KR20160064688A - 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스 - Google Patents

통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스 Download PDF

Info

Publication number
KR20160064688A
KR20160064688A KR1020140168601A KR20140168601A KR20160064688A KR 20160064688 A KR20160064688 A KR 20160064688A KR 1020140168601 A KR1020140168601 A KR 1020140168601A KR 20140168601 A KR20140168601 A KR 20140168601A KR 20160064688 A KR20160064688 A KR 20160064688A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
junction box
cell module
solar cell
voltage
data
Prior art date
Application number
KR1020140168601A
Other languages
English (en)
Inventor
신양수
조제현
Original Assignee
주식회사 하이솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이솔루션 filed Critical 주식회사 하이솔루션
Priority to KR1020140168601A priority Critical patent/KR20160064688A/ko
Publication of KR20160064688A publication Critical patent/KR20160064688A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H02S40/345—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes with cooling means associated with the electrical connection means, e.g. cooling means associated with or applied to the junction box
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

본 발명은 태양광 모듈의 전류, 전압 온도 특성을 검출하여 MPPT 추종방식을 통한 태양광 전지 모듈의 효율을 개선하고, 고장난 태양광 모듈의 위치를 인식하여 전력선 통신을 통해 외부 장치로 전송하는 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 태양광 전지 모듈에 설치되고, 상기 태양광 전지 모듈의 전류, 전압, 온도 중 적어도 하나 이상의 정보를 검출하여 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 통해 최대 전력점에 대응하는 전압이 출력되도록 제어하며, 상기 검출된 정보와 미리 설정된 고유정보를 임의의 데이터로 변환하여 출력하는 정션 박스인 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 태양광 모듈의 전류, 전압 온도 특성을 검출하여 MPPT 추종방식을 통한 태양광 모듈의 효율을 개선할 수 있고, 고장난 태양광 모듈의 위치를 인식하여 전력선 통신을 통해 외부 장치로 전송하여 유지보수와 관리가 용이한 장점이 있다.

Description

통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스{JUNCTION BOX OF PHOTOVOLTAIC CELL MODULE WITH COMMUNICATION FUNCTION}
본 발명은 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 태양광 모듈의 전류, 전압 온도 특성을 검출하여 MPPT 추종방식을 통한 태양광 전지 모듈의 효율을 개선하고, 고장난 태양광 모듈의 위치를 인식하여 전력선 통신을 통해 외부 장치로 전송하는 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스에 관한 것이다.
반도체의 p-n접합(p-n junction)에 빛을 조사하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한 것이 태양광 전지(Solar Cell)라 하며 이 전지를 여러개 직ㆍ병렬로 연결한 것이 모듈이라고 하는데 모듈에서 나오는 전기를 서로 안정적으로 연결할 때 쓰는 부품을 정션 박스(접속함)라 하며 통상적으로 태양광 모듈 뒤쪽에 설치하며 정션 박스 내부에는 발전시 역 전류를 막기 위한 바이패스 다이오드(Bypass diodes)와 케이블을 연결하는 접속점 및 컨넥터가 내장되어 있고 이를 거친 외부환경으로부터 차단할 수 있도록 플라스틱 재질의 함으로 보호되어 있다.
현재 이용되고 있는 대부분의 종래 정션 박스는 도 1에 도시한 바와 같이 판체의 단부가 상향 절곡되어 접속함 본체(A)의 바닥판(1) 상에 일정한 간격을 두고 배열 고정된 다수의 접속구(2)와, 상기 접속구(2)의 연장부 사이에 접속되는 바이패스 다이오드(3)와, 상기 접속구(2) 중 좌우 양단측 접속구(2)의 하부 단부가 연장되어 관체를 이루는 접속단자에 케이블이 삽입 고정되는 접속구(4, 4')와, 상기 접속구(2) 각각의 상단부마다 연결되는 접속함 본체(A)의 후면에서 관통공을 통해 삽입되는 태양광 전지의 리드선에 연결된 리본단자 및, 상기 접속함 본체(A)를 덮는 덮개(5)로 구성된 구조를 이루고 있다.
이와 같이 종래의 정션 박스는 한국 공개특허공보 제10-2010-0117541호에 개시되어 있다.
그러나 일반적인 태양광 전지 모듈의 성능은 일사량이나 온도 변화에 가장 큰 영향을 받는데, 온도가 높아질수록 효율이 떨어지는 문제가 발생한다.
이는 일반적인 반도체 특성과 관계되는 것으로서, 이러한 온도 등의 환경에 따라 전압, 전류 특성이 변경되면 전압과 전류의 곱에 의해 결정되는 전력 스케일 또한 변화된다.
따라서, 태양광 전지 모듈의 성능을 최적으로 유지하기 위해서는 최대 전력량을 생산할 수 있는 전압으로 출력을 조절할 필요성이 있다.
더욱이, 종래에는 태양광 전지 모듈들의 스트링 양단에 연결된 단일의 전력 제어수단을 통해, 태양광 전지 모듈의 출력 전력량을 일괄 제어하는 형태를 갖는다.
그러나 종래의 정션 박스는 그림자 등에 의한 손실을 예방하기 위해 출력이 저하된 셀 또는 셀 그룹을 우회하여 전류가 흐르도록 하는 바이패스 다이오드만 설치되어 복수의 태양광 모듈을 포함하는 복수의 태양광 패널로 구성된 복수의 스트링으로부터 출력되는 전력을 수집하는 구성에서 스트링 간의 전력 차이로 인해 태양광 발전의 효율이 급격히 저하되는 경우가 자주 발생하였다.
따라서 스트링 단위로 전압 제어가 수행되므로 고장 등의 문제가 발생한 모듈이 어떤 모듈인지 손쉽게 파악할 수 없는 문제점이 있으며, 스트링으로 인하여 각 태양광 전지 모듈에 대한 개별적인 유지보수가 불가능한 단점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2010-0117541호
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 태양광 모듈의 전류, 전압 온도 특성을 검출하여 MPPT 추종방식을 통한 태양광 전지 모듈의 효율을 개선하고, 고장난 태양광 모듈의 위치를 인식하여 전력선 통신을 통해 외부 장치로 전송하는 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 태양광 전지 모듈(10)에 설치되고, 상기 태양광 전지 모듈(10)의 전류, 전압, 온도 중 적어도 하나 이상의 정보를 검출하여 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 통해 최대 전력점에 대응하는 전압이 출력되도록 제어하며, 상기 검출된 정보와 미리 설정된 고유정보를 임의의 데이터로 변환하여 출력하는 정션 박스를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 정션 박스는 이웃한 태양광 전지 모듈에 설치된 정션 박스와 전력선으로 연결되어 상기 임의의 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 정션 박스는 전력선을 통해 이웃한 정션 박스에서 전송되는 데이터를 수신하여 인버터 또는 접속함 중 어느 하나로 전송하는 마스터 정션 박스로 동작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 정션 박스는 정션 박스가 변환한 데이터 또는 전력선을 통해 이웃한 정션 박스에서 전송된 데이터 중 적어도 하나 이상을 수신하여 상기 마스터 정션 박스로 전송하는 서브 정션 박스로 동작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 정션 박스는 태양광 전지 모듈의 전류, 전압, 온도 중 적어도 하나 이상을 검출하는 센서부; 상기 센서부에서 검출한 전류 및 전압값으로부터 최대 전력점을 추종하는 MPPT 제어부; 상기 추종된 최대 전력점에 대응하는 전압을 출력하도록 제어하고, 상기 검출된 전류, 전압 및 온도 값을 미리 설정된 고유정보와 함께 임의의 데이터로 변환하여 출력하는 제어부; 및 상기 제어부에서 변환된 데이터를 전력선 통신으로 미리 설정된 외부 장치로 전송하는 전력선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 정션 박스는 태양광 발전시 역 전류를 방지하는 바이패스 다이오드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 태양광 전지 모듈의 전류, 전압 온도 특성을 검출하여 MPPT 추종방식을 통한 태양광 전지 모듈의 효율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 고장난 태양광 전지 모듈의 위치를 인식하여 전력선 통신을 통해 외부 장치로 전송하여 유지보수와 관리가 용이한 장점이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 정션 박스를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스의 구조를 나타낸 블록도.
도 3 은 본 발명에 따른 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스를 이용한 태양광 발전 시스템의 구성을 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스의 구조를 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스를 이용한 태양광 발전 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스(100)는 태양광 전지 모듈(10)의 배면에 설치되고, 상기 태양광 전지 모듈(10)의 전류, 전압, 온도 중 적어도 하나 이상의 정보를 검출하여 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 통해 최대 전력점에 대응하는 전압이 출력되도록 제어하며, 상기 검출된 정보와 미리 설정된 고유정보를 임의의 데이터로 변환하여 출력하는 구성으로서, 센서부(110)와, MPPT 제어부(120)와, 제어부(130)와, 전력선 통신부(140)와, 바이패스 다이오드부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 태양광 전지 모듈(10)은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환 시켜주는 구성으로서, 통상적으로 실리콘과 복합재료가 이용되며 태양 빛을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다.
또한, 상기 태양광 전지 모듈(10)은 다수의 단위 태양전지들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하고 있으며, 직렬 및 병렬로 조합되어 직류 전기를 생산하는 다수의 태양광 전지 모듈(10)은 태양광 발전 시스템의 어레이를 구성한다.
상기 정션 박스(100)는 임의의 형상을 갖는 하우징을 포함하여 구성되고, 태양광 전지 모듈(10)의 배면에 실링재에 의한 수밀성을 유지하며, 접착 테이프, 후크, 스크류 체결 방식 등을 이용하여 고정되고, 난연성 케이블을 이용한 전력선(160)을 통해 이웃하는 정션 박스(100a, 100b, 100c, 100d, 100e)와 접속된다.
또한, 상기 정션 박스(100)는 전력선(160)을 통해 이웃한 태양광 전지 모듈(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)에 설치된 정션 박스(100a, 100b, 100c, 100d, 100e)들과 연결되어 각 태양광 전지 모듈(10)에서 검출한 전류, 전압, 온도 정보와, MPPT 제어 정보와, 상기 정션 박스(10)에 미리 설정된 고유 어드레스 정보를 포함한 데이터를 생성한다.
또한, 상기 정션 박스(100)는 전압, 온도 정보와, MPPT 제어 정보와, 고유 어드레스 정보를 포함한 데이터를 전력선(160)을 통해 연결된 이웃한 정션 박스(100a, 100b, 100c, 100d, 100e)로 전송하거나, 또는 전력선(160)을 통해 연결된 접속함(400)이나 인버터(200)로 전송하며, 태양광 전지 모듈(10)에서 생산된 전력은 인버터(200)에서 AC 전원으로 변환되어 A/C계통(300)을 통해 송전된다.
상기 인버터(200) 또는 접속함(400)으로 전송된 데이터의 인식을 통해 각 태양광 전지 모듈(10)의 식별과, 각각의 태양광 전지 모듈(10)이 생산한 전압, 전류 값과 발전 상태 등을 확인할 수 있게 된다.
또한, 상기 정션 박스(100)는 기능적으로 마스터 정션 박스(100a)로 기능하거나 서브 정션 박스(100b, 100b, 100c, 100d, 100e) 중 어느 하나로 기능한다.
상기 마스터 정션 박스(100a)는 전력선(160)을 통해 연결된 이웃한 서브 정션 박스(100b, 100b, 100c, 100d, 100e)가 전송하는 데이터와, 상기 마스터 정션 박스(100a)에서 생성된 데이터를 상기 전력선(160)을 통해 연결된 접속함(400) 또는 인버터(200) 중 어느 하나로 전송한다.
상기 서브 정션 박스(100b, 100b, 100c, 100d, 100e)는 마스터 정션 박스(100a)와 전력선(160)을 통해 연결되거나 이웃한 서브 정션 박스들과 전력선(160)을 통해 연결되고, 각각의 서브 정션 박스(100b, 100b, 100c, 100d, 100e)가 생성한 데이터와, 이웃한 서브 정션 박스에서 전력선(160)을 통해 전송되는 데이터를 수신하여 상기 마스터 정션 박스(100a)로 시프트 이동시켜 전송되도록 한다.
상기 센서부(110)는 태양광 전지 모듈(10)의 전류, 전압, 온도 중 적어도 하나 이상을 검출하는 구성으로서, 전압 센서(11), 전류 센서(12)와 온도 센서를 구비하여 구성된다.
상기 전압, 전류 센서(11, 12)는 정션 박스(100)에 설치되어 태양광 전지 모듈(10)의 전압과 전류 값을 검출한다.
상기 온도 센서는 태양광 전지 모듈(10)과의 연결부에 설치되어 상기 태양광 전지 모듈(10)의 온도를 검출한다.
상기 MPPT 제어부(120)는 센서부(110)에서 검출한 전류 및 전압값으로부터 최대 전력점을 추종하는 구성으로서, 공지의 MPPT(Maximum Power Point Tracking;최대 전력점 추적) 방법에 따른다.
상기 MPPT 제어부(120)는 태양광 전지 모듈(10)에 각각 설치된 정션 박스(100)에 MPPT 기능이 내장되어 종래와는 달리 각 태양광 전지 모듈(10)에 대한 개별적인 유지보수 및 개별 모니터링이 가능하고, 모듈 단위로 제어를 수행함으로써, 개별적인 제어를 통해 개별적인 유지 보수를 용이하게 함과 동시에 전력 생산의 효율을 증대시킬 수 있다.
상기 제어부(130)는 태양광 전지 모듈(10)의 동작을 제어하고, 상기 MPPT 제어부(120)에서 추종된 최대 전력점에 대응되는 전압을 정션 박스(100)의 출력단(+ 단자와 - 단자 사이)에서 출력하도록 제어한다.
또한, 상기 제어부(130)는 상기 센서부(110)에서 검출된 전류, 전압 및 온도 값을 미리 설정된 고유의 어드레스 정보와 함께 일정 포맷의 데이터로 변환하여 생성하고, 상기 생성된 데이터를 전력선(160)을 통해 연결된 마스터 정션 박스(100a), 서브 정션 박스(100b, 100c, 100d, 100e), 접속함(400) 또는 인버터(200) 중 적어도 하나의 장치로 출력되도록 한다.
즉 상기 제어부(130)는 전류, 전압, 온도 정보와, MPPT 제어 정보와, 고유 어드레스 정보를 포함한 데이터를 생성하면, 전력선(160)을 통해 연결된 이웃한 마스터 정션 박스(100a), 서브 정션 박스(100b, 100c, 100d, 100e)로 전송하거나, 또는 전력선(160)을 통해 연결된 접속함(400)이나 인버터(200)로 전송되도록 하여 정션 박스(100)가 정상적으로 동작하는지 여부를 네트워크를 통해 연결된 외부 모니터링 장치에서 태양광 전지 모듈(10)의 식별과, 각각의 태양광 전지 모듈(10)이 생산한 전압, 전류 값과 발전 상태 등을 확인할 수 있도록 한다.
또한, 상기 제어부(130)는 정션 박스(100)의 설정에 따라 기능적으로 마스터 정션 박스(100a)로 동작하도록 제어하거나, 서브 정션 박스(100b, 100b, 100c, 100d, 100e) 중 어느 하나로 동작하도록 제어한다.
즉 마스터 정션 박스(100a)로 동작할 경우 상기 제어부(130)는 이웃한 서브 정션 박스(100b, 100b, 100c, 100d, 100e)에서 전송되는 데이터들을 수신하여 접속함(400) 또는 인버터(200)로 전송되도록 제어한다.
또한, 서브 정션 박스(100b, 100b, 100c, 100d, 100e)로 동작할 경우 이웃한 정션 박스에서 전송되는 데이터들과 직접 변환한 데이터를 마스터 정션 박스(100a) 또는 다른 서브 정션 박스로 시프트하여 전송되도록 제어한다.
상기 전력선 통신부(140)는 정션 박스(100)에 설치되어 제어부(130)에서 변환된 데이터를 2선식 DC 전력선 통신으로 미리 설정된 외부 장치 즉 마스터 정션 박스(100a), 서브 정션 박스(100b, 100c, 100d, 100e), 접속함(400) 또는 인버터(200) 중 적어도 하나의 장치로 전송되도록 한다.
상기 바이패스 다이오드부(150)는 정션 박스(100)의 내부에 설치되어 태양광 발전시 역 전류를 방지하는 구성으로서, 다수의 다이오드가 설치된다.
한편, 상기 태양광 전지 모듈(10)에서 생산된 전력은 인버터(200)에서 AC 전원으로 변환되어 A/C계통(300)을 통해 송전된다.
다음은 본 발명에 따른 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스의 동작과정을 설명한다.
임의의 위치에 태양광 전지 모듈 1(10a), 태양광 전지 모듈 2(10b), 태양광 전지 모듈 3(10c), 태양광 전지 모듈 4(10d), 태양광 전지 모듈 5(10e)에 설치되고, 각각의 태양광 전지 모듈의 배면에는 마스터 정션 박스(100a), 서브 정션 박스(100b), 서브 정션 박스 1(100c), 서브 정션 박스 2(100d), 서브 정션 박스 3(100e)가 각각 설치된다.
태양광 전지 모듈 1(10a)에 설치된 정션 박스는 마스터 정션 박스(100a)로 설정하고, 태양광 전지 모듈 2 내지 5에 설치된 정션 박스는 순차적으로 서브 정션 박스, 서브 정션 박스 1 내지 3(100b, 100c, 100d, 100e)로 설정한다.
상기 마스터 정션 박스(100a)의 고유 어드레스 정보는 예를 들면, 1-1, 서브 정션 박스(100b)의 고유 어드레스 정보는 1-2, 서브 정션 박스 1(100c)의 고유 어드레스 정보는 1-3, 서브 정션 박스 2(100d)의 고유 어드레스 정보는 1-4, 서브 정션 박스(3(100e)의 고유 어드레스 정보는 1-5로 설정한다.
태양광 전지 모듈 1 내지 5에서 생성되는 전류 및 전압은 각 정션 박스로 입력되고, 각 정션 박스에서는 MPPT를 통해 추종된 최대 전력점에 대응되는 전압이 출력하도록 제어하며, 검출된 전류, 전압 및 온도 값을 미리 설정된 고유의 어드레스 정보와 함께 일정 포맷의 데이터로 변환하여 생성한다.
상기 생성된 데이터는 고유 어드레스 정보에 따라 이웃한 정션 박스로 전력선 통신을 통해 전송된다.
예를 들면, 말단에 설치된 태양광 전지 모듈 5(10e)의 정션 박스는 서브 정션 박스3(100e)로 동작하여 변환된 데이터를 전력선 통신을 통해 고유 어드레스 정보(1-5)가 포함된 데이터를 이웃한 태양광 전지 모듈 4(10d)의 정션 박스로 시프트 이동을 통해 전송한다.
즉 말단에 위치한 서브 정션 박스는 직접 생성한 데이터만 미리 설정된 다른 정션 박스로 전송한다.
상기 태양광 전지 모듈 4(10d)의 정션 박스는 태양광 전지모듈 5(10e)에서 전송한 데이터를 수신하여 직접 생성한 고유 어드레스 정보(1-4)가 포함된 데이터를 태양광 전지 모듈 3(10c)의 정션 박스로 시프트 이동을 통해 순차적으로 전송한다.
태양광 전지 모듈 1(10a)에 설치된 마스터 정션 박스(100a)는 시프트 이동을 통해 순차적으로 전송된 서브 정션 박스(100b, 100c, 100d, 100e)의 데이터들과 마스터 정션 박스(100a)에서 생성된 데이터를 인버터(200) 또는 접속함(400)으로 전송한다.
이때, 중간에 임의의 태양광 전지 모듈 예를 들면, 태양광 전지 모듈 3(10c)에 고장이 발생한 경우 시프트 이동을 통해 전송된 태양광 전지 모듈 4 및 5(10d, 10e)의 데이터는 시프트 이동을 통해 태양광 전지 모듈 2(10b)의 서브 정션 박스 (100b)로 전송되고, 고장이 발생된 태양광 전지 모듈 3(100c)의 서브 정션 박스 1(100c)는 데이터가 전송되지 못한 채 이동함으로써, 마스터 정션 박스(100a)는 데이터의 입력 여부를 확인해서 해당 모듈 즉 태양광 전지 모듈 3(10c)에 고장이 발생한 것을 알 수 있게 된다.
따라서 간단한 통신 기능을 통해 고장이 발생한 태양광 전지 모듈의 위치를 인식하여 유지보수 및 관리가 용이하게 이루어질 수 있게 하고, 태양광 전지 모듈의 전류, 전압 온도 특성을 검출하여 MPPT 추종방식을 통한 태양광 전지 모듈의 효율을 개선할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
10 : 태양광 전지 모듈
10a : 태양광 전지 모듈 1
10b : 태양광 전지 모듈 2
10c : 태양광 전지 모듈 3
10d : 태양광 전지 모듈 4
10e : 태양광 전지 모듈 5
11 : 온도/전압 입력부
12 : 전류 입력부
100 : 정션 박스
100a : 마스터 정션 박스
100b : 서브 정션 박스
100c : 서브 정션 박스 1
100d : 서브 정션 박스 2
100e : 서브 정션 박스 3
110 : 센서부
120 : MPPT 제어부
130 : 제어부
140 : 전력선 통신부
150 : 바이패스 다이오드부
160 : 전력선
200 : 인버터
300 : A/C 계통
400 : 접속함

Claims (6)

  1. 태양광 전지 모듈(10)에 설치되고, 상기 태양광 전지 모듈(10)의 전류, 전압, 온도 중 적어도 하나 이상의 정보를 검출하여 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 통해 최대 전력점에 대응하는 전압이 출력되도록 제어하며, 상기 검출된 정보와 미리 설정된 고유정보를 임의의 데이터로 변환하여 출력하는 정션 박스(100)를 포함하는 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정션 박스(100)는 이웃한 태양광 전지 모듈에 설치된 정션 박스와 전력선(160)으로 연결되어 상기 임의의 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정션 박스(100)는 전력선(160)을 통해 이웃한 정션 박스에서 전송되는 데이터를 수신하여 인버터(200) 또는 접속함(400) 중 어느 하나로 전송하는 마스터 정션 박스(100a)로 동작하는 것을 특징으로 하는 태양광 전지 모듈의 정션 박스.
  4. 제 3 항에 있어서
    상기 정션 박스(100)는 정션 박스(100)가 변환한 데이터 또는 전력선(160)을 통해 이웃한 정션 박스에서 전송된 데이터 중 적어도 하나 이상을 수신하여 상기 마스터 정션 박스(100a)로 전송하는 서브 정션 박스(100b)로 동작하는 것을 특징으로 하는 태양광 전지 모듈의 정션 박스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정션 박스(100)는 태양광 전지 모듈(10)의 전류, 전압, 온도 중 적어도 하나 이상을 검출하는 센서부(110);
    상기 센서부(110)에서 검출한 전류 및 전압값으로부터 최대 전력점을 추종하는 MPPT 제어부(120);
    상기 추종된 최대 전력점에 대응하는 전압을 출력하도록 제어하고, 상기 검출된 전류, 전압 및 온도 값을 미리 설정된 고유정보와 함께 임의의 데이터로 변환하여 출력하는 제어부(130); 및
    상기 제어부(130)에서 변환된 데이터를 전력선 통신으로 미리 설정된 외부 장치로 전송하는 전력선 통신부(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 정션 박스(100)는 태양광 발전시 역 전류를 방지하는 바이패스 다이오드부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스.
KR1020140168601A 2014-11-28 2014-11-28 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스 KR20160064688A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140168601A KR20160064688A (ko) 2014-11-28 2014-11-28 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140168601A KR20160064688A (ko) 2014-11-28 2014-11-28 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160064688A true KR20160064688A (ko) 2016-06-08

Family

ID=56193667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140168601A KR20160064688A (ko) 2014-11-28 2014-11-28 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160064688A (ko)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106026913A (zh) * 2016-07-01 2016-10-12 扬州虹扬科技发展有限公司 太阳能旁路二极管故障诊断系统和太阳能接线盒
CN106208954A (zh) * 2016-06-27 2016-12-07 珠海格力电器股份有限公司 光伏组件用接线盒及其检测装置及方法、以及功率检测装置
CN106656024A (zh) * 2017-02-17 2017-05-10 江苏天昇光伏科技有限公司 一种悬空式光伏接线装置
CN108033250A (zh) * 2017-11-27 2018-05-15 苏州索力旺新能源科技有限公司 一种光伏接线盒用传送检测装置
KR20190065497A (ko) 2017-12-01 2019-06-12 (주)탑인프라 태양광발전시스템의 정션박스용 스트링데이터 수집장치
KR20200092504A (ko) * 2019-01-13 2020-08-04 주식회사 포스팩토리 IoT 기반의 가정용 태양광발전시스템 전력분석장치
KR20200126600A (ko) * 2019-04-30 2020-11-09 주식회사 엠알티 고속 전력선 통신과 사물인터넷 기술을 이용한 태양광 발전 개별 모니터링 및 태양광 접속함
AT520904A5 (de) * 2016-09-22 2021-07-15 Qingdao Austech Solar Tech Co Ltd System und Vorrichtung zur Erzeugung von Elektrizität mit integrierter Kreislaufführung
KR20210092878A (ko) 2020-01-17 2021-07-27 초당대학교 산학협력단 태양광 패널의 전압 모니터링 시스템
CN114859204A (zh) * 2022-07-06 2022-08-05 江苏泽润新材料有限公司 一种光伏接线盒实景模拟测评方式及测试装置
KR20230111324A (ko) * 2022-01-18 2023-07-25 가천대학교 산학협력단 태양광 모듈 성능 향상을 위한 병렬 연결형 차동 전력 변환기 및 전력 제어 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100117541A (ko) 2009-04-24 2010-11-03 커넥스일렉트로닉스(주) 태양 전지 모듈용 스마트 정션박스

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100117541A (ko) 2009-04-24 2010-11-03 커넥스일렉트로닉스(주) 태양 전지 모듈용 스마트 정션박스

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106208954A (zh) * 2016-06-27 2016-12-07 珠海格力电器股份有限公司 光伏组件用接线盒及其检测装置及方法、以及功率检测装置
CN106026913A (zh) * 2016-07-01 2016-10-12 扬州虹扬科技发展有限公司 太阳能旁路二极管故障诊断系统和太阳能接线盒
AT520904A5 (de) * 2016-09-22 2021-07-15 Qingdao Austech Solar Tech Co Ltd System und Vorrichtung zur Erzeugung von Elektrizität mit integrierter Kreislaufführung
CN106656024A (zh) * 2017-02-17 2017-05-10 江苏天昇光伏科技有限公司 一种悬空式光伏接线装置
CN108033250A (zh) * 2017-11-27 2018-05-15 苏州索力旺新能源科技有限公司 一种光伏接线盒用传送检测装置
CN108033250B (zh) * 2017-11-27 2024-01-12 苏州索力旺新能源科技有限公司 一种光伏接线盒用传送检测装置
KR20190065497A (ko) 2017-12-01 2019-06-12 (주)탑인프라 태양광발전시스템의 정션박스용 스트링데이터 수집장치
KR20200092504A (ko) * 2019-01-13 2020-08-04 주식회사 포스팩토리 IoT 기반의 가정용 태양광발전시스템 전력분석장치
KR20200126600A (ko) * 2019-04-30 2020-11-09 주식회사 엠알티 고속 전력선 통신과 사물인터넷 기술을 이용한 태양광 발전 개별 모니터링 및 태양광 접속함
KR20210092878A (ko) 2020-01-17 2021-07-27 초당대학교 산학협력단 태양광 패널의 전압 모니터링 시스템
KR20230111324A (ko) * 2022-01-18 2023-07-25 가천대학교 산학협력단 태양광 모듈 성능 향상을 위한 병렬 연결형 차동 전력 변환기 및 전력 제어 방법
CN114859204A (zh) * 2022-07-06 2022-08-05 江苏泽润新材料有限公司 一种光伏接线盒实景模拟测评方式及测试装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160064688A (ko) 통신 기능을 갖는 태양광 전지 모듈의 정션 박스
US11870250B2 (en) Chain of power devices
US9280166B2 (en) Electronic management system for photovoltaic cells
CN105375644B (zh) 能量存储设备和包括该能量存储设备的能量存储系统
US8653694B2 (en) Junction box
KR101026353B1 (ko) 디씨 전력선 통신을 이용한 태양전지모듈 제어 및 모니터링시스템
US20160218515A1 (en) System and method for selectively controlling a solar panel in segments
CN105264671B (zh) 用于发电电池的电子管理系统、发电系统和用于电子地管理能量流的方法
CA3008853A1 (en) Cable integrated solar inverter
US20120055530A1 (en) Junction box and solar power system
US9660454B2 (en) Apparatus and method for managing and conditioning photovoltaic power harvesting systems
KR102412303B1 (ko) 전류값을 이용하여 스트링 단위로 균등 전압을 추종하는 스트링 옵티마, 및 이를 적용한 태양광 발전 시스템
KR20150060395A (ko) Ess 분산제어 기반의 스마트그리드 통합 전력제어시스템
US9608438B2 (en) Inverter system for photovoltaic power generation
KR20210005502A (ko) 머신러닝 기반의 mppt 동작전압 최적화를 위한 태양광 모듈 직병렬 변환시스템
US20170272157A1 (en) Optically interfaced remote data concentrator
US20150288329A1 (en) Junction Box
JP7190317B2 (ja) 太陽光モジュール、太陽光システム及びその動作方法
US20180375339A1 (en) Electrical Power Distribution System and Method
US20190165193A1 (en) Photovoltaic module and photovoltaic system including the same
KR102656161B1 (ko) 태양광발전시스템
AU2016286182B2 (en) Energy management system for an energy generation system
KR102358816B1 (ko) 고속 전력선 통신과 사물인터넷 기술을 이용한 태양광 발전 개별 모니터링 하는 태양광 접속함.
KR20200126594A (ko) 고속 전력선 통신과 iot기술을 이용한 태양광 발전 개별 모니터링 및 태양광 접속함
KR101344226B1 (ko) 2회선 시공공법과 스마트 접속반을 이용한 태양광 발전 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application