KR20230044122A - Apparatus for monitoring a plurality of solar cells using common circuit and controlling method thereof - Google Patents

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KR20230044122A
KR20230044122A KR1020220109486A KR20220109486A KR20230044122A KR 20230044122 A KR20230044122 A KR 20230044122A KR 1020220109486 A KR1020220109486 A KR 1020220109486A KR 20220109486 A KR20220109486 A KR 20220109486A KR 20230044122 A KR20230044122 A KR 20230044122A
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KR
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solar cell
capacitor
current
solar cells
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KR1020220109486A
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정붕익
정인석
오승찬
최원균
박찬
유준희
정해봉
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(주) 테크윈
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

Embodiments relate to a device for monitoring a plurality of solar cells by using a common circuit and a method thereof. According to an embodiment, the device for monitoring a plurality of solar cells comprises: a common circuit connected to a plurality of solar cells; and a processor for controlling the common circuit, measuring the voltage and current of each of the plurality of solar cells, and comparing preset threshold values based on the measured voltage and current to determine whether each of the plurality of solar cells is deteriorated or malfunctions.

Description

공통회로를 이용한 복수의 태양 전지 모니터링 장치 및 이의 제어 방법{Apparatus for monitoring a plurality of solar cells using common circuit and controlling method thereof}Apparatus for monitoring a plurality of solar cells using common circuit and controlling method thereof}

실시 예들은 공통회로를 이용하여 복수의 태양 전지를 모니터링하는 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.Embodiments relate to a device for monitoring a plurality of solar cells using a common circuit and a control method thereof.

태양광 발전 시스템은 복수의 태양전지모듈을 직렬로 연결한 복수의 스트링으로 구성되고, 이 스트링들은 접속반에서 병렬로 연결되며, 접속반은 인버터와 연결되는 구성으로 되어 있다. 이러한 구조의 시스템의 효율은 우수하지만 발전 시스템을 구성하는 셀 상호간, 모듈 상호간, 스트링 상호간에 발생하는 전압의 불일치로 발전량 손실률이 발생하고 있다. 전압이 불일치하는 원인으로는 구름 및 건물의 그림자, 오염, 셀 열화 및 소손 등 여러가지 원인에 의해 발생하므로 발전 수명 및 안전에 많은 문제점을 야기한다.A photovoltaic power generation system is composed of a plurality of strings connecting a plurality of solar cell modules in series, and these strings are connected in parallel in a connection board, and the connection board is configured to be connected to an inverter. Although the efficiency of the system having this structure is excellent, a loss rate of generation amount occurs due to a voltage mismatch between cells, modules, and strings constituting the power generation system. Voltage inconsistency is caused by various causes such as clouds and shadows of buildings, contamination, cell deterioration and burnout, and so causes many problems in the lifespan and safety of power generation.

태양광 발전의 시스템이 다양해지고 있으며 대규모로 설치 운용되고 있어서 발전 설비의 유지보수와 감시를 효율적으로 할 필요가 강하게 대두되었으며, 많은 태양광 발전 시스템에서 이러한 요구를 해결하기 위해 다양한 방법이 제시되고 있는 실정이다. 그러나, 기존의 태양광 발전 설비 모니터링 기술에 대한 문제점은 인버터 중심으로 모든 측정이 이뤄지고 있기 때문에 발전설비의 가장 많은 비중을 차지하고 있는 태양전지모듈의 개별적인 상태정보를 자세하게 알 수 없다는 문제점이 있다. As solar power generation systems are diversifying and being installed and operated on a large scale, the need for efficient maintenance and monitoring of power generation facilities has emerged. The situation is. However, a problem with existing photovoltaic power generation facility monitoring technology is that since all measurements are performed centering on the inverter, there is a problem in that individual state information of the solar cell module, which accounts for the largest portion of the power generation facility, cannot be known in detail.

종래의 정션박스는 태양전지모듈에 각각 설치되어 구름이나 그림자 등에 의한 손실을 예방하기 위해 출력이 저하된 셀이나 셀 그룹을 우회하여 전류가 흐르도록 하는 바이패스 다이오드가 설치되어 있으나, 태양전지모듈의 발전량이나 이상 유무 및 온도 등의 상태정보를 계측하는 기능이 없어 태양전지모듈별 상태정보를 정확하게 파악하기 어렵다.In the conventional junction box, a bypass diode is installed in each solar cell module to allow current to flow by bypassing a cell or cell group with reduced output in order to prevent loss due to clouds or shadows. It is difficult to accurately grasp the status information of each solar cell module because there is no function to measure status information such as power generation, abnormalities, and temperature.

태양전지의 개별 상태를 파악하기 위한 종래기술은 다음과 같다. 가변저항(전자부하)를 이용한 전압 및 전류 곡선 측정방법과, 캐패시터 부하를 이용한 전압 및 전류 곡선 측정방법이 있다. Conventional techniques for identifying individual states of solar cells are as follows. There are a voltage and current curve measuring method using a variable resistor (electronic load) and a voltage and current curve measuring method using a capacitor load.

전자는 태양전지(스트링)의 전압-전류곡선(이하 I-V곡선)을 측정하는 대표적인 방법으로 가변저항을 이용하는 방법이다. 태양광 출력단에 연결된 가변부하의 임피던스를 조정하여 태양전지 출력의 개방전압으로부터 단락전류까지 영역에 대한 전압/전류파형을 분석한다. 이는 측정시간동안 태양광 발전을 중단해야 하고 태양전지어레이의 용량이 커질수록 가변부하의 용량도 증가해야 함에 따라 현장적용에 어려움이 있다.The former is a typical method of measuring a voltage-current curve (hereinafter referred to as an I-V curve) of a solar cell (string) and is a method using a variable resistor. By adjusting the impedance of the variable load connected to the solar output terminal, the voltage/current waveform for the range from the open-circuit voltage to the short-circuit current of the solar cell output is analyzed. This is difficult to apply to the field because the photovoltaic power generation must be stopped during the measurement time and the capacity of the variable load must increase as the capacity of the solar cell array increases.

후자는 캐패시터를 이용한 전압 및 전류 측정방법은 캐패시터의 충방전 특성을 이용하여 태양전지 출력을 0 V 전위 상태(방전)의 캐패시터에 충전함에 따라 변화되는 전압/전류 특성을 분석하는 방법이다. 캐패시터의 충전/방전 제어를 위한 2개의 스위치가 필요하다. 또한 다채널 측정방법으로 각 태양전지(어레이)별 캐패시터 부하를 연결하여 측정한다. 캐패시터의 충방전 특성을 이용한 종래의 기술의 경우 태양전지의 출력을 일시적으로 연결하여 캐패시터로의 충전시 변화되는 태양전지의 전압/전류 특성을 분석하는 방법으로 0V전위의 캐패시터에 태양전지가 연결되는 경우 캐패시터가 충전을 시작하는 시점으로부터 완충되는 시점까지의 전압 전류 곡선을 분석하는 방식이다.The latter voltage and current measurement method using a capacitor is a method of analyzing voltage/current characteristics that change as the solar cell output is charged to a capacitor in a 0 V potential state (discharge) by using the charge/discharge characteristics of the capacitor. Two switches are required to control the charge/discharge of the capacitor. In addition, it is measured by connecting the capacitor load for each solar cell (array) in a multi-channel measurement method. In the case of the conventional technology using the charge/discharge characteristics of a capacitor, the output of the solar cell is temporarily connected to analyze the voltage/current characteristics of the solar cell that change when the capacitor is charged, and the solar cell is connected to the capacitor at 0V potential. In this case, it is a method of analyzing the voltage current curve from the point at which the capacitor starts charging to the point at which it is fully charged.

종래기술에 따르면, 다채널, 즉 복수의 태양전지를 구성하는 경우, 각 채널별로 캐패시터 부하 및 전류검출 센서가 필요하다는 문제점이 있었다. According to the prior art, when configuring multiple channels, that is, a plurality of solar cells, there is a problem in that a capacitor load and a current detection sensor are required for each channel.

실시 예에 따른 공통회로를 이용하여 복수의 태양 전지를 모니터링하는 장치 및 이의 제어 방법은 태양전지의 상태 및 고장여부를 진단하기 위해서, 공통회로를 채용함으로써, 다채널측정을 위한 센서개수 및 측정회로를 최소화할 수 있다. 따라서, 복수의 태양전지를 운용하는 태양광 발전 시스템에서, 태양전지 각각의 열화상태를 파악하는데, 비용절감과 모니터링 시스템의 사이즈 최소화가 가능하다.An apparatus for monitoring a plurality of solar cells using a common circuit and a method for controlling the same according to an embodiment employs a common circuit to diagnose the status and failure of solar cells, and thus the number of sensors and measurement circuit for multi-channel measurement. can be minimized. Therefore, in a photovoltaic power generation system that operates a plurality of solar cells, it is possible to reduce costs and minimize the size of a monitoring system in determining the deterioration state of each solar cell.

또한, 다채널 태양광 모듈의 열화/고장을 진단하기 위한 방법으로 일시적 과도상태조건하에서 태양광 모듈의 변화되는 전류/전압 출력파형 분석을 통하여 열화정도 및 고장검출을 위한 정보를 제공함에 있어 온라인 조건, 즉 태양광 발전이 계통과 연계되어 전력을 생산하는 조건에서 실시간 측정이 가능함으로써 무중단운용이 가능하다.In addition, as a method for diagnosing deterioration/failure of multi-channel photovoltaic modules, online conditions in providing information for detecting the degree of deterioration and failure through analysis of the changing current/voltage output waveform of the photovoltaic module under temporary transient conditions In other words, real-time measurement is possible under the condition that photovoltaic power generation is connected to the grid to produce power, enabling uninterrupted operation.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 태양 전지 모니터링 장치는 복수의 태양 전지와 접속된 공통회로; 및 상기 공통회로를 제어하여, 상기 복수의 태양 전지 각각의 전압 및 전류를 측정하고, 상기 측정된 전압 및 전류를 기초로 추정된 내부 저항과 미리 설정된 임계값을 비교하여, 상기 복수의 태양 전지 각각의 열화 및 고장 여부를 판단하는 프로세서를 포함한다.In order to solve the problems of the prior art, a plurality of solar cell monitoring device according to an embodiment of the present invention includes a common circuit connected to a plurality of solar cells; and measuring the voltage and current of each of the plurality of solar cells by controlling the common circuit, and comparing an internal resistance estimated based on the measured voltage and current with a preset threshold value, so that each of the plurality of solar cells Includes a processor for determining whether the deterioration and failure of

실시 예에서, 상기 공통회로는, 상기 복수의 태양 전지 각각의 일단과 연결된 복수의 스위치; 상기 복수의 스위치 각각과 공통으로 직렬 연결된 커패시터; 상기 커패시터와 병렬 연결된 제1 방전 제어 스위치; 상기 제1 방전 제어 스위치와 직렬 연결된 저항; 및 상기 커패시터와 병렬 연결된 제2 방전 제어 스위치를 포함할 수 있다. In an embodiment, the common circuit may include a plurality of switches connected to one end of each of the plurality of solar cells; a capacitor connected in common with each of the plurality of switches in series; a first discharge control switch connected in parallel with the capacitor; a resistor connected in series with the first discharge control switch; and a second discharge control switch connected in parallel with the capacitor.

실시 예에서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 스위치를 모두 턴 오프시키고, 상기 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시켜, 상기 커패시터의 전압을 상기 저항을 통해 방전시키고, 상기 복수의 스위치 중 제1 스위치를 턴 온시켜 상기 제1 태양 전지의 전력을 상기 커패시터에 충전시키고, 상기 제1 태양 전지의 전류가 0이 될 때까지 상기 전압 및 전류를 측정하고, 상기 측정된 전압 및 전류를 기초로 상기 제1 태양 전지의 열화 및 고장 상태를 추정할 수 있다.In an embodiment, the processor turns off all of the plurality of switches, turns on the first discharge control switch, discharges the voltage of the capacitor through the resistor, and turns on a first switch of the plurality of switches. Turning on the power of the first solar cell to charge the capacitor, measuring the voltage and current until the current of the first solar cell becomes 0, and based on the measured voltage and current, the first solar cell Deterioration and failure conditions of solar cells can be estimated.

실시 예에서, 상기 프로세서는, 상기 커패시터의 방전 전압이 제1 임계 전압보다 작은 경우, 상기 제2 방전 제어 스위치를 턴 온시키고, 상기 커패시터의 방전 전압이 상기 제1 임계 전압보다 작은 제2 임계 전압보다 작은 경우, 상기 제1 및 제2 방전 제어 스위치를 턴 오프시키고, 상기 제1 스위치를 턴 온시킬 수 있다.In an embodiment, the processor turns on the second discharge control switch when the discharge voltage of the capacitor is less than the first threshold voltage, and the discharge voltage of the capacitor is less than the first threshold voltage. If it is less than, the first and second discharge control switches may be turned off and the first switch may be turned on.

실시 예에서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 태양 전지 중 제2 태양 전지의 열화 및 고장상태를 추정하기 위해, 상기 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시켜, 상기 커패시터의 전압을 상기 저항을 통해 방전시키고, 상기 제2 태양 전지에 연결된 복수의 스위치 중 제2 스위치를 턴 온시켜 상기 제2 태양 전지의 출력을 상기 커패시터에 충전시키고, 상기 캐패시터의 전압과 태양전지의 출력전압이 동일하여 상기 제2 태양 전지의 전류가 0 A가 될 때까지 상기 전압 및 전류를 측정하고, 상기 측정된 전압 및 전류를 기초로 상기 제2 태양 전지의 고장여부 및 열화상태를 추정할 수 있다.In an embodiment, the processor turns on the first discharge control switch to discharge the voltage of the capacitor through the resistor in order to estimate a deterioration and failure state of a second solar cell among the plurality of solar cells. , Turn on a second switch among a plurality of switches connected to the second solar cell to charge the capacitor with the output of the second solar cell, and when the voltage of the capacitor and the output voltage of the solar cell are the same, the second solar cell The voltage and current are measured until the current of the battery reaches 0 A, and based on the measured voltage and current, it is possible to estimate whether or not the second solar cell has a failure and a deterioration state.

다른 실시 예에 따른 복수의 태양 전지와 접속된 공통회로를 이용한 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법은 상기 공통회로를 제어하여, 상기 복수의 태양 전지 각각의 전압 및 전류를 측정하는 단계; 상기 측정된 각 태양전지의 전압/전류 측정정보와 미리 설정된 임계값을 비교하여, 상기 복수의 태양 전지 각각의 열화를 판단하는 단계를 포함한다.A control method of a plurality of solar cell monitoring apparatus using a common circuit connected to a plurality of solar cells according to another embodiment includes controlling the common circuit to measure voltage and current of each of the plurality of solar cells; and determining deterioration of each of the plurality of solar cells by comparing the measured voltage/current measurement information of each solar cell with a preset threshold value.

실시 예에서, 상기 공통회로는, 상기 복수의 태양 전지 각각의 일단과 연결된 복수의 스위치; 상기 복수의 스위치 각각과 공통으로 직렬 연결된 커패시터; 상기 커패시터와 병렬 연결된 제1 방전 제어 스위치; 상기 제1 방전 제어 스위치와 직렬 연결된 저항; 및 상기 커패시터와 병렬 연결된 제2 방전 제어 스위치를 포함할 수 있다.In an embodiment, the common circuit may include a plurality of switches connected to one end of each of the plurality of solar cells; a capacitor connected in common with each of the plurality of switches in series; a first discharge control switch connected in parallel with the capacitor; a resistor connected in series with the first discharge control switch; and a second discharge control switch connected in parallel with the capacitor.

실시 예에서, 상기 측정 단계는, 상기 복수의 스위치를 모두 턴 오프시키고, 상기 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시켜, 상기 커패시터의 전압을 상기 저항을 통해 방전시키고, 상기 복수의 스위치 중 제1 스위치를 턴 온시켜 상기 제1 태양 전지의 전력을 상기 커패시터에 충전시키고, 상기 제1 태양 전지의 전류가 0이 될 때까지 상기 전압 및 전류를 측정할 수 있고, 상기 추정 단계는, 상기 측정된 전압 및 전류를 기초로 상기 제1 태양 전지의 고장 및 열화상태를 추정할 수 있다.In an embodiment, the measuring step turns off all of the plurality of switches, turns on the first discharge control switch, discharges the voltage of the capacitor through the resistor, and discharges the first switch of the plurality of switches. may be turned on to charge the capacitor with power of the first solar cell, and the voltage and current may be measured until the current of the first solar cell becomes zero, and the estimating step may include the measured voltage and a failure and deterioration state of the first solar cell may be estimated based on the current.

실시 예에서, 상기 측정 단계는, 상기 커패시터의 방전 전압이 제1 임계 전압보다 작은 경우, 상기 제2 방전 제어 스위치를 턴 온시키고, 상기 커패시터의 방전 전압이 상기 제1 임계 전압보다 작은 제2 임계 전압보다 작은 경우, 상기 제1 및 제2 방전 제어 스위치를 턴 오프시키고, 상기 제1 스위치를 턴 온시킬 수 있다.In an embodiment, the measuring step may include turning on the second discharge control switch when the discharge voltage of the capacitor is less than the first threshold voltage, and the discharge voltage of the capacitor is less than the first threshold voltage. When the voltage is lower than the voltage, the first and second discharge control switches may be turned off and the first switch may be turned on.

실시 예에서, 상기 측정 단계는, 상기 복수의 태양 전지 중 제2 태양 전지의 고장 및 열화상태를 추정하기 위해, 상기 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시켜, 상기 커패시터의 전압을 상기 저항을 통해 방전시키고, 상기 제2 태양 전지에 연결된 복수의 스위치 중 제2 스위치를 턴 온시켜 상기 제2 태양 전지의 전력을 상기 커패시터에 충전시키고, 상기 제2 태양 전지의 전류가 0이 될 때까지 상기 전압 및 전류를 측정할 수 있고, 상기 추정 단계는, 상기 측정된 전압 및 전류를 기초로 상기 제2 태양 전지의 내부 저항을 추정할 수 있다. In an embodiment, the measuring step may include turning on the first discharge control switch to discharge the voltage of the capacitor through the resistor in order to estimate a failure and deterioration state of a second solar cell among the plurality of solar cells. and turns on a second switch among a plurality of switches connected to the second solar cell to charge the capacitor with power of the second solar cell, and until the current of the second solar cell becomes zero, the voltage and Current may be measured, and in the estimating step, internal resistance of the second solar cell may be estimated based on the measured voltage and current.

실시 예에 따른 공통회로를 이용하여 복수의 태양 전지를 모니터링하는 장치 및 이의 제어 방법은 태양전지의 상태 및 고장여부를 진단하기 위해서, 공통회로를 채용함으로써, 다채널측정을 위한 센서개수 및 측정회로를 최소화할 수 있다. An apparatus for monitoring a plurality of solar cells using a common circuit and a method for controlling the same according to an embodiment employs a common circuit to diagnose the status and failure of solar cells, and thus the number of sensors and measurement circuit for multi-channel measurement. can be minimized.

또한, 복수의 태양전지를 운용하는 태양광 발전 시스템에서, 태양전지 각각의 열화상태를 파악하는데, 비용절감과 모니터링 시스템의 사이즈를 최소화할 수 있다.In addition, in a photovoltaic power generation system that operates a plurality of solar cells, it is possible to reduce costs and minimize the size of a monitoring system to determine the deterioration state of each solar cell.

또한, 다채널 태양광 모듈의 열화/고장을 진단하기 위한 방법으로 일시적 과도상태조건하에서 태양광 모듈의 변화되는 전류/전압 출력파형 분석을 통하여 열화정도 및 고장검출을 위한 정보를 제공함에 있어 온라인 조건, 즉 태양광 발전이 계통과 연계되어 전력을 생산하는 조건에서 실시간 측정이 가능함으로써 무중단운용이 가능하다.In addition, as a method for diagnosing deterioration/failure of multi-channel photovoltaic modules, online conditions in providing information for detecting the degree of deterioration and failure through analysis of the changing current/voltage output waveform of the photovoltaic module under temporary transient conditions In other words, real-time measurement is possible under the condition that photovoltaic power generation is connected to the grid to produce power, enabling uninterrupted operation.

도 1은 일 실시 예에 따른 공통회로를 이용한 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 개략 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 개략 도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제어부(110)의 상세 개략 도이다.
도 4는 도 2에 도시된 공통회로(120)를 설명하기 위한 회로 도이다.
도 5 내지 7은 다른 실시 예에 따른 공통회로를 이용한 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도들이다.
1 is a schematic diagram of an apparatus for monitoring a plurality of solar cells using a common circuit according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram of a plurality of solar cell monitoring devices shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a detailed schematic diagram of the control unit 110 shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the common circuit 120 shown in FIG. 2 .
5 to 7 are flowcharts for explaining a control method of a plurality of solar cell monitoring devices using a common circuit according to another embodiment.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. The terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present invention, but they may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, not simply the name of the term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When it is said that a certain part "includes" a certain component throughout the specification, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. .

태양 전지는 태양의 빛에너지를 전기 에너지로 전환하는 장치이며, 보통 p형 반도체와 n형 반도체의 접합으로 되어 있다. A solar cell is a device that converts solar light energy into electrical energy, and is usually made of a junction of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor.

반도체를 이용한 태양 전지에서는 원자 속의 전자가 전도띠로 갈 수 있는 에너지를 흡수하면 p형 반도체와 n형 반도체 속에 양공(+)과 전자(-)가 생성된다. p-n 접합에서 만들어진 전기장에 의해 전자(-)는 n형 반도체 쪽으로 이동하고 양공(+)은 p형 반도체 쪽으로 이동한다. 이때 p형 반도체와 n형 반도체 표면에 전극을 형성하여 전자를 외부 회로로 흐르게 하면 전기 에너지를 얻게 된다.In solar cells using semiconductors, when electrons in atoms absorb energy that can go to the conduction band, positive holes (+) and electrons (-) are created in p-type semiconductors and n-type semiconductors. Due to the electric field created at the p-n junction, electrons (-) move toward the n-type semiconductor and holes (+) move toward the p-type semiconductor. At this time, when electrons flow to an external circuit by forming electrodes on the surfaces of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor, electrical energy is obtained.

태양 전지는 기본 단위를 셀이라고 하며, 이 셀들을 연결하여 필요한 전력을 얻기 위한 모듈을 형성한다. 모듈들을 연결하여 설치하면 태양 발전 어레이가 된다. 실시 예에서의 태양 전지는 기본 단위인 셀 또는 이 셀들을 연결한 모듈, 또는 모듈들을 연결한 어레이일 수 있다. The basic unit of a solar cell is called a cell, and a module for obtaining necessary power is formed by connecting these cells. When the modules are connected and installed, it becomes a solar power array. A solar cell in an embodiment may be a cell as a basic unit, a module connecting the cells, or an array connecting the modules.

도 1은 일 실시 예에 따른 공통회로를 이용한 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 개략 도이고, 도 2는 도 1에 도시된 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 개략 도이다.FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for monitoring a plurality of solar cells using a common circuit according to an embodiment, and FIG. 2 is a schematic diagram of the apparatus for monitoring a plurality of solar cells shown in FIG. 1 .

도 1 및 2를 참조하면, 태양 전지 1 내지 N(200 내지 220)이 태양전지 모니터링 장치(100)에 연결된다. 태양전지 모니터링 장치(100)는 태양 전지 1 내지 N(200 내지 220)와 공통으로 접속된다. 태양 전지 모니터링 장치(100)는 공통회로(120)와, 제어부(110)을 포함한다. 제어부(110)는 공통회로(120)를 제어하여, 태양 전지 1 내지 N(200 내지 220) 각각의 전압 및 전류를 측정하고, 측정된 전압 및 전류를 기초로 태양 전지 1 내지 N(200 내지 220) 각각의 내부 저항을 추정한다. 태양 전지 모니터링 장치(100)는 추정된 내부 저항과 미리 설정된 임계값을 비교하여, 태양 전지 1 내지 N(200 내지 220) 각각의 열화 상태를 판단할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , solar cells 1 to N (200 to 220) are connected to the solar cell monitoring device 100. The solar cell monitoring device 100 is commonly connected to solar cells 1 to N (200 to 220). The solar cell monitoring device 100 includes a common circuit 120 and a controller 110 . The control unit 110 controls the common circuit 120 to measure the voltage and current of each of the solar cells 1 to N (200 to 220), and the solar cells 1 to N (200 to 220) based on the measured voltage and current. ) estimate the internal resistance of each. The solar cell monitoring device 100 may determine the deterioration state of each of the solar cells 1 to N (200 to 220) by comparing the estimated internal resistance with a preset threshold.

도 3은 도 2에 도시된 제어부(110)의 상세 개략 도이고, 도 4는 도 2에 도시된 공통회로(120)를 설명하기 위한 회로 도이다. 제어부(110)는 스위칭 제어부(111)를 통해 제1 내지 제 N 스위치(S1 내지 SN)를 모두 턴 오프시키고, 제1 방전 제어 스위치(SD1)를 턴 온시켜, 커패시터(CL)의 전압을 저항(R)을 통해 방전시킬 수 있다. 제어부(110)는 제1 스위치(S1)를 턴 온시켜 제1 태양 전지의 전력을 커패시터(C)에 충전시킬 수 있다. 또한, 선택적으로, 제어부(110)는 커패시터(C)의 방전 전압이 제1 임계 전압보다 작은 경우, 제2 방전 제어 스위치(SD2)를 턴 온시켜, 단락시킬 수 있다. 제어부(110)는 커패시터의 방전 전압이 제1 임계 전압보다 작은 제2 임계 전압보다 작은 경우에는 제1 및 제2 방전 제어 스위치(SD1 및 SD2)를 턴 오프시킨 후 제1 스위치(S1)를 턴 온시킬 수 있다. FIG. 3 is a detailed schematic diagram of the control unit 110 shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the common circuit 120 shown in FIG. The control unit 110 turns off all of the first to N th switches S 1 to S N through the switching control unit 111 and turns on the first discharge control switch SD1 so that the capacitor C L The voltage can be discharged through the resistor (R). The controller 110 may turn on the first switch S1 to charge the capacitor C with the power of the first solar cell. Alternatively, when the discharge voltage of the capacitor C is lower than the first threshold voltage, the controller 110 may turn on the second discharge control switch SD2 to short-circuit it. The controller 110 turns off the first and second discharge control switches SD1 and SD2 when the discharge voltage of the capacitor is smaller than the second threshold voltage, which is smaller than the first threshold voltage, and then turns the first switch S1. can be warmed up

제어부(110)는 제1 태양 전지의 전류가 0이 될 때까지 전압감지부(112) 및 전류감지부(113)를 통해 배터리의 전압 및 전류를 측정할 수 있다. 제어부(110)는 측정된 전압 및 전류를 기초로 제1 태양 전지의 고장 및 열화상태를 추정할 수 있다. 제어부(110)는 열화판단부(114)를 통해, 제1 태양 전지의 내부 저항과 미리 설정된 임계값을 비교하여, 제1 태양 전지의 고장 내지는 열화 정도를 판단할 수 있다. 여기서, 임계값은 제1 태양 전지의 스펙에 따라 미리 결정된 값으로, 제2 내지 제N 태양 전지의 임계값과 동일하게 또는 다르게 설정할 수 있다.The controller 110 may measure the voltage and current of the battery through the voltage sensing unit 112 and the current sensing unit 113 until the current of the first solar cell becomes zero. The controller 110 may estimate a failure and deterioration state of the first solar cell based on the measured voltage and current. The controller 110 may compare the internal resistance of the first solar cell with a preset threshold through the deterioration determining unit 114 to determine the degree of failure or deterioration of the first solar cell. Here, the threshold value is a value predetermined according to the specifications of the first solar cell, and may be set equal to or different from the threshold values of the second to Nth solar cells.

제어부(110)는 제2 태양 전지에 대한 열화 판단을 위해, 제1 스위치(S1)를 턴 오프시키고, 제1 방전 제어 스위치를 턴온시켜 다시 커패시터(CL)의 충전된 전력을 저항(Rdsg)을 통해 방전시킨다. 커패시턴(CL)의 전력이 모두 방전된 경우, 제어부(110)는 제1 방전 제어 스위치(SD1)를 턴오프시키고, 제2 태양 전지와 연결된 제2 스위치(S2)를 턴 온시킨다. 그리고, 전술한 과정을 통해, 제2 태양 전지의 출력 전압 및 전류를 측정하고, 전압-전류곡선의 변화패턴정보를 이용하여, 고장 및 열화를 판단한다.In order to determine deterioration of the second solar cell, the controller 110 turns off the first switch S1 and turns on the first discharge control switch to transfer the charged power of the capacitor C L to the resistance Rdsg. discharge through When all power of the capacitance C L is discharged, the controller 110 turns off the first discharge control switch SD1 and turns on the second switch S 2 connected to the second solar cell. . In addition, through the above-described process, the output voltage and current of the second solar cell are measured, and failure and deterioration are determined using change pattern information of the voltage-current curve.

제어부(110)는 제N 태양 전지까지 전술한 과정을 통해, 각각의 태양 전지의 열화 정도를 모두 판단할 수 있다. 실시 예에서, 공통회로를 이용하여, 채널 태양광 모듈(스트링)의 열화/고장을 진단하기 위한 방법으로서 일시적 과도상태조건 하에서 태양광 모듈(스트링)의 변화되는 전류/전압 출력파형 분석을 통하여 열화정도 및 고장검출을 위한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 태양광 발전이 계통(미도시)과 연계되어 전력을 생산조건하에서 계통을 중단하지 않고도 실시간 측정이 가능한 장점이 있다. The controller 110 may determine all degrees of deterioration of each solar cell up to the Nth solar cell through the above-described process. In an embodiment, as a method for diagnosing deterioration/failure of a channel solar module (string) using a common circuit, degradation through analysis of a changing current/voltage output waveform of a solar module (string) under a temporary transient condition It can provide information for degree and fault detection. In addition, there is an advantage in that photovoltaic power generation is linked to a system (not shown) and real-time measurement is possible without stopping the system under power production conditions.

도 3 및 4를 참조하면, 제어부(110)는 스위칭 제어부(111), 전압 감지부(112), 전류 감지부(113) 및 열화 판단부(114)를 포함한다.Referring to FIGS. 3 and 4 , the control unit 110 includes a switching control unit 111 , a voltage detection unit 112 , a current detection unit 113 and a degradation determination unit 114 .

태양 전지 1 내지 N(200 내지 220)은 제1 스위치 내지 제N 스위치(S1 내지 N)이 각각 연결된다. 각각의 스위치의 일단과 커패시터(C), 제1 방전 제어스위치(SD1)와 저항(R), 제2 방전 제어 스위치(SD2)가 공통으로 연결된다. Solar cells 1 to N (200 to 220) are connected to first to Nth switches S1 to N, respectively. One end of each switch, a capacitor C, a first discharge control switch SD1 and a resistor R, and a second discharge control switch SD2 are connected in common.

스위칭 제어부(111)는 제1 스위치 내지 제N 스위치(S1 내지 SN)와, 제1 및 제2 방전 제어 스위치(SD1 및 SD2)의 턴 온/오프를 제어한다.The switching controller 111 controls turn on/off of the first to Nth switches S1 to SN and the first and second discharge control switches SD1 and SD2.

전압 감지부(112)는 커패시터(C)의 양단의 전압을 감지하고, 방전 전압 또는 태양 전지의 전압을 감지한다.The voltage detector 112 senses the voltage across the capacitor C and detects the discharge voltage or the voltage of the solar cell.

전류 감지부(113)는 제1 스위치 내지 제N 스위치(S1 내지 SN)와 커패시터 (C) 사이에 연결되어, 태양 전지 1 내지 N의 전류를 감지한다. The current sensing unit 113 is connected between the first to Nth switches S1 to SN and the capacitor C, and senses the current of the solar cells 1 to N.

도 5 내지 7은 다른 실시 예에 따른 공통회로를 이용한 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름 도들이다. 5 to 7 are flowcharts illustrating a control method of a plurality of solar cell monitoring devices using a common circuit according to another embodiment.

도 5를 참조하면, 단계 500에서, 복수이 태양 전지 각각의 연결된 제1 내지 제N 스위치를 모두 턴 오프시킨다. Referring to FIG. 5 , in step 500, first through Nth switches connected to each of a plurality of solar cells are all turned off.

단계 502 및 504에서, 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시키고, 방전 전압을 모니터링한다. 제1 방전 제어 스위치를 턴 온 시켜, 커패시터에 충전된 전력을 저항을 통해 방전시킨다.In steps 502 and 504, the first discharge control switch is turned on and the discharge voltage is monitored. By turning on the first discharge control switch, the electric power charged in the capacitor is discharged through the resistor.

단계 506에서, 제1 방전 전압이 제1 임계전압보다 작은 경우, 단계 508에서, 제2 방전 제어 스위치를 턴온시켜, 회로를 단락시킨다. In step 506, when the first discharge voltage is less than the first threshold voltage, in step 508, the second discharge control switch is turned on to short the circuit.

단계 510에서, 제2 방전 전압 또는 커패시터 전압이 제2 임계값보다 작은 경우, 단계 512에서, 제1 및 제2 방전 제어 스위치를 모두 턴 오프시킨다.In step 510, when the second discharge voltage or the capacitor voltage is less than the second threshold value, in step 512, both the first and second discharge control switches are turned off.

실시 예에서, 단계 500 내지 단계 512를 통해, 태양 전지의 열화 판단을 위해 공통회로 초기화 프로세스를 진행한 후, 공통회로에 연결된 태양 전지의 전압 및 전류 측정을 위한 프로세스를 진행한다.In an embodiment, after a common circuit initialization process is performed to determine deterioration of the solar cell through steps 500 to 512, a process for measuring voltage and current of the solar cell connected to the common circuit is performed.

도 6을 참조하면, 단계 600에서, 제1 태양 전지에 연결된 제1 스위치를 턴온시킨다. Referring to FIG. 6 , in step 600, a first switch connected to a first solar cell is turned on.

단계 602에서, 공통회로와 접속된 전압감지부 및 전류감지부를 통해, 제1 태양 전지의 출력 전압 및 전류를 측정한다. In step 602, the output voltage and current of the first solar cell are measured through the voltage sensing unit and the current sensing unit connected to the common circuit.

단계 604에서, 제1 태양 전지의 출력전류가 0 이 될때까지 전압과 전류를 측정한다. 단계 604에서, 출력 전류가 0인 경우, 단계 606에서, 제1 스위치를 턴 오프시킨다. In step 604, the voltage and current are measured until the output current of the first solar cell becomes zero. In step 604, when the output current is 0, in step 606, the first switch is turned off.

단계 608 내지 614에서, 단계 600 내지 606과 동일하게, 제2 태양 전지에 대한 전압 및 전류를 측정할 수 있다.In steps 608 to 614, the voltage and current of the second solar cell may be measured in the same manner as in steps 600 to 606.

또한, 도 6에 도시되지는 않았지만, 단계 606과 단계 608 사이에, 도 5에 도시된 공통회로 초기화 프로세스를 수행하여, 공통회로의 커패시터에 충전된 전력을 모두 방전시킨 후, 제2 태양 전지에 대한 전압 및 전류를 측정한다.Also, although not shown in FIG. 6 , between steps 606 and 608 , the common circuit initialization process shown in FIG. 5 is performed to discharge all the electric power charged in the capacitor of the common circuit, and then to the second solar cell. Measure the voltage and current for

도 7을 참조하면, 단계 700에서, 모든 태양 전지에 대한 전압 및 전류를 측정한다. 단계 701에서, 각각의 태양 전지의 전압 및 전류를 기초로 각각의 태양 전지의 열화정보를 판단한다. 실시 예에서, 모든 태양 전지에 대한 전압 및 전류 측정과, 전압-전류곡선의 변화패턴분석후, 열화를 판단하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 태양 전지마다 순차적으로 측정 및 열화판단을 수행할 수도 있음은 물론이다.Referring to FIG. 7 , in step 700, the voltage and current of all solar cells are measured. In step 701, degradation information of each solar cell is determined based on the voltage and current of each solar cell. In the embodiment, it has been described that after measuring the voltage and current of all solar cells and analyzing the change pattern of the voltage-current curve, the deterioration is determined. Of course it can.

도시되지는 않았지만, 실시 예에 따른 태양 전지 모니터링 장치는 모든 태양 전지의 열화 정보를 판단한 후, 사용자 또는 시스템 운용자가 확인할 수 있도록, 특정 태양 전지가 열화되었음을 알리는 알람을 출력하거나, 디스플레이 패널에 경고 표시를 할 수 있다.Although not shown, the solar cell monitoring device according to the embodiment determines deterioration information of all solar cells, and then outputs an alarm indicating that a specific solar cell has deteriorated or displays a warning on a display panel so that a user or system operator can check. can do

일 실시 예에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다. A device according to an embodiment includes a processor, a memory for storing and executing program data, a permanent storage unit such as a disk drive, a communication port for communicating with an external device, a user interface such as a touch panel, a key, and a button. interface devices and the like. Methods implemented as software modules or algorithms may be stored on a computer-readable recording medium as computer-readable codes or program instructions executable on the processor. Here, the computer-readable recording medium includes magnetic storage media (e.g., read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), floppy disk, hard disk, etc.) and optical reading media (e.g., CD-ROM) ), and DVD (Digital Versatile Disc). A computer-readable recording medium may be distributed among computer systems connected through a network, and computer-readable codes may be stored and executed in a distributed manner. The medium may be readable by a computer, stored in a memory, and executed by a processor.

도면에 도시된 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 실시 예는 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다. Reference numerals have been described in the embodiments shown in the drawings, and specific terms have been used to describe the embodiments, but the present invention is not limited by specific terms, and the embodiments are all configurations commonly conceivable to those skilled in the art. elements may be included.

실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 실시 예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.An embodiment may be presented as functional block structures and various processing steps. These functional blocks may be implemented with any number of hardware or/and software components that perform specific functions. For example, an embodiment is an integrated circuit configuration such as memory, processing, logic, look-up table, etc., which can execute various functions by control of one or more microprocessors or other control devices. can employ them. Similar to components of the present invention that may be implemented as software programming or software elements, embodiments may include various algorithms implemented as data structures, processes, routines, or combinations of other programming constructs, such as C, C++ , Java (Java), can be implemented in a programming or scripting language such as assembler (assembler). Functional aspects may be implemented in an algorithm running on one or more processors. In addition, the embodiment may employ conventional techniques for electronic environment setting, signal processing, and/or data processing. Terms such as “mechanism”, “element”, “means” and “composition” may be used broadly and are not limited to mechanical and physical components. The term may include a meaning of a series of software routines in connection with a processor or the like.

실시 예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.Specific executions described in the embodiments are examples, and do not limit the scope of the embodiments in any way. For brevity of the specification, description of conventional electronic components, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connection of lines or connecting members between the components shown in the drawings are examples of functional connections and / or physical or circuit connections, which can be replaced in actual devices or additional various functional connections, physical connection, or circuit connections. In addition, if there is no specific reference such as “essential” or “important”, it may not be a component necessarily required for the application of the present invention.

실시 예의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.In the specification of embodiments (particularly in the claims), the use of the term “above” and similar indicating terms may correspond to both singular and plural. In addition, when a range is described in the examples, it includes the invention to which individual values belonging to the range are applied (unless there is no description to the contrary), and it is as if each individual value constituting the range is described in the detailed description. . Finally, if there is no explicit description or description of the order of steps constituting the method according to the embodiment, the steps may be performed in an appropriate order. Examples are not necessarily limited according to the order of description of the steps. The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the embodiments is simply to describe the embodiments in detail, and the scope of the embodiments is limited due to the examples or exemplary terms unless limited by the claims. It is not. In addition, those skilled in the art can appreciate that various modifications, combinations and changes can be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

Claims (10)

복수의 태양 전지와 접속된 공통회로; 및
상기 공통회로를 제어하여, 상기 복수의 태양 전지 각각의 전압 및 전류를 측정하고, 상기 측정된 각각의 태양전지의 전압 및 전류 측정 정보와 미리 설정된 임계값을 비교하여, 상기 복수의 태양 전지 각각의 열화를 판단하는 프로세서를 포함하는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치.
a common circuit connected to a plurality of solar cells; and
By controlling the common circuit, the voltage and current of each of the plurality of solar cells are measured, and the measured voltage and current measurement information of each of the solar cells is compared with a preset threshold, so that each of the plurality of solar cells is measured. A plurality of solar cell monitoring devices including a processor that determines deterioration.
제 1 항에 있어서,
상기 공통회로는,
상기 복수의 태양 전지 각각의 일단과 연결된 복수의 스위치;
상기 복수의 스위치 각각과 공통으로 직렬 연결된 커패시터;
상기 커패시터와 병렬 연결된 제1 방전 제어 스위치;
상기 제1 방전 제어 스위치와 직렬 연결된 저항; 및
상기 커패시터와 병렬 연결된 제2 방전 제어 스위치를 포함하는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치.
According to claim 1,
The common circuit,
a plurality of switches connected to one end of each of the plurality of solar cells;
a capacitor connected in common with each of the plurality of switches in series;
a first discharge control switch connected in parallel with the capacitor;
a resistor connected in series with the first discharge control switch; and
A plurality of solar cell monitoring devices including a second discharge control switch connected in parallel with the capacitor.
제 2 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수의 스위치를 모두 턴 오프시키고,
상기 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시켜, 상기 커패시터의 전압을 상기 저항을 통해 방전시키고,
상기 복수의 스위치 중 제1 스위치를 턴 온시켜 상기 제1 태양 전지의 전력을 상기 커패시터에 충전시키고,
상기 제1 태양 전지의 전류가 0이 될 때까지 상기 전압 및 전류를 측정하는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치.
According to claim 2,
the processor,
turn off all the switches,
Turning on the first discharge control switch to discharge the voltage of the capacitor through the resistor;
Turning on a first switch among the plurality of switches to charge the capacitor with power of the first solar cell;
The apparatus for monitoring a plurality of solar cells, measuring the voltage and current until the current of the first solar cell becomes zero.
제 3 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 커패시터의 방전 전압이 제1 임계 전압보다 작은 경우, 상기 제2 방전 제어 스위치를 턴 온시키고,
상기 커패시터의 방전 전압이 상기 제1 임계 전압보다 작은 제2 임계 전압보다 작은 경우, 상기 제1 및 제2 방전 제어 스위치를 턴 오프시키고,
상기 제1 스위치를 턴 온시키는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치.
According to claim 3,
the processor,
Turning on the second discharge control switch when the discharge voltage of the capacitor is less than the first threshold voltage;
When the discharge voltage of the capacitor is less than a second threshold voltage that is less than the first threshold voltage, turning off the first and second discharge control switches;
Turning on the first switch, a plurality of solar cell monitoring device.
제 3 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수의 태양 전지 중 제2 태양 전지의 내부 저항을 추정하기 위해, 상기 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시켜, 상기 커패시터의 전압을 상기 저항을 통해 방전시키고,
상기 제2 태양 전지에 연결된 복수의 스위치 중 제2 스위치를 턴 온시켜 상기 제2 태양 전지의 전력을 상기 커패시터에 충전시키고,
상기 제2 태양 전지의 전류가 0A가 될 때까지 상기 전압 및 전류를 측정하는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치.
According to claim 3,
the processor,
In order to estimate the internal resistance of a second solar cell among the plurality of solar cells, the first discharge control switch is turned on to discharge the voltage of the capacitor through the resistance;
Turning on a second switch among a plurality of switches connected to the second solar cell to charge the capacitor with power of the second solar cell;
A plurality of solar cell monitoring device measuring the voltage and current until the current of the second solar cell becomes 0A.
복수의 태양 전지와 접속된 공통회로를 이용한 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법으로서,
상기 공통회로를 제어하여, 상기 복수의 태양 전지 각각의 전압 및 전류를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 각각의 태양전지의 전압 및 전류 측정 정보와 미리 설정된 임계값을 비교하여, 상기 복수의 태양 전지 각각의 열화를 판단하는 단계를 포함하는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법.
A method for controlling a plurality of solar cell monitoring devices using a common circuit connected to a plurality of solar cells, comprising:
measuring the voltage and current of each of the plurality of solar cells by controlling the common circuit; and
and determining deterioration of each of the plurality of solar cells by comparing the measured voltage and current measurement information of each of the solar cells with a preset threshold value.
제 6 항에 있어서,
상기 공통회로는,
상기 복수의 태양 전지 각각의 일단과 연결된 복수의 스위치; 상기 복수의 스위치 각각과 공통으로 직렬 연결된 커패시터; 상기 커패시터와 병렬 연결된 제1 방전 제어 스위치; 상기 제1 방전 제어 스위치와 직렬 연결된 저항; 및 상기 커패시터와 병렬 연결된 제2 방전 제어 스위치를 포함하는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법.
According to claim 6,
The common circuit,
a plurality of switches connected to one end of each of the plurality of solar cells; a capacitor connected in common with each of the plurality of switches in series; a first discharge control switch connected in parallel with the capacitor; a resistor connected in series with the first discharge control switch; and a second discharge control switch connected in parallel with the capacitor.
제 7 항에 있어서,
상기 측정 단계는,
상기 복수의 스위치를 모두 턴 오프시키고,
상기 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시켜, 상기 커패시터의 전압을 상기 저항을 통해 방전시키고,
상기 복수의 스위치 중 제1 스위치를 턴 온시켜 상기 제1 태양 전지의 전력을 상기 커패시터에 충전시키고,
상기 제1 태양 전지의 전류가 0이 될 때까지 상기 전압 및 전류를 측정하고,
상기 추정 단계는,
상기 측정된 전압 및 전류를 기초로 상기 제1 태양 전지의 고장 및 열화 상태를 추정하는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법.
According to claim 7,
In the measuring step,
turn off all the switches,
Turning on the first discharge control switch to discharge the voltage of the capacitor through the resistor;
Turning on a first switch among the plurality of switches to charge the capacitor with power of the first solar cell;
Measuring the voltage and current until the current of the first solar cell becomes zero;
The estimation step is
A method for controlling a plurality of solar cell monitoring devices, wherein a failure and deterioration state of the first solar cell is estimated based on the measured voltage and current.
제 8 항에 있어서,
상기 측정 단계는,
상기 커패시터의 방전 전압이 제1 임계 전압보다 작은 경우, 상기 제2 방전 제어 스위치를 턴 온시키고,
상기 커패시터의 방전 전압이 상기 제1 임계 전압보다 작은 제2 임계 전압보다 작은 경우, 상기 제1 및 제2 방전 제어 스위치를 턴 오프시키고,
상기 제1 스위치를 턴 온시키는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법.
According to claim 8,
In the measuring step,
Turning on the second discharge control switch when the discharge voltage of the capacitor is less than the first threshold voltage;
When the discharge voltage of the capacitor is less than a second threshold voltage that is less than the first threshold voltage, turning off the first and second discharge control switches;
A method of controlling a plurality of solar cell monitoring devices, wherein the first switch is turned on.
제 8 항에 있어서,
상기 측정 단계는,
상기 복수의 태양 전지 중 제2 태양 전지의 내부 저항을 추정하기 위해, 상기 제1 방전 제어 스위치를 턴 온시켜, 상기 커패시터의 전압을 상기 저항을 통해 방전시키고,
상기 제2 태양 전지에 연결된 복수의 스위치 중 제2 스위치를 턴 온시켜 상기 제2 태양 전지의 전력을 상기 커패시터에 충전시키고,
상기 제2 태양 전지의 전류가 0A가 될 때까지 상기 전압 및 전류를 측정하고,
상기 추정 단계는,
상기 측정된 전압 및 전류를 기초로 상기 제2 태양 전지의 고장 및 열화 상태를 추정하는, 복수의 태양 전지 모니터링 장치의 제어 방법.
According to claim 8,
In the measuring step,
In order to estimate the internal resistance of a second solar cell among the plurality of solar cells, the first discharge control switch is turned on to discharge the voltage of the capacitor through the resistance;
Turning on a second switch among a plurality of switches connected to the second solar cell to charge the capacitor with power of the second solar cell;
Measuring the voltage and current until the current of the second solar cell reaches 0A;
The estimation step is
A method for controlling a plurality of solar cell monitoring devices, wherein a failure and deterioration state of the second solar cell is estimated based on the measured voltage and current.
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