KR20150097383A

KR20150097383A - 전력 송출 시스템

Info

Publication number: KR20150097383A
Application number: KR1020147031889A
Authority: KR
Inventors: 미노루 무라노; 스미노부 아키바; 신 타나하시
Original assignee: 시온덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-08-26
Also published as: JP2014121241A; DE112013006090T5; TW201436410A; US9843186B2; CN104756343A; WO2014097554A1; JP5709275B2; TWI528672B; US20150123478A1

Abstract

[과제] 상용 전원뿐만 아니라, 각 자연 에너지에서 발전된 전력군을 합성 할 때, 작은 자연 에너지에서 발전된 소량의 전력을 낭비하지 않고 유효하게 이용할 수 있고, 또한 복수의 전원을 조합하여 사용할 수 있으며, 하나의 전원이 끊기더라도 자동으로 다른 전원으로부터 전력을 공급할 수 있고, 또한 복수의 전원을 사용할 때 사용 우선 순위를 쉽게 설정할 수 있으며, 가장 원하는 전원에 대한 에너지를 선택할 수 있고, 전원의 종류에 따라서는 다양한 조건이 있는데, 이에 대응하여 전체적으로 낭비없이 이용 가능한 전력 송출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[해결수단] 복수의 직류 전원, 직류 전원을 공급받는 부하를 갖는 전력 송출 시스템에서, 직류 전원에는 전력 우선 취득 장치가 설치되고 컨트롤러에 의해 제어하여, 전력 우선 취득 장치가 설치된 직류 전원에서 부하로의 전력 우선 취득에 대한 전력량을 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 송출 시스템{POWER TRANSMISSION SYSTEM}

본 발명은 자연 에너지에 의한 발전 장치 및 상기 장치에 의해 발전된 전력의 공급을 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 복수의 상기 발전 장치로 구성된 전력원(電力源)으로부터의 전력 공급량을 각종 설정 조건에 따라 가변하여 직류 부하 측에 송출하는 전력 송출 시스템에 관한 것이다.

종래, 소비되는 전력의 전력원은 일반적으로 전력 회사로부터의 공급밖에 없었으며, 공급원을 선택할 필요도 없을만큼 충분한 전력이 공급되고 있었다.

즉, 전력 회사의 전력은 그 전력량만으로도 소비자의 모든 전력 수요를 조달할 수 있는 것으로써, 필요 충분했으며, 거의 정전은 발생하지 않는다는 인식이 일반적이었다.

그러나 최근에는 지진이나 사고로 인해, 하나의 전력원 (예를 들어 전력 회사가 공급하는 상용 전원) 에만 의존하는 것에 대한 위험성을 인식하게 되었다.

이에 따라 태양광 발전 등의 자연 에너지 이용이 확산되고 있지만, 이러한 태양광 발전 등의 자연 에너지 이용에 대해서도 많은 과제가 있다. 예를 들어 태양광 발전의 경우 파워 컨디셔너 (power conditioner, 직류-교류 변환기) 의 이용이 일반적이지만, 상용 전원이 끊어지면 충분히 발전 능력이 있더라도, 상기 파워 컨디셔너가 안전성을 고려하여 그 작동을 중지해 버린다. 상용 전원이 없는 상태에서 태양광 발전을 이용하기 위해서는 예를 들어, 소비자가 수동으로 상기 파워 컨디셔너를 자립 운전 모드로 설정할 필요가 있으나 재해시에 이렇게 하는 것은 극히 곤란하다.

또한 상용 전원이 공급되는 평상시에도, 전력 판매를 하는 경우, 특히 인근 지역에 태양광 발전 설비의 설치가 많으면 간선(幹線) 전압이 상승해 버려, 파워 컨디셔너의 동작에 제한이 걸리면서, 충분히 전력 판매를 할 수 없는 사태도 빈번히 발생하게 되었다.

또한 태양광, 풍력, 수력 등 자연 에너지에 의한 발전 이외에도 연료 전지, 열병합 발전이나, 배터리에 의한 심야 전력의 이용 등 다양한 전력의 이용이 가능하게 되었지만, 발전 비용과 전력에 부수하여 발생하는 열의 이용 또는 열원으로 이용하기 위한 발전의 증가, 이용가능한 시간대의 제한 등 다양한 조건이 있어, 이러한 조건을 충족시키고 효율적으로 이용하기 위한 기술이 필요해지고 있다.

[선행기술문헌]

특허문헌1 : 일본 특개평 11-113188호 공보

이에 따라 본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 창안된 것으로서, 상기 상용 전원뿐 아니라 각 자연 에너지로부터 발전된 전력군(電力群)을 합성할 때, 비록 작은 자연 에너지로부터 발전된 소량의 전력일지라도 이를 낭비 없이 유효하게 사용할 수 있고 (이른바 상기 언급된 파워 컨디셔너를 사용하는 타입의 전력 합성에서는 흐린 날씨 때의 태양광 발전처럼 미약한 전력은 거의 이용할 수 없었다), 또한 복수의 전원을 조합하여 이용 가능하며, 비록 하나의 전원이 끊기더라도 자동적으로 다른 전원으로부터 전력의 공급이 가능하고, 또한 복수의 전원을 이용할 때 상기 복수의 전원에 대한 이용 우선 순위를 용이하게 설정할 수 있으며, 가장 원하는 전원에 대한 에너지를 선택할 수 있고 (예를 들면 비용이 저렴한 에너지를 우선적으로 사용할 수 있는 등), 자가 발전 장치나 연료 전지 등과 같이 비용이 많이 드는 것, 열병합 발전처럼 전력과 열을 동시에 만들어 내는 것 (열과 온수의 수요 변화에 따라 발전량이 변화한다), 심야 전력을 배터리에 축적하여 이용하는 것 (이용 시간·용량에 제한이 있다) 등, 전원의 종류에 따라 다양한 조건이 있는데, 이러한 조건에 대응하여 전체적으로 낭비 없이 이용 가능한 (구체적으로는 각 발전원으로부터의 공급 전력량을 임의로 설정할 수 있거나 혹은 계획적으로 발전량을 제어할 수 있는) 전력 송출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 관련된 기술로는 다이오드 (역류 방지 회로) 에 의해 전력 합성을 수행하는 기술이 있는데, 상기 방법은 전압을 변화시킴으로써 상기 각 전원의 우선 순위를 설정하는 것이 가능하나, 이른바 역류 방지 다이오드를 이용한 경우, 이 다이오드에 전류가 흐를 때에 전력의 일부가 열로 전환되어 손실되어 버리는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명에서는 전력의 합류에 역류 방지 다이오드를 필요로 하지 않기 때문에, 이러한 면에서 매우 효율적인 전력 전송 시스템을 실현할 수 있게 되었다.

본 발명에 따른 전력 송출 시스템은,

복수의 직류 전원과, 상기 복수의 직류 전원으로부터 직류 전력을 공급받는 부하를 갖는 전력 송출 시스템에서,

상기 직류 전원에는 전력 우선 취득(取出) 장치가 설치되고, 설치된 전력 우선 취득 장치를 컨트롤러에 의해 제어하여, 상기 전력 취득 장치가 설치된 직류 전원에서 부하로의 전력 우선 취득 전력량을 결정하는,

것을 특징으로 하고,

또는,

복수의 직류 전원과 상기 복수의 직류 전원으로부터 직류 전력을 공급받는 부하를 갖는 전력 송출 시스템에서,

상기 복수의 직류 전원에는 각각 전력 우선 취득 장치가 설치되고, 각각 설치된 전력 우선 취득 장치를 각각 설치된 컨트롤러에 의해 제어하여, 상기 전력 우선 취득 장치가 설치된 복수의 직류 전원에서 부하로의 전력 우선 취득에 대한 각각의 전력량을 결정하는,

것을 특징으로 하고,

또는,

상기 전력 우선 취득 장치의 출력측 전류 값을 검출하고, 검출된 상기 전류값을 이용하여 전력 우선 취득 장치가 설치된 에너지원의 하나인 태양광 발전 장치의 발전량에 대해 해당 시점에서의 최대 효율의 발전량을 결정할 수 있는,

것을 특징으로 하고,

또는,

상기 전력 우선 취득 장치는 커패시터를 가지고 구성된,

것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 상용 전원뿐만 아니라, 각 자연 에너지로부터 발전된 전력군을 합성하여 송출할 때, 비록 작은 자연 에너지로부터 발전된 소량의 전력일지라도 이를 낭비하지 않고 유효하게 이용할 수 있고 (이른바 전술한 파워 컨디셔너를 사용하는 유형의 전력 합성에서는, 날씨가 흐릴 때의 태양광 발전처럼 미약한 전력은 거의 이용할 수 없었다), 또한 복수의 전원을 조합하여 이용 가능하며, 비록 하나의 전원이 끊기더라도 자동으로 다른 전원으로부터 전력을 공급할 수 있고, 또한 복수의 전원을 사용할 때 상기 복수의 전원에 대한 이용 우선 순위를 설정할 수 있으며, 원하는 전원에 대한 에너지를 선택할 수 있고 (예를 들어, 비용이 저렴한 에너지를 우선적으로 사용하고, 부족분만 상용 전원에서 보충하거나 혹는 환경 친화적인 에너지를 우선적으로 사용할 수 있다), 자가 발전 장치 및 연료 전지 등과 같이 비용이 많이 드는 것, 열병합 발전과 같이 전력과 열을 동시에 만들어내는 것 (열과 온수의 수요 변화에 따라 발전량이 변화한다), 심야 전력을 배터리에 축적하여 이용 (이용 시간·용량에 제한이 있다) 등, 전원의 종류에 따라 다양한 조건이 있는데, 이러한 조건에 대응하여 낭비없이 이용 가능하다 (구체적으로는 각 발전원으로부터의 공급 전력량을 임의로 설정할 수 있거나 혹은 계획적으로 발전량을 제어할 수 있다). 또한 다이오드 (역류 방지 회로) 에 의해 전력 합성을 수행하는 기술이 있는데, 상기 방법은 전압을 변화시킴으로써 상기 각 전원의 우선 순위를 설정하는 것이 가능하나, 다이오드를 이용한 경우, 다이오드에 전류가 흐를 때에 전력의 일부가 열로 전환되어 손실되어 버리는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명에서는 전력의 합류에 다이오드를 필요로 하지 않기 때문에 효율적인 전력 합성을 실현할 수 있는 것으로 우수한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 개략적인 구성을 나타내는 개략 구성 설명도 (1)이다.
도 2는 제어 신호의 일 구체예를 나타내는 설명도이다.
도 3은 전력 우선 취득 장치의 실시예를 나타내는 설명도 (1)이다.
도 4는 전력 우선 취득 장치의 실시예를 나타내는 설명도 (2)이다.
도 5는 t와 I_on의 관계를 그래프에 의해 설명한 설명도이다.
도 6은 전력 우선 취득 장치의 동작 설명도 (1)이다.
도 7은 식 7에 도시된 "I_off"를 그래프에 의해 설명한 설명도이다.
도 8은 스위치(SW)를 ON 으로 해서 OFF 로 할 때까지의 사이클을 그래프에 의해 설명한 설명도이다.
도 9는 스위치(SW)의 ON / OFF를 반복할 때, 인덕턴스 L을 흐르는 전류에 대해 설명하는 설명도이다.
도 10은 다이오드(D)를 통해서 출력측에 흐르는 전류에 대해 설명하는 설명도이다.
도 11은 매 사이클의 전류에 대해 설명하는 설명도 (1)이다.
도 12는 매 사이클의 전류에 대해 설명하는 설명도 (2)이다.
도 13은 매 사이클의 전류에 대해 설명하는 설명도 (3)이다.
도 14는 복수의 전력 우선 취득 장치의 출력을 병렬로 접속한 상태를 설명하는 설명도이다.
도 15는 전력 우선 취득 장치에 대한 다른 실시예의 구성을 설명하는 설명도이다.
도 16은 스위치(SW 및 SW-D)의 ON·OFF의 타이밍을 설명하는 설명도이다.
도 17은 스위치(SW 및 SW-D)와 전류와의 관계를 설명하는 설명도 (1)이다.
도 18은 스위치(SW 및 SW-D)와 전류와의 관계를 설명하는 설명도 (2)이다.
도 19는 전력 우선 취득 장치의 구체적인 동작을 설명하는 설명도 (1)이다.
도 20은 전력 우선 취득 장치의 구체적인 동작을 설명하는 설명도 (2)이다.
도 21은 100μ초마다 스위치(SW)의 ON / OFF를 전환했을 때 인덕턴스(L)를 흐르는 전류에 대해 설명하는 설명도이다.
도 22는 도 21의 경우에, 부하에 공급되는 전력에 대해 설명하는 설명도이다.
도 23은 스위치(SW)를 20μ초만 ON 으로, 180μ초만 OFF 로 한 경우에 대해 설명하는 설명도이다.
도 24는 도 23의 경우에, 출력에 공급되는 전류에 대해 설명하는 설명도이다.
도 25는 전력 우선 취득 장치에 대한 강압 초퍼 제어 회로 (백 컨버터, back conductor) 를 사용한 실시예를 설명하는 설명도 (1)이다.
도 26은 전력 우선 취득 장치에 대한 강압 초퍼 제어 회로 (백 컨버터)를 사용한 실시예를 설명하는 설명도 (2)이다.
도 27은 도 26의 실시예에서 SW1을 OFF 로 했을 때의 전류 I_off에 대해 설명하는 설명도이다.
도 28은 SW1을 ON 으로 해서 OFF 로 할 때까지의 사이클을 그래프로 설명하는 설명도이다.
도 29는 SW1의 ON / OFF를 반복하면서 이 사이클이 반복될 때, L을 흐르는 전류에 대해 설명하는 설명도 (1)이다.
도 30은 SW1의 ON / OFF를 반복하면서 이 사이클이 반복될 때, L을 흐르는 전류에 대해 설명하는 설명도 (2)이다.
도 31은 SW1의 ON / OFF를 반복하면서 이 사이클이 반복될 때, L을 흐르는 전류에 대해 설명하는 설명도 (3)이다.
도 32는 SW1의 ON / OFF를 반복하면서 이 사이클이 반복될 때, L을 흐르는 전류에 대해 설명하는 설명도 (4)이다.
도 33은 SW1의 ON / OFF를 반복하면서 이 사이클이 반복될 때, L을 흐르는 전류에 대해 설명하는 설명도 (5)이다.
도 34는 전력 우선 취득 장치에 대한 강압 초퍼 제어 회로 (백 컨버터) 를 사용한 실시예를 설명하는 설명도 (3)이다.
도 35는 전력 우선 취득 장치에 대한 강압 초퍼 제어 회로 (백 컨버터) 를 사용한 실시예를 설명하는 설명도 (4)이다.
도 36은 전력 우선 취득 장치와 발전측의 전압과의 관계를 설명하는 설명도이다.
도 37은 전력 우선 취득 장치에 대해, 플라이 백(fly back) 방식의 초퍼 제어 회로를 사용하여 실시예를 설명하는 설명도이다.
도 38은 전력 우선 취득 장치에 대해, 캐패시터를 사용한 실시예를 설명하는 설명도 (1)이다.
도 39는 전력 우선 취득 장치에 대해, 캐패시터를 사용한 실시예를 설명하는 설명도 (2)이다.
도 40은 전력 우선 취득 장치에 대해, 캐패시터를 사용한 실시예를 설명하는 설명도 (3)이다.
도 41은 전력 우선 취득 장치(2)를 장착한 태양광 발전기인 에너지원으로부터, 날씨에 따라 변화하는 상기 자연 에너지로부터의 발전 전력을, 그 시점에서의 최대 전력을 취득하기 위해 개발한 전력 송출 시스템에 대해 설명하는 설명도 (1)이다.
도 42는 전력 우선 취득 장치(2)를 장착한 태양광 발전기인 에너지원으로부터, 날씨에 따라 변화하는 상기 자연 에너지로부터의 발전 전력을, 그 시점에서의 최대 전력을 취득하기 위해 개발한 전력 송출 시스템에 대해 설명하는 설명도 (2)이다.
도 43은 전력 우선 취득 장치(2)를 장착한 태양광 발전기인 에너지원으로부터, 날씨에 따라 변화하는 상기 자연 에너지로부터의 발전 전력을, 그 시점에서의 최대 전력을 취득하기 위해 개발한 전력 송출 시스템에 대해 설명하는 설명도 (3)이다.
도 44는 전력 우선 취득 장치(2)를 장착한 태양광 발전기인 에너지원으로부터, 날씨에 따라 변화하는 상기 자연 에너지로부터의 발전 전력을, 그 시점에서의 최대 전력을 취득하기 위해 개발한 전력 송출 시스템에 대해 설명하는 설명도 (4)이다.

이하, 본 발명을 도면에 도시된 실시예에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 송출 시스템의 개략적인 구성을 설명하는 구성 설명도이다. 도 1에서 부호 1은 에너지원을 나타낸다. 여기서, 본 실시예는 에너지원(1)...이 3개 라인(line)인 경우의 예를 나타내고 있지만, 에너지원(1)...은 1개 라인 이상이면 본 시스템의 구성이 가능하다 (에너지원(1)이 1개 라인 만인 경우는 전원의 합성을 할 필요가 없기 때문에 보통의 전원과 동등하다).

여기서 에너지원(1)은 각종 발전 장치, 특히 자연 에너지를 이용한 발전 장치 (태양광 발전, 풍력 발전, 수력 발전 등의 발전기) 를 나타낸 것이지만 이에 한정되는 것은 아니며, 직류로 변환할 수 있다면 전술한 에너지원(1)... 이외 모든 에너지원(1)...의 사용이 가능하다.

따라서, 상용 전원을 직류로 정류(整流)하여 에너지원(1)으로 사용해도 상관 없다. 또한 배터리를 도 1의 에너지원(1)으로 사용하는 것도 가능하다. 배터리의 사용에 의해 심야 전력에서 충전함으로써, 전력이 부족한 또는 전기 요금이 오르는 낮 동안에 배터리에 저장된 전력을 공급하는 에너지 전환(shift)이 가능해진다.

부호 2는 전력 우선 취득 장치로, 상기 전력 우선 취득 장치(2)는 에너지원(1)...으로부터 전력을 받아, 컨트롤러(3)로부터의 제어 신호(4)에 따라 에너지원(1)...으로부터 부하(5)에 적절한 양의 전력을 비용대 성능 비율이 좋도록 송출하기 위한 장치이다. 그리고 각 에너지원(1)...으로부터 부하(5)에 송출되는 전력의 출력량은 컨트롤러(3)로부터의 제어 신호(4)에 의해 제어되어 결정된다. 상세한 내용은 후술한다.

여기서 컨트롤러(3)는 제어 신호(4)를 생성하기 위한 회로로서, 또한 과전압으로 되었을 경우 상기 제어 신호(4)를 제한하는 처리도 실시하며, 마이크로 컴퓨터, 마이크로 컨트롤러 등이나, 컴퍼레이터(comparator)나 발진 회로 등을 조합한 전자 회로 등으로 구성할 수 있다.

제어 신호(4)로는, 예를 들면 PWM (pulse width modulation, 펄스 폭 변조) 에 의한 펄스를 사용할 수 있으며, 이 경우 펄스 폭의 비율에 따라 출력량을 나타낼 수 있다. 즉, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 1주기의 시간 T에서 제어 신호(4)가 "1"이 되는 시간 t_on과 "0"이 되는 시간 t_off의 비율에 의해 송출 전력량을 결정할 수 있는 것이다.

또한 전압 검출 장치(6)는 부하(5)에 공급되는 전력의 전압을 감시하는 것 (전압계) 으로, 에너지원(1)...으로부터의 전력 공급이 크고 부하(5)가 적은 경우, 또한 후술하는 전력 우선 취득 장치(2) 중 하나를 생략하는 수법에서는, 출력 전압이 상승하는 경우가 있어, 허용되는 전압 상한을 초과하지 않도록 감시한다.

그리고 출력 전압에 있어, 허용되는 전압 상한 (전원의 규격 또는 부하의 조건 등에 의한) 을 초과하는 경우 (과전압 검출시) 에, 제어 신호(4)에 의해 에너지원(1)으로부터 공급되는 전력을 감소시키게 된다.

다음으로 전력 우선 취득 장치(2)의 구성에 대해 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 전력 우선 취득 장치(2)는 예를 들어, PWM에 의한 승압형 초퍼 제어 회로를 탑재한 장치로 구성할 수 있다.

도 3에서 L은 인덕턴스 (코일) 이고, D는 다이오드를 나타낸다. 또한 이 다이오드(D) 대신 정류 작용을 갖는 것을 사용할 수도 있다. 즉, 역방향으로 전류를 흘리지 않도록 스위치 (FET 및 IGBT와 같이 고속으로 동작하는 반도체 스위치 등의, 외부 신호에 의해 제어 가능한 스위치) 를 제어하는 것으로 대체해도 상관 없다.

여기서 1 펄스 중에서 "1"이 되는 시간 t_on과 "0"이 되는 시간 t_off와의 비율을 조정한 제어 신호(4)를 생성하고, 상기 제어 신호(4)에 따라 스위치(SW)를 ON / OFF 함으로써, 출력 측에 송출하는 에너지를 조정하는 것이다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 스위치(SW)를 ON 하면 V_on은 0V가 되어, 입력으로부터의 전류는 I_on 방향으로 흐른다.

일반적으로 인덕턴스(L)에 흐르는 전류(I)가 변화되면 유도 기전력(E)이 발생하며, 이것은 다음 식으로 표시된다.

··· 식 1

스위치(SW)가 ON 으로 되었을 때, 인덕턴스(L)에 걸리는 전압은 V_in이 되고, 이 때 L에 흐르는 전류를 I_on으로 하면, 식 1은,

··· 식 2

로 되고, I_on에 대해 변형하면

··· 식 3

양변을 시간 t로 적분하면

··· 식 4

로 된다. 그러나 I₀는 t = 0 일 때의 I_on 값이다.

그리고 t와 I_on의 관계를 그래프로 나타내면 도 5와 같다.

또한, 스위치(SW)를 ON 하는 시간은 충분히 짧으므로, 이 시간 내에서는 인덕턴스(L)가 포화되지 않는다.

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 스위치(SW)가 OFF 로 된 경우이다.

이 때, 전류는 출력 방향으로 흐르지만 충분한 크기의 콘덴서(C)가 존재하여, 콘덴서(C)의 전압이 V_out일 경우 전압은 V_out으로 제한된다.

출력 전압이 V_out이므로, 인덕턴스(L) 양단의 전압은 V_in - V_out 이다. 따라서 인덕턴스(L)에 흐르는 전류 I_off 와의 관계는, 식 1은 다음의 미분 방정식으로 표현된다.

··· 식 5

변형하면,

··· 식 6

으로 되고, 양변을 시간 t로 적분하면

··· 식 7

이다. I₁은 적분 상수이며, t=0 일 때의 전류 I_off의 값이다.

식 7에 도시된 "I_off"를 그래프로 나타내면 도 7과 같다.

L의 성질에 의해 전류값은 연속으로 되므로, 스위치(SW)를 OFF 로 한 순간의 전류값은 스위치(SW)를 OFF 로 하기 직전의 전류값과 같다.

그리하여 이상으로부터 스위치(SW)를 ON 으로 하고 OFF 로 할 때까지의 사이클을 그래프로 나타내면 도 8과 같이 구성된다. 또한, 도 8에서는 최초의 전류 값 I₀로부터 t₀ 시간 후에 스위치(SW)가 OFF 로 된 것으로 하며, 또한 OFF 되는 순간의 전류값은 식 4에서

이 되고, 이 순간을 식 7의 t=0이라고 생각하면 이 전류값은 I₁과 동일하므로,

··· 식 A

이 상태에서 t₁ 시간 경과했을 때의 전류값을 I₂ 로 하면 I₂는 식 7에서

이 된다. 스위치(SW)의 ON / OFF 를 반복하는 경우, 이 I₂가 다음 사이클의 전류의 초기값이 된다.

여기서 1 사이클에서의 전류의 변화를 보면,

··· 식 B

이 된다.

스위치(SW)의 ON / OFF 를 반복하면 인덕턴스(L)에 흐르는 전류는 도 9와 같이 표현된다.

이 도 9에서는 시간이 0일 때의 전류값을 0으로 하고, 시간 t₀의 전류값을 I_A, 시간 t₀ + t₁의 전류값을 I_B로 하면,

이 된다.

이 가운데 다이오드(D)를 통해서 출력측에 흐르는 전류는 도 10과 같이 나타낼 수 있다.

출력에 공급되는 전력(P)은 1주기의 평균에 대해서 생각하면,

··· 식 9

이 된다. 전류는 사이클을 반복할 때마다 식 B에서 도시된 것만 변화하기 때문에 전력도 그 양에 비례하여 변화하는 것을 알 수 있다.

식 B에서,

인 경우는, 도 11에 도시된 곡선처럼 구성되며, 전류는 매 사이클마다 변화하지 않는 것을 알 수 있다.

또는,

인 경우는, 도 12에 도시된 곡선처럼 구성되며, 전류는 사이클마다 감소하는 것을 알 수 있다.

또한, 이 상태가 계속되면 전류값이 음으로 계산되나, D에는 역전류가 흐르지 않기 때문에 실제로는 0이 되므로, 다음 사이클에서는 전류 0에서부터 시작하게 된다 (식 4에서 I₀ = 0이 된다. 도 13 참조).

이상으로부터, V_in 및 V_out이 일정하다면 출력에 대한 전류의 증감을 t₀ 및 t₁의 비에 의해 제어할 수 있다. 이는 곧 t₀ 및 t₁의 비에 의해 출력에 공급되는 전력의 증감에 대한 제어가 가능하다는 것을 알 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, t₀ 및 t₁은 스위치(SW)의 ON 시간 및 OFF 시간을 나타내는 것이며, 이러한 스위치(SW)의 ON 시간 및 OFF 시간의 비율에 대한 제어는 컨트롤러(3) (마이크로 컴퓨터 등) 로부터의 제어 신호(4)에 의해 제어된다.

여기서, 도 14에 도시된 바와 같이, 복수의 전력 우선 취득 장치(2)...의 출력을 병렬로 접속할 수 있다.

일반 정전압 전원 회로에서는 전압에 의해 피드백이 걸리기 때문에, 복수의 전원의 출력을 직접 연결하면 여러 전원의 피드백이 충돌하여 동작이 불안정해진다. 그러나, 본 발명에서는 전압을 제어하는 것은 아니므로 복수의 전력 우선 취득 장치(2)...를 접속하더라도 전력 제어에는 영향을 주지 않는다.

또한, 도 14에서 알 수 있는 바와 같이, 출력의 컨덴서(C)가 공유될 수 있다. 컨덴서(C) 양단의 전압이 일정하다고 가정하면, 각각의 전력 우선 취득 장치(2)는, 독립적으로 전술한 바와 같이 생각할 수 있으며, 각각의 스위치(SW1 및 SW2)의 ON / OFF 시간을 조정함으로써 각각의 입력으로부터 임의의 전력량을 공급하는 것이 가능하다.

그런데 전력 우선 취득 장치(2)에는 전류가 역류하지 않도록 이른바 역류 방지 다이오드가 설치되어 있는 것이 보통이다. 예를 들면 도 3 및 도 14와 같다. 그러나, 상기 다이오드(D)에는 순방향 전압 강하가 있어, 큰 전류를 흘린 경우 그에 따른 손실도 커진다. 예를 들어, 순방향 전압 강하로 1V의 다이오드에 10A의 전류를 흐르게 하면 10W의 전력이 손실된다.

따라서 이 순방향 전압에 의한 손실을 방지하기 위해, FET 등과 같이 ON 저항이 낮은 스위칭 소자를 사용할 수 있다. 예를 들어, ON 저항이 10mΩ인 FET를 사용한 경우 10A를 흘렸을 때 손실되는 전력은 불과 1W이다.

도 3, 도 4의 다이오드(D) 대신 역류 방지가 가능한 스위치 소자를 사용할 수 있다. 스위치 소자를 사용하면 도 3, 도 4의 다이오드(D)의 회로는 도 15처럼 된다. 도 15에서 스위치(SW)를 ON 으로 하고 있는 동안은 스위치(SW-D)를 OFF 로 하고, 스위치(SW)를 OFF 로 하고 있는 동안은 스위치(SW-D)를 ON 으로 함으로써 다이오드와 동일한 동작을 수행시킬 수 있다. 그리고 다이오드와 같은 순방향 전압이 생기지 않기 때문에 손실을 줄일 수 있다. (스위치의 저항치 및 ON / OFF 타이밍에 의한 손실이 발생하지만, 다이오드에 의한 손실과 비교해 보면 극히 적다.)

또한, 도 14의 다이오드(D1, D2)에 대해서도 역류 방지 가능한 스위치 소자로 변경할 수 있음은 물론이다.

여기서, 스위치(SW, SW-D)의 ON · OFF 타이밍은 도 16과 같다.

SW를 OFF 로, SW-D를 ON 으로 했을 때, 전류 I_off는 아래의 식으로 표현되나,

(단, SW를 OFF 로 한 시점에서의 전류를 I₁이라 한다)

V_in < V_out 인 경우 I₁이 작아지면 일정 시간 (

이 되는 시간) 후 전류 I_off < 0이 되고, 역전류가 흘러버리게 된다 (도 17).

이것을 막기 위해서는, I=0 이 되는 시점 (

이 되는 시점)에서 SW-D를 OFF 로 하면 된다 (도 18).

다음으로, 본 발명에 따른 전력 송출 시스템의 구체적인 예에 대해 더욱 구체적 수치를 들어 도 19 내지 도 20을 참조하여 설명한다.

인덕턴스(L)를 10mH, 입력 전압 V_in = 80V, 출력 전압 V_out = 100V 로 한다.

스위치(SW)를 ON 으로 했을 때 (도 19), L의 양단의 전압은 80V 이다.

이 때의 전류는 식 4에서

··· 식 10

이 된다.

시간 t = t₀가 되었을 때에 스위치(SW)가 OFF 로 되었다고 한다 (도 20 참조).

이 때의 전류는 식 7에서

··· 식 11

이 된다.

그리고 100μ초마다 스위치(SW)의 ON / OFF를 전환하면 인덕턴스(L)에 흐르는 전류는 도 21과 같이 표현된다.

이 때, 부하에 공급되는 전력은 도 22와 같이 표현된다.

이 예에서는 사이클마다 전류가 증가하는 것을 알 수 있다. 즉 부하측 (출력측) 에 송출하는 전력이 증가하는 것을 알 수 있다.

즉, 출력에 공급되는 전력은 1 사이클 당 (200us마다) 0.6A X 100V = 60W 증가하는 것을 알 수 있다.

또한, 부하 전압이 변화하지 않는 경우 상기의 상태, 즉 도 20의 스위치(SW)의 ON / OFF 시간 비율의 상태에서는 출력에 공급되는 전력은 계속 상승하게 된다.

따라서, 상기 상승을 중단시키고, 일정한 전력 공급 상태로 하고 싶은 경우에는 스위치(SW)의 ON / OFF 시간을 조정하게 된다. 예를 들어, 스위치(SW)의 ON / OFF 시간을 조정하되, OFF 시간을 길게 하는 조정을 한다. 상기 조정을 수행함으로써 상기의 상승을 중단시키고, 일정한 전력 공급 상태로 할 수 있다.

구체적으로는 스위치(SW)를 20μ초만 ON 으로, 180μ초만 OFF 로 한 경우에는 도 23에 도시된 것처럼 되고, 출력에 공급되는 전류는 도 24에 도시된 바와 같이 변화한다.

이 때 출력 전류는 사이클마다 변화하지 않고 일정한 전력을 출력한다. 또한 ON 시간의 비율을 더 작게 하면 출력 전류가 사이클마다 감소되도록 제어할 수 있다.

상기의 실시예에서는 이른바 승압형 초퍼 제어 회로 (부스트 컨버터) 를 사용하여 구체적인 예를 나타냈지만, 이른바 강압(降壓)형 초퍼 제어 회로 (백 컨버터), 플라이 백 방식의 초퍼 제어 회로에서도 마찬가지로 전력 우선 취득이 가능하도록 전력 제어를 실시할 수 있다.

상기 실시예에 대해서는 도 25을 참조하여 설명한다. 도 25에 강압 초퍼 제어 회로 (백 컨버터)를 사용한 예를 나타낸다.

여기서, 도 25에 있어서 콘덴서(C1 및 C2)는 공유하여 하나의 콘덴서를 사용해도 상관 없다 (도 26). 또한 출력 회로에 따라서는 생략해도 상관 없다.

강압형 초퍼 제어 회로 (백 컨버터) 에 의해 전력 우선 취득이 가능하도록 전력을 제어한 예를 도 25에 도시하고 있으며, SW1 및 SW2는 외부 신호에 고속으로 스위칭 가능한 스위치 장치로 FET와 트랜지스터, IGBT 등을 사용할 수 있다. 이 스위치 장치(SW1 및 SW2)의 ON / OFF의 전환 속도 및 ON / OFF 시간의 비율에 의해 출력 (부하 5) 에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.

먼저 상단 회로 (SW1 ~ D1 ~ L1 ~ C1 측) 에 대해 설명한다.

입력 전압이 V_in 이고, 출력 전압이 V_out 라고 하면, SW1을 ON 으로 했을 때, L1에 걸리는 전압은 V_in - V_out 이 된다.

이 때의 전류 I_on 과의 관계는, 식 1에서,

··· 식 20

이 되고, I_on 에 대해 변형시키면

··· 식 21

양변을 시간 t로 적분하면

··· 식 22

이 된다. I₀는 적분 상수이며, t=0일 때의 전류 I_on의 값이다.

다음으로, t₀ 시간 경과 후 SW가 OFF 로 되었다고 한다.

이 때 L1에 걸리는 전압은 0 - V_out이며, 마찬가지로 하여 SW1을 OFF 로 했을 때의 전류 I_off에 대해 구하면,

··· 식 23

이 된다. 또한 I₁은 적분 상수이며, t=0일 때의 전류 I_off의 값이다.

이를 그래프로 나타내면 도 27과 같다.

이상으로부터 SW1을 ON 으로 하고 OFF 로 할 때까지의 사이클을 그래프로 나타내면 도 28과 같다.

SW1의 ON / OFF를 반복하면 이 사이클이 반복되고, L에 흐르는 전류는 도 29와 같이 된다. (SW가 ON 되는 시간을 t₀, SW가 OFF 되는 시간을 t₁으로 한다).

이 전류가 출력에 공급된다.

1주기에 대해 출력에 공급되는 전력의 평균 P는 다음과 같다.

··· 식 24

또한

··· 식 25

··· 식 26

이다.

여기서, I₀ = I₂ 의 경우 출력 전류 평균은 각 사이클에서 변화하지 않으며, I₀ < I₂ 의 경우 출력 전류가 사이클마다 증가하고, I₀ > I₂ 의 경우는 출력 전류가 사이클마다 감소된다.

I₀ = I₂ 의 경우

··· 식 27

정리하면

··· 식 28

이 된다 (도 30 참조)

I₀ < I₂ 의 경우는

변형해서

따라서

··· 식 31

그래프로 나타내면 도 31과 같이 되어, 출력 전류가 증가해 가는 것을 알 수 있다.

마찬가지로 I₀ > I₂ 의 경우는

··· 식 32

그래프로 나타내면 도 32와 같이 되어, 출력 전류가 감소해 가는 것을 알 수 있다.

식 28, 식 31 및 식 32로부터, 임의의 V_in 및 V_out이 주어졌을 때, t₀와 t₁의 비율에 의해 출력에 흐르는 전류의 증감을 결정할 수 있음을 알 수 있다.

다만 V_in > V_out 인 경우, 식 32를 충족하여, 즉 출력 전류가 사이클마다 감소하는 상태에서도 전류가 마이너스가 되는 것은 아니다. 어느 사이클에서 전류가 0에 도달하면 이후 사이클의 전류값은 0부터 시작된다. 이 경우의 그래프는 도 33과 같다.

강압형 초퍼 제어 회로에 의한 전력 우선 취득 장치에서도, 승압형 초퍼 제어 회로에 의한 경우와 마찬가지로 역류 방지용 다이오드를 생략할 수 있다 (도 34).

단, 입력은 자연 에너지 (태양광 패널이나 발전기 등) 로, 발전량이 적을 때에는 출력 전압을 밑돌 경우가 있다. 즉, V_in < V_out 이 되는 경우도 있을 수 있다. 예를 들어, 도 34에서 V_in < V_out 이 된 경우는 SW1을 ON 으로 하지 않도록 함으로써 역류를 방지할 수 있다.

그러나, SW1 및 SW2에 FET와 같은 스위치 소자를 사용하는 경우는 기생 다이오드에 의해 역방향으로 전류가 흘러 버린다. 따라서 이 경우에는 역류 방지용 다이오드 또는 스위칭 회로를 넣는다 (도 35의 D3, D4). 또한, 이 다이오드 (혹은 스위칭 회로) 의 위치는 SW1 ~ L1 ~ 출력 라인 내 (또는 SW2 ~ L2 ~ 출력 라인 내) 이면 어디에 설치해도 상관 없다. 방향을 반대로 하면 아래쪽에 설치해도 상관 없다.

여기까지는 2개 라인의 합성을 나타내고 있지만 3개 라인 이상의 합성에 대해서도 똑같이 할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 승압형 초퍼 제어 회로 (부스트 컨버터) 에 의한 전력 우선 취득 장치(2)는 발전측의 전압이 부하측의 전압보다 낮은 경우에 사용 가능하고 (도 36 (A)), 강압형 초퍼 제어 회로 (백 컨버터) 에 의한 전력 우선 취득 장치(2)는 발전측의 전압이 부하측의 전압보다 높은 경우에 사용 가능하다 (도 36 (B)).

예를 들어, 에너지원(1) (발전기) 의 출력에 있어서, 전압은 낮지만 큰 전류가 흐르도록 한 경우, 승압형 초퍼 제어 회로에 의한 전력 우선 취득 장치(2)가 적합하며, 반대로, 에너지원(1) (발전기) 의 출력에 있어서, 주로 높은 전압에서 전력을 공급하는 경우에는 강압형 초퍼 제어 회로에 의한 전력 우선 취득 장치(2)가 적합하다고 할 수 있다.

그리고 자연 에너지는 발전의 변동이 크기 때문에, 부하 측의 전압보다 높은지 낮은지 일률적으로 결정할 수 없는 경우도 있을 수 있는데, 이런 경우에는 승압형 초퍼 제어 회로의 전력 우선 취득 장치(2)와 강압형 초퍼 제어 회로에 의한 전력 우선 취득 장치(2)를 조합하여 사용하는 것도 가능하다 (구성 예를 도 36 (C)에 나타낸다).

다음으로, 도 37에 플라이 백 방식의 초퍼 제어 회로를 사용한 예를 도시한다. 이것도 도 25, 도 26과 마찬가지로, 컨덴서(C1 및 C2)를 공유하여 하나의 컨덴서(C1)로 하여 사용해도 상관 없다. 또한 출력 회로에 따라서는 생략해도 상관 없다.

플라이 백 방식의 초퍼 제어 회로에 의한 전력 우선 취득 장치(2)의 경우에도 동작은 승압형 초퍼 제어 회로와 동일하다.

SW1을 ON 으로 하면 식 1과 같이 (단, L 대신 T1에) 전류가 흐르고, 유도 기전력이 발생한다. 승압형 초퍼 제어 회로의 경우는 L로부터 직접 전류를 취득하고 있으나, 플라이 백 방식의 초퍼 제어 회로의 경우 T1의 이차 측으로부터 전류를 취득하고 있는 것만 다르다.

또한, 다이오드(D1 및 D2)는 역류 방지 다이오드이나, 대신에 스위칭 소자 (FET와 같은 반도체 스위치 등 외부 신호에서 고속으로 ON / OFF 제어 가능) 를 사용할 수도 있다.

또한 상기 플라이 백 방식의 초퍼 제어 회로에 의한 전력 우선 취득 장치(2)는 부하측의 전압이 발전측의 전압보다 높은 경우는 물론 낮은 경우에도 사용할 수 있다.

전술한 실시예에서는 인덕터(L)를 사용하여 전력 우선 취득 장치(2)에 대해 설명했지만, 같은 동작은 캐패시터(30)를 사용하여도 실현 가능하며, 상기 예에 대해 도 38에 제시하여 설명한다.

이 구성에서는 효율성 측면에서는 인덕터(L)를 사용한 회로에 뒤떨어지지만, 인덕터를 사용하지 않기 때문에, 인덕터(L)의 스위칭에 의해 발생하는 종류의 노이즈가 발생하지 않는 등의 이점이 있다.

즉 노이즈에 약한 기기 등에 전력을 송출하는 경우, 본 실시예에 따른 캐패시터(30)를 사용한 전력 우선 취득 장치(2)에 따르면, 상기 노이즈에 약한 기기에 대한 노이즈의 영향을 경감할 수 있고, 동작을 안정시킬 수 있다.

여기서, 캐패시터(부호 30)의 용량을 C (F)로, 전원의 전압은 V_in, 전력 계통의 전압은 V_out으로 한다.

스위치를 A측에 넣으면 커패시터(부호 30)는 V_in의 전압으로 충전되고, C x V_in (쿨롱) 만의 전하가 축적된다. 스위치를 B측에 넣으면 출력측의 전압은 V_out이므로 전위차 (V_out - V_in) 분의 전하, 즉 C x (V_out - V_in) (쿨롱) 만의 부하가 전력 계통에 공급된다.

이 경우, 스위치를 A측·B측에 전환하는 횟수 및 입력과 출력의 전위차에 의해 전력 계통에 공급되는 전력이 결정된다.

따라서 이 스위치의 ON / OFF를 전환하기 위한 신호의 주파수에 따라 전력의 공급량을 조절할 수 있는 것이다.

또한, 이 회로에서는 V_in > V_out 으로 해야 하지만, 도 39와 같은 회로를 사용하면 2 V_in > V_out의 조건 범위 내에서 전력을 공급할 수 있게 된다.

마찬가지로 도 40과 같이 구성함으로써, 4 V_in > V_out의 조건 범위에서 전력을 공급할 수 있게 된다.

그런데, 본 발명에 따른 전력 우선 취득 장치(2)를 사용하면 태양광 발전 등에서 발전된 자연 에너지에 의한 전력을 낭비없이 및 남김없이 사용할 수 있다고 하는 사실은 이미 언급한 바와 같다.

그리고 그 에너지를 이용하는 부하측의 전력이 상기 자연 에너지에 의한 전력만으로는 부족하게 된 경우에는 그 부족분에 대해서만 예를 들어 상용 전원 측의 정류된 직류 전원을 이용하면 된다.

도 41에 예를 도시한다. 단순화를 위해 상용 전원을 정류한 직류 전원과 태양광 발전 (50W) 을 전력원으로 구성한다.

여기에서, 태양광 발전으로부터 공급되는 전류를 I₁, 상용 전원에서 전류를 I_AC, 부하에 흐르는 전류를 I_RL로 하면 아래의 식이 성립한다.

전력에 대입하면 다음과 같이 된다.

단, 태양광 발전에서 공급되는 전력을 P₁, 상용 전원에서 공급되는 전력을 P_AC, 부하로 공급되는 전력을 P_RL로 한다.

부하가 100W에서, 야간 등 태양광 발전에 의한 발전이 없는 경우는 부하로의 전력은 모두 상용 전원에서 공급된다.

한편, 태양광 발전으로부터 50W의 전력이 공급되는 경우,

이며, P_AC는 50W가 된다.

이처럼 태양광 발전에서 공급된 부분을 부하 전력에서 뺀 만큼 (부족분) 만이 상용 전원에서 공급되는 것이다. 실제로 행한 실험에서도 같은 결과를 얻었다.

다음으로, 본 발명의 전력 우선 취득 장치(2)를 장착한 태양광 발전기인 에너지원(1)으로부터 날씨에 따라 변화하는 상기 자연 에너지로부터의 발전 전력을, 그 시점에서의 최대 전력을 취득하기 위해 개발한 전력 송출 시스템에 대해 설명한다.

태양광 발전은 기후 변화와 부하 변동에 따라 출력 전압이 크게 변화한다.

태양 전지는 무부하시 최대 전압 (V_pv)으로 되어 부하가 걸리면 전압이 저하된다.

무부하시에는 전류가 0이며, 이 때 전력은 V_pv x 0 = 0이므로 0이다. 또한 태양 전지의 출력을 단락하면 전류는 최대가 되지만, 전압은 0V가 된다. 따라서 이 경우도 취득 가능한 전력은 0이다.

전압 0 ~ V_pv 사이에, 취득 가능한 전력이 최대가 되는 전압이 있으며 (이 전압을 V_p로 한다), 이 태양광 발전으로부터 취득 가능한 전력과 전압의 관계는 도 42와 같이 나타낼 수 있다.

흐린 날씨 등 일조량이 적은 경우에는 맑은 날씨에 비해 발전 전력이 감소하지만 맑은 날씨와 마찬가지로 0 ~ V_pv 사이에, 취득 가능한 전력이 최대가 되는 전압이 있다 (도 42의 아래 곡선).

태양광 발전에서 최대의 효율로 전력을 얻기 위해서는 일반적으로 태양광 발전의 출력을 전력계로 측정하고, 이것이 최대가 되도록 부하를 조정하는 방법 (예를 들어 등산법 등) 이 사용된다.

도 41에 도시된 구성예로 설명하면, 전력 우선 취득 장치(2)의 제어 신호(4)에 의해 태양광 발전의 전력을 변경할 수 있으므로, 제어 신호(4)를 조정하여 최대 출력을 얻도록 할 수 있다.

일반적으로 전력을 측정하기 위해서는 전압과 전류를 측정할 필요가 있다 (도 43). 이 때의 전류와 전압를 곱하면 전력이 된다.

그러나 도 41과 같이 전력 우선 취득 장치(2)를 사용한 시스템에서는 출력 전류 I₁을 보는 것으로써 전력 측정을 대신할 수 있으며, 태양 전지 패널의 전류와 전압을 측정 및 곱하여 계산하는 수고가 불필요하게 된다 (도 41에서는 전류계의 측정값만을 컨트롤러(3)에서 측정하고 있다).

왜냐하면 전력 우선 취득 장치의 출력에서의 전압은 상용 전원 측의 전압 (이 예에서는 141V) 에서 결정되기 때문이고 (상용 전원에 충분한 용량이 있다고 한다면, 부하가 증가해도 전압은 내려가지 않는다), 전력 P는 식 C에 나타낸 바와 같이, 전류 I₁에 비례한 값이기 때문이다 (도 44).

··· 식 C

따라서, 상기 출력 전류 I₁을 검출하고, 상기 출력 전류 I₁이 최대로 되어있을 때, 전력 우선 취득 장치(2)의 제어 신호(4)를 조정하여 태양광 발전기의 전력에 대한 최대 출력을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

1 에너지원
2 전력 우선 취득 장치
3 컨트롤러
4 제어 신호
5 부하
6 전압 검출 장치
30 커패시터

Claims

복수의 직류 전원, 상기 복수의 직류 전원으로부터 직류 전력의 공급을 받는 부하를 갖는 전력 송출 시스템에서,
상기 직류 전원에는 전력 우선 취득 장치가 설치되고, 설치된 전력 우선 취득 장치를 컨트롤러에 의해 제어하여, 상기 전력 우선 취득 장치가 설치된 직류 전원에서 부하로의 전력 우선 취득에 대한 전력량을 결정하는,
것을 특징으로 하는 전력 송출 시스템.
복수의 직류 전원, 상기 복수의 직류 전원으로부터 직류 전력의 공급을 받는 부하를 갖는 전력 송출 시스템에서,
상기 복수의 직류 전원에는 각각 전력 우선 취득 장치가 설치되고, 각각 설치된 전력 우선 취득 장치를 각각 설치된 컨트롤러에 의해 제어하여, 상기 전력 우선 취득 장치가 설치된 복수의 직류 전원에서 부하로의 전력 우선 취득에 대한 각각의 전력량을 결정하는,
것을 특징으로하는 전력 송출 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 전력 우선 취득 장치의 출력측 전류값을 검출하고, 검출된 상기 전류값을 이용하여 전력 우선 취득 장치가 설치된 에너지원의 하나인 태양광 발전 장치의 발전량에 대해 해당 시점에서의 최대 효율의 발전량을 결정할 수 있는,
것을 특징으로하는 전력 송출 시스템.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전력 우선 취득 장치는 캐패시터를 가지고 구성된,
것을 특징으로하는 전력 송출 시스템.