KR20120075970A - 태양광 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 태양광 처리 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 태양광 처리 장치의 일 예는, 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 PV 모듈; 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 상기 직류 전원을 필터링하여 바이패스하는 컨버터부; 및 상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하되, 상기 직류 전원이 상기 컨버터부에서 바이패스된 경우에는 상기 인버팅 이전에 MPPT를 수행하는 인버터부;를 포함한다.

Description

태양광 처리 장치 및 방법{An apparatus of processing PhotoVoltaic and a method thereof}
본 발명은 태양광 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전압 센싱을 통하여 태양광 처리 과정에서의 시스템 효율을 높일 수 있는 태양광 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 전력 공급은 전력공사(예를 들어, 한국전력)에서 각 가정으로 일방적으로 제공하고, 그에 따른 요금을 과금하는 시스템이 일반적이었다. 다만, 이러한 단방향 전력 공급 시스템에서는, 수요자 측의 전력 공급과 관련된 요구를 모두 충족시킬 수 없으며, 다양한 환경 변화에 적절하게 대응하는 것이 어려운 문제점이 있다. 또한, 과금 측면에서도 수요자는 공급자가 책정한 가격에 따를 수밖에 없어 문제가 있다.
이에 따라 단방향이던 전력 공급 시스템을 양방향(interactive)으로 변경하려는 요구 및 움직임들이 있으며, 이미 일부에서는 수요자 측에서 생산된 전력을 공급자였던 전력공사로 되팔아 수익을 창출하는 경우도 소개되고 있다.
특히, 최근에는 고갈되어 가는 화석 에너지를 대체할 (신)재생 에너지에 대한 연구가 활발해지면서, 이러한 (신)재생 에너지를 처리하여 발생하는 전력의 공급 체계를 양방향으로 할 수 있는 시스템에 대한 연구도 많이 이루어지고 있다. 또한, 이러한 양방향 전력 공급 시스템은 최근 대두되고 있는 현대화된 전력 기술과 정보 통신 기술의 융합과 복합을 통하여 구현된 차세대 전력 시스템 및 이의 관리 체제를 의미하는 스마트 그리드(Smart Grid, 지능형 전력망)와 연계도 가능하다.
본 발명의 목적은, 양방향성(interactive)을 가지는 (신)재생 에너지 처리 시스템(new renewable energy processing system)을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, (신)재생 에너지 처리 시스템 내 PV(PhotoVoltaic) 모듈의 출력 전압을 센싱(sensing)하여, 센싱 결과에 기초하여 태양광 처리 과정의 효율을 더욱 높일 수 있는 태양광 처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 멀티-스트링 구조(multi-string structure)를 가지는 (신)재생 에너지 처리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다양한 동작 모드(operational mode)에 따라 효율적인 구조를 가지는 (신)재생 에너지 처리 시스템을 제공하는 것이다.
이상 상술한 문제점을 해결하고자 본 발명에서는 시스템의 효율을 높일 수 있는 태양광 처리 장치 및 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 태양광 처리 장치의 일 예는, 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 PV 모듈; 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 상기 직류 전원을 필터링하여 바이패스하는 컨버터부; 및 상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하되, 상기 직류 전원이 상기 컨버터부에서 바이패스된 경우에는 상기 인버팅 이전에 MPPT(Maximum Peak Power Tracking)를 수행하는 인버터부;를 포함한다.
이때, 상기 미리 설정된 값은, 상용 전원의 최대 전압값일 수 있다.
그리고 상기 컨버터부는, 상기 변환된 직류 전원 값이 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 변환된 직류 전원을 부스팅할 수 있다.
또한, 상기 MPPT는, 상기 컨버터부 및 상기 인버터부 중 어느 하나에서만 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 처리 장치의 다른 예는, 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 PV 모듈; 변환된 직류 전원을 부스팅하여 출력하는 컨버터부; 상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하는 인버터부; 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 컨버터부를 바이패스하도록 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 스위치를 온/오프하는 릴레이부;를 포함한다.
이때, 상기 인버터부는, 상기 릴레이부의 스위치가 온이 되면, 상기 인버팅 이전에 입력되는 직류 전원에 대해 MPPT를 수행할 수 있다.
그리고 상기 미리 설정된 값은, 상용 전원의 최대 전압값일 수 있다.
또한, 상기 MPPT는, 상기 컨버터부와 상기 인버터부 중 어느 하나에서만 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 처리 방법의 일 예는, (a) 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 단계; (b) 변환된 직류 전원을 부스팅하여 출력하되, 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 상기 직류 전원을 바이패스하여 출력하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하되, 상기 직류 전원이 상기 컨버터부에서 바이패스된 경우에는 MPPT를 함께 수행하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 미리 설정된 값은, 상용 전원의 최대 전압값일 수 있다.
그리고 상기 (b) 단계에서, 상기 변환된 직류 전원 값이 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 부스팅을 위한 스위칭 동작을 중단하고 필터링만 수행할 수 있다.
또한, 상기 MPPT는, 상기 (b) 단계 또는 (c) 단계 중 어느 한 단계에서만 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 처리 방법의 다른 예는, (a) 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 단계; (b) 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰지 판단하는 단계; (c) 상기 (b) 단계 판단 결과 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된값보다 큰 경우에는, 상기 변환된 직류 전원을 필터링하여 바이패스하는 단계; 및 (d) 상기 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 (d) 단계에서, 상기 변환된 직류 전원을 인버팅하기 전에 MPPT를 수행할 수 있다.
그리고 상기 미리 설정된 값은, 상용 전원의 최대 전압값일 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서 판단 결과, 상기 변환된 직류 전원 값이 미리 설정된 값보다 작은 경우에는, 상기 변환된 직류 전원을 부스팅할 수 있다.
그리고 상기 MPPT는, 상기 부스팅 또는 상기 인버팅 과정 중 어느 한 과정에서만 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면,
첫째, PV 모듈의 출력 전압이 충분히 높은 경우에는 컨버터(converter)의 스위칭 손실 및 도통 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 별도의 구성 추가 없이 소프트웨어적으로 처리하거나 간단한 하드웨어 구성을 이용하여 바이패스 스위치 하나로 태양광 처리 시스템의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
셋째, 태양광 처리 시스템의 전체 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템의 일 예를 설명하기 위해 도시한 구성 블록도,
도 2 내지 4는 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템에서 PV 인버터 내 DC/DC 컨버터에서의 동작 및 각 부분에서의 그래프의 일 예를 도시한 도면,
도 5 내지 7는 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템에서 PV 인버터 내 DC/AC 컨버터에서의 동작 및 각 부분에서의 그래프의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 상술한 도 1의 태양광 처리 시스템의 회로를 간략화한 도면,
도 9 내지 10은 본 발명에 따라 태양광 처리 시스템의 효율 극대화 방안의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면, 그리고
도 11 내지 12는 본 발명에 따라 태양광 처리 시스템의 효율 극대화 방안의 다른 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
본 발명은 (신)재생 에너지 처리 시스템의 하나인 태양광 처리 시스템에서 시스템의 효율을 높일 수 있는 태양광 처리 장치 및 방법에 대한 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 (신)재생 에너지 처리 시스템에 관한 것으로 예를 들어, 소수력(Small Hydropower), 태양광(PhotoVoltaic; PV), 태양열(Solar Thermal), 풍열(Wind Power), 폐기물 에너지(Waste Energy), 바이오 에너지(Bio Energy), 지열(Geo Thermal), 해양 에너지(Ocean Energy) 등과 같은 (신)재생 에너지로부터 발생되는 전원을 처리하는 시스템에 관한 것이다. 이렇게 처리된 (신)재생 에너지로부터 발생된 전원은 종래 일방적으로 전력을 공급하였던 전력공사 즉, 계통(Grid), 공급되는 전력을 수용하는 부하(Load), 배터리(Battery)와 같이 에너지를 저장할 수 있는 에너지 저장장치 등으로 공급되어 단방향에서 양방향 공급 시스템을 구성할 수 있으며, 이러한 전력 공급 시스템은 스마트-그리드(smart-grid)와 연계할 수 있다.
이하 본 명세서에서는 본 발명의 이해를 돕고, 출원인의 설명의 편의를 위하여 이하 (신)재생 에너지는 태양광(PV)을 예로 하여, (신)재생 에너지 처리 시스템은 태양광 처리 시스템을 예로 하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템의 일 예를 설명하기 위한 구성 블록도이다. 도 1a는 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템의 일 부분을 도시하였고, 도 1b에서는 나머지 부분을 도시하였다. 즉, 도 1a와 1b를 합쳐 하나의 태양광 처리 시스템이 구성된다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 1a와 1b를 별도로 구분하지 않고 도 1로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템의 일 예를 설명하기 위한 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템의 일 예는, 크게 PV 모듈 또는 PV 셀(PV module or PV cell)(10)(이하 'PV 모듈') 또는/및 배터리(battery)(15), PV 인버터(PV inverter)(30) 및 계통(70) 또는 부하(Load or Critical Load)(75)를 기본 구성으로 포함하며, 필요에 따라 부가 수단을 더 포함한다.
이하에서는 먼저 태양광 처리 시스템의 기본 구성들에 대해 설명하고, 상기 태양광 처리 시스템의 동작 모드(operational mode)에 대해 후술함에 있어서 부가 수단에 대해 상세하게 설명한다.
기본 구성에 대해 먼저 간략하게 설명하면, PV 모듈(10)은 적어도 하나 이상의 태양광 어레이(PV array)의 집합체로서, 태양광(PV)을 수집하여 이를 전기적인 신호(DC 전원)로 변환한다.
배터리(15)는, PV 모듈(10) 또는 계통(70)으로부터 공급되는 전원을 충전(charging)하거나, 또는 계통(70) 또는/및 부하(75)로 충전된 전원을 방전(discharging)한다.
PV 인버터(30)는, 후술할 동작 모드에 따라 PV 모듈(10), 배터리(15), 계통(70), 및 부하(75) 사이에서 입력되는 DC 전원을 컨버팅(converting) 또는/및 인버팅(inverting) 한다. 이를 위해 PV 인버터(30)는, 입력되는 DC 전원을 부스팅(boosting) 또는 벅(buck) 컨버팅하는 DC/DC 컨버터(32)와, 입력되는 DC 전원을 AC 전원으로 인버팅하는 DC/AC 인버터(34)를 포함한다. 여기서, 후술할 동작 모드에 따라 PV 인버터(30)는 DC/DC 컨버터(32) 및 DC/DC 컨버터(34)가 모두 이용될 수도 있고 또는 둘 중 어느 하나만이 이용될 수도 있다. 또한, 이러한 본 발명에 따른 PV 인버터(30)는 예를 들어, 계통-연계형인 경우에는 PV PCS(Power Conditioning System), 배터리(15)와의 관계에서는 인버터 차져(inverter charger)의 기능을 수행할 수 있다.
그 밖에 PV 인버터(20)는, 예를 들어, RS 485 등 다양한 통신 프로토콜에 의해 외부 기기(external device)(미도시)의 제어를 받을 수 있다. 이러한 외부 기기의 하나로 스마트-그리드 환경에서의 제어 구성이 포함될 수도 있다. 즉, 스마트-그리드 환경에서의 제어 구성의 제어에 따라 태양광 처리 시스템에서의 다양한 동작 모드를 수행할 PV 인버터(30)가 제어될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템은, 입력단이 다수 개 즉, 멀티 스트링 구조(multi-string structure)이다. 여기서, 다수 개의 입력단들은 모두 동일한 구성과 연결되거나 또는 각각 서로 다른 구성과 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 1에서는 두 개의 입력단으로 구성된 멀티-스트링 구조에서 제1 입력단은 PV 모듈(10), 제2 입력단은 배터리(15)와 연결된 것을 예시하였다. 또한, 본 발명에서는 이러한 멀티-스트링 구조와 관련하여, 하나의 PV 인버터(30)만으로 상기 두 입력단과 연동하는 것을 예시하였다. 이 경우 릴레이(relay)를 통해 각 입력단과 PV 인버터(30) 간의 연결을 제어할 수 있을 것이다. 상술한 바와 같이, 도 1에서는 두 개의 입력단만을 가정하였으나, 이는 일 예로서 필요에 따라 더 많은 PV 모듈(10)과 배터리(15)를 연결할 수 있음은 자명하다.
부하(75)는 예를 들어, 컴퓨터(computer), 조명(lighting)과 같은 크리티컬 부하(critical load)(60)와, HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning), 가전기기(appliances)와 같은 일반 부하(load)(70)가 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템은, 목적이나 요청 등에 따라 다양한 모드(이하 '동작 모드')로 동작할 수 있다.
이러한 동작 모드로 예를 들어, 제1 동작 모드는 PV 모듈(10)에서 발전된 전원을 계통(70)이나 부하(75)로 공급하는 모드, 제2 동작 모드는 PV 모듈(10)에서 발전된 전원을 배터리(15)로 공급하여 충전하는 모드, 제3 동작 모드는 계통(70)에서 발전된 전원을 배터리(15)로 공급하여 충전하는 모드, 제4 동작 모드는 배터리(15)에서 충전된 전원을 계통(70)으로 공급하는 모드, 제5 동작 모드는 배터리(15)에서 충전된 전원을 부하(75)로 공급하는 모드, 그리고 제6 동작 모드는 시스템 에러 발생시 태양광 처리 시스템과의 연결을 차단함과 동시에 계통(70)과 부하(75)를 연결하는 모드가 있을 수 있다. 본 명세서에서 언급된 동작 모드는 본 발명의 기본 동작 모드의 예시로써, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 다수 개의 입력단과 출력단이 존재하는 경우에는 그 동작 모드의 경우의 수는 더욱 늘어날 수 있다.
이하에서는 상술한 각 동작 모드를 설명함에 있어서, 도시된 태양광 처리 시스템의 구성 내지 경로를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
제1 동작 모드
제1 동작 모드는, PV 모듈(10)에서 발전된 DC 전원을 계통(70)이나 부하(75)로 공급하는 과정에 대한 것이다. 이하 상기 과정에 대해 상세하게 설명하면, 다음과 같다.
PV 모듈(10)에서 발전된 DC 전원은 DC 노이즈 필터(20)에서 필터링(filtering) 된다.
PV 인버터(30)는, 필터링된 DC 전원을 계통(70)이나 부하(75)로 공급하기 위해 필요한 가공을 한다. 예를 들어, DC/DC 컨버터(32)는, 필터링된 DC 전원이 DC 리액터(DC reactor)(23)을 거쳐 입력되면, 스위칭 소자(switching device)의 스위칭을 제어하여 상기 DC 전원을 DC 링크단(33)의 전압으로 변환한다. 본 명세서에서는 스위칭 소자로 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor, 절연 게이트 양극성 트랜지스터)를 예로 한다. 그리고 도면에서 상단부의 IGBT는 탑-스위치(Top-switch, T1, T2), 하단부의 IGBT는 바텀-스위치(Bottom-switch, B1, B2)로 명명하고, DC 리액터(23)와 연결된 B1은 온(on) 시켜 스위칭 동작을 하도록 제어하고, T1은 오프(off) 시켜 다이오드(diode)를 통해 DC 링크(33) 단으로 에너지가 전달된다.
이를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다. 도 2 내지 4는 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템에서 PV 인버터 내 DC/DC 컨버터(32)에서의 동작 및 각 부분에서의 그래프의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 PV 모듈(10)에서 출력되는 전원이 DC 링크단(33)에서 변환되어 저장되는 과정을 설명하기 위해 도시한 등가 회로(equivalent circuit)의 일 예이다. 설명의 편의를 위해 도면에서 DC 리액터(23)는 L1, B1 스위치는 SW1, T1 스위치 오프에 따른 다이오드는 D1, 그리고 DC 링크단(33)은 C1으로 표시하였다.
도 2의 각 부분에 연결된 전압계(V1, V2, V3)와 전류계(I1)의 상세 그래프가 도 3과 4에 도시되었다.
도 3 (a)는 PV 모듈(10)에서 발전된 DC 전원(=전압), (b)는 SW1의 스위칭을 위해 상기 SW1의 게이트(Gate)로 입력되는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를, (c)는 DC 링크단(33)에서의 전압, 그리고 (d)는 L1에 전류 변화량을 설명하기 위해 도시한 그래프이다.
도 4의 (a) 내지 (d)는 각각 전술한 도 3의 (a) 내지 (d)의 표시된 부분(300)의 확대된 그래프이다. 여기서, 상기 도 3의 (a) 내지 (d)의 표시된 부분(300)은 예를 들어, DC/DC 컨버터(32)에서 부스팅된 DC 전원이 안정화된 부분을 의미할 수 있다.
도 2를 참조하여, DC/DC 컨버터(32)의 기능을 설명하면, 도 3(a)와 같이 PV 모듈(10)로부터 DC 전원이 입력되고, 도 3(b)와 같이 SW1의 게이트로 PWM 신호가 입력되면, SW1에서 스위칭이 일어난다.
예를 들어, SW1이 PWM 신호에 의해 온(On)이 되면, 입력된 PV 모듈(10)의 DC 전압에 의해 인덕터(inductor) L1의 전류가 증가하여 L1에 에너지가 축적된다. 반대로, SW1이 PWM 신호에 의해 오프(Off)가 되면, 상기 L1에 축적된 에너지가 D1을 통해 부하 RL로 전달되어, 결국 C1에 축적이 된다. 또한, C1에 축적된 전압은 상기 SW1 온 시에는 회로가 오픈(open)되므로 부하 RL로 전달되어 도 3(c) 또는 도 4(c)와 같이 톱니 모양의 파형이 나오게 된다. 더불어 L1 역시 SW1의 스위칭에 따라 충/방전을 반복함으로 도 3(d) 또는 도 4(d)와 같이 톱니 모양의 파형을 가진다. 이 경우 결국 도 3(b) 또는 도 4(b)와 같은 PWM 온/오프 시비율(duty비)에 따라 승압되는 전압 즉, DC 링크단(33)의 전압이 결정됨을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 1에서 PV 인버터(30)는 배터리(15)와의 관계에서는 상기 배터리(15)를 위한 인버터 차져의 기능도 하는바, 결국 이러한 DC/DC 컨버터(32)의 기능은 예를 들어, 배터리(15)에서의 방전 모드 예를 들어, 제5 동작 모드 내지는 도 6 동작 모드에서의 DC/DC 컨버터의 벅(Buck)시에도 동일한 원리로 동작된다.
그 밖에, DC/DC 컨버터(32)는, 항상 입력되는 DC 전원을 부스팅하는 것은 아니다. 즉, DC/DC 컨버터(32)의 기능이 입력되는 DC 전원을 부스팅하는 것인바, 입력되는 DC 전원의 레벨(level)을 측정하고, 측정된 DC 전원의 레벨이 부스팅이 필요 없다고 판단되면, 이를 바이패스(bypass)할 수도 있다.
DC/AC 인버터(34)는, DC 링크단(33)으로부터 입력되는 DC 전원을 IGBT 소자들을 스위칭시켜 AC 전원으로 변환한다.
이를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다. 도 5 내지 7는 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템에서 PV 인버터 내 DC/AC 컨버터(34)에서의 동작 및 각 부분에서의 그래프의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 DC 링크단(33)에 저장된 에너지 즉, DC 전원을 AC 전원으로 인버팅되는 과정을 설명하기 위해 도시한 DC/AC 인버터(34)의 등가회로의 일 예이다. 설명의 편의를 위해 도면에서 도 1의 DC/AC 인버터(34) 내 T1은 G1, T2는 G2, B1은 G3, B2는 G4로 명명하였으며, AC 리액터들(35)은 L로 명명하였으며, L을 흐르는 전류는 IL로 명명하였다. 또한, DC 링크단(33)의 전압은 Vdc로 명명하여 설명한다.
도 6에서는 DC/AC 인버터(34) 각 스위칭 소자 G1 내지 G4의 스위칭 동작을 제어하는 PWM 신호를 설명하기 위한 파형 그래프의 일 예를 도시한 것이다.
도 7에서는 도 6의 PWM 신호에 따라 각 스위칭 소자가 온/오프 되고, 그에 따른 전류의 흐름과 계통(70)의 전압 관계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
예를 들어, 도 6에 도시된 PWM 파형에 근거하면, 우선 G1과 G4가 온이 되고, 이후 G2와 G3가 온이 되도록 PWM의 시비율을 제어한다. 이러한 PWM 파형이 반복적으로 입력된다.
여기서, 먼저 전자의 경우 즉, PWM 파형에 의해 G1과 G4가 온이 되면, 도 5의 회로에서의 전류의 흐름은 도 7(a)와 같이, G1을 거쳐 G4를 통해 루프(loop)를 형성한다. 이때, 계통 전압 즉, 도 6의 Vgrid는 (a)와 같은 곡선(Vgrid>0)을 가진다.
이와 반대로 PWM 파형에 의해 G2와 G3가 온이 되면, 도 5의 회로에서의 전류의 흐름은 도 7(b)와 같이, G2를 거쳐 G3를 통해 루프(loop)를 형성하여, 전술한 도 7(a)에서와는 전류의 흐름이 반대가 된다. 또한, 이때의 계통 전압 즉, 도 6의 Vgrid 는 (b)와 같은 곡선(Vgrid <0)을 가진다.
이러한 동작을 계속하여 반복함으로써, 결국 입력되는 DC 링크단(33)의 DC 전압이 AC 전압으로 인버팅되는 것이다.
이렇게 변환된 AC 전압은 변압기(40)에서 원하는 전원으로 변압된 후 계통(70) 또는 부하(75)로 공급된다. 이때, 태양광 처리 시스템은, 변압기(30)와 계통(70) 또는 부하(75) 사이에 릴레이부(61 내지 64)를 더 구비하고, 상기 릴레이부(61 내지 64)를 통해 변압된 AC 전원이 목적지로 공급되도록 제어할 수 있다.
더불어, 태양광 처리 시스템은, AC 노이즈 필터(50)를 이용하여 변압기(30)에서 변압된 AC 전원에 대해 필터링을 수행할 수 있다. 또한, 상기에서 변압기(30)는, 미리 정해진 목적지 즉, 계통(70) 또는 부하(75)에 따라 그에 맞는 AC 전원으로 변압한다.
제2 동작 모드
제2 동작 모드는, PV 모듈(10)에서 발전된 DC 전원을 배터리(15)에 공급하여 충전하는 과정에 대한 것이다.
다만, 이하에서 제2 동작 모드의 과정을 설명함에 있어서, 상술한 제1 동작 모드와 상이한 부분을 위주로 하여 설명하고, 동일 또는 유사한 과정에 대한 설명은 전술한 제1 동작 모드에서의 동작 내지 과정을 원용하거나 유추하고, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 제2 동작 모드에서 PV 모듈(10)에서 발전된 DC 전원을 DC 노이즈 필터(20)를 거쳐 PV 인버터(30) 중 DC/DC (벅)(Buck) 컨버터(32)에서 컨버팅되어 DC 링크단(33)에 에너지가 저장되는 과정까지는 전술한 제1 동작 모드와 대동소이하다. 따라서, 해당 부분까지는 전술한 제1 동작 모드의 내용을 원용 또는 유추한다.
도 1을 참조하면, 전술한 제1 동작 모드에 따라 우선 T1과 B1 소자의 스위칭을 통해 DC 링크단(33)에 에너지가 저장되면 즉, DC 전압이 축적이 되면, 다시 DC 링크에 걸린 DC 전압은 T2 및 B2 소자의 스위칭을 통해 배터리(15)로 DC 전원이 충전이 된다.
예를 들어, 제1 동작 모드와 동일한 과정으로 T1을 오프, B1을 온 시켜 DC 링크단(33)에 DC 전원을 충전한 후, 제2 동작 모드에서는 상술한 제1 동작 모드와 달리 T2를 온, B1을 오프시켜 상술한 바의 역으로 DC 링크단(33)의 전원을 배터리로 전송한다.
제3 동작 모드
제3 동작 모드는, 제2 동작 모드에서와 유사하게 배터리(15)에 전원을 공급하여 충전시키기 위한 것이나, PV 모듈(10)로부터 전원을 공급받는 것이 아니라, 계통(70)으로부터 전원을 공급받는 과정에 대한 것이다.
도 1을 참조하여, 제3 동작 모드에 따라 계통(70)에서 공급되는 전원이 배터리(15)에 최종적으로 충전되는 과정을 간략하게 살펴보면, 계통(70)에서 발전된 전원은 AC 필터(50), 변압기(40), AC 리액터들(35)을 거쳐 PV 인버터(30)로 공급된다. PV 인버터(30) 내 DC/AC 인버터(34)에서는 전술한 도 5 내지 7의 과정을 역으로 수행하여 AC 전원을 DC 전원으로 인버팅하여 DC 링크단(33)으로 출력하여 에너지를 저장한다. 이렇게 DC 링크단(33)에 저장된 에너지는 DC/DC (벅) 컨버터(32)에서 컨버팅되어 배터리(15)에 충전이 된다. 여기서, DC/DC (벅) 컨버터(32)의 스위칭 동작은, 전술한 제2 동작 모드에서 DC/DC 컨버터의 스위칭 과정과 동일한바, 전술한 내용을 원용하고 여기서 상세한 설명은 생략한다.
이러한 제3 동작 모드의 경우는 예를 들어, PV 모듈(10) 자체에 오류 등에 의한 이상이 있거나 환경이나 기타 다른 조건에 따라 PV 모듈(10)에서 전원 공급이 여의치 않은 경우에 이용될 수 있다. 예를 들어, 스마트-그리드 환경과 연계되어 있다고 가정할 때, PV 모듈(10)로부터 발전하여 배터리(15)에 충전하는 것보다 계통(70)에서 발전된 전원을 공급받는 가격이 더 싼 경우에는 상술한 제3 동작 모드가 이용될 수도 있다.
제4 동작 모드
제4 동작 모드는, PV 인버터(10)를 대신하여 배터리(15)에서 충전된 DC 전원을 방전하여 계통(70)으로 공급하는 과정에 대한 것으로, 제3 동작 모드의 역과정으로써 전체적으로 제1 동작 모드와 유사하다.
여기서, 제4 동작 모드의 경우는, 제3 동작 모드에서 상술한 바와 유사하게 PV 모듈(10)에서 전원 공급이 여의치 않은 경우에 배터리(15)에 충분한 정도의 DC 전원이 충전된 경우에 이용될 수 있다. 여기서, 배터리(15)에 충분한 정도라 함은 예를 들어, 적어도 배터리(15)에서 더 이상 방전하기 힘들 정도가 아닌 경우를 의미할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제4 동작 모드는, 단지 제1 동작 모드에서의 PV 모듈(10)이 배터리(15)로 변경된 것을 제외하고는 대부분의 과정이 유사하다. 단지 DC/DC 컨버터(32) 중 T1과 B1 스위칭 소자가 아닌 T2와 B2 스위칭 소자가 제1 동작 모드에서의 T1과 B1 스위칭 소자의 역할을 그대로 대신할 뿐이다. 또한, 제4 동작 모드의 경우에는 제1 동작 모드와 달리 PV 모듈(10)에서 태양광으로부터 수집되어 발전된 전원이 아니므로 DC 노이즈 필터(21)를 거치지 않을 수도 있다. DC 링크단(33) 이후의 과정은 전술한 제1 동작 모드와 대동소이한바, 제1 동작 모드에서 기술된 내용을 원용한다.
제5 동작 모드
제5 동작 모드는, 상술한 제4 동작 모드와 동일한 과정을 거치되, 단지 배터리(15)에 충전된 전원이 계통(70)이 아닌 부하(70)로 방전 즉, 공급된다는 점이 상이하다. 따라서, 제5 동작 모드에서는, 릴레이부(61 내지 64)와 부가적인 부하 필터(73)가 추가 구성으로 더 포함될 수 있다. 상기 추가되는 릴레이와 부하 필터는 다른 동작 모드에서의 릴레이 내지 부하 필터의 기능과 대동소이하다. 따라서, 해당 내용들을 참고하며, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
제6 동작 모드
상술한 제1 내지 제5 동작 모드와 달리 시스템 예를 들어, PV 모듈(10), 배터리(15) 및 PV 인버터(30)과 같이, 계통(70)이나 부하(75) 이전 구성들에 오류(error)가 발생한 경우, 상기 시스템과 계통이나 부하와의 연결을 차단하고, 동시에 또는 상기 차단과 다른 시점 즉, 부하에 전원 공급이 필요한 시점에 계통(70)과 부하(75)를 서로 연결하는 경우이다. 즉, 제6 동작 모드의 경우에는 계통(70)에서 발생된 AC 전원이 바로 부하(75)로 공급된다.
이상 상술한 과정에서 각 릴레이의 온/오프 제어에 대해서는 상세하게 설명하진 않았으나, 기본적으로 릴레이는 전술한 각 동작 모드에 따라 필요한 양단 간의 접속을 온/오프 제어한다.
예를 들어, 제1 동작 모드의 경우에는 릴레이 1(22)과 3(61)을 온, 나머지는 오프시킨다. 제2 동작 모드의 경우에는 릴레이 1(22)과 2는 온, 나머지는 오프시킨다. 제3 및 제4 동작 모드에서는 릴레이 2(24)와 3(61)은 온, 나머지는 오프시킨다. 제5 동작 모드에서는 릴레이 2(24), 4(62) 및 6(64)은 온, 나머지는 오프시킨다. 마지막으로, 제6 동작 모드의 경우에는 릴레이 5(63)와 6(64)은 온, 나머지는 오프시킨다. 이러한 릴레이는 태양광 처리 시스템을 전체적으로 제어하는 마이컴(MICOM) 즉, 제어부에 의해 온/오프 제어될 수 있다.
이상 상술한 6개의 동작 모드는 도 1에 도시된 태양광 처리 시스템에서 모두 구현 가능하나, 이하에서는 전술한 태양광 처리 시스템의 효율을 보다 극대화시킬 수 있는 방안에 대해 살펴보고자 한다.
도 8은 상술한 도 1의 태양광 처리 시스템의 회로를 간략화한 도면이다.
도 1 및 8을 참조하면, PV 모듈(10)에서 발전된 전원이 계통(70)으로 공급된다. 이때, 계통(70)의 상용전원이 예를 들어, 아래 수학식 1과 같다고 가정하자.
Figure pat00001
이때, PV 모듈(10)에서 발전된 전원은 기본적으로 DC/DC 컨버터(32)에서 부스팅(Boosting)된 후 DC/AC 컨버터(34)에서 DC 전원이 AC 전원으로 변환되어 최종적으로 계통(70)으로 공급된다.
여기서, 상술한 바와 같이, 계통(70)의 상용전원이 만약 수학식 1과 같다면, PV 모듈(10)에서 발전되어 DC/DC 컨버터(32)에서 부스팅된 DC 전압 즉, DC 링크단(33) 양단의 전원이 적어도 계통의 상용전원 즉, E보다는 높은 전압이어야 한다. 그래야만, PV 모듈(10)에서 PV 인버터를 거친 전원이 계통(70)에서 사용하기에 충분한 전원이 되기 때문이다. 이는 전송 과정에서의 전원의 감쇄 등을 고려하면 당연하다 할 것이다.
도 9 내지 10은 본 발명에 따라 태양광 처리 시스템의 효율 극대화 방안의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 시스템 효율 향상을 위한 태양광 처리 장치의 일 예는, 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 PV 모듈(10), 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 상기 직류 전원을 필터링(filtering)하여 바이패스(bypass)하는 컨버터부(32),와 상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅(inverting)하되, 상기 직류 전원이 상기 컨버터부에서 바이패스된 경우에는 상기 인버팅 이전에 MPPT(Maximum Peak Power Tracking)를 수행하는 인버터부(34)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 미리 설정된 값은, 상용 전원의 최대 전압값일 수 있다. 그리고 상기 컨버터부(32)는, 상기 변환된 직류 전원 값이 미리 설정된 값보다 작은 경우, 상기 변환된 직류 전원을 부스팅할 수 있다. 또한, 상기 MPPT는, 상기 컨버터부(32)와 인버터부(34) 중 어느 하나에서만 수행될 수 있다.
도 1 및 도 9를 참조하면, DC/DC 컨버터(32)와 DC/AC 컨버터(34)는 모두 고주파(예를 들어, 5~20KHz) 스위칭을 위한 스위칭 소자를 이용하여 구성된다. 여기서, 상기 각 컨버터 내 스위칭 소자는 제어부(910)에 의해 제어된다.
예를 들어, 제어부(910)는, PV 모듈(10)에서 발전된 전원을 센싱하여 MPPT나 계통 연계 제어를 위해 제어 신호를 전송한다. 여기서, 상기 제어부(910)는, 시스템 전반의 제어를 위해 각 구성 블록을 센싱하는바 예를 들어, PV 모듈(10)의 출력 전압, 출력 전류, 계통(70)의 전압과 전류, DC 링크단(33)의 전압을 센싱할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템의 효율 극대화 방안의 일 예는, 제어부(910)는 PV 모듈(10)의 출력 전압 즉, 수집된 태양광으로부터 직류 전원으로 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰지 여부를 판단한다. 여기서, 상기 미리 설정된 값이라 함은, DC/DC 컨버터(32)에서 부스팅을 할지 말지 결정하기 위한 기준값으로써 예를 들면, 전술한 바와 같이 계통(70)의 최대 전압값일 수 있다.
따라서, 제어부(910)는 PV 모듈(10)의 출력 전압을 센싱한 결과, 만약 미리 설정된 기준값보다 작은 경우에는, DC/DC 컨버터(32)에서 부스팅(승압)이 필요하므로, 관련 동작들을 제어하기 위한 과정 및 제어 신호를 생성하여 출력한다. 상술한 바와 같이, 부스팅이 필요한 경우에는 제어부(910)는 MPPT를 수행한다.
반대로, 제어부(910)에서 PV 모듈(10)의 출력 전압을 센싱한 결과, 미리 설정된 기준값보다 큰 경우에는, DC/DC 컨버터(32)에서 굳이 부스팅을 할 이유가 없다. 종래에는 제어부(910)에서 이러한 센싱을 하지 않은 관계로 PV 모듈(10)의 출력 전압에 대해 언제나 정해진 정도의 부스팅 작업을 수행하였고, 이로 인해 인버팅 후에 변압 과정을 반드시 거쳐야만 되어 자원을 낭비하게 되었다. 본 발명에서는 이러한 경우에, 제어부(910)에서 소프트웨어적으로 간단하게 PV 모듈(10)의 출력 전압을 센싱하고 비교하여, DC/DC 컨버터(32)에서 스위칭을 멈추고 단지 필터링만 수행하도록 제어 신호를 생성하여 출력한다. 이와 같이, 본 발명에 따를 경우, PV 모듈(10)의 출력 전압이 충분히 높은 경우에는 컨버터(32)의 스위칭 손실 및 도통 손실을 줄일 수 있어 약 0.5% 이상의 전체 시스템 효율을 높일 수 있다. 이는 컨버터(32)의 스위칭 손실뿐만 아니라 인버팅된 전압이 계통(70)의 상용 전원과 유사한 범위 내라면 향후 변압 과정을 거치지 않아도 되어 시스템의 효율을 더욱 높일 수 있다.
또한, PV 인버터에서 컨버팅 및 인버팅 과정에는 기본적으로 MPPT 과정이 수행되어야 한다. 다만, 종래에는 PV 모듈(10)의 출력 전압에 대해 센싱을 하지 않고 무조건 부스팅을 하였기 때문에, 상기 MPPT는 DC/DC 컨버터(32)에서만 이루어졌다. 따라서, 본 발명에 따를 경우에는, 만약 제어부(910)의 센싱 결과, DC/DC 컨버터(32)에서 부스팅이 필요하지 않는 경우에는, DC/DC 컨버터(32)가 아닌 DC/AC 인버터(34)에서 MPPT를 수행할 수도 있다.
도 10을 참조하면, PV 모듈(10)의 출력 전류는 컨버터(32) 쪽으로 흘러들어가지 않고 L1(인덕터)과 D1(순방향 다이오드)만을 거쳐 바로 DC 링크단(33)으로 흘러들어 간다. 이 경우 DC 링크단(33)의 양단 전압은 PV 모듈(10)의 출력 전압에 비해 약간 떨어질 것이다.
도 11 내지 12는 본 발명에 따라 태양광 처리 시스템의 효율 극대화 방안의 다른 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 11은 전술한 도 9 내지 10에서 소프트웨어적으로 제어부(910)에 컨버터(32)의 스위칭을 직접 제어하는 경우와 달리, 하드웨어적으로 컨버터(32)의 전단과 후단을 스위치 소자를 이용하여 제어하는 경우이다. 또한, 도 10의 경우에는 도 9에서 부스팅이 필요없는 경우에 컨버터(32)가 필터의 역할을 수행하는 것도 배제하여 간단하게 더욱 효율(약 1% 이상 효율 상승)을 높일 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 처리 시스템의 효율 극대화 방안의 다른 예는, 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 PV 모듈(10), 변환된 직류 전원을 부스팅하여 출력하는 컨버터부(32); 상기 컨버터부(32)에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하는 인버터부(34); 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 컨버터부(32)를 바이패스하도록 제어하는 제어부(910); 및 상기 제어부(910)의 제어에 따라 스위치를 온/오프하는 스위치부(1110);를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 인버터부(34)는, 상기 스위치부(1110)의 스위치가 온이 되면, 상기 인버팅 이전에 입력되는 직류 전원에 대해 MPPT를 수행할 수 있으며, 상기 미리 설정된 값은, 상용 전원의 최대 전압값일 수 있으며, 상기 MPPT는 상기 컨버터부(32)와 인버터부(34) 중 어느 하나에서만 수행할 수 있다.
도 11에서 바이패스 스위치(1110)를 제외하고는 도 9의 구성과 동일하다. 즉, 도 11에서도 도 9에서 전술한 바와 같이, 제어부(910)에서 동일하게 PV 모듈(10)의 출력 전압을 센싱하고, 센싱 결과 컨버터(32)에서 부스팅이 필요한지 판단한다. 상기 판단 결과 부스팅이 필요 없는 경우에는 도 9에서 컨버터(32)가 스위칭을 하지 않고 필터 기능만을 수행하도록 제어 신호를 생성하여 제어하였던 것과 달리, 도 11에서는 상기 바이패스 스위치(1110)의 온/오프(on/off)를 제어한다. 즉, 제어부(910)에서 판단 결과 부스팅이 필요한 경우, 컨버터(32)의 전단과 후단을 스위칭하는 바이패스 스위치(1110)가 온(ON)되도록 제어 신호를 생성하여 제어한다.
도 12는 도 10과 달리, L1과 D1에서의 로스(loss)도 없게 된다. 따라서, PV 모듈(10)의 출력 전압이 바로 DC 링크단(33)의 전압으로 걸리고, 인버터(34) 이후의 동작은 DC 링크단(33)의 전압을 기준으로 수행된다.
이상 상술한 내용은 본 발명의 이해를 돕고 설명의 편의를 위해, PV 모듈(10)에서 계통(70)으로 전원이 공급되는 경우를 일 예로 하여 설명하였다. 다만, 그 밖에 전술한 본 발명의 기술 사상과 동일 또는 유사한 원리로, 입력단인 PV 모듈(10)을 배터리(15)나 계통(70)이 이를 대신할 수 있다. 또한, 출력단인 계통(70)을 배터리(15)나 부하(75)가 대신할 수 있다.
간략하게 설명하면, 배터리(15)의 출력 전압이 계통(70)의 최대 전압보다 충분히 크다면, 반드시 부스팅할 필요가 없다는 말이다. 또한, 계통(70)의 출력 전압이 배터리(15)의 입력 전압으로 충분하다면, 굳이 DC/DC 컨버터(32)에서 벅할 필요가 없다.
또한, PV 모듈(10)에서 발전된 전원이 배터리(15)의 입력 전압으로 충분하다면, 부스팅 또는 벅할 필요가 없으며, 부하(75)의 최대 전압으로 충분하다면 부스팅할 필요가 없다.
이러한 동작 제어를 본 발명에 따라 제어부(910)에서 센싱하여 직접 컨버터(32)에 스위칭 제어 신호를 통해 컨버팅 동작을 제어하거나 또는 제어부(910)에서 센싱하여 바이패스 스위치(1110)를 활용하여 컨버팅 동작을 제어할 수도 있다. 또한, 양자를 모두 이용할 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, PV 모듈의 출력 전압이 충분히 높은 경우에는 컨버터의 스위칭 손실 및 도통 손실을 줄일 수 있어 태양광 처리 시스템의 효율을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에서는 태양광 처리 시스템의 효율 향상을 위해 별도의 구성 추가 없이 간단하게 소프트웨어적으로 처리하거나 바이패스 스위치 하나로 효율을 높일 수 있다.
상기 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.
10: PV 모듈 15: 배터리
20: 노이즈 필터 30: PV 인버터
32: DC/DC 컨버터 33: DC 링크단
34: DC/AC 인버터 40: 변압기
70: 계통 75: 부하
910: 제어부 1110: 바이패스 스위치

Claims (17)

  1. 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 PV 모듈;
    상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 상기 직류 전원을 필터링하여 바이패스하는 컨버터부; 및
    상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하되, 상기 직류 전원이 상기 컨버터부에서 바이패스된 경우에는 상기 인버팅 이전에 MPPT(Maximum Peak Power Tracking)를 수행하는 인버터부;
    를 포함하는 태양광 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값은,
    상용 전원의 최대 전압값인 태양광 처리 장치.
  3. 상기 컨버터부는,
    상기 변환된 직류 전원 값이 미리 설정된 값보다 작은 경우,
    상기 변환된 직류 전원을 부스팅하는 태양광 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 MPPT는,
    상기 컨버터부 및 상기 인버터부 중 어느 하나에서만 수행되는 태양광 처리 장치.
  5. 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 PV 모듈;
    변환된 직류 전원을 부스팅하여 출력하는 컨버터부;
    상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하는 인버터부;
    상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 컨버터부를 바이패스하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 스위치를 온/오프하는 스위치부;를 포함하는 태양광 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인버터부는,
    상기 스위치부의 스위치가 온이 되면, 상기 인버팅 이전에 입력되는 직류 전원에 대해 MPPT(Maximum Peak Power Tracking)를 수행하는 태양광 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값은,
    상용 전원의 최대 전압값인 태양광 처리 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 MPPT는,
    상기 컨버터부와 상기 인버터부 중 어느 하나에서만 수행하는 태양광 처리 장치.
  9. (a) 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 단계;
    (b) 변환된 직류 전원을 부스팅하여 출력하되, 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 상기 직류 전원을 바이패스하여 출력하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하되, 상기 직류 전원이 상기 컨버터부에서 바이패스된 경우에는 MPPT(Maximum Peak Power Tracking)를 함께 수행하는 단계;를 포함하여 이루어지는 태양광 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값은,
    상용 전원의 최대 전압값인 태양광 처리 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 변환된 직류 전원 값이 미리 설정된 값보다 큰 경우, 상기 부스팅을 위한 스위칭 동작을 중단하고 필터링만 수행하는 태양광 처리 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 MPPT는, 상기 (b) 단계 또는 (c) 단계 중 어느 한 단계에서만 수행되는 태양광 처리 방법.
  13. (a) 수집된 태양광을 직류 전원으로 변환하는 단계;
    (b) 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된 값보다 큰지 판단하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계 판단 결과 상기 변환된 직류 전원값이 미리 설정된값보다 큰 경우에는, 상기 변환된 직류 전원을 필터링하여 바이패스하는 단계; 및
    (d) 상기 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 인버팅하는 단계;를 포함하여 이루어지는 태양광 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 변환된 직류 전원을 인버팅하기 전에 MPPT(Maximum Peak Power Tracking)를 수행하는 태양광 처리 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값은,
    상용 전원의 최대 전압값인 태양광 처리 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 판단 결과,
    상기 변환된 직류 전원 값이 미리 설정된 값보다 작은 경우에는, 상기 변환된 직류 전원을 부스팅하는 태양광 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 MPPT는, 상기 부스팅 또는 상기 인버팅 과정 중 어느 한 과정에서만 수행되는 태양광 처리 방법.
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