KR20120126079A - 태양광 패널들을 관리 및 제어하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 패널을 국부적으로 제어하기 위한 모듈에 관한 것이며, 상기 모듈은, 단일의 도체(13)에 의해 상기 모듈을 동종의 모듈들과 직렬로 접속시키기 위한 제1 및 제2 단자들(B1,B2); 상기 태양광 패널에 접속하기 위한 제1 단자(A1)로서, 상기 직렬 접속을 위한 제1 단자(B1)에 접속되는, 제1 단자(A1); 상기 직렬 접속을 위한 제2 단자(B2) 및 상기 태양광 패널에 접속하기 위한 제2 단자(A2) 사이에 접속되는 스위치(S); 상기 직렬 접속을 위한 제1 및 제2 단자들(B1,B2) 사이에 접속되는 다이오드(D0); 상기 태양광 패널에 접속하기 위한 제1 및 제2 단자들(A1,A2) 간에 상기 패널에 의해 발생한 전압을 토대로 상기 모듈에 전력을 공급하도록 제공되는 변환기(70); 상기 단일의 도체(13) 내에 흐르는 전류를 측정하기 위한 센서(R3); 및 상기 단일의 도체 내에 흐르는 전류가 임계값을 초과하는 경우에 상기 스위치를 폐쇄하기 위한 수단(60,62);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 패널들을 관리 및 제어하기 위한 시스템{System for managing and controlling photovoltaic panels}

본 발명은 태양광 패널들로 편성된 플리트(fleet)의 관리에 관한 것이다.

기존의 태양광 패널은 태양광 전지들의 여러 직렬/병렬 결합들을 포함하며 공칭 조명 조건들 하에서 상기 태양광 패널의 단자들에 약 40 볼트의 직류 전압을 발생시킨다. 최소한의 시설에서는, 약 10개의 패널이 네트워크상에 생성된 에너지를 전달하게 하는 인버터에 의해 양호한 출력으로 이용될 수 있는 400 V 부근의 직류 전압을 생성하도록 직렬 접속되어 있다.

패널들의 직렬 접속의 한가지 이점은 커넥터 기술이 패널당 2개의 접속 단자 외에도 하나의 접지 단자로 감소하게 된다는 점인데, 이는 설치를 쉽게 해준다. 따라서, 패널들에는 필요한 단자들을 포함하는 표준화된 접속 배선함들이 장착되어 있다.

그럼에도, 직렬 접속에는 다수의 문제가 있을 수 있다.

직렬 패널 스트링에 의해 생성된 전류는 가장 약한 링크, 즉 가장 약한 전류를 생성하는 패널에 의해 결정된다. 그러한 패널은 단지 차광 위치에 있는 패널일 수 있다. 그러한 경우에는, 정상적인 조건들 하에서 동작하는 패널들이 자신들의 공칭 전류를 투입할 수 있도록 하는, '패널을 단락-회로로 제공하는 경로'를 확립할 필요가 있다. 그러한 목적으로, 패널들에는 패널에 의해 생성된 전압에 대한 다이오드들의 차단 방향인 것이 일반적인 전류 방향으로 패널의 단자들 간에 접속된 소위 "바이패스(bypass)" 다이오드들이 장착되어 있다. 특정 패널이 더 이상 어떠한 전압도 생성하지 못하는 경우에, 직렬 패널 스트링의 전류는 직렬 패널 스트링의 바이패스 다이오드들을 통해 흐르게 된다.

그러나, 특정 패널이 부분적으로 차광 위치에 있는 경우에, 상기 패널은 이 패널의 공칭 전압 미만이지만 바이패스 다이오드들을 동작하지 못하게 하는데 충분한 전압을 생성하게 된다.

그러한 경우를 좀더 스마트하게 관리하기 위하여, 특허 US 7602080에 기재되어 있는 바와 같이, 각각의 태양광 패널에 상기 패널에 의해 전기적으로 전력을 공급받는 제어 모듈을 장착하는 것이 제시되어 왔다.

도 1에는 앞서 언급된 특허에 기재되어 있는 바와 같이, 패널(12)에 연관된 국부 제어 모듈(10)(LCU)이 개략적으로 예시되어 있다. 상기 LCU 제어 모듈은 2개의 접속 단자(A1,A2)에 의해 상기 패널(12)에 접속되어 있는데, 상기 단자(A1)는 상기 패널의 "+"에 접속되어 있으며, 상기 단자(A2)는 "-"에 접속되어 있다. 상기 LCU 제어 모듈은 단일의 도체(13)에 의해 상기 LCU 제어 모듈을 동종의 모듈들에 직렬로 접속하기 위한 2개의 단자(B1,B2)를 포함한다. 바이패스 다이오드(D1)의 캐소드는 상기 단자(B1)에 접속되어 있으며 상기 바이패스 다이오드의 애노드는 상기 단자(B2)에 접속되어 있다. 따라서, 상기 도체(13)에서의 시리얼 전류(serial current)의 방향은 상기 단자(B2)로부터 상기 단자(B1)를 향하고 있다. 회로(14)에 의해 제어되는 스위치(S)는 상기 단자들(A1,B1) 사이에 접속되어 있다. 상기 단자들(A1,A2) 사이에는 커패시터(C1)가 접속되어 있다.

상기 제어 회로(14)는 상기 단자들(A1,A2) 사이에서 상기 패널(12)에 의해 전력을 공급받는다. 상기 제어 회로(14)는 COM 링크를 통해 인버터에 위치해 있는 공유 중앙 제어 유닛과 통신한다. 패널들 간의 접속들의 개수를 증가시키지 않게 하기 위하여, 이러한 링크는 시리얼 링크 도체 상의 캐리어 전류에 의해서나 또는 무선 통신에 의해 이루어질 수 있다.

이러한 관리 시스템의 목적은 스위칭 모드에서 에너지 전달을 최적화하기 위하여 조명을 적게 받은 패널에 연관된 모듈의 스위치(S)를 제어하는 것이다.

앞서 언급한 바와 같이, 상기 LCU 제어 모듈들은 연관된 패널(12)에 의해 전력을 공급받는다. 상기 패널의 전기 생산이 불충분할 경우에, 상기 모듈은 더 이상 작동하지 않게 된다. 그러한 경우에, 상기 모듈은 특히 상기 패널의 영구 또는 임시 고장 상태를 나타내도록 상기 중앙 제어 유닛과 통신할 수 없다.

위에서 언급된 특허에 기재된 시스템은 상기 모듈들 및 상기 중앙 제어 유닛 간에 복잡한 통신 수단들을 이용한다. 각각의 모듈은 캐리어 전류 또는 무선 통신에 의한 마이크로제어기 및 모뎀과의 결합이 이루어져야 한다. 이러한 수단들은 최저가의 시설들에 대해 너무 비싼데, 그럼에도 불구하고 최저가의 시설들 내에는 일정한 기본적인 기능들이 구비되어 있기를 원하고 있다.

태양광 패널들의 플리트(fleet)는 조립시 감전사(electrocution)의 위험이 있다. 실제로, 조명을 받은 패널, 심지어는 분리된 패널은 전기를 생산하기 시작한다. 그러한 패널들이 직렬로 접속됨에 따라, 장착된 패널들의 종단 단자들 간의 전위차는 증가하게 되고, 그러한 전위차는 마지막 패널에 접속하는 시점에서 400 V 부근에 이르게 된다.

현재의 플리트들에서는, 시리얼 링크 도체에서의 장해 절단 위치를 찾아내기가 어렵다. 실제로, 상기 시리얼 도체의 절단은 그 내부의 전류를 취소하는 것이다. 상기 패널들의 유닛들 모두는 동시에 전류의 취소를 묵과하게 되는데, 그 이유는 상기 시리얼 도체의 절단이 상기 시리얼 도체의 절단 사실을 알려주도록 하는 레벨에서 이루어진 것임을 특정 모듈, 심지어는 스마트 모듈이 결정할 수 없기 때문이다.

따라서, 비록 태양광 패널이 전기를 생산하지 않는다 하더라도 패널들의 시리얼 링크 도체와는 다른 링크를 사용하지 않고서도 태양광 패널의 국부 제어 모듈이 전기적으로 전력을 공급받을 수 있도록 하는 것이 필요하다.

또한, 모듈이 최소 한도의 지능을 갖도록 하는 것이 필요할 수 있는데, 특히 상기 모듈이 복잡한 통신 수단을 제공하지 않고서도, 감전사의 위험을 제한하는 안전 장치를 제어하는 것이 필요할 수 있다.

마지막으로, 간단한 방식으로 패널들의 시리얼 링크 도체의 절단 위치를 찾아낼 수 있도록 하는 것이 필요하다.

따라서, 비록 태양광 패널이 전기를 생산하지 않는다 하더라도 패널들의 시리얼 링크 도체와는 다른 링크를 사용하지 않고서도 태양광 패널의 국부 제어 모듈이 전기적으로 전력을 공급받을 수 있도록 하는 것이 필요하다.

그러한 필요성을 충족시키기 위하여, 단일의 도체에 의해 모듈을 동종의 모듈들과 직렬로 접속시키기 위한 제1 및 제2 단자들, 및 상기 단일의 도체 내에 흐르는 전류로부터의 전기를 상기 모듈에 공급하기 위한 수단을 포함하는 태양광 패널을 국부적으로 제어하기 위한 모듈이 제공된다.

이러한 타입의 모듈 집합을 위한 중앙 제어 유닛의 한 실시예는 상기 단일의 도체 내에 흐르는 전류를 측정하기 위한 센서 및 측정된 전류가 임계값 미만일 경우에 상기 모듈들에 전력을 공급하기에 충분한 전류를 상기 단일의 도체 내에 도입하기 위한 수단을 포함한다.

또한, 상기 모듈이 최소 한도의 지능을 갖도록 하는 것이 바람직할 수 있는데, 특히 상기 모듈이 복잡한 통신 수단을 제공하지 않고서도, 감전사의 위험을 제한하는 안전 장치를 제어하도록 하는 것이 필요할 수 있다.

이러한 필요성을 충족시키기 위하여, 단일의 도체에 의하여 모듈을 동종의 모듈들과 직렬로 접속시키기 위한 제1 및 제2 단자들; 태양광 패널에 접속하기 위한 제1 단자로서, 상기 직렬 접속을 위한 제1 단자에 접속되는, 제1 단자; 상기 직렬 접속을 위한 제2 단자 및 상기 태양광 패널에 접속하기 위한 제2 단자 사이에 접속되는 스위치; 상기 직렬 접속을 위한 제1 및 제2 단자들 간에 접속되는 다이오드; 상기 태양광 패널에 접속하기 위한 제1 및 제2 단자들 간에 상기 패널에 의해 발생한 전압을 토대로 모듈에 전력을 공급하도록 제공되는 변환기; 상기 단일의 도체 내에 흐르는 전류를 측정하기 위한 센서; 및 상기 단일의 도체 내에 흐르는 전류가 임계값을 초과하는 경우에 상기 스위치를 폐쇄하기 위한 수단;을 포함하는 태양광 패널을 국부적으로 제어하기 위한 모듈이 제공된다.

이러한 타입의 모듈 집합을 위한 중앙 제어 유닛의 한 실시예는 상기 모듈 집합의 전력-공급(power-on)을 결정하는 수단; 및 상기 전력-공급이 결정될 때 상기 임계값보다 높은 전류를 상기 단일의 도체 내에 도입함으로써 전기를 공급하는 패널들에 연관된 모듈들의 스위치들을 폐쇄하는 수단;을 포함한다.

마지막으로, 간단한 방식으로 패널들의 시리얼 링크 도체의 절단 위치를 찾아낼 수 있도록 하는 것이 필요하다.

이러한 필요성을 충족시키기 위하여, 단일의 도체에 의하여 모듈을 동종의 모듈들과 직렬로 접속하기 위한 제1 및 제2 단자들; 태양광 패널이 전기를 생산하지 못할 경우에 상기 직렬 접속을 위한 제1 및 제2 단자들 간에 전류를 흐르게 해주는 다이오드 소자; 접지 단자; 및 상기 접지 단자 및 상기 단일의 도체 간에 접속된 정상 전류원;을 포함하는 태양광 패널을 국부적으로 제어하기 위한 모듈이 제공된다.

이러한 타입의 모듈 집합을 위한 중앙 제어 유닛의 한 실시예는 상기 단일의 도체의 종단들에 접속하기 위한 제1 및 제2 입력 단자들로서, 상기 입력 단자들 중 하나는 접지되어 있는 제1 및 제2 입력 단자들; 상기 단일의 도체 내에 흐르는 전류를 측정하기 위한 센서; 및 상기 단일의 도체의 절단 위치가 상기 측정된 전류로부터 결정되는 모듈을 찾아내는 수단;을 포함한다.

상기 중앙 제어 유닛은 상기 단일의 도체 내에 흐르는 전류가 상기 모듈들의 정상 전류원들의 전류들의 합과 동일하거나 그보다 낮은 잔류 값으로 강하한다는 사실로 상기 절단을 검출하는 단계; 및 상기 정상 전류원들의 값으로 상기 전류의 잔류 값을 나눔으로써 상기 절단 위치가 결정되는 모듈의 순번을 결정하는 단계;를 포함하는 방법을 사용할 수 있다.

그러므로, 본 발명은, 비록 태양광 패널이 전기를 생산하지 않는다 하더라도 패널들의 시리얼 링크 도체와는 다른 링크를 사용하지 않고서도 태양광 패널의 국부 제어 모듈이 전기적으로 전력을 공급받을 수 있게 해 준다.

또한, 본 발명은 모듈이 최소 한도의 지능을 갖게 하는데, 특히 상기 모듈이 복잡한 통신 수단을 제공하지 않고서도, 감전사의 위험을 제한하는 안전 장치를 제어할 수 있게 해 준다.

마지막으로, 본 발명은 간단한 방식으로 패널들의 시리얼 링크 도체의 절단 위치를 찾아낼 수 있게 해준다.

다른 이점들 및 특징들은 비-제한적인 예들로서 제공되고 첨부도면들을 사용하여 예시된 이하의 특정 실시예들의 설명으로부터 좀더 자명해질 것이다.

도 1은 태양광 패널들의 플리트를 관리하는 기존의 시스템의 패널을 위한 국부 제어 모듈을 이미 설명한 바와 같이 보여주는 도면이다.
도 2는 패널의 전기 생산과는 무관하게 전기가 공급될 수 있는 패널을 위한 국부 제어 모듈의 한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 패널이 전기를 생산하고 있을 때 도 2의 모듈의 2가지 동작 모드를 보여주는 도면들이다.
도 4a 및 도 4b는 패널이 전기를 생산하지 않을 경우에 도 2의 모듈의 2가지 동작 모드를 보여주는 도면들이다.
도 5는 적응형 중앙 제어 유닛 및 상기 패널을 직렬로 접속하기 위해 상기 도체의 정전(outage) 위치를 결정하는 시스템의 한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 6은 특히 감전사의 위험을 제한하는 안전 장치를 제어하도록 간단한 통신 수단을 합체하고 있는 패널의 국부 제어 모듈의 한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 2의 모듈에 대한 변형예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 모듈에 대한 다른 한 변형예를 보여주는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 도 8의 변형예의 2가지의 동작 모드를 보여주는 도면들이다.

도 2에는 전력을 공급받아야 하는 패널에 의한 전기 생산에 의존하지 않는 태양광 패널(12)의 국부 제어 모듈 LCU의 한 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 상기 모듈은 상기 패널들의 시리얼 링크 도체(13) 내에 흐르는 시리얼 전류로부터 전력을 공급받는다.

표준화된 접속 단자함 내에 합체되도록 한 모듈은 도 1의 모듈과 동일한 단자들(A1,A2,B1,B2)을 포함한다. 상기 패널의 접속 단자(A1)는 직렬 접속을 위한 단자(B1)에 접속된다. N-채널 MOS 트랜지스터로 형성된 스위치(S)는 예를 들면 상기 패널의 접속 단자(A2) 및 직렬 접속을 위한 단자(B2) 사이에 접속된다. 상기 단자들(B1,B2) 사이에 단일의 다이오드가 존재하는 대신에, 도통 임계값(conduction threshold)이 다이오드의 도통 임계값보다 높은 다이오드 소자를 형성하는 다이오드 스택(Dn)이 존재한다. 상기 다이오드 스택(Dn)의 캐소드들은 상기 단자(B1) 측 상에 있다. 다이오드(D0)는 상기 다이오드(D0)의 캐소드에 의해 상기 단자(A1)에 접속되며, 상기 다이오드(D0)의 애노드에 의해 상기 단자(A2)에 접속된다. 이러한 다이오드(D0)는 낮은 도통 임계값을 지니는 것이 바람직하며, 그러한 목적으로 쇼트키 다이오드일 수 있다.

트랜지스터(S)의 게이트는 상기 단자(A2) 및 변환기(16)에 의해 공급되는 전위 사이에서 전력을 공급받는 회로(14)에 의해 제어된다. 상기 변환기(16)의 공급 전압(Vin)은 상기 트랜지스터(S)의 단자들에서 취해진다. 이러한 방식으로, 상기 트랜지스터(S)의 단자들에 걸린 전압(Vin)은 상기 트랜지스터(S)가 폐쇄될 경우에 특히 낮아지게 된다. 상기 트랜지스터(S)는, 저항을 통해 흐르는 전류에 의해 생성된, 상기 트랜지스터(S)의 단자들에 걸린 전압이 상기 변환기(16)에 전력을 공급할 수 있을 정도로 충분히 높은 온(on) 상태의 저항(Rdson)으로 선택된다. 이하에서 알 수 있겠지만, 상기 변환기(16)는 상기 모듈의 모든 동작 모드에서 전력을 공급받을 수 있다.

상기 변환기(16)는 스위칭용 스텝-업(step-up) 변환기인 것이 바람직하다. 평형 상태에서 STMicroelectronics 사에 의해 시판되고 있는 L6920 회로와 같은 100 mV 미만의 전압으로부터 충분한 공급 전압을 생산해 낼 수 있는 스텝-업 변환기들이 시장에 나와 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 회로는 이하에서 알 수 있는 바와 같이 상기 회로에 제공될 더 높은 시동 전압을 필요로 한다.

그러한 변환기(16)는 수 볼트의 최대 입력 전압으로 작동하도록 제공되는 것이 일반적인 반면에, 상기 전압(Vin)은 상기 패널의 전압(Vp)에 이를 수 있다. 바람직하게는, 상기 변환기(16)의 입력에서, 전압 제한 회로(17)가 필요한 범위들 내에 상기 변환기의 입력 전압을 유지하도록 트랜지스터 및 제너 다이오드를 토대로 제공된다.

여기서 상기 제어 회로(14)는 중앙 제어 링크와의 통신 수단으로서, 상기 단자(B2)에서의 시리얼 링크 도체 내에 삽입되는 전류 트랜스포머(18)에 접속된 캐리어 전류 모뎀을 합체하고 있다. 따라서, 상기 모듈은 예를 들면 저항 브리지(20)에 의해 측정된, 상기 패널(12)에 의해 제공되는 전압의 값을 상기 중앙 제어 유닛에 송신하고 상기 트랜지스터(S)로부터 스위칭 커맨드들을 수신한다.

캐리어 전류에 의한 전송을 개선하기 위하여, 상기 다이오드 소자(Dn)의 단자들에 접속된 커패시터(C2)가 제공된다. 이러한 커패시터는 상기 캐리어 전류의 변조 주파수에서 낮은 임피던스를 제공함으로써, 상기 단자들(B1,B2) 간에 접속된 여러 소자들에 의해 도입되는 복합 임피던스들을 단락-회로로 제공할 수 있게 한다.

도 3a 및 도 3b에는 상기 패널(12)이 전기를 생산할 때 도 2의 모듈의 2가지 동작 모드가 도시되어 있다. 상기 트랜지스터(S)는 스위치로 기호화되어 있으며 상기 회로(14)(본 도면들에서는 도시되어 있지 않음)가 도시된 바와 같이 상기 변환기(16)의 출력에 의한 트랜지스터(S)의 제어와 등가인 트랜지스터(S)의 폐쇄를 영구적으로 제어하는 것으로 가정되어 있다. 또한, 패널 스트링의 종단들이 상기 인버터에 접속되어 있으며 이는 현재 회로를 폐쇄하는 것으로 가정되어 있다.

도 3a에는 완전 대낮(full daylight)에 플리트가 시동되는 경우가 도시되어 있다. 상기 모듈은 전력을 공급받지 않는데, 그 이유는 시리얼 전류가 제로(zero)이기 때문이다. 그러므로, 상기 트랜지스터(S)는 개방된다. 상기 패널(12)의 단자들에 걸린 전압(Vp)은 다른 모듈들(도시되지 않음)의 다이오드 소자들(Dn), 인버터(도시되지 않음), 및 상기 변환기(16)를 통해 흐를 수 있는 전류를 확립한다. 이러한 전류는 하기 수학식 1로 표기될 수 있다.

상기 수학식 1에서, Vn은 다이오드 소자(Dn)의 도통 임계값이며, n은 패널들의 개수이고, Zinv는 인버터의 임피던스이고, 그리고 Zsmps는 변환기(16)의 임피던스이다. 중요한 전력을 처리하도록 구성된 인버터의 임피던스는 낮은 반면에, 상기 변환기(16)의 임피던스는 비교적 높다. 따라서, 상기 변환기의 입력에 걸린 전압(Vin)은 사실상 Vp - (n-1)Vn에서 확립되는데, 이는 상기 변환기를 시동시키기에 매우 충분하다. 상기 트랜지스터(S)는 즉시 폐쇄되고, 이는 결과적으로는 도 3b의 모드를 초래시킨다.

그 반면에, 상기 인버터가 패널 스트링에 접속되어 있지 않은 경우에, 예를 들면 패널들이 설치 중에 있는 경우에, 어떠한 전류도 확립되지 않고 상기 트랜지스터(S)는 개방 상태에 있게 된다. 이는 감전사의 위험을 제거한다.

도 3b에서는, 상기 트랜지스터(S)가 결과적으로 폐쇄된다. 이는 플리트의 정상 동작 모드이다. 전류가 이전 모듈로부터 도달되고, 상기 트랜지스터(S) 및 상기 패널(12)을 통해 흐르며, 그리고 다음 모듈에 이르게 된다. 이러한 방식으로, 상기 변환기(16)의 입력 전압(Vin)은 폐쇄된 트랜지스터(S)의 단자들에서 취해진다.

앞서 언급한 바와 같이, 상기 트랜지스터(S)의 온 상태에서의 저항은, 상기 변환기(16)가 시동된 경우에, 상기 트랜지스터(S)의 단자들에서의 전압 강하가 상기 변환기(16)에 전력을 공급하기에 충분하도록 선택된다. 상기 트랜지스터의 단자들에서의 전압 강하가 상기 변환기에 전력을 공급하기에 충분하지만, 그러한 전압 강하가 전력 생산 효율에 그다지 영향을 주지 않는 것이 바람직하다. 100 mV 부근에서의 전압 강하가 양호한 절충사항(trade-off)일 것이다.

사실상, 도 3b의 모드에서는, 전압(Vin)은 충분한 값으로 규제된다. 사실상, 이러한 전압(Vin)이 충분하지 않은 경우에, 상기 변환기(16)는 더 이상 상기 트랜지스터(S)를 제어할 수 없으며, 상기 트랜지스터(S)는 한층 더 도통하지 않게 된다. 따라서, 상기 트랜지스터(S)의 단자들에 걸린 전압(Vin)은 상기 전압이 상기 변환기(16)에 전력을 공급할 정도로 다시 충분해질 때까지 증가하게 된다.

이러한 동작 모드에서는, 상기 트랜지스터(S)의 개방을 제어하기를 원할 수 있는데, 예를 들면 이상(anomaly)이 검출되면 패널을 분리시키기를 원할 수 있다. 상기 트랜지스터(S)의 개방시, 시리얼 전류는 본질적으로 다이오드 소자(Dn)를 통해 흐르기 시작하는데, 상기 다이오드 소자(Dn)는 상기 다이오드 소자(Dn)의 도통 임계값과 동일한 역 전압 강하(Vn)에 직면하게 된다. 상기 변환기(16)의 입력 전압은 이때 Vin = Vp + Vn과 같은데, 이는 고려될 수 있는 동작 모드들 중에서 가장 높은 값이다.

도 4a 및 도 4b에는 패널(12)이 전기를 생산하지 않을 경우에 도 2의 모듈의 2가지 동작 모드가 도시되어 있다.

도 4a에는 도 3b의 동작 모드 다음에 이르게 되는 동작 모드가 예시되어 있다. 패널(12)은, 예를 들면 상기 패널(12)이 차광 위치에 있기 때문에 전기 생산을 중단한다. 패널은 발전기로서의 동작 모드로부터 시리얼 전류가 흐르는 부하로서의 동작 모드로 동작한다. 상기 트랜지스터(S)의 단자들에 걸린 전압은 다이오드(D0)의 도통 임계값(VO)에 이를 때까지 역전되고, 이는 이때 시리얼 전류를 순환하게 하도록 채택된다.

여기서 당업자라면 시리얼 전류가 상기 트랜지스터(S)를 통해 흐르지 않고 다이오드 소자(Dn)를 통해 흐르는 대신에, 상기 변환기(16)에 전력을 공급하도록 다이오드(Do), 결과적으로는 상기 트랜지스터(S)를 통해 바람직하게 흐르게 할 정도로 상기 다이오드 소자(Dn)의 도통 임계값(Vn)이 Vo보다 높은 것이 바람직하다는 점을 이해할 것이다.

상기 패널 스트링이 패널의 고장 때문에 전력을 덜 생산하면, 시리얼 전류도 또한 감소하게 된다. 그 결과로, 상기 트랜지스터(S)의 단자들에 걸린 전압(Vin)은 감소하게 된다. 상기 변환기(16)는, 상기 트랜지스터(S)의 단자들에 걸린 전압이 상기 변환기에 전력을 충분히 공급할 때까지 상기 트랜지스터(S)의 컨덕턴스를 감소시킴으로써 다시 반응한다.

예를 들면, 해가 질 무렵에 패널들 모두가 전기 생산을 중단할 경우, 시리얼 전류는 상기 변환기(16)에 전력을 공급하기에 불충분하게 된다. 상기 변환기(16)의 임피던스는 상기 트랜지스터(S)의 임피던스보다 낮게 되고, 전압(Vin)은 상기 변환기의 동작 임계값 미만으로 감소하게 된다. 상기 트랜지스터(S)는 개방되고, 상기 시리얼 전류는 상기 변환기(16) 및 상기 다이오드(D0)를 통해 계속 흐르게 된다.

그 순간부터 모듈들에 전력을 계속 공급하기를 원할 경우에는, 이하에서 설명되겠지만, 상기 중앙 제어 유닛이 충분한 시리얼 전류를 도입하면 충분하다.

도 4b에서, 상기 트랜지스터(S)는 시리얼 전류가 모듈들에 전력을 공급하기에 충분하지만 패널이 전기 생산을 하지 않는 경우에 개방된다. 이러한 경우는 날이 새고 패널이 차광되어 있거나 패널에 결함이 있을 때 플리트의 시동 시에 생기게 된다. 상기 모듈은 또한 상기 트랜지스터(S)를 개방시키도록 하는 커맨드를 수신할 수 있다.

상기 시리얼 전류는 상기 변환기(16)를 통해 흐르면서, 다이오드(D0) 및 다이오드 소자(Dn) 사이에 분포되어 있다. 이때, 전압(Vin)은 Vn - V0와 동일해진다. 따라서, 상기 다이오드 소자(Dn)의 임계값(Vn)은 전압(Vn - V0)이 상기 변환기(16)를 시동할 수 있게 해 주는 값보다 크게 되도록 선택되는 것이 바람직하다.

시동 시에는, 모듈이 상기 트랜지스터(S)를 개방하도록 하는 커맨드를 수신하지 못한다. 상기 변환기는 상기 변환기의 입력 전압(Vin)이 시동 시에 충분한 값에 이르게 되면 상기 트랜지스터(S)를 폐쇄한다. 이때, 도 4a의 동작 모드가 이루어지게 된다.

도 5에는 시리얼 도체(13)의 종단들 모두에 의해 인버터(22)(INV)에 접속되는 솔라 패널(solar panel) 스트링이 개략적으로 예시되어 있다. 상기 인버터에 앞서 중앙 제어 유닛(24)(CCU)이 존재하며, 상기 중앙 제어 유닛(24)(CCU)은 앞서 언급한 기능들을 수행한다. 이러한 실시예에서는, 상기 중앙 제어 유닛이 상기 시리얼 도체(13) 상에서 플리트를 턴오프하기 위한 일반 스위치(Sg), 및 상기 시리얼 전류를 측정하기 위한 저항(Rs)을 직렬로 포함한다. 보조 전류원(26)은 공칭 전류와 동일한 방향으로 상기 시리얼 도체(13) 내에 시리얼 전류(Ia)를 도입하도록 접속된다.

제어 회로(28)는 상기 CCU의 기능들을 관리한다. 특히, 상기 제어 회로(28)는 상기 스위치(Sg) 및 상기 전류원(26)을 제어하고, 상기 저항(Rs)의 단자들에 걸린 전압을 측정함으로써 상기 시리얼 전류를 측정한다. 상기 제어 회로(28)는 라인(13) 내에 삽입되는 전류 트랜스포머(30)를 통해 LCU 모듈들의 동종의 모뎀들과 동신할 수 있게 하는 캐리어 전류 모뎀을 포함한다.

상기 일반 스위치(Sg)는 유지보수(maintenance) 동작들을 수행하도록 개방된다. 상기 일반 스위치(Sg)의 개방은 상기 시리얼 전류, 결과적으로는 모듈들의 전력 공급을 취소하고, 트랜지스터(S)들은 개방되어 어떠한 감전사의 위험도 제거하게 된다.

상기 일반 스위치(Sg)는 정상적인 동작하에서 폐쇄된다. 패널들의 조명이 감소하게 되면, 시리얼 전류는 감소하게 된다. 상기 제어 회로(28)는 상기 보조 전류원(26)을 턴온하여 상기 시리얼 전류가 최소값에 이르게 될 때 상기 LCU 모듈들에 전력을 계속 공급한다. 상기 CCU는 낮 동안 충전되는 배터리로부터나 또는 전기 네트워크로부터 상기 CCU의 전력을 인출하게 된다.

상기 LCU 모듈들은 주야로 전력을 공급받고, 캐리어 전류에 의해 항상 상기 CCU와 통신할 수 있다.

단일의 도체(13)가 예시되어 있는 바와 같이 하부로부터 시작하는 제2 및 제3 모듈들 사이에서 절단될 경우에, 상기 시리얼 전류는 취소되고 모듈들은 더 이상 전력을 공급받지 못한다. 그럼에도 불구하고, 상기 도체의 절단이 어느 위치에서 결정되는지를 아는 것이 바람직할 것이다. 상기 시리얼 전류가 모듈들 모두에 대해 동시에 취소되기 때문에, 한 모듈에서의 온보드 지능이 상기 절단의 위치를 결정하는데 사용될 수 없다.

도 5에는 또한 상기 시리얼 도체의 절단 위치를 결정하기 위한 시스템의 실시예가 예시되어 있다. 각각의 모듈(10)은 예를 들면 상기 모듈의 단자(B1)에서의 시리얼 도체(13), 및 상기 모듈의 접지 단자(E) 사이에 접속된 정상 전류원(32)을 포함한다. 상기 접지 단자(E)의 기능은 표준화되어 있다. 상기 접지 단자(E)는 패널들 모두에 의해 공유된 도체(34)에 의해 패널의 금속 부분들을 접지시키는 역할을 한다. 이러한 도체는 또한, 제조업자가 그러한 방식으로 상기 인버터를 접지시키는 기능을 제공한 경우에 상기 중앙 제어 유닛(CCU)의 음(-) 입력에 및 상기 인버터의 음(-) 입력에 접속된다. 특정 인버터들은 상기 인버터들의 양(+) 입력에 의해 접지되는데, 이러한 경우에는 상기 정상 전류원(32)들의 전류 방향이 역전된다.

각각의 정상 전류원(32)은 상기 접지 단자(E)로부터 상기 모듈의 단자(B1)로 정상 감시 전류(Iw)를 순회하도록 제공된다. 이러한 방식으로, 각각의 정상 전류원(32)으로부터 내보내지는 전류(Iw)는 파선으로 도시된 바와 같이 상기 도체(13)에서의 시리얼 전류에 이어서 시계 방향으로 상기 중앙 제어 유닛(CCU)을 통해 상기 도체(13)의 접지 접속에 이르기까지 순회한다. 그때, 전류들(Iw)은 접지 도체(34)를 통해 대응하는 정상 전류원(32)들로 복귀된다.

상기 도체(13)가 예를 들면 하부로부터 시작하는 제2 및 제3 모듈들 사이에서 섹션화되는 경우에, 절단 하부에 위치 결정된 모듈들의 전류원(32)들은 더 이상 자신들의 전류(Iw)를 순회시킬 수 없게 된다. 이와는 반대로, 도시된 바와 같이 절단 상부에 위치 결정된 모듈들의 전류원(32)들은 여전히 자신들의 전류를 순회시키게 된다. 그러므로, 상기 CCU에 도달하는 감시 전류들(Iw)의 합은 절단 위치가 결정되는 모듈의 순번을 나타낸다.

좀더 구체적으로 기술하면, 상기 시리얼 도체(13)의 절단 시에는, 시리얼 전류가 취소된다. 상기 제어 CCU는 이를 검출하고 상기 보조 전류원(26)을 턴온시킨다. 상기 모듈들에 전력을 공급하도록 하는 보조 전류(Ia)는 상기 감시 전류들의 합보다 큰 공칭 값을 지닌다. 이러한 경우에 단지 상기 감시 전류들만이 상기 보조 전류원(26)을 통해 순회할 수 있기 때문에, 상기 감시 전류들에는, 본 예에서 3?Iw인 자신들의 값이 부과된다. 상기 제어 회로(28)는 감시 전류의 값(Iw)으로 그 잔여 전류를 나눔으로써, 절단의 위치가 결정되는 모듈의 순번, 위에서 3번째 순번을 찾아낸다. 상기 잔여 전류는 최대로 n?lw(이 경우에 n은 모듈들의 개수임)와 동일하게 되는데, 이는 첫 번째 모듈 및 인버터 사이에서 절단이 생기는 경우에 대응한다. 마지막 모듈 및 인버터 사이에서 절단이 생기는 경우에, 잔여 전류는 제로(0)이다.

이러한 절단 위치 결정 시스템은 사용되는 모듈의 타입과는 무관하다. 상기 절단 위치 결정 시스템은 어떠한 스마트 특징들도 지니지 않는 모듈을 포함할 수 있다. 상기 전류원(32)들은 바이폴라(bipolar) 타입인 것이 바람직하기 때문에, 상기 전류원(32)들은 모듈들에서의 전력 공급을 필요로 하지 않게 된다. 바이폴라 전류원은, 전압이 충분하다면 상기 바이폴라 전류원의 2개의 단자 사이에 존재하는 전압으로부터 상기 바이폴라 전류원의 전력 공급을 인출한다.

패널들 모두가 전력을 공급받고 어떠한 절단도 존재하지 않을 경우에, 상기 전류원(32)들의 단자들에 걸린 전압들은 수 Vn 임계값 이내까지 상기 인버터의 입력 전압에 근접하게 된다. 그러나, 상기 전류원(32)들은 역-극성을 띠게 되므로 불활성 상태로 된다.

절단이 존재하는 경우에, 상기 보조 전류원(26)은 상기 인버터 상의 입력 전압을 역전시키고, 그 후에는 상기 전류원(32)들이 극성을 띠게 되므로 활성 상태로 된다. 상기 전류원(32)의 단자들에 걸린 최저 전압을 지니는 전류원(32)은 전압(Va - (n-1)Vn)을 지니는 첫 번째 모듈의 전류원인데, 여기서 Va는 상기 보조 전류원(26)의 단자들에 걸린 전압이다. 상기 보조 전류원(26)의 공급 전압은 첫 번째 모듈의 전류원(32)이 상기 전류원(32)의 단자들에 충분한 전압을 갖게 되도록 선택되는 것이 바람직하다.

기본적인 시설에서는, 특정 기능들, 특히 캐리어 전류에 의한 통신 기능들이 비용을 줄이기 위해 스킵될 수 있다. 그러나, 안전 기능들, 특히 감전사의 위험을 제거하는 기능들을 유지하는 것이 바람직하다. 지금까지 시사된 것은 전류가 더 이상 통하지 않을 경우에 제어 유닛과의 어떠한 통신도 없이 상기 트랜지스터(S)의 자동 개방을 도 2의 타입의 모듈이 보장하는 것이었다. 다시 말하면, 일단 시리얼 전류가 상기 인버터에 위치해 있는 일반 스위치에 의해서나 또는 패널의 제거에 의해 절단되는 경우에는, 모듈들 모두의 트랜지스터들(S)이 시리얼 도체로부터 패널들을 분리시킴으로써, 감전사의 위험을 제거한다.

그러나, 더 심층적인 안전 기능, 즉 오직 명시적인 커맨드 시에만 패널들의 재접속이 요망될 수 있다. 도 2의 타입의 모듈들을 사용함으로써, 그러한 기능이 상기 트랜지스터(S)를 폐쇄하도록 하는 특정 명령을 대기하는 국부 제어 회로(14)를 사용하여 획득될 수 있다. 이러한 명령은 캐리어 전류에 의해 제어 유닛으로부터 상기 회로에 이르게 된다.

도 6에는 복잡한 통신 수단 없이 이러한 기능을 구현할 수 있게 하는 국부 제어 모듈의 실시예가 도시되어 있다. 도 2와 관련지어 볼 때, 상기 다이오드 소자(Dn)는 바람직하게는 쇼트키 타입의 단일의 다이오드(D1)로 대체되었다. 상기 다이오드(D0)는 제거되었다. 여기서 참조번호(16')로 지정된, 상기 모듈의 회로들에 전력을 공급하는데 사용되는 변환기는 패널(12)의 단자들로부터, 즉 단자들(A1,A2) 상에서 상기 변환기(16')의 입력 전압을 취한다. 다시 말하면, 상기 모듈은 여기서 패널(12)이 전기를 생산하는 경우에만 전력을 공급받는다. 비록 패널이 조명을 약하게 받아서 낮은 전압을 생산한다 하더라도 상기 모듈에 전력을 공급하는 것이 바람직하기 때문에, 상기 변환기(16)는 스텝-업 타입인 것이 바람직하다. 따라서, 패널이 자신의 공칭 전압을 생산하는 경우에 상기 변환기의 입력 전압을 적응시키도록 상기 변환기의 입력에 전압 리미터(17)를 제공하는 것이 바람직하다.

상기 트랜지스터(S)는 비교기(60)에 의해 제어되며, 상기 비교기(60)는 저항(R2)의 단자들에 걸린 전압을 기준 전압(Vref)과 비교하고 상기 저항(R2)의 단자들에 걸린 전압이 상기 기준 전압(Vref)을 초과할 경우에 상기 트랜지스터(S)를 폐쇄한다. 트랜스컨덕턴스(transconductance) 증폭기(62)는 상기 도체(13)에서의 시리얼 전류를 나타내는 전류를 상기 저항(R2) 내에 도입한다. 상기 증폭기(62)는 단자들(A1,B1) 사이의 도체(13)에 배치된 저항(R3)의 단자들에 걸린 시리얼 전류를 나타내는 전압을 측정한다.

상기 증폭기(62)는 캐소드가 상기 단자(B1)에 접속되어 있으며 애노드가 저항(R4)에 의해 상기 단자(A2)에 접속되어 있는 제너 다이오드(Dz)의 단자들에서 전력을 공급받는다.

이러한 구성에 의하면, 일단 패널(12)이 전기를 생산하는 경우에, 상기 변환기(16')는 상기 모듈의 회로들에 전력을 공급한다. 그러나, 상기 트랜지스터(S)는 개방 상태에 있다. 이는 체인을 이루고 있는 모듈들 모두에 대해 마찬가지이다. 그러므로, 패널들은 비록 전체 시설에 전력이 공급된다 하더라도 상기 시리얼 도체(13)로부터 분리된 상태에 있다.

상기 시설을 시동하기 위하여는, 상기 중앙 제어 유닛(CCU)(도 5 참조)은 상기 시리얼 도체(13) 내에 보조 전류를 도입한다. 이러한 전류는 모듈들의 저항(R3)들 및 다이오드(D1)들을 통해 흐른다. 이러한 전류는 상기 비교기(60)들을 스위칭할 정도로 충분하도록 선택된다. 상기 트랜지스터(S)들은 상기 시리얼 도체에 패널들을 접속시키도록 폐쇄된다. 각각의 모듈에서는, 전류가 상기 트랜지스터(S), 상기 패널(12), 및 상기 저항(R3)을 통해 흐른다. 상기 저항(R3)을 통해 흐르는 전류는 상기 보조 전류보다 훨씬 높기 때문에, 상기 트랜지스터(S)는 폐쇄된 상태로 유지된다.

일단 패널(12)이 더 이상 전기를 생산하지 않을 경우에, 대응하는 모듈은 더 이상 전력을 공급받지 않으며, 상기 패널의 트랜지스터(S)는 개방된다. 이때, 상기 시리얼 전류는 상기 다이오드(D1)를 통해 흐른다. 일단 상기 패널이 전기 생산을 재개하는 경우에는, 상기 모듈이 전력을 공급받는다. 상기 저항(R3)에서의 전류가 충분하기 때문에, 상기 비교기(60)는 상기 트랜지스터(R3)를 즉시 폐쇄한다.

패널들의 새로운 안전 분리를 초래시키도록 하기 위해, 상기 일반 스위치(Sg)가 개방된다(도 5 참조). 그러한 스위치의 차후의 폐쇄로 상기 시설에 전력이 공급되지만, 트랜지스터(S)들의 폐쇄가 초래되지는 않는다. 그러한 목적을 위해, 상기 시리얼 도체 내에 전류를 재도입할 필요가 있다.

이러한 실시예의 한 가지 이점은 도 2의 실시예와 관련지어 볼 때 상기 모듈에 의해 도입되는 기생 전압 강하들이 최소화될 수 있다는 점이다. 실제로, 상기 트랜지스터(S)는 필요한 만큼 낮은 온 상태의 저항을 통해 선택될 수 있다. 쇼트키 타입의 다이오드(D1)는 매우 낮은 도통 임계값을 지닌다.

도 7에는 도 2의 모듈에 대한 변형예가 도시되어 있다. 도 2와 관련지어 볼 때, 상기 모듈은, 특히, 도 3b의 동작 모드에서 상기 변환기(16)를 보완하는, 상기 단자들(A1,A2) 사이에서 전력을 공급받는 제2 변환기(70)를 포함한다.

도 3b의 모드는 전기를 생산하는 패널의 정상 모드에 대응한다. 이는 가능한 한 오랫동안 지니고자 하는 모드이다. 이는 또한 상기 모듈의 대부분의 기능들을 사용하는 것이 바람직한 모드이다. 그러나, 이는 또한 도 2의 모듈이 (폐쇄된 트랜지스터(S)의 단자들에서의 전압 강하로부터) 최소로 전력을 공급받는 모드이다. 마이크로컨트롤러에 의해 수행되는 원하는 기능들은 100 mV 부근의 전압에서부터 상기 변환기(16)에 의해 공급받을 수 있는 더 많은 전류를 필요로 할 수 있다.

추가 변환기(70)는 패널로부터 모듈로 전력을 공급하고, 결과적으로는 패널이 전기를 생산하는 모드들에서 상기 변환기(16)를 대체하는 것을 가능하게 한다. 패널이 전기를 생산하지 않는 모드들에서, 상기 변환기(16)는 앞서 언급한 방식으로 모듈에 전력을 공급한다. 상기 변환기(70)는 스텝-다운 전압 변환기인 것이 바람직하다.

도 8에는 도 7의 모듈에 대한 변형예가 도시되어 있다. 도 7과 관련지어 볼 때, 2개의 변환기(16,70)는 스텝-업 타입의 단일의 변환기(80)로 대체된다. 상기 변환기(80)의 양(+) 입력은 다이오드(D2)에 의해 단자(A1)에 접속되고 다이오드(D3)에 의해 단자(B2)에 접속된다. 이러한 다이오드들은 상기 변환기(80)에 상기 단자들(A1,B2) 상에 발생한 전압들 중 가장 높은 전압을 제공하도록 접속된다.

상기 다이오드(D0)는 캐소드가 상기 단자(A1)에 접속된 상태에 있지만 애노드가 더 이상 상기 단자(A2)에 접속되지 않는 다이오드(D0')로 대체된다. 상기 다이오드(D0')의 애노드는 상기 변환기(80)의 음(-) 단자에 접속되어 있다. 다이오드(D4)는 상기 다이오드(D4)의 캐소드에 의해 상기 단자(A2)에 접속되며 상기 다이오드(D4)의 애노드에 의해 상기 변환기(80)의 음(-) 단자에 접속된다.

상기 변환기(80)는 수 볼트의 최대 입력 전압으로 작동하도록 스텝-업 타입이다. 그러나, 이러한 입력 전압은 동작 모드에 따라 다이오드들(D2 또는 D3)을 통해, 상기 변환기의 동작 범위와 공존할 수 없는 상기 패널의 전압을 초래할 수 있다. 바람직하게는, 도 2와 관련하여, 상기 변환기가 패널에 의해 전력을 공급받는 경우에 상기 입력 전압을 허용가능한 값으로 되돌리는 전압 제한 회로(17)가 상기 변환기의 입력 측에 제공된다.

다이오드들(D0',D2-D4)은 예를 들면 쇼트키 타입의, 낮은 도통 임계값을 지니는 다이오드들인 것이 바람직하다.

이러한 변형예는, 차후에 알 수 있겠지만, 패널이 전기를 생산하지 않는 모드들에서 상기 변환기(80)가 도 2 및 도 7에서보다 양호한 조건들 하에서 작동할 수 있게 한다.

도 9a에는 패널(12)이 전기를 생산하는 동작 모드에서의 도 8의 모듈이 예시되어 있다. 상기 패널의 전류 일부는 상기 다이오드(D2), 상기 변환기(80), 및 상기 다이오드(D4)를 통해 흐르고, 상기 패널로 복귀된다. 상기 트랜지스터(S)의 상태와는 무관하게, 상기 트랜지스터(S)에는 상기 변환기에 전력을 공급하는 전류가 흐르지 않게 된다. 상기 트랜지스터가 개방되면, 시리얼 전류가 다이오드 요소(Dn)를 통해 흐른다. 상기 트랜지스터가 폐쇄되면, 상기 시리얼 전류는 상기 트랜지스터를 통해 그리고 상기 패널을 통해 흐르게 된다.

따라서, 상기 변환기는 전압(Vin = Vp - 2V0)에 의해 전력을 공급받는다.

도 9b에는 패널(12)이 전기를 생산하지 않는 동작 모드에서의 도 8의 모듈이 예시되어 있다. 상기 시리얼 전류 일부는 다이오드 소자(Dn)의 단자들에 걸린 역 임계 전압(Vn)을 지니는 다이오드 소자(Dn)를 통해 흐르게 된다. 이러한 전압(Vn)은 상기 변환기(80)에 전력을 공급하는데, 상기 시리얼 전류의 제2 부분은 상기 다이오드(D3), 상기 변환기(80), 및 상기 다이오드(D0')를 통해 흐른다. 상기 트랜지스터(S)는, 폐쇄되든 개방되든, 상기 변환기(80)에 전력을 공급하는 전류에 영향을 주지 않는다.

따라서, 상기 변환기는 전압(Vin = Vin - 2V0)에 의해 전력을 공급받는다. 상기 모듈의 회로들에 의해 소비되는 전류의 함수로서, 상기 다이오드 소자(Dn)의 임계 전압(Vn)은 상기 변환기가 필요한 전력을 공급할 수 있도록 선택된다.

도 7 또는 도 8의 타입의 모듈은 비록 상기 모듈이 상기 시리얼 도체(13)와 분리된다 하더라도 상기 모듈의 패널이 조명을 받는 동안 전력을 공급받는 상태에 있다. 결과적으로, 상기 트랜지스터(S)의 개방은 상기 모듈의 분리시 자동적이지 않다. 도 7 및 도 8의 모듈들에서의 감전사의 위험을 제한하고 싶은 경우에는, 도 6에서와 같은 메커니즘을 제공하는 것이 가능하다.

캐리어 전류에 의한 통신을 사용하는 한 변형예에 의하면, 상기 모듈 및 상기 제어 유닛(24)은 "워치-도그(watch-dog; 감시) 절차를 구현하도록 구성된다. 상기 제어 유닛은 주기적으로 검증 신호를 발행한다. 상기 검증 신호가 수신될 때마다, 상기 모듈은 타이머를 재시동한다. 상기 모듈이 상기 시리얼 도체(13)와 분리되어 있기 때문에 검증이 더 이상 수신되지 않는 경우에는, 상기 타이머의 기간이 만료되고 상기 모듈이 상기 트랜지스터(S)가 개방되도록 명령한다. 일단 상기 모듈이 검증 신호를 다시 수신하면, 상기 모듈은 상기 트랜지스터(S)의 폐쇄를 제어한다.

Claims (3)

1. 태양광 패널을 국부적으로 제어하기 위한 모듈로서,
   - 단일의 도체(13)에 의해 상기 모듈을 동종의 모듈들과 직렬로 접속시키기 위한 제1 단자 및 제2 단자(B1,B2);
   - 상기 태양광 패널에 접속하기 위한 제1 단자(A1)로서, 상기 모듈을 직렬로 접속시키기 위한 제1 단자(B1)에 접속되는, 제1 단자(A1);
   - 상기 모듈을 직렬로 접속시키기 위한 제2 단자(B2) 및 상기 태양광 패널에 접속하기 위한 제2 단자(A2) 사이에 접속되는 스위치(S);
   - 상기 직렬 접속을 위한 제1 및 제2 단자들(B1,B2) 사이에 접속되는 다이오드(D0); 및
   - 상기 태양광 패널에 접속하기 위한 제1 및 제2 단자들(A1,A2) 간에 상기 패널에 의해 발생한 전압을 토대로 상기 모듈에 전력을 공급하도록 제공되는 변환기(70);
   를 포함하는, 모듈에 있어서,
   상기 모듈은,
   - 상기 단일의 도체(13)를 통해 흐르는 전류를 측정하기 위한 센서(R3); 및
   - 상기 단일의 도체 내에 흐르는 전류가 임계값을 초과하는 경우에 상기 스위치를 폐쇄하기 위한 수단(60,62);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널을 국부적으로 제어하기 위한 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 태양광 패널이 상기 모듈에 전력을 공급하기에 불충분한 전압을 제공할 때 상기 스위치(S)가 개방되고 개방상태에 있도록 상기 스위치(S)는 전력 공급이 없을 때 개방되는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널을 국부적으로 제어하기 위한 모듈.
3. 단일의 도체(13)에 의해 직렬로 접속되는 청구항 제1항에 따른 모듈 집합을 제어하기 위한 중앙 제어 유닛에 있어서,
   상기 중앙 제어 유닛은,
   상기 모듈 집합의 전력 공급을 결정하기 위한 수단(28): 및
   상기 전력 공급이 결정될 경우에 임계값보다 높은 전류를 상기 단일의 도체 내에 도입하여, 전기를 공급하는 패널들에 연관된 모듈들의 스위치(S)들을 폐쇄하는 수단(26);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는, 중앙 제어 유닛.

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