KR20150026335A - 태양광 인버터 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 멀티 스트링 태양광 인버터의 입력단에 하나의 부스터부를 통해 복수의 태양광 모듈과 연결하는 태양광 인버터에 관한 것이다. 이를 위하여 본 명세서에 따른 태양광 인버터는, 복수의 태양광 모듈과 각각 직렬 연결하는 복수의 입력부; 상기 복수의 입력부와 각각 직렬 연결하는 복수의 리액터; 상기 복수의 입력부를 통해 전달되는 상기 복수의 태양광 모듈의 DC 전압을 충전하는 제1 커패시터; 상기 제1 커패시터에 병렬 연결하는 제1 저항; 상기 병렬 연결한 상기 제1 커패시터와 상기 제1 저항에 병렬 연결하며, 상기 제1 커패시터에 충전된 전압을 승압하는 부스터부; 및 상기 부스터부에 의해 승압된 전압을 교류 전압으로 변환하여 계통에 제공하는 인버터부;를 포함한다.

Description

태양광 인버터{PHOTOVOLTAIC INVERTER}

본 명세서는 태양광 인버터에 관한 것으로, 특히 멀티 스트링 태양광 인버터의 입력단에 하나의 부스터부를 통해 복수의 태양광 모듈과 연결하는 태양광 인버터에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 인버터(또는, 계통 연계형 인버터)는, 전력 변환 장치로써 입력 전력 계통과 상용 전력 계통인 전원 전력 계통으로 연계하여 상기 입력 전력 계통의 전력을 상기 전원 전력 계통으로 전송해주기 위한 시스템이다.

상기 태양광 인버터의 토폴로지에는, 멀티스트링(multi string) 방식이 있다.

상기 멀티스트링 방식은, 2개의(또는, 복수의) 태양광 모듈로부터 입력을 받는 방식으로, 기존의 1개의 태양광 모듈로부터 입력을 받는 방식과는 구분이 된다.

상기 멀티스트링 방식의 태양광 인버터는, 하나의 태양광 모듈과 상기 태양광 인버터를 구성하는 것보다 상기 태양광 모듈을 2개 이상으로 구성하는 것이 더 효율적이다.

이러한 상기 멀티스트링 방식의 태양광 인버터는, 복수의 태양광 모듈을 상기 하나의 태양광 인버터에 연결할 때, 태양광 모듈의 수에 따라 입력단마다 부스터(booster)를 구성해야하며, 이는 제품의 비용 상승을 야기한다.

한국 특허 출원 번호 제10-2011-0070481호

본 명세서의 목적은, 멀티 스트링 태양광 인버터의 입력단마다 부스터부를 구성하지 않고, 하나의 부스터부를 통해 복수의 태양광 모듈과 연결하는 태양광 인버터를 제공하는 데 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 태양광 인버터는, 복수의 태양광 모듈과 각각 직렬 연결하는 복수의 입력부; 상기 복수의 입력부와 각각 직렬 연결하는 복수의 리액터; 상기 복수의 입력부를 통해 전달되는 상기 복수의 태양광 모듈의 DC 전압을 충전하는 제1 커패시터; 상기 제1 커패시터에 병렬 연결하는 제1 저항; 상기 병렬 연결한 상기 제1 커패시터와 상기 제1 저항에 병렬 연결하며, 상기 제1 커패시터에 충전된 전압을 승압하는 부스터부; 및 상기 부스터부에 의해 승압된 전압을 교류 전압으로 변환하여 계통에 제공하는 인버터부;를 포함한다.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제1 커패시터는, 상기 복수의 태양광 모듈의 DC 전압의 평균값을 충전할 수 있다.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제1 저항은, 상기 제1 커패시터에 충전되는 전압을 소비할 수 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 태양광 인버터는, 멀티 스트링 태양광 인버터의 입력단마다 부스터부를 구성하지 않고, 하나의 부스터부를 통해 복수의 태양광 모듈과 연결함으로써, 비용을 절감하고 태양광 인버터의 부피를 줄일 수 있다.

도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 태양광 인버터의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 인버터부의 회로도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 따른 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 태양광 인버터(10)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 태양광 인버터(10)는, 입력부(100), 리액터(200), 제1 커패시터(300), 제1 저항(400), 부스터부(500) 및, 인버터부(600)로 구성된다. 도 1에 도시된 태양광 인버터(10)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 태양광 인버터(10)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 태양광 인버터(10)가 구현될 수도 있다.

상기 입력부(100)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 입력부(예를 들어, 제1 입력부(110), 제2 입력부(120), ... , 제N 입력부(1N0))를 포함한다.

또한, 상기 입력부(100)에 포함된 복수의 입력부 각각은, 복수의 태양광 모듈과 각각 직렬 연결한다.

예를 들어, 상기 제1 입력부(110)는, 직렬 연결한 제1 태양광 모듈(미도시)로부터 제1 DC 전력(또는, 전압/전류/에너지)을 전달받고, 직렬 연결한 상기 제2 입력부(120)는, 제2 태양광 모듈(미도시)로부터 제2 DC 전력을 전달받는다. 이때, 상기 제1 DC 전력과 상기 제2 DC 전력은, 서로 같거나 또는, 서로 다른 값을 갖을 수 있다.

상기 리액터(200)는, 상기 입력부(100)에 포함된 복수의 입력부와 동일한 수로 형성한다.

즉, 상기 리액터(200)는, 복수의 리액터(예를 들어, 제1 리액터(210), 제2 리액터, ... , 제N 리액터(2N0))를 포함한다.

또한, 상기 리액터(200)는, 상기 입력부(100)와 직렬 연결한다.

상기 제1 커패시터(300)는, 상기 리액터(200)(또는, 상기 입력부(100))에 직렬 연결한다.

또한, 상기 제1 커패시터(300)는, 상기 입력부(100)를 통해 전달되는(또는, 입력되는) 상기 복수의 태양광 모듈의 DC 전압(또는, 전력/전류/에너지)을 저장한다. 이때, 상기 제1 커패시터(300)는, 상기 복수의 태양광 모듈의 DC 전압의 평균값을 충전(또는, 저장)할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 커패시터(300)는, 상기 제1 입력부(110)를 통해 전달되는 상기 제1 태양광 모듈로부터 전달되는(또는, 출력되는) 상기 제1 DC 전압과 상기 제2 입력부(120)를 통해 전달되는 상기 제2 태양광 모듈로부터 전달되는 상기 제2 DC 전압의 평균값을 충전한다.

상기 제1 저항(400)은, 상기 리액터(200)에 직렬 연결하고, 상기 제1 커패시터(300)에 병렬 연결한다.

또한, 상기 제1 저항(400)은, 상기 제1 커패시터(300)에 저장된 전압을 소비하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 제1 저항(400)을 통해, 소량의 전류가 흐르므로, 상기 제1 저항(400)은, 상기 제1 커패시터(300)에서 복수의 DC 전압의 평균값이 상기 제1 커패시터(300)에 저장되는 것을 촉진하는 기능/역할을 수행한다.

상기 부스터부(booster)(500)는, 병렬 연결한 상기 제1 커패시터(300)와 상기 제1 저항(400)에 병렬 연결한다.

또한, 상기 부스터부(500)는, 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 스위치(510), 다이오드(520) 및, 제2 커패시터(530)를 포함한다.

또한, 상기 부스터부(500)는, 상기 제1 커패시터(300)에 충전된 전압을 승압(또는, 상승)한다.

상기 인버터부(600)는, 상기 부스터부(500)로부터 승압된 전압(또는, 에너지, 평활된 직류 전원)을 교류 전압(또는, 교류 에너지/AC 전원/3상 전원)으로 변환하여 유도 전동기(미도시) 등의 전력 계통에 제공(또는, 출력)한다.

즉, 상기 인버터부(600)는, 상기 복수의 태양광 모듈로부터 각각 전송되는 DC 전압(또는, DC 에너지)을 상기 입력부(100)를 통해 전달받은 후, 해당 DC 전압을 AC 전압(또는, AC 에너지)으로 변환하고, 상기 변환된 AC 전압을 상기 전력 계통에 제공한다.

본 명세서의 실시예는 앞서 설명한 바와 같이, 멀티 스트링 태양광 인버터의 입력단마다 부스터부를 구성하지 않고, 하나의 부스터부를 통해 복수의 태양광 모듈과 연결하여, 비용을 절감하고 태양광 인버터의 부피를 줄일 수 있다.

전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 태양광 인버터 100: 입력부
200: 리액터 300: 제1 커패시터
400: 제1 저항 500: 부스터부
600: 인버터부 510: 스위치
520: 다이오드 530: 제2 커패시터

Claims (3)

1. 복수의 태양광 모듈과 각각 직렬 연결하는 복수의 입력부;
   상기 복수의 입력부와 각각 직렬 연결하는 복수의 리액터;
   상기 복수의 입력부를 통해 전달되는 상기 복수의 태양광 모듈의 DC 전압을 충전하는 제1 커패시터;
   상기 제1 커패시터에 병렬 연결하는 제1 저항;
   상기 병렬 연결한 상기 제1 커패시터와 상기 제1 저항에 병렬 연결하며, 상기 제1 커패시터에 충전된 전압을 승압하는 부스터부; 및
   상기 부스터부에 의해 승압된 전압을 교류 전압으로 변환하여 계통에 제공하는 인버터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 인버터.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 커패시터는,
   상기 복수의 태양광 모듈의 DC 전압의 평균값을 충전하는 것을 특징으로 하는 태양광 인버터.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 저항은,
   상기 제1 커패시터에 충전되는 전압을 소비하는 것을 특징으로 하는 태양광 인버터.

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