KR20170119439A - Solar generating system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하기 위하여, 태양광 에너지를 흡수하는 다수의 셀들을 포함하는 태양광 모듈과, 태양광 모듈의 최대 전력점 추종 제어를 통해 다수의 셀들이 흡수한 태양광 에너지를 최대 직류 전력으로 변환하여 공급하는 에너지 변환부와, 최대 직류 전력의 일부 또는 전부를 교류 전력으로 변환하여 계통으로 공급하는 태양광 인버터와, 최대 직류 전력 중 태양광 인버터에 의해 교류 전력으로 변환되고 남은 최대 직류 전력을 충전하거나, 충전된 최대 직류 전력을 태양광 인버터에 공급하는 배터리부를 포함하는 태양광 발전 시스템을 제공한다.In order to provide a solar power generation system capable of efficiently utilizing solar energy, the present invention provides a solar power generation system, comprising: a solar module including a plurality of cells that absorb solar energy; A solar inverter that converts part of or all of the maximum DC power into AC power and supplies the AC power to the system; and a solar inverter And a battery unit for charging the remaining maximum DC power converted into AC power by the inverter or supplying the charged maximum DC power to the solar inverter.

Figure P1020160047445
Figure P1020160047445

Description

태양광 발전 시스템{SOLAR GENERATING SYSTEM}Solar power generation system {SOLAR GENERATING SYSTEM}

본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 특히, 태양광 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar power generation system, and more particularly, to a solar power generation system that can efficiently utilize solar energy.

일반적으로 태양광 발전 시스템은 무한한 태양광 에너지를 이용하여 친환경적인 전력 에너지를 생산해낼 수 있을 뿐만 아니라 진동과 소음이 없고 수명이 거의 반영구적인 장점을 갖는다.Generally, solar power generation system is able to produce environmentally friendly power energy by using infinite solar energy, and it has virtually semi-permanent life without vibration and noise.

또한, 설비 자동화가 용이하여 태양광 발전 시스템의 운전 및 유지 관리에 드는 비용을 최소화시킬 수 있다.In addition, the facility automation is easy, and the cost of operation and maintenance of the photovoltaic power generation system can be minimized.

그러나, 태양에너지는 출력특성이 일사량과 온도 등의 자연조건에 따른 변동으로 인해 불안정하며, 태양광 모듈의 광전변환 효율이 낮으며, 많은 초기 투자비가 소요되는 문제점이 있다.However, solar energy is unstable due to variations in output characteristics due to natural conditions such as solar radiation and temperature, low photoelectric conversion efficiency of a solar module, and a large initial investment cost.

현재, 태양광 발전 시스템에 대한 연구는 크게 재료적인 측면과 전력 변환 측면으로 나누어지는데, 그 중 전력 변환 측면에서는 전력 변환 효율 및 고성능화에 관심을 두고 집중적으로 연구를 하고 있다.At present, research on solar power generation system is divided into material aspect and power conversion aspect. Among them, focusing on power conversion efficiency and high performance, we are concentrating on research.

도 1은 종래의 태양광 발전 시스템의 블록도이고, 도 2는 도 1의 에너지 저장부의 구체적인 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional solar power generation system, and FIG. 2 is a specific block diagram of the energy storage unit of FIG. 1. Referring to FIG.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 태양광 발전 시스템(100)은 태양광 모듈(110)과, 태양광 인버터(130)와, 에너지 저장부(140)를 포함한다.1, a conventional solar power generation system 100 includes a solar module 110, a solar inverter 130, and an energy storage unit 140.

여기서, 태양광 모듈(110)은 태양광을 입사 받아 전압 및 전류를 출력하는 모듈로서 태양광 에너지를 흡수하는 다수의 셀(Cell)들을 포함한다.Here, the solar module 110 includes a plurality of cells for absorbing solar energy as a module for receiving a sunlight and outputting a voltage and a current.

구체적으로, 태양광 모듈(110)은 외부로부터 입사되는 태양광을 집광하여 전기를 발생시키기 위한 것으로서, 태양광을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다. Specifically, the solar module 110 is for generating electricity by condensing sunlight incident from the outside, and utilizes a photoelectric effect for generating electricity by receiving sunlight.

또한, 태양광 모듈(110)은 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용한다. The photovoltaic module 110 is composed of a P-N junction diode having a large area, and the electromotive force generated at the opposite ends of the P-N junction diode is connected to an external circuit.

또한, 태양광 모듈(110)의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하는데, 태양광 모듈(110)은 셀 하나만 사용하는 일은 거의 없고, 다수의 셀을 직렬 및 병렬로 연결 구성하여 사용한다.In addition, the minimum unit of the solar module 110 is called a cell, and the solar module 110 rarely uses only one cell, and a plurality of cells are connected and used in series and in parallel.

이는 실제 사용되는데 필요한 전압이 수십 혹은 수백 V 이상인데 비하여 셀 하나로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문이다.This is because the voltage from one cell is very small, about 0.5V, compared to tens or even hundreds of volts needed for actual use.

또한, 태양광 인버터(130)는 상기 다수의 셀들이 흡수한 태양광 에너지인 직류 전력을 상용 전력으로 사용 가능한 교류 전력으로 변환하여 계통(150)에 공급한다.In addition, the solar inverter 130 converts DC power, which is solar energy absorbed by the plurality of cells, into usable AC power as commercial power and supplies the AC power to the system 150.

특히, 태양광 인버터(130)는, 태양광 발전 시스템(100)의 발전 효율을 높이기 위해서, 즉, 태양광 모듈(110)로부터 최대 전력을 추출하기 위해서 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking; MPPT) 제어 방법을 사용한다.Particularly, in order to increase the power generation efficiency of the solar power generation system 100, that is, to extract the maximum power from the solar module 110, the solar inverter 130 performs a maximum power point tracking (MPPT) ) Control method.

한편, 태양광 모듈(110)에서 생산된 태양광 에너지가 모두 계통(150)으로 전달되는 경우 이외의, 태양광 인버터(130)의 유지 보수로 인해 태양광 모듈(110)에서 생산된 태양광 에너지를 전달할 수 없는 경우(①) 또는 계통(150)이 태양광 에너지를 수용할 수 없을 정도로 전력 수용 용량을 초과하는 경우(②)에, 태양광 모듈(110)에서 생산된 태양광 에너지 전부 또는 일부를 사용하지 못하는 문제점이 발생한다.The solar energy generated by the solar module 110 due to the maintenance of the solar inverter 130 other than the case where all of the solar energy produced by the solar module 110 is transmitted to the system 150, (1)) or when the system (150) exceeds the power receiving capacity to such an extent that solar power can not be accommodated (2), all or some of the solar energy produced by the solar cell module It is difficult to use the above-mentioned method.

이 때, 종래의 태양광 발전 시스템(100)은, 에너지 저장부(140)를 구비함으로써, 이와 같은 문제점을 일정 부분 해결하고 있다.At this time, the conventional solar power generation system 100 includes the energy storage unit 140 to solve some of such problems.

구체적으로, 에너지 저장부(140)는, 상기 ① 또는 ②의 경우에, 태양광 모듈(110)에서 생산된 태양광 에너지 전부 또는 일부를 저장하고, 이후 즉, 태양광 인버터(130)의 유지 보수 완료 후 또는 계통(150)의 전력 수용 용량 확보 후 계통(150)으로 에너지 저장부(140)에 저장된 태양광 에너지를 공급한다.Specifically, the energy storage unit 140 stores all or a part of the solar energy produced by the solar module 110 in the case of (1) or (2) After completion or after securing the power storage capacity of the system 150, it supplies the solar energy stored in the energy storage 140 to the system 150.

한편, 이와 같은 에너지 저장부(140)는, 상기 ① 또는 ②의 경우에, 태양광 모듈(110)로부터 직접 전력을 공급 받기 때문에, 즉, 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking; MPPT) 제어 방법에 의해 추출된 전력을 공급 받는 것이 아니기 때문에, 효율적으로 전력을 저장할 수 없는 문제점이 발생한다.Since the energy storage unit 140 receives power directly from the solar module 110 in the case of the above 1 or 2, that is, the maximum power point tracking (MPPT) control method There is a problem that the power can not be efficiently stored.

좀 더 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 에너지 저장부(140)는 충방전부(141)와, 제어부(143)와, 배터리부(145)를 포함한다.2, the energy storage unit 140 includes a charge discharge unit 141, a control unit 143, and a battery unit 145. [

여기서, 충방전부(141)는, 상기 ① 또는 ②의 경우에 태양광 모듈(110)에서 생산된 태양광 에너지 전부 또는 일부를 배터리부(145)에 저장시키고, 상기 배터리부(145) 저장된 태양광 에너지를 계통(150)에 공급하도록 한다.The charging unit 141 stores all or a part of the solar energy produced by the solar module 110 in the case of the above 1 or 2 in the battery unit 145, Thereby supplying energy to the system 150.

또한, 제어부(143)는 상기 충방전부(141)를 제어하여 상기 태양광 에너지를 배터리부(145)에 저장시키거나, 상기 배터리부(145) 저장된 태양광 에너지를 계통(150)에 공급시킨다.The control unit 143 controls the charging unit 141 to store the solar energy in the battery unit 145 or to supply the solar energy stored in the battery unit 145 to the system 150. [

한편, 충방전부(141)는 정전압 및 정전류 모드에서만 동작하는데, 이로 인해 상기 충방전부(141)는 태양광 모듈(110)에서 생산되는 태양광 에너지를 효과적으로 배터리부(145)에 저장시키지 못하는 문제점이 발생한다.The charging unit 141 is operated only in the constant voltage and constant current mode and therefore the charging unit 141 can not effectively store the solar energy produced by the solar module 110 in the battery unit 145 Occurs.

즉, 상기 정전압 및 정전류 모드는, 일정한 전력이 공급될 때 효과적으로 에너지를 저장시킬 수 있는 방법이지만, 태양광 모듈(110)은 일사량에 의해 생산되는 태양 에너지 양이 수시로 변동되기 때문에, 태양광 모듈(110)에서 생산되는 태양광 에너지를 효과적으로 배터리부(145)에 저장시키지 못하게 되는 문제점이 발생한다.That is, although the constant voltage and constant current modes are methods capable of effectively storing energy when constant power is supplied, since the amount of solar energy produced by solar radiation varies from time to time in the solar module 110, 110 can not be stored in the battery unit 145 effectively.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양광 에너지를 효율적으로 이용하여, 에너지 활용 및 경제성에서 이득이 발생하는 태양광 발전 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a photovoltaic power generation system that efficiently utilizes photovoltaic energy and gains benefits from energy utilization and economical efficiency.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 태양광 에너지를 흡수하는 다수의 셀들을 포함하는 태양광 모듈과, 태양광 모듈의 최대 전력점 추종 제어를 통해 다수의 셀들이 흡수한 태양광 에너지를 최대 직류 전력으로 변환하여 공급하는 에너지 변환부와, 최대 직류 전력의 일부 또는 전부를 교류 전력으로 변환하여 계통으로 공급하는 태양광 인버터와, 최대 직류 전력 중 태양광 인버터에 의해 교류 전력으로 변환되고 남은 최대 직류 전력을 충전하거나, 충전된 최대 직류 전력을 태양광 인버터에 공급하는 배터리부를 포함하는 태양광 발전 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a solar module comprising: a solar module including a plurality of cells absorbing solar energy; A solar inverter that converts part of or all of the maximum DC power into AC power and supplies the converted AC power to the system; and a solar inverter that converts the maximum DC power remaining into AC power by the solar inverter in the maximum DC power And a battery unit that charges the power or supplies the charged maximum DC power to the solar inverter.

또한, 에너지 변환부 및 태양광 인버터 사이에 연결되는 제1스위치와, 에너지 변환부 및 배터리부 사이에 연결되는 제2스위치를 더 포함한다.The solar cell further includes a first switch connected between the energy conversion unit and the solar inverter, and a second switch connected between the energy conversion unit and the battery unit.

이 때, 에너지 변환부가 동작되고, 제1 및 제2스위치가 각각 턴-온 및 턴-오프되면, 태양광 인버터는 최대 직류 전력의 전부를 교류 전력으로 변환하여 계통으로 공급한다.At this time, when the energy conversion section is operated and the first and second switches are turned on and off, respectively, the solar inverter converts all of the maximum DC power into AC power and supplies it to the system.

또한, 에너지 변환부가 동작되고, 제1 및 제2스위치가 각각 턴-오프 및 턴-온되면, 배터리부는 최대 직류 전력의 전부를 충전한다.Further, when the energy conversion section is operated and the first and second switches are turned off and turned on respectively, the battery section charges all of the maximum DC power.

또한, 에너지 변환부가 정지되고, 제1 및 제2스위치가 모두 턴-온되면, 배터리부는 충전된 최대 직류 전력을 태양광 인버터에 공급한다.Further, when the energy conversion unit is stopped and both the first and second switches are turned on, the battery unit supplies the charged maximum DC power to the solar inverter.

또한, 태양광 인버터에 의해 변환되는 교류 전력의 양을 제어하는 제어부를 더 포함한다.The apparatus further includes a control unit for controlling an amount of AC power converted by the solar inverter.

또한, 에너지 변환부가 동작되고, 제1 및 제2스위치가 모두 턴-온되면, 태양광 인버터는 제어부의 제어에 의해 최대 직류 전력의 일부를 교류 전력으로 변환하여 상기 계통으로 공급하고, 배터리부는 최대 직류 전력 중 태양광 인버터에 의해 교류 전력으로 변환되고 남은 최대 직류 전력을 충전한다.When the energy conversion unit is operated and both the first and second switches are turned on, the solar inverter converts part of the maximum DC power into AC power under the control of the control unit and supplies the AC power to the system, Among the DC power, it is converted into AC power by the solar inverter, and the remaining maximum DC power is charged.

또한, 에너지 변환부가 동작되고, 제1 및 제2스위치가 모두 턴-온되면, 태양광 인버터는 최대 직류 전력의 전부를 교류 전력으로 변환하여 계통으로 공급하고, 배터리부는 배터리부에 충전된 최대 직류 전력을 태양광 인버터에 공급한다.When the energy conversion unit is operated and both the first and second switches are turned on, the solar inverter converts all of the maximum DC power into AC power and supplies the AC power to the system. The battery unit converts the maximum DC power Power is supplied to the solar inverter.

본 발명은, 태양광 모듈에서 생성한 태양광 에너지를 효율적으로 이용할 수 있어, 에너지 활용 및 경제성에서 이득이 발생하는 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can efficiently utilize the solar energy generated by a solar module, and has an effect of benefiting from energy utilization and economical efficiency.

또한, 태양광 인버터가 아닌 에너지 변환부가 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking; MPPT) 제어 방법을 사용함으로써, 태양광 모듈에서 생산되는 태양광 에너지를 효과적으로 배터리부에 저장시킬 수 있게 되며, 태양광 인버터에 최대 직류 전력을 공급할 수 있게 된다.Also, by using the maximum power point tracking (MPPT) control method of the energy conversion part rather than the solar inverter, it is possible to effectively store the solar light energy produced by the solar light module in the battery part, The maximum DC power can be supplied to the inverter.

도 1은 종래의 태양광 발전 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 에너지 저장부의 구체적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a conventional solar power generation system.
2 is a specific block diagram of the energy storage unit of FIG.
3 is a block diagram of a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to denote the same or similar elements.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 블록도이다.3 is a block diagram of a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(200)은 태양광 모듈(210)과, 에너지 변환부(220)와, 태양광 인버터(230)와, 배터리부(245)를 포함한다.The solar power generation system 200 according to the embodiment of the present invention includes a solar module 210, an energy conversion unit 220, a solar inverter 230, a battery unit 245 ).

여기서, 태양광 모듈(210)은, 태양광을 입사 받아 전압 및 전류를 출력하는 모듈로서 태양광 에너지를 흡수하는 다수의 셀(Cell)들을 포함한다.Here, the solar module 210 includes a plurality of cells that absorb solar energy as a module that receives sunlight and outputs voltage and current.

구체적으로, 태양광 모듈(210)은 외부로부터 입사되는 태양광을 집광하여 전기를 발생시키기 위한 것으로서, 태양광을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다. Specifically, the solar module 210 is for generating electricity by condensing sunlight incident from the outside, and utilizes a photoelectric effect for generating electricity by receiving sunlight.

또한, 태양광 모듈(210)은 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용한다.The photovoltaic module 210 is composed of a P-N junction diode having a large area, and the electromotive force generated at the positive terminal of the P-N junction diode is connected to an external circuit.

또한, 태양광 모듈(210)의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하는데, 태양광 모듈(210)은 셀 하나만 사용하는 일은 거의 없고, 다수의 셀을 직렬 및 병렬로 연결 구성하여 사용한다.In addition, the minimum unit of the solar module 210 is called a cell. The solar module 210 rarely uses only one cell, and a plurality of cells are connected and used in series and in parallel.

이는 실제 사용되는데 필요한 전압이 수십 혹은 수백 V 이상인데 비하여 셀 하나로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문이다.This is because the voltage from one cell is very small, about 0.5V, compared to tens or even hundreds of volts needed for actual use.

또한, 에너지 변환부(220)는, DC-DC 컨버터일 수 있으며, 상기 태양광 모듈(210)의 최대 전력점 추종 제어를 통해 다수의 셀들이 흡수한 태양광 에너지인 직류 전력을 최대 직류 전력으로 변환하여 공급한다.Also, the energy conversion unit 220 may be a DC-DC converter, and the DC power, which is the solar energy absorbed by the plurality of cells through the maximum power point follow-up control of the solar module 210, And supplies them.

즉, 에너지 변환부(220)는, 태양광 발전 시스템(200)의 발전 효율을 높이기 위해서, 즉, 태양광 모듈(210)로부터 최대 전력을 추출하기 위해서 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking; MPPT) 제어 방법을 사용한다.That is, in order to increase the power generation efficiency of the solar power generation system 200, that is, to extract the maximum power from the solar module 210, the energy conversion unit 220 converts the maximum power point tracking (MPPT) ) Control method.

여기서, 최대 전력점 추종 제어 방법이란, 태양광 모듈(210)을 제어하여 동작점이 최대 전력점을 추종하도록 동작시키기 위한 제어기법이다.Here, the maximum power point tracking control method is a control technique for controlling the solar module 210 so that the operating point follows the maximum power point.

이와 같은 최대 전력점 추종 제어 방법으로는, PO(Perturbation and Observation) 제어 방법, IC(Incremental Conductance) 제어 방법 및 CV(Constant Voltage) 제어 방법 등이 있다.The maximum power point follow-up control method includes PO (Perturbation and Observation) control method, IC (Incremental Conductance) control method, and CV (Constant Voltage) control method.

구체적으로, PO 제어 방법은 주기적으로 태양광 모듈(210)의 전압과 전류를 측정하여 전력을 계산한 후 전력 값을 이용하여 최대 전력점을 추적하는 방법이다.Specifically, the PO control method is a method of periodically measuring the voltage and current of the solar module 210 to calculate power, and then tracking the maximum power point using the power value.

그리고, IC 제어 방법은 태양광 모듈(210)의 전압과 전류를 측정하여 태양광 모듈(210)의 단자전압 동작점의 변화에 대한 전력의 변화율이 '0'이 되도록 제어하는 방법이다.The IC control method measures the voltage and current of the solar module 210 and controls the rate of change of the power with respect to the change of the terminal voltage operating point of the solar module 210 to be '0'.

그리고, CV 제어 방법은 태양광 모듈(210)의 동작전압이나 전력에 상관없이 일정한 기준전압으로 제어하는 방법이다.The CV control method is a method of controlling a constant reference voltage regardless of the operating voltage or power of the solar module 210.

또한, 태양광 인버터(230)는 상기 에너지 변환부(220)로부터 최대 직류 전력을 공급 받아, 이를 상용 전력으로 사용 가능한 교류 전력으로 변환하여 계통(250)에 공급한다.In addition, the solar inverter 230 receives the maximum DC power from the energy conversion unit 220, converts it into AC power that can be used as commercial power, and supplies it to the system 250.

한편, 태양광 모듈(210)에서 생산된 태양광 에너지가 모두 계통(250)으로 전달되는 경우 이외의, 태양광 인버터(230)의 유지 보수로 인해 태양광 모듈(210)에서 생산된 태양광 에너지를 전달할 수 없는 경우(①) 또는 계통(250)이 태양광 에너지를 수용할 수 없을 정도로 전력 수용 용량을 초과하는 경우(②)에, 태양광 모듈(210)에서 생산된 태양광 에너지 전부 또는 일부를 사용하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.The solar energy generated by the solar module 210 due to the maintenance of the solar inverter 230 may be stored in the system 250 other than when the solar energy generated by the solar module 210 is transferred to the system 250. [ Of the photovoltaic module 210 can not be transmitted (i) or when the system 250 exceeds the power storage capacity to such an extent that the photovoltaic energy can not be accommodated (ii) A problem may arise in that it can not be used.

이 때, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(200)은, 배터리부(245)와, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)를 구비함으로써, 이와 같은 문제점을 해결하고 있다.At this time, the solar power generation system 200 according to the embodiment of the present invention includes the battery unit 245 and the first and second switches SW1 and SW2.

여기서, 제1스위치(SW1)는 상기 에너지 변환부(220) 및 태양광 인버터(230) 사이에 연결되고, 제2스위치(SW2)는 상기 에너지 변환부(220) 및 배터리부(245) 사이에 연결된다.The first switch SW1 is connected between the energy conversion unit 220 and the solar inverter 230 and the second switch SW2 is connected between the energy conversion unit 220 and the battery unit 245 .

또한, 배터리부(245)는, 상기 ① 또는 ②의 경우에, 태양광 모듈(210)에서 생산된 태양광 에너지 전부 또는 일부를 저장하고, 이후 즉, 태양광 인버터(230)의 유지 보수 완료 후 또는 계통(250)의 전력 수용 용량 확보 후 계통(250)으로 저장된 태양광 에너지를 공급한다.The battery section 245 stores all or a part of the solar energy produced by the solar module 210 in the case of 1) or 2), and after completion of maintenance of the solar inverter 230 Or after securing the power storage capacity of the system 250, the solar energy stored in the system 250 is supplied.

이를 통해, 태양광 에너지의 낭비를 방지하고, 이에 따른 경제적 손실을 방지한다.This prevents waste of solar energy and prevents economic loss.

한편, 에너지 변환부(225)가 정전압 및 정전류 모드에서만 동작하는 경우 상기 에너지 변환부(225)는 태양광 모듈(210)에서 생산되는 태양광 에너지를 효과적으로 배터리부(245)에 저장시키지 못할 수 있다.Meanwhile, when the energy conversion unit 225 operates only in the constant voltage and constant current mode, the energy conversion unit 225 may not be able to effectively store the solar energy produced by the solar module 210 in the battery unit 245 .

즉, 상기 정전압 및 정전류 모드는 일정한 전력이 공급될 때 효과적으로 에너지를 저장시킬 수 있는 방법이지만, 태양광 모듈(210)은 일사량에 의해 생산되는 태양 에너지 양이 수시로 변동되기 때문에, 태양광 모듈(210)에서 생산되는 태양광 에너지를, 효과적으로 배터리부(245)에 저장시키지 못하거나, 태양광 인버터(230)에 전달하지 못할 수 있다.That is, although the constant voltage and constant current modes are methods that can effectively store energy when a constant power is supplied, since the amount of solar energy produced by solar radiation varies from time to time, the solar module 210 May not be efficiently stored in the battery unit 245 or may not be transmitted to the solar inverter 230.

그러나, 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(200)의 에너지 변환부(220)는 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking; MPPT) 제어 방법을 사용함으로써, 종래와 달리 태양광 모듈(210)에서 생산되는 태양광 에너지를 효과적으로 배터리부(245)에 저장시킬 수 있게 된다.However, as described above, the energy conversion unit 220 of the solar power generation system 200 according to the embodiment of the present invention uses a maximum power point tracking (MPPT) control method, It is possible to effectively store the solar energy produced by the solar module 210 in the battery unit 245.

이와 더불어, 에너지 변환부(220)는 태양광 인버터(230)에 최대 직류 전력을 공급할 수 있게 된다.In addition, the energy conversion unit 220 can supply the maximum DC power to the solar inverter 230.

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(200)의 제어 방법을 설명하겠다.Hereinafter, a control method of the solar power generation system 200 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 전술한 바와 종래에는 최대 전력점 추종 제어를 태양광 인버터(도 1의 130)에서 직접 수행하여 최대 직류 전력을 계통(도 1의 150)에 공급하는데 반해, 본 발명의 실시예에서는 최대 전력점 추종 제어를 에너지 변환부(220)에서 수행하여 최대 직류 전력을 생성하고, 이를 태양광 인버터(230) 또는(및) 배터리부(245)에 공급하는 점에서 특히 차이가 있다.1, the maximum power point follow-up control is directly performed in the solar inverter (130 in FIG. 1) to supply the maximum DC power to the system (150 in FIG. 1) There is a particular difference in that the point tracking control is performed in the energy conversion unit 220 to generate the maximum DC power and supply it to the solar inverter 230 or the battery unit 245.

구체적으로, 먼저, 상기 ① 및 ②가 아닌 경우에 대해서 살펴보면, 에너지 변환부(220)가 동작되고, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-온 및 턴-오프됨에 따라 에너지 변환부(220)에 의해 생성된 최대 직류 전력의 전부는 태양광 인버터(230)에 공급되고, 태양광 인버터(230)는 최대 직류 전력의 전부를 교류 전력으로 변환하여 계통(250)으로 공급한다.In other words, when the first and second switches SW1 and SW2 are turned on and off, respectively, the energy conversion unit 220 is operated. All of the maximum DC power generated by the inverter 220 is supplied to the solar inverter 230 and the solar inverter 230 converts all of the maximum DC power into AC power and supplies it to the system 250. [

다음, 상기 ①인 경우를 살펴보면, 에너지 변환부(220)가 동작되고, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-오프 및 턴-온됨으로써, 배터리부(245)는 상기 최대 직류 전력의 전부를 충전한다.The energy conversion unit 220 is operated and the first and second switches SW1 and SW2 are turned on and turned on respectively so that the battery unit 245 supplies the maximum DC Charges all of the power.

다음, 태양광 모듈(210)이 유지 보수를 위해 정지되는 경우 또는 야간과 같이 태양광 모듈(210)에서 태양광 에너지를 생산할 수 없는 경우를 살펴보면, 에너지 변환부(220)가 정지되고, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 모두 턴-온됨으로써, 배터리부(245)는 충전된 상기 최대 직류 전력을 태양광 인버터(230)에 공급한다.Next, when the solar module 210 is stopped for maintenance or when the solar module 210 can not produce solar energy at night, the energy conversion unit 220 is stopped and the first And the second switches SW1 and SW2 are both turned on, the battery unit 245 supplies the charged maximum DC power to the solar inverter 230. [

한편, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(200)은, 태양광 인버터(230)에 의해 변환되는 교류 전력의 양을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.Meanwhile, the solar power generation system 200 according to the embodiment of the present invention further includes a control unit (not shown) for controlling the amount of AC power converted by the solar inverter 230.

이와 같은 제어부(미도시)는 태양광 인버터(230)에 내장되거나, 태양광 발전 시스템(200)에 별개로 배치될 수 있다.Such a control unit (not shown) may be embedded in the solar inverter 230 or may be disposed separately in the solar power generation system 200.

이 때, 상기 ②인 경우를 살펴보면, 에너지 변환부(220)가 동작되고, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 모두 턴-온됨으로써, 태양광 인버터(230)는 제어부(미도시)의 제어에 의해 최대 직류 전력의 일부만을 교류 전력으로 변환하여 계통(250)으로 공급한다.The energy converter 220 is operated and both the first and second switches SW1 and SW2 are turned on so that the solar inverter 230 is controlled by the controller (not shown) Only a part of the maximum DC power is converted into AC power and supplied to the system 250. [

그리고, 배터리부(245)는 최대 직류 전력 중 태양광 인버터(230)에 의해 교류 전력으로 변환되고 남은 상기 최대 직류 전력을 충전한다.The battery unit 245 converts the maximum DC power into AC power by the solar inverter 230 and charges the remaining maximum DC power.

한편, 하늘에 구름이 끼거나 일사량이 좋지 않아 태양광 모듈(210)에서 생성되는 태양광 에너지 양이 적을 경우를 살펴보면, 에너지 변환부(220)가 동작되고, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 모두 턴-온됨으로써, 태양광 인버터(230)는 최대 직류 전력의 전부를 교류 전력으로 변환하여 계통(250)으로 공급할 수 있다.The energy conversion unit 220 is operated and the first and second switches SW1 and SW2 are turned on when the amount of solar energy generated by the solar module 210 is small because the sky is cloudy or the solar radiation is not good. SW2 are all turned on, the solar inverter 230 can convert all of the maximum DC power into AC power and supply it to the system 250. [

이 때, 에너지 변환부(220)는 태양광 모듈(210)에서 생산된 최대 직류 전력만 태양광 인버터(230)에 공급하고, 배터리부(245)는, 배터리부(245)에 충전된 최대 직류 전력 중 계통(250)에 필요한 나머지 전력을 태양광 인버터(230)에 공급한다.The energy conversion unit 220 supplies only the maximum direct current power produced by the solar module 210 to the solar inverter 230 and the battery unit 245 supplies the maximum direct current And supplies the remaining power required for the power system 250 to the solar inverter 230. [

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(200)의 제어 방법은, 태양광 모듈(210)에서 생성한 태양광 에너지를 효율적으로 이용할 수 있어, 에너지 활용 및 경제성에서 이득이 발생하는 효과가 있다.As described above, the control method of the solar power generation system 200 according to the embodiment of the present invention can effectively utilize the solar energy generated by the solar module 210, .

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.

210 : 태양광 모듈
220 : 에너지 변환부
230 : 태양광 인버터
245 : 배터리부210: Solar module
220: energy conversion unit
230: Solar Inverter
245:

Claims (8)

태양광 에너지를 흡수하는 다수의 셀들을 포함하는 태양광 모듈;
상기 태양광 모듈의 최대 전력점 추종 제어를 통해 상기 다수의 셀들이 흡수한 태양광 에너지를 최대 직류 전력으로 변환하여 공급하는 에너지 변환부;
상기 최대 직류 전력의 일부 또는 전부를 교류 전력으로 변환하여 계통으로 공급하는 태양광 인버터; 및
상기 최대 직류 전력 중 상기 태양광 인버터에 의해 교류 전력으로 변환되고 남은 상기 최대 직류 전력을 충전하거나, 충전된 상기 최대 직류 전력을 상기 태양광 인버터에 공급하는 배터리부
를 포함하는 태양광 발전 시스템.
A solar module comprising a plurality of cells that absorb solar energy;
An energy conversion unit converting the solar energy absorbed by the plurality of cells into maximum DC power through a maximum power point follow-up control of the solar module, and supplying the converted maximum DC power;
A solar inverter for converting part or all of the maximum DC power into AC power and supplying the AC power to the system; And
A battery unit for charging the remaining maximum DC power converted to AC power by the photovoltaic inverter among the maximum DC power or supplying the charged maximum DC power to the solar inverter,
≪ / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 에너지 변환부 및 태양광 인버터 사이에 연결되는 제1스위치; 및
상기 에너지 변환부 및 배터리부 사이에 연결되는 제2스위치
를 더 포함하는 태양광 발전 시스템.
The method according to claim 1,
A first switch connected between the energy conversion unit and the solar inverter; And
A second switch connected between the energy conversion unit and the battery unit,
Further comprising a photovoltaic power generation system.
제 2 항에 있어서,
상기 에너지 변환부가 동작되고, 상기 제1 및 제2스위치가 각각 턴-온 및 턴-오프되면,
상기 태양광 인버터는 상기 최대 직류 전력의 전부를 상기 교류 전력으로 변환하여 상기 계통으로 공급하는 태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
When the energy conversion unit is operated and the first and second switches are turned on and off, respectively,
Wherein the solar inverter converts all of the maximum DC power into the AC power and supplies the AC power to the system.
제 2 항에 있어서,
상기 에너지 변환부가 동작되고, 상기 제1 및 제2스위치가 각각 턴-오프 및 턴-온되면,
상기 배터리부는 상기 최대 직류 전력의 전부를 충전하는 태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
When the energy conversion unit is operated and the first and second switches are turned off and turned on,
And the battery unit charges all of the maximum DC power.
제 2 항에 있어서,
상기 에너지 변환부가 정지되고, 상기 제1 및 제2스위치가 모두 턴-온되면,
상기 배터리부는 충전된 상기 최대 직류 전력을 상기 태양광 인버터에 공급하는 태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
When the energy conversion unit is stopped and both the first and second switches are turned on,
And the battery unit supplies the charged maximum DC power to the solar inverter.
제 2 항에 있어서,
상기 태양광 인버터에 의해 변환되는 상기 교류 전력의 양을 제어하는 제어부
를 더 포함하는 태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
A control unit for controlling an amount of the alternating-current power converted by the solar inverter;
Further comprising a photovoltaic power generation system.
제 6 항에 있어서,
상기 에너지 변환부가 동작되고, 상기 제1 및 제2스위치가 모두 턴-온되면,
상기 태양광 인버터는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 최대 직류 전력의 일부를 상기 교류 전력으로 변환하여 상기 계통으로 공급하고,
상기 배터리부는 상기 최대 직류 전력 중 상기 태양광 인버터에 의해 교류 전력으로 변환되고 남은 상기 최대 직류 전력을 충전하는 태양광 발전 시스템.
The method according to claim 6,
When the energy conversion unit is operated and both the first and second switches are turned on,
Wherein the solar inverter converts a part of the maximum DC power into the AC power under the control of the control unit and supplies the AC power to the system,
Wherein the battery unit converts the maximum DC power into AC power by the solar inverter and charges the remaining maximum DC power.
제 2 항에 있어서,
상기 에너지 변환부가 동작되고, 상기 제1 및 제2스위치가 모두 턴-온되면,
상기 태양광 인버터는 상기 최대 직류 전력의 전부를 상기 교류 전력으로 변환하여 상기 계통으로 공급하고,
상기 배터리부는 상기 배터리부에 충전된 상기 최대 직류 전력을 상기 태양광 인버터에 공급하는 태양광 발전 시스템.
















3. The method of claim 2,
When the energy conversion unit is operated and both the first and second switches are turned on,
Wherein the solar inverter converts all of the maximum DC power into the AC power and supplies the AC power to the system,
Wherein the battery unit supplies the maximum DC power charged in the battery unit to the solar inverter.
















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