WO2018235987A1 - 태양광 패널 진단 시스템 - Google Patents

태양광 패널 진단 시스템 Download PDF

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손상기
유영규
이성준
최화영
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a method for confirming the operation state of a solar panel, more specifically, an operation of a solar panel distributed over a wide area by an unmanned aerial vehicle, and at the same time, And more particularly, to a solar panel diagnostic system capable of quickly transmitting and confirming an operating state in a situation where an electric power is generated.
  • photovoltaic power generation is a power generation system that converts solar energy into electric energy to produce electric power, and a large number of solar cells are used to produce electricity on a large scale using an array solar panel.
  • Such a photovoltaic power generation system includes a plurality of photovoltaic panels in which photovoltaic cells for generating direct current by receiving sunlight are arrayed, a connection module for collecting the direct current generated in each photovoltaic panel by unit strings, And a power conversion system (PCS: Power Conditioning System) for converting the total DC electricity collected in each connection module into AC electricity.
  • PCS Power Conditioning System
  • a plurality of photovoltaic panels in which solar cells are arrayed are connected to the connection module in a serial / parallel structure, and integrally transmit the DC electricity to the connection module per unit string.
  • Such a plurality of solar panels are disposed and maintained for a long period of time in a state exposed to the external environment, and thus are greatly influenced by environmental changes. Therefore, the larger the number of solar panels installed in a large area, the more trouble is required to diagnose and maintain, so that the efficiency can be maintained.
  • the present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide an unmanned aerial vehicle capable of confirming the operation state of a solar panel distributed over a wide area, And to provide a photovoltaic panel diagnostic system capable of quickly transmitting and verifying the photovoltaic panel.
  • a solar panel diagnostic system including a plurality of solar panels for transmitting unique information and operation status information, including an information sending module, And transmits the wireless communication signal to the control server to request the unique information and the operation status information, and to transmit the unique information and the operation status information received from the plurality of the solar panels sequentially to the control server.
  • the plurality of solar panels transmit unique information and the operation status information in real time using an information transmission module.
  • At least one solar panel that does not transmit unique information and operation status information is found in the unmanned aerial platform, Transmits the unique information and the operation state information again to the control server, and then photographs and transmits at least one solar panel to the control server.
  • control server transmits unique information of the solar panel whose power generation efficiency is lower than a preset reference among the plurality of solar panels to the unmanned airplane, and the unmanned airplane transmits the solar light corresponding to the unique information received from the control server It is possible to clean the photovoltaic panel with reduced power generation efficiency by moving to the panel.
  • the solar panel diagnosing system having various technical features as described above can confirm the operating state of the solar panel distributed over a wide area with the unmanned airplane, There is an effect that the operating state can be quickly transmitted and confirmed in a situation where the problem of the operating state occurs.
  • unmanned aerial vehicles can quickly identify and register the location and PV characteristics of solar panels distributed over a wide area. Accordingly, it is possible to quickly identify and deliver the failure of the solar panels to the unmanned aerial vehicle, thereby enabling a fault detection system to be constructed at a minimum cost without constructing a separate wired cable or a wired communication system.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a solar panel diagnostic system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram specifically showing the failure detection module shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a block diagram specifically showing the failure detection module shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram specifically showing wireless communication data transmitted from the failure detection module of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram specifically showing wireless communication data transmitted from the failure detection module of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the unmanned flight control apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the unmanned flight control apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a view illustrating a process of registering a solar panel using the unmanned aerial vehicle of FIGS. 1 and 4.
  • FIG. 5 is a view illustrating a process of registering a solar panel using the unmanned aerial vehicle of FIGS. 1 and 4.
  • FIG. 6 is a view for explaining a failure detection process of the solar panel using the unmanned aerial vehicle of FIGS. 1 and 4.
  • FIG. 6 is a view for explaining a failure detection process of the solar panel using the unmanned aerial vehicle of FIGS. 1 and 4.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a fault detection using a fault detection module and an unmanned aerial vehicle and a process of transmitting a fault detection result.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a solar panel diagnostic system according to an embodiment of the present invention.
  • the solar panel diagnostic system shown in FIG. 1 includes a plurality of solar panels 100 that include an information sending module 110 to transmit unique information and operational status information, and a plurality of solar panels 100 Requests unique information and operation state information by sequentially sending a wireless communication signal to the information transmission module 110 and transmits unique information and operation state information sequentially received from each information transmission module 110 to the control server 400
  • the unmanned aerial vehicle 300
  • the solar panel 100 is faulty by one-to-one correspondence with the respective solar panels 100, and the operation state information according to the unique information of the solar panel 100 and the fault determination result is transmitted to the information transmission module 110), and a failure detection module (200) for controlling the generation of the power generation power received from at least one solar panel (100), specifically power generation voltage or current and inverting into a DC / AC voltage And an inverting device (not shown).
  • Each solar panel 100 is configured such that a plurality of solar cells are arranged in a rectangular or curved frame in an n x m shape, and generates power generation power using each solar cell.
  • n and m are the same or different natural numbers except 0s.
  • a direct current or an alternating current voltage can be generated and a current can be generated.
  • the generated direct current or AC voltage and current are collectively transmitted to the power inverting device as generated power.
  • the information transmission module 110 is configured in at least one part of the front, side, and outer frames between the rectangular or curved solar cells.
  • the information transmitting module 110 may be included between the solar cells arranged in the form of n ⁇ m, or may be mounted on at least one solar cell front, side, or outer frame.
  • the solar cells of the solar panel 100 configured in this way are exposed to the external environment for a long time in order to receive as much sunlight as possible. Therefore, all the solar panels 100 are forced to take frequent breakdowns. Since the failure filter of such solar cells firstly affects the generated power, the voltage value, the current value, or the power value of the generated power can be measured in real time through the failure detection module 200 corresponding to at least one solar panel 100, By sensing, it is possible to judge whether the failure has occurred or not.
  • the failure detection module 200 is configured to correspond to each of the at least one solar panel 100 in a one-to-one correspondence, and may be built in each solar panel 100 or may be separately provided at a power generation output terminal of the solar panel 100 .
  • the failure detection module 200 configured as described above can determine a failure by comparing a voltage value, a current value, or a power value sensed from the solar panel 100 with a preset reference value.
  • the failure detection module 200 controls the information transmission module 110 to transmit the unique information of the solar panel 100 and the failure determination result information.
  • the information transmitting module 110 included in the plurality of solar panels 100 transmits the unique information and the operation state information in real time, and at least one solar panel which does not transmit the unique information and the operation state information is found
  • the unmanned aerial vehicle 300 transmits a wireless communication signal to request the unique information and the operation status information again and then photographs at least one solar panel 100 and transmits it to the control server 400.
  • the information transmission module 110 is a communication module for transmitting the unique information of the solar panel 100 and the result of the failure determination according to the short-range wireless communication method under the control of the failure detection module 200.
  • the information transmission module 110 performs at least one of short-range wireless communication methods such as iBeacon, Bluetooth, Wi-Fi, Wi-Di, and Zigbee And a short-range communication signal transmitting device.
  • the unmanned aerial vehicle 300 performs unmanned flight according to a preset route and a predetermined program and transmits information unique to each photovoltaic panel from the information transmitting module 110 of the photovoltaic panel 100 and other adjacent photovoltaic panels, And sequentially receives the information. Then, the position of each solar panel 100 is first stored by sequentially registering the unique ID information and the position coordinate information included in the unique information of the solar panel 100.
  • the UAV 300 travels along the route and sequentially receives unique information and operation state information of the solar panel 100 from the information transmission module 110 of each solar panel 100.
  • the unmanned aerial vehicle 300 receives the unique information of the solar panel 100 by wireless communication, registers the identification number and the location information of the solar panel 100, To the control server (400).
  • the unique information includes at least one of position coordinate information, unique ID information, manufacturer information, panel type information, and manufacturing date information of each solar panel 100.
  • the operation status information may include at least one of failure determination information, current operation information, and photovoltaic generation information of each photovoltaic panel.
  • the unmanned flight device 300 is a dragon or a model aircraft.
  • the unmanned airplane 300 moves to a predetermined path according to preset program information, and sequentially monitors the solar panel 100 do.
  • the information transmitting module 110 of each solar panel 100 sequentially receives the unique information of the solar panel 100 and the failure determination result information.
  • the position of each solar panel 100 is stored by sequentially registering the identification number and the position information contained in the received unique information.
  • the UAV 300 sequentially transmits the unique information of each of the solar panels 100 and the failure determination result information to the control server 400 sequentially.
  • the control server 400 can check the failure of the solar panel 100 with the information of the received solar panel 100 and information on the result of the failure determination, and can help the administrator to take action.
  • the unmanned aerial vehicle 300 senses the surface infrared rays of each solar panel 100 while flying along a predetermined path, and determines the failure of the corresponding solar panel 100 according to the infrared ray detection result.
  • Each solar panel 100 absorbs sunlight as it is when the power generation operation is stopped due to a failure, and heat is generated. Accordingly, since the temperature of the outside of the failed solar panel 100 rises, the reflected infrared rays also rise above the normally operated solar panel 100. Accordingly, the unmanned aerial vehicle 300 senses the infrared rays of the surface of each solar panel 100 while flying along a predetermined path, and determines that the infrared ray is higher than the surrounding solar panel 100 when it is detected. If the failure is determined, the failure signal can be transmitted to the control server 400 together with the unique information of the corresponding solar panel 100 stored in advance.
  • the UAV 300 receives uniquely information of each of the solar panels 100 and failure determination result information in a short-distance wireless communication mode while performing an unmanned flight according to a preset path and a program, If the unique information on one solar panel 100 and the result of failure determination are not received, the corresponding solar panel 100 can be determined as a failure. At this time, the self-determined failure signal can be transmitted to the control server 400 together with the identification number and the position information stored in advance.
  • the control server 400 transmits the unique information of the solar panel having the power generation efficiency lower than a preset reference among the plurality of solar panels 100 to the unmanned aerial vehicle 300.
  • the unmanned aerial vehicle 300 moves to the solar panel 100 corresponding to the unique information received from the control server 400, thereby cleaning the solar panel with reduced power generation efficiency.
  • the unmanned aerial vehicle 300 may further include a jetting device capable of jetting a cleaning liquid, and such jetting device may be remotely controlled.
  • FIG. 2 is a block diagram specifically showing the failure detection module shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a block diagram specifically showing the failure detection module shown in FIG. 1.
  • the failure detection module 200 shown in FIG. 2 includes a panel failure detecting unit 210 for sensing a voltage value, a current value, or a power value from the solar panel 100, a sensed voltage value, a current value, An MCU (Micro Controller Unit) 220 for determining a failure of the solar panel 100 in comparison with a reference value and transmitting the failure determination result information together with the unique information of the solar panel 100 to the wireless communication control unit 240, A panel information storage unit 230 for providing the MCU 220 with unique information including the identification number of the photovoltaic panel and the location information, and a unique information of the photovoltaic panel 100, And a wireless communication control unit 240 for controlling the information transmission module 110 so as to be transmitted in the form of a signal.
  • a panel failure detecting unit 210 for sensing a voltage value, a current value, or a power value from the solar panel 100, a sensed voltage value, a current value
  • An MCU (Micro Controller Unit) 220 for determining a
  • the failure detection module 200 is connected to the failure detection unit 210, the MCU 220, the wireless communication control unit 240 and the panel information storage unit 230 using the power output from the solar panel 100 And a power supply unit 250 for supplying power.
  • the MCU 220 compares the voltage value, the current value, or the power value respectively generated in the solar panel 100 with preset reference values. At this time, the failure of the solar panel 100 can be determined according to whether the sensed voltage value, current value, or power value is greater than or less than a reference value. If it is determined that the solar panels 100 are malfunctioning or not, the malfunction determination result information indicating that the malfunction of the solar panel 100 is detected is transmitted to the information transmission module 110.
  • the wireless communication control unit 240 transmits the failure determination result information together with the unique information of the solar panel 100 through the information transmission module 110 in a short distance wireless communication manner.
  • FIG. 3 is a diagram specifically showing wireless communication data transmitted from the failure detection module of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram specifically showing wireless communication data transmitted from the failure detection module of FIG. 2.
  • the solar panel 100 unique information of the solar panel 100 transmitted from the information transmission module 110 through the wireless communication controller 240 of the failure detection module 200 is transmitted to the solar panel 100
  • the production specific value of the solar panel 100 may be a power, a voltage, or a power reference value as a specific value indicating a power generation amount reference of the solar panel 100.
  • the current specific value of the solar panel 100 may be an object to be compared with a power, voltage, or power reference value as the actual power specificity being produced.
  • the failure determination result information of the solar panel 100 finally transmitted from the information transmission module 110 through the wireless communication control unit 240 of the failure detection module 200 includes failure notification command information and failure detection result information .
  • the failure notification command information is a transmission command data and a signal corresponding to the occurrence of a failure, and the failure detection result information can be transmitted as a 2-byte signal, such as "00" or "11"
  • the information transmission module 110 may transmit information such as beacon, Bluetooth, Wi-Fi, Wi-Di, Zigbee, etc. according to the control of the failure detection module 200. [ And transmits the failure determination result information together with the unique information of the solar panel 100. [
  • FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the unmanned flight control apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the unmanned flight control apparatus shown in FIG. 1.
  • the 4 includes an unmanned flight control unit 350 for performing an unmanned flight according to a predetermined path and a predetermined program, a controller 360 for detecting the surface infrared rays of the solar panel 100, And outputs the unique information of the solar panel 100 and the failure determination result information by the short-range wireless communication method to convert the unique information of the solar panel 100 and the failure determination result information into a digital signal And the identification information and the position information of the solar panel 340 are registered and transmitted to the control server 400 when the detected infrared value, the failure determination result information, and the unique information of the solar panel are registered And a signal processing unit 330 for controlling the long-range wireless communication unit 340 so that the long-
  • the signal processing unit 330 includes a microprocessor and a microcomputer such as a CPU (Central Processing Unit), and sequentially executes program instructions.
  • a microprocessor such as a CPU (Central Processing Unit)
  • the signal processing unit 330 registers the identification number and the position information of the solar panel 340, And self-storage.
  • the signal processing unit 330 of the UAV 310 sequentially receives the unique information of the solar panel 100 through the local wireless receiving unit 310 and then sequentially The identification number and the position information of the solar panel 340 are first registered and stored in the storage unit.
  • the failure determination result information and the unique information of the solar panel are transmitted through the remote wireless communication unit 340 to the control server 400).
  • FIG. 5 is a view illustrating a process of registering a solar panel using the unmanned aerial vehicle of FIGS. 1 and 4.
  • FIG. 5 is a view illustrating a process of registering a solar panel using the unmanned aerial vehicle of FIGS. 1 and 4.
  • the UAV 310 when the UAV 310 is initially driven, the UAV 310 sequentially receives the unique information of the solar panel 100 through the short distance wireless receiver 310, The identification number and the position information of the solar panel 340 are first registered and stored in sequence.
  • the unmanned flight control device 300 automatically performs the unmanned flight according to a preset route and a program. In this way, the unmanned flight control device 300 sequentially receives the unique information of each solar panel 100 from the information transmitting module of each of the solar panel 100 and the adjacent solar panel during the automatic flight. Then, the identification number and the position information of the solar panel 340 are sequentially registered and stored in sequence.
  • FIG. 6 is a view for explaining a failure detection process of the solar panel using the unmanned aerial vehicle of FIGS. 1 and 4.
  • FIG. 6 is a view for explaining a failure detection process of the solar panel using the unmanned aerial vehicle of FIGS. 1 and 4.
  • the unmanned airplane 300 when the malfunction of the solar panel 600 is detected using the infrared detection, the unmanned airplane 300 performs unmanned flight according to a preset path and program, Lt; / RTI > If the detected infrared ray value is greater than a predetermined infrared ray reference value while the infrared ray is sequentially detected, the failure of the solar panel 100 can be determined.
  • each solar panel 100 absorbs sunlight as it is and generates heat. Accordingly, since the temperature of the outside of the failed solar panel 100 rises, the reflected infrared rays also rise above the normally operated solar panel 100.
  • the unmanned aerial vehicle 300 senses the infrared rays of the surface of each solar panel 100 while flying along a predetermined path, and determines that the infrared ray is higher than the surrounding solar panel 100 when it is detected. If the failure is determined, the failure signal can be transmitted to the control server 400 together with the unique information of the corresponding solar panel 100 stored in advance.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a fault detection using a fault detection module and an unmanned aerial vehicle and a process of transmitting a fault detection result.
  • the unmanned aerial vehicle 300 receives the unique information of the solar panel 300 and the failure determination result information, and can determine whether the solar panel 100 is malfunctioning or not.
  • the unmanned flight control device 300 receives the unique information of the solar panel 300 and the failure determination result information in the short-distance wireless communication method while performing the unmanned flight according to the predetermined path and program. And converts the inherent information of the solar panel 100 received by the communication signal and the failure determination result information into a digital signal again.
  • the unmanned airplane 300 controls the identification number and the position information of the solar panel 100 together with the malfunction result information, To the server (400).
  • the unmanned flight control device 300 receives uniquely information of the photovoltaic panel and information on the result of the malfunction determination using the short-distance wireless communication method while performing the unmanned flight according to the preset path and program, And if the result of the failure determination is not received, it is determined that the solar panel 100 is failed, and the self-determined failure signal can be transmitted to the control server 400 together with the previously stored identification number and position information. ]
  • the UAV 300 receives uniquely information of each of the solar panels 100 and failure determination result information in a short-distance wireless communication mode while performing unmanned flight according to a preset path and program, If the unique information on one solar panel 100 and the result of failure determination are not received, the corresponding solar panel 100 can be determined as a failure. At this time, the self-determined failure signal can be transmitted to the control server 400 together with the identification number and the position information stored in advance.
  • the solar panel diagnosis system can quickly identify and register the position of the solar panels 100 distributed over a wide area and the solar power generation characteristics with the unmanned aerial vehicle 300 .
  • the present invention it is possible to quickly identify and transmit the failure of the solar panels 100 to the unmanned airplane device 300, thereby enabling a failure detection system to be installed at a minimum cost without constructing a separate wired cable or a wired communication system .

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Abstract

태양광 패널 진단 시스템에 대해 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 패널 진단 시스템은 정보 송출 모듈을 포함하여 고유 정보와 동작 상태 정보를 송출하는 복수의 태양광 패널, 및 복수의 태양광 패널에 순서대로 무선 통신신호를 보내서 고유 정보와 동작 상태 정보를 요청하고, 복수의 태양광 패널로부터 순서대로 수신된 고유 정보와 동작 상태 정보를 관제 서버로 전송하는 무인 비행장치를 포함하는바, 무인 비행장치로 광범위한 지역에 분포된 태양광 패널들의 온도 변화를 감지하여 빠르게 고장 여부를 판단할 수 있도록 함과 아울러, 태양광 패널에서 고장 판단된 경우에는 무인 비행장치와의 근거리 무선 통신으로 고장 판단 결과를 빠르게 전달할 수 있다.

Description

태양광 패널 진단 시스템
본 발명은 태양광 패널의 동작 상태를 확인하기 위한 것으로, 상세하게는 무인 비행장치로 광범위한 지역에 분포된 태양광 패널의 동작 상태를 확인할 수 있도록 함과 아울러, 태양광 패널에서 고장 등의 문제가 발생한 상황에서는 동작 상태를 빠르게 전달 및 확인할 수 있도록 한 태양광 패널 진단 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전은 태양광을 전기 에너지로 바꾸어 전력을 생산하기 위한 것으로서, 다수의 태양 전지들이 어레이(array)된 태양광 패널을 이용하여 전기를 대규모로 생산하는 발전 시스템이다.
이러한 태양광 발전 시스템은 태양의 빛을 받아 직류 전기를 발생시키는 태양전지가 어레이된 다수의 태양광 패널, 각각의 태양광 패널에서 발생된 직류 전기를 단위 스트링별로 모을 수 있도록 연결되는 접속 모듈, 및 각각의 접속 모듈에 모인 전체 직류 전기를 교류 전기로 변환시키는 전력 변환 장치(PCS: Power Conditioning System)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
태양전지가 어레이된 다수의 태양광 패널은 직/병렬 구조로 접속 모듈에 연결되어, 단위 스트링별로 직류 전기들을 접속 모듈로 통합 전송한다. 이러한 다수의 태양광 패널은 외부 환경에 노출된 상태로 장시간 배치 및 유지되기 때문에 환경 변화의 영향을 많이 받게 된다. 따라서, 광범위한 지역에 대량으로 배치된 태양광 패널일수록 고장 진단 및 유지 관리 보수가 철저해야 그 효율을 유지할 수 있다.
하지만, 대단위의 태양광 발전 시스템은 광범위하게 넓은 부지를 이용하고 있으며, 주로 접근성이 좋지 않은 곳에 설치된다. 이러한 대단위의 태양광 발전 시스템의 고장 진단을 위해 유선 통신을 이용하게 되면, 케이블 라인 설치 비용 등이 매우 많이 소요되는 문제가 있었다.
이에, 드론 등의 무인 비행장치에 열화상 카메라 등을 장착하여 태양광 패널의 고장 여부를 영상으로 확인하는 방식이 제안되기도 하였다. 하지만, 종래에 제안된 드론 활용 방식은 단순히 열화상을 통해 태양광 패널의 동작 여부만 판단할 수 있기 때문에, 날씨가 흐리거나 기상 여건이 좋지 않을 때는 태양광 패널의 고장을 확인할 수 없는 문제가 있다.
특히, 태양광이 강한 날씨에는 열화상 카메라만으로 태양광 패널의 고장 검출이 가능하지만, 태양광이 강하지 않아서 태양광 패널들 간의 온도가 크게 변하지 않는 계절이나 날씨에는 고장 여부를 검출하거나 확인할 수 없는 문제가 있었다. 따라서, 단순히 태양광 패널들의 외관 형상이나 온도 변환만을 감지하여 고장을 검출하는 방식은 그 효율성이 크게 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무인 비행장치로 광범위한 지역에 분포된 태양광 패널의 동작 상태를 확인할 수 있도록 함과 아울러, 태양광 패널에서 고장 등의 문제가 발생한 상황에서는 동작 상태를 빠르게 전달 및 확인할 수 있도록 한 태양광 패널 진단 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 패널 진단 시스템은 정보 송출 모듈을 포함하여 고유 정보와 동작 상태 정보를 송출하는 복수의 태양광 패널, 및 복수의 태양광 패널에 순서대로 무선 통신신호를 보내서 상기 고유 정보와 동작 상태 정보를 요청하고, 복수의 태양광 패널로부터 순서대로 수신된 고유 정보와 동작 상태 정보를 관제 서버로 전송하는 무인 비행장치를 포함한다.
복수의 태양광 패널은 정보 송출 모듈을 이용해 실시간으로 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 송출하고, 무인 비행장치는 고유 정보와 동작 상태 정보를 송출하지 않는 적어도 하나의 태양광 패널이 발견되면, 무선 통신신호를 보내서 고유 정보와 동작 상태 정보를 다시 요청한 후, 적어도 하나의 태양광 패널을 촬영하여 관제 서버로 전송한다.
이에, 관제 서버는 복수의 태양광 패널 중 발전 효율이 미리 설정된 기준 이하로 저하된 태양광 패널의 고유 정보를 무인 비행장치로 전송하고, 무인 비행장치는 관제 서버로부터 수신된 고유 정보에 해당되는 태양광 패널로 이동하여 발전 효율이 저하된 태양광 패널을 세척할 수 있다.
상기와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 패널 진단 시스템은 무인 비행장치로 광범위한 지역에 분포된 태양광 패널의 동작 상태를 확인할 수 있도록 함과 아울러, 태양광 패널에서 고장 등의 문제가 발생한 상황에서는 동작 상태를 빠르게 전달 및 확인할 수 있는 효과가 있다.
특히, 무인 비행장치로 광범위한 지역에 분포된 태양광 패널들의 위치와 태양광 발전 특성을 빠르게 확인하고 등록할 수 있다. 이에, 태양광 패널들의 고장 여부를 무인 비행장치로 빠르게 확인 및 전달할 수 있도록 함으로써, 별도의 유선 케이블이나 유선 통신 시스템을 구축하지 않고도 최소한의 비용으로 고장 감지 시스템을 구축할 수 있게 된다.
또한, 무인 비행장치로 광범위한 지역에 분포된 태양광 패널들의 온도 변화를 감지하여 빠르게 고장 여부를 판단할 수 있도록 함과 아울러, 태양광 패널에서 고장 판단된 경우에는 무인 비행장치와의 근거리 무선 통신으로 고장 판단 결과를 빠르게 전달할 수 있도록 함으로써, 태양광 발전 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 패널 진단 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 고장 검출 모듈을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 3은 도 2의 고장 검출 모듈에서 송출되는 무선 통신 데이터를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 무인 비행장치의 세부 구성을 나타낸 구성 블록도이다.
도 5는 도 1 및 도 4의 무인 비행장치를 이용한 태양광 패널 등록 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1 및 도 4의 무인 비행장치를 이용한 태양광 패널의 고장 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 고장 검출 모듈과 무인 비행장치를 이용한 고장 검출 및 고장 검출 결과 전송 과정을 설명하기 위한 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 패널 진단 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 태양광 패널 진단 시스템은 정보 송출 모듈(110)을 포함하여 고유 정보와 동작 상태 정보를 송출하는 복수의 태양광 패널(100), 및 각각의 태양광 패널(100)에 포함된 정보 송출 모듈(110)에 순서대로 무선 통신신호를 보내서 고유 정보와 동작 상태 정보를 요청하고, 각각의 정보 송출 모듈(110)로부터 순서대로 수신된 고유 정보와 동작 상태 정보를 관제 서버(400)로 전송하는 무인 비행장치(300)를 포함한다.
또한, 각각의 태양광 패널(100)에 일대일 대응되어 태양광 패널(100)의 고장 여부를 판단하고, 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과에 따른 동작 상태 정보가 정보 송출 모듈(110)에 의해 송출되도록 제어하는 고장 검출 모듈(200), 및 적어도 하나의 태양광 패널(100)로부터 수신되는 발전 전력, 구체적으로는 발전 전압이나 전류를 취합하여 직류/교류 전압으로 인버팅하는 전력 인버팅 장치(미도시)를 더 포함한다.
각각의 태양광 패널(100)에는 복수의 태양전지가 직사각 또는 곡선형의 프레임에 n×m 형태로 배열되도록 구성되는바, 각각의 태양 전지들을 이용해서 발전 전력을 생성한다. 여기서, n과 m은 0을 제외한, 서로 동일하거나 다른 자연수이다. 이렇게 배열된 각각의 태양 전지들을 통해서는 직류 또는 교류 전압을 생성하고 전류를 발생시킬 수 있다. 여기서 생성된 직류 또는 교류 전압과 전류는 발전 전력으로써, 전력 인버팅 장치에 일괄 전송된다.
직사각 또는 곡선형으로 배열된 태양 전지들의 사이, 전면, 측면, 및 외곽 프레임 중 적어도 한 부분에는 정보 송출 모듈(110)이 구성된다. 이러한 정보 송출 모듈(110)은 n×m 형태로 배열된 태양 전지들의 사이사이에 포함되거나, 적어도 어느 하나의 태양전지 전면, 측면, 또는 외곽 프레임 등에 실장될 수 있다.
이와 같이 구성된, 태양광 패널(100)의 태양 전지들은 태양광을 최대한 많이 받을 수 있도록 장시간 외부 환경에 노출될 수밖에 없다. 따라서, 모든 태양광 패널(100)은 잦은 고장의 위험을 감수할 수밖에 없다. 이러한 태양 전지들의 고장 여파는 가장 먼저 발전 전력량에 영향을 미치기 때문에, 적어도 하나의 태양광 패널(100)에 대응되는 고장 검출 모듈(200)을 통해 발전 전력의 전압 값, 전류 값 또는 전력 값을 실시간 센싱함으로서, 그 고장 여부를 판단할 수 있다.
고장 검출 모듈(200)은 적어도 하나의 태양광 패널(100) 각각에 일대일 대응되도록 구성되며, 각 태양광 패널(100)에 내장되거나 태양광 패널(100)의 발전 전력 출력단에 별도로 구성될 수 있다. 이와 같이 구성된 고장 검출 모듈(200)은 태양광 패널(100)로부터 센싱된 전압 값, 전류 값 또는 전력 값을 미리 설정된 기준치와 비교하여 고장을 판단할 수 있다. 그리고 고장 검출 모듈(200)은 정보 송출 모듈(110)을 통해 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보가 송출되도록 제어한다.
이에, 복수의 태양광 패널(100)에 포함된 정보 송출 모듈(110)은 실시간으로 고유 정보와 동작 상태 정보를 송출하는데, 고유 정보와 동작 상태 정보를 송출하지 않는 적어도 하나의 태양광 패널이 발견되면, 만일, 무인 비행장치(300)에서는 무선 통신신호를 보내서 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 다시 요청한 후, 적어도 하나의 태양광 패널(100)을 촬영하여 관제 서버(400)로 전송한다.
구체적으로, 정보 송출 모듈(110)은 고장 검출 모듈(200)의 제어에 따라, 태양광 패널(100)의 고유정보 및 고장 판단 결과 정보를 근거리 무선 통신 방식으로 송출하기 위한 통신 모듈이다. 이러한 정보 송출 모듈(110)은 비콘(iBeacon), 블루투스(Bluetooth), 와이 파이(Wi-Fi), 와이다이(Wi-Di), 지그비(Zigbee) 중 적어도 어느 하나의 근거리 무선 통신 방식을 수행하기 위한 근거리 통신 신호 송출기기를 포함하여 구성된다.
무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하여, 태양광 패널(100) 및 인접한 다른 태양광 패널의 정보 송출 모듈(110)로부터 각 태양광 패널의 고유 정보와 동작 상태 정보를 순차적으로 수신한다. 그리고 태양광 패널(100)의 고유정보에 포함된 고유 ID 정보와 위치 좌표 정보를 순차적으로 등록함으로써, 각 태양광 패널(100)의 위치를 먼저 저장한다.
이후, 무인 비행장치(300)는 경로를 따라 비행을 하며, 각 태양광 패널(100)의 정보 송출 모듈(110)로부터 태양광 패널(100)의 고유정보와 동작 상태 정보를 순차적으로 수신한다. 이때, 무인 비행장치(300)는 태양광 패널(100)의 고유정보를 무선 통신으로 수신하여 태양광 패널(100)의 식별번호와 위치정보를 등록하고, 식별번호 및 위치 정보와 함께 동작 상태 정보를 관제 서버(400)로 전송한다. 여기서, 고유 정보는 각 태양광 패널(100)의 위치 좌표 정보, 고유 ID 정보, 제조사 정보, 패널 타입 정보, 제조일자 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다. 그리고 동작 상태 정보는 각 태양광 패널의 고장 판단 정보, 현재 동작 여부 정보, 태양광 발전 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 무인 비행장치(300)로는 드론이나 모형 항공기 등이 활용되는바, 이러한 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 프로그램 정보에 따라 미리 설정된 경로로 이동하며 태양광 패널(100)을 순차적으로 모니터링 한다. 이렇게 이동 감지하는 과정에서, 각 태양광 패널(100)의 정보 송출 모듈(110)로부터 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 순차적으로 수신한다. 그리고 수신된 고유정보에 포함된 식별번호와 위치 정보를 순차적으로 자체 등록함으로써, 각 태양광 패널(100)의 위치를 저장한다. 이때, 무인 비행장치(300)는 순차적으로 수신되는 각 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 다시 순차적으로 관제 서버(400)로 전송한다. 이에, 관제 서버(400)에서는 수신되는 각 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보로 태양광 패널(100)의 고장을 확인하고, 관리자가 조치를 취할 수 있도록 지원할 수 있다.
한편, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로를 따라 비행하면서 각 태양광 패널(100)의 표면 적외선을 감지하여, 적외선 감지 결과에 따라 해당 태양광 패널(100)의 고장을 판단하기도 한다. 각각의 태양광 패널(100)은 고장으로 인해 발전 동작이 중지되면 태양광을 그대로 흡수하여 발열이 일어나게 된다. 따라서 고장난 태양광 패널(100)의 외부 온도가 상승하게 되므로 반사되는 적외선 또한 주변의 정상 동작하는 태양광 패널(100)보다 상승하게 된다. 이에, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로를 따라 비행하면서 각 태양광 패널(100)의 표면 적외선을 감지하여, 감지되는 적외선 량이 주변 태양광 패널(100)보다 높아지면 고장으로 판단하게 된다. 이렇게 고장 판단되면, 자체 판단된 고장 신호를 미리 저장된 해당 태양광 패널(100)의 고유정보와 함께 관제 서버(400)로 전송할 수 있다.
이와 더불어, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하면서 근거리 무선 통신방식으로 각 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 수신하되, 만일, 적어도 어느 하나의 태양광 패널(100)에 대한 고유정보와 고장 판단 결과 정보가 수신되지 않으면, 해당 태양광 패널(100)을 고장으로 자체 판단할 수 있다. 이때는 자체 판단된 고장 신호를 미리 저장된 식별번호 및 위치 정보와 함께 관제 서버(400)로 전송할 수 있다.
관제 서버(400)는 복수의 태양광 패널(100) 중 발전 효율이 미리 설정된 기준 이하로 저하된 태양광 패널의 고유 정보를 무인 비행장치(300)로 전송한다. 이때, 무인 비행장치(300)는 관제 서버(400)로부터 수신된 고유 정보에 해당되는 태양광 패널(100)로 이동하여 발전 효율이 저하된 태양광 패널을 세척할 수 있다. 이를 위해, 무인 비행장치(300)에는 세정액을 분사할 수 있는 분사 장치가 더 포함될 수 있으며, 이러한 분사 장치는 원격 제어될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 고장 검출 모듈을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 2에 도시된 고장 검출 모듈(200)은 태양광 패널(100)로부터 전압 값, 전류 값 또는 전력 값을 센싱하는 패널 고장 검출부(210), 센싱된 전압 값, 전류 값 또는 전력 값을 미리 설정된 기준치와 비교하여 태양광 패널(100)의 고장을 판단하고, 고장 판단 결과 정보를 태양광 패널(100)의 고유정보와 함께 무선 통신 제어부(240)로 전송하는 MCU(Micro Controller Unit, 220), MCU(220)에 태양광 패널의 식별번호와 위치 정보를 포함하는 고유 정보를 제공하는 패널 정보 저장부(230), 및 태양광 패널(100)의 고유정보와 함께 고장 판단 결과 정보가 근거리 무선 통신 방식으로 송출되도록 정보 송출 모듈(110)을 제어하는 무선 통신 제어부(240)를 포함한다.
또한, 고장 검출 모듈(200)에는 태양광 패널(100)에서 출력되는 전력을 이용하여 고장 검출부(210), MCU(220), 무선 통신 제어부(240), 패널 정보 저장부(230)에 전원을 공급하는 전원부(250)를 더 구비된다.
MCU(220)는 태양광 패널(100)에서 각각 생성된 전압 값, 전류 값, 또는 전력 값을 미리 설정된 기준치와 비교한다. 이때는 센싱된 전압 값, 전류 값 또는 전력 값이 기준치 이상인지 또는 미만인지 여부에 따라 태양광 패널(100)의 고장을 판단할 수 있다. 이렇게, 정상 또는 고장을 판단한 결과, 고장으로 판단되면, 태양광 패널(100)이 고장 판단되었음을 알리는 고장 판단 결과 정보를 정보 송출 모듈(110)로 전송한다.
이에, 무선 통신 제어부(240)는 정보 송출 모듈(110)을 통해 태양광 패널(100)의 고유정보와 함께 고장 판단 결과 정보가 근거리 무선 통신 방식으로 송출되도록 한다.
도 3은 도 2의 고장 검출 모듈에서 송출되는 무선 통신 데이터를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 고장 검출 모듈(200)의 무선 통신 제어부(240)를 통해서, 최종적으로는 정보 송출 모듈(110)에서 송출되는 태양광 패널(100)의 고유정보는 태양광 패널(100)이 위치하는 수직 열 번호, 태양광 패널(100)이 위치하는 수평 행 번호, 태양광 패널(100)의 제조 형식, 태양광 패널(100)의 제조사, 태양광 패널(100)의 제조일, 태양광 패널(100)의 출력 정격 전압 또는 전류 레벨, 태양광 패널(100)의 생산 특정치, 태양광 패널(100)의 현재 특성치 중 적어도 하나의 정보를 포함한다. 여기서, 태양광 패널(100)의 생산 특정치는 태양광 패널(100)의 전력 생산량 기준을 나타낸 특정치로서, 전력, 전압 또는 전력 기준치가 될 수 있다. 그리고 태양광 패널(100)의 현재 특정치는 실제 생산되고 있는 전력 특정치로서, 전력, 전압 또는 전력 기준치와 비교되는 대상이 될 수 있다.
고장 검출 모듈(200)의 무선 통신 제어부(240)를 통해서, 최종적으로는 정보 송출 모듈(110)에서 송출되는 태양광 패널(100)의 고장 판단 결과 정보는 고장 알림 명령 정보, 및 고장 검출 결과 정보를 포함한다.
고장 알림 명령 정보는 고장 발생에 따른 송출 명령 데이터이자 신호이고, 고장 검출 결과 정보는 정상 또는 고장을 판단한 결과로서, "00" 또는 "11"과 같이, 2바이트 신호 전송될 수 있다.
이에, 정보 송출 모듈(110)은 고장 검출 모듈(200)의 제어에 따라, 비콘(iBeacon), 블루투스(Bluetooth), 와이 파이(Wi-Fi), 와이다이(Wi-Di), 지그비(Zigbee) 중 적어도 어느 하나의 근거리 무선 통신 방식으로, 태양광 패널(100)의 고유정보와 함께 고장 판단 결과 정보를 송출한다.
도 4는 도 1에 도시된 무인 비행장치의 세부 구성을 나타낸 구성 블록도이다.
도 4에 도시된 무인 비행장치(310)는 미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하는 무인 비행 구동부(350), 태양광 패널(100)의 표면 적외선을 감지하고, 감지된 적외선 값을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 적외선 검출부(320), 근거리 무선 통신방식으로 태양광 패널의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 수신하여 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 디지털 신호로 변환하는 근거리 무선 수신부(310), 및 태양광 패널(340)의 식별번호와 위치 정보를 등록하고, 감지된 적외선 값, 고장 판단 결과 정보 및 태양광 패널의 고유정보가 관제 서버(400)로 전송될 수 있도록 원거리 무선 통신부(340)를 제어하는 신호 처리부(330)를 포함한다.
신호 처리부(330)는 마이크로프로세서나 CPU(Central Process Unit) 등의 마이컴 프로세서를 구비하여, 프로그램 명령을 순차적으로 수행한다. 이에, 신호 처리부(330)는 근거리 무선 수신부(310)를 통해 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보가 수신되면, 태양광 패널(340)의 식별번호와 위치 정보를 먼저 등록, 및 자체 저장한다.
무인 비행장치(310)의 초기 구동시, 무인 비행장치(310)의 신호 처리부(330)는 먼저 근거리 무선 수신부(310)를 통해 태양광 패널(100)의 고유정보를 순차적으로 수신한 후, 순차적으로 태양광 패널(340)의 식별번호와 위치 정보를 먼저 등록, 및 자체 저장하게 된다.
이후, 태양광 패널(100)의 고유정보와 함께 감지된 적외선 값, 및 고장 판단 결과 정보가 수신되면, 원거리 무선 통신부(340)를 통해 고장 판단 결과 정보 및 태양광 패널의 고유정보가 관제 서버(400)로 전송될 수 있도록 한다.
도 5는 도 1 및 도 4의 무인 비행장치를 이용한 태양광 패널 등록 과정을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 무인 비행장치(310)의 초기 구동시, 무인 비행장치(310)는 근거리 무선 수신부(310)를 통해 태양광 패널(100)의 고유정보를 순차적으로 수신한 후, 순차적으로 태양광 패널(340)의 식별번호와 위치 정보를 먼저 등록, 및 자체 저장하게 된다.
이때, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 자동으로 무인 비행을 수행하게 된다. 이렇게 무인 비행장치(300)는 자동 비행하는 과정에서 각 태양광 패널(100) 및 인접한 다른 태양광 패널의 정보 송출 모듈로부터 각 태양광 패널(100)의 고유정보를 순차적으로 수신한다. 그리고 순차적으로 태양광 패널(340)의 식별번호와 위치 정보를 먼저 등록, 및 자체 저장하게 된다.
도 6은 도 1 및 도 4의 무인 비행장치를 이용한 태양광 패널의 고장 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 적외선 검출을 이용한 태양광 패널(600)의 고장 검출시, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하면서 각 태양광 패널(100)의 표면 적외선을 감지한다. 그리고 순차적으로 적외선을 감지하며 비행하다가, 감지된 적외선 값이 미리 설정된 적외선 기준 값보다 크면 태양광 패널(100)의 고장을 자체 판단할 수 있다.
구체적으로, 각각의 태양광 패널(100)은 고장으로 인해 발전 동작이 중지되면 태양광을 그대로 흡수하여 발열이 일어나게 된다. 따라서 고장난 태양광 패널(100)의 외부 온도가 상승하게 되므로 반사되는 적외선 또한 주변의 정상 동작하는 태양광 패널(100)보다 상승하게 된다.
이에, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로를 따라 비행하면서 각 태양광 패널(100)의 표면 적외선을 감지하여, 감지되는 적외선 량이 주변 태양광 패널(100)보다 높아지면 고장으로 판단하게 된다. 이렇게 고장 판단되면, 자체 판단된 고장 신호를 미리 저장된 해당 태양광 패널(100)의 고유정보와 함께 관제 서버(400)로 전송할 수 있다.
도 7은 고장 검출 모듈과 무인 비행장치를 이용한 고장 검출 및 고장 검출 결과 전송 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 무인 비행장치(300)는 태양광 패널(300)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 수신하여, 태양광 패널(100)의 고장 여부를 자체적으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하면서 근거리 무선 통신방식으로 태양광 패널(300)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 수신한다. 그리고 통신 신호로 수신되는 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 다시 디지털 신호로 변환한다.
이후, 무인 비행장치(300)는 고장 판단 결과 정보에 따라 태양광 패널(100)이 고장 판단된 것으로 확인되면, 고장 판단된 결과 정보와 함께 태양광 패널(100)의 식별번호와 위치 정보를 관제 서버(400)로 전송할 수 있다.
한편, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하면서 근거리 무선 통신방식으로 태양광 패널의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 수신하되, 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보가 수신되지 않으면 태양광 패널(100)을 고장으로 판단하여, 자체 판단된 고장 신호를 미리 저장된 식별번호 및 위치 정보와 함께 관제 서버(400)로 전송할 수 있다. ]
다시 말해, 무인 비행장치(300)는 미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하면서 근거리 무선 통신방식으로 각 태양광 패널(100)의 고유정보와 고장 판단 결과 정보를 수신하되, 만일, 적어도 어느 하나의 태양광 패널(100)에 대한 고유정보와 고장 판단 결과 정보가 수신되지 않으면, 해당 태양광 패널(100)을 고장으로 자체 판단할 수 있다. 이때는 자체 판단된 고장 신호를 미리 저장된 식별번호 및 위치 정보와 함께 관제 서버(400)로 전송할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 패널 진단 시스템은 무인 비행장치(300)로 광범위한 지역에 분포된 태양광 패널(100)들의 위치와 태양광 발전 특성을 빠르게 확인하고 등록할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 태양광 패널(100)들의 고장 여부를 무인 비행장치(300)로 빠르게 확인 및 전달할 수 있도록 함으로써, 별도의 유선 케이블이나 유선 통신 시스템을 구축하지 않고도 최소한의 비용으로 고장 감지 시스템을 구축할 수 있게 된다.
또한, 무인 비행장치(300)로 광범위한 지역에 분포된 태양광 패널(100)들의 온도 변화를 감지하여 빠르게 고장 여부를 판단할 수 있도록 함과 아울러, 태양광 패널(100)에서 고장 판단된 경우에는 무인 비행장치(300)와의 근거리 무선 통신으로 고장 판단 결과를 빠르게 전달할 수 있도록 함으로써, 태양광 발전 시스템의 운용 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시 예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시 예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 정보 송출 모듈을 포함하여 고유 정보와 동작 상태 정보를 송출하는 복수의 태양광 패널; 및
    상기 복수의 태양광 패널에 순서대로 무선 통신신호를 보내서 상기 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 요청하고, 상기 복수의 태양광 패널로부터 순서대로 수신된 상기 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 관제 서버로 전송하는 무인 비행장치를 포함하는
    태양광 패널 진단 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 태양광 패널은
    상기 정보 송출 모듈을 이용해 실시간으로 상기 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 송출하고,
    상기 무인 비행장치는
    상기 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 송출하지 않는 적어도 하나의 태양광 패널이 발견되면, 상기 무선 통신신호를 보내서 상기 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 다시 요청한 후, 상기 적어도 하나의 태양광 패널을 촬영하여 상기 관제 서버로 전송하는
    태양광 패널 진단 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 관제 서버는
    상기 복수의 태양광 패널 중 발전 효율이 미리 설정된 기준 이하로 저하된 태양광 패널의 고유 정보를 상기 무인 비행장치로 전송하고,
    상기 무인 비행장치는
    상기 관제 서버로부터 수신된 고유 정보에 해당되는 태양광 패널로 이동하여 상기 발전 효율이 저하된 태양광 패널을 세척하는
    태양광 패널 진단 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고유 정보는
    상기 각 태양광 패널의 위치 좌표 정보, 고유 ID 정보, 제조사 정보, 패널 타입 정보, 제조일자 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하고,
    상기 동작 상태 정보는
    상기 각 태양광 패널의 고장 판단 정보, 현재 동작 여부 정보, 태양광 발전 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는
    태양광 패널 진단 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무인 비행장치는
    미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하여, 상기 태양광 패널 및 인접한 다른 태양광 패널의 정보 송출 모듈로부터 상기 각 태양광 패널의 상기 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 순차적으로 수신하며,
    상기 태양광 패널의 고유정보에 포함된 고유 ID 정보와 위치 좌표 정보를 순차적으로 등록함으로써, 상기 각 태양광 패널의 위치를 저장하는
    태양광 패널 진단 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 송출 모듈은
    비콘(iBeacon), 블루투스(Bluetooth), 와이 파이(Wi-Fi), 와이다이(Wi-Di), 지그비(Zigbee) 중 적어도 어느 하나의 근거리 무선 통신 방식으로 상기 태양광 패널의 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 송출하는
    태양광 패널 진단 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 태양광 패널에 일대일 대응되어 상기 각 태양광 패널의 고장 여부를 판단하고, 상기 태양광 패널의 고유정보와 고장 판단 결과에 따른 상기 동작 상태 정보가 상기 정보 송출 모듈에 의해 상기 무인 비행장치로 송출되도록 제어하는 고장 검출 모듈을 더 포함하는
    태양광 패널 진단 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고장 검출 모듈은
    상기 태양광 패널로부터 전압 값, 전류 값 또는 전력 값을 센싱하는 패널 고장 검출부;
    상기 센싱된 전압 값, 상기 전류 값 또는 상기 전력 값을 미리 설정된 기준치와 비교하여 상기 태양광 패널의 고장을 판단하고, 상기 고장 판단 결과 정보와 상기 태양광 패널의 고유정보를 상기 무선 통신부로 전송하는 MCU;
    상기 MCU에 상기 태양광 패널의 식별번호와 위치 정보를 포함하는 고유 정보를 제공하는 패널 정보 저장부; 및
    상기 태양광 패널의 고유정보와 함께 고장 판단 결과 정보가 근거리 무선 통신 방식으로 송출되도록 상기 정보 송출 모듈을 제어하는 무선 통신 제어부를 포함하는
    태양광 패널 진단 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 무인 비행장치는
    미리 설정된 경로와 프로그램에 따라 무인 비행을 수행하는 무인 비행 구동부;
    상기 태양광 패널의 표면 적외선을 감지하고 감지된 적외선 값을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 적외선 검출부;
    근거리 무선 통신방식으로 상기 태양광 패널의 상기 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 수신하여 상기 태양광 패널의 상기 고유 정보와 상기 동작 상태 정보를 디지털 신호로 변환 출력하는 근거리 무선 수신부;
    상기 태양광 패널의 식별번호와 위치 정보를 등록하고, 상기 감지된 적외선 값, 상기 고장 판단 결과 정보 및 상기 태양광 패널의 고유정보가 상기 관제서버로 전송될 수 있도록 무선 통신부를 제어하는 신호 처리부를 포함하는
    태양광 패널 진단 시스템.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220095436A (ko) 2020-12-30 2022-07-07 (주)에이비엠 전압 기반 태양광 발전패널 이상진단 시스템
KR102536565B1 (ko) * 2021-02-15 2023-05-26 엔비스 주식회사 태양광 발전 설비 모니터링 시스템 및 방법
CN113607213A (zh) * 2021-07-29 2021-11-05 西南交通大学 工程结构监测装置、系统和工程结构监测数据收集方法
KR102454726B1 (ko) * 2021-12-21 2022-10-14 주식회사 에스테코 무인 비행체를 이용한 태양광 발전소 진단 방법 및 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409781B1 (ko) * 2014-02-14 2014-06-25 주식회사 텐코리아 태양광 발전 시설의 통합 모니터링 시스템
JP2016063704A (ja) * 2014-09-19 2016-04-25 株式会社アイテス 太陽電池検査装置
JP2016149890A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 国立研究開発法人産業技術総合研究所 太陽電池の評価方法及び評価装置
KR101660456B1 (ko) * 2016-06-08 2016-09-28 (주)대연씨앤아이 태양광 발전 시스템용 감시 장치
JP2017078575A (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 エナジー・ソリューションズ株式会社 検査システム、及び検査方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409781B1 (ko) * 2014-02-14 2014-06-25 주식회사 텐코리아 태양광 발전 시설의 통합 모니터링 시스템
JP2016063704A (ja) * 2014-09-19 2016-04-25 株式会社アイテス 太陽電池検査装置
JP2016149890A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 国立研究開発法人産業技術総合研究所 太陽電池の評価方法及び評価装置
JP2017078575A (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 エナジー・ソリューションズ株式会社 検査システム、及び検査方法
KR101660456B1 (ko) * 2016-06-08 2016-09-28 (주)대연씨앤아이 태양광 발전 시스템용 감시 장치

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