KR20180086578A - 태양광 발전 원격 모니터링 장치 - Google Patents

태양광 발전 원격 모니터링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전 원격 모니터링 장치에 있어서, 특히 태양광 발전장치의 과충전 여부를 판단하여 과충전시 에러상황을 연속적으로 출력하여 에러상황을 반드시 치유할 수 있도록 유도하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 원격 모니터링 장치에 관한 것으로,
복수의 태양전지 모듈을 결합한 태양전지 어레이(301)와; 상기 태양전지 어레이(301)가 공급한 직류 전력을 교류 전력으로 인버팅하는 인버터(303)와; 상기 인버터에 의해서 인버팅된 전력의 노이즈를 필터링하는 교류 필터(305)와; 상기 교류 필터를 통해 노이즈가 제거된 교류 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급할 수 있도록 필링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급하는 교류/교류 컨버터(307)와; 상기 계통(309) 또는 부하(317)가 과부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템(313)으로부터 전력을 공급받아 계통(309) 또는 부하(317)에 전력을 전달하고, 계통(309) 또는 부하(317)가 경부하인 경우, 태양전지 어레이(301)로부터 전력을 공급 받아 배터리 에너지 저장 시스템(313)에 전달하는 충전 제어부(311)와; 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변 환경의 상태 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센싱부(319)와; 상기 센싱부(319)로부터 상태 정보를 수신하여 외부의 관리 서버(350)에게 전송하는 데이터 로거(330)와; 상기 데이터 로거(330)에 의해서 전송된 정보를 분석하여 태양광발전 장치에 이상이 있는 것으로 판단되면 에러신호를 출력하는 관리 서버(350)와; 상기 관리 서버의 제어에 의해서 에러신호를 출력하는 에러신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

Description

태양광 발전 원격 모니터링 장치{A Wireless Monitering Unit of Solar Generater}
본 발명은 태양광 발전 원격 모니터링 장치에 관한 것으로, 특히 태양광 발전장치의 과충전 여부를 판단하여 과충전시 에러상황을 연속적으로 출력하여 에러상황을 반드시 치유할 수 있도록 유도하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 원격 모니터링 장치에 관한 것이다.
석유 등 화석에너지의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 인하여 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지를 부착한 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용, 전기를 대규모로 생산하는 발전인 태양광 발전이 각광받고 있다. 태양광발전은 무한정, 무공해의 태양광 에너지를 이용하므로 연료비가 들지 않고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없다는 장점이 있다.
태양광 에너지 발전 방식에는 독립형 방식과 계통 연계형 방식이 있다. 독립형 방식은 태양광발전 장치를 계통에 연결되지 않은 독립된 부하에 연결하여 사용한다. 계통 연계형 방식은 태양광발전 장치를 기존의 전력 계통에 연결하여 사용한다. 태양광발전 시스템으로부터 낮에 전기가 발생하면 송전하고 밤이나 우천시에는 계통으로 부터 전기를 공급받는다. 계통 연계형 태양광발전 시스템을 효율적으로 사용하기 위해서 경부하시에는 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System, BESS)에 유휴전력을 저장하고, 과부하시에는 태양광 발전 전력뿐만 아니라 배터리 에너지 저장 시스템을 방전하여 전력을 계통에 공급하는 형태의 태양광 발전시스템이 도입되었다.
이러한 태양광발전 장치의 발전량은 날씨와 시각 등 환경적 요인에 많은 영향을 받는다. 따라서 이러한 환경적 요인을 계속적으로 감지할 필요가 있다. 또한 태양광발전 장치는 많은 양의 태양광을 흡수하기 위하여 비교적 넓은 면적을 필요로 한다. 따라서 태양광발전 장치는 일반적인 주거 지역이나 태양광발전 장치를 관리하는 관리자의 근무 지역으로부터 멀리 떨어진 원격지에 위치하는 경우가 많다.
특히, 태양광 발전 장치의 동작을 모니터링하는데 있어서는, 일사량을 측정하고, 그 일사량에 따른 발전량을 확인함으로써, 태양광 발전 장치의 정상 동작 여부 및 효율 등을 비교적 정확하게 판단할 수 있다.
배터리가 과충전되면, 양전극에 산소가 생성되고, 생성된 산소는 음전극에서 소모되어 배터리가 가열된다. 과충전에 따른 배터리의 손상은 대부분의 충전 기술에 있어서 정상적인 절차라고 할 수 있다. 그에 따라, 배터리 제조업체는 여분의 음극 재료를 가지는 배터리를 제작하고 있다. 그러나, 과충전은 음전극을 불가피하게 소모하게 되며, 여분의 음극 재료가 모두 소모되면 후속적인 과충전에 의하여 전하 저장에 이용될 음전극의 양을 감소시키게 된다. 결국, 과충전 현상은 지속적인 배터리 용량의 감소를 가져오게 된다. 이를 해결하기 위하여, 종래에는 배터리의 충전 전압을 측정하기 위한 장치 및 방법이 다양하게 제안되었다. 미국 특허 5,404,106에는 배터리의 잔여 충전 용량을 측정함으로써, 과충전을 방지할 수 있는 장치를 개시하다. 여 기에서는 배터리의 내부 저항 측정값과 방전 전류 측정값의 함수로서 잔여 충전 용량을 나타내는 테이블을 제작하고, 이를 이용하여 배터리의 잔여 충전 용량을 계산한다.
또한, 국내 특허 공개 번호 2001-0040157에는 배터리 충전 상태 측정 장치가 개시되었다. 여기에서는 배터리의 전 류 동작 특성(Current operating features) 함수로서, 배터리의 누적 동작 시간 근사값을 이용하여 배터리의 사용 시간에 따라 초기의 최대 충전 전압을 정정하고, 정정된 최대 충전 전압을 이용하여 배터리 충전을 진행한다. 또한, 국내 특허 공개 번호 2002-0003377에는 배터리 셀을 지속 충전하기 위한 시스템 및 방법이 개시되었다. 여기 에서는 소정의 충전 레벨까지 배터리를 충전한 후에, 배터리의 최대 충전 전압보다 낮은 전압을 소정 시간동안 지속 적으로 인가함으로써, 과충전을 방지한다.
이 밖에, 배터리의 충전 종결 시기를 결정하는 다양한 방법이 제안되었다. 예를 들면, 배터리에 전류 펄스를 강제하고, 충전 펄스 후에 방전 펄스를 인가하는 방법이 있다. 그리고, 배터리의 무저항 단자 전압을 충전 펄스의 종료 후에 측 정하고, 이를 기준 전압과 비교하여 배터리의 과충전 여부를 판단하는 방법 등이 있다.
그러나, 과충전과 관련하여 관리자에게 정확하게 경보음을 출력하여 에러상황을 해결토록 유도하는 개념이 아직 안출되지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 수정된 편차를 통하여 계산된 배터리 충전 전압을 이용하여 배터리의 과충전 상태를 판단하고, 과충전 상태를 경보음을 통해 출력하여 관리자로 하여금 적극적으로 에러상황을 치유할 수 있도록 유도하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 복수의 태양전지 모듈을 결합한 태양전지 어레이(301)와; 상기 태양전지 어레이(301)가 공급한 직류 전력을 교류 전력으로 인버팅하는 인버터(303)와; 상기 인버터에 의해서 인버팅된 전력의 노이즈를 필터링하는 교류 필터(305)와; 상기 교류 필터를 통해 노이즈가 제거된 교류 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급할 수 있도록 필링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급하는 교류/교류 컨버터(307)와; 상기 계통(309) 또는 부하(317)가 과부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템(313)으로부터 전력을 공급받아 계통(309) 또는 부하(317)에 전력을 전달하고, 계통(309) 또는 부하(317)가 경부하인 경우, 태양전지 어레이(301)로부터 전력을 공급 받아 배터리 에너지 저장 시스템(313)에 전달하는 충전 제어부(311)와; 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변 환경의 상태 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센싱부(319)와; 상기 센싱부(319)로부터 상태 정보를 수신하여 외부의 관리 서버(350)에게 전송하는 데이터 로거(330)와; 상기 데이터 로거(330)에 의해서 전송된 정보를 분석하여 태양광발전 장치에 이상이 있는 것으로 판단되면 에러신호를 출력하는 관리 서버(350)와; 상기 관리 서버의 제어에 의해서 에러신호를 출력하는 에러신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.
또한, 상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와; 관리서버로부터 신호를 인가받아 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와; 상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와; 상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와; 상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시키는 회로 작동용 철편(1131)과; 상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 상기 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 탄발 스프링(1133)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시키는 영구자석(1134)과; 상기 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함이 특징이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 수정된 편차를 통하여 계산된 배터리 충전 전압을 이용하여 배터리의 과충전 상태를 판단하고, 과충전 상태를 경보음을 통해 출력하여 관리자로 하여금 적극적으로 에러상황을 치유할 수 있도록 유도하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 태양광 발전장치 구성도.
도 2는 본 발명의 에러신호 자동 출력을 위한 블록도.
도 3은 본 발명의 에러신호 자동 출력 회로도.
도 4는 도 3의 요부 확대도.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.
만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 태양광 발전장치 구성도.
도 2는 본 발명의 에러신호 자동 출력을 위한 블록도.
도 3은 본 발명의 에러신호 자동 출력 회로도.
도 4는 도 3의 요부 확대도로서,
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치(300)는 태양전지 어레이(301), 인버터(303), 교류 필터(305), 교류/교류 컨버터(307), 계통(309), 충전 제어부(311), 배터리 에너지 저장 시스템(313), 시스템 제어부(315), 부하(317), 센싱부(319) 및 데이터 로거(330)를 포함한다.
태양전지 어레이(301)는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환한다.
인버터(303)는 직류 전력을 교류 전력으로 인버팅한다. 태양전지 어레이(301)가 공급한 직류 전력 또는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 직류 전력을 충전 제어부(311)를 통하여 공급받아 교류 전력으로 인버팅한다.
교류 필터(305)는 교류 전력으로 인버팅된 [0040] 전력의 노이즈를 필터링한다.
교류/교류 컨버터(307)는 교류 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급할 수 있도록 노이즈가 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급한다.
계통(309)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.
충전 제어부(311)는 배터리 에너지 저장 시스템(313)의 충전 및 방전을 제어한다.
배터리 에너지 저장 시스템(313)은 태양전지 어레이(301)로부터 전기에너지를 공급받아 충전하고 계통(309) 또는 부하(317)의 전력 수급상황에 따라 충전된 전기 에너지를 방전한다.
시스템 제어부(315)는 충전 제어부(311)와 인버터(303), 교류 필터(305) 및 교류/교류 컨버터(307)의 동작을 제어한다.
부하(317)는 전기 에너지를 공급 받아 소비한다.
센싱부(319)는 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변 환경의 상태 중 적어도 어느 하나를 감지한다. 구체적으로 센싱부(319)는 태양광발전 장치(300)가 생산하는 전력의 전압, 태양광발전 장치(300)가 위치한 곳의 일사량, 태양광발전 장치(300)가 위치한 곳의 온도 및 태양광발전 장치(300) 내의 온도 중 적어도 어느 하나를 감지할 수 있다. 따라서 센싱부(319)는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로 센싱부(319)는 일사량 센서, 온도 센서 및 전압 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
데이터 로거(330)는 센싱부(319)로부터 상태 정보를 수신하여 외부의 관리 서버(350)에게 전송한다.
태양광발전 장치(300)의 관리자는 관리 서버(350)에 전송된 상태 정보를 통해서 태양광발전 장치(300)의 이상 여부와 발전 상태를 확인할 수 있다. 구체적으로 태양광발전 장치(300)의 관리자는 일사량에 비하여 발전량이 적은 경우 태양광발전 장치(300)의 고장 여부를 의심해볼 수 있다. 이에 따라 태양광발전 장치(300)의 관리자는 태양광발전 장치(300)를 점검할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 태양광발전 장치(300)가 생산한 전력의 품질이 좋지 않은 경우, 태양광발전 장치(300)의 관리자는 태양광발전 장치(300)에 필요한 구성의 교체 주기를 가늠해 볼 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 태양광발전 장치(300)의 관리자는 태양광발전 장치(300)의 온도가 지나치게 높아지거나 태양광발전 장치(300) 주변의 온도가 지나치게 높은 경우 태양광발전 장치(300)의 동작을 일정 시간 동안 정지할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 계통(309)에 공급한 전력에 따라 태양광발전 장치(300)의 소유자가 수입을 얻는 경우, 데이터 로거(330)가 전송한 정보는 수입에 대한 근거가 자료가 될수 있다. 구체적으로 다른 날보다 태양광발전 장치(300)의 전력 공급량이 적어 수입이 적게 산정된 경우, 태양광발전 장치(300)의 소유자는 데이터 로거(330)로부터 전송된 일사량이 적은 것을 보고 발전량이 적었던 이유를확인할 수 있다. 이와 같이 센싱부(319)와 데이터 로거(330)는 태양광발전 장치(300)의 장치를 효율적으로 관리하고 유지 보수할 수 있도록 한다.
상기 관리서버(350)는 태양광 발전장치(300)의 이상이 발견되면 에러신호 자동 출력부를 통해 에러신호를 출력한다.
즉, 태양광 발전장치(300)의 이상여부를 관리서버(350)에서 판단하여 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 계속적인 경보음을 출력하여 고장 수리를 유도할 수 있다.
상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 회로 전원부(1101)와, 에러신호 출력부(1102)와, 발진 트랜스(1103)와, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와, 릴레이 스위치(1107)와, 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와, 통신 단말기 전원 스위치(sw2)와, 전원 유지용 스위칭부(1118)을 포함하여 이루어진다.
상기 전원부(1101)는 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시킨다.
상기 에러신호 출력부(1102)는 관리서버로부터 제어신호가 출력되면 전원부를 스위칭시킨다.
상기 발진 트랜스(1103)는 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력한다.
상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)는 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 된다.
상기 릴레이 스위치(1107)는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시킨다.
상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행한다.
상기 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 한다.
상기 전원 유지용 스위칭부(1118)는 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단시킨다. 그리고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도한다.
또한, 본 발명은 회로 작동용 철편(1131)과, 경보신호 작동 제어부 전원 연결용 철편(1132)과, 탄발 스프링(1133)과, 영구자석(1134)과, 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성한다.
상기 회로 작동용 철편(1131)은 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시킨다.
상기 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)은 상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도한다.
상기 탄발 스프링(1133)은 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도한다.
상기 영구자석(1134)은 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시킨다.
상기 수동 작동 스위치(1135)는 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 한다.
이하에서 에러신호 자동 출력부(1000)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 에러신호 출력부(1102)가 온 되면 직류 전원이 연결되어 발진 트랜스에 전원이 인가되고, 발진 트랜스의 2차측에 높은 전압이 인가된다.
2차측에 유기된 전원은 정류다이오드를 통해 반파의 직류 전원이 되고, 이 반파 직류전원은 콘덴서의 충방전 작용으로 인하여 보다 안정된 직류 전원이 된다.
이 직류 전원은 릴레이 스위치(1107)의 코일을 거쳐 사이리스터의 애노드단에 인가되고, 한편 이 직류 전원은 저항을 통해 콘덴서에 충전작용을 하게 된다. 상승된 전압은 다이악을 통과하면서 릴레이 작동용 스위칭부(1108)를 트리거하여 에노드단과 케소드단이 스위칭되어 릴레이 스위치의 동작이 이루어지도록하고, 이에 따라 릴레이 스위치(1107)의 작동으로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)가 온 되면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 인가되어 에러신호가 디스플레이 된다.
상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 작동하면 전원 유지용 스위칭부(1118)의 베이스단을 활성화시키면서 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터단 및 콜렉터단에 폐회로를 유도하여 트랜스로 향하는 전원을 오프시키게 된다.
즉, 저항(1109)과 콘덴서(1110) 사이의 전압이 다이오드(1120)를 통해 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터 단자 및 콜렉터 단자 사이로 흘러 바이패스되며 이 바이패스에 의한 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되고, 이렇게 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되면 릴레이 작동용 스위칭부(1108)로 향하는 트리거 신호를 멈추게 되어 에노드단과 케스단이 오프되면서 릴레이 스위치(1107)에 전류가 흐르지 않아서 스위칭을 위해 계속 전원이 공급되는 것을 멈추게 된다.
한편, 만약 작업자가 에러신호가 출력되는 도중에 제 1 회로 연결 스위치 및 에러신호 출력용 전원 스위치를 오프시키게 되면 폐회로의 전류 흐름이 없게 되고 이에 따라 전원 유지용 스위칭부의 에미터단과 베이스단 사이에 흐르는 바이어스 전압이 사라져서 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프된다.
상기 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프되면서 다이오드(1120)를 통한 저항과 콘덴서 사이의 바이패스 전압이 없어지고 이 전압은 콘덴서(1110)에 충전된다.
이 충전된 전압이 다이악(1111)의 브레이크 오버 현상을 이르키게 되고 다이악에서 트리거 신호를 보조 스위치 작동용 스위칭부(1108)로 출력하여 철편을 이동시키면서 폐회로를 유지시키고 동시에 에러신호 제어부(1140)로 출력되는 전원을 복귀시켜 계속적으로 에러신호 디스플레이부(1150)를 작동시킬 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 에러요인을 치유하지 않으면 계속적으로 경고음을 출력시키도록하여 반드시 에러요인을 치유하도록 유도한다.
즉, 에러신호 출력부(1102)가 온 상태에서는 사용자가 수동 스위치(1135)를 작동시켜 경보신호를 오프시키게 되더라도, 다시 전원을 복귀시켜 경보신호가 자동으로 출력되며, 이에 따라 에러상황이 완전히 제거되는 것을 인지하지 못하여 경보신호를 차단하더라도 다시 재작동되므로 에러신호를 완전히 차단하는 것을 유도할 수 있다.
만약에 에러신호 출력부가 오프되면 이때에는 수동 스위치(1135)를 사용자가 조작하여 경보신호를 수동으로 차단시킬 수 있게 된다.
301: 태양전지 어레이
303: 인버터
305: 교류 필터
307: 교류/교류 컨버터
309: 계통
311: 충전 제어부
313: 배터리 에너지 저장 시스템
315: 시스템 제어부
317: 부하
300: 태양광발전 장치
1000: 에러신호 자동 출력부

Claims (3)

  1. 복수의 태양전지 모듈을 결합한 태양전지 어레이(301)와;
    상기 태양전지 어레이(301)가 공급한 직류 전력을 교류 전력으로 인버팅하는 인버터(303)와;
    상기 인버터에 의해서 인버팅된 전력의 노이즈를 필터링하는 교류 필터(305)와;
    상기 교류 필터를 통해 노이즈가 제거된 교류 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급할 수 있도록 필링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급하는 교류/교류 컨버터(307)와;
    상기 계통(309) 또는 부하(317)가 과부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템(313)으로부터 전력을 공급받아 계통(309) 또는 부하(317)에 전력을 전달하고, 계통(309) 또는 부하(317)가 경부하인 경우, 태양전지 어레이(301)로부터 전력을 공급 받아 배터리 에너지 저장 시스템(313)에 전달하는 충전 제어부(311)와;
    태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변 환경의 상태 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센싱부(319)와;
    상기 센싱부(319)로부터 상태 정보를 수신하여 외부의 관리 서버(350)에게 전송하는 데이터 로거(330)와;
    상기 데이터 로거(330)에 의해서 전송된 정보를 분석하여 태양광발전 장치에 이상이 있는 것으로 판단되면 에러신호를 출력하는 관리 서버(350)와;
    상기 관리 서버의 제어에 의해서 에러신호를 출력하는 에러신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 원격 모니터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러신호 자동 출력부(1000)는,
    자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와;
    관리서버로부터 신호를 인가받아 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와;
    상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와;
    상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와;
    상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
    상기 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시키는 회로 작동용 철편(1131)과;
    상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과;
    상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 태양광 발전 원격 모니터링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 에러신호 자동 출력부(1000)는,
    상기 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 탄발 스프링(1133)과;
    상기 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시키는 영구자석(1134)과;
    상기 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 태양광 발전 원격 모니터링 장치.
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