KR20110127016A - Solar photovoltaic generation system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A solar photovoltaic system is provided to stably generate power even though the efficiency of lighting is low or natural light is not even. CONSTITUTION: A solar light battery module(100) outputs DC power to a distribution controller(300). The distribution controller compares the voltage of the DC power from the solar light battery module with the charging voltage of a battery(200). The distribution controller selectively supplies DC and/or AC power from the battery, the solar light battery module, and/or a sub electricity generating unit(500) to an AC output driver(400) and a DC driver(600). The AC output driver converts the charging power and the DC power into AC power. The sub electricity generating unit generates DC power or AC power based on DC power or AC power. The sub electricity generating unit includes a DC motor or an AC motor(530), and a DC electricity generator or an AC electricity generator.

Description

태양 광 발전 시스템{Solar Photovoltaic Generation System}Solar Power System {Solar Photovoltaic Generation System}

본 발명은 태양 광 전지 모듈을 이용하여 전력을 발생시키는 태양 광 발전 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a photovoltaic power generation system that generates power using a photovoltaic module.

세계적으로 태양, 풍력, 조력 등 자연 환경을 이용하여 발전을 하는 연구가 많이 이루지고 있으며 상당한 많은 부분이 상용화되어 있다. 그러나 자연 환경을 이용한 발전은 지리적 영향을 많이 받고 있다. 즉 태양 에너지를 이용해서 발전을 하기 위해서는 일조량이 많아야 하며 풍력 에너지를 이용하여 발전을 하기 위해서는 바람이 많이 불어야 한다.A lot of research is being done around the world using the natural environment such as the sun, wind power, tidal power, and much of it is commercially available. However, development using the natural environment is heavily influenced by geography. In other words, in order to generate power using solar energy, the amount of sunshine must be high, and in order to generate power using wind energy, a lot of wind must be blown.

현재 태양 에너지를 이용한 발전 시스템이 다양하게 시도되고 있다. 태양 광 전지 모듈의 성능을 개선하기 위해 많은 연구를 시도하고 있으면, 소기의 목적도 달성되고 있다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이, 태양 광 전지의 효율은 일조량에 의해 영향을 받기 때문에 날씨와 시간에 관계없이 일정한 전력을 생성한다는 것은 매우 요원한 문제이다. 일조량이 적어, 태양 광 전지로부터 발전하게 되는 전력이 미약한 경우, 그 발전 전력이 축전지의 충전에 사용되지 못하여, 전체적으로, 태양 광 발전 시스템의 효율을 저하시키는 문제가 있다.Currently, a variety of solar power generation systems have been tried. If a lot of research is attempted to improve the performance of a photovoltaic module, the desired objective is also achieved. However, as described above, since the efficiency of the solar cell is affected by the amount of sunshine, generating a constant power regardless of the weather and time is a very long problem. When the amount of sunshine is small and the power generated from the solar cell is weak, the generated electric power cannot be used for charging the storage battery, which causes a problem of lowering the efficiency of the solar power generation system as a whole.

따라서, 미약한 채광에 의해 태양 광 전지로부터 미약한 전력이 발전되어도 이를 활용할 수 있는 시스템이 요구된다.Therefore, even if weak power is generated from the photovoltaic cell by the weak light, a system that can utilize it is required.

본 발명의 목적은 자연 채광이 고르지 못하거나 채광의 효율이 저하되어도, 안정적으로 전력을 발생시킬 수 있는 태양 광 전지를 이용한 발전 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a power generation system using a solar cell that can generate power stably even if natural light is uneven or the efficiency of light is reduced.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양 광 전지를 이용한 독립형 발전 시스템은 태양 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 직류 전원을 출력하는 태양 광 전지 모듈; 전원을 충전하기 위한 배터리; 외부 전원을 이용하여 DC 전원 또는 AC 전원을 발전시키기 위한 보조 발전부; 입력되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 외부에 출력시키기 위한 AC 출력 드라이버; 입력되는 DC 전원 또는 AC 전원을 변환, 변류 및 증폭하기 위한 DC 드라이버; 및 상기 태양 광 전지 모듈로부터의 상기 직류 전원의 전압과 상기 배터리의 충전 전압을 대비하여, 상기 태양 광 전지로부터 상기 배터리로의 상기 직류 전원의 공급을 제어하며, 상기 충전 전압과 소정의 과방전 기준 전압을 대비하여 상기 배터리의 과방전을 방지하고, 상기 충전 전압과 소정의 과충전 기준 전압을 대비하여 과충전을 방지하며, 상기 태양 광 전지 모듈 및/또는 상기 보조 발전부로부터의 DC 또는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 배터리, 상기 AC 출력 드라이버, 및 상기 DC 드라이버에 각각 분배하기 위한 분배 제어기를 포함한다.Independent power generation system using a solar cell according to the present invention for achieving the above object is a solar cell module for outputting a direct current power by converting solar energy into electrical energy; A battery for charging power; An auxiliary power generation unit for generating a DC power source or an AC power source using an external power source; An AC output driver for converting the input DC power into AC power and outputting the external power; A DC driver for converting, converting, and amplifying the input DC power or AC power; And controlling the supply of the DC power from the photovoltaic cell to the battery by comparing the voltage of the DC power supply from the photovoltaic module with the charging voltage of the battery, wherein the charging voltage and a predetermined overdischarge reference Prevents overdischarging of the battery in preparation for voltage, prevents overcharging by comparing the charging voltage with a predetermined overcharge reference voltage, and DC or AC power from the solar cell module and / or the auxiliary power generation unit A distribution controller for distributing power to the battery, the AC output driver, and the DC driver, respectively.

바람직하게는, 상기 AC 전원의 주파수는 상기 AC 전원의 주파수는 400㎐ ~ 1200㎐인 것을 특징으로 한다.Preferably, the frequency of the AC power source is characterized in that the frequency of the AC power source 400 ~ 1200 kHz.

보다 바람직하게는, 상기 AC 전원의 주파수는 대략 800㎐인 것을 특징으로 한다.More preferably, the frequency of the AC power source is approximately 800 Hz.

실시 예에 따라서는, 상기 보조 발전부는 외부의 DC 전원 또는 AC 전원을 기초로 DC 모터 또는 AC 모터; 및 상기 DC 모터 또는 AC 모터에 의해 구동되어, 상기 DC 전원 또는 상기 AC 전원을 발전시키기 위한 DC 또는 AC 발전기를 포함한다.According to an embodiment, the auxiliary power generation unit may be a DC motor or an AC motor based on an external DC power source or an AC power source; And a DC or AC generator driven by the DC motor or the AC motor to generate the DC power or the AC power.

본 발명에 의하면, 태양 광 전지 모듈에서 발생되는 전력이 충전에 필요한 전력보다 약한 경우, 보조 발전에 의해 보완하므로써, 태양 광 전지 모듈에서 발생되는 작은 전력도 충전 및 출력에 이용할 수 있는 우수한 효율의 발전 시스템을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, when the power generated by the solar cell module is weaker than the power required for charging, by supplementary power generation, the small electric power generated by the solar cell module can be used for charging and output. To provide a system.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 광 발전 시스템을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 태양 광 발전 시스템의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a photovoltaic power generation system according to the present invention.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전 시스템은 태양 광 전지 모듈(100), 배터리(200), 분배 제어기(300), AC 출력 드라이버(400), 보조 발전부(500), 및 DC 드라이버(600)를 포함한다. First, referring to FIG. 1, a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention includes a solar cell module 100, a battery 200, a distribution controller 300, an AC output driver 400, and an auxiliary power generation unit ( 500, and DC driver 600.

상기 태양 광 전지 모듈(100)은 태양 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 직류 전원을 상기 분배 제어기(300)에 출력한다.The solar cell module 100 converts solar energy into electrical energy and outputs DC power to the distribution controller 300.

상기 분배 제어기(300)는 상기 태양 광 전지 모듈(100)로부터의 상기 직류 전원의 전압과 상기 배터리(200)의 충전 전압을 대비한다. 상기 분배 제어기(300)는 대비 결과에 따라, 상기 태양 광 전지 모듈(100)로부터 출력되는 전원의 상기 배터리(200)로의 공급을 제어한다. 예컨대, 상기 분배 제어기(300)는 상기 태양 광 전지 모듈(100)의 출력 전압이 상기 배터리(200)의 충전 전압보다 낮은 경우, 상기 태양 광 전지 모듈(100)의 출력단과 상기 배터리(200)의 연결을 끊는다.The distribution controller 300 compares the voltage of the DC power supply from the solar cell module 100 with the charging voltage of the battery 200. The distribution controller 300 controls the supply of the power output from the solar cell module 100 to the battery 200 according to the contrast result. For example, when the output voltage of the solar cell module 100 is lower than the charging voltage of the battery 200, the distribution controller 300 may include an output terminal of the solar cell module 100 and an output terminal of the battery 200. Disconnect.

또한, 상기 분배 제어기(300)는 상기 배터리(200)의 과방전 및 과충전을 방지한다. 예컨대, 상기 분배 제어기(300)는 상기 배터리(200)의 상기 충전 전압과 소정의 과방전 기준 전압을 대비하고, 대배 결과에 따라 상기 배터리(200)의 과방전을 방지한다. 예컨대, 상기 분배 제어기(300)는 상기 충전 전압과 소정의 과충전 기준 전압을 대비하여 과충전을 방지한다.In addition, the distribution controller 300 prevents overdischarge and overcharge of the battery 200. For example, the distribution controller 300 compares the charging voltage of the battery 200 with a predetermined over-discharge reference voltage and prevents over-discharge of the battery 200 according to a large result. For example, the distribution controller 300 prevents overcharging by comparing the charging voltage with a predetermined overcharging reference voltage.

또한, 상기 분배 제어기(300)는 상기 AC 출력 드라이버(400) 및 상기 DC 드라이버(600)에 상기 배터리(200), 상기 태양 전지 모듈(100) 또는/및 상기 보조 발전부(500)으로부터의 DC 및/또는 AC 전원들을 선택적으로 공급한다. 상기 AC 출력 드라이버(400)는 상기 배터리(200)의 충전 전원, 상기 태양 광 전지 모듈(100), 및/또는 상기 보조 발전부(500)로부터의 상기 직류 전원을 AC 전원으로 변환하여 외부의 부하에 출력한다. 상기 실시 예에 따라서는, 상기 AC 출력 드라이버(400)에 의해 발생되는 상기 AC 전원은 400㎐ ~ 1200㎐ 범위 내의 주파수를 갖는다. 바람직하게는, 상기 AC 출력 드라이버(400)로부터 발생되는 상기 AC 전원의 주파수는 800㎐이다.In addition, the distribution controller 300 is connected to the AC output driver 400 and the DC driver 600 from the battery 200, the solar cell module 100, and / or the auxiliary power generation unit 500. And / or selectively supply AC power sources. The AC output driver 400 converts the DC power from the charging power of the battery 200, the photovoltaic module 100, and / or the auxiliary power generation unit 500 to AC power to load an external load. Output to According to the embodiment, the AC power generated by the AC output driver 400 has a frequency in the range of 400 kHz to 1200 kHz. Preferably, the frequency of the AC power generated from the AC output driver 400 is 800 kHz.

상기 보조 발전부(500)는 외부로부터의 DC 전원 또는 AC 전원을 기초로 DC 전원 또는 AC 전원을 발전시키고, 상기 발전되는 DC 전원 또는 AC 전원을 상기 분배 제어기(300)에 출력한다. 그러면, 상기 분배 제어기(300)는 상기 보조 발전부(500)로부터의 상기 DC 전원을 상기 DC 드라이버(600), 상기 AC 출력 드라이버(400) 및/또는 상기 배터리(200)에 제공하거나 또는 상기 AC 전원을 DC로 변환하여 상기 DC 드라이버(600), 상기 AC 출력 드라이버(400) 및/또는 상기 배터리(200)에 제공한다.The auxiliary power generator 500 generates a DC power source or an AC power source based on a DC power source or an AC power source from the outside, and outputs the generated DC power source or AC power source to the distribution controller 300. Then, the distribution controller 300 provides the DC power from the auxiliary power generation unit 500 to the DC driver 600, the AC output driver 400 and / or the battery 200, or the AC The power is converted into DC and provided to the DC driver 600, the AC output driver 400, and / or the battery 200.

실시 예에 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 보조 발전부(500)는 DC 모터 또는 AC 모터(530) 및 DC 또는 AC 발전기(550)를 포함한다.According to an embodiment, as shown in FIG. 1, the auxiliary power generation unit 500 includes a DC motor or an AC motor 530 and a DC or AC generator 550.

상기 DC 또는 AC 모터(530)는 외부로부터의 상기 DC 전원 또는 상기 AC 전원에 의해 작동하여 상기 DC 또는 AC 발전기(550)를 구동시킨다.The DC or AC motor 530 operates by the DC power source or the AC power source from the outside to drive the DC or AC generator 550.

상기 DC 또는 AC 발전기(550)는 상기 DC 모터 또는 AC 모터(530)에 의해 구동되어, 상기 DC 전원 또는 상기 AC 전원을 발전시킨다.The DC or AC generator 550 is driven by the DC motor or AC motor 530 to generate the DC power or the AC power.

100: 태양 광 전지 모듈
200: 배터리
300: 분배 제어기
400: AC 출력 드라이버
500: 보조 발전부
600: DC 드라이버100: solar cell module
200: battery
300: distribution controller
400: AC output driver
500: auxiliary power generation unit
600: DC driver

Claims (4)

태양 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 직류 전원을 출력하는 태양 광 전지 모듈;
전원을 충전하기 위한 배터리;
외부 전원을 이용하여 DC 전원 또는 AC 전원을 발전시키기 위한 보조 발전부;
입력되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 외부에 출력시키기 위한 AC 출력 드라이버;
입력되는 DC 전원 또는 AC 전원을 변환, 변류 및 증폭하기 위한 DC 드라이버; 및
상기 태양 광 전지 모듈로부터의 상기 직류 전원의 전압과 상기 배터리의 충전 전압을 대비하여, 상기 태양 광 전지로부터 상기 배터리로의 상기 직류 전원의 공급을 제어하며, 상기 충전 전압과 소정의 과방전 기준 전압을 대비하여 상기 배터리의 과방전을 방지하고, 상기 충전 전압과 소정의 과충전 기준 전압을 대비하여 과충전을 방지하며, 상기 태양 광 전지 모듈 및/또는 상기 보조 발전부로부터의 DC 또는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 배터리, 상기 AC 출력 드라이버, 및 상기 DC 드라이버에 각각 분배하기 위한 분배 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는
태양 광 발전 시스템.A solar cell module for converting solar energy into electrical energy and outputting DC power;
A battery for charging power;
An auxiliary power generation unit for generating a DC power source or an AC power source using an external power source;
An AC output driver for converting the input DC power into AC power and outputting the external power;
A DC driver for converting, converting, and amplifying the input DC power or AC power; And
The supply of the DC power from the photovoltaic cell to the battery is controlled by comparing the voltage of the DC power supply from the photovoltaic module with the charging voltage of the battery, wherein the charging voltage and a predetermined overdischarge reference voltage are controlled. In order to prevent overdischarge of the battery, and to prevent overcharging by comparing the charging voltage with a predetermined overcharge reference voltage, and DC or AC power from the solar cell module and / or the auxiliary power generation unit And a distribution controller for distributing to the battery, the AC output driver, and the DC driver, respectively.
Solar power system. 제 1 항에 있어서, 상기 AC 전원의 주파수는 상기 AC 전원의 주파수는 400㎐ ~ 1200㎐인 것을 특징으로 하는 태양 광 발전 시스템.The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the frequency of the AC power is 400 Hz to 1200 Hz. 제 1 항에 있어서, 상기 AC 전원의 주파수는 대략 800㎐인 것을 특징으로 하는 태양 광 발전 시스템.The photovoltaic power generation system of claim 1, wherein the frequency of said AC power source is approximately 800 Hz. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 발전부는
외부의 DC 전원 또는 AC 전원을 기초로 DC 모터 또는 AC 모터; 및
상기 DC 모터 또는 AC 모터에 의해 구동되어, 상기 DC 전원 또는 상기 AC 전원을 발전시키기 위한 DC 또는 AC 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전 시스템.
According to any one of claims 1 to 3, wherein the auxiliary power generation unit
DC motor or AC motor based on external DC power or AC power; And
And a DC or AC generator driven by the DC motor or the AC motor to generate the DC power or the AC power.
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