KR20220131082A - Distributed energy storage system for solar power plant and photovoltaic system using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전장치로부터 생성되는 전력을 저장하기 위해 구비되는 에너지 저장시스템(Energy Storage System ; ESS) 및 이를 이용한 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는, 동일한 공간에 다수의 배터리가 서로 연결되어 있는 적재함의 형태로 형성됨으로 인해 하나의 배터리에서 화재나 고장 등의 문제가 발생하면 나머지 배터리들도 손상되거나 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었던 종래기술의 태양광 발전장치의 에너지 저장시스템(ESS)들의 문제점을 해결하기 위해, ESS에 구비되는 다수의 배터리들 중에서 특정 배터리에 문제가 발생하더라도 ESS가 정상적으로 동작할 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an energy storage system (ESS) provided to store power generated from a photovoltaic device and a photovoltaic power generation system using the same, and more particularly, a plurality of batteries in the same space The energy storage system (ESS) of the solar power generation device of the prior art, which has a problem in that when a problem such as fire or failure occurs in one battery because it is formed in the form of a loading box that is connected to each other, the other batteries are also damaged or unusable ), a distributed energy storage system of photovoltaic power generation configured so that the ESS can operate normally even if a problem occurs in a specific battery among a plurality of batteries provided in the ESS, and a photovoltaic power generation system using the same. it's about
또한, 본 발명은, 상기한 바와 같은 종래기술의 ESS들의 문제점을 해결하기 위해, ESS에 구비되는 배터리들을 각각의 태양광 패널의 일측에 분산 배치하여 특정 배터리에 문제가 발생하면 해당 배터리만을 차단하거나 우회하도록 제어하는 것에 의해 ESS의 전체적인 기능이나 동작이 항상 일정 수준 이상으로 유지될 수 있도록 구성됨으로써, 보다 안정적이고 효율적인 ESS의 제어가 가능하여 ESS의 안정성 및 효율성을 모두 향상시킬 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템에 관한 것이다. In addition, the present invention, in order to solve the problems of the ESSs of the prior art as described above, by distributing the batteries provided in the ESS on one side of each solar panel to block only the corresponding battery when a problem occurs in a specific battery or By controlling the bypass, the overall function or operation of the ESS can always be maintained above a certain level, so that more stable and efficient ESS control is possible, thereby improving both the stability and efficiency of the ESS. It relates to a distributed energy storage system for power generation and a solar power generation system using the same.
최근, 전력수요가 증가하고 친환경에 대한 요구가 높아짐에 따라 친환경 에너지의 하나로서 태양광 발전에 대한 관심이 높아지고 있다. Recently, as the demand for electric power increases and the demand for eco-friendliness increases, interest in solar power generation as one of eco-friendly energy is increasing.
이러한 태양광 발전은 실외의 적당한 위치에 태양광 발전패널을 설치하여 태양광에 의해 전력을 생산하는 것으로, 기존의 화력발전이나 원자력발전 등과 같이 오염물질이나 폐기물이 발생하지 않고, 필요에 따라 대규모 발전시설부터 가정용의 소규모 발전장치까지 다양하게 적용 가능한 장점이 있으므로, 최근에는 일반 가정에서도 옥상이나 베란다 등에 태양광 발전장치를 설치하여 전기에너지를 직접 생산하는 경우가 많아지고 있다. Such photovoltaic power generation is to install a photovoltaic power generation panel at an appropriate outdoor location to produce power by solar power, and does not generate pollutants or waste like conventional thermal power generation or nuclear power generation, and large-scale power generation as needed. Since there is an advantage that can be applied in various ways from facilities to small-scale power generation devices for home use, recently, even in general homes, there are more cases of directly producing electric energy by installing a solar power generation device on a rooftop or a veranda.
또한, 태양광 발전은 그 특성상 태양광이 강한 낮에 전력이 많이 생산되고 밤에는 발전량이 크게 낮아지므로, 일반적으로 태양광 발전장치에는 낮시간 동안 생산된 전력을 밤에도 사용 가능하도록 하기 위해 생성된 전기에너지를 저장하는 에너지 저장시스템(Energy Storage System ; ESS)이 구비되어 있다. In addition, because of the nature of solar power generation, a lot of power is produced during the day when the sunlight is strong and the amount of power generation is greatly lowered at night. An energy storage system (ESS) for storing electrical energy is provided.
더 상세하게는 상기한 에너지 저장시스템(ESS)은, 일반적으로, 예를 들면, 리튬 이온(Li-ion) 배터리 등과 같이, 직렬, 병렬, 또는 직렬-병렬 연결된 다수의 재충전가능한 배터리를 포함하여 구성되며, 이때, 리튬 이온 배터리는 과충전이나 과열 또는 외부 충격 등의 문제가 발생시 화재의 위험이 있고, 리튬 이온 배터리의 특성상 화재가 발생하면 빠르게 확산되어 큰 재해로 이어질 수 있는 문제가 있다. More particularly, the energy storage system (ESS) described above generally comprises a plurality of rechargeable batteries connected in series, parallel, or series-parallel, such as, for example, lithium ion (Li-ion) batteries and the like. In this case, the lithium ion battery has a risk of fire when problems such as overcharging, overheating, or external shock occur, and when a fire occurs due to the nature of the lithium ion battery, it spreads rapidly and can lead to a major disaster.
이에, 최근에는, 태양광 발전의 효율을 높이기 위해 ESS의 효율성을 개선하는 것에 더하여, 이러한 사고를 방지하기 위해 ESS의 안정성을 향상시키기 위한 요구가 높아지고 있다. Accordingly, in recent years, in addition to improving the efficiency of the ESS to increase the efficiency of photovoltaic power generation, there is a growing demand for improving the stability of the ESS to prevent such accidents.
여기서, 상기한 바와 같이 ESS의 안정성 및 효율성을 높이기 위한 장치 및 방법에 관한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2021-0025361호에 제시된 바와 같은 "안전기능이 강화된 PV-ESS 통합 솔루션 시스템"이 있다. Here, as an example of the prior art related to the apparatus and method for increasing the stability and efficiency of the ESS as described above, for example, as shown in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2021-0025361, "safety function is enhanced PV-ESS Integrated Solution System".
더 상세하게는, 상기한 한국 공개특허 제10-2021-0025361호는, 태양광을 이용하여 발전하는 태양광 발전장치; 태양광 발전장치에 의해 생산된 전력을 저장하는 ESS장치; 태양광 발전장치 및 ESS장치의 상태를 진단하고 관리하는 진단서버를 포함하고, 상기 진단서버는, ESS장치에서 측정되는 온도, 아크, 지진감시 정보에 따라 위험을 감지하여 알리는 ESS관리부를 포함하여, ESS장치의 온도, 아크, 지진감시 정보에 따라 안전성을 미리 진단하여 사용자에게 알림으로써 화재, 지진 등에 대한 대비가 신속하게 이루어질 수 있도록 구성되는 안전기능이 강화된 PV-ESS 통합 솔루션 시스템에 관한 것이다. More specifically, the aforementioned Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2021-0025361 discloses a photovoltaic power generation device that generates power using sunlight; ESS device for storing the power generated by the solar power generation device; A diagnostic server for diagnosing and managing the state of the solar power generation device and the ESS device, wherein the diagnostic server includes an ESS management unit that detects and informs danger according to temperature, arc, and earthquake monitoring information measured in the ESS device, It relates to a PV-ESS integrated solution system with reinforced safety functions that is configured to quickly prepare for fire and earthquake by diagnosing safety in advance according to the temperature, arc, and earthquake monitoring information of the ESS device and notifying the user.
또한, 상기한 바와 같이 ESS의 안정성 및 효율성을 높이기 위한 장치 및 방법에 관한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2021-0024962호에 제시된 바와 같은 "ESS 배터리의 상태진단 및 수명예측을 위한 장치 및 방법"이 있다. In addition, as another example of the prior art related to the apparatus and method for increasing the stability and efficiency of the ESS as described above, for example, "State of the ESS battery" as presented in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2021-0024962 Apparatus and method for diagnosis and life prediction".
더 상세하게는, 상기한 한국 공개특허 제10-2021-0024962호는, ESS(Energy Storage System)에 포함된 배터리로부터 배터리 상태신호를 수집하는 과정; 신호분석 및 통계치 분석을 이용하여 배터리 상태신호로부터 배터리 상태 데이터를 생성하는 과정; 및 사전에 트레이닝된 딥러닝(deep learning) 기반의 진단예측 모델을 이용하여 배터리 상태 데이터로부터 배터리의 상태진단 및 수명예측에 대한 결과 데이터를 추론하는 과정을 포함하여, ESS에 포함된 배터리의 상태에 대한 데이터에 근거하여 딥러닝 기반의 진단예측 모델을 통해 배터리의 상태진단 및 수명예측을 수행함으로써 ESS의 안정적인 동작에 도움을 줄 수 있도록 구성되는 ESS 배터리의 상태진단 및 수명예측을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. More specifically, the aforementioned Korean Patent Laid-Open No. 10-2021-0024962 discloses a process for collecting a battery status signal from a battery included in an Energy Storage System (ESS); generating battery state data from the battery state signal using signal analysis and statistical value analysis; and the process of inferring the result data for the state diagnosis and lifespan prediction of the battery from the battery state data using a pre-trained deep learning-based diagnostic prediction model, The device and method for ESS battery status diagnosis and lifespan prediction, which are configured to help the stable operation of the ESS by performing battery status diagnosis and lifespan prediction through a deep learning-based diagnostic prediction model based on the data on it's about
아울러, 상기한 바와 같이 ESS의 안정성 및 효율성을 높이기 위한 장치 및 방법에 관한 종래기술의 또 다른 예로는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2021-0023377호에 제시된 바와 같은 "에너지저장시스템(ESS)의 셀 안정화 방법 및 시스템"이 있다. In addition, as another example of the prior art related to the apparatus and method for increasing the stability and efficiency of the ESS as described above, for example, "energy storage system" as presented in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2021-0023377 (ESS) cell stabilization method and system".
더 상세하게는, 상기한 한국 공개특허 제10-2021-0023377호는, 배터리 모듈을 구성하는 다수의 셀들의 충/방전을 진행하는 충/방전 진행단계; 충/방전 진행단계에 의해 다수의 셀들이 동시에 충/방전 중인 상태에서 일정 주기 간격으로 각 셀의 SOC 측정 데이터를 측정하는 데이터 측정단계; 측정된 각 셀의 SOC 측정 데이터를 이용하여 SOC를 산출하는 SOC 산출단계; 산출된 각 셀의 SOC를 이용하여, 동일한 시점에 대하여 각 배터리 모듈별로 가장 큰 SOC 값인 최대 SOC와 가장 작은 SOC 값인 최소 SOC를 추출하는 최대/최소값 추출단계; 추출한 최대 SOC와 최소 SOC를 바탕으로 각 배터리 모듈에 포함된 셀들의 충/방전 동작여부를 판단하는 충/방전 동작여부 판단단계; 및 판단결과에 따라 해당 배터리 모듈에 포함된 셀들의 충/방전 동작을 제어하는 충/방전 동작 제어단계를 포함하여, 다수의 셀들에 대하여 셀들 간의 SOC 편차 발생 없이 동일하게 충/방전 수행이 가능하므로 SOC 편차 발생으로 인한 셀의 퇴화를 방지할 수 있고, 배터리 성능저하를 최소화하여 배터리의 효율성을 향상시킬 수 있도록 구성되는 ESS의 셀 안정화 방법 및 시스템에 관한 것이다. More specifically, the aforementioned Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2021-0023377 discloses a charging/discharging step of charging/discharging a plurality of cells constituting a battery module; A data measurement step of measuring the SOC measurement data of each cell at regular intervals in a state in which a plurality of cells are being simultaneously charged/discharged by the charging/discharging step; SOC calculation step of calculating SOC by using the measured SOC measurement data of each cell; a maximum/minimum value extraction step of extracting a maximum SOC that is the largest SOC value and a minimum SOC that is the smallest SOC value for each battery module at the same time by using the calculated SOC of each cell; a charge/discharge operation determination step of determining whether the cells included in each battery module operate on the basis of the extracted maximum SOC and minimum SOC; and a charging/discharging operation control step of controlling the charging/discharging operation of the cells included in the battery module according to the determination result. It relates to a cell stabilization method and system of an ESS configured to prevent cell degradation due to occurrence of SOC deviation and to improve battery efficiency by minimizing battery performance degradation.
상기한 바와 같이, 종래, ESS의 안정성 및 효율성을 높이기 위한 장치 및 방법에 대하여 여러 가지 기술내용이 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래기술의 에는 다음과 같은 문제점이 있는 것이었다. As described above, in the prior art, various technical contents have been presented with respect to an apparatus and method for increasing the stability and efficiency of the ESS, but the prior art as described above has the following problems.
즉, 종래의 ESS들은, 일반적으로 태양광 패널과 일정 거리 떨어진 위치에 다수의 배터리가 내장된 적재함의 형태로 형성되는 것이 대부분이나, 이와 같이 다수의 배터리가 동일한 공간에 설치되어 있는 경우 하나의 배터리에서 화재가 발생하면 나머지 배터리들도 모두 손상되는 문제가 있다. That is, most of the conventional ESSs are generally formed in the form of a storage box in which a plurality of batteries are built in a location spaced a certain distance from the solar panel, but when a plurality of batteries are installed in the same space as described above, one battery In the event of a fire, the rest of the batteries are also damaged.
더욱이, 종래의 ESS들은, 상기한 바와 같이 동일한 공간에 다수의 배터리가 서로 연결되어 있음으로 인해, 특정 배터리에서 고장 등의 문제가 발생시 경우에 따라서는 해당 ESS 전체를 사용할 수 없게 되는 문제점도 있는 것이었다. Moreover, in conventional ESSs, as a number of batteries are connected to each other in the same space as described above, when a problem such as a failure occurs in a specific battery, there is a problem that the entire ESS cannot be used in some cases. .
따라서 상기한 바와 같은 종래기술의 ESS 시스템들의 문제점을 해결하기 위하여는, ESS에 구비되는 다수의 배터리들을 각각 분산 배치하여 특정 배터리에 문제가 발생하더라도 해당 배터리만을 차단하거나 우회하는 것에 의해 ESS의 전체적인 기능이나 동작이 항상 일정 수준 이상으로 유지될 수 있도록 함으로써 ESS의 안정성 및 효율성을 모두 향상시킬 수 있도록 구성되는 새로운 구성의 ESS 및 이를 이용한 태양광 발전시스템을 제시하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 만족시키는 장치나 방법은 제시되지 못하고 있는 실정이다. Therefore, in order to solve the problems of the ESS systems of the prior art as described above, by distributing a plurality of batteries provided in the ESS, respectively, even if a problem occurs in a specific battery, the overall function of the ESS by blocking or bypassing only the corresponding battery However, it is desirable to present an ESS with a new configuration and a photovoltaic power generation system using the ESS, which is configured to improve both the stability and efficiency of the ESS by ensuring that the operation is always maintained above a certain level, but it still satisfies such demands. A device or method for doing so has not been suggested.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 동일한 공간에 다수의 배터리가 서로 연결되어 있는 적재함의 형태로 형성됨으로 인해 하나의 배터리에서 화재나 고장 등의 문제가 발생하면 나머지 배터리들도 손상되거나 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었던 종래기술의 태양광 발전장치의 에너지 저장시스템(ESS)들의 문제점을 해결하기 위해, ESS에 구비되는 다수의 배터리들 중에서 특정 배터리에 문제가 발생하더라도 ESS가 정상적으로 동작할 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템을 제공하고자 하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and therefore, an object of the present invention is to form a loading box in which a plurality of batteries are connected to each other in the same space, such as fire or failure in one battery. In order to solve the problems of the energy storage systems (ESS) of the solar power generation device of the prior art, which had a problem that the remaining batteries were also damaged or unusable when the problem of This is to provide a distributed energy storage system for photovoltaic power generation that is configured so that the ESS can operate normally even if a problem occurs in the ESS, and a photovoltaic power generation system using the same.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 바와 같은 종래기술의 ESS들의 문제점을 해결하기 위해, ESS에 구비되는 배터리들을 각각의 태양광 패널의 일측에 분산 배치하여 특정 배터리에 문제가 발생하면 해당 배터리만을 차단하거나 우회하도록 제어하는 것에 의해 ESS의 전체적인 기능이나 동작이 항상 일정 수준 이상으로 유지될 수 있도록 구성됨으로써, 보다 안정적이고 효율적인 ESS의 제어가 가능하여 ESS의 안정성 및 효율성을 모두 향상시킬 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템을 제공하고자 하는 것이다. In addition, another object of the present invention, in order to solve the problems of the ESSs of the prior art as described above, by distributing the batteries provided in the ESS on one side of each solar panel, if a problem occurs in a specific battery, the battery By controlling to block or bypass the ESS, the overall function or operation of the ESS is always maintained above a certain level, so that more stable and efficient ESS control is possible, thereby improving both stability and efficiency of the ESS. An object of the present invention is to provide a distributed energy storage system for photovoltaic power generation and a photovoltaic power generation system using the same.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템(Energy Storage System ; ESS)에 있어서, 태양광 발전시설에 구비되는 각각의 태양광 패널의 일측에 각각 설치되어 각각의 상기 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하는 복수의 ESS 모듈을 포함하여 이루어지는 전력저장부; 및 상기 전력저장부의 각각의 ESS 모듈의 동작을 제어하고 이상발생을 감지하여 이상이 발생한 부위를 차단 또는 우회하도록 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템이 제공된다. In order to achieve the above object, according to the present invention, in the distributed energy storage system (Energy Storage System; ESS) of photovoltaic power generation, each on one side of each photovoltaic panel provided in the photovoltaic power generation facility. a power storage unit installed and comprising a plurality of ESS modules for storing power generated from each of the solar panels; and a control unit configured to control the operation of each ESS module of the power storage unit, detect the occurrence of an abnormality, and control to block or bypass the region where the abnormality occurs. A type energy storage system is provided.
여기서, 상기 ESS 모듈은, 태양광 발전시설에 구비되는 각각의 태양광 패널과 인버터(inverter) 및 각각의 태양광 패널과 인버터를 연결하는 회로 배선에 미리 설정된 위치 및 개수로 각각 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Here, the ESS module is configured to be installed at a preset position and number in each photovoltaic panel and inverter provided in the photovoltaic power generation facility and a circuit wiring connecting each photovoltaic panel and the inverter, respectively. characterized.
또한, 상기 ESS 모듈은, 상기 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하기 위한 배터리를 포함하여 이루어지는 에너지 저장수단; 상기 배터리의 충전 및 방전 동작을 제어하기 위한 충방전 제어수단; 상기 배터리의 전반적인 상태와 동작을 모니터링하고 관리하기 위한 배터리 관리시스템(Battery Management System ; BMS); 및 상기 배터리의 전력 효율을 높이기 위한 최대전력추종(Maximum Power Point Tracking ; MPPT) 컨트롤러를 포함하여 구성되고, 상기 태양광 패널의 뒷면에 설치된 정션박스(junction box)와 전기적으로 연결되어 상기 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the ESS module, energy storage means comprising a battery for storing the power generated from the solar panel; charging/discharging control means for controlling charging and discharging operations of the battery; a battery management system (BMS) for monitoring and managing the overall state and operation of the battery; and a Maximum Power Point Tracking (MPPT) controller for increasing the power efficiency of the battery, and is electrically connected to a junction box installed on the back side of the solar panel and the solar panel It is characterized in that it is configured to store the power generated from.
아울러, 상기 ESS 모듈은, 방수기능을 가지고 상기 태양광 패널의 뒷면에 탈부착 가능하도록 결합수단이 구비되는 하우징; 및 상기 정션박스 및 각각의 ESS 모듈을 서로 연결하기 위해 분리 가능하도록 이루어지는 커넥터를 더 포함하여 구성됨으로써, 고장이나 이상 발생시 교체나 유지보수 및 관리가 용이하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the ESS module may include: a housing having a waterproof function and provided with coupling means to be detachably attached to the rear surface of the solar panel; and a connector configured to be detachable to connect the junction box and each ESS module to each other, so that replacement, maintenance, and management are easy when a failure or abnormal occurs.
더욱이, 상기 분산형 에너지 저장시스템은, 각각의 상기 ESS 모듈에 대하여 전압, 전류, 저항 및 온도를 포함하는 상기 ESS 모듈의 현재상태 및 동작을 체크하기 위한 각각의 측정센서 및 감지센서를 포함하여 이루어지는 감지수단; 상기 감지수단의 각각의 센서들과 유, 무선 통신을 통하여 각종 측정신호 및 제어신호를 송수신하기 위한 통신수단; 및 이상발생시 경고등이나 경고음 중 적어도 하나를 통해 알림을 전달하기 위한 알림표시수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. Furthermore, the distributed energy storage system includes each measurement sensor and detection sensor for checking the current state and operation of the ESS module including voltage, current, resistance and temperature for each of the ESS modules. detection means; communication means for transmitting and receiving various measurement signals and control signals through wired and wireless communication with respective sensors of the detection means; and a notification display means for transmitting a notification through at least one of a warning light or a warning sound when an abnormality occurs.
또한, 상기 제어부는, 각각의 상기 ESS 모듈의 충방전 및 전체적인 동작을 제어하는 동시에, 각각의 상기 ESS 모듈에 연결된 상기 감지수단과 유선 또는 무선으로 통신을 수행하여 제어명령을 전달하고 현재상태에 대한 정보를 수신하며, 특정 ESS 모듈에 대한 각각의 측정값들 중 적어도 하나가 해당 측정값에 대하여 미리 정해진 기준값이나 기준범위를 벗어나는 경우 이상이 있는 것으로 판단하여 해당 ESS 모듈을 차단하고 이상발생 내용을 상기 알림표시수단을 통해 표시하는 동시에, 관리자나 관계기관을 포함하는 미리 지정된 연락처에 알림을 보내도록 하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the control unit controls the charging/discharging and overall operation of each of the ESS modules, and at the same time performing communication with the sensing means connected to each of the ESS modules by wire or wirelessly to transmit a control command and provide information on the current state. When information is received and at least one of the respective measured values for a specific ESS module is out of a predetermined reference value or reference range for the corresponding measured value, it is determined that there is an abnormality, the ESS module is blocked, and the abnormality is recalled. It is characterized in that it is displayed through the notification display means, and at the same time, a process for sending a notification to a pre-specified contact including a manager or a related organization is configured to be performed.
아울러, 상기 제어부는, 상기 태양광 발전시설의 인버터의 뒷면 또는 일측에 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the control unit, characterized in that it is configured to be installed on the back or one side of the inverter of the solar power generation facility.
또는, 상기 제어부는, 상기 태양광 발전시설의 인버터와 일체화하여, 각각의 태양광 패널의 동작 및 상기 전력저장부의 동작을 제어하는 동시에, 생성된 직류(DC) 전력을 교류(AC)로 변환하는 처리가 함께 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Alternatively, the control unit is integrated with the inverter of the solar power generation facility to control the operation of each solar panel and the operation of the power storage unit, and at the same time convert the generated direct current (DC) power into alternating current (AC) characterized in that the processing is configured to be performed together.
아울러, 본 발명에 따르면 태양광 발전시스템에 있어서, 태양광을 이용하여 전력을 생성하는 적어도 하나 이상의 태양광 패널; 각각의 상기 태양광 패널로부터 생성되는 교류(AC) 전력을 직류(DC)로 변환하기 위한 인버터(inverter); 및 상기 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하기 위한 ESS부를 포함하여 구성되고, 상기 ESS부는, 상기에 기재된 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템이 제공된다. In addition, according to the present invention, in the solar power generation system, at least one or more solar panels for generating electric power using sunlight; an inverter for converting alternating current (AC) power generated from each of the solar panels into direct current (DC); and an ESS unit for storing power generated from the solar panel, wherein the ESS unit is a solar power generation system, characterized in that it is configured using the distributed energy storage system of the solar power generation described above. provided
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, ESS 모듈을 각각의 태양광 패널의 일측에 분산 배치하여 특정 모듈에 문제가 발생하면 해당 모듈만을 차단하거나 우회하도록 제어하는 것에 의해 전체적인 기능이나 동작이 항상 일정 수준 이상으로 유지될 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템이 제공됨으로써, 보다 안정적이고 효율적인 ESS의 제어가 가능하여 ESS의 안정성 및 효율성을 모두 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, the overall function or operation is always at a certain level by distributing the ESS modules on one side of each solar panel and controlling to block or bypass only the corresponding module when a problem occurs in a specific module. By providing a distributed energy storage system for photovoltaic power generation configured to be maintained above and a photovoltaic power generation system using the same, more stable and efficient ESS control is possible, thereby improving both stability and efficiency of the ESS.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 특정 모듈에 문제가 발생하더라도 정상적으로 동작할 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템이 제공됨으로써, 동일한 공간에 다수의 배터리가 서로 연결되어 있는 적재함의 형태로 형성됨으로 인해 하나의 배터리에서 화재나 고장 등의 문제가 발생하면 나머지 배터리들도 손상되거나 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었던 종래기술의 태양광 발전장치의 에너지 저장시스템(ESS)들의 문제점을 해결할 수 있다. In addition, according to the present invention, as described above, a distributed energy storage system of photovoltaic power generation configured to operate normally even if a problem occurs in a specific module and a photovoltaic power generation system using the same are provided, thereby providing a plurality of The energy storage system of the solar power generation device of the prior art, which has a problem in that the other batteries are also damaged or unusable when a problem such as a fire or failure occurs in one battery due to the battery being formed in the form of a loading box that is connected to each other (ESS) problems can be solved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템을 포함하여 구성되는 태양광 발전시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템을 포함하여 구성되는 태양광 발전시스템의 전체적인 구성의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템을 포함하여 구성되는 태양광 발전시스템의 전체적인 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템을 포함하여 구성되는 태양광 발전시스템의 전체적인 구성의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a distributed energy storage system for photovoltaic power generation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view schematically showing the overall configuration of a photovoltaic power generation system including the distributed energy storage system of photovoltaic power generation according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 .
3 is a view showing an example of the overall configuration of a photovoltaic power generation system including the distributed energy storage system of photovoltaic power generation according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing another example of the overall configuration of the photovoltaic power generation system including the distributed energy storage system of photovoltaic power generation according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing another example of the overall configuration of the photovoltaic power generation system including the distributed energy storage system of photovoltaic power generation according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a distributed energy storage system for photovoltaic power generation according to the present invention and specific embodiments of a photovoltaic power generation system using the same will be described.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다. Here, it should be noted that the content described below is only one embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the content of the embodiment described below.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다. In addition, in the following description of the embodiments of the present invention, for parts that are the same as or similar to those of the prior art, or that can be easily understood and implemented at the level of those skilled in the art, the detailed description is provided for the sake of brevity. It should be noted that o was omitted.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 동일한 공간에 다수의 배터리가 서로 연결되어 있는 적재함의 형태로 형성됨으로 인해 하나의 배터리에서 화재나 고장 등의 문제가 발생하면 나머지 배터리들도 손상되거나 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었던 종래기술의 태양광 발전장치의 에너지 저장시스템(ESS)들의 문제점을 해결하기 위해, ESS에 구비되는 다수의 배터리들 중에서 특정 배터리에 문제가 발생하더라도 ESS가 정상적으로 동작할 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템에 관한 것이다. That is, in the present invention, as will be described later, when a problem such as fire or failure occurs in one battery due to being formed in the form of a loading box in which a plurality of batteries are connected to each other in the same space, the remaining batteries may be damaged or used. In order to solve the problems of the energy storage systems (ESS) of the solar power generation device of the prior art, which had a problem of not being absent, the ESS is configured to operate normally even if a problem occurs in a specific battery among a plurality of batteries provided in the ESS It relates to a distributed energy storage system for solar power generation and a solar power generation system using the same.
아울러, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, ESS에 구비되는 배터리들을 각각의 태양광 패널의 일측에 분산 배치하여 특정 배터리에 문제가 발생하면 해당 배터리만을 차단하거나 우회하도록 제어하는 것에 의해 ESS의 전체적인 기능이나 동작이 항상 일정 수준 이상으로 유지될 수 있도록 구성됨으로써, 보다 안정적이고 효율적인 ESS의 제어가 가능하여 ESS의 안정성 및 효율성을 모두 향상시킬 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템에 관한 것이다. In addition, the present invention, as will be described later, by distributing the batteries provided in the ESS on one side of each solar panel and controlling to block or bypass only the corresponding battery when a problem occurs in a specific battery, the overall function of the ESS Distributed energy storage system of solar power generation, which is configured so that the operation can always be maintained above a certain level, and thus can be controlled more stably and efficiently, thereby improving both the stability and efficiency of the ESS, and using the same It relates to a solar power system.
계속해서, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템의 구체적인 내용에 대하여 설명한다. Then, with reference to the drawings, the distributed energy storage system of the photovoltaic power generation according to the present invention and the specific contents of the photovoltaic power generation system using the same will be described.
먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템(10)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다. First, referring to FIG. 1 , FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a distributed
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템(10)은, 크게 나누어, 태양광 발전시설의 각각의 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하기 위한 배터리와 같은 에너지 저장수단을 포함하여 이루어지는 전력저장부(11)와, 전력저장부(11)의 각각의 배터리의 충방전 동작을 제어하고 이상발생을 감지하여 이상이 발생한 부위를 차단 또는 우회하도록 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 제어부(12)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 1 , the distributed
여기서, 상기한 전력저장부(11)는, 태양광 발전시설에 구비되는 각각의 태양광 패널과 인버터 및 각각의 태양광 패널과 인버터를 연결하는 회로 배선의 임의의 위치에 각각 설치되는 복수의 ESS 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. Here, the
더 상세하게는, 도 2를 참조하면, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템(10)을 포함하여 구성되는 태양광 발전시스템(20)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. More specifically, referring to FIG. 2 , FIG. 2 is a photovoltaic
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템(10)을 이용하여 구성되는 태양광 발전시스템(20)은, 태양광을 이용하여 전력을 생성하는 복수의 태양광 패널(21)과, 각각의 태양광 패널(21)의 뒷면 등에 설치되는 정션박스(junction box)(22) 및 각각의 태양광 패널(21)로부터 생성되는 직류(DC) 전력을 교류(AC) 전력으로 변환하기 위한 인버터(23)를 포함하여 구성되는 점은 기존의 태양광 발전시스템들과 같다. As shown in FIG. 2 , the photovoltaic
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템(10)을 이용하여 구성되는 태양광 발전시스템(20)은, 단일의 장치 내에 복수의 배터리 셀을 포함하여 구성되는 기존의 ESS 대신에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각각의 태양광 패널(21)로부터 생성되는 전력을 저장하기 위해 각각의 패널마다 설치되는 복수의 ESS 모듈(24)을 포함하여 구성되는 점이 다르다. However, the photovoltaic
더 상세하게는, 상기한 ESS 모듈(24)은, 예를 들면, 리튬 이온(Li-ion) 배터리를 포함하는 재충전 가능한 배터리와 같이, 태양광 패널(21)로부터 생성되는 전력을 저장하기 위한 에너지 저장수단을 포함하여 구성되고, 태양광 패널(21)의 뒷면에 설치된 정션박스(22)와 전기적으로 연결되어 해당 태양광 패널(21)로부터 생성되는 전력을 저장하는 비교적 소용량의 ESS 장치로 각각 구성될 수 있다. More specifically, the above-described
즉, 상기한 ESS 모듈(24)은, 내장된 배터리의 충전 및 방전 동작을 제어하기 위한 충방전 제어수단과, 배터리의 전반적인 상태와 동작을 모니터링하고 관리하기 위한 배터리 관리시스템(Battery Management System ; BMS) 및 전력 효율을 높이기 위한 최대전력추종(Maximum Power Point Tracking ; MPPT) 컨트롤러 등을 포함하여 그 자체로도 하나의 ESS로서 기능할 수 있도록 구성될 수 있다. That is, the
또한, 상기한 ESS 모듈(24)은, 주로 실외에 설치되는 태양광 발전시설의 특성을 고려하여, 도시되지는 않았으나, 방수기능을 가지고 태양광 패널(21)의 뒷면에 탈부착 가능하도록 결합수단이 구비되는 하우징에 내장되도록 구성되고, 이때, 각각의 모듈의 분리, 결합이 용이하도록 정션박스(22) 및 각각의 ESS 모듈(24)을 서로 연결하기 위한 분리가능한 커넥터를 더 포함하여 구성됨으로써, 고장이나 이상 발생시 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 하여 유지보수 및 관리가 용이하도록 구성될 수 있다. In addition, the above-described
아울러, 상기한 ESS 모듈(24)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각각의 태양광 패널(21) 뿐만 아니라, 인버터(23)의 일측이나, 또는, 각각의 태양광 패널(21)과 인버터를 연결하는 배선회로 사이의 임의의 위치에 각각 필요한 개수 및 용량으로 설치될 수 있으며, 이러한 ESS 모듈(24)의 개수 및 위치는 필요에 따라 당업자에 의해 적절하게 결정될 수 있다. In addition, the above-described
즉, 상기한 전력저장부(11)는, 상기한 바와 같이 하여 구성되는 각각의 ESS 모듈(24)을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기한 제어부(12)는, 각각의 ESS 모듈의 충방전 및 전체적인 동작을 제어하는 동시에, 특정 모듈에 고장이나 과열 및 화재 등의 이상이 발생한 것이 감지되면 해당 모듈을 차단하거나 우회하도록 제어하고 관리자 등에게 알림을 보내는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다. That is, the
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템(10)은, 도시되지는 않았으나, 각각의 ESS 모듈(24)대하여 전압, 전류, 저항 및 온도를 포함하는 각각의 ESS 모듈(24)의 현재상태 및 동작을 체크하기 위한 각각의 측정센서 및 감지센서를 포함하여 이루어지는 감지수단과, 감지수단의 각각의 센서들과 유, 무선 통신을 통하여 각종 측정신호 및 제어신호를 송수신하기 위한 통신수단 및 이상발생시 경고등이나 경고음 중 적어도 하나를 통해 알림을 전달하기 위한 알림표시수단을 더 포함하여 구성될 수 있다. To this end, the distributed
더 상세하게는, 상기한 제어부(12)는, 각각의 ESS 모듈(24)의 충방전 및 전체적인 동작을 제어하는 동시에, 각각의 ESS 모듈(24)에 연결된 감지수단과 유선 또는 무선으로 통신을 수행하여 제어명령을 전달하고 현재상태에 대한 정보를 수신하며, 예를 들면, 특정 모듈의 온도가 미리 정해진 설정온도 이상일 경우 과열이나 화재 위험이 있는 것으로 판단하는 등과 같이, 특정 ESS 모듈(24)에 대한 전압, 전류, 저항 온도 등의 각각의 측정값들 중 적어도 하나가 해당 측정값에 대하여 미리 정해진 기준값이나 기준범위를 벗어나는 경우는 해당 ESS 모듈(24)에 이상이 있는 것으로 판단하여 해당 ESS 모듈(24)을 차단하고 이상발생 내용을 알림표시수단을 통해 표시하는 동시에, 관리자나 관계기관을 포함하는 미리 지정된 연락처에 알림을 보내도록 하는 처리가 수행되도록 구성됨으로써, 특정 ESS 모듈(24)에 고장이나 이상이 발생하더라도 전체적인 시스템의 동작이 정상적으로 이루어질 수 있으며, 이에 더하여, 이상발생 사실 및 해당 내용을 알림표시수단을 통해 표시하고 관리자 등에게 알리는 처리가 즉각적으로 이루어짐으로써 신속한 대처를 통해 간단한 고장이 화재 등의 대형 사고로 번지는 것을 미연에 방지할 수 있도록 구성될 수 있다. In more detail, the
이때, 유선통신으로는, 예를 들면, 전력을 전송하기 위한 전력선을 이용하는 전력선 통신이나, 또는, RS485 등과 같은 통신규격을 적용하여 구성될 수 있고, 무선통신으로는, 예를 들면, Wi-Fi 또는 지그비(ZigBee) 통신과 같은 근거리 무선 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. In this case, as wired communication, for example, power line communication using a power line for transmitting power or may be configured by applying a communication standard such as RS485, etc., and wireless communication, for example, Wi-Fi Alternatively, it may be configured using a short-range wireless network such as ZigBee communication.
더욱이, 상기한 제어부(12)는, 태양광 발전시설의 인버터와 함께 설치되거나, 또는, 인버터와 일체화하여 각각의 태양광 패널의 동작 및 전력저장부(11)의 각각의 배터리의 충방전 동작을 제어하는 동시에, 생성된 직류(DC) 전력을 교류(AC)로 변환하는 처리가 함께 수행되도록 구성될 수 있다. Furthermore, the
여기서, 상기한 바와 같이 직류(DC) 전력을 교류(AC)로 변환하는 처리나 ESS의 배터리 충방전 동작 제어 및 이상 여부를 체크하여 차단하거나 우회하는 구체적인 구성 및 방법에 대하여는 종래기술들의 내용을 참고하여 당업자가 적절히 구현할 수 있는 사항이므로, 이에, 본 발명에서는, 설명을 간략히 하기 위해, 상기한 바와 같이 종래기술의 문헌 등을 참고하여 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있는 내용에 대하여는 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다. Here, as described above, for the specific configuration and method of converting direct current (DC) power into alternating current (AC), controlling the battery charging/discharging operation of the ESS, and blocking or bypassing by checking whether there is an abnormality, refer to the contents of the prior art. Therefore, in the present invention, in order to simplify the description, as described above, the detailed description of the contents that those skilled in the art can easily understand and practice with reference to the prior art documents, etc. It should be noted that o was omitted.
또한, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 (10)을 포함하여 구성되는 태양광 발전시스템(30, 40, 50)의 전체적인 구성의 예를 각각 나타내는 도면으로, 도 3은 복수의 태양광 패널이 직렬로 연결된 경우(string)이고, 도 4 및 도 5는 직렬로 연결된 복수의 태양광 패널이 서로 병렬로 연결되어 있는 경우(array)를 각각 나타내고 있다. In addition, referring to Figs. 3 to 5, Figs. 3 to 5 are photovoltaic
즉, 도 1 내지 도 5를 참조하여 상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 (10)을 이용하면, 각각의 태양광 패널마다, 예를 들면, 태양광 패널의 뒷면에, 비교적 소형의 ESS 모듈(24)을 각각 설치하고, 필요에 따라, 인버터의 뒷면이나 회로 배선의 임의의 위치에 적절하게 ESS 모듈(24)을 분산 배치하는 것에 의해 특정 모듈에서 고장 등의 이상 발생시에도 해당 모듈만을 차단하거나 우회하도록 제어함으로써 전체적인 시스템의 동작이 항상 정상적으로 유지될 수 있으며, 그것에 의해, 하나의 배터리에만 과열이나 폭발이 발생하더라도 시스템 전체가 소실될 수 있는 우려가 있었던 기존의 ESS 및 태양광 발전시스템들의 문제점을 해결할 수 있다. That is, as described above with reference to FIGS. 1 to 5 , when the distributed
여기서, 도 1 및 도 2를 참조하여 상기한 실시예의 내용 및 도 3 내지 도 5에 나타낸 구성은 본 발명의 실시 가능한 예를 각각 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명은 반드시 도 1 내지 도 5에 나타낸 구성으로만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지 및 본질을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 필요에 따라 다양하게 변경 및 수정하여 적용 가능한 것임에 유념해야 한다. Here, the contents of the above embodiment with reference to FIGS. 1 and 2 and the configurations shown in FIGS. 3 to 5 are only examples of possible embodiments of the present invention, respectively, and the present invention is necessarily the configuration shown in FIGS. 1 to 5 It should be noted that various changes and modifications may be made as necessary by those skilled in the art without departing from the spirit and essence of the present invention, rather than being limited thereto.
따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템(10) 및 이를 이용한 태양광 발전시스템(20, 30, 40, 50)을 구현할 수 있으며, 그것에 의해, 본 발명에 따르면, ESS 모듈을 각각의 태양광 패널의 일측에 분산 배치하여 특정 모듈에 문제가 발생하면 해당 모듈만을 차단하거나 우회하도록 제어하는 것에 의해 전체적인 기능이나 동작이 항상 일정 수준 이상으로 유지될 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템이 제공됨으로써, 보다 안정적이고 효율적인 ESS의 제어가 가능하여 ESS의 안정성 및 효율성을 모두 향상시킬 수 있다. Therefore, as described above, the distributed
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 특정 모듈에 문제가 발생하더라도 정상적으로 동작할 수 있도록 구성되는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템이 제공됨으로써, 동일한 공간에 다수의 배터리가 서로 연결되어 있는 적재함의 형태로 형성됨으로 인해 하나의 배터리에서 화재나 고장 등의 문제가 발생하면 나머지 배터리들도 손상되거나 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었던 종래기술의 태양광 발전장치의 에너지 저장시스템(ESS)들의 문제점을 해결할 수 있다. In addition, according to the present invention, as described above, a distributed energy storage system of photovoltaic power generation configured to operate normally even if a problem occurs in a specific module and a photovoltaic power generation system using the same are provided, thereby providing a plurality of The energy storage system of the solar power generation device of the prior art, which has a problem in that the other batteries are also damaged or unusable when a problem such as a fire or failure occurs in one battery due to the battery being formed in the form of a loading box that is connected to each other (ESS) problems can be solved.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템 및 이를 이용한 태양광 발전시스템의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다. As described above, the detailed content of the distributed energy storage system for photovoltaic power generation according to the present invention and the photovoltaic power generation system using the same has been described through the embodiments of the present invention as described above. It is not limited only to the content, and therefore, the present invention is capable of various modifications, changes, combinations and substitutions, etc. according to design needs and other various factors by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. would be taken for granted.
10. 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템
11. 전력저장부
12. 제어부
20. 태양광 발전시스템
21. 태양광 패널
22. 정션박스
23. 인버터
24. ESS 모듈
30. 태양광 발전시스템
40. 태양광 발전시스템
50. 태양광 발전시스템 10. Distributed energy storage system of solar power generation
11.
20.
22.
24.
40. Solar
Claims (9)
태양광 발전시설에 구비되는 각각의 태양광 패널의 일측에 각각 설치되어 각각의 상기 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하는 복수의 ESS 모듈을 포함하여 이루어지는 전력저장부; 및
상기 전력저장부의 각각의 ESS 모듈의 동작을 제어하고 이상발생을 감지하여 이상이 발생한 부위를 차단 또는 우회하도록 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템.
In a distributed energy storage system (ESS) of solar power generation,
a power storage unit comprising a plurality of ESS modules installed on one side of each photovoltaic panel provided in a photovoltaic power generation facility and storing power generated from each photovoltaic panel; and
Distributed type of photovoltaic power generation, characterized in that it comprises a control unit configured to control the operation of each ESS module of the power storage unit, detect the occurrence of an abnormality, and control the processing to block or bypass the region where the abnormality occurs. energy storage system.
상기 ESS 모듈은,
태양광 발전시설에 구비되는 각각의 태양광 패널과 인버터(inverter) 및 각각의 태양광 패널과 인버터를 연결하는 회로 배선에 미리 설정된 위치 및 개수로 각각 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템.
The method of claim 1,
The ESS module is
Each photovoltaic panel and inverter (inverter) provided in the photovoltaic power generation facility, and each photovoltaic panel and the inverter, characterized in that configured to be installed in a preset position and number in the circuit wiring connecting each photovoltaic panel and the inverter, respectively Decentralized energy storage system.
상기 ESS 모듈은,
상기 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하기 위한 배터리를 포함하여 이루어지는 에너지 저장수단;
상기 배터리의 충전 및 방전 동작을 제어하기 위한 충방전 제어수단;
상기 배터리의 전반적인 상태와 동작을 모니터링하고 관리하기 위한 배터리 관리시스템(Battery Management System ; BMS); 및
상기 배터리의 전력 효율을 높이기 위한 최대전력추종(Maximum Power Point Tracking ; MPPT) 컨트롤러를 포함하여 구성되고,
상기 태양광 패널의 뒷면에 설치된 정션박스(junction box)와 전기적으로 연결되어 상기 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템.
The method of claim 1,
The ESS module is
an energy storage means comprising a battery for storing power generated from the solar panel;
charging/discharging control means for controlling charging and discharging operations of the battery;
a battery management system (BMS) for monitoring and managing the overall state and operation of the battery; and
It is configured to include a Maximum Power Point Tracking (MPPT) controller for increasing the power efficiency of the battery,
Distributed energy storage system of photovoltaic power generation, characterized in that it is electrically connected to a junction box installed on the back side of the photovoltaic panel and configured to store power generated from the photovoltaic panel.
상기 ESS 모듈은,
방수기능을 가지고 상기 태양광 패널의 뒷면에 탈부착 가능하도록 결합수단이 구비되는 하우징; 및
상기 정션박스 및 각각의 ESS 모듈을 서로 연결하기 위해 분리 가능하도록 이루어지는 커넥터를 더 포함하여 구성됨으로써,
고장이나 이상 발생시 교체나 유지보수 및 관리가 용이하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템.
4. The method of claim 3,
The ESS module is
a housing having a waterproof function and provided with coupling means so as to be detachably attached to the rear surface of the solar panel; and
By further comprising a connector configured to be detachable to connect the junction box and each ESS module to each other,
A distributed energy storage system for photovoltaic power generation, characterized in that it is configured to facilitate replacement, maintenance, and management in the event of a breakdown or abnormality.
상기 분산형 에너지 저장시스템은,
각각의 상기 ESS 모듈에 대하여 전압, 전류, 저항 및 온도를 포함하는 상기 ESS 모듈의 현재상태 및 동작을 체크하기 위한 각각의 측정센서 및 감지센서를 포함하여 이루어지는 감지수단;
상기 감지수단의 각각의 센서들과 유, 무선 통신을 통하여 각종 측정신호 및 제어신호를 송수신하기 위한 통신수단; 및
이상발생시 경고등이나 경고음 중 적어도 하나를 통해 알림을 전달하기 위한 알림표시수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템.
The method of claim 1,
The distributed energy storage system,
Sensing means comprising each measurement sensor and detection sensor for checking the current state and operation of the ESS module including voltage, current, resistance and temperature for each of the ESS modules;
communication means for transmitting and receiving various measurement signals and control signals through wired and wireless communication with each of the sensors of the detection means; and
Distributed energy storage system of photovoltaic power generation, characterized in that it further comprises a notification display means for delivering a notification through at least one of a warning light or a warning sound when an abnormality occurs.
상기 제어부는,
각각의 상기 ESS 모듈의 충방전 및 전체적인 동작을 제어하는 동시에, 각각의 상기 ESS 모듈에 연결된 상기 감지수단과 유선 또는 무선으로 통신을 수행하여 제어명령을 전달하고 현재상태에 대한 정보를 수신하며,
특정 ESS 모듈에 대한 각각의 측정값들 중 적어도 하나가 해당 측정값에 대하여 미리 정해진 기준값이나 기준범위를 벗어나는 경우 이상이 있는 것으로 판단하여 해당 ESS 모듈을 차단하고 이상발생 내용을 상기 알림표시수단을 통해 표시하는 동시에, 관리자나 관계기관을 포함하는 미리 지정된 연락처에 알림을 보내도록 하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템.
6. The method of claim 5,
The control unit is
While controlling the charging/discharging and overall operation of each ESS module, it transmits a control command and receives information on the current state by performing wired or wireless communication with the sensing means connected to each ESS module,
If at least one of the respective measured values for a specific ESS module is out of a predetermined reference value or reference range for the measured value, it is determined that there is an abnormality, the ESS module is blocked, and the content of the abnormality is reported through the notification display means. Distributed energy storage system of photovoltaic power generation, characterized in that the display is configured to perform a process for sending a notification to a predetermined contact, including an administrator or a related organization, at the same time.
상기 제어부는,
상기 태양광 발전시설의 인버터의 뒷면 또는 일측에 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템.
The method of claim 1,
The control unit is
Distributed energy storage system of photovoltaic power generation, characterized in that it is configured to be installed on the back side or one side of the inverter of the photovoltaic power generation facility.
상기 제어부는,
상기 태양광 발전시설의 인버터와 일체화하여, 각각의 태양광 패널의 동작 및 상기 전력저장부의 동작을 제어하는 동시에, 생성된 직류(DC) 전력을 교류(AC)로 변환하는 처리가 함께 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템.
The method of claim 1,
The control unit is
By integrating with the inverter of the solar power generation facility, the operation of each solar panel and the operation of the power storage unit are controlled, and the process of converting the generated direct current (DC) power into alternating current (AC) is performed together Distributed energy storage system of solar power generation, characterized in that it becomes.
태양광을 이용하여 전력을 생성하는 적어도 하나 이상의 태양광 패널;
각각의 상기 태양광 패널로부터 생성되는 교류(AC) 전력을 직류(DC)로 변환하기 위한 인버터(inverter); 및
상기 태양광 패널로부터 생성되는 전력을 저장하기 위한 ESS부를 포함하여 구성되고,
상기 ESS부는,
청구항 1항 내지 청구항 8항 중 어느 한 항에 기재된 태양광 발전의 분산형 에너지 저장시스템을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
In the solar power system,
at least one solar panel generating electric power using sunlight;
an inverter for converting alternating current (AC) power generated from each of the solar panels into direct current (DC); and
It is configured to include an ESS unit for storing power generated from the solar panel,
The ESS unit,
A photovoltaic power generation system, characterized in that it is configured using the distributed energy storage system of the photovoltaic power generation according to any one of claims 1 to 8.
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