KR20180013357A - Solar cell generating system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전 시스템의 전반적인 동작 상태를 모니터링 할 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 capable of monitoring an overall operation state of the solar power generation system.
인류는 석유, 석탄, 가스 등과 같은 화석 연료를 주 에너지원으로 사용하며 살아가고 있다. 하지만, 최근 환경 오염 및 화석 연료의 고갈 등에 대한 문제점이 대두되면서 이를 극복할 신 재생 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그리고 신 재생 에너지의 중심에는 태양이 있다.Humans are living on fossil fuels such as petroleum, coal, and gas as their primary source of energy. However, recently, problems related to environmental pollution and depletion of fossil fuels have emerged, and interest in renewable energy to overcome this problem is increasing. At the center of renewable energy is the sun.
태양은 인간에게 빛 에너지와 열 에너지를 아낌없이 제공해 준다. 그래서, 인간은 이미 오래 전부터 태양의 열 에너지를 난방이나 온수를 열원으로 이용해 왔다. 하지만, 인간의 기술 발달은 태양의 열 에너지를 이용하는 데에 그치지 않고 태양의 빛 에너지를 이용하는 데까지 발전하였다.The sun gives human light and heat energy generously. So, humans have already used the heat of the sun for a long time as heat source for heating or hot water. However, the development of human technology not only exploited the heat energy of the sun but also developed to use the light energy of the sun.
태양의 빛 에너지는 태양 전지를 통해 전기 에너지로 변환되며 이렇게 변환된 전기 에너지는 인간 사회의 여러 곳곳에 사용 가능하다. 요즈음에는 태양 전지가 부착된 패널을 대규모로 설치하여 태양의 빛 에너지인 태양광 에너지를 집광하고, 이를 이용하여 전기를 대규모로 생산하는 태양광 발전 시스템이 개발되고 있다.The sun's light energy is converted into electrical energy through solar cells, and the converted electrical energy can be used in many places in human society. Nowadays, a solar power generation system is being developed, in which a panel with a solar cell is installed on a large scale to condense solar energy, which is sunlight energy, and use it to mass-produce electricity.
태양광 발전 시스템은 반영구적으로 활용할 수 있고, 비교적 유지 보수가 간편한 태양 전지를 사용하며, 무공해이고, 무진장의 태양의 빛 에너지를 사용하기 때문에 미래의 대체 에너지 생산 시설로 각광받고 있다.Solar power generation system is semi-permanent, relatively easy to maintain solar cell, is pollution-free, uses the light energy of the sun, and is becoming a future alternative energy production facility.
태양광 발전 시스템은 기본적으로 태양광 에너지를 집광하는 태양 전지 모듈을 이용하여 직류의 전기 에너지를 생성하고 이를 인버터 등을 통해 교류의 전기 에너지로 변환하여 한전 계통과 연계된 부하에 공급한다. 그리고, 여분의 전기는 한전 계통으로 전송하며, 한전 계통과 연계된 부하에 전기가 부족한 경우 한전으로부터 전기를 공급받게 된다.The photovoltaic power generation system basically generates the electric energy of the direct current by using the solar cell module which collects the solar energy, converts it into the alternating electric energy through the inverter and supplies it to the load connected with the electric power system. The extra electricity is transferred to the KEPCO system. If the load connected to KEPCO system is insufficient, electricity will be supplied from KEPCO.
태양광 발전 시스템에서 생산하는 전기의 전압은 태양 전지 모듈의 크기에 따라 달라진다. 따라서, 높은 전압을 얻기 위하여 보다 큰 태양 전지 모듈을 개발하고 있지만 생산 비용이 너무 비싸지는 문제점이 있다. 때문에, 태양 전지 모듈을 다수의 단위 태양 전지 셀로 구성하고 이를 직렬로 연결하여 원하는 전압의 전기를 생성하는 것이 일반적이다.The voltage of the electricity generated by the photovoltaic system depends on the size of the solar cell module. Therefore, although a larger solar cell module is being developed to obtain a higher voltage, there is a problem that the production cost becomes too high. For this reason, it is general that the solar cell module is composed of a plurality of unit solar cell cells and connected in series to generate electricity of a desired voltage.
하지만, 태양광 발전 시스템은 이러한 직렬 구조로 인하여 다수의 단위 태양 전지 셀 중 어느 하나가 고장 나게 되면 생산된 전기가 인버터로 전달되지 않는 상황이 발생하게 된다. 따라서, 태양 전지 셀의 고장 위치를 정확하고 빠르게 파악하여 이를 보수하는 것이 태양광 발전 시스템에서 무엇보다 중요하다. However, in the solar power generation system, when one of the plurality of unit solar cells fails due to the series structure, the generated electricity is not transmitted to the inverter. Therefore, it is important to grasp the fault location of the solar cell accurately and quickly and to repair it.
또한, 태양광 발전 시스템은 태양광을 집광해야 하기 때문에 자연 환경에 노출되어 배치될 수 밖에 없다. 따라서, 태양광 발전 시스템은 자연 환경에서의 예상치 못한 상황들로 인하여 예기치 못한 이상 동작이 발생할 수 있다. 그 중 하나는 태양광 발전 시스템 내의 전기 전달 라인의 전압이 예정된 전압 이상으로 높아지는 상황이다.In addition, the photovoltaic power generation system must be exposed to the natural environment because it has to concentrate sunlight. Therefore, the PV system may experience unexpected abnormal operation due to unexpected situations in the natural environment. One of them is a situation where the voltage of the electric transmission line in the solar power generation system becomes higher than a predetermined voltage.
일반적으로, 전기 전달 라인의 전압이 예정된 전압 이상으로 높아지게 되면 태양광 발전 시스템 내부에 구비된 퓨즈에 의하여 전기 전달이 차단된다. 하지만, 퓨즈의 차단은 곧 전기 흐름의 차단을 의미하며 이는 관리자가 집적 퓨즈를 교체해야만 다시 정상 동작을 수행할 수 있음을 의미한다. 물론, 퓨즈는 태양광 발전 시스템의 극단적인 상황을 막아줄 수 있는 마지막 안정 장치에 해당하지만, 퓨즈의 잦은 차단은 태양광 발전 시스템을 관리하는데 피로감을 증가시킨다.Generally, when the voltage of the electricity transmission line becomes higher than the predetermined voltage, the electricity transmission is cut off by the fuse provided inside the solar power generation system. However, the blocking of the fuse means the blocking of the electric current immediately, which means that the manager can perform normal operation again by replacing the integrated fuse. Of course, fuses are the last stabilizers that can prevent the extreme conditions of the photovoltaic system, but frequent fuse blowing increases fatigue in managing the photovoltaic system.
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 다수의 단위 태양 전지 셀 중 불량이 발생한 태양 전지 셀을 빠르게 검출할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a photovoltaic power generation system capable of quickly detecting a defective photovoltaic cell among a plurality of unit photovoltaic cells.
또한, 본 발명은 전기 전달 라인에 이상적으로 발생한 높은 전압을 검출하여 충전부에 저장할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide a solar power generation system capable of detecting a high voltage ideally generated in an electricity transmission line and storing it in a live part.
또한, 본 발명은 노말 퓨즈와 리던던시 퓨즈를 마련하여 노말 퓨즈가 차단되어 사용 못하는 경우 이를 리던던시 퓨즈로 대체하여 사용할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a photovoltaic power generation system in which a normal fuse and a redundancy fuse are provided to replace a normal fuse when the normal fuse can not be used and replace it with a redundancy fuse.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 다수의 단위 태양 전지 셀을 포함하는 태양 전지 모듈이 다수개 배치되고 상기 다수의 단위 태양 전지 셀을 통해 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 태양 전지 모듈 어레이; 상기 태양 전지 모듈 어레이에서 생산되는 전기를 모아서 직류 전력으로 생산하는 접속반 유닛; 및 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 외부로 출력하는 인버터 유닛을 포함하되, 상기 다수개의 태양 전지 모듈 각각은 해당하는 태양 전지 모듈의 상기 다수의 단위 태양 전지 셀의 개수 이하의 행 라인과 열 라인으로 연결되며, 상기 행 라인과 열 라인으로 통해 상기 다수의 단위 태양 전지 셀 각각의 불량 여부를 검출하기 위한 불량 검출부를 포함하고, 상기 접속반 유닛은 상기 불량 검출부에서 생성되는 불량 여부를 외부로 통신하여 관리자에게 제공하기 위한 통신부를 포함하는 태양광 발전 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a solar cell module including a plurality of solar cell modules including a plurality of unit solar cell units, A solar cell module array for collecting electricity to produce electricity; A connection half unit for collecting the electricity produced in the solar cell module array and producing it as DC power; And an inverter unit converting the direct current power into alternating current power and outputting the alternating current power to the outside, wherein each of the plurality of solar cell modules includes a row line and a column line which are equal to or less than the number of the plurality of unit solar cells of the corresponding solar cell module, And a failure detector for detecting the failure of each of the plurality of unit solar cells through the row line and the column line, wherein the connection half unit determines whether or not the failure generated in the failure detection unit is communicated to the outside And a communication unit for providing the electric power to the manager.
본 발명에 있어서, 상기 접속반 유닛은, 상기 태양 전지 모듈 어레이에서 생산되는 전기를 입력받기 위한 입력부; 상기 입력부에서 출력되는 전기의 상태 값을 검출하기 위한 검출부; 상기 입력부와 연결되며, 상기 검출부의 검출 결과에 응답하여 상기 입력부를 통해 입력되는 전기를 충전하기 위한 충전부; 및 상기 입력부에서 출력되는 전기의 전압 레벨이 예정된 전압 레벨보다 높아지면 상기 입력부와 출력단을 차단하기 위한 차단부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the connection half unit may include: an input unit for receiving electricity generated from the solar cell module array; A detecting unit for detecting a state value of electricity output from the input unit; A charging unit connected to the input unit and charging the electricity input through the input unit in response to the detection result of the detection unit; And a blocking unit for blocking the input unit and the output unit when the voltage level of the electric power output from the input unit becomes higher than a predetermined voltage level.
본 발명에 있어서, 상기 입력부, 차단부는 기판에 모듈화되어 형성되며, 상기 기판의 일단에는 고전류용 부재를 포함하는 상기 출력단이 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the input unit and the cut-off unit are formed in a modular form on a substrate, and the output end including a high current member is connected to one end of the substrate.
본 발명에 있어서, 상기 통신부는 상기 검출부의 검출 결과와 상기 충전부의 충전 상태 및 상기 차단부의 동작 상태를 수신 받아 상기 관리자에게 제공하도록 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the communication unit is configured to receive the detection result of the detection unit, the charging state of the charging unit, and the operation state of the blocking unit and provide the received information to the manager.
본 발명에 있어서, 상기 차단부는, 노말 동작시 연결되는 노말 퓨즈 부재; 상기 노말 퓨즈 부재가 차단된 이후 상기 입력부와 상기 출력단 사이를 선택적으로 연결되는 리던던시 퓨즈 부재; 및 상기 관리자의 제어에 따라 상기 노말 퓨즈 부재 대신에 리던던시 퓨즈 부재를 연결하기 위한 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the shielding portion may include: a normal fuse member connected in a normal operation; A redundancy fuse member selectively connected between the input unit and the output terminal after the normal fuse member is cut off; And a control unit for connecting the redundancy fuse member instead of the normal fuse member under the control of the manager.
본 발명에 따른 태양광 발전 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.The solar power generation system according to the present invention provides the following effects.
본 발명은 다수의 단위 태양 전지 셀 중 불량이 발생한 태양 전지 셀을 빠르게 검출하여 보수함으로써, 끊임 없는 전기 생산을 통해 전기 생산성을 높여줄 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of rapidly detecting and repairing defective solar cell cells among a plurality of unit solar cell cells, thereby improving electric productivity through continuous electricity production.
본 발명은 예상치 못한 상황에서 발생한 높은 전압의 전기를 낭비하지 않고 별도로 충전하여 사용함으로써 에너지 이용률을 높여줄 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of increasing the energy utilization rate by separately charging the high voltage electricity generated in an unexpected situation without wasting it.
본 발명은 사용하던 퓨즈가 차단된 이후 동작 상황에 대한 모니터링을 수행하고 그 결과에 따라 미리 마련된 리던던시 퓨즈로 대체하는 것이 가능하기 때문에, 퓨즈에 관련된 관리 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The present invention can minimize the management time associated with the fuse because monitoring the operation status after the fuse being used is shut off and replacing it with the redundancy fuse prepared according to the result.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도 2 는 도 1 의 태양 전지 모듈 어레이(10)를 설명하기 위한 도면.
도 3 은 도 1 의 DC 접속반 유닛(20)을 설명하기 위한 블록도.1 is a block diagram for explaining a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a view for explaining the solar
3 is a block diagram for explaining the DC
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include "or" have ", as used herein, is intended to encompass a plurality of expressions, unless the context clearly dictates otherwise, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (e.g., a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, the identification code does not describe the order of each step, Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 1 을 참조하면, 태양광 발전 시스템은 다수의 단위 태양 전지 셀을 포함하는 태양 전지 모듈이 다수개 배치되고 상기 다수의 단위 태양 전지 셀을 통해 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 태양 전지 모듈 어레이(10); 상기 태양 전지 모듈 어레이(10)에서 생산되는 전기를 모아 직류 전력으로 생산하는 DC 접속반 유닛(20); 및 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 외부로 출력하는 인버터 유닛(30)을 포함한다.1, a photovoltaic power generation system includes a solar cell module array in which a plurality of solar cell modules including a plurality of unit solar cell cells are arranged and solar light is condensed through the plurality of unit solar cell cells, (10); A DC
상기 태양 전지 모듈 어레이(10)는 태양광을 집광하여 전기를 생산하기 위한 구성이다. 태양 전지 모듈 어레이(10)은 다수의 태양 전지 모듈을 포함하고 있으며, 다수의 태양 전지 모듈(110, 도 2 참조) 각각은 다수의 단위 태양 전지 셀(UN, 도 2 참조)을 포함한다. 다수의 단위 태양 전지 셀(UN)은 서로 직렬로 연결되어 있으며 다수의 단위 태양 전지 셀(UN)에서 집광된 태양광은 전기 에너지로 출력된다.The solar
상기 DC 접속반 유닛(20)은 태양 전지 모듈 어레이(10)에서 생산된 전기를 모아서 직류 전력을 생성하기 위한 구성이다. DC 접속반 유닛(20)에 대한 상세한 구성 및 동작은 도 3 에서 자세히 하기로 한다.The DC
상기 인버터 유닛(30)은 DC 접속반 유닛(20)에서 출력되는 직류 전력을 일반적으로 사용할 수 있는 교류 전력을 변환하여 최종적으로 출력한다. 인버터 유닛(30)에서 출력되는 출력 전력(V_OUT)은 기 설치된 충전기에 충전되거나 한전 계통으로 전달되어 판매된다.The
도 2 는 도 1 의 태양 전지 모듈 어레이(10)를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the solar
도 2 를 참조하면, 태양 전지 모듈 어레이(10)는 다수의 단위 태양 전지 셀(UN)을 포함하는 태양 전지 모듈(110); 및 다수의 단위 태양 전지 셀(UN) 각각의 불량 여부(T1)를 검출하기 위한 불량 검출부(120)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the solar
설명의 편의를 위하여, 태양 전지 모듈(110)은 가로 10 줄 세로 10 줄의 어레이 형태로 이루어져서 총 100 개의 단위 태양 전지 셀(UN)을 포함한다고 가정하기로 한다. 그리고, 각 단위 태양 전지 셀(UN)은 자연 환경에서 이런 저런 이유로 불량이 발생할 수 있다.For convenience of explanation, it is assumed that the
상기 불량 검출부(120)는 다수의 단위 태양 전지 셀(UN) 각각의 불량 여부를 검출하기 위한 구성이다. 불량 검출부(120)는 다수의 단위 태양 전지 셀(UN) 각각과 모두 연결되어 있는데, 특히 다수의 단위 태양 전지 셀(UN)의 가로 라인과 세로 라인에 대응하도록 연결되어 있다.The
다시 말하면, 다수의 단위 태양 전지 셀(UN)과 불량 검출부(120) 사이에 연결된 라인은 가로 라인과 세로 라인으로 구분될 수 있는데, 단위 태양 전지 셀(UN)의 10 개의 가로 라인에 대응하는 제1 내지 제10 행 라인(R1, … R10)과 단위 태양 전지 셀(UN)의 10 개의 세로 라인에 대응하는 제1 내지 제10 열 라인(C1, … C10)으로 구분될 수 있다. In other words, a line connected between the plurality of unit solar cell cells UN and the
즉, 100 개의 다수의 단위 태양 전지 셀(UN)을 포함하는 태양 전지 모듈(110)은 10 개의 제1 내지 제10 행 라인(R1, … R10))과 10 개의 제1 내지 제10 열 라인(C1, … C10)을 통해 불량 검출부(120)와 연결되어 있다. 그래서 만약, 가로 4 번째 세로 3 번째 단위 태양 전지 셀(UN)에 불량이 발생하는 경우 제4 행 라인(R4)과 제3 열 라인(C3)을 통해 불량 여부(T1)가 전달되고, 불량 검출부(120)는 가로 4 번째 세로 3 번째 단위 태양 전지 셀(UN)의 불량 여부(T1)를 검출하는 것이 가능하다.That is, the
이후 다시 설명하겠지만, 불량 검출부(120)에서 검출된 불량 여부(T1) 는 DC 접속반 유닛(20) 내부에 구비되는 통신부(240, 도 3 참조)로 전달되어 관리자에게 제공되며, 관리자는 이 정보에 따라 불량이 발생한 단위 태양 전지 셀(UN)을 빠르게 선택하여 수리하는 것이 가능하다.As will be described later, the defectiveness (T1) detected by the
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은 다수의 태양 전지 모듈 어레이(10) 각각에 포함되는 단위 태양 전지 셀(UN)의 불량 여부(T1)를 빠르게 검출하고 이를 관리자에게 알려줌으로써, 관리자로 하여금 불량이 발생한 단위 태양 전지 셀(UN)을 빠르게 수리하여 태양광 발전 시스템으로 하여금 끊임 없이 전기를 생산할 수 있는 환경을 제공해 준다. 그리고, 이는 곧 전기 생산성 향상 및 생산 향상에 따른 전기 비용 절약을 의미한다.The photovoltaic power generation system according to the embodiment of the present invention detects the failure T1 of the unit solar cell UN included in each of the plurality of solar
도 3 은 도 1 의 DC 접속반 유닛(20)을 설명하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram for explaining the DC
도 3 을 참조하면, DC 접속반 유닛(20)은 상기 태양 전지 모듈 어레이(10)에서 생산되는 전기를 입력받기 위한 입력부(210); 상기 입력부(210)에서 출력되는 전기의 상태 값을 검출하기 위한 검출부(220); 상기 입력부(210)와 연결되며, 상기 검출부(220)의 검출 결과에 응답하여 상기 입력부(210)를 통해 입력되는 전기를 충전하기 위한 충전부(230); 및 상기 입력부(210)에서 출력되는 전기의 전압 레벨이 예정된 전압 레벨보다 높아지면 상기 입력부(210)와 출력단(250)을 차단하기 위한 차단부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the DC
상기 입력부(210)는 DC 접속반 유닛(20)은 태양 전지 모듈 어레이(10)에서 생산되는 전기를 입력받아 차단부(240)를 통해 출력단(250)으로 전달하기 위한 구성이다. 입력부(210)에서는 다수의 단위 태양 전지 셀(UN)의 설계에 따라 예정된 상태 값을 가지는 전기가 출력된다. 하지만 만약, 입력부(210)에서 출력되는 전기의 전압이 예기치 않게 높아지는 경우 이후단에 배치되는 차단부(240)는 이를 감지하여 입력부(210)와 출력단(250)을 완전히 차단시킨다.The
상기 검출부(220)는 입력부(210)에서 출력되는 전기의 상태 값을 검출하기 위한 구성이다. 검출부(220)는 전기의 상태 값을 검출하되, 정상 상태를 초과하고 차단부(240)가 차단 동작을 수행하는 상태 미만인 상태 값을 검출한다. 즉, 정상 상태는 아니나 차단 동작을 수행할 정도로 위험하지 않은 상태 값을 검출한다. 그리고, 이 검출 결과는 충전부(230)에 제공된다.The detection unit 220 is configured to detect an electric state value output from the
상기 충전부(230)는 입력부(210)에서 전달되는 전기를 충전하기 위한 구성으로써, 검출부(220)의 검출 결과에 응답하여 활성화된다. 즉, 충전부(230)는 입력부(210)에서 전달되는 전기의 상태가 정상 상태는 아니나 차단 동작을 수행할 정도로 위험하지 않은 상태 값인 경우 활성화되어 해당 전기를 충전하는 것이 가능하다.The charging unit 230 is configured to charge the electricity delivered from the
상기 차단부(240)는 입력부(210)에서 출력되는 전기의 전압 레벨이 예기치 않은 상태로 위험한 경우 차단 동작을 하기 위한 구성이다. 차단부(240)는 입력부(210)와 출력단(250)을 연결하는 다이오드 및 퓨즈로 구성될 수 있다. 여기서, 다이오드는 역바이어스 상태를 막아주기 위한 구성이며, 퓨즈는 입력부(210)와 출력단(250)을 차단하기 위한 구성이다.The blocking
상기 출력단(250)은 차단부(240)에서 출력되는 전기를 인버터 유닛(30)으로 전달하기 위한 구성이다. 참고로, 도 3 에서는 입력부(210)와 차단부(240)가 하나씩 도시되어 있지만, 도 1 에서 볼 수 있듯이 DC 접속반 유닛(20)에 입력되는 라인마다 입력부(210)와 차단부(240)가 연결되어야 한다. 그리고, 출력단(250)은 각 차단부(240)에 연결되어 전기를 하나로 모아 인버터 유닛(30)으로 전달하는 역할을 한다. 때문에, 출력단(250)은 고전류용 부재로 형성되는 바람직하다. The
여기서, 입력부(210)와 차단부(240)는 하나의 기판에 모듈화되어 형성될 수 있으며, 이 경우 기판과 별도로 구성되는 출력단(250)은 기판과 물리적인 연결 부재를 이용하여 연결될 수 있다.Here, the
한편, 상기 통신부(260)는 불량 검출부(120, 도 1 참조)의 불량 여부(T1)와, 검출부(220)의 검출 결과(T2)와, 충전부(230)의 충전 상태(T3), 및 차단부(240)의 동작 상태(T4)를 수신받아 관리자에게 제공하기 위한 구성이다. 관리자는 다수의 단위 태양 전지 셀(UN)의 불량 여부(T1), 차단부(240)로 입력되는 라인을 통해 흐르는 전기의 상태 값에 대한 검출 결과(T2), 충전부(230)에 충전된 전기의 충전 상태(T3), 및 차단부(240)의 개방 및 단락에 대한 동작 상태(T4) 등을 제공받아 태양광 발전 시스템을 총체적으로 관리하기 위한 자료로 사용한다.On the other hand, the
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은 태양광 발전 시스템의 전반적인 동작 상태를 모니터링함으로써, 태양광 발전 시스템을 스마트하게 관리할 수 있는 환경을 제공해 주는 것이 가능하다.The solar power generation system according to the embodiment of the present invention can monitor the overall operation state of the solar power generation system, thereby providing an environment for smartly managing the solar power generation system.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 차단부(240)에는 기본적으로 입력부(210)와 출력단(250) 사이에 연결되는 노말 퓨즈 부재가 구비되어 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 차단부(240)는 노말 퓨즈 부재 이외에 리던던시 퓨즈 부재와 제어부를 더 포함한다.Although not shown in the drawing, the blocking
여기서, 노말 퓨즈는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 설치할 때 연결되어 사용되는 퓨즈이다. 즉, 태양광 발전 시스템을 설치한 이후 이상 증상에 의하여 퓨즈가 끊어지기 전까지는 노말 퓨즈 부재가 사용된다.Here, the normal fuse is a fuse used when the solar power generation system according to the embodiment of the present invention is installed. That is, a normal fuse member is used until the fuse is blown off due to abnormal conditions after the solar power generation system is installed.
이어서, 이상 증상에 의하여 노말 퓨즈 부재가 끊어지게 되면, 관리자는 해당 노말 퓨즈 부재를 교체하기 위하여 출동하는 것이 일반적이다. 이를 바로 교체하지 않는 경우 교체 이전까지 생산되는 전력은 인버터 유닛(30)으로 전달되지 않기 때문에 빠른 출동과 교체 작업은 전력 낭비를 막아주는 최우선 방법이라 할 수 있다. 하지만, 관리자의 출동은 상황에 따라 지연될 여지도 있으며 이를 위한 구성이 리던던시 퓨즈 부재이다.Then, when the normal fuse member is disconnected due to the abnormal symptom, the manager generally dispatches the normal fuse member to replace the normal fuse member. If it is not immediately replaced, the power produced before the replacement is not transmitted to the
상기 리던던시 퓨즈 부재는 관리자의 제어를 받는 제어부에 의하여 입력부(210)와 출력단(250) 사이를 선택적으로 연결한다. 리던던시 퓨즈 부재가 관리자에 의하여 연결되면 태양광 발전 시스템은 기존과 동일하게 노말 동작이 가능하다. 물론, 예기치 않은 상태가 또 발생하는 경우 리던던시 퓨즈 부재 역시 노말 퓨즈 부재와 마찬가지로 끊어지게 된다. 하지만, 관리자는 그만큼 시간 관리가 가능하다.The redundancy fuse member selectively connects between the
이때, 리던던시 퓨즈 부재의 연결 여부는 통신부(260)에서 관리자에게 제공되는 태양광 발전 시스템의 총체적인 동작 정보를 분석한 결과를 기반으로 결정되어야 바람직하다. 그리고, 리던던시 퓨즈 부재의 연결이 결정된 이후에는 원격으로 차단부(240)의 제어부를 제어하여 리던던시 퓨즈 부재의 연결 동작이 가능하다.At this time, whether or not the redundancy fuse member is connected is preferably determined based on a result of analyzing the overall operation information of the photovoltaic power generation system provided to the manager in the
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은 노말 퓨즈 부재와 리던던시 퓨즈 부재를 마련하여 노말 퓨즈 부재가 차단되는 경우 이를 대체하여 리던던시 퓨즈 부재를 사용하는 것이 가능하다. 이어서, 이러한 대체 동작은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템이 시스템 외부는 물론 내부까지도 모니터링이 가능하기 때문이며, 이를 통해 관리자는 시스템 관리 시간을 최소화하는 것이 가능하다.The solar power generation system according to the embodiment of the present invention can use a redundancy fuse member in place of the normal fuse member when the normal fuse member and the redundancy fuse member are provided. This replacement operation is possible because the solar power generation system according to the embodiment of the present invention can monitor not only the outside but also the inside of the system, thereby allowing the administrator to minimize the system management time.
한편, 차단부(240)는 출력단(250)을 통해 전류가 역류하는 경우 차단부(240)와 출력단(250) 사이를 차단하기 위한 차단 부재(도시되지 않음)를 더 포함한다. The blocking
차단 부재는 안티 퓨즈 타입으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 최초에는 차단 부재가 차단부(240)와 출력단(250) 사이에 단락되어 있으며, 제어부(도시되지 않음)에 의하여 양단에 예정된 전압이 인가되면 차단 부재는 개방된다. 여기서, 제어부는 차단부(240)로 역류하는 전류를 검출하여 차단 부재 양단에 예정된 전압을 인가해주도록 구성된다.The blocking member is preferably formed in an anti-fuse type. That is, at first, the blocking member is short-circuited between the blocking
참고로, 도 1 의 인버터 유닛(30)이 고장나는 경우 DC 접속반 유닛(20)에는 AC 전류가 역류할 수 있으며, 제어부는 이 역류하는 AC 전류를 검출하여 차단 부재를 개방시켜 준다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은 인버터 유닛(30)이 고장나는 경우 DC 접속반 유닛(20)의 차단부(240)로 역류하는 AC 전류를 막아주어 차단부(240)의 고장의 원인을 제거해 줄 수 있다.For reference, when the
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, it is to be understood that the embodiments disclosed herein are not for purposes of limiting the technical idea of the present invention, but rather are not intended to limit the scope of the technical idea of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 태양 전지 모듈 어레이
20 : DC 접속반 유닛
30 : 인버터 유닛10: solar cell module array
20: DC connection half unit
30: inverter unit
Claims (7)
상기 태양 전지 모듈 어레이에서 생산되는 전기를 모아서 직류 전력으로 생산하는 접속반 유닛; 및
상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 외부로 출력하는 인버터 유닛을 포함하되,
상기 다수개의 태양 전지 모듈 각각은
해당하는 태양 전지 모듈의 상기 다수의 단위 태양 전지 셀의 개수 이하의 행 라인과 열 라인으로 연결되며, 상기 행 라인과 열 라인으로 통해 상기 다수의 단위 태양 전지 셀 각각의 불량 여부를 검출하기 위한 불량 검출부를 포함하고,
상기 접속반 유닛은
상기 불량 검출부에서 생성되는 불량 여부를 외부로 통신하여 관리자에게 제공하기 위한 통신부를 포함하는
태양광 발전 시스템.
1. A solar cell module comprising: a plurality of solar cell modules including a plurality of unit solar cells and a solar cell module array for collecting sunlight through the plurality of unit solar cells to produce electricity;
A connection half unit for collecting the electricity produced in the solar cell module array and producing it as DC power; And
And an inverter unit for converting the DC power into AC power and outputting the AC power to the outside,
Each of the plurality of solar cell modules
A plurality of solar cell modules connected to the solar cell module through a row line and a column line, the number of which is equal to or less than the number of the plurality of unit solar cell cells of the corresponding solar cell module, And a detection unit,
The connection half unit
And a communication unit for externally communicating whether or not a defect generated in the defect detection unit is provided to an administrator
Solar power system.
상기 접속반 유닛은,
상기 태양 전지 모듈 어레이에서 생산되는 전기를 입력받기 위한 입력부;
상기 입력부에서 출력되는 전기의 상태 값을 검출하기 위한 검출부;
상기 입력부와 연결되며, 상기 검출부의 검출 결과에 응답하여 상기 입력부를 통해 입력되는 전기를 충전하기 위한 충전부; 및
상기 입력부에서 출력되는 전기의 전압 레벨이 예정된 전압 레벨보다 높아지면 상기 입력부와 출력단을 차단하기 위한 차단부를 포함하는
태양광 발전 시스템.
The method according to claim 1,
The connection half unit includes:
An input unit for receiving electricity generated from the solar cell module array;
A detecting unit for detecting a state value of electricity output from the input unit;
A charging unit connected to the input unit and charging the electricity input through the input unit in response to the detection result of the detection unit; And
And a blocking unit for blocking the input unit and the output terminal when the voltage level of the electric power output from the input unit becomes higher than a predetermined voltage level
Solar power system.
상기 입력부, 차단부는 기판에 모듈화되어 형성되며,
상기 기판의 일단에는 고전류용 부재를 포함하는 상기 출력단이 연결되도록 구성되는
태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the input unit and the blocking unit are formed in a modular fashion on a substrate,
And the output terminal including the high current member is connected to one end of the substrate
Solar power system.
상기 통신부는 상기 검출부의 검출 결과와 상기 충전부의 충전 상태 및 상기 차단부의 동작 상태를 수신 받아 상기 관리자에게 제공하도록 구성되는
태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
The communication unit is configured to receive the detection result of the detection unit, the charging state of the charging unit, and the operation state of the blocking unit and provide the received information to the manager
Solar power system.
상기 차단부는,
노말 동작시 연결되는 노말 퓨즈 부재;
상기 노말 퓨즈 부재가 차단된 이후 상기 입력부와 상기 출력단 사이를 선택적으로 연결되는 리던던시 퓨즈 부재; 및
상기 관리자의 제어에 따라 상기 노말 퓨즈 부재 대신에 리던던시 퓨즈 부재를 연결하기 위한 제어부를 포함하는
태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
The cut-
A normal fuse member connected during normal operation;
A redundancy fuse member selectively connected between the input unit and the output terminal after the normal fuse member is cut off; And
And a control unit for connecting the redundancy fuse member instead of the normal fuse member under the control of the manager
Solar power system.
상기 차단부와 상기 출력단 사이에 형성되는 안티 퓨즈 타입의 차단 부재를 더 포함하는
태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
And a blocking member of an anti-fuse type formed between the blocking portion and the output terminal
Solar power system.
상기 차단부로 역류하는 전류를 검출하여 상기 차단 부재를 개방시키기 위한 제어부를 더 포함하는
태양광 발전 시스템.The method according to claim 6,
And a control unit for detecting a current flowing back to the blocking unit and opening the blocking member
Solar power system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160096950A KR20180013357A (en) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | Solar cell generating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160096950A KR20180013357A (en) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | Solar cell generating system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180013357A true KR20180013357A (en) | 2018-02-07 |
Family
ID=61204475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160096950A KR20180013357A (en) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | Solar cell generating system |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20180013357A (en) |
-
2016
- 2016-07-29 KR KR1020160096950A patent/KR20180013357A/en not_active Application Discontinuation
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