KR20130131515A - 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치에 관한 것으로, 태양전지모듈에 보호회로를 장착하여 누전, 과전류, 쇼트 등으로 인해 발생되는 화재를 예방하고 태양전지모듈의 어레이 구성을 유지하면서 사용자는 실시간으로 태양전지모듈의 상태를 확인하고 측정된 전압량으로 회로를 재구성하는 모니터링 시스템을 포함하는 장치를 제공함에 있다.
Description
본 발명은 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지모듈에서 발생하는 누전, 과전류, 쇼트 등으로 인한 화재나 회로 파손에 대한 차단 및 실시간으로 모듈의 정보와 상태를 유·무선 통신방식(PLC, Zigbee, Bluetooth 등)을 이용하여 외부 인터넷망(TCP/IP)과 연결된 모뎀으로 데이터를 송출하여 사용자 스마트폰 및 원격 모니터링 시스템으로 전송하는 장치에 관한 것이다.
기존 태양전지 모듈 모니터링 시스템은 태양전지모듈의 전압 및 전류 값으로 태양광 발전 상황을 모니터링하고 모듈의 발전 상황을 통해 모듈의 이상유무를 판단하는 모니터링 시스템을 적용하여 사용하고 있다.
기존 태양전지모듈은 모듈에서 발생하는 누전, 과전류, 쇼트 등으로 인한 화재 발생을 방지하기 위해 다이오드를 장착하여 모듈을 보호하고 있다.
그러나 다이오드도 누전, 과전류, 쇼트 등으로 인해 센서가 타버릴 수 있으며, 이로 인해 역전류가 발생하여 화재가 발생한다.
이에 따라 태양전지모듈을 화재로부터 보호 할 수 있도록 보호회로가 포함된 태양전지모듈의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 태양전지모듈에 보호회로를 장착하여 누전, 과전류, 쇼트 등으로 인한 화재 발생을 방지 및 다이오드의 고장으로 인해 발생되는 역전류로 인한 화재 발생을 방지하고 실시간으로 모듈의 상태를 외부 인터넷망과 연결된 모뎀으로 전송하여 사용자가 바로 확인 할 수 있는 모니터링 시스템으로 전송하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치 있어서, 태양에너지를 받아 전기에너지로 변환하는 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈의 배면에 부착되어 각 태양전지모듈에서 생산된 전기에너지를 외부로 전달하는 정션박스; 태양에너지를 전기에너지로 변환하면서 생기는 과전류, 누전, 쇼트 등이 발생되면 전력을 차단하는 전력차단부; 상기 전력차단부에서 상기 태양전지모듈의 전력 차단으로 인한 모듈의 이상 상태를 표시하는 LED표시부; 여러개의 상기 태양전지모듈에서 생산된 전기에너지를 한곳으로 모으기 위해 직렬 어레이 구성을 위한 커넥터; 상기 전력차단부가 작동하면 미리 입력된 모듈의 위치 및 번호, 모듈의 이상 상태를 전송하는 무선식별태그;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 태양전지모듈은 태양에너지를 전기에너지로 변환하면서 전류가 한쪽으로 흐르도록 하는 다이오드 또는 바이패스 다이오드를 포함한다.
상기 커넥터는 상기 정션박스 내부에 장착되며, 내부 공간 일측면 이상으로 전원연결부가 돌출되어 있다.
상기 전력차단부는 상기 태양전지모듈의 이상을 감지하면 전력 차단이 되도록 하기 위해 격발장치와 연결되고 스위치 역할을 하는 퓨즈와 상기 전원 연결부와 접촉되는 개폐기를 포함한다.
상기 개폐기는 토글스위치 또는 접촉동부스, 릴레이 등이 해당된다.
상기 전력차단부는 상기 퓨즈가 끊어지면 상기 격발장치에 의해 상기 태양전지모듈의 다이오드와 연결이 끊어지도록 전력차단부가 일측으로 움직인다.
상기 퓨즈는 과전류, 쇼트 등으로 인해 끊어지면서 발포성 소화액(절연성능을 포함하는 화학용재)을 분출시켜 화재를 방지한다.
상기 LED표시부는 태양전지모듈의 일측면 이상에 위치한다.
상기 전력차단부는 상기 퓨즈가 끊어짐에 따라 일측으로 이동하며, 상기 커넥터의 전원연결부와 접촉하여 상기 태양전지모듈의 어레이를 구성한다.
상기 커넥터는 상기 태양전지모듈에서 생산된 전기에너지량을 측정하는 전압측정부를 포함한다.
상기 전압측정부는 능동형 무선식별태그를 포함하고 있으며, 측정된 전압을 무선식별제어기로 전송하고 외부 인터넷망과 연결된 모뎀을 통해 사용자에게 전송한다.
상기 무선식별태그는 상기 전력차단부 일측면에 인접하고 있으며, 전력차단부가 작동되면, 무선식별태그에 접하게 되고 이에 반응하여 기존에 저장하고 있던 데이터를 무선식별제어기로 전송한다.
상기 무선식별태그는 상기 전력차단부가 작동하면 기존 저장된 데이터를 무선식별제어기로 전송한다.
상기 무선식별제어기는 상기 무선식별태그로 부터 받은 데이터를 외부 인터넷망과 연결된 모뎀으로 전송하며, 무선식별제어기와 모뎀은 유·무선 통신방식(PLC, Zigbee, Bluetooth 등 )을 이용하여 데이터를 전송하는 장치이다.
상기 전압측정부로부터 전압측정 데이터를 수신 받은 상기 무선식별제어기는 전송받은 데이터로 회로를 재구성하는 모니터링 시스템으로 데이터를 전송한다.
본 발명에 따르면 전력차단부를 사용하여, 태양전지모듈에서 누전, 과전류, 쇼트 등으로 인해 발생되는 화재를 예방하면서 모듈을 보호하고 태양전지모듈의 발전 효율을 높이는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 무선식별태그를 사용하여, 사용자가 실시간으로 태양전지모듈의 상태와 전압측정에 대한 데이터를 확인 할 수 있고 모듈의 ID와 위치로 인해 A/S를 빠르게 처리 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 전압측정부와 모니터링 시스템을 사용하여, 측정된 태양전지모듈의 전압을 토대로 하여 회로를 재구성하고 발전량을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부 되는 도면들은 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 본 발명의 도면은 기술을 이해시키기 위한 것이므로, 도면에 기재된 사항에서만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치의 태양전지모듈과 연결된 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치의 전력차단부가 작동 된 상태의 평면도.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치의 태양전지모듈과 연결된 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치의 전력차단부가 작동 된 상태의 평면도.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 의한 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치의 평면도이다.
본 발명의 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치는 태양전지모듈의 배면에 있는 정션박스(10)안에 장착되며, 구성은 무선식별태그(100), 전력차단부(110), 다이오드 or 바이패스 다이오드(150), LED표시부(160), 커넥터(170), 전원연결부(180)로 구성된다.
태양전지모듈은 태양에너지를 전기에너지로 변환하면 누전, 과전류, 쇼트 등으로 인한 화재 발생을 방지하기위해 역방향 다이오드 or 바이패스 다이오드(150)를 장착하여 1차적인 화재 발생을 방지 할 수 있다.
하지만 역방향 다이오드 or 바이패스 다이오드(150)도 과전류로 인해 타버리는 경우가 발생하기 때문에 전력차단부(110)를 장착하여 누전, 과전류, 쇼트, 다이오드의 문제 발생으로 생기는 태양전지모듈의 화재를 방지할 수 있다.
상기 전력차단부(110)는 태양전지모듈에서 정상적인 전기에너지를 생산하고 있을 때 커넥터(170)와 다이오드(150), 태양전지모듈과의 직렬 연결을 통해 여러개의 태양전지모듈을 어레이 구성하여 하나의 접속반으로 생산된 전기에너지를 보내도록 구성이 된다.
하지만 태양전지모듈에서 이상징후가 감지되면 상기 전력차단부(110)의 내부에 장착되어 있는 퓨즈(130)가 끊어지면서 다이오드(150)과 커넥터(170)의 연결을 위해 고정되고 있던 격발장치(140)가 작동하게 되고 퓨즈에서는 발포성 소화액이 분출되어 화재를 막고 전력차단부(110)는 일측면으로 이동하게 된다.
일측면으로 이동한 전력차단부(110)는 정션박스(10) 내부에 장착된 커넥터(170)에서 일측이상 돌출되어 있는 전원연결부(180)와 전력차단부(110) 일측면에 장착되어 있는 개폐기(120)가 접촉 되어 해당 태양전지모듈은 제외가 된 상태의 어레이를 구성하게 된다.
상기 전원연결부(180)와 개폐기(120)가 접촉 되면 상기 전력차단부(110) 일측면에 인접해 있는 무선식별태그(100)는 전력차단부(110)의 동작에 의해 저장하고 있던 모듈의 위치, 모듈 번호, 모듈의 상태를 무선식별제어기로 보내게 된다.
상기 무선식별제어기는 상기 무선식별태그(100)로부터 받은 데이터를 유·무선 통신방식(PLC, Zigbee, Bluetooth 등)을 이용하여 외부 인터넷망(TCP/IP)과 연결된 모뎀으로 전송하고 모뎀은 사용자가 실시간으로 데이터를 받을 수 있도록 모니터링 시스템으로 보내게 된다.
또한 상기 커넥터(170)는 전압측정부(190)을 포함하고 있으며, 상기 전압측정부(190)는 능동형 무선식별태그를 포함하고 있어서 주기적으로 전압을 측정하여 무선식별제어기로 데이터를 전송하여 외부에 있는 사용자가 실시간으로 태양전지모듈의 전압을 확인 할 수 있다.
그리고 모니터링 시스템은 상기 전력차단부(110)의 작동으로 인해 태양전지모듈 구성이 틀려지면 전압측정부(190)의 데이터를 가지고 어레이를 재구성하여 효율적인 발전이 되도록 한다.
도 1,2 에 대한 부호의 설명이다.
10 : 정션박스 100 : 무선식별태그
110 : 전력차단부 120 : 개폐기
130 : 퓨즈 140 : 격발장치
150 : 다이오드 or 바이패스다이오드 160 : LED표시부
170 : 커넥터 180 : 전원연결부
190 : 전압측정부
10 : 정션박스 100 : 무선식별태그
110 : 전력차단부 120 : 개폐기
130 : 퓨즈 140 : 격발장치
150 : 다이오드 or 바이패스다이오드 160 : LED표시부
170 : 커넥터 180 : 전원연결부
190 : 전압측정부
Claims (15)
- 태양에너지를 받아 전기에너지로 변환하는 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈의 배면에 부착되어 각 태양전지모듈에서 생산된 전기에너지를 외부로 전달하는 정션박스; 태양에너지를 전기에너지로 변환하면서 생기는 과전류, 누전, 쇼트 등이 발생되면 전력을 차단하는 전력차단부; 상기 전력차단부에서 상기 태양전지모듈의 전력 차단으로 인한 모듈의 이상 상태를 표시하는 LED표시부; 여러개의 상기 태양전지모듈에서 생산된 전기에너지를 한곳으로 모으기 위해 직렬 어레이 구성을 위한 커넥터; 상기 전력차단부가 작동하면 미리 입력된 모듈의 위치 및 번호, 모듈의 이상 상태를 전송하는 무선식별태그;로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 태양전지모듈은 태양에너지를 전기에너지로 변환하면서 전류가 한쪽으로 흐르도록 하는 다이오드 또는 바이패스 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 커넥터는 상기 정션박스 내부에 장착되며, 내부 공간 일측면 이상으로 전원연결부가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 전력차단부는 상기 태양전지모듈의 이상을 감지하면 전력 차단이 되도록 하기 위해 격발장치와 연결되고 스위치 역할을 하는 퓨즈와 상기 전원 연결부와 접촉되는 개폐기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항, 제 4항에 있어서,
상기 전력차단부는 상기 퓨즈가 끊어지면 상기 격발장치에 의해 상기 태양전지모듈의 다이오드와 연결이 끊어지도록 전력차단부가 일측으로 움직이는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 전력차단부는 상기 퓨즈가 끊어짐에 따라 일측으로 이동하며, 상기 커넥터의 전원연결부와 접촉하여 상기 태양전지모듈의 어레이를 구성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 커넥터는 상기 태양전지모듈에서 생산된 전기에너지량을 측정하는 전압측정부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 전압측정부는 능동형 무선식별태그를 포함하고 있으며, 측정된 전압을 무선식별제어기로 전송하고 외부 인터넷망과 연결된 모뎀을 통해 사용자에게 전송하는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 무선식별태그는 상기 전력차단부 일측면에 인접하고 있으며, 전력차단부가 작동되면, 무선식별태그에 접하게 되고 이에 반응하여 기존에 저장하고 있던 데이터를 무선식별제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 무선식별태그는 상기 전력차단부가 작동하면 기존 저장된 데이터를 무선식별제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 10항에 있어서,
상기 무선식별제어기는 상기 무선식별태그로 부터 받은 데이터를 외부 인터넷망과 연결된 모뎀으로 전송하며, 무선식별제어기와 모뎀은 유·무선 통신방식(PLC, Zigbee, Bluetooth 등 )을 이용하여 데이터를 전송하는 장치.
- 제 7항, 제 11항에 있어서,
상기 전압측정부로부터 전압측정 데이터를 수신 받은 상기 무선식별제어기는 전송받은 데이터에 대해 회로를 재구성하는 모니터링 시스템.
- 제 1항, 제 4항에 있어서,
상기 퓨즈는 과전류, 쇼트 등으로 인해 끊어지면서 발포성 소화액(절연성능을 포함하는 화학용재)을 분출시켜 화재를 방지하는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 LED표시부는 태양전지모듈의 일측면 이상에 위치하는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 개폐기는 토글스위치 또는 접촉동부스, 릴레이 등이 해당되는 것을 특징으로 하는 태양전지 보호회로와 네트워킹을 포함한 모니터링 신호 송출 장치.
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