KR20170034781A

KR20170034781A - 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치

Info

Publication number: KR20170034781A
Application number: KR1020160137815A
Authority: KR
Inventors: 신봉수
Original assignee: 동양이엔피 주식회사
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2017-03-29

Abstract

본 발명은 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치에 관한 것으로, 태양광 인버터 장치의 입력 모니터링을 통해 태양광 인버터 장치로 입력이 정상적으로 이루어지고 있는지 확인할 수 있어 보다 안정적인 태양광 인버터 장치를 제공할 수 있도록 한 것이다.

Description

입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치{Mutiple input photovoltaic inverter apparatus}

본 발명은 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 인버터(Inverter) 관련 기술로, 특히 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치에 관한 것이다.

본 발명 출원인에 의해 선출원된 대한민국 등록특허 제10-1543768호(2015. 08. 05)에서 태양광 모듈로부터 출력되는 DC 전원을 각각 입력받는 다수의 입력단을 인버터 장치와는 별도의 접속반으로 구현하지 않고, 다이오드 및 퓨즈(FUSE)를 사용하여 인버터 장치에 접속반을 내장시켜 구현한 태양광 인버터 장치를 제안하고 있다.

본 발명자는 태양광 인버터 장치의 입력 모니터링을 통해 태양광 인버터 장치로 입력이 정상적으로 이루어지고 있는지 확인할 수 있어 보다 안정적인 태양광 인버터 장치를 제공할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.

대한민국 등록특허 제10-1543768호(2015. 08. 05)

본 발명은 태양광 인버터 장치의 입력 모니터링을 통해 태양광 인버터 장치로 입력이 정상적으로 이루어지고 있는지 확인할 수 있는 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치가 태양광 모듈의 각 그룹의 전지셀의 DC 출력단과 각각 연결되는 다수의 DC 입력단과; 상기 각 DC 입력단의 정(+) 입력단에 각각 순방향 연결되는 다수의 다이오드와; 상기 각 DC 입력단의 정(+) 입력단의 공통 연결점과 직렬로 연결되는 하나의 퓨즈(FUSE)와; 정(+) 입력단은 상기 각 다이오드와 공통 연결되고, 부(-) 입력단은 상기 각 DC 입력단의 부(-) 입력단에 공통 연결되는 최대 전력 추종 제어기와; 상기 최대 전력 추종 제어기에 의해 최대 전력 추종(MPPT : Maximum Power Point Tracking) 제어되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 인버터와; 상기 인버터에 의해 변환되는 AC 전원을 출력하는 AC 출력단과; 상기 각 DC 입력단의 입력 모니터링을 수행하는 입력 모니터링부를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 입력 모니터링부가 각 DC 입력단을 통해 입력되는 입력 신호의 전압 또는 전류를 센싱하는 MCU(Micro Control Unit)와; 상기 MCU에 의해 센싱된 입력 신호의 전압 또는 전류 센싱 결과를 화면 표시하는 LCD와; 상기 MCU에 의해 센싱된 입력 신호의 전압 또는 전류 센싱 결과에 따라 각 DC 입력단의 상태를 표시하는 다수의 LED를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 태양광 인버터 장치의 입력 모니터링을 통해 태양광 인버터 장치로 입력이 정상적으로 이루어지고 있는지 확인할 수 있어 보다 안정적인 태양광 인버터 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치의 개요도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치가 모듈된 PCB 기판의 일 예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치의 개요도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치(100)는 태양광 모듈(200)과 발전 계량기(300) 사이에 연결되어, 태양광 모듈(200)에 의해 생성되어 입력되는 DC 전원을 정격 AC 전원으로 변환하여 출력한다. 이 때, 출력되는 정격 AC 전원은 발전 계량기(300)에 의해 계량된다.

도 2 는 본 발명에 따른 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치(100)는 다수의 DC 입력단(110)과, 다수의 다이오드(120)와, 하나의 퓨즈(FUSE)(130)와, 최대 전력 추종 제어기(140)와, 인버터(150)와, AC 출력단(160)과, 입력 모니터링부(170)를 포함하여 이루어진다.

상기 다수의 DC 입력단(110)은 태양광 모듈(200)의 각 그룹의 전지셀의 DC 출력단과 각각 연결되어 태양광 모듈(200)의 각 그룹의 전지셀에 의해 생성되어 출력되는 DC 전원을 입력받는다.

상기 다수의 다이오드(120)는 상기 각 DC 입력단(110)의 정(+) 입력단에 각각 순방향 연결되고, 최대 전력 추종 제어기(140)의 정(+) 입력단에 공통 연결되어 역방향 전류를 방지한다.

즉, 하나의 DC 입력단(110)을 통해 입력되어 이와 순방향 연결된 다이오드(120)를 통과한 DC 전류가 다른 DC 입력단에 순방향 연결된 다이오드에는 역방향으로 전류가 인입되므로, 역방향으로 전류가 흐르지 않게 된다.

상기 하나의 퓨즈(FUSE)(130)는 상기 각 DC 입력단(110)의 정(+) 입력단의 공통 연결점과 직렬로 연결되어 각 DC 입력단(110)을 통해 과전류가 흐를 경우 끊어져 최대 전력 추종 제어기(140)로의 전원 입력을 차단한다.

상기 최대 전력 추종 제어기(140)는 정(+) 입력단은 상기 각 다이오드(120)와 공통 연결되고, 부(-) 입력단은 상기 각 DC 입력단(110)의 부(-) 입력단에 공통 연결된다.

이에 따라, 각 DC 입력단(110)을 통해 입력되어 이와 순방향 연결된 다이오드(120)를 통과한 DC 전류가 최대 전력 추종 제어기(140)에 의해 최대 전력 추종(MPPT) 제어되어 특정 전압, 전류에서 최대 전력을 출력하게 된다.

태양 전지셀은 보통 특정 전압, 전류에서 최대 전력을 생산해 내는데, 최대 전력 추종(MPPT : Maximum Power Point Tracking) 제어는 최대 전력을 생산해 내는 지점 전압을 추적하여 이 전압대를 유지하도록 제어하는 것으로, 이 전압대를 벗어나면(전류를 많이 흘려줘서 전압이 내려가거나 아니면 전류를 너무 적게 흘려주면 전압이 그만큼 상승해야 하는데 조금만 상승하는 경우) 생산전력이 매우 감소하게 된다.

상기 인버터(150)는 상기 최대 전력 추종 제어기(140)에 의해 최대 전력 추종(MPPT : Maximum Power Point Tracking) 제어되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환한다.

상기 AC 출력단(160)은 상기 인버터(150)에 의해 변환되는 AC 전원을 출력한다. AC 출력단(160)에 의해 출력되는 정격 AC 전원은 발전 계량기(300)에 의해 계량된다.

상기 입력 모니터링부(170)는 상기 각 DC 입력단(110)의 입력 모니터링을 수행한다. 이 때, 입력 모니터링부(170)가 입력 신호의 전압 또는 전류를 모니터링할 수 있다. 예컨대, 상기 입력 모니터링부(170)가 MCU(Micro Control Unit)(171)와, LCD(172)와, 다수의 LED(173)를 포함할 수 있다.

상기 MCU(Micro Control Unit)(171)는 각 DC 입력단(110)을 통해 입력되는 입력 신호의 전압 또는 전류를 센싱한다.

상기 LCD(172)는 상기 MCU(171)에 의해 센싱된 입력 신호의 전압 또는 전류 센싱 결과를 화면 표시한다.

상기 다수의 LED(173)는 상기 MCU(171)에 의해 센싱된 입력 신호의 전압 또는 전류 센싱 결과에 따라 각 DC 입력단(110)의 상태를 표시한다.

이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 태양광 모듈로부터 출력되는 DC 전원을 각각 입력받는 다수의 입력단을 인버터 장치와는 별도의 접속반으로 구현하지 않고, 다이오드 및 퓨즈를 사용하여 간단하게 인버터 장치에 내장시켜 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 태양광 인버터 장치의 입력 모니터링을 통해 태양광 인버터 장치로 입력이 정상적으로 이루어지고 있는지 확인할 수 있어 보다 안정적인 태양광 인버터 장치를 제공할 수 있게 된다.

도 3 은 본 발명에 따른 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치가 모듈된 PCB 기판의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3 을 참조해 보면, 태양광 모듈로부터 출력되는 DC 전원을 각각 입력받는 다수의 입력단을 인버터 장치와는 별도의 접속반으로 구현하지 않고, 다이오드 및 퓨즈(FUSE)를 사용하여 접속반을 인버터 장치에 내장시켜 구현한 것을 볼 수 있다. 또한, 입력 모니터링을 위한 기능이 내장되어 있음을 볼 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

본 발명은 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 인버터(Inverter) 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.

100 : 태양광 인버터 장치
110 : DC 입력단
120 : 다이오드
130 : 퓨즈
140 : 최대 전력 추종 제어기
150 : 인버터
160 : AC 출력단
170 : 입력 모니터링부
200 : 태양광 모듈
300 : 발전 계량기

Claims

태양광 모듈의 각 그룹의 전지셀의 DC 출력단과 각각 연결되는 다수의 DC 입력단과;
상기 각 DC 입력단에 각각 연결되는 다수의 다이오드와;
상기 각 DC 입력단에 직렬로 연결되는 하나의 퓨즈(FUSE)와;
정(+) 입력단은 상기 각 DC 입력단의 정(+) 입력단에 공통 연결되고, 부(-) 입력단은 상기 각 DC 입력단의 부(-) 입력단에 공통 연결되는 최대 전력 추종 제어기와;
상기 최대 전력 추종 제어기에 의해 최대 전력 추종(MPPT : Maximum Power Point Tracking) 제어되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 인버터와;
상기 인버터에 의해 변환되는 AC 전원을 출력하는 AC 출력단과;
상기 각 DC 입력단의 입력 모니터링을 수행하는 입력 모니터링부를;
포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입력 모니터링 기능을 구비한 다입력 태양광 인버터 장치.