KR20160046126A - 태양전지모듈 측정 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
태양전지모듈 측정 시스템은 태양전지모듈의 전극 양단에 전기적으로 접속되어 소정의 주기와 파형을 갖는 전력을 턴 온 또는 턴 오프의 전원 제어 신호로 상기 태양전지모듈로 인가하는 전원 공급 장치를 구비하고 주간 옥외에서 상기 태양전지모듈의 전계 발광 화상을 취득하여 상기 태양전지모듈의 내부 결함을 검사하는 발광 화상 검사 장치; 내전압 시험용 전압 또는 절연저항 시험용 전압이 태양전지모듈로 인가되어 태양전지모듈의 누설 전류에 따라 내전압 또는 절연저항을 측정하는 내전압/절연저항 측정 장치; 및 발광 화상 검사 장치의 전원 공급 장치와 태양전지모듈을 전기적으로 연결하거나 개방시키고 내전압/절연저항 측정 장치와 태양전지모듈을 전기적으로 연결하거나 개방시켜 태양전지모듈과 발광 화상 검사 장치 간의 전극 연결 또는 태양전지모듈과 내전압/절연저항 측정 장치 간의 전극 연결을 스위칭하는 스위칭 장치를 포함한다.
Description
본 발명은 태양전지모듈 측정 시스템으로서, 특히 EL(Electroluminescence) 영상 획득으로 태양전지모듈의 미세 결함을 검사하고, 태양전지모듈의 내전압 시험과 절연저항 시험을 하나의 장치에서 구현하여 공정 효율을 향상시키는 태양전지모듈 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
태양전지는 일반적으로 다결정 실리콘 기판 또는 다결정 실리콘 기판을 바탕으로 생산된 후 제품 출하에 앞서 품질 정보를 검사하는 절차를 거치게 된다.
이러한 품질 정보 검사는 태양전지 셀이 전원을 공급받으면 광을 발생하는 특성을 이용하여 태양전지의 품질을 검사하는 EL(Electroluminescence) 영상 획득 검사 방법과 내전압 및 절연저항을 측정하는 검사를 거치게 된다.
EL 영상 획득 검사 방법은 태양전지의 양단에 직류 전원을 인가하여 발생되는 전계 발광 화상을 카메라로 측정하는 방법이다.
내전압 시험은 교류 전압을 태양전지에 일정시간 인가하여 절연 부분이 파괴될 염려 없이 사용할 수 있는 인가 전압의 크기 한도를 시험하는 것이다.
내전압 시험은 제품이 얼마나 안전한지 알아보는 시험으로 내전압 시험에 견디지 못하면 사용 중 파괴되거나 문제를 일으킬 수 있다.
절연저항을 측정하는 시험은 두 개의 도체나 금속체 사이에 얼마만큼 누전이 되고 있는지 알아보는 시험으로 상전압과 보호 접지와 절연 유지가 되는지 판단하여 누전 여부를 판단한다.
절연저항 시험은 누전 여부를 알아보는 시험으로 사람이 제품과 접촉되는 경우 감전되는지 여부를 알아보는 시험이며 제품의 견고성을 알아보는 내전압 시험과 차이가 있다.
태양전지모듈은 미세 균열이 발생하게 되면, 내전압, 절연저항, 누설전류 등 다양한 성능 특성에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.
따라서, 태양전지모듈은 미세 균열, 절연저항, 내전압이 밀접한 관계가 있으며 성능 파악에 반드시 테스트해야 하는 검사 요소이다.
전술한 EL 영상 획득 검사 방법은 옥외에 설치된 태양전지모듈의 결함을 검사하기 위해 전계 발광 화상을 얻을 때, 햇볕이 없는 야간에 전계 발광 화상을 취득해야 하는 공간적인 제한과, 태양전지모듈을 설치대에서 개별적으로 탈거하여 암실 환경에 가져와 전계 발광 화상을 취득해야 하므로 비용이 많이 들며 검사상의 제한이 있다.
또한, 종래에는 EL 영상 획득 검사, 내전압 시험, 절연저항을 측정하는 시험을 각각 별도의 공정으로 진행해야 하므로 하나의 공정을 완료하고 다음 공정으로 진행시 일정 시간동안 공정이 중단되므로 공정 효율이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 EL(Electroluminescence) 영상 획득으로 태양전지모듈의 미세 결함을 검사하고, 태양전지모듈의 내전압 시험과 절연저항 시험을 하나의 장치에서 구현하여 공정 효율을 향상시키는 태양전지모듈 측정 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 태양전지모듈 측정 시스템은,
태양전지모듈의 전극 양단에 전기적으로 접속되어 소정의 주기와 파형을 갖는 전력을 턴 온 또는 턴 오프의 전원 제어 신호로 상기 태양전지모듈로 인가하는 전원 공급 장치를 구비하고 주간 옥외에서 상기 태양전지모듈의 전계 발광 화상을 취득하여 상기 태양전지모듈의 내부 결함을 검사하는 발광 화상 검사 장치;
내전압 시험용 전압 또는 절연저항 시험용 전압이 태양전지모듈로 인가되어 태양전지모듈의 누설 전류에 따라 내전압 또는 절연저항을 측정하는 내전압/절연저항 측정 장치; 및
발광 화상 검사 장치의 전원 공급 장치와 태양전지모듈을 전기적으로 연결하거나 개방시키고 내전압/절연저항 측정 장치와 태양전지모듈을 전기적으로 연결하거나 개방시켜 태양전지모듈과 발광 화상 검사 장치 간의 전극 연결 또는 태양전지모듈과 내전압/절연저항 측정 장치 간의 전극 연결을 스위칭하는 스위칭 장치를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 태양전지모듈 측정 방법은,
발광 화상 검사 장치와, 내전압/절연저항 측정 장치와, 스위칭 장치를 구비하고, 스위칭 장치는 제1 릴레이 스위치를 오픈 접점 상태, 제3 릴레이 스위치를 클로즈 접점 상태로 하고, 제2 릴레이 스위치를 클로즈 접점 상태로 제어하면, 내전압/절연저항 측정 장치가 구동되어 태양전지모듈의 누설 전류에 따라 내전압 또는 절연저항을 측정하는 단계; 및
스위칭 장치는 제2 릴레이 스위치와 제3 릴레이 스위치를 오픈 접점 상태로 하고, 제1 릴레이 스위치를 클로즈 접점 상태로 제어하면, 발광 화상 검사 장치가 구동되어 주간 옥외에서 태양전지모듈의 전계 발광 화상을 취득하여 태양전지모듈의 내부 결함을 검사하는 단계를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 EL(Electroluminescence) 영상 획득으로 태양전지모듈의 미세 결함을 검사하고, 태양전지모듈의 내전압 시험과 절연저항 시험을 하나의 장치에서 구현하여 공정 비용을 낮추고 공정 효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 주간 및 옥외에 설치된 태양전지모듈의 내부 결함을 검사할 때 시간에 구애를 받지 않고, 옥외의 설치대에 태양전지모듈이 장착된 상태에서도 발광 화상 검사를 수행하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈 측정 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주간 옥외에서 태양전지모듈의 발광 화상 검사 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 발생기의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주간 옥외에서 태양전지모듈의 발광 화상 검사 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주간 옥외에서 태양전지모듈의 발광 화상 검사 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 발생기의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주간 옥외에서 태양전지모듈의 발광 화상 검사 방법을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈 측정 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주간 옥외에서 태양전지모듈의 발광 화상 검사 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 발생기의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈 측정 시스템은 발광 화상 검사 장치, 내전압/절연저항 측정 장치(200) 및 스위칭 장치(300)를 포함한다.
발광 화상 검사 장치는 주간 옥외에서 태양전지모듈(110)의 전계 발광 화상을 화상 검출부(130)로 취득하여 태양전지모듈(110)의 내부 결함을 검사하는 장치이며, 구성 장치는 이하의 도 2 내지 도 4에서 상세하게 설명한다.
발광 화상 검사 장치의 전원 공급 장치(100)는 스위칭 장치(300)를 통해 태양전지모듈(110)의 양극과 음극 단자에 전기적으로 연결되어 있다.
내전압/절연저항 측정 장치(200)는 내전압 측정의 경우, 태양전지모듈(110)의 사용 전압에 2배를 해서 1000V를 더한 값인 시험 전압 세기로 시험 전압을 1분간 태양전지모듈(110)에 인가하며 태양전지모듈(110)의 평균 전류보다 누설 전류가 비정상적으로 많으면 이상이 있는 불량품으로 판단한다.
내전압/절연저항 측정 장치(200)는 절연저항 측정의 경우, 태양전지모듈(110)의 사용 전압이 150V를 넘으면 1000V로 사용하고 150V를 이하이면 500V로 사용하여 일정 시간을 수행하게 되며 시험 결과에 따른 누설 전류의 양을 저항값으로 표시한다. 내전압/절연저항 측정 장치(200)는 저항값이 미리 설정된 기준값보다 높을수록 정상 제품으로 판단한다.
내전압/절연저항 측정 장치(200)는 양극을 태양전지모듈(110)의 단락된 출력 단자에 전기적으로 연결하고 음극을 태양전지모듈(110)의 접지 단자에 전기적으로 연결하며, 태양전지모듈(110)에 초당 500V를 넘지 않는 속도로 전압을 인가하고 태양전지모듈(110)에 인가된 전압 방전을 위해 0V를 태양전지모듈(110)에 입력한다.
스위칭 장치(300)는 제1 릴레이 스위치(310), 제2 릴레이 스위치(320), 제3 릴레이 스위치(330) 및 릴레이 제어부(미도시)를 포함한다.
제1 릴레이 스위치(310)는 전원 공급 장치(100)의 양극 단자와 음극 단자와 태양전지모듈(110)의 양극 단자와 음극 단자 간을 오픈 접점 상태 또는 클로즈 접점 상태에 따라 전기적으로 연결하거나 개방한다.
제2 릴레이 스위치(320)는 내전압/절연저항 측정 장치(200)의 양극 단자와 태양전지모듈(110)의 음극 단자, 내전압/절연저항 측정 장치(200)의 음극 단자와 태양전지모듈(110)의 접지 단자 간을 오픈 접점 상태 또는 클로즈 접점 상태에 따라 전기적으로 연결하거나 개방한다.
제3 릴레이 스위치(330)는 클로즈 접점 상태가 되면 태양전지모듈(110)의 출력 단자를 단락시킨다. 이때, 릴레이 제어부는 제2 릴레이 스위치(320)를 클로즈 접점 상태로 제어하면, 태양전지모듈(110)의 단락된 출력단자를 내전압/절연저항 측정 장치(200)의 양극 단자에 연결시켜 내전압/절연저항 측정 장치(200)의 양극 단자를 단락시킨다.
릴레이 제어부는 내전압 또는 절연저항 측정의 경우, 제2 릴레이 스위치(320) 및 제3 릴레이 스위치(330)가 클로즈 접점 상태가 되도록 제어하여 내전압/절연저항 측정 장치(200)의 양극 단자가 쇼트되며 음극 단자가 태양전지모듈(110)의 접지 단자와 전기적으로 연결되도록 한다.
스위칭 장치(300)는 전계 발광 화상을 촬영하여 검사하는 경우, 제1 릴레이 스위치(310)를 클로즈 접점 상태가 되도록 제어하고 제2 릴레이 스위치(320)와 제3 릴레이 스위치(330)를 오픈 접점 상태로 제어하여 발광 화상 검사 장치를 구동하며 주간 옥외에서 태양전지모듈(110)의 전계 발광 화상을 취득하여 태양전지모듈(110)의 내부 결함을 검사한다.
스위칭 장치(300)는 제1 릴레이 스위치(310), 제2 릴레이 스위치(320) 및 제3 릴레이 장치(330)를 접점 상태를 제어하여 내전압/절연저항 측정 장치(200)를 구동 또는 태양전지모듈(110)의 누설 전류에 따라 내전압 또는 절연저항을 측정하여 양품을 판단한다.
본 발명의 실시예에 따른 주간 옥외 태양전지모듈의 발광 화상 검사 장치는 전원 공급 장치(100), 밴드패스 필터(120), 화상 검출부(130), 신호 발생기(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
전원 공급 장치(100)는 검사 대상인 태양전지모듈(110)의 전극 양단에 전기적으로 접속되어 소정의 주기를 갖는 교류 전압 또는 전류를 인가함으로써 짧은 시간 동안 반복되는 순방향 및 역방향으로 진폭 변조에 의해 교류 전계 발광을 구동할 수 있는 교류 전원 공급 장치이다.
밴드패스 필터(120)는 태양전지모듈(110)에서 방출되는 광에서 특정 주파수 대역의 광을 투과시킨다. 여기서, 특정 주파수 대역은 태양전지의 전계 발광 주파수에 대응하며 결정질 실리콘 태양전지의 경우, 1000nm 내지 1200nm의 주파수 영역을 나타낸다.
다시 말해, 밴드패스 필터(120)는 태양전지의 전계 발광 주파수에 대응하는 특정 주파수 대역의 광을 투과시키고 나머지 주파수 대역의 광을 억제하여 노이즈를 줄이며 전계 발광 신호를 취득하기 위한 장치이다.
화상 검출부(130)는 밴드패스 필터(120)를 통과한 전계 발광 화상을 비디오카메라(132)를 이용하여 화소 단위로 입력받고, 비디오카메라(132)에 의해 입력된 영상 신호(아날로그 영상 신호나 디지털 비디오 스트림)를 샘플당 정의된 비트로 디지털화하여 출력하거나 저장하는 프레임 그래버(Frame Grabber)(134)를 포함한다.
비디오카메라(132)는 태양전지모듈(110)로부터 화상 신호를 촬영하는 장치로서 하나 또는 복수의 카메라로 구성되며 취득된 화상 신호를 프레임 그래버(134)와 신호 발생기(140)로 전송한다.
화상 검출부(130)는 태양전지모듈(110)의 각각의 픽셀마다 전원이 온 상태일 때 태양전지모듈(110)로부터 밴드패스 필터(120)를 통과한 전계 발광 화상을 검출하거나 전원이 오프 상태일 때 태양전지모듈(110)로부터 밴드패스 필터(120)를 통과한 전계 발광 화상을 검출한다.
신호 발생기(140)는 화상 검출부(130)와 전원 공급 장치(100)를 전기적으로 연결되어 있고, 태양전지모듈(110)에 인가 전압을 온 오프시키는 스위칭 제어 신호를 전원 공급 장치(100)로 전송하는 경우, 화상 검출부(130)의 비디오카메라(132)를 활성화하여 화상 신호를 취득하는 촬영 제어 신호와 스위칭 제어 신호를 동기화되도록 제어한다. 동기화 제어는 내부에 설치된 위상검파회로를 이용하여 촬영 제어 신호와 스위칭 제어 신호를 동기화시킨다.
전원 공급 장치(100)는 신호 발생기(140)로부터 턴 온 스위칭 제어 신호를 수신하는 경우, 클록 신호(CLK)가 상승한 시점에 동기되어 태양전지모듈(110)을 턴 온 시키기 위한 전원 온 신호를 생성하여 태양전지모듈(110)로 전송한다.
전원 공급 장치(100)는 신호 발생기(140)로부터 턴 오프 스위칭 제어 신호를 수신하는 경우, 클록 신호(CLK)가 하강한 시점에 동기되어 태양전지모듈(110)을 턴 오프 시키기 위한 전원 오프 신호를 생성하여 태양전지모듈(110)로 전송한다.
다시 말해, 신호 발생기(140)는 전원 공급 장치(100)를 제어하여 태양전지모듈(110)의 인가 전압을 온 오프시키며 동시에 비디오카메라(132)를 제어하여 태양전지모듈(110)이 온(On) 일때의 화상 신호와 태양전지모듈(110)이 오프(Off) 일때의 화상 신호를 검출하도록 제어한다.
신호 발생기(140)는 비디오카메라(132)로부터 태양전지모듈(110)의 제1 화상 신호와 태양전지모듈(110)의 제2 화상 신호를 수신하고, 제1 화상 신호에서 제2 화상 신호를 제거하여 검출 신호를 생성하며, 검출 신호를 누적하는 방식으로 증폭하여 출력한다. 여기서, 신호 발생기(140)는 제1 화상 신호에서 제2 화상 신호를 제거한 검출 신호를 증폭할 수 있는 장치이면 어떠한 장치도 가능하며 Lock In Amplifier 등의 공지된 장치로 구성할 수도 있다.
다시 말해, 신호 발생기(140)는 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 곱셈하면, 합의 주파수 성분과 차의 주파수 성분으로 변환되고, 저역통과필터에 의해 합의 주파수 성분을 제거되면, 차의 주파수 성분인 검출 신호를 제어부(150)로 출력한다.
여기서, 제1 화상 신호는 전원이 온 상태의 태양전지모듈(110)에서 취득되는 픽셀 화상 신호로서 전계 발광 화상 신호와 태양광을 태양전지모듈(110)로 투사하여 형성된 화상 신호가 포함된 픽셀 화상 신호이며, 제2 화상 신호는 전원이 오프 상태의 태양전지모듈(110)에서 취득되는 픽셀 화상 신호로서 태양광을 태양전지모듈(110)로 투사하여 형성된 화상 신호를 나타낸다.
신호 발생기(140)는 신호 동기화부(142), 신호 채널부(144), 연산부(146) 및 증폭부(148)를 포함한다.
신호 동기화부(142)는 태양전지모듈(110)에 전원이 인가되는 턴 온 또는 턴 오프되는 시점과 제1 화상 신호와 제2 화상 신호가 검출되는 시점을 동기화하도록 상기 화상 검출부(130)와 전원 공급 장치(100)를 제어한다.
신호 채널부(144)는 저역 통과 필터, 대역 통과 필터 등 여러 종류의 필터를 구비하고, 최적의 감도를 얻기 위해서 노이즈가 섞인 수신된 화상 신호를 적절히 필터링하여 증폭해주며, 이를 위해서 증폭기, 필터, 옵셋 제거하는 회로가 내장되어 있다. 증폭하는 과정은 Mixer에 의해 최대값이 선택되어 감도가 좋게 하기 위한 것이고, 필터를 이용하는 과정은 검출하고자 하는 이외의 주파수 신호를 제거하여 최종 출력값에 리플을 제거해주는 것이며, 옵셋을 제거하는 과정은 Mixer로 들어가기 전에 교류신호가 Mixer에 의해서 스위칭되도록 하기 위한 것이다.
연산부(146)는 위상검파회로와 연산기 등으로 구성되고, 제1 화상 신호를 기준 신호인 제2 화상 신호와 비교하여 연산을 수행하면 제1 화상 신호에서 제2 화상 신호를 제거한 차이 영상 신호를 연산한다.
여기서, 차이 영상 신호는 태양광이 태양전지모듈(110)로 투사하여 형성된 화상 신호인 배경 잡음이 억제되고 전원이 온 상태의 태양전지모듈(110)에서 취득되는 전계 발광 화상 신호를 의미한다.
증폭부(148)는 연산한 차이 영상 신호를 일정 횟수 이상만큼 누적하여 증폭시키며 증폭된 차이 영상 신호를 제어부(150)로 전송한다.
제어부(150)는 화상 검출부(130)와 신호 발생기(140)와 전기적으로 연결하고, 화상 검출부(130)와 신호 발생기(140)를 제어하는 제어 신호를 전송하고 신호 발생기(140)로부터 수신된 검출 신호인 화상 데이터에서 결함 정보를 추출하여 태양전지모듈(110)의 품질을 판단하며, 결함 정보 및 품질 판정 결과를 디지털 신호로 출력한다.
종래의 태양전지모듈(110)의 발광 화상 검사 방법은 야간이나 태양전지모듈(110)을 탈거하여 암실 환경에서 배치한 후, EL 영상 획득 검사를 수행하였지만, 본 발명은 밴드패스 필터(120), 신호 발생기(140), 비디오카메라(132), 전원 공급 장치(100)를 이용하여 주간 옥외에서도 EL 영상 획득 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다.
교류 전압 또는 교류 전류를 태양전지모듈(110)에 인가하여 전계 발광 화상을 검사하는 방법은 주간 옥외에 설치된 태양전지모듈(110)을 분리하지 않고, 모듈에 존재하는 기계적 균열, 접촉 불량, 미세 균열, 열점 등 다양한 태양전지의 내부 결함 정보를 추출할 수 있을 뿐만 아니라 보다 저렴한 비용과 안전하고 신속, 정밀하게 검사할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주간 옥외에서 태양전지모듈의 발광 화상 검사 방법을 나타낸 도면이다.
전원 공급 장치(100)는 태양전지모듈(110)의 전극 양단에 전기적으로 접속되어 턴 온 또는 턴 오프의 전원 제어 신호를 생성하여 태양전지모듈(110)로 공급한다(S100).
신호 발생기(140)는 턴 온 스위칭 제어 신호 또는 턴 오프 스위칭 제어 신호를 생성하여 전원 공급 장치(100)로 전송하는 경우, 태양전지모듈(110)에 전원이 인가되는 턴 온 또는 턴 오프되는 시점과, 동시에 비디오카메라(132)에 화상 신호(제1 화상 신호 또는 제2 화상 신호)를 검출하는 시점을 동기화시킨다.
비디오카메라(132)는 온 일때 태양전지모듈(110)에서 발생되는 제1 화상 신호와 오프 일때 태양전지모듈(110)에서 발생되는 제2 화상 신호가 특정 주파수 대역의 밴드패스 필터(120)를 통과하여 검출된다(S102).
비디오카메라(132)는 검출된 제1 화상 신호와 제2 화상 신호를 신호 발생기(140)로 전송한다.
신호 발생기(140)는 제1 화상 신호에서 상기 제2 화상 신호를 제거한 차이 화상 신호를 연산하고, 일정 횟수 이상의 차이 화상 신호를 픽셀 단위로 누적하여 증폭시킨다(S104).
신호 발생기(140)는 증폭된 차이 화상 신호를 제어부(150)로 전송하고 제어부(150)는 증폭된 차이 화상 신호를 검출 신호로 수신하여 태양전지모듈(110)의 내부결함 정보를 판단하여 출력한다(S106).
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 전원 공급 장치
110: 태양전지모듈
120: 밴드패스 필터
130: 화상 검출부
132: 비디오카메라
134: 프레임 그래버
140: 신호 발생기
142: 신호 동기화부
144: 신호 채널부
146: 연산부
148: 증폭부
150: 제어부
200: 내전압/절연저항 측정 장치
300: 스위칭 장치
310: 제1 릴레이 스위치
320: 제2 릴레이 스위치
330: 제3 릴레이 스위치
110: 태양전지모듈
120: 밴드패스 필터
130: 화상 검출부
132: 비디오카메라
134: 프레임 그래버
140: 신호 발생기
142: 신호 동기화부
144: 신호 채널부
146: 연산부
148: 증폭부
150: 제어부
200: 내전압/절연저항 측정 장치
300: 스위칭 장치
310: 제1 릴레이 스위치
320: 제2 릴레이 스위치
330: 제3 릴레이 스위치
Claims (10)
- 태양전지모듈의 전극 양단에 전기적으로 접속되어 소정의 주기와 파형을 갖는 전력을 턴 온 또는 턴 오프의 전원 제어 신호로 상기 태양전지모듈로 인가하는 전원 공급 장치를 구비하고 주간 옥외에서 상기 태양전지모듈의 전계 발광 화상을 취득하여 상기 태양전지모듈의 내부 결함을 검사하는 발광 화상 검사 장치;
내전압 시험용 전압 또는 절연저항 시험용 전압이 상기 태양전지모듈로 인가되어 상기 태양전지모듈의 누설 전류에 따라 내전압 또는 절연저항을 측정하는 내전압/절연저항 측정 장치; 및
상기 발광 화상 검사 장치의 전원 공급 장치와 상기 태양전지모듈을 전기적으로 연결하거나 개방시키고 상기 내전압/절연저항 측정 장치와 상기 태양전지모듈을 전기적으로 연결하거나 개방시켜 상기 태양전지모듈과 상기 발광 화상 검사 장치 간의 전극 연결 또는 상기 태양전지모듈과 상기 내전압/절연저항 측정 장치 간의 전극 연결을 스위칭하는 스위칭 장치
를 포함하는 태양전지모듈 측정 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 스위칭 장치는,
상기 발광 화상 검사 장치의 전원 공급 장치의 양극 단자와 음극 단자와 상기 태양전지모듈의 양극 단자와 음극 단자 간을 전기적으로 연결하거나 개방하는 제1 릴레이 스위치와, 상기 내전압/절연저항 측정 장치의 양극 단자와 상기 태양전지모듈의 음극단자와, 상기 내전압/절연저항 측정 장치의 음극 단자와 상기 태양전지모듈의 접지 단자 간을 전기적으로 연결하거나 개방하는 제2 릴레이 스위치와, 상기 태양전지모듈의 양극 단자와 음극 단자를 쇼트시켜 상기 태양전지모듈의 출력단자를 단락시키는 제3 릴레이 스위치
를 포함하는 태양전지모듈 측정 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 스위칭 장치는 상기 제2 릴레이 스위치를 제어하여 상기 내전압/절연저항 측정 장치의 양극 단자를 연결하고, 상기 제3 릴레이 스위치를 제어하여 상기 태양전지모듈의 음극 단자를 단락시켜 상기 내전압/절연저항 측정 장치의 양극 단자를 단락시키는 태양전지모듈 측정 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 발광 화상 검사 장치는
상기 턴 온 일때 태양전지모듈에서 발생되는 제1 화상 신호와 상기 턴 오프 일때 태양전지모듈에서 발생되는 제2 화상 신호가 특정 주파수 대역의 밴드패스 필터를 통과하여 검출되는 화상 검출부;
상기 화상 검출부로부터 수신한 제1 화상 신호에서 상기 제2 화상 신호를 제거한 차이 영상 신호를 연산하고 상기 차이 영상 신호를 증폭하여 출력하는 신호 발생기; 및
상기 출력된 차이 영상 신호를 검출 신호로 수신하여 상기 태양전지모듈의 내부결함 정보를 판단하여 출력하는 제어부
를 포함하는 태양전지모듈 측정 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 신호 발생기는 상기 태양전지모듈에 전원이 인가되는 턴 온 또는 턴 오프되는 시점과 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호가 검출되는 시점을 동기화하도록 상기 화상 검출부와 전원 공급 장치를 제어하는 신호 동기화부를 포함하는 태양전지모듈 측정 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 제1 화상 신호는 전원이 온 상태의 상기 태양전지모듈에서 취득되는 전계 발광 화상 신호와 태양광을 태양전지모듈로 투사하여 형성된 화상 신호가 포함되고, 상기 제2 화상 신호는 전원이 오프 상태에서 태양광을 상기 태양전지모듈로 투사하여 형성된 화상 신호를 포함하는 태양전지모듈 측정 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 내전압/절연저항 측정 장치는 내전압 측정의 경우, 상기 태양전지모듈의 사용 전압에 2배를 해서 1000V를 더한 값인 시험 전압 세기로 시험 전압을 상기 태양전지모듈에 인가하며 상기 태양전지모듈의 평균 전류보다 누설 전류가 비정상적으로 많으면 이상이 있는 불량품으로 판단하며,
상기 내전압/절연저항 측정 장치는 절연저항 측정의 경우, 상기 태양전지모듈의 사용 전압이 150V를 넘으면 1000V로 사용하고 150V를 이하이면 500V로 사용하여 일정 시간을 수행하게 되며 시험 결과에 따른 누설 전류의 양을 저항값으로 표시하며 상기 저항값이 미리 설정된 기준값보다 높은 경우 정상 제품으로 판단하는 태양전지모듈 측정 시스템. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항으로 이루어진 상기 발광 화상 검사 장치와, 상기 내전압/절연저항 측정 장치와, 상기 스위칭 장치를 구비하고,
상기 스위칭 장치는 상기 제1 릴레이 스위치를 오픈 접점 상태, 상기 제3 릴레이 스위치를 클로즈 접점 상태로 하고, 상기 제2 릴레이 스위치를 클로즈 접점 상태로 제어하면, 상기 내전압/절연저항 측정 장치가 구동되어 상기 태양전지모듈의 누설 전류에 따라 내전압 또는 절연저항을 측정하는 단계; 및
상기 스위칭 장치는 상기 제2 릴레이 스위치와 제3 릴레이 스위치를 오픈 접점 상태로 하고, 상기 제1 릴레이 스위치를 클로즈 접점 상태로 제어하면, 상기 발광 화상 검사 장치가 구동되어 주간 옥외에서 상기 태양전지모듈의 전계 발광 화상을 취득하여 상기 태양전지모듈의 내부 결함을 검사하는 단계
를 포함하는 태양전지모듈 측정 방법. - 제8항에 있어서,
상기 태양전지모듈의 내부 결함을 검사하는 단계는,
상기 태양전지모듈의 전극 양단에 전기적으로 접속되어 소정의 주기와 파형을 갖는 전력을 공급하는 전원 공급 장치에 의해 턴 온 또는 턴 오프의 전원 제어 신호를 상기 태양전지모듈로 인가하는 단계;
상기 턴 온 일때 태양전지모듈에서 발생되는 제1 화상 신호와 상기 턴 오프 일때 태양전지모듈에서 발생되는 제2 화상 신호가 특정 주파수 대역의 밴드패스 필터를 통과시켜 비디오카메라에 의해 검출되는 단계;
상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호를 수신하는 신호 발생기는 상기 제1 화상 신호에서 상기 제2 화상 신호를 제거한 차이 화상 신호를 연산하고 상기 차이 화상 신호를 증폭하여 출력하는 단계; 및
상기 출력된 차이 화상 신호를 검출 신호로 수신하여 상기 태양전지모듈의 내부결함 정보를 판단하여 출력하는 단계
를 포함하는 태양전지모듈 측정 방법. - 제8항에 있어서,
상기 내전압 또는 절연저항을 측정하는 단계는,
상기 내전압/절연저항 측정 장치는 내전압 측정의 경우, 상기 태양전지모듈의 사용 전압에 2배를 해서 1000V를 더한 값인 시험 전압 세기로 시험 전압을 상기 태양전지모듈에 인가하며 상기 태양전지모듈의 평균 전류보다 누설 전류가 비정상적으로 많으면 이상이 있는 불량품으로 판단하는 단계; 및
상기 내전압/절연저항 측정 장치는 절연저항 측정의 경우, 상기 태양전지모듈의 사용 전압이 150V를 넘으면 1000V로 사용하고 150V를 이하이면 500V로 사용하여 일정 시간을 수행하게 되며 시험 결과에 따른 누설 전류의 양을 저항값으로 표시하며 상기 저항값이 미리 설정된 기준값보다 높은 경우 정상 제품으로 판단하는 단계
를 포함하는 태양전지모듈 측정 방법.
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| KR1020140141588A KR20160046126A (ko) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 태양전지모듈 측정 시스템 및 방법 |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20230003856A (ko) | 2021-06-30 | 2023-01-06 | 주식회사 씨트로닉스 | Y 커패시터의 접지스위치모듈을 구비한 노이즈 필터 |
-
2014
- 2014-10-20 KR KR1020140141588A patent/KR20160046126A/ko not_active Application Discontinuation
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