KR20180090021A - A module for photovoltaic connection board - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 설비 접속반용 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접속반용 모듈의 기판으로 전달되는 열을 최소화하여 기판을 보호하고, 태양광 모듈 보호를 위한 퓨즈 및 다이오드와 태양광 설비를 모듈별로 모니터링하여 고장여부를 확인하기 위한 모니터링 모듈이 일체형인 구조로 형성되되, 모듈의 퓨즈, 방열판 및 다이오드의 설치 및 교체가 용이하게 구성된 태양광 설비 접속반용 모듈에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a module for protecting a substrate by minimizing the heat transmitted to a substrate of a module for connection, a fuse and a diode for protecting a solar module, and a solar device by module And a monitoring module for monitoring a fault and monitoring the faults of the module. The module is configured as a one-piece structure and is easily installed and replaced with a fuse, a heat sink, and a diode.
오늘날 화석연료의 고갈문제와 화석연료의 사용으로 인한 지구온난화 문제 등으로 인해 대체에너지 개발 및 보급은 사회적으로 중요한 문제로서 여러 대체 에너지 가운데 가장 친환경적이고 무한한 에너지원으로 태양광으로부터 전기에너지를 생산하는 태양광 발전시스템이 각광을 받고 있다.Today, due to the problem of depletion of fossil fuels and the problem of global warming caused by the use of fossil fuels, the development and dissemination of alternative energy is one of the most environmentally friendly and infinite energy sources among many alternative energy sources. Photovoltaic systems are in the limelight.
이러한, 태양광 발전시스템은 일반적으로 태양광을 받아 전기에너지를 변환하는 다수의 태양전지판 모듈을 단위로 구성되며, 다수의 태양전지판 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 필요로 하는 전력을 얻기 위한 다양한 구성을 포함하고 있다.Such a solar power generation system generally includes a plurality of solar panel modules for converting electric energy by receiving sunlight, and various configurations for obtaining necessary power by connecting a plurality of solar panel modules in series or in parallel .
그 중에서 태양광 접속반은 태양광 발전 시스템에 포함된 복수의 태양 전지 모듈로부터 생성된 직류 전류를 취합하여 상기 태양광 발전시스템에 포함된 인버터로 출력하는 장치로서, 통상적으로 입력 단자, 퓨즈, 다이오드 및, 출력 단자를 포함하며, 이중 다이오드는 역방향으로 흐르는 전류를 차단하는 기능을 수행한다.Among them, the photovoltaic module collects the direct current generated from the plurality of solar cell modules included in the photovoltaic power generation system and outputs the collected direct current to the inverter included in the photovoltaic power generation system. The photovoltaic module typically includes an input terminal, a fuse, And an output terminal, and the dual diode functions to cut off the current flowing in the reverse direction.
상기한 다이오드가 순방향으로 흐르는 전류를 통하게 할 때는 다량의 열을 발생시키게 되며, 이러한 열은 접속반에 포함된 전기소자들의 성능을 저하시키거나 수명을 단축시키는 등 각 구성에 악영향을 주므로, 발생된 열을 방출하기 위해서 통상적으로 다이오드의 일측면에 방열판이 결합되고 상기 방열판을 지지하기 위한 지지부재를 포함하여 다이오드에서 발생한 열을 방열할 수 있는 구조가 접속반에 형성된다.When the diode passes a forward current, it generates a large amount of heat. Such a heat adversely affects each configuration, such as degrading the performance of the electric elements included in the connection board or shortening the service life. A heat sink is usually coupled to one side of the diode and a support member for supporting the heat sink is formed in the connection board to dissipate heat generated from the diode.
이러한, 종래의 접속반 모듈은 태양광 모듈보호를 위한 퓨즈 및 다이오드가 모듈의 형태가 아닌 접속반 함체 내부에 따로 부착되는 방식이 주를 이루고 있으며, 특히 착탈식 퓨즈를 사용하여, 연결부위가 느슨해짐에 따라 태양광 발전 출력단의 높은 전압에 의한 아크발생으로 화재의 위험성이 매우 크다는 단점이 있다.In the conventional connection module, the fuse and the diode for protection of the solar module are attached to the inside of the connection case body instead of the module type. In particular, using the detachable fuse, the connection part is loosened There is a drawback that the risk of fire is very high due to the arc generation due to the high voltage of the photovoltaic power generation output terminal.
또한, 종래의 접속반 모듈의 다이오드는 PCB 기판 자체에 납땜하는 방식으로 결합되어 있어 장시간 높은 전류가 가해지면 PCB 기판의 변색 및 변형이 발생하게 되면서 이로 인한 화재가 발생할 위험성도 크다. In addition, since the diode of the conventional connection module is coupled to the PCB substrate in a soldering manner, if a high current is applied for a long time, the PCB substrate is discolored and deformed, so that there is a great risk of fire.
한편, 태양광 발전시스템은 대부분 산기슭이나 건물 옥상, 유휴지 등 사람이 접근하기 어려운 곳에 설치되어 무인 운용되고 있다. 따라서, 태양광 발전시스템 설치 이후에는 태양전지판 모듈을 효율적으로 관리하는 것이 매우 어려운 실정이므로 각 태양전지판 모듈의 고장진단이나 동작이상 유무를 상태를 원격지에서 진단할 수 있는 수단이 요구된다.On the other hand, the photovoltaic power generation system is mostly installed at the foot of a mountain, rooftop of a building, idle land, etc., and it is operated unattended. Therefore, it is very difficult to efficiently manage the solar panel module after the installation of the solar power generation system. Therefore, there is a need for means to diagnose the failure of each solar panel module or to remotely diagnose the status of operation abnormality.
이를 위해 대한민국 등록특허 제10-0930132호 모니터링 기능이 구비된 태양광 접속반 등과 같이 태양전지 모듈군로부터 입력되는 입력전압과 입력전류 및 태양광 접속반을 통해 인버터로 출력되는 출력전압과 전류를 실시간으로 모니터링하고, 태양광 발전시스템의 상태를 실시간으로 감시하며, 태양광 접속반에 데이터통신기능을 구비하여 각 군별 전압 및 전류, 전체 전압 및 전류를 현장 접속반에서도 확인하고 데이터통신을 통하여 원격에서 모니터링할 수 있는 기술이 개발된 바 있다.To this end, the input voltage and the input current input from the solar cell module group, such as the solar light connection panel equipped with the monitoring function of Korean Patent No. 10-0930132, and the output voltage and current output to the inverter through the solar light connection module, Monitoring the status of the photovoltaic power generation system in real time, and having a data communication function in the photovoltaic connection unit, checking voltage and current, total voltage and current for each group in the field connection panel, A technology that can be monitored has been developed.
그러나 종래의 접속반에 포함된 모니터링 모듈은 접속반 외부에 별도로 유선 통신모듈을 부착하여 전압/전류를 검출하는 경우가 일반적이며, 전류센싱을 하기 위해 대부분 션트저항을 이용하는 방식을 사용하고 있다. 그런데 션트저항을 이용한 전류센싱 방식은 션트저항에 고장 발생시 회로오픈이 발생하므로 태양광 발전 출력을 이용할 수 없다는 문제가 있다.However, in the monitoring module included in the conventional connection module, a voltage / current is generally detected by attaching a wired communication module to the outside of the connection module, and a shunt resistor is mostly used for current sensing. However, the current sensing method using the shunt resistor has a problem that the solar power output can not be used because the circuit is opened when a malfunction occurs in the shunt resistor.
아울러, 현재 태양광 발전용 인버터의 효율은 95% 이상으로 성능이 우수하지만 태양광 발전 시스템 내에서 발생하는 발전량 손실률은 최대 25%로 매우 큰 실정으로, 이러한 발전 손실의 주 원인은 구름 및 건물의 그림자, 셀 표면의 오염, 셀 열화와 같은 자체 성능 저하에 따른 원인이 주를 이룬다. In addition, the efficiency of PV inverter is more than 95%, but the power generation loss rate in solar PV system is very high up to 25%. The major cause of power loss is cloud and building It is caused by the degradation of its performance such as shadows, cell surface contamination and cell deterioration.
그런데 이러한 태양광 모듈의 고장 시 현재의 모니터링 시스템은 대부분 접속반을 통한 태양광 모듈 전체의 통합전력 관리만 주로 되고 있는 상황으로, 고장발생시 해당 모듈을 찾기 위해서는 각 모듈별로 일일이 점검을 해줘야 하는 단점이 있기 때문에 태양광 발전설비의 유지 및 관리에 있어 보다 효율적인 관리를 위한 모니터링 시스템이 요구되고 있다.However, in the case of failure of such a solar module, the current monitoring system is mostly in the integrated power management of the entire solar module through the connection board. Therefore, in order to find the corresponding module in case of a failure, A monitoring system for more efficient management of the maintenance and management of photovoltaic power generation facilities is required.
본 발명에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈은 접속반용 모듈의 기판으로 전달되는 열을 최소화하여 기판을 보호함으로써 제품의 안정성과 수명을 향상시키고, 태양광 모듈 보호를 위한 퓨즈 및 다이오드와 모니터링 모듈의 설치 및 유지보수를 용이하게 하여 설치시간 및 단가가 절감되도록 하는 것을 주요한 과제로 한다.The module for the photovoltaic module according to the present invention minimizes the heat transmitted to the substrate of the module for connection, thereby improving the stability and life of the photovoltaic module by protecting the substrate. The fuse and diode for monitoring the photovoltaic module and the monitoring module And maintenance and maintenance are facilitated so that installation time and cost are reduced.
또한, 접속반용 모듈의 부품 이상유무에 관계없이 태양광 발전이 되도록 하고, 방열판 및 다이오드의 설치와 교체를 용이하게 할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.It is another object of the present invention to make solar power generation irrespective of the presence or absence of components of the connection switching module and facilitate the installation and replacement of the heat sink and the diode.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈은,According to an embodiment of the present invention,
기판(100) 일측에 해당하는 곳에 태양전지판넬로부터 생성된 전압과 전류가 인입되는 '-'입력단자(20)가 있되 차단수단 또는 퓨즈박스(이하 '차단수단'이라 칭함)(30)의 인입부에 태양전지판넬의 '+'단 전선이 연결되고, 상기 차단수단의 출력부는 역전류를 차단하는 다이오드(40)의 인입부와 연결되며 상기 다이오드(40)의 출력부는 인버터의 인입부와 연결되도록 상기 기판 타측에 해당하는 곳에 설치된 기판(100)의 '+'출력단자(60)와 연결되고,An
상기 '－'입력단자(20)는 케이블(50) 일측이 연결되고 상기 케이블(50)의 타측은 인버터의 인입부와 연결되도록 상기 기판 타측에 설치된 기판(100)의 '-'출력단자(80)로 연결된 구성을 포함한 접속반용 모듈에 있어서,The '-'
상기 다이오드(40)는 상기 다이오드(40)를 기판(100)으로부터 일정간격 이격시킨 상태에서 상기 다이오드(40)에서 발생된 열을 방출시키는 방열판과 연결되고 상기 다이오드(40)의 출력부는 상기 기판(100)과 기판에 고정된 '+'출력단자(60)에 고정되며,The
상기 케이블(50)은 홀센서(70)의 홀(71) 중앙을 통과하도록 하여 상기 홀 센서로 하여금 전류값 상태를 감지하도록 하고 상기 홀센서의 출력부가 상기 기판 일측에 고정된 것을 특징으로 한다.The
본 발명에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈은 접속반용 모듈의 기판으로 전달되는 열을 최소화하고 열에 강한 다이오드를 사용하여 기판을 보호함으로써 제품의 안정성과 수명을 향상시키고, 태양광 모듈 보호를 위한 퓨즈 및 다이오드와 모니터링 모듈의 일체형 구조로 형성되어 설치 및 유지보수가 매우 간략해짐에 따라 설치시간 및 단가가 절감되는 효과가 있다.The module for connecting the solar module according to the present invention minimizes the heat transmitted to the substrate of the module for connection and protects the substrate using a heat resistant diode to improve the stability and life of the product, The diode and the monitoring module are integrally structured so that installation and maintenance are very simplified, and installation time and cost are reduced.
또한, 전류센싱을 위해 관통형 홀센서를 사용하여, 부품의 이상유무에 관계없이 태양광 발전이 가능하게 되어 안전도가 높고, 방열판 및 다이오드의 설치와 교체가 용이하게 구성되어 유지 보수가 편리한 장점이 있다.In addition, by using a through hole sensor for current sensing, solar power can be generated irrespective of whether there is an abnormality in parts, safety is high, and the installation and replacement of the heat sink and diode are easily configured, have.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈에서 전류 흐름도.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈을 다른 각도에서 바라본 모습을 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈 다수가 연결되어 사용되는 상태를 나타낸 도면.
도 5는 종래의 태양광 설비 접속반용 모듈 부재를 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a current flow diagram in a solar module connector module according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a module for a photovoltaic apparatus connection unit according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a module for a PV equipment connection unit according to an embodiment of the present invention viewed from a different angle. FIG.
4 is a view illustrating a state in which a plurality of solar module connecting module modules according to an embodiment of the present invention are connected and used.
5 is a view showing a conventional module member for a solar cell unit.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈은,According to an embodiment of the present invention,
기판(100) 일측에 해당하는 곳에 태양전지판넬로부터 생성된 전압과 전류가 인입되는 '-'입력단자(20)가 있되 차단수단 또는 퓨즈박스(이하 '차단수단'이라 칭함)(30)의 인입부에 태양전지판넬의 '+'단 전선이 연결되고, 상기 차단수단의 출력부는 역전류를 차단하는 다이오드(40)의 인입부와 연결되며 상기 다이오드(40)의 출력부는 인버터의 인입부와 연결되도록 상기 기판 타측에 해당하는 곳에 설치된 기판(100)의 '+'출력단자(60)와 연결되고,An
상기 '－'입력단자(20)는 케이블(50) 일측이 연결되고 상기 케이블(50)의 타측은 인버터의 인입부와 연결되도록 상기 기판 타측에 설치된 기판(100)의 '-'출력단자(80)로 연결된 구성을 포함한 접속반용 모듈에 있어서,The '-'
상기 다이오드(40)는 상기 다이오드(40)를 기판(100)으로부터 일정간격 이격시킨 상태에서 상기 다이오드(40)에서 발생된 열을 방출시키는 방열판과 연결되고 상기 다이오드(40)의 출력부는 상기 기판(100)과 기판에 고정된 '+'출력단자(60)에 고정되며,The
상기 케이블(50)은 홀센서(70)의 홀(71) 중앙을 통과하도록 하여 상기 홀 센서로 하여금 전류값 상태를 감지하도록 하고 상기 홀센서의 출력부가 상기 기판 일측에 고정된 것을 특징으로 한다.The
도 1을 참조하여 설명하면, 일반적으로 접속반용 모듈에서 전류의 흐름은 태양전지판넬로부터 생성된 전압과 전류가 입력단자로 입력되고 상기 입력단자로부터 출력된 전류는 차단수단 또는 퓨즈박스(이하 '차단수단'이라 칭함)(30) 및 다이오드(40)를 경유하여, 상기 다이오드(40)로부터 출력된 전류가 '+'출력단자(60) 및 '-'출력단자(80)를 통해 인버터로 출력된다.Referring to FIG. 1, generally, in the current flow in the connection switching module, the voltage and current generated from the solar cell panel are input to the input terminal, and the current output from the input terminal is supplied to the blocking means or the fuse box The current output from the
또한, 태양광 발전시스템에서 1그룹의 태양전지판넬, 하나의 입력단자, 하나의 차단수단, 하나의 다이오드를 포함한 구성이 하나의 그룹을 이루며, 이러한 그룹 복수가 하나의 접속반에 설치되고(태양광 패널 제외) 그 복수의 그룹이 하나의 출력부와 결선되어, 복수의 그룹에서 생산된 전류가 하나의 출력부를 통해 인버터로 출력된다.In addition, in the solar power generation system, a group including one group of solar panels, one input terminal, one blocking means, and one diode constitutes one group, and the group group is installed in one connection panel The plurality of groups are connected to one output unit, and the currents produced in the plurality of groups are output to the inverter through one output unit.
이처럼 복수의 그룹이 하나의 출력부로 연결되어 있기 때문에 예를 들어, 3개의 그룹 중 하나의 그룹에서 전류를 생산하지 못할 경우 2개의 그룹에서 생산된 전류가 하나의 그룹으로 역류(역전류)하는 현상이 발생된다.Since a plurality of groups are connected to one output unit, for example, when one of the three groups fails to produce a current, the currents produced in the two groups are reversed (reversed) to one group Lt; / RTI >
이때, 역전류는 다이오드(40) 방향으로 이동하기 때문에 다이오드(40)가 그 역전류를 차단하도록 구성되어 있으며, 본원 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈의 기본원리도 상기한 원리에 따른다.At this time, since the reverse current flows in the direction of the
도 2를 참조하여 본원 발명을 재차 설명하면 다음과 같다.The present invention will now be described with reference to FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈은 기판(100) 일측에 태양전지판넬로부터 생성된 전압과 전류가 인입되는 '-'입력단자(20)가 설치되고, 차단수단(30)의 인입부에는 태양전지판넬의 '+'단 전선이 연결되며 상기 차단수단의 출력부는 다이오드(40)의 인입부와 연결된다. 또한, 상기 다이오드(40)의 출력부는 인버터의 인입부와 연결되도록 상기 기판 타측에 설치된 기판(100)의 '+'출력단자(60)와 연결되며, 상기 '－'단자(20)는 케이블(50) 일측이 연결되고 상기 케이블(50)의 타측은 인버터의 인입부와 연결되도록 상기 기판에 설치된 기판(100)의 '-'출력단자(80)와 연결되어 태양전지판넬로부터 인입된 전류가 인버터로 최종 출력되도록 구성된다.The solar module connection module according to an embodiment of the present invention includes a
이때, 차단수단 또는 퓨즈박스(30)는 퓨즈 등의 전류차단수단을 포함하여 구성되되, 본 발명의 일 실시예에서 차단수단(30)은 소켓 타입의 퓨즈홀더가 구비된 퓨즈박스로 구성되어 퓨즈의 착탈을 반복하더라도 퓨즈 고정부가 느슨해지는 것을 막아주어 종래의 집게형 퓨즈홀더를 사용할 때와 같이 큰 DC 전압에 의해 느슨해진 홀더와 퓨즈 사이에 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하였다. 이때, 차단수단(30)은 고정단자(10)를 통해 기판(100)에 고정될 수도 있다.At this time, the blocking means or the
본 발명의 일 실시예에서 다이오드(40)는 기판(100)으로부터 일정간격 이격시킨 상태에서 상기 다이오드(40)에서 발생된 열을 방출시키는 방열판(H)과 결합되고 상기 다이오드(40)의 출력부는 상기 기판(100)에 고정된 '+'출력단자(60)에 고정되어 설치된다.In an embodiment of the present invention, the
다시 말해, 종래에는 도 5에 도시되 바와 같이 다이오드(40)의 발열에 의한 기판 및 전기소자 등의 피해를 줄이고자 기판 아래에 방열판(H)이 설치되었으나, 본원 발명에서는 다이오드(40) 및 방열판(H)을 '+'출력단자(60)에 의해 기판(100)으로부터 소정거리 이격시켜 설치함으로써 다이오드(40)에서 발생된 열이 기판에 직접 전달되는 것을 막아 열에 의한 기판(100)의 변형 및 파손을 막아주므로 접속반용 모듈의 안정성을 높여줄 수 있다. 5, a heat sink H is provided below the substrate to reduce the damage of the
또한, 다이오드(40) 또는 방열판(H) 교체시 다이오드(40) 또는 방열판(H)만을 '+'출력단자(60)에서 분리하여 교체할 수 있으므로 부품 교환이 용이해지게 된다.In addition, when the
그리고 본 발명의 일 실시예에서 역전류 방지기능을 위한 다이오드(40)의 경우 금속과 반도체가 접합되어 형성된 쇼트 키·다이오드로 구성되어 다이오드(40)의 발열에 의한 전력 손실을 감소시킬 수 있도록 하였다.In the embodiment of the present invention, the
통상의 Si 다이오드에서는 순전압이 다소 높기 때문에, 예를 들어 태양광 등으로 전력을 생산하여 배터리를 충전할시 발열로 인하여 전력 손실이 높다는 단점이 있으며, 이와 같은 다이오드의 발열은 기판(100)을 포함한 다른 전자소자 등의 성능을 저하시키며 수명을 단축시키는 원인이 된다. In general Si diodes, since the forward voltage is somewhat high, there is a disadvantage in that the power loss is high due to heat generation when power is generated by, for example, sunlight or the like and the battery is charged. And other electronic devices, including electronic devices, and shorten the life of the device.
그러나 쇼트 키·다이오드의 경우 역회복 전하가 축적되지 않는 장점이 있어 Si 다이오드와 같이 턴 오프 시 다이오드 접합부 부근의 전하 캐리어 사이에서 행해지는 재결합에 의해 이 전하를 제거할 필요가 없다. 이에 따라, 쇼트 키·다이오드는 이러한 재결합 기간 중에 흐르는 역회복 전류가 발생하지 않게 되며, 반도체 파워·스위치 양단의 전압에 의해 열손실이 발생하지 않으므로 전체의 스위칭 손실을 저감하여 효율이 향상되고 열손실이 저하된다. However, in the case of a Schottky diode, there is an advantage that no reverse recovery charge is accumulated, so it is not necessary to remove this charge by recombination between the charge carriers in the vicinity of the diode junction at turn-off like Si diodes. Thus, the Schottky diode does not generate a reverse recovery current that flows during such a recombination period, and heat loss is not generated due to the voltage across the semiconductor power switch. Thus, the entire switching loss is reduced and the efficiency is improved. .
한편, 본 발명의 일 실시예에서 전류값을 센싱하기 위한 수단으로 홀센서(70)가 기판(100)에 장착되었으며, '－'단자(20)와 기판(100)의 '-'출력단자(80)를 연결하는 케이블(50)이 홀센서(70)의 홀(71) 중앙을 통과하도록 하여 홀센서로 하여금 전류값 상태를 감지하도록 하였다. 이는 종래의 션트 저항을 이용한 전류값 센싱 방식은 부품 고장시 회로가 오픈 상태가 되어 태양광 발전이 이루어지지 않는 것을 개선하기 위한 것으로, 상기와 같이 홀센서를 통해 전류값을 센싱할 수 있도록 연결되면 부품의 이상 유무에 관계없이 태양광 발전이 가능하게 되어 안정성을 높일 수 있는 장점이 있다.In one embodiment of the present invention, the
이때, 홀센서(70)의 출력부는 상기 기판 일측에 고정되며, 보다 바람직하게는 홀센서(70)의 출력부가 후술할 모니터링수단(90)에 연결되어 센싱된 전류값이 모니터링수단(90)으로 출력될 수 있도록 구성된다.More specifically, the output of the
그리고 상기 기판(100)에는 상기 홀센서(70)와 연동되는 회로가 포함되되 상기 홀센서와 선택적으로 구성할 수 있도록 설치되어 상기 회로 및 홀센서에 문제가 발생하더라도 전류가 정상적으로 인버터에 출력될 수 있게 하는 것이 바람직하다.In addition, a circuit interlocked with the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈은 기판(100)에 장착되어 전압/전류를 검출하는 모니터링수단(90)을 포함하여 모듈별 모니터링이 보다 용이하게 구성된 것이 바람직하다. 이는 종래에 고장발생시 해당 모듈을 찾기 위해서는 각 모듈별로 일일이 점검을 해줘야 하는 단점이 있었던 것을 보완하고자 한 것으로 이와 같은 구성에 의해 모듈별 모니터링이 용이해져 효과적으로 설비의 유지/보수를 할 수 있게 된다.Meanwhile, the PV module connection module according to an embodiment of the present invention may include monitoring means 90 mounted on the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈의 모니터링수단(90)은 측정값 출력을 위한 모니터링용 커넥터로 구성될 수 있으며, 마이크로프로세서 및 유/무선 통신수단을 구비하여 유/무선 통합 통신이 가능하게 구성된 것이 바람직하다. 이를 통해 원격지에서는 종래의 유선 통신 방식을 이용한 모니터링도 가능하며, 지형이나 통신 환경상 유선 통신이 어려울 경우 무선 방식으로도 모니터링이 가능하게 된다.In addition, the monitoring means 90 of the PV module connection module according to an embodiment of the present invention may be configured as a monitoring connector for outputting measured values, and may include a microprocessor and wire / wireless communication means, It is preferable that wireless integrated communication is possible. In this way, it is possible to monitor using a conventional wired communication method at a remote place, and also to monitor by a wireless method when wired communication is difficult due to terrain or communication environment.
전압 및 전류값을 계측하여 모니터링하기 위한 실시예를 설명하면 다음과 같다.An embodiment for measuring and monitoring voltage and current values will be described as follows.
일반적으로 태양전지판넬의 전력선의 전압은 DC 전압(V) 형태이기 때문에, 이 전력선에 흐르는 전류(A)를 측정하면 바로 전력으로 환산할 수 있다. 전력선에 흐르는 DC 전류를 측정하기 위해서는 전력선의 어느 한 선에 표준저항(R)을 직렬로 연결하여 이 표준저항(R)의 양단에 생기는 전압차(E)에 의해서 간접적으로 전류(I)를 계측할 수 있다. Generally, since the voltage of a power line of a solar cell panel is in the form of a DC voltage (V), the current (A) flowing through the power line can be directly converted to electric power. In order to measure the DC current flowing through the power line, a standard resistor (R) is connected in series to one line of the power line, and the current (I) is measured indirectly by the voltage difference (E) can do.
즉, 도선에 흐르는 전류 I = E/R로 표현할 수 있기 때문에 전압차(E)와 저항값(R)으로부터 전류(I)를 알 수 있으며, 실제적으로 전류(I)를 측정하기 위해서는 표준저항(R) 양단에서 측정된 전압을 A/D 변환하여 마이크로프로세서로 송출하여 프로그램의 계산식에 의해 전류(I)값으로 환산하게 된다.That is, since the current I flowing through the conductor can be expressed by I = E / R, the current I can be known from the voltage difference E and the resistance value R. In order to actually measure the current I, R), A / D-converted, and sent to the microprocessor, and converted into the current (I) value by the calculation formula of the program.
마이크로프로세서는, 전력측정수단으로부터 A/D변환된 전류 및 전압에 해당하는 디지탈값과 고유식별번호 등을 수신받는 인터페이스와, 인터페이스로부터 수신된 고유식별번호의 디지탈 전압/전류 측정값 및 일사량 측정값을 저장하는 기억장치 및 각 태양전지판넬의 특성 및 크기에 따른 상수를 적용하여 전력량을 보정 계산하여 연산처리하고, 측정된 전력량이 해당 태양전지판 부근의 기준 일사량보다 낮거나, 일정시간 동안 비교된 태양전지판넬의 누적 전력량이 미리 설정된 편차값을 벗어날 경우 비정상으로 판단하는 연산장치 등을 포함하여 구성될 수 있다.The microprocessor includes an interface for receiving a digital value corresponding to the A / D converted current and voltage from the power measuring means and a unique identification number, a digital voltage / current measurement value of a unique identification number received from the interface, The solar cell module according to the present invention is a solar cell module having a solar cell module and a solar cell module, And an arithmetic unit for determining that the cumulative power amount of the battery panel is abnormal when the cumulative power amount of the battery panel deviates from a preset deviation value.
통신수단은, 상기 마이크로프로세서의 연산처리결과가 비정상으로 판단되는 경우에는 유선 또는 WAP(무선 응용 프로토콜)과 같은 무선 방식을 이용하여 원격지의 관리자 컴퓨터나 사용자의 이동 통신단말기에 전송함으로써 원격지의 관리자 PC나 사용자의 이동통신 단말기로 태양전지판넬의 고유번호와 비정상 상태에 대응하여 설정된 경보문자 및 기억장치에 저장된 측정데이터를 원격지의 관리자나 사용자에게 전송하는 것으로 어느 태양전지판넬이 이상상태인가를 원격지에서 알 수 있게 해준다.When the result of the arithmetic processing of the microprocessor is determined to be abnormal, the communication unit transmits the result to the manager computer of the remote location or the mobile communication terminal of the user using a wireless system such as a wired or wireless application protocol (WAP) Or the alarm data set in correspondence with the unique number and the abnormal state of the solar battery panel and the measurement data stored in the storage device to the manager or the user of the remote place by the user's mobile communication terminal, It makes you know.
이러한, 원격감시 시스템의 능동적인 작동을 간략하게 설명하면, 원격감시를 원하는 관리자나 사용자가 원격지의 단말기에 설치되어 있는 응용프로그램을 구동하여 마이크로 프로세서에 접속하고, 마이크로 프로세서로 상태확인 요청을 전송하면, 마이크로 프로세서는 관리자나 사용자로부터의 상태확인 요청에 의하여 추출된 현재 또는 과거의 결과를 관리자 PC나 이동통신 단말기로 전송해준다.The active operation of the remote monitoring system is briefly described. An administrator or a user who desires remote monitoring drives an application program installed in a remote terminal and connects to the microprocessor, and transmits a status check request to the microprocessor , The microprocessor transmits the current or past result extracted by the manager or the user from the status confirmation request to the manager PC or the mobile communication terminal.
아울러, 이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈은 태양광 발전 설비의 용량 증가시 도 4에 도시된 바와 같이 모듈들을 연결하면 간단하게 확장하여 구성할 수 있으며, 모니터링 결과 이상 모듈 발생시에는 해당 모듈만을 분리하여 교체할 수 있으므로 장치의 유지/보수가 용이해진다.In addition, when the capacity of the photovoltaic power generation facility is increased as shown in FIG. 4, the module for connecting the photovoltaic apparatus according to the embodiment of the present invention can be easily expanded by connecting the modules, When an abnormal module is generated, only the corresponding module can be removed and replaced, thereby facilitating maintenance / repair of the device.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 설비 접속반용 모듈은 접속반용 모듈의 기판으로 전달되는 열을 최소화하고 열에 강한 전용 다이오드를 사용하여 기판을 보호함으로써 제품의 안정성과 수명을 향상시키고, 태양광 모듈 보호를 위한 퓨즈 및 다이오드와 모니터링 모듈의 일체형 구조로 형성되어 설치 및 유지보수가 매우 간략해짐에 따라 설치시간 및 단가가 절감되는 효과가 있다.The solar module connection module according to an embodiment of the present invention minimizes the heat transmitted to the substrate of the module for connection and protects the substrate by using a diode resistant to heat, thereby improving the stability and life of the product, A fuse for protecting the optical module, and a diode and a monitoring module, so that installation and maintenance are very simplified, and installation time and cost are reduced.
또한, 전류센싱을 위해 관통형 홀센서를 사용하여, 부품의 이상유무에 관계없이 태양광 발전이 가능하게 되어 안전도가 높고, 방열판 및 다이오드의 설치와 교체가 용이하게 구성되어 유지 보수가 편리한 장점이 있다.In addition, by using a through hole sensor for current sensing, solar power can be generated irrespective of whether there is an abnormality in parts, safety is high, and the installation and replacement of the heat sink and diode are easily configured, have.
또한, 고장발생시 해당 모듈을 찾기 위해 각 모듈별로 일일이 점검할 필요없이 모듈별 모니터링이 용이하므로 태양광 설비의 유지/보수를 효과적으로 할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that it is possible to effectively perform the maintenance / repair of the photovoltaic facility because it is easy to monitor each module without checking each module in order to find the corresponding module when a trouble occurs.
마지막으로, 상기 기판(100)의 저면에 해당하는 길이방향에 케이블(50)을 Finally, a
위치하고 상기 홀센서(70)는 상기 케이블(5)의 길이방향 중앙에 수용시켜 이용자로 하여금 케이블을 간섭하지 못하도록 하였다.And the
이에 대한 실시예는, 케이블이 기판 평면에 있게될 경우 이용자가 접속반 점검을 위해 모듈 여기저기를 만지는 과정에서 케이블(50)을 간섭하면 케이블(50)이 홀센서 중앙으로부터 벗어나 한쪽으로 치우치게되고 그로 인해 센서 감지에 있어서 다소 감지력이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.An embodiment of this is such that if the cable is in the plane of the substrate and the user interferes the
그리고 상기 케이블은 이용자의 실수로 간섭받아 느슨해지면 결선부분에서 아크가 발생할 수 있다.If the cable is interfered with by mistake of the user, an arc may be generated in the connection portion.
상기 케이블은 느슨해지는것을 방지하기 위해 케이블 길이방향에 균등간격으로 케이블을 지지하는 지지부(미도시)를 갖도록하는 구성이다.(Not shown) for supporting the cable at equal intervals in the longitudinal direction of the cable in order to prevent the cable from loosening.
상기 홀센서(70)의 홀(71)에 케이블(50)을 상기 홀(71)중앙으로 이격시키는 이격부재(미도시)를 수용할 수 있다A hole (71) of the hall sensor (70) can receive a spacing member (not shown) that separates the cable (50) to the center of the hole (71)
1 : 태양광 설비 접속반용 모듈
10 : 고정단자
20 : '-'입력단자
30 : 차단수단
40 : 다이오드
50 : 케이블
60 : '+'출력단자
70 : 홀센서
71 : 홀
80 : '-'출력단자
90 : 모니터링수단(모니터링용 커넥터)
100 : 기판1: Solar module connection module
10: fixed terminal 20: '-' input terminal
30: blocking means 40: diode
50: Cable 60: '+' output terminal
70: Hall sensor 71: Hall
80: '-' Output terminal 90: Monitoring means (monitoring connector)
100: substrate
Claims (1)
상기 '－'입력단자(20)는 케이블(50) 일측이 연결되고 상기 케이블(50)의 타측은 인버터의 인입부와 연결되도록 상기 기판 타측에 설치된 기판(100)의 '-'출력단자(80)로 연결된 구성을 포함한 접속반용 모듈에 있어서,
상기 다이오드(40)는 상기 다이오드(40)를 기판(100)으로부터 일정간격 이격시킨 상태에서 상기 다이오드(40)에서 발생된 열을 방출시키는 방열판과 연결되고 상기 다이오드(40)의 출력부는 상기 기판(100)과 기판에 고정된 '+'출력단자(60)에 고정되며,
상기 케이블(50)은 홀센서(70)의 홀(71) 중앙을 통과하도록 하여 상기 홀 센서로 하여금 전류값 상태를 감지하도록 하고 상기 홀센서의 출력부가 상기 기판 일측에 고정된 것을 특징으로 하는 태양광 설비 접속반용 모듈.
An input terminal 20 for receiving a voltage and a current generated from a solar cell panel is provided at one side of the substrate 100, And the output of the blocking means is connected to the inlet of the diode 40 which blocks the reverse current and the output of the diode 40 is connected to the inlet of the inverter + 'Output terminal 60 of the substrate 100 provided at the other side of the substrate,
The '-' input terminal 20 is connected to one end of the cable 50 and the other end of the cable 50 is connected to the '-' output terminal 80 of the substrate 100 installed on the other side of the substrate ), The connection module comprising:
The diode 40 is connected to a heat sink for emitting heat generated by the diode 40 while keeping the diode 40 at a predetermined distance from the substrate 100. The output of the diode 40 is connected to the substrate 100 'fixed to the substrate and a' + 'output terminal 60 fixed to the substrate,
Characterized in that the cable (50) passes through the center of the hole (71) of the Hall sensor (70) to allow the Hall sensor to sense the current value state and the output of the hall sensor is fixed to one side of the substrate Module for optical equipment connection.
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