광의 광량에 변화가 발생할 경우에 상기 제어부(340)는 상기 전압/전류 조절부(310)를 제어하여 최대 전력점을 검출한다.In addition, when the change in the surface temperature of the solar cell 300 or a change in the amount of light of the sunlight incident to the solar cell 300 occurs, the control unit 340 is the voltage / current control unit 310 Control to detect the maximum power point.

그리고 상기 최대 전력점이 검출되면, 상기 제어부(340)는 상기 전압/전류 조절부(310)가 상기 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지(300)가 생성한 전력을 출력한다.When the maximum power point is detected, the controller 340 outputs the power generated by the solar cell 300 at the maximum power point detected by the voltage / current controller 310.

즉, 본 발명은 온도센서(320) 및 광 센서(330)의 신호를 입력하여 태양전지(300)의 표면온도가 변화되거나 태양전지(300)로 입사되는 태양광의 광량에 변화가 발생하는지의 여부를 판단한다.That is, the present invention inputs the signals of the temperature sensor 320 and the optical sensor 330 whether the surface temperature of the solar cell 300 is changed or whether the change in the amount of light of sunlight incident on the solar cell 300 occurs. Judge.

상기 판단 결과 태양전지(300)의 표면온도의 변화가 없고, 또한 태양전지(300)로 입사되는 태양광의 광량에 변화가 없을 경우에 상기 제어부(340)는 상기 전압/전류 조절부(310)를 제어하여 최대 전력점에서 상기 태양전지(300)가 생성하는 전력을 출력하게 제어한다.As a result of the determination, when there is no change in the surface temperature of the solar cell 300 and there is no change in the amount of light of the sunlight incident on the solar cell 300, the control unit 340 controls the voltage / current control unit 310. Control to output the power generated by the solar cell 300 at the maximum power point.

그리고 상기 판단 결과 태양전지(300)의 표면온도의 변화가 발생하거나 또는 태양전지(300)로 입사되는 태양광의 광량에 변화가 있을 경우에 상기 제어부(340)는 상기 전압/전류 조절부(310)를 제어하여 다시 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지(300)가 생성하는 전력을 출력하게 제어한다.When the surface temperature of the solar cell 300 is changed or the amount of sunlight light incident on the solar cell 300 is changed, the controller 340 is the voltage / current controller 310. The control unit detects the maximum power point again, and outputs the power generated by the solar cell 300 at the detected maximum power point.

도 4는 본 발명의 구동방법을 보인 신호흐름도이다. 도 4를 참조하면, 상기 제어부(340)는 전압/전류 조절부(310)를 제어하여 상기 태양전지(300)에서 전력을 생성하는 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 전압/전류 조절부(310)가 상기 태양전지(300)의 전력을 출력하게 한다(S400).4 is a signal flow diagram showing a driving method of the present invention. Referring to FIG. 4, the controller 340 controls the voltage / current controller 310 to detect the maximum power point for generating power in the solar cell 300, and the voltage / current at the detected maximum power point. The current control unit 310 to output the power of the solar cell 300 (S400).

이와 같은 상태에서 상기 제어부(340)는 상기 온도센서(320) 및 상기 광센서(330)의 신호로 태양전지(300)의 표면온도 및 태양광의 광량을 검출하고(S402), 검출한 태양전지(300)의 표면온도의 변화 또는 태양광의 광량에 변화가 발생하였는지의 여부를 판단한다(S404, S406).In this state, the control unit 340 detects the surface temperature of the solar cell 300 and the amount of sunlight light by the signals of the temperature sensor 320 and the optical sensor 330 (S402), and detects the detected solar cell ( It is determined whether the change in the surface temperature of 300) or the change in the amount of sunlight light occurs (S404, S406).

여기서, 상기 태양전지(300)의 표면온도의 변화 또는 태양광의 광량에 변화 판단은, 상기 전압/전류 조절부(310)가 최대 전력점을 찾아 태양전지(100)가 생성한 전력을 출력하도록 하였을 때의 온도 및 광량을 기준으로 하여 임계값을 설정하고, 설정한 온도 및 광량의 변화가 있을 경우에 태양전지(300)의 표면온도의 변화가 발생하고, 태양광의 광량에 변화가 발생한 것으로 판단한다.Here, the determination of the change in the surface temperature of the solar cell 300 or the change in the amount of light of the solar light, the voltage / current control unit 310 to find the maximum power point to output the power generated by the solar cell 100 The threshold value is set based on the temperature and the light quantity at the time, and when there is a change in the set temperature and the light quantity, it is determined that a change in the surface temperature of the solar cell 300 occurs and a change in the light quantity of the sunlight occurs. .

상기 판단 결과 태양전지(300)의 표면온도에 변화가 없고, 또한 태양광의 광량에 변화가 없을 경우에 상기 제어부(140)는 상기 단계(S402)로 복귀하여 전압/전류 조절부(110)를 제어하여 이전에 검출하였던 최대 전력점에서 계속 태양전 지(100)의 전력을 출력하도록 한다.When there is no change in the surface temperature of the solar cell 300 and no change in the amount of sunlight, the control unit 140 returns to the step S402 to control the voltage / current control unit 110. To continue to output the power of the solar cell 100 at the maximum power point previously detected.

그리고 상기 판단 결과 태양전지(300)의 표면온도에 변화가 발생하였거나 또한 태양광의 광량에 변화가 발생하였을 경우에 상기 제어부(140)는 상기 단계(S400)로 복귀하여 상기 전압/전류 조절부(110)를 태양전지(100)의 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지(100)가 생성하는 전력을 출력하는 동작을 반복 수행한다.When the change in surface temperature of the solar cell 300 or the change in light quantity of the solar light occurs, the control unit 140 returns to the step S400 and the voltage / current control unit 110. ) Detects the maximum power point of the solar cell 100 and repeats the operation of outputting the power generated by the solar cell 100 at the detected maximum power point.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

본 발명은 태양전지에서 생성하는 최대 전력을 출력하는 것으로서 태양전지의 표면온도에 변화가 발생하거나 또는 태양전지로 입사되는 태양광의 광량 변화를 검출하고, 태양전지의 표면온도에 변화가 발생하거나 또는 태양전지로 입사되는 태양광의 광량이 변화될 때마다 태양전지가 생성하는 최대 전력점을 검출하여 그 최 대 전력점에서 태양전지가 생성하는 전력을 출력한다.The present invention is to output the maximum power generated by the solar cell as a change in the surface temperature of the solar cell or to detect the change in the amount of light of sunlight incident on the solar cell, a change in the surface temperature of the solar cell occurs or Whenever the amount of solar light incident on the cell changes, the maximum power point generated by the solar cell is detected, and the power generated by the solar cell is output at the maximum power point.

도 1a는 태양광의 광량의 변화에 따른 태양전지의 전압-전류 특성을 보인 그래프,1A is a graph showing voltage-current characteristics of a solar cell according to a change in light quantity of sunlight;

도 1b는 온도의 변화에 따른 태양전지의 전압-전류 특성을 보인 그래프,1b is a graph showing the voltage-current characteristics of a solar cell with a change in temperature;

도 2a는 태양광의 광량이 일정한 상태에서 온도의 변화에 따른 태양전지의 전압-전력 특성을 보인 그래프,Figure 2a is a graph showing the voltage-power characteristics of the solar cell according to the temperature change in a constant amount of sunlight,

도 2b는 온도가 일정한 상태에서 태양광의 광량의 변화에 따른 태양전지의 전압-전력 특성을 보인 그래프,Figure 2b is a graph showing the voltage-power characteristics of the solar cell according to the change in the amount of sunlight light at a constant temperature,

도 3은 본 발명의 구동장치의 구성을 보인 블록도, 및Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the drive device of the present invention, and

도 4는 본 발명의 구동방법을 보인 신호흐름도이다.4 is a signal flow diagram showing a driving method of the present invention.

Claims (10)

입사되는 태양광에 따라 전압 및 전류를 생성하는 태양전지;A solar cell generating voltage and current according to incident sunlight; 상기 태양전지가 생성하는 전압 및 전류를 조절하여 최대 전력을 출력하게 하는 전압/전류 조절부;A voltage / current controller configured to output maximum power by controlling voltage and current generated by the solar cell; 상기 태양전지의 표면온도를 검출하는 온도센서; 및A temperature sensor detecting a surface temperature of the solar cell; And 상기 온도센서의 출력신호로 상기 태양전지의 표면온도에 변화가 발생하는지의 여부를 판단하고, 변화가 발생되었을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 상기 태양전지의 최대 전력점을 검출하며, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 제어부를 포함하는 태양전지의 구동장치.The output signal of the temperature sensor determines whether a change occurs in the surface temperature of the solar cell, and if a change occurs, the voltage / current control unit is controlled to detect the maximum power point of the solar cell and detect the change. And a controller for controlling the output of the power generated by the solar cell at a maximum power point. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는;The method of claim 1, wherein the control unit; 상기 최대 전력점을 검출하였을 경우에 상기 온도센서가 검출한 태양전지의 표면온도를 기준으로 하여 미리 임계온도을 설정하고, 설정한 임계온도 이상의 온도 변화가 있을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 최대 전력점을 다시 검출하며, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 태양전지의 구동장치.When the maximum power point is detected, a threshold temperature is set in advance based on the surface temperature of the solar cell detected by the temperature sensor, and when there is a temperature change above the set threshold temperature, the voltage / current controller is controlled to maximize A device for driving a solar cell which detects a power point again and controls to output the power generated by the solar cell at the detected maximum power point. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하는 광센서를 포함하고,It includes an optical sensor for detecting the light amount of sunlight incident on the solar cell, 상기 제어부는;The control unit; 상기 광센서의 출력신호로 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량 변화를 판단하고, 광량에 변화가 발생되었을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 상기 태양전지의 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 태양전지의 구동장치.The output signal of the optical sensor determines the change in the amount of light of the sunlight incident on the solar cell, and when the change in the amount of light is detected, the voltage / current control unit is controlled to detect and detect the maximum power point of the solar cell. A driving device of a solar cell for controlling to output the power generated by the solar cell at the maximum power point. 입사되는 태양광에 따라 전력을 생성하는 태양전지;A solar cell generating power in accordance with incident sunlight; 상기 태양전지의 출력신호에서 최대 전력을 출력하게 전압 및 전류를 조절하는 전압/전류 조절부;A voltage / current controller for controlling voltage and current to output maximum power from an output signal of the solar cell; 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하는 광센서; 및An optical sensor detecting an amount of light of sunlight incident on the solar cell; And 상기 광센서의 출력신호로 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량 변화를 판단하고, 광량에 변화가 발생되었을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 상기 태양전지의 최대 전력점을 검출하며, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 제어부;를 포함하는 태양전지의 구동장치.The output signal of the optical sensor determines the change in the amount of light incident on the solar cell, and when the change in the amount of light occurs, the voltage / current controller is controlled to detect the maximum power point of the solar cell. And a controller for controlling the output of the power generated by the solar cell at the maximum power point. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는;The method of claim 3 or 4, wherein the control unit; 상기 최대 전력점을 검출하였을 경우에 상기 광센서가 검출하는 태양광의 광량을 기준으로 하여 미리 임계 광량을 설정하고, 설정한 임계 광량 이상의 광량 변화가 있을 경우에 상기 최대 전력점을 다시 검출하여 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 태양전지의 구동장치.When the maximum power point is detected, a threshold light amount is set in advance on the basis of the amount of sunlight light detected by the optical sensor, and when there is a change in the amount of light equal to or more than the set threshold light amount, the maximum power point is detected again to maximize power. The driving device of the solar cell to control the output of the power generated by the solar cell at the point. 제어부가 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하는 단계;Controlling a voltage / current controller to detect a maximum power point generated by the solar cell, and outputting power generated by the solar cell at the detected maximum power point; 온도센서의 출력신호로 상기 제어부가 태양전지의 표면온도를 검출하는 단계; 및Detecting, by the controller, a surface temperature of the solar cell with an output signal of a temperature sensor; And 상기 검출한 표면온도가 변화될 때마다 상기 제어부가 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하도록 하는 단계;를 포함하는 태양전지의 구동방법.Whenever the detected surface temperature changes, the controller controls the voltage / current controller to detect the maximum power point generated by the solar cell, and outputs the power generated by the solar cell at the detected maximum power point. Method of driving a solar cell comprising a. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는;The apparatus of claim 6, wherein the controller comprises: a; 상기 최대 전력점을 검출하였을 경우에 상기 온도센서가 검출한 태양전지의 표면온도를 기준으로 하여 미리 임계온도를 설정하고, 설정한 임계온도 이상의 온도 변화가 있을 경우에 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 최대 전력점을 다시 검 출하며, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 태양전지의 구동방법.When the maximum power point is detected, a threshold temperature is set in advance based on the surface temperature of the solar cell detected by the temperature sensor, and when there is a temperature change over the set threshold temperature, the voltage / current controller is controlled. Detecting the maximum power point, and controlling the output of the power generated by the solar cell at the detected maximum power point. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 광센서의 출력신호로 상기 제어부가 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하는 단계; 및Detecting an amount of light of sunlight incident on the solar cell by an output signal of an optical sensor; And 상기 검출한 광량의 세기가 변화될 때마다 상기 제어부가 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하도록 하는 단계;를 포함하는 태양전지의 구동방법.Whenever the intensity of the detected amount of light changes, the controller controls the voltage / current controller to detect the maximum power point generated by the solar cell, and outputs the power generated by the solar cell at the detected maximum power point. Driving method of a solar cell comprising a. 제어부가 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하는 단계;Controlling a voltage / current controller to detect a maximum power point generated by the solar cell, and outputting power generated by the solar cell at the detected maximum power point; 광센서의 출력신호로 상기 제어부가 상기 태양전지로 입사되는 태양광의 광량을 검출하는 단계; 및Detecting an amount of light of sunlight incident on the solar cell by an output signal of an optical sensor; And 상기 검출한 광량의 세기가 변화될 때마다 상기 제어부가 상기 전압/전류 조절부를 제어하여 태양전지가 생성한 최대 전력점을 검출하고, 검출한 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하도록 하는 단계;를 포함하는 태양전지 의 구동방법.Whenever the intensity of the detected amount of light changes, the controller controls the voltage / current controller to detect the maximum power point generated by the solar cell, and outputs the power generated by the solar cell at the detected maximum power point. Method of driving a solar cell comprising a. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,10. The method according to claim 8 or 9, 상기 최대 전력점을 검출하였을 경우에 상기 광센서가 검출하는 태양광의 광량을 기준으로 하여 미리 임계 광량을 설정하고, 설정한 임계 광량 이상의 광량 변화가 있을 경우에 상기 최대 전력점을 다시 검출하여 최대 전력점에서 상기 태양전지가 생성한 전력을 출력하게 제어하는 태양전지의 구동장치.When the maximum power point is detected, a threshold light amount is set in advance on the basis of the amount of sunlight light detected by the optical sensor, and when there is a change in the amount of light equal to or more than the set threshold light amount, the maximum power point is detected again to maximize power. The driving device of the solar cell to control the output of the power generated by the solar cell at the point.
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KR101534256B1 (en) * 2014-08-13 2015-07-07 파워에너텍 주식회사 Junction board system of solar power generatior for high efficiency and long life

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