KR20140094337A

KR20140094337A - 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20140094337A
Application number: KR1020130007051A
Authority: KR
Inventors: 김운복
Original assignee: (주)케이엘엘플러스
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2014-07-30

Abstract

본 발명은 태양광의 전력제어에 관한 것으로서, 특히 메인제어장치에 구비된 전력레벨감지부를 통해 태양 에너지에서 들어오는 전압과 전류를 체크하고, 전압조절부 및 전압전류제어부를 통해 주변환경 및 기후상황에 따라 적절한 전압/전류 제어를 통해 낮은 태양광이 유입되는 경우에도 효율적인 태양광발전을 가능하게 한 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래 태양광 발전시스템은 기온이 높은 아프리카, 기온이 낮은 고위도 지방, 기온의 변화가 큰 사막지역에서는 전기를 생산하는 태양광 모듈의 온도변화에 따라 발전효율이 급격하게 저하되고 배터리의 수명이 단축되어, 종래 배터리충전된 전기를 사용하는 종래의 태양광 발전시스템은 제 기능을 실현하기 어려웠다. 이를 개선하기 위해 본 발명은 태양으로부터 전기를 생산하는 태양광모듈과, 상기 태양광모듈에서 생산된 전기를 저장하여 로드에 공급하는 배터리로 이루어진 태양광 전력제어 시스템에 있어서, 상기 태양광모듈과 배터리 사이에는 메인제어장치가 구비되고, 상기 메인제어장치는 배터리로 전기를 저장하는 충전과 배터리로부터 로드로 전기를 공급하는 방전을 제어하는 독립형 방식과, 배터리가 최소전압 이하인 경우 직접 인버터를 통해 로드의 전원공급을 제어하는 연계형 방식 중 어느 하나 이상의 방식으로 동작하는 것을 특징으로 하는 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템을 제안한다.
본 발명에 의한 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템은 메인제어장치에 구비된 전력레벨감지부를 통해 태양 에너지에서 들어오는 전압과 전류를 체크하고, 전압조절부 및 전압전류제어부를 통해 주변환경 및 기후상황에 따라 적절한 전압/전류 제어를 통해 우천시 등 낮은 태양광이 유입되는 경우에도 효율적인 태양광발전을 가능한 효과가 있다.

Description

연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템 및 그 방법 {Electic power control system for self-support and connection type, it's control process}

본 발명은 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 특히 메인제어장치에 구비된 전력레벨감지부를 통해 태양 에너지에서 들어오는 전압과 전류를 체크하고, 전압조절부 및 전압전류제어부를 통해 주변환경 및 기후상황에 따라 적절한 전압/전류 제어를 통해 낮은 태양광이 유입되는 경우에도 효율적인 태양광발전을 가능하게 한 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 배터리의 충전여부와 상관없이 태양광모듈에서 발생된 전기에 의해 직접 로드에 공급하는 방식이며, 특히 메인제어장치에서 부족한 전압을 보강하는 승압부와, 전류를 제어하는 전압전류제어부를 구비하여 태양광이 부족한 우천시에도 로드에 공급할 수 있는 충분한 전력이 생산된다.

무공해이면서 무한정의 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 태양광 발전시스템은 발전부와 제어부가 반도체 소자와 전자 부품으로 구성되어 있기 때문에 기계적인 진동과 소음이 없을 뿐만 아니라 운전 및 유지 관리에 따른 비용을 최소화할 수 있어 이미 신재생에너지의 큰 축으로 자리잡고 있다.

그러나, 태양광 발전산업은 태양광 전지판(태양광모듈)의 가격변동폭이 크고, 발전설비의 경제성이 변화하고 있기 때문에 새로운 현실에 직면하고 있다.

따라서, 투자자 및 프로젝트 개발업체들이 투자 수익률을 극대화할 수 있는 경제성 모델을 추구하기 위해 태양광 발전설비를 활용해 생산될 에너지 양을 최적화하는 것과 활용가능한 부지를 최적화하는 것은 점점 매우 중요한 작업으로 부각되고 있다.

또한, 최근 오름세이 있는 화석연료 에너지 가격, 태양에너지 관련 불확실한 정부 인센티브제도, 그리고 중국산 태양전지판 가격경쟁으로 인해 발생한 무역전쟁으로 인해 좀 더 혁신적이고 높은 성능을 지닌 태양광 발전 기술 해결책을 찾는 것은 이전보다 훨씬 중요해지고 있다.

결국 태양에너지는 실행가능한 에너지 해결책이 되기 위해서는 경제적인 문제를 해결해야만 한다. 투자수익률을 증가시킬 수 있는 두 가지 기본적인 수단이 존재한다. 태양광 발전시스템 하드웨어(구조물, 인버터 등의 요소)의 비용을 하락시키거나 생산성 또는 산출물(발전량)을 증가시키는 방법이 존재한다.

일반적으로 태양전지판은 태양광 발전설비 설치비용의 40%정도를 차지한다. 그리고 Bloomberg에 따르면, 태양전지판의 가격은 2011년 47%정도 감소하였다고 한다. 이는 태양에너지를 좀 더 경쟁적인 대안으로 만들어 줄 수 있는 사업모델을 제시해 줄 수 있으며, 태양광 발전산업 자체를 그리드 패러티에 근접할 수 있게 도와주고 있다. 점점 떨어지고 있는 태양전지판 가격을 토대로 2012년 태양광 발전산업이 다시 한번 더 성장을 할 것이라는 것을 예상할 수 있다.

하지만, 분명 태양광 발전산업의 성장을 저해하는 요인들도 존재할 것이다. 예를 들어, 미국은 중국으로부터 수입되어온 너무 저가의 태양전지판에 대한 관세를 부과할 것이라고 한다. 그로 인해 미국제조업체들은 중국 제조업체들과의 경쟁에서 우위를 점할 수 있을 것이다. 하지만, 대체에너지로써 태양에너지의 전반적인 경쟁력은 더 이상 사용할 수 없는 저가의 중국산 태양전지판으로 인해 다소 떨어질 것임에 분명하다. 일어나는 것이 무엇이든지 저가의 태양전지판의 활용가능성은 투자수익률을 해결할 수 있는 해결책으로써 고려될 수는 없다.

따라서, 태양광 발전 시스템의 에너지 효율 향상 및 원가 절감을 위해 국내의 민간/공공 단체에서는 각 모듈(Cell/PCS/ESS)단위의 발전 효율 향상에 집중하고 있지만 태양전지 모듈 단위로의 태양광 에너지 효율 향상에는 한계를 보이고 있는 실정에서 태양광 에너지 사용에 있어 효율을 향상 시킬 수 있는 새로운 접근이 요구되었다.

또한, 국내 태양광 발전 시스템의 시장 확대 및 시장 창출을 위해 태양전지 셀이나 태양 전지 모듈 관련 기술 개발 뿐만 아니라, 가치 사슬의 마지막을 점유하고 있는 태양광 발전 시스템의 발전량 증대 및 태양광 발전 시스템의 발전 효율 향상에 대한 중요성이 증가 되고 있으며, 이를 위한 시스템 관점에서 여러 태양광 관련 기술뿐만 아니라, IT 기술이 융합된 태양광 시스템 관련 기술의 개발이 시급한 실정이다.

종래 태양광 발전 시스템 비중은 태양광모듈이 전체시스템 가격에 40%를 차지하고 있어 태양광 모듈에 대한 개발이 집중되고 있는 반면에 제어기/인버터는 전체시스템에 10%내에 비중을 갖고 있으며 기존 충전방식 그대로 사용하고 있으므로, 새로운 전력제어 방식이 필요한 시점이다

더욱이, 종래의 태양광 발전시스템은 기온이 높은 아프리카, 기온이 낮은 고위도 지방, 기온의 변화가 큰 사막지역에서는 전기를 생산하는 태양광 모듈의 온도변화에 따라 발전효율이 급격하게 저하되고 배터리의 수명이 단축되어, 종래 배터리충전된 전기를 사용하는 종래의 태양광 발전시스템은 제 기능을 실현하기 어려웠다.

또한 종래 태양광전력을 사용하는 제품의 경우 장거리 이동시 배터리가 기준이하로 방전되여 시스템 가동이 불가능 단점이 있다.

본제품은 배터리가 방전되여도 충전를 할 수 있어 발전시스템를 정상화 할수있다

본 발명은 메인제어장치에 구비된 전력레벨감지부를 통해 태양 에너지에서 들어오는 전압과 전류를 체크하고, 전압조절부 및 전압전류제어부를 통해 주변환경 및 기후상황에 따라 적절한 전압/전류 제어를 통해 낮은 태양광이 유입되는 경우에도 효율적인 태양광발전을 가능하게 한 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배터리의 충전여부와 상관없이 태양광모듈에서 발생된 전기에 의해 직접 로드에 공급하여 배터리의 충전여부와 관계없이 로드에 적절한 전기를 공급할 수 있는 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템은 태양으로부터 전기를 생산하는 태양광모듈과, 상기 태양광모듈에서 생산된 전기를 저장하여 로드에 공급하는 배터리로 이루어진 태양광 전력제어 시스템에 있어서, 상기 태양광모듈과 배터리 사이에는 메인제어장치가 구비되고, 상기 메인제어장치는 배터리로 전기를 저장하는 충전과 배터리로부터 로드로 전기를 공급하는 방전을 제어하는 독립형 방식과, 배터리가 최소전압 이하인 경우 직접 인버터를 통해 로드의 전원공급을 제어하는 연계형 방식중 어느 하나 이상의 방식으로 동작하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 의한 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템은 메인제어장치에 구비된 전력레벨감지부를 통해 태양 에너지에서 들어오는 전압과 전류를 체크하고, 전압조절부 및 전압전류제어부를 통해 주변환경 및 기후상황에 따라 적절한 전압/전류 제어를 통해 우천시 등 낮은 태양광이 유입되는 경우에도 효율적인 태양광발전을 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 태양광모듈에서 발생된 전기를 승압 또는 전압전류제어에 의해 직접 로드에 공급하게 되므로, 배터리가 충전되지 않은 상태에서도 로드에 충분한 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 배터리가 방전된 상태에서도 메인제어장치를 통해 태양광 충전이 가능하여 발전시스템를 정상화할 수 있는 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템의 블록구성도,
도 2는 도 1의 메인제어장치의 동작관계를 구체적으로 정리한 상세 블록구성도,
도 3은 본 발명에 의한 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템의 제어방법을 나타내는 흐름도,
도 4는 도 2의 메인제어장치에서 전류량을 체크하여 전압을 기준전압에 맞추어 조절하는 것을 개략적으로 나타내는 전압전류도,
도 5는 본 발명과 종래기술에서 맑은날 충전시 나타나는 전압/전류/전력 비교표,
도 6은 본 발명과 종래기술에서 흐린날 충전시 나타나는 전압/전류/전력 비교표,
도 7은 본 발명과 종래기술에서 비오는날 충전시 나타나는 전압/전류/전력 비교표.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명은 종래 태양광 발전시스템의 에너지 생산효율을 개선하고, 각 구성요소를 효율적으로 제어하기 위해 제안된 것이다.

이를 위해 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 태양으로부터 전기를 생산하는 태양광모듈(10)과, 상기 태양광모듈(10)에서 생산된 전기를 저장하여 로드(30)에 공급하는 배터리(20)로 이루어진 태양광 전력 시스템에 있어서, 상기 태양광모듈(10)과 배터리(20) 사이에는 메인제어장치(100)가 구비되고, 상기 메인제어장치(100)는 배터리(20)로 전기를 저장하는 충전(①)과 배터리(20)로부터 로드(30)로 전기를 공급하는 배터리 방전(②)을 제어하고, 배터리(20)가 최소전압 이하인 경우 직접 인버터(40)를 통해(③) 로드(30)의 전원공급(④)을 제어하게 된다.

이때, 이하에서는 상기 배터리(20)로 전기를 저장하는 충전(①)과 배터리(20)로부터 로드(30)로 전기를 공급하는 배터리 방전(②)을 제어하는 것을 독립형 태양광 전력제어 시스템이라 호칭하고, 배터리와 무관하게 직접 인버터(40)를 통해(③) 로드(30)의 전원공급(④)을 제어하게 것을 연계형 태양광 전력 제어시스템이라 호칭한다.

상기 메인제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 태양광모듈(10)에서 발생된 전기의 전력레벨을 측정하고 발생된 전기를 전압조절부(130)로 전달하는 전력레벨감지부(110)와; 상기 전력레벨감지부(110)를 제어하여 기준전압 이상인 경우 태양광모듈(10)에서 발생된 전기로 배터리(20)를 충전 또는 로드(30)에 직접 전기를 공급하며, 기준전압 이하인 경우 전압조절부(130)로 태양광모듈(10)에서 발생된 전기를 공급하는 엠씨유(120)와; 상기 전력레벨감지부(110)에서 공급된 기준전압 이하의 전기를 승압부(150)를 통해 기준전압으로 승압하고, 로드(30)의 전원 공급 여부를 스위칭 제어하는 릴레이(170)에 전달하는 전압조절부(130)와; 상기 전압조절부(130)에서 승압된 전압값을 기준으로 엠씨유(120)의 제어에 의해 전류값을 MPPT 제어하여 필요전력을 출력함으로써 릴레이(170)를 스위칭 제어하는 전압전류제어부(160)와; 상기 전압전류제어부(160)에서 출력되는 필요전력을 PWM제어하여 배터리(20)를 충전하는 전류제어부(180)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 엠씨유(120)는 전력레벨감지부(110)에서 전달된 전기를 전압조정부(130)와 정전압부(140)를 거쳐 안정화된 전기로 변환 공급함으로써 동작을 개시하게 된다.

상기 PWM(Pulse Width Modulation; 펄스 폭 변조]제어란, 펄스 변조 방식의 하나로, 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시켜 변조하는 방식으로서, 신호파의 진폭이 클 때는 펄스의 폭이 넓어지고, 진폭이 작을 때는 펄스의 폭이 좁아지게 되게, 신호의 따라 펄스의 폭을 조절하여 전류의 크기를 제어하는 방식이다.

즉, 본 발명은 전력레벨감지부(110)에서 태양 에너지 또는 배터리의 전압레벨을 감시하고, 전압조절부(130)를 통해 전압을 3.6V ~ 36V까지 자유롭게 제어할 수 있으며, 전압조절부(130)와 정전압부(140)를 통하여 엠씨유(MCU)(120)의 구동전력을 제공하게 된다.

상기 엠씨유(MCU)(120)에 전원이 인가되면 모든 기능이 동작되며, 태양에너지의 전력레벨감시를 통하여 전압과 전류의 값을 읽어 기준전압을 유지하고, MPPT(Maximum Power Point Tracking)방식에 의해 동작하는 전압 전류제어부(160)의를 통하여 전류제어부(180) 및 릴레이(170)에 신호를 인가하게 되며, 전압조절부(130)에서 승압부(150)를 통하여 릴레이(170)에 동작전압을 인가하게 된다.

상기 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 방식이란, 전압과 전류가 시시각각 바뀌는 불안정한 전력 공급원으로서의 태양광을 감안하여 도입된 개념이다.

태양전지에 부하를 가변시켰을 때 전압/전류 곡선은 일사량에 따라 달라지게 되며, 출력단의 저항이 점점 작아지게 되면 저항에 전류가 흐르면서 전력이 전달되게 된다(전력 P = VI).

이때, 태양전지의 특성상 많은 전류가 흐르게 되면서 전압이 떨어지게 되는데 어느 정도 이상 저항이 줄어들게 되면 전압은 떨어지지만 더 이상 전류가 늘어나지 않는 지점이 존재하게 된다.

일반적으로 약 250V ±25V지점에서 최대 전력이 나타나므로, 외부 상황에 따라 적절하게 부하를 조절을 통해 최대 전력을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 이때 최대 전력이 전달되는 지점을 최대 전력 동작점(MPOP) 라고 하며, 외부의 조건인 일사량, 온도 등에 따라서 변하게 된다.

이를 위해 태양광을 이용한 전력제어에서는 반드시 MPPT가 요구되며, 출력에 대한 Feedback이 없이 태양전지의 온도나, 빛의 양을 입력 받아 사전에 조정된 Gain으로 증폭하여 인버터(40)에 제어신호가 직접 입력되는 직접제어방식과, 전력 Feedback을 하기 위해서 전압및 전류 측정이 필요한 간접 제어방식으로 구분되며, 기타 논문등에 공지된 기술이므로 이하 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 엠씨유(MCU)(120)에서는 배터리의 상태를 점검하게 되며, 도 4와 같이 전력레벨감시부(110)와 전류제어부(180)를 통해 PWM방식으로 배터리(20)에 충전 전류를 인가하여 충전하는 과정이 진행된다.

따라서, 상기 엠씨유(MCU)(120)의 전압/전류제어 및 전력제어의 신호받아 전압조절부(130)의 승압전압을 릴레이(170)에 의해 로드(부하)(30)로 공급하게 되며, 배터리(20)에 전원을 충전하고 그 충전된 전원을 로드(30)에 공급하는 독립형 방식 또는 배터리(20)의 상태와 무관하게 직접 인버터(40)를 통해 로드(30)에 전원을 공급하는 연계형 방식을 복합적으로 사용할 수 있다.

즉, 본 발명은 메인제어장치(100)의 제어에 따라 독립형 또는 연계형 방식중 어느 하나만을 사용할 수도 있고, 두가지 방식을 동시에 사용할 수도 있다.

다시말해, 종래의 태양광 전력제어방식은 배터리가 최소전압 이상일 경우에만 동작하는 방식이므로, 배터리가 방전상태에서는 전력제어 자체가 불가능하였으나, 본 발명은 독립형과 연계형이 복합 사용하는 방식이므로 배터리의 상태와 무관하게 동작할 수 있다.

또한, 본 발명은 배터리가 분리된 상태에서도 동작하며, 방전된 배터를 충전하면서도 로드(30)에 안정적인 전원공급이 가능하다.

상기 전압전류에 대한 PWM제어는 종래 일반적인 공지기술이므로, 이하 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같은 본 발명은 도 3과 같은 제어방법을 따르게 된다.

먼저, 태양에너지가 태양광모듈(10)로 유입(S10)되면, 상기 태양광모듈(10)에서는 전기를 발생하여 전력레벨감지부(110)로 전달한다.

상기 전력레벨감지부(110)에서는 전압조절부(130)와 정전압부(140)를 통해 엠씨유(120)를 구동시키고, 상기 엠씨유(120)에는 전력레벨감지부(110)에서 측정된 태양광모듈(10)의 전기 에너지량을 분석(S20)한다.

이때, 전력레벨감지부(110)에서 감지된 측정전압과 미리 설정된 기준전압을 비교(S30)하여, 측정전압이 기준전압보다 크면 배터리를 충전(S40)하며, 측정전압이 기준전압보다 작으면 전압을 승압(S42)하고, 필요전력이 될 수 있도록 전류값을 PWM 제어(S43)한다.

또한, 엠씨유(120)에서는 로드(30)에서 요구되는 부하량을 분석(S50)하여 태양광모듈의 출력전력과 로드(30)의 필요전력을 비교(S60)하고, 출력전력이 필요전력보다 크면 로드(30)에 직접 전력을 공급(S70)하게 된다.

또한, 상기 엠씨유(120)에서 전력레벨감지부(110)의 측정전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하는 단계(S30)에서는 측정전압이 기준전압보다 크면 배터리 충전을 생략하고, 직접 유입에너지를 인버터(40)에서 필요전압으로 변환하여 로드(30)에 전력을 공급하는 단계(S41)가 진행될 수 있다.

본 발명은 배터리(20)의 충전여부와 상관없이 태양광모듈에서 발생된 전기에 의해 직접 로드(30)에 공급하는 방식이며, 특히 메인제어장치(100)에서 부족한 전압을 보강하는 승압부(150)와, 태양광을 MPPT 제어하는 전압전류제어부(160)를 구비하여 태양광이 부족한 우천시에도 로드(30)에 공급할 수 있는 충분한 전력이 생산된다.

즉, 도 5의 맑은날 시험결과, 도 6의 흐린날 시험결과, 도 7의 비오는날 시험결과에 나타난 바와 같이, 본 발명인 종래기술에 비해 현저하게 효율적인 전력생산이 가능함을 확인할 수 있다.

특히, 본 발명은 상기 전력레벨감지부(110)를 통해 태양 에너지에서 들어오는 전압과 전류를 체크하고, 전압조절부(130) 및 전압전류제어부(160)를 통해 주변환경 및 기후상황에 따라 적절한 전압/전류 제어를 통해 최상의 발전효율을 높이게 된다.

또한, 본 발명은 독립된 메인제어장치(100)를 통해 배터리(20)와 별개로 태양광 모듈에서 발생된 전기를 인버터(40)를 통해 직접 로드(30)에 전달하는 연계형 방식과, 내부의 전압조절부(130)에서 내부의 전압을 조절하고 전압전류제어부(160)에서 전압과 전류를 제어하여 배터리(20)에 저장하여 충전된 전기를 사용하는 독립형 방식이 복합적으로 동작되도록 구현하였다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시례에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

10 : 태양광모듈 20 : 배터리
30 : 로드 40 : 인버터
100: 메인제어장치
110: 전력레벨감지부 120: 엠씨유(MCU)
130: 전압조절부 140: 정전압부
150: 승압부 160: 전압전류제어부
170: 릴레이 180: 전류제어부

Claims

태양으로부터 전기를 생산하는 태양광모듈과, 상기 태양광모듈에서 생산된 전기를 저장하여 로드에 공급하는 배터리로 이루어진 태양광 전력제어 시스템에 있어서,
상기 태양광모듈과 배터리 사이에는 메인제어장치가 구비되고, 상기 메인제어장치는 배터리로 전기를 저장하는 충전과 배터리로부터 로드로 전기를 공급하는 방전을 제어하는 독립형 방식과, 배터리가 최소전압 이하인 경우 직접 인버터를 통해 로드의 전원공급을 제어하는 연계형 방식 중 어느 하나 이상의 방식으로 동작하는 것을 특징으로 하는 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 메인제어장치는 태양광모듈에서 발생된 전기의 전력레벨을 측정하고 태양광모듈에서 발생된 전기를 전압조절부 및 엠씨유로 전달하는 전력레벨감지부와;
상기 전압조절부에서 정전압부를 통해 전달된 전원에 의해 동작하며, 상기 전력레벨감지부를 제어하여 기준전압 이상인 경우 태양광모듈에서 발생된 전기로 배터리를 충전하거나 또는 로드에 전기를 공급하고, 기준전압 이하인 경우 전압조절부로 태양광모듈에서 발생된 전기를 공급하는 엠씨유와;
상기 전력레벨감지부에서 공급된 기준전압 이하의 전기를 승압부를 통해 기준전압으로 승압하고, 로드의 전원 공급 여부를 스위칭 제어하는 릴레이에 전달하는 전압조절부와;
상기 전압조절부에서 승압된 전압값을 기준으로 엠씨유의 제어에 의해 전류값을 MPPT 제어하여 필요전력을 출력함으로써 릴레이를 스위칭 제어하는 전압전류제어부와;
상기 전압전류제어부에서 출력되는 필요전력을 PWM 제어하여 배터리를 충전하는 전류제어부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템.
제 1항에 있어서,
태양에너지가 태양광모듈로 유입되는 단계(S10);
전력레벨감지부에서 측정된 태양광모듈의 전기 에너지량을 분석하는 단계(S20);
측정전압과 기준전압을 비교하는 단계(S30);
측정전압이 기준전압보다 크면 배터리를 충전하는 단계(S40);
측정전압이 기준전압보다 작으면 전압을 승압하는 단계(S42);
필요전력이 될 수 있도록 전류값을 PWM 제어하는 단계(S43);
로드에서 요구되는 부하량을 분석하는 단계(S50);
태양광모듈의 출력전력과 로드의 필요전력을 비교하는 단계(S60);
출력전력이 필요전력보다 크면 로드에 직접 전력을 공급하는 단계(S70);
가 진행되는 것을 특징으로 하는 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템의 제어방법.
제 3항에 있어서,
상기 측정전압과 기준전압을 비교하는 단계(S30)에서는 측정전압이 기준전압보다 크면 배터리 충전을 생략하고, 직접 유입에너지를 인버터에서 필요전압으로 변환하여 로드에 전력을 공급하는 단계(S41)가 진행되는 것을 특징으로 하는 연계형과 독립형을 복합사용할 수 있는 태양광 전력제어 시스템의 제어방법.