KR20180125915A - System for managing solar power generation device, method for managing solar power generation device, and computer readable storage medium - Google Patents

System for managing solar power generation device, method for managing solar power generation device, and computer readable storage medium Download PDF

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Abstract

According to the present invention, a system for managing a photovoltaic power generating apparatus comprises: a photovoltaic power generating unit; an energy storage unit; a load; and a control unit connected to be able to communicate with the photovoltaic power generating unit, the energy storage unit and the load in a wired or a wireless manner, and receiving state data of the photovoltaic power generating unit, the energy storage unit and the load. The control unit generates a control signal for each of the photovoltaic power generating unit and the energy storage unit based on the received state data. The system for managing a photovoltaic power generating apparatus further comprises: an external central management server for receiving information on an expected amount of excessive or insufficient energy of the energy storage unit, which is predicted based on the state data, from the control unit; and a user terminal for receiving one or more information among the state data and information on the expected amount of the excessive or insufficient energy of the energy storage unit, which is predicted based on the state data, from the central management server. The central management server calculates prediction data based on the information on the expected amount of the excessive or insufficient energy of the energy storage unit, which is received from the control unit, and based on user input data received from the user terminal, and generates a control signal for an excessive or insufficient energy transaction with another control unit which controls another photovoltaic power generating unit, another energy storage unit and another load through a communications network according to the prediction data.

Description

태양광 발전 장치 관리 시스템, 태양광 발전 장치 관리 방법 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체{SYSTEM FOR MANAGING SOLAR POWER GENERATION DEVICE, METHOD FOR MANAGING SOLAR POWER GENERATION DEVICE, AND COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a photovoltaic power generation device management system, a photovoltaic power generation device management method, and a computer readable storage medium.

본 발명은, 태양광 발전 장치 관리 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 기기 간 통신에 의해 각 주택에서의 태양광 발전 및 댁내 소비, 그리고 다른 주택들과의 사이에서의 태양광 에너지의 거래 등을 관리하는 시스템 및 관리 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar power generation device management system, and more particularly, to a solar power generation device management system for managing solar power generation and household consumption in each house and communication of solar energy with other homes And to a method for managing the same.

최근, 기후 변화 및 지구 온난화 현상이 심화하면서 화석연료 사용에 따른 환경오염은 점점 더 심각한 사회 문제로 인식되고 있다. 또한, 화석연료 고갈에 따른 에너지 위기의 극복을 위한 요청도 점점 더 시급한 문제로 그 중요성을 더해가고 있다. 이러한 환경오염 및 에너지 문제의 해결을 위한 다양한 노력이 이루어지고 있는데, 그중에서도 안전성이 높고 무한정 청정 에너지원으로서의 태양광 에너지의 활용에 관한 연구가 매우 활발히 진행중이다.Recently, as the climate change and global warming phenomenon become more widespread, environmental pollution caused by the use of fossil fuels is becoming increasingly serious social problem. Also, the demand for overcoming the energy crisis due to depletion of fossil fuels is getting more and more important as an urgent problem. Various efforts have been made to solve these environmental pollution and energy problems. Among them, researches on the utilization of solar energy as a clean energy source with high safety and indefinite are actively underway.

종래 태양광 에너지의 활용에 관한 연구는 주로 대형 발전 위주로 진행되어 온 경향이 있었다. 그러나, 근래에는, 태양광 에너지 활용의 확대 및 주택 분야에서의 에너지 소비와 탄소배출의 감축을 위한 태양광 발전형 제로 에너지 주택, 즉 태양광 발전형 에너지 자립 주택에 관한 관심 및 연구가 점차 증가하는 추세이다. 태양광 발전형 제로 에너지 주택이란, 온실가스를 배출하는 화석 에너지를 사용하지 않고서 태양광을 이용하여 에너지를 자급자족하는 주택을 말한다.Conventionally, research on the utilization of solar energy has mainly focused on large-scale power generation. In recent years, however, there has been an increasing interest and research on photovoltaic-type zero-energy houses, that is, photovoltaic-type energy-independent homes, in order to expand the use of solar energy and reduce energy consumption and carbon emissions in the housing sector Trend. Solar power generation type zero energy house refers to a house that is self-sufficient in energy using solar light without using fossil energy that emits greenhouse gas.

한편, 최근에는, 유무선 통신의 발달에 따라, 각종 기기들이 통신 기능을 구비하게 되고, 유무선 통신을 통하여 원격으로 이들 기기에 대한 제어가 행해지는 경우가 많다. 태양광 발전형 에너지 자립 주택과 관련해서도, 태양광 발전과 관련된 에너지 설비나 장치들에 관한 제어를 유무선 통신을 통하여 행하도록 하는 것이 요구된다. 특히, 사물 인터넷(Internet of Things) 시대의 도래와 함께, 인터넷을 기반으로 서로 연결된 사물들이 서로 간에 정보를 교환하고 그 교환된 정보에 기초하여 사용자의 개입없이 스스로 알아서 필요한 제어 동작을 자동으로 수행하는 경우가 점차 늘어나고 있다. 주택용 태양광 에너지 설비나 장치들에 대해서도, 관련된 장치들 간에 적극적인 정보 교환 및 그에 따른 자동화된 동작 제어가 행하여지도록 할 필요가 있다. On the other hand, in recent years, with the development of wired / wireless communication, various devices have a communication function, and control of these devices is performed remotely via wired / wireless communication in many cases. Regarding solar power generation type self-supporting houses, it is also required to control the energy facilities or devices related to solar power generation through wired / wireless communication. Particularly, with the advent of the Internet of Things, objects connected to each other based on the Internet exchange information with each other, and automatically perform necessary control operations by themselves on the basis of the exchanged information without user intervention The case is gradually increasing. It is necessary to actively exchange information among related apparatuses and thus to perform automated operation control for home solar energy equipments or devices.

또, 태양광 발전형 에너지 자립 주택에 관한 연구 및 활용은 아직까지 각 주택에서의 태양광 발전과 그에 따라 생성된 태양광 에너지의 댁내 활용 등에 제한되며, 주택에서 생성된 잉여 태양광 에너지의 관리 및 활용, 예컨대 잉여 태양광 에너지의 다른 주택 등으로의 공급 등에까지는 미치지 못하고 있다. 따라서, 주어진 하나의 주택에서의 에너지 자급자족에 그치지 않고, 다수의 주택들에 관한 더욱 효율적인 에너지 관리 방법 등이 제공될 필요가 있다.In addition, the study and application of solar power generation type self-supporting house is limited to the solar power generation in each house and the utilization of the generated solar energy at home, and the management and management of surplus solar energy generated in the house Utilization, for example, supply of surplus solar energy to other houses, and the like. Therefore, it is necessary not only to provide energy self-sufficiency in a given house, but also to provide a more efficient energy management method for a plurality of houses.

따라서, 주택용 태양광 에너지 설비나 장치들과 관련하여, 이들 설비나 장치들 간의 유무선 통신을 통한 정보 교환 및 그에 따른 자동화된 동작 제어를 가능하게 하는 시스템 및 방법이 필요로 된다. 또한, 어느 하나의 주택에서 생성된 태양광 에너지를 해당 주택의 댁내에서 효율적으로 소비하도록 할 뿐 아니라, 잉여 태양광 에너지를 다른 주택들에 공급할 수 있도록 하는 태양광 에너지의 중앙 집중적 관리 시스템 및 관리 방법이 필요로 된다.Accordingly, there is a need for a system and method that enables information exchange via wired and wireless communication between these facilities or devices and thus automated operation control, in connection with residential solar energy facilities or devices. In addition, a centralized management system and management method of the solar energy that enables the solar energy generated in any one house to be efficiently consumed in the premises of the house, and to supply surplus solar energy to other houses .

본 발명의 일 특징에 의하면, 태양광 발전 장치 관리 시스템이 제공된다. 본 발명에 따르면, 태양광 발전 장치 관리 시스템은, 태양전지 패널을 포함하는 태양광 발전부와, 태양광 발전부로부터 전력 신호를 수신하고 수신된 전력 신호를 충전할 수 있는 이차전지를 포함하는 에너지 저장부와, 에너지 저장부로부터 방전되는 전력 신호를 수신하여 동작하도록 구성된 부하를 포함한다. 본 발명에 따르면, 태양광 발전 장치 관리 시스템은 또한 태양광 발전부, 에너지 저장부 및 부하와 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속되고, 태양광 발전부, 에너지 저장부 및 부하의 상태 데이터를 수신하도록 구성된 제어부를 포함한다. 제어부는, 수신된 상태 데이터에 기초하여 태양광 발전부 및 에너지 저장부 각각을 위한 제어 신호를 생성하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 태양광 발전 장치 관리 시스템은 또한 제어부로부터 상태 데이터에 기초하여 예측되는 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보를 수신하는 외부의 중앙 관리 서버를 구비한다. 본 발명에 따르면, 태양광 발전 장치 관리 시스템은 또한 중앙 관리 서버로부터 상태 데이터 및 이에 기초하여 예측된 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보 중 하나 이상의 정보를 수신하여 사용자 입력 데이터를 생성하는 사용자 단말을 구비한다. 중앙 관리 서버는 제어부로부터 수신된 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보 및 상기 사용자 단말로부터 수신된 사용자 입력 데이터에 기초하여 예측 데이터를 산출한다. 중앙 관리 서버는 예측 데이터에 따라 통신망을 통해 다른 태양광 발전부와 다른 에너지 저장부 및 다른 부하를 제어하는 다른 제어부와의 잉여 또는 부족 에너지 거래에 관한 제어 신호를 생성한다.According to one aspect of the present invention, a photovoltaic device management system is provided. According to the present invention, a photovoltaic device management system includes a solar photovoltaic portion including a solar cell panel, and a secondary battery capable of receiving a power signal from the solar photovoltaic portion and charging the received power signal And a load configured to receive and operate the power signal discharged from the energy storage unit. According to the present invention, the photovoltaic device management system is also connected to the photovoltaic power generation unit, the energy storage unit and the load in a wired or wireless communication manner, and configured to receive status data of the photovoltaic power generation unit, the energy storage unit, And a control unit. The control unit is configured to generate a control signal for each of the solar power generation unit and the energy storage unit based on the received state data. According to the present invention, the photovoltaic device management system further includes an external central management server for receiving information on the expected amount of surplus or insufficient energy of the energy storage portion predicted based on the state data from the control portion. According to the present invention, the photovoltaic device management system also receives one or more pieces of information from the central management server about state data and information about the expected amount of surplus or insufficient energy of the energy storage unit based on the state data, And a user terminal. The central management server calculates predictive data based on information on the basic amount of surplus or insufficient energy of the energy storage unit received from the control unit and user input data received from the user terminal. The central management server generates control signals for surplus or under-energy trading with another control unit that controls other solar power generation units and other energy storage units and other loads through the communication network according to the prediction data.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상태 데이터는, 태양광 발전부의 발전량, 발전 환경, 및 발전 이력, 에너지 저장부의 충전 에너지량 및 추가 충전 가능한 전력 잔량, 및 부하의 현재 전력 소비량 중 하나 이상의 데이터를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the state data includes at least one of the power generation amount of the solar power generation section, the power generation environment, and the power generation history, the amount of charge energy in the energy storage section, .

본 발명의 일 실시예에 의하면, 태양광 발전 장치 관리 시스템은 에너지 저장부와 외부 전력망에 각각 전력 교환 가능하게 접속된 양방향 인버터를 더 포함할 수 있다. 양방향 인버터는 제어부와 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속되며, 제어부는 양방향 인버터를 위한 제어 신호를 생성하도록 구성되고, 양방향 인버터를 위한 제어 신호에 따라 양방향 인버터는 에너지 저장부와 외부 전력망 사이에서 전력을 교환하도록 동작 가능할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the PV management system may further include a bidirectional inverter connected to the energy storage unit and the external power network, respectively, so as to be exchangeable. The bidirectional inverter is connected to the control unit in a wired or wireless communication manner, and the control unit is configured to generate a control signal for the bidirectional inverter. According to the control signal for the bidirectional inverter, the bidirectional inverter exchanges power between the energy storage unit and the external power grid Lt; / RTI >

본 발명의 일 실시예에 의하면, 양방향 인버터를 위한 제어 신호에 따라, 양방향 인버터는, 에너지 저장부로부터 직류 전압 신호를 수신하고 이를 소정의 교류 전압 신호로 변환하여 외부 전력망으로 송신하거나, 외부 전력망으로부터 교류 전압 신호를 수신하고 이를 소정의 직류 전압 신호로 변환하여 에너지 저장부로 송신하도록 동작 가능할 수 있다.In accordance with one embodiment of the present invention, in accordance with a control signal for a bi-directional inverter, the bidirectional inverter receives a DC voltage signal from the energy storage and converts it into a predetermined AC voltage signal to transmit to an external power network, And may be operable to receive the AC voltage signal and convert it to a predetermined DC voltage signal and transmit it to the energy storage.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 태양광 발전부, 에너지 저장부, 및 양방향 인버터는 주택용 건물에 설치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the solar power generation unit, the energy storage unit, and the bidirectional inverter may be installed in residential buildings.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부는, 주택 외부에 설치된 원격 관리 서버에 포함될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit may be included in a remote management server installed outside the house.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 외부 전력망은, 발전 사업자 또는 전력 거래소에 의해 설치된 공용의 전력선일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the external power network may be a common power line installed by a power generation company or a power exchange.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 부하는, 전기 보일러 또는 전기 자동차 충전장치를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the load may include an electric boiler or an electric vehicle charging device.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 태양광 발전 장치 관리 시스템은, 제어부와 통신 가능하게 접속되도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 사용자 인터페이스는 상태 데이터 중 적어도 하나를 표시하도록 구성된 표시부와, 태양광 발전부, 에너지 저장부 및 부하 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력을 수신하도록 구성된 입력부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photovoltaic device management system may further include a user interface configured to be communicably connected to the control unit. According to the present invention, the user interface may comprise a display configured to display at least one of the status data and an input configured to receive user input to at least one of the solar power generator, the energy storage and the load.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 컴퓨터에서 수행되는, 태양광 발전 장치를 관리하는 방법이 제공된다. 태양광 발전 장치는, 태양광 발전부, 에너지 저장부, 및 에너지 저장부와 외부 전력망에 각각 전력 교환 가능하게 접속된 양방향 인버터를 포함한다. 본 발명에 따르면, 태양광 발전 장치를 관리하는 방법은, 태양광 발전부의 태양광 발전량, 발전 환경, 발전 이력, 에너지 저장부의 태양광 발전 에너지의 충전 에너지량 및 추가 충전 가능한 전력 잔량, 및 현재 전력 소비량 중 하나 이상의 데이터를 포함하는 상태 데이터를 유선 또는 무선 통신에 의해 수신하는 단계와, 수신된 상태 데이터에 기초하여, 태양광 발전부의 발전 기대량, 태양광 발전 장치의 전력 소비 기대량, 및 에너지 저장부의 잉여 충전 에너지 기대량 중 하나 이상을 포함하는 예측 데이터를 산출하는 단계와, 상태 데이터와 예측 데이터에 기초하여 태양광 발전부, 에너지 저장부, 및 양방향 인버터 각각을 위한 제어 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 제어 신호는, 양방향 인버터로 하여금 에너지 저장부와 외부 전력망 사이에서 전력을 교환하도록 지시하는 신호를 포함한다. 제어 신호는 상태 데이터와 예측 데이터 및 사용자 단말로부터 수신되는 사용자 입력 데이터에 기초하여 예측되는 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보를 포함하여 외부의 중앙 관리 서버로 전달된다. 중앙 관리 서버는 상태 데이터와 예측 데이터 및 사용자 단말로부터 수신되는 사용자 입력 데이터에 기초하여 예측되는 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보에 따라 통신망을 통해 다른 태양광 발전부와 다른 에너지 저장부 및 다른 부하를 제어하는 다른 제어부와의 잉여 또는 부족 에너지 거래에 관한 제어 신호를 생성한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of managing a photovoltaic device, which is performed in a computer. The solar power generation apparatus includes a solar power generation unit, an energy storage unit, and a bi-directional inverter connected to the energy storage unit and the external power network, respectively, in a power-exchangeable manner. According to the present invention, there is provided a method of managing a photovoltaic power generation device, comprising the steps of: generating solar power, a power generation environment, a generation history of the photovoltaic power generation unit, a charging energy amount of solar photovoltaic generation energy of the energy storage unit, The method comprising the steps of: receiving state data including at least one of the consumption data by wired or wireless communication; determining, based on the received state data, a generator mass of the solar power generation section, Generating a control signal for each of the solar power generation unit, the energy storage unit, and the bidirectional inverter based on the state data and the prediction data; . The control signal includes a signal instructing the bidirectional inverter to exchange power between the energy storage and the external power grid. The control signal is transmitted to the external central management server, including information about the expected amount of surplus or insufficient energy of the energy storage unit predicted based on the state data, the predicted data, and the user input data received from the user terminal. The central management server may store the energy stored in the energy storage unit different from that of the other solar power generation unit through the communication network according to the information about the expected amount of the surplus or insufficient energy of the energy storage unit based on the state data and the predicted data and the user input data received from the user terminal. And a control signal relating to surplus or insufficient energy trading with another control unit for controlling the load and other loads.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는, 하나 이상의 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장매체로서, 하나 이상의 명령어는, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 전술한 태양광 발전 장치를 관리하는 방법을 수행하도록 한다.According to another aspect of the present invention there is provided a computer-readable storage medium having stored thereon a computer program comprising one or more instructions executable by a computer, the one or more instructions, when executed by the computer, A method of managing the photovoltaic device is performed.

주택용 태양광 에너지 설비나 장치들 간의 유무선 통신을 통한 정보 교환 및 그에 따른 자동화된 동작 제어를 가능하게 하는 시스템 및 방법이 제공된다. 또한, 어느 하나의 주택에서 생성된 태양광 에너지를 해당 주택의 댁내에서 효율적으로 소비하도록 할 뿐 아니라, 잉여 태양광 에너지를 다른 주택들에 공급할 수 있도록 하는 태양광 에너지의 중앙 집중적 관리 시스템 및 관리 방법이 제공된다.There is provided a system and method for enabling information exchange through wired / wireless communication between home solar energy facilities or devices and thereby automated operation control. In addition, a centralized management system and management method of the solar energy that enables the solar energy generated in any one house to be efficiently consumed in the premises of the house, and to supply surplus solar energy to other houses / RTI >

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 집중적 태양광 에너지 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는, 도 1에 도시된 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛의 세부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은, 중앙 관리 서버의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 기능 블록도이다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛의 세부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a centralized solar energy management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically showing the detailed configuration of the solar power generation and energy management unit shown in FIG.
3 is a functional block diagram schematically showing the internal configuration of the central management server.
FIG. 4 is a block diagram schematically showing a detailed configuration of a solar power generation and energy management unit according to another embodiment of the present invention.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있다고 판단되는 경우 이미 공지된 기능 및 구성에 관한 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 어디까지나 본 발명의 일 실시예에 관한 것일 뿐 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아님을 알아야 한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, detailed description of known functions and configurations will be omitted if it is determined that there is a possibility that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred. In addition, it should be understood that the following description is only an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 집중적 태양광 에너지 관리 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바에 의하면, 태양광 에너지 관리 시스템(100)은, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n), 통신망(104), 중앙 관리 서버(106), 사용자 단말(108) 및 외부 전력망(110)을 포함한다.FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a centralized solar energy management system 100 according to an embodiment of the present invention. The solar energy management system 100 includes solar power and energy management units 102a-102n, a communication network 104, a central management server 106, a user terminal 108 and an external power network 110 ).

태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)은, 각 주택 등에 설치되어, 태양광을 이용한 발전 및 해당 주택에서의 태양광 에너지 활용을 가능하게 하는 설비일 수 있다. 도 1에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n) 각각은 태양광 발전을 위한 설비와 함께, 태양광 발전에 의해 생성된 에너지를 소비하거나 저장하기 위한 회로를 포함할 수 있다. The photovoltaic power generation and energy management units 102a to 102n may be installed in each house and the like to enable power generation using solar light and utilization of solar energy in the corresponding house. Although not specifically shown in FIG. 1, each of the solar power generation and energy management units 102a-102n includes a circuit for consuming or storing the energy generated by the solar power generation, together with facilities for solar power generation can do.

도 1에 도시된 바에 의하면, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n) 각각은 외부 전력망(110)을 통해 서로 연결되어 있다. 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n) 각각은 외부 전력망(110)으로 교류 전력을 공급하거나 외부 전력망(110)으로부터 교류 전력을 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 외부 전력망(110)은, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛들(102a-102n)을 서로 전력 교환 가능하게 연결하는 전력 배선망일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 외부 전력망(110)은, 한전과 같은 발전 사업자에 의해 설치된 전력망일 수도 있다.1, the solar power generation and energy management units 102a to 102n are connected to each other through an external power grid 110. [ Each of the solar power and energy management units 102a-102n can supply AC power to the external power grid 110 or receive AC power from the external power grid 110. [ According to one embodiment of the present invention, the external power grid 110 may be a power wiring network that connects the solar power generation and energy management units 102a-102n to each other in a power-exchangeable manner. According to another embodiment of the present invention, the external power grid 110 may be a power grid installed by a power generation company such as KEPCO.

태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n) 각각은, 통신망(104)을 통하여 중앙 관리 서버(106) 및 사용자 단말(108)에 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 통신망(104)은, LAN, MAN, WLAN을 포함한 유선 또는 무선 인터넷일 수 있으며, 그에 한정되는 것은 아니다. 이외에도 통신망(104)은 당업자가 생각할 수 있는 다양한 형태의 각종 유선 또는 무선 통신망일 수 있다.Each of the solar power and energy management units 102a-102n may be connected to the central management server 106 and the user terminal 108 via the communication network 104. According to one embodiment of the present invention, the communication network 104 may be a wired or wireless Internet including LAN, MAN, and WLAN, but is not limited thereto. In addition, the communication network 104 may be any of a variety of wired or wireless communication networks that may be conceived by those skilled in the art.

중앙 관리 서버(106)는, 각각의 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)으로부터 각종 센싱 또는 측정 정보들, 예컨대 각 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛의 현재 발전량, 현재 발전 환경(예컨대, 현재 시각, 일출 및 일몰 데이터, 기상 데이터 등), 지금까지의 발전 이력(예컨대, 총 생산량, 각각의 환경 조건에서의 하루 생산량 등), 현재 저장된 충전 에너지량, 저장할 수 있는 에너지 잔량, 현재 전력 소비량, 잉여 전력의 공급 또는 수신 이력 등의 정보 중 하나 이상의 정보를 수집할 수 있다. 중앙 관리 서버(106)는 수집된 정보에 기초한 빅데이터 분석 등에 따라 각 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)마다의 발전 기대량, 소비 기대량 및 에너지 잔량 기대량 등의 예측 데이터를 산출할 수 있다. 중앙 관리 서버(106)는 또한 수집된 정보 및 그에 따라 산출된 예측 데이터 등에 기초하여, 각각의 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n) 각각의 동작 제어에 관한 지령 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 중앙 관리 서버(106)는 각 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)으로부터 수집된 정보 등에 기초하여, 어느 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)에 잉여 에너지가 발생하였는지 또는 발생할 것인지를 파악하고 그 잉여 에너지를 얼마만큼 외부 전력망(110)으로 공급하도록 할 것인지를 판단하여, 그에 따른 지령을 각 해당 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)으로 보낼 수 있다.The central management server 106 receives various sensing or measurement information from each solar power generation and energy management unit 102a-102n, e.g., the current generation amount of each solar power generation and energy management unit, the current generation environment (For example, the total production amount, the daily production amount in each environmental condition, etc.), the amount of stored charging energy, the amount of energy that can be stored, the current power consumption amount, Information on the supply or reception history of the surplus power, and the like. The central management server 106 calculates the predicted data such as the generator mass, the consumer mass, and the energy residual mass of each solar power generation and energy management unit 102a-102n in accordance with a big data analysis based on the collected information can do. The central management server 106 can also generate command signals relating to the operation control of each of the solar power generation and energy management units 102a-102n based on the collected information and the predicted data calculated accordingly. For example, the central management server 106 judges whether surplus energy is generated in any of the solar power generation and energy management units 102a-102n based on information collected from each solar power generation and energy management unit 102a-102n, And determine how much surplus energy is to be supplied to the external power grid 110, and send a corresponding command to each of the solar power generation and energy management units 102a-102n.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 중앙 관리 서버(106)는 통신망(104)을 통해 사용자 단말(108)과 통신할 수 있다. 중앙 관리 서버(106)는, 예컨대 각 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)으로부터 수집된 정보 중 하나 이상의 정보를 사용자 단말(108)에 제공할 수 있고, 사용자 단말(108)로부터 사용자 입력 데이터를 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자 단말(108)은 셀폰, 노트북, 랩탑 등의 각종 사용자 핸드헬드 장치들일 수 있으며, 다만 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자 단말(108)은 중앙 관리 서버(106)를 관리하는 운영자 단말일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the central management server 106 may communicate with the user terminal 108 via the communication network 104. [ The central management server 106 may provide one or more of the information collected from each solar power and energy management unit 102a-102n, for example, to the user terminal 108, Data can be received. According to an embodiment of the present invention, the user terminal 108 may be various user handheld devices such as cell phones, notebooks, laptops, etc., but the present invention is not limited thereto. According to an embodiment of the present invention, the user terminal 108 may be an operator terminal that manages the central management server 106.

중앙 관리 서버(106)는 수집된 정보 및 그에 따라 계산된 예측 데이터 등에 기초하여, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)의 각 부의 동작을 제어하는 신호를 생성하여 전달할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 중앙 관리 서버(106)는 각 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)으로부터 수집된 정보와 함께 사용자 단말(106)로부터 수신한 사용자 입력 데이터 등에 기초하여 예측 데이터 등을 산출하고, 그에 따라 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)의 각 부의 동작을 제어하는 신호를 생성하여 전달할 수 있다. 전술한 바와 같이, 중앙 관리 서버(106)에 의해 생성되는 제어 신호는 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)에 대한, 잉여 에너지의 외부 전력망(110)으로의 공급에 관한 제어 신호일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 중앙 관리 서버(106)는 에너지 거래를 관장하는 지역 발전사업자 또는 전력 거래소에 의해 운영되는 서버일 수 있다. 그러나, 본 발명의 이로써 제한되는 것은 아님을 알아야 한다. The central management server 106 can generate and deliver signals that control the operation of the respective sections of the solar power generation and energy management units 102a-102n based on the collected information and the predicted data calculated accordingly. According to one embodiment of the present invention, the central management server 106 generates predictions based on user input data received from the user terminal 106 together with the information collected from each solar power generation and energy management unit 102a-102n, Data, and the like, and can generate and transmit a signal for controlling the operation of each part of the solar power generation and energy management units 102a-102n accordingly. The control signal generated by the central management server 106 may be a control signal for the supply of surplus energy to the PV network 110 for the solar power and energy management units 102a-102n . According to an embodiment of the present invention, the central management server 106 may be a local power generation company managing the energy transaction or a server operated by the power exchange. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto.

이하, 도 2를 참조하여, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102)의 내부 구성 및 동작에 대해 살펴보기로 한다. 도 2는, 도 1에 도시된 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102)의 세부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도시된 바에 의하면, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102)은, 태양 전지부(202), 에너지 저장부(204), DC 전원용 부하(206), 양방향 인버터(208), AC 전원용 부하(210), 통신부(212), 및 사용자 인터페이스(214)를 포함할 수 있다.Hereinafter, the internal configuration and operation of the solar power generation and energy management unit 102 will be described with reference to FIG. 2 is a block diagram schematically showing the detailed configuration of the solar power generation and energy management unit 102 shown in FIG. The solar power generation and energy management unit 102 includes a solar battery 202, an energy storage unit 204, a DC power supply load 206, a bidirectional inverter 208, an AC power supply load 210, A communication unit 212, and a user interface 214.

태양 전지부(202)는, 복수의 태양전지 패널들의 어레이(구체적으로 도시되지는 않음)를 포함할 수 있다. 태양 전지부(202)의 각 태양전지 패널은 태양광을 수신하고 광전효과에 의해 지속적으로 막대한 전기 에너지를 발생시킬 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 태양 전지부(202)는 또한 태양전지 패널들이 태양의 움직임을 추종하도록 태양전지 패널들의 방향과 각도를 조절할 수 있는 패널 지지 장치를 포함할 수 있다. The solar battery unit 202 may include an array of solar battery panels (not specifically shown). Each solar cell panel of the solar cell unit 202 receives sunlight and can continuously generate enormous electric energy by the photoelectric effect. Although not specifically shown, according to one embodiment of the present invention, the solar cell section 202 also includes a panel support device capable of adjusting the direction and angle of the solar cell panels so that the solar cell panels follow the movement of the sun can do.

도시된 바에 의하면, 태양 전지부(202)는 통신부(212)에 유선 또는 무선 통신 가능하게 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 태양 전지부(202)는 태양전지 패널의 상태에 관한 정보(예컨대, 현재 온도, 광량, 일출 및 일몰 시간 등의 정보를 포함할 수 있으며 이로써 제한되는 것은 아님)를 측정하여 통신부(212)로 전송할 수 있다. 통신부(212)는, 태양 전지부(202)로부터 태양전지 패널의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있고, 수신된 정보를 통신망(104)을 통하여 중앙 관리 서버(106)로 전송할 수 있다. 중앙 관리 서버(106)는 각각의 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)으로부터 수신된 정보 및/또는 중앙 관리 서버(106)에 미리 설정되어 있는 데이터와 사용자 입력 데이터 등에 기초하여 태양 전지부(202)의 패널 지지 장치를 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 생성된 제어 신호는 통신망(104)과 통신부(212)를 통해 태양 전지부(202)로 전달되고 태양 전지부(202)의 패널 지지 장치는 수신된 제어 신호에 따라 태양전지 패널들의 방향 및 각도를 조절할 수 있다.The solar battery unit 202 can be connected to the communication unit 212 in a wired or wireless communication manner. According to one embodiment of the present invention, the solar cell unit 202 may include information on the state of the solar cell panel (e.g., information such as current temperature, light quantity, sunrise and sunset time, and the like) And transmit it to the communication unit 212. The communication unit 212 can receive information on the status of the solar panel from the solar battery unit 202 and can transmit the received information to the central management server 106 via the communication network 104. [ The central management server 106 is configured to receive information received from each solar power generation and energy management unit 102a-102n and / or data previously set in the central management server 106 and user input data, A control signal for the panel support device of the panel 202 may be generated. The generated control signal is transmitted to the solar cell unit 202 through the communication network 104 and the communication unit 212 and the panel support apparatus of the solar cell unit 202 transmits the direction and angle of the solar cell panels according to the received control signal Can be adjusted.

에너지 저장부(204)는 태양 전지부(202)에 전력 연결될 수 있다. 에너지 저장부(204)는 또한 DC 전원용 부하(206)에 전력 연결될 수 있다. 에너지 저장부(204)는 통신부(212)에 유선 또는 무선 통신 가능한 방식으로 접속될 수 있다. The energy storage unit 204 may be electrically connected to the solar battery unit 202. [ The energy storage 204 may also be power connected to the DC power supply 206. The energy storage unit 204 may be connected to the communication unit 212 in a wired or wireless communication manner.

구체적으로 도시되지는 않았으나, 에너지 저장부(204)는 직병렬로 접속된 이차전지들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 에너지 저장부(204)는, 예컨대 리튬인산철 이차전지를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 에너지 저장부(204)는, 황산화나트륨 이차 전지, 니켈-카드뮴 전지, 납 축전지, 니켈-수소 전지, 리튬-이온 전지, 리튬 폴리머 전지 등을 포함할 수 있다. 에너지 저장부(204)는, 요구되는 전력 용량, 설계 조건 등에 따라 적절한 종류 및 개수의 이차 전지를 포함할 수 있다.Although not specifically shown, the energy storage unit 204 may include secondary batteries connected in series. According to one embodiment of the present invention, the energy storage unit 204 may include, for example, a lithium iron phosphate secondary battery. According to another embodiment of the present invention, the energy storage unit 204 may include a sodium sulfide secondary battery, a nickel-cadmium battery, a lead-acid battery, a nickel-hydrogen battery, a lithium-ion battery, a lithium polymer battery, . The energy storage unit 204 may include secondary batteries of the appropriate type and number according to the required power capacity, design conditions and the like.

구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 에너지 저장부(204)는 또한 양방향 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 에너지 저장부(204)는 통신부(212)에 통신 가능하게 접속되어 통신부(212)로부터 동작 제어 신호를 수신할 수 있다. 에너지 저장부(204)는 통신부(212)로부터 수신된 동작 제어 신호에 따라 충전모드 또는 방전모드로 동작할 수 있다. 에너지 저장부(204)가 충전모드로 동작하는 경우, 수신된 동작 제어 신호에 따라, 에너지 저장부(204)는 태양 전지부(202)로부터 수신된 직류 전압 또는 양방향 인버터를 통하여 외부 전력망으로부터 수신된 전압(이에 관한 구체적인 설명은 후술함)을 양방향 DC/DC 컨버터를 통해 적절한 레벨로 변압하여 에너지 저장부(204)의 이차전지에 충전하도록 동작할 수 있다. 에너지 저장부(204)가 방전모드로 동작하는 경우, 통신부(212)로부터 수신된 동작 제어 신호에 따라, 에너지 저장부(204)는 이차전지에 저장된 전압을 방전할 수 있다. 수신된 동작 제어 신호에 따라, 에너지 저장부(204)의 이차전치로부터 방전된 전압 신호는, 에너지 저장부(204)의 양방향 DC/DC 컨버터를 통하여 적절한 전압으로 변압되어 DC 전원용 부하(206)로 공급되거나, 후술하는 양방향 인버터(208)로 공급될 수 있다. Although not specifically shown, according to one embodiment of the present invention, the energy storage unit 204 may also include a bi-directional DC / DC converter. According to an embodiment of the present invention, the energy storage unit 204 is communicably connected to the communication unit 212 and can receive the operation control signal from the communication unit 212. [ The energy storage unit 204 may operate in a charge mode or a discharge mode according to an operation control signal received from the communication unit 212. [ In accordance with the received operation control signal, when the energy storage unit 204 operates in the charge mode, the energy storage unit 204 stores the DC voltage received from the solar battery unit 202 or the DC voltage received from the external power network through the bidirectional inverter Voltage (to be described later in detail) to a proper level through a bidirectional DC / DC converter to charge the secondary battery of the energy storage unit 204. [ When the energy storage unit 204 operates in the discharge mode, the energy storage unit 204 can discharge the voltage stored in the secondary battery in accordance with the operation control signal received from the communication unit 212. [ According to the received operation control signal, the voltage signal discharged from the secondary transposition of the energy storage unit 204 is transformed to a proper voltage through the bidirectional DC / DC converter of the energy storage unit 204 and supplied to the DC power supply load 206 Or may be supplied to a bi-directional inverter 208, which will be described later.

DC 전원용 부하(206)는 에너지 저장부(204)에 전력 접속되어 에너지 저장부(204)로부터 공급되는 전력을 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, DC 전원용 부하(206)는 각종 가정용 전자장치 또는 차량용 충전 장치일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, DC 전원용 부하(206)는, 예컨대 전기 보일러일 수 있으며, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다.The DC power supply load 206 can be power-connected to the energy storage unit 204 to receive the power supplied from the energy storage unit 204. [ According to one embodiment of the present invention, the DC power supply load 206 may be various household electronic devices or vehicle charging devices. According to one embodiment of the present invention, the DC power supply load 206 may be, for example, an electric boiler, and the present invention is not limited thereto.

DC 전원용 부하(206)는 또한 통신부(212)에 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속될 수 있다. DC 전원용 부하(206)는 해당 DC 전원용 부하(206)의 상태에 관한 정보를 측정하여 통신부(212)로 전송할 수 있다. 예컨대, DC 전원용 부하(206)가 전기 보일러인 경우, 부하(206)의 온/오프 상태, 출력온도, 사용 전기량 등에 관한 정보가 통신부(212)로 전송될 수 있다. DC 전원용 부하(206)가 차량용 충전 장치인 경우, 부하(206)의 충전 상태, 충전 전력량, 충전 시간 등에 관한 정보가 통신부(212)로 전송될 수 있다.The DC power supply load 206 may also be connected to the communication unit 212 in a wired or wireless manner. The DC power source load 206 can measure information on the state of the load 206 for the corresponding DC power source and transmit it to the communication unit 212. [ For example, when the DC power supply load 206 is an electric boiler, information on the on / off state of the load 206, the output temperature, the electricity used, and the like can be transmitted to the communication unit 212. When the DC power supply load 206 is a vehicle charging device, information on the charging state of the load 206, the amount of charging power, the charging time, and the like can be transmitted to the communication unit 212.

양방향 인버터(208)는 통신부(212)에 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속되어 통신부(212)로부터 동작 제어 신호를 수신할 수 있다. 양방향 인버터(208)는 또한 에너지 저장부(204)와 전력 연결될 수 있고, 외부 전력망(110)과 전력 연결될 수 있다. 양방향 인버터(208)는 AC 전원용 부하(210)에 전력 연결될 수 있다.The bidirectional inverter 208 is connected to the communication unit 212 in a wired or wireless communication manner and can receive the operation control signal from the communication unit 212. [ The bi-directional inverter 208 may also be power coupled to the energy storage 204 and may be power connected to the external power grid 110. The bidirectional inverter 208 may be power-connected to the load 210 for the AC power source.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 양방향 인버터(208)는 통신부(212)로부터 수신된 동작 제어 신호에 따라, 에너지 저장부(204)로부터 직류전압 신호를 수신하고, 이를 소정의 교류 전압으로 변압하여 AC 전원용 부하(210)로 공급할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 양방향 인버터(208)는 통신부(212)로부터의 수신된 동작 제어 신호에 따라, 에너지 저장부(204)로부터 직류전압 신호를 수신하고, 이를 소정의 교류 전압으로 변압하여 외부 전력망으로 공급할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 양방향 인버터(208)는 통신부(212)로부터의 제어 신호에 따라, 외부 전력망(110)으로부터 교류 전압 신호를 수신하고, 이를 적절한 전압의 직류 전압으로 변환하여 에너지 저장부(204)로 전달할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 양방향 인버터(208)는 외부 전력망으로부터 수신되는 교류 전압으로부터 고조파를 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있으며, 양방향 인버터(208)로부터 출력되는 교류 전압의 위상과 외부 전력망의 교류 전압의 위상을 동기화시키기 위한 위상 동기 루프를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the bidirectional inverter 208 receives the DC voltage signal from the energy storage unit 204 according to the operation control signal received from the communication unit 212, transforms it into a predetermined AC voltage And can be supplied to the AC power supply load 210. According to another embodiment of the present invention, the bidirectional inverter 208 receives the DC voltage signal from the energy storage unit 204 in accordance with the received operation control signal from the communication unit 212, and converts it into a predetermined AC voltage, To the external power grid. According to another embodiment of the present invention, the bidirectional inverter 208 receives an AC voltage signal from the external power network 110 in accordance with a control signal from the communication unit 212, converts it into a DC voltage of an appropriate voltage, To the storage unit 204. Although not shown, bidirectional inverter 208 may include a filter for removing harmonics from an AC voltage received from an external power network, and may include a phase of an AC voltage output from bidirectional inverter 208, And a phase locked loop for synchronizing the phases.

AC 전원용 부하(210)는 양방향 인버터(208)에 전력 접속되어 에너지 저장부(204)로부터 공급되는 전력을 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하며, AC 전원용 부하(206)는 각종 가정용 전자장치 등일 수 있다. AC 전원용 부하(210)는 또한 통신부(212)에 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속될 수 있다. AC 전원용 부하(206)는 해당 AC 전원용 부하(206)의 상태에 관한 정보를 측정하여 통신부(212)로 전송할 수 있다. The AC power supply load 210 can be power-connected to the bi-directional inverter 208 to receive power supplied from the energy storage unit 204. [ According to one embodiment of the present invention, the AC power supply load 206 may be various household electronic devices and the like. The AC power supply load 210 may also be connected to the communication unit 212 in a wired or wireless manner. The AC power source load 206 may measure information on the state of the load 206 for the AC power source and transmit it to the communication unit 212.

통신부(212)는, 전술한 바와 같이, 태양 전지부(202), 에너지 저장부(204), DC 전원용 부하(206), 양방향 인버터(208), AC 전원용 부하(210) 및 사용자 인터페이스(214)와 각각 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속될 수 있다. 통신부(212)는, 태양 전지부(202), 에너지 저장부(204), DC 전원용 부하(206), 양방향 인버터(208) 및 AC 전원용 부하(210) 각각으로부터 이들 각각의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있고, 수신된 정보를 통신망(104)을 통해 중앙 관리 서버(106)로 전송할 수 있다. 중앙 관리 서버(106)는, 전술한 바와 같이, 위 수신된 정보 및/또는 미리 설정된 데이터와 사용자 입력 데이터 등에 기초하여 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102)의 각 부, 즉 태양 전지부(202), 에너지 저장부(204), DC 전원용 부하(206), 양방향 인버터(208) 및 AC 전원용 부하(210) 각각에 대한 동작 제어 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 중앙 관리 서버(106)는 태양 전지부(202)로부터 수신된 상태 정보 등에 기초하여, 태양광 발전량이 최대가 되도록 태양 전지부(202)의 동작, 예컨대 태양 전지부(202)의 태양전지 패널들의 방향 및 각도를 조절하도록 하는 동작 신호를 생성할 수 있다. 중앙 관리 서버(106)는 에너지 저장부(204)를 위한 동작 제어 신호, 예컨대 충전모드 또는 방전모드를 지시하는 신호, 충전 또는 방전의 전류 흐름 방향을 지시하는 신호, 전압 변환을 위한 듀티비 제어 신호 등을 생성할 수 있다. 중앙 관리 서버(106)는 양방향 인버터(208)를 위한 동작 제어 신호, 예컨대 양방향 인버터(208)에서의 전류 흐름 방향이나 전압 변환에 관하여 지시하는 신호 등을 생성할 수 있다. 통신부(212)는 중앙 관리 서버(106)에서 생성된 동작 제어 신호를 통신망(104)을 통해 수신할 수 있고, 이를 각 해당하는 부분에 적절하게 전달할 수 있다.The communication unit 212 includes a solar battery unit 202, an energy storage unit 204, a DC power supply load 206, a bidirectional inverter 208, an AC power supply load 210, and a user interface 214, Respectively, in a wired or wireless communication manner. The communication unit 212 receives information on each of these states from the solar battery unit 202, the energy storage unit 204, the DC power supply load 206, the bidirectional inverter 208, and the AC power supply load 210 And can transmit the received information to the central management server 106 via the communication network 104. [ As described above, the central management server 106 manages each part of the solar power generation and energy management unit 102, that is, the solar battery 202 (i.e., the solar battery 202) based on the above received information and / ), An energy storage unit 204, a DC power supply load 206, a bidirectional inverter 208, and an AC power supply load 210, respectively. For example, as described above, the central management server 106 controls the operation of the solar battery unit 202, for example, the operation of the solar battery unit 202 (or the solar battery unit), based on the state information received from the solar battery unit 202 202 to adjust the direction and angle of the solar panels. The central management server 106 includes an operation control signal for the energy storage unit 204, for example, a signal indicating a charge mode or a discharge mode, a signal indicating a current flow direction of charge or discharge, a duty ratio control signal And so on. The central management server 106 may generate an operation control signal for the bi-directional inverter 208, such as a signal indicative of the current flow direction or voltage conversion in the bi-directional inverter 208, and the like. The communication unit 212 can receive the operation control signal generated by the central management server 106 through the communication network 104 and can appropriately transmit the operation control signal to each corresponding part.

도시된 바에 의하면, 통신부(212)는 사용자 인터페이스(216)에 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속될 수 있다. 사용자 인터페이스(216)는 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102)의 각 부에 관한 사용자 입력을 수신할 수 있는 입력부와, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102)의 각 부의 상태에 관한 정보를 사용자에게 보여줄 수 있는 표시부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자 인터페이스(216)의 입력부로부터 수신된 정보가 통신부(212)에 전달될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 통신부(212)는 사용자 인터페이스(216)로부터 수신한 정보를 통신망(104)을 통해 중앙 관리 서버(106)로 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자 인터페이스(216)는 사용자 핸드헬드 장치, 셀폰, 노트북, 랩탑 등의 각종 모바일 사용자 장치들일 수 있다.According to the illustration, the communication unit 212 can be connected to the user interface 216 in a wired or wireless communication manner. The user interface 216 includes an input that can receive user input relating to each part of the solar power generation and energy management unit 102 and an input unit that receives information about the status of each part of the solar power generation and energy management unit 102, And a display unit that can be displayed to the user. According to an embodiment of the present invention, the information received from the input unit of the user interface 216 may be transmitted to the communication unit 212. According to an embodiment of the present invention, the communication unit 212 may transmit information received from the user interface 216 to the central management server 106 through the communication network 104. According to one embodiment of the present invention, the user interface 216 may be various mobile user devices such as a user handheld device, a cell phone, a notebook, a laptop, and the like.

도 3은, 중앙 관리 서버(106)의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 기능 블록도이다. 도시된 바에 의하면, 중앙 관리 서버(106)는, 통신부(302), 정보 수집부(304), 데이터베이스(306) 및 제어 신호 생성부(306)를 포함한다. 3 is a functional block diagram schematically showing the internal configuration of the central management server 106. As shown in FIG. The central management server 106 includes a communication unit 302, an information collecting unit 304, a database 306, and a control signal generating unit 306. As shown in FIG.

통신부(302)는, 통신망(104)을 통해 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n) 각각과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 통신부(302)는 또한 통신망(104)을 통해 사용자 단말(108)과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 정보 수집부(304)는, 각 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)의 각 부, 예컨대 태양 전지부(202), 에너지 저장부(204), DC 전원용 부하(206), 양방향 인버터(208), AC 전원용 부하(210) 등으로부터 측정된 상태 데이터 등을 통신부(212) 및 통신망(104)을 통하여 수집할 수 있다. 정보 수집부(304)는 또한 사용자 단말(108)로부터 입력되는 사용자 데이터를 통신망(104)을 통하여 수집할 수 있다. 정보 수집부(304)에 의해 수집된 정보의 전부 또는 일부는 데이터베이스(306)에 저장될 수 있다. 제어 신호 생성부(308)는, 정보 수집부(304)에서 수집된 정보 및/또는 데이터베이스(306)에 저장된 정보(예컨대, 지금까지의 환경 정보와 발전량 및 소비량에 관한 이력 데이터, 사용자 입력 정보 등) 등에 기초하여, 각 유닛에서의 발전 기대량, 소비 기대량 및 에너지 잔량 기대량 등을 예측하고, 예측된 정보 등에 기초하여 각 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102a-102n)의 각 부를 위한 동작 제어 신호를 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어 신호 생성부(308)에서 생성된 예측 정보와 동작 제어 신호에 관한 정보가 데이터베이스(306)에 저장될 수 있다.The communication unit 302 can be communicably connected to each of the solar power generation and energy management units 102a to 102n via the communication network 104. [ The communication unit 302 may also be communicatively coupled to the user terminal 108 via the communication network 104. The information collecting unit 304 is connected to each part of each solar power generation and energy management unit 102a-102n such as a solar battery unit 202, an energy storage unit 204, a DC power supply load 206, a bidirectional inverter 208, the AC power supply load 210, and the like through the communication unit 212 and the communication network 104. The information collecting unit 304 can also collect user data input from the user terminal 108 through the communication network 104. [ All or a part of the information collected by the information collection unit 304 may be stored in the database 306. [ The control signal generation unit 308 generates the control signal 308 based on the information collected by the information collection unit 304 and / or information stored in the database 306 (e.g., historical information on past environmental information, history data on power generation and consumption, ), Etc., based on the predicted information or the like based on the predicted information of the generator mass, the mass of the consuming machine, the mass of the energy remaining amount, and the like in each unit, and the operation for each part of each solar power generation and energy management unit 102a- A control signal can be generated. According to an embodiment of the present invention, the prediction information generated by the control signal generator 308 and information on the operation control signal can be stored in the database 306. [

도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102')의 세부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 4에 도시된 구성은, 도 2에 도시된 구성과 전체적으로 유사하며, 통신부(412) 및 제어부(414)의 구성에서 차이가 있다. 도 2에 도시된 바에 의하면, 통신부(212)는 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102)의 각 부로부터의 정보를 수신하고 수신한 정보를 통신망(104)을 통해 중앙 관리 서버(106)로 전송하며, 중앙 관리 서버(106)로부터 각 부에 관한 동작 제어 신호를 수신하여 이를 각 부에 적절히 전달하도록 동작할 수 있다. 도 4에 도시된 바에 의하면, 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102')은 제어부(414)를 더 포함하고, 제어부(414)가 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102')의 각 부로부터의 정보를 수신하며 수신된 정보 등에 기초하여 스스로 해당 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102')의 각 부에 관한 제어 신호를 국부적으로 생성하여 전달할 수 있다. 도 4에 도시된 바에 의하면, 제어부(414)는 통신부(412)에 통신 가능하여 연결될 수 있으며, 제어부(414)는, 수집된 정보 중 일부 또는 그 수집된 정보로부터 스스로 국부적으로 산출한 예측 정보를 선별적으로 통신부(412) 및 통신망(104)을 통해 중앙 관리 서버(106)로 전달할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부(414)는 스스로 수집한 정보 등에 기초하여 산출된 정보 중 해당하는 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102')에 관하여 예측되는 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보만을 중앙 관리 서버(106)로 전달하여, 중앙 관리 서버(106)가 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛들 간의 잉여 에너지 거래에 관한 제어 신호만을 생성하도록 할 수 있다. 생성된 에너지 거래에 관한 제어 신호는 다시 통신망(104), 통신부(412) 및 제어부(414)를 경유하여 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛(102')의 각 부에 대해 적절한 제어 신호가 전송될 수 있다.4 is a block diagram schematically showing the detailed configuration of a solar power generation and energy management unit 102 'according to another embodiment of the present invention. The configuration shown in Fig. 4 is entirely similar to the configuration shown in Fig. 2, and differs in the configuration of the communication unit 412 and the control unit 414. [ 2, the communication unit 212 receives information from each unit of the solar power generation and energy management unit 102 and transmits the received information to the central management server 106 through the communication network 104 And may be operable to receive operation control signals for the respective units from the central management server 106 and to appropriately forward them to the respective units. 4, the solar power generation and energy management unit 102 'further includes a control unit 414, and the control unit 414 controls the operation of the solar power generation and energy management unit 102' And can locally generate and deliver control signals for each part of the solar power generation and energy management unit 102 'by itself based on the received information and the received information. 4, the control unit 414 can be communicatively coupled to the communication unit 412, and the control unit 414 can acquire prediction information locally calculated from a part of the collected information or the collected information by itself And can selectively transmit to the central management server 106 through the communication unit 412 and the communication network 104. [ For example, according to one embodiment of the present invention, the control unit 414 determines whether or not a surplus or a shortage energy of the predicted solar power generation and energy management unit 102 'among information calculated based on self- It is possible to transmit only the information on a large amount to the central management server 106 so that the central management server 106 generates only the control signal related to the surplus energy trading between the solar power generation and energy management units. The control signal relating to the generated energy transaction can again be transmitted to the respective parts of the solar power generation and energy management unit 102 'via the communication network 104, the communication unit 412 and the control unit 414 have.

본 명세서에서는 주로 태양광 에너지의 생성 및 관리 설비가 주택에 설치된 경우와 관련하여 설명되었으나, 본 발명이 이로써 한정되는 것은 아님을 알아야 한다. 본 발명은, 주택뿐만 아니라, 그외 각종 시설물 및 건물에도 설치된 태양광 발전 설비 등에도 적용될 수 있다. 또한, 당업자라면 알 수 있듯이 본 발명은 본 명세서에서 기술된 예시에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형, 재구성 및 대체될 수 있다. Although primarily described herein with reference to the case where solar energy generation and management facilities are installed in a house, it should be understood that the present invention is not so limited. The present invention can be applied not only to houses, but also to photovoltaic power generation facilities installed in various other facilities and buildings. Also, as will be appreciated by those skilled in the art, the present invention is not limited to the examples described herein, but can be variously modified, rearranged, and replaced without departing from the scope of the present invention.

예를 들어, 전술한 중앙 관리 서버의 동작은 범용 또는 전용 마이크로프로세서, 마이크로-컨트롤러 등에 의해 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 프로세서 등에 의해 판독 가능한 저장 매체, 예컨대 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리장치와 같은 비휘발성 메모리, 내장형 하드 디스크와 착탈식 디스크 같은 자기 디스크, 광자기 디스크, 및 CDROM 디스크 등을 포함한 다양한 유형의 저장 매체에 저장된 형태로 구현될 수 있다. 본 발명의 진정한 사상 및 범주에 속하는 모든 변형 및 변경을 이하의 특허청구범위에 의해 모두 포괄하고자 한다.For example, the operation of the above-described central management server may be implemented by one or more computer programs executable by a general purpose or special purpose microprocessor, micro-controller, or the like. A computer program according to an embodiment of the present invention may be stored in a storage medium readable by a computer processor or the like such as a nonvolatile memory such as EPROM, EEPROM, flash memory device, a magnetic disk such as an internal hard disk and a removable disk, CDROM disks, and the like. And all changes and modifications that fall within the true spirit and scope of the present invention are intended to be embraced by the following claims.

본 발명은, 태양광 발전 장치 관리 시스템에 이용될 수 있다.The present invention can be used in a photovoltaic device management system.

102a-102n: 태양광 발전 및 에너지 관리 유닛
104: 통신망
106: 중앙 관리 서버
108: 사용자 단말
110: 외부 전력망
202: 태양 전지부
204: 에너지 저장부
206: DC 전원용 부하
208: 양방향 인버터
210: AC 전원용 부하
212: 통신부
214: 사용자 인터페이스
302: 통신부
304: 정보 수집부
306: 데이터베이스
308: 제어 신호 생성부
412: 통신부
414: 사용자 인터페이스102a-102n: Solar power and energy management unit
104:
106: Central Management Server
108: User terminal
110: External power grid
202: The Solar Front
204: Energy storage unit
206: Load for DC power
208: Bi-directional inverter
210: Load for AC power
212:
214: User interface
302:
304: Information collecting unit
306: Database
308: Control signal generator
412:
414: User interface

Claims (11)

태양전지 패널을 포함하는 태양광 발전부;
상기 태양광 발전부로부터 전력 신호를 수신하고 수신된 상기 전력 신호를 충전할 수 있는 이차전지를 포함하는 에너지 저장부;
상기 에너지 저장부로부터 방전되는 전력 신호를 수신하여 동작하도록 구성된 부하;
상기 태양광 발전부, 상기 에너지 저장부 및 상기 부하와 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속되고, 상기 태양광 발전부, 상기 에너지 저장부 및 상기 부하의 상태 데이터를 수신하며, 상기 수신된 상태 데이터에 기초하여 상기 태양광 발전부 및 상기 에너지 저장부 각각을 위한 제어 신호를 생성하도록 구성된 제어부;
상기 제어부로부터 상기 수신된 상태 데이터에 기초하여 예측되는 상기 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보를 수신하는 외부의 중앙 관리 서버; 및
상기 중앙 관리 서버로부터 상기 상태 데이터 및 이에 기초하여 예측된 상기 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보 중 하나 이상의 정보를 수신하여 사용자 입력 데이터를 생성하는 사용자 단말을 구비하고,
상기 중앙 관리 서버는 상기 제어부로부터 수신된 상기 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보 및 상기 사용자 단말로부터 수신된 사용자 입력 데이터에 기초하여 예측 데이터를 산출하고,
상기 중앙 관리 서버는 상기 예측 데이터에 따라 통신망을 통해 다른 태양광 발전부와 다른 에너지 저장부 및 다른 부하를 제어하는 다른 제어부와의 잉여 또는 부족 에너지 거래에 관한 제어 신호를 생성하는,
태양광 발전 장치 관리 시스템.A solar cell comprising a solar cell panel;
An energy storage unit including a secondary battery capable of receiving a power signal from the solar power generator and charging the received power signal;
A load configured to receive and operate a power signal discharged from the energy storage;
The energy storage unit, and the load, and is connected to the solar power generation unit, the energy storage unit, and the load in a wired or wireless communication manner, receives state data of the solar power generation unit, the energy storage unit, and the load, A control unit configured to generate a control signal for each of the photovoltaic generation unit and the energy storage unit;
An external central management server for receiving from the control unit information on the expected amount of surplus or insufficient energy of the energy storage unit predicted based on the received state data; And
And a user terminal for receiving one or more pieces of information from the central management server on the basis of the status data and information on the amount of spare or insufficient energy of the energy storage unit predicted based thereon,
Wherein the central management server calculates predictive data based on information on a basic amount of surplus or insufficient energy of the energy storage unit received from the control unit and user input data received from the user terminal,
Wherein the central management server generates control signals related to surplus or insufficient energy trading with another control unit for controlling other energy storage units and other loads through the communication network according to the prediction data,
PV system management system. 제1항에 있어서,
상기 상태 데이터는, 상기 태양광 발전부의 발전량, 발전 환경, 및 발전 이력, 상기 에너지 저장부의 충전 에너지량 및 추가 충전 가능한 전력 잔량, 및 상기 부하의 현재 전력 소비량 중 하나 이상의 데이터를 포함하는,
태양광 발전 장치 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein said state data includes at least one of a power generation amount of the solar power generation section, a power generation environment, and a power generation history, a quantity of charge energy of the energy storage section, a quantity of additional chargeable power,
PV system management system. 제1항에 있어서,
상기 에너지 저장부와 외부 전력망에 각각 전력 교환 가능하게 접속된 양방향 인버터를 더 포함하고,
상기 양방향 인버터는 상기 제어부와 유선 또는 무선 통신 가능하게 접속되며, 상기 제어부는 상기 양방향 인버터를 위한 제어 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 양방향 인버터를 위한 제어 신호에 따라 상기 양방향 인버터는 상기 에너지 저장부와 상기 외부 전력망 사이에서 전력을 교환하도록 동작 가능한, 태양광 발전 장치 관리 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a bi-directional inverter connected to the energy storage unit and the external power network,
Wherein the bidirectional inverter is connected to the control unit in a wired or wireless communication manner and the control unit is configured to generate a control signal for the bidirectional inverter and the bidirectional inverter is connected to the energy storage unit And is operable to exchange power between the external power networks. 제3항에 있어서,
상기 양방향 인버터를 위한 제어 신호에 따라, 상기 양방향 인버터는, 상기 에너지 저장부로부터 직류 전압 신호를 수신하고 이를 소정의 교류 전압 신호로 변환하여 상기 외부 전력망으로 송신하거나, 상기 외부 전력망으로부터 교류 전압 신호를 수신하고 이를 소정의 직류 전압 신호로 변환하여 상기 에너지 저장부로 송신하도록 동작 가능한, 태양광 발전 장치 관리 시스템.The method of claim 3,
According to a control signal for the bidirectional inverter, the bidirectional inverter receives a DC voltage signal from the energy storage unit, converts the DC voltage signal into a predetermined AC voltage signal and transmits the DC voltage signal to the external power network, And convert the DC voltage signal into a predetermined DC voltage signal and transmit the DC voltage signal to the energy storage unit. 제3항에 있어서,
상기 태양광 발전부, 상기 에너지 저장부, 및 상기 양방향 인버터는 주택용 건물에 설치되는, 태양광 발전 장치 관리 시스템.The method of claim 3,
Wherein the solar power generation unit, the energy storage unit, and the bidirectional inverter are installed in a residential building. 제5항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 주택 외부에 설치된 원격 관리 서버에 포함되는, 태양광 발전 장치 관리 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the control unit is included in a remote management server installed outside the house. 제3항에 있어서,
상기 외부 전력망은, 발전 사업자 또는 전력 거래소에 의해 설치된 공용의 전력선인, 태양광 발전 장치 관리 시스템.The method of claim 3,
Wherein the external power grid is a common power line installed by a power generation company or a power exchange. 제1항에 있어서,
상기 부하는, 전기 보일러 또는 전기 자동차 충전장치를 포함하는, 태양광 발전 장치 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the load comprises an electric boiler or an electric vehicle charging device. 제1항에 있어서,
상기 제어부와 통신 가능하게 접속되도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하고, 상기 사용자 인터페이스는 상기 상태 데이터 중 적어도 하나를 표시하도록 구성된 표시부와, 상기 태양광 발전부, 상기 에너지 저장부 및 상기 부하 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력을 수신하도록 구성된 입력부를 포함하는, 태양광 발전 장치 관리 시스템.The method according to claim 1,
And a user interface configured to be communicably connected to the control unit, wherein the user interface comprises: a display configured to display at least one of the status data; and a display unit configured to display at least one of the solar power generation unit, And an input configured to receive user input for the photovoltaic system. 컴퓨터에서 수행되는, 태양광 발전 장치 - 상기 태양광 발전 장치는, 태양광 발전부, 에너지 저장부, 및 상기 에너지 저장부와 외부 전력망에 각각 전력 교환 가능하게 접속된 양방향 인버터를 포함함 - 를 관리하는 방법으로서,
상기 태양광 발전부의 태양광 발전량, 발전 환경, 발전 이력, 상기 에너지 저장부의 태양광 발전 에너지의 충전 에너지량 및 추가 충전 가능한 전력 잔량, 및 현재 전력 소비량 중 하나 이상의 데이터를 포함하는 상태 데이터를 유선 또는 무선 통신에 의해 수신하는 단계;
상기 수신된 상태 데이터에 기초하여, 상기 태양광 발전부의 발전 기대량, 상기 태양광 발전 장치의 전력 소비 기대량, 및 상기 에너지 저장부의 잉여 충전 에너지 기대량 중 하나 이상을 포함하는 예측 데이터를 산출하는 단계; 및
상기 상태 데이터와 상기 예측 데이터에 기초하여 상기 태양광 발전부, 상기 에너지 저장부, 및 상기 양방향 인버터 각각을 위한 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 제어 신호는, 상기 양방향 인버터로 하여금 상기 에너지 저장부와 상기 외부 전력망 사이에서 전력을 교환하도록 지시하는 신호를 포함하고,
상기 제어 신호는 상기 상태 데이터와 예측 데이터 및 사용자 단말로부터 수신되는 사용자 입력 데이터에 기초하여 예측되는 상기 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보를 포함하여 외부의 중앙 관리 서버로 전달되고,
상기 중앙 관리 서버는 상기 상태 데이터와 예측 데이터 및 상기 사용자 단말로부터 수신되는 사용자 입력 데이터에 기초하여 예측되는 상기 에너지 저장부의 잉여 또는 부족 에너지의 기대량에 관한 정보에 따라 통신망을 통해 다른 태양광 발전부와 다른 에너지 저장부를 제어하는 잉여 또는 부족 에너지 거래에 관한 제어 신호를 생성하는,
태양광 발전 장치 관리 방법.A photovoltaic power generation apparatus, which is implemented in a computer, wherein the photovoltaic power generation apparatus includes a solar power generation section, an energy storage section, and a bi-directional inverter connected to the energy storage section and the external power network, As a method,
State data including at least one of a solar power generation amount of the solar power generation unit, a power generation environment, a power generation history, a charging energy amount of photovoltaic generation energy of the energy storage unit, an additional chargeable power remaining amount, Receiving by wireless communication;
Calculating predicted data including at least one of a generator mass of the photovoltaic generator, a power consumer mass of the photovoltaic generator, and a rechargeable energy base mass of the energy storage, based on the received state data step; And
Generating a control signal for each of the solar power generation unit, the energy storage unit, and the bidirectional inverter based on the state data and the prediction data,
Wherein the control signal comprises a signal instructing the bidirectional inverter to exchange power between the energy storage and the external power network,
The control signal is transmitted to an external central management server, including information on the estimated amount of surplus or insufficient energy of the energy storage unit predicted based on the state data, the predicted data, and the user input data received from the user terminal,
The central management server may transmit the state information, the predicted data, and the user input data received from the user terminal to the other solar power generating unit through the communication network according to the information about the expected amount of surplus or insufficient energy of the energy storing unit, And a control signal for surplus or insufficient energy trading to control the other energy storage,
A method of managing a photovoltaic device. 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는, 하나 이상의 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장매체로서, 상기 하나 이상의 명령어는, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 제10항에 따른 방법을 수행하도록 하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.A computer readable storage medium having stored thereon a computer program comprising one or more instructions executable by a computer, the one or more instructions, when executed by a computer, cause the computer to perform the method according to claim 10 , Computer readable storage medium.
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