[go: up one dir, main page]

KR20170013745A - Solar cell generating system - Google Patents

Solar cell generating system Download PDF

Info

Publication number
KR20170013745A
KR20170013745A KR1020150106825A KR20150106825A KR20170013745A KR 20170013745 A KR20170013745 A KR 20170013745A KR 1020150106825 A KR1020150106825 A KR 1020150106825A KR 20150106825 A KR20150106825 A KR 20150106825A KR 20170013745 A KR20170013745 A KR 20170013745A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
solar module
solar
module
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020150106825A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김종웅
Original Assignee
김종웅
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김종웅 filed Critical 김종웅
Priority to KR1020150106825A priority Critical patent/KR20170013745A/en
Publication of KR20170013745A publication Critical patent/KR20170013745A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H02S50/10Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/10Measuring sum, difference or ratio
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/02Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • H01L31/05
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/36Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템은 상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 간의 직렬 연결 및 병렬 연결을 제어하는 태양광 모듈 스위치부; 및 상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈로부터 각각 입력되는 제1 전압 내지 제N 전압을 선정된(predetermined) 기준전압과 각각 비교하고, 상기 비교결과 상기 제1 전압 내지 상기 제N 전압 중에서, 제K 전압 내지 제K+2 전압이 상기 기준전압 미만으로 판독되는 경우, 상기 제K 전압에 대응하는 제K 태양광 모듈 내지 상기 제K+2 전압에 대응하는 제K+2 태양광 모듈 간의 직렬 연결을 상기 태양광 모듈 스위치부를 통해 제어하는 송전 제어부를 포함한다.The present invention provides an automatic power variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention includes a solar module switch unit for controlling serial connection and parallel connection between the first solar module and the Nth solar module; And a first voltage to an Nth voltage input from the first solar module to the Nth solar module, respectively, with a predetermined reference voltage, and the first voltage to the Nth voltage 2 corresponding to the Kth photovoltaic module to the K + 2 voltage corresponding to the Kth voltage, when the Kth voltage to the K + 2 voltage are read below the reference voltage, And a transmission control unit for controlling the series connection between the photovoltaic modules via the photovoltaic module switch unit.

Description

전력 자동변동형 태양광 발전 시스템{Solar cell generating system}[0001] The present invention relates to a solar cell generating system,

본 발명은 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수 개의 태양광 모듈이 연결되어 전력을 생산하는 경우, 기준전압 미만의 전압을 갖는 전력을 생산하는 태양광 모듈을 판독하여 서로 직렬연결 시키거나 다른 정상 태양광 모듈과 병렬연결 되도록 제어함으로써 언제나 양질의 안정적인 전력이 생산될 수 있도록 하는 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic power fluctuation type solar power generation system, and more particularly, to a solar power generation system in which when a plurality of solar modules are connected to produce power, a solar module that produces power having a voltage lower than a reference voltage is read The present invention relates to an automatic power fluctuation type photovoltaic power generation system capable of always producing high-quality stable power by controlling the parallel connection with other normal solar modules.

일반적으로 태양광 발전 시스템의 태양광 인버터는 항상 일기와 방해 그림자로 감안하더라도 항상 충전이 확보되어야 하기 때문에 태양광 전력을 충전하는 전지가 마련되어 있고, 이와 같은 전지는 여러번 사용할 수 있도록 축전지로 되어 있다. 통상적인 축전지는 12V 와 24V 등으로 출력되는 전력을 소정시간동안 인가하는 충전시스템에 의해서 충전된다.In general, a solar inverter of a photovoltaic system is always equipped with a battery for charging solar power because charging is always ensured even in consideration of weather and disturbance shadows. Such a battery is a battery which can be used many times. A typical battery is charged by a charging system that applies power output to 12V and 24V for a predetermined time.

그런데, 종래의 태양광 발전 시스템의 충전 방법은 태양전지판으로부터 충전하여야 하기 때문에 갑자기 축전지가 방전되면 거의 충전이 불가능하거나 급속충전을 할 수가 없는 문제점이 있으며, 경우에 따라서는 과방전 또는 과충전 등으로 축전지가 손상되어 상당한 경제적인 손실을 제공할 수 있는 문제점을 갖고 있다.However, since the charging method of the conventional photovoltaic power generation system requires charging from the solar panel, when the battery is suddenly discharged, there is a problem that the charging can not be performed or the charging can not be performed rapidly. In some cases, Is damaged and can provide a considerable economic loss.

또한, 태양광이 미약한 시간, 예를 들면 새벽이나 해질 무렵 등에 태양광의 광량 부족으로 충전이 불가능한 시간대에는 축전지에 충전 자체가 불가능하게 되며, 더욱이 태양광 모듈의 충전용량이 미약한 경우는 축전지가 필요한 충전 기준전압에 미치지 못해 사실상 축전지가 재기능을 할 수 없게 되는 문제점을 갖고 있다.In addition, when the sunlight is weak for a short period of time, for example, at dawn or near sunset, the battery itself can not be charged at a time when charging can not be performed due to lack of light of the sunlight. The battery does not reach the required charging reference voltage and the battery can not actually function again.

이러한 문제점을 개선하고자 태양광 모듈에서 발전되는 전력의 전압을 측정하고, 상기 측정된 상기 전압이 선정된(predetermined) 기준전압과 각각 비교하여 직렬 및 병렬 복합전원 충전방식을 이용한 태양광 발전 시스템을 제시하고 있다. 보다 자세하게는 태양광 발전을 이용하여 축전지를 충전 및 전력계통으로 송전이 가능하도록 직렬 및 병렬 복합전원 충전방식을 이용한 태양광 발전 시스템을 제시하고 있다.To solve this problem, a photovoltaic power generation system using a serial and parallel hybrid power supply charging method is proposed by measuring a voltage of a power generated in a solar module and comparing the measured voltage with a predetermined reference voltage. . More specifically, the present invention proposes a photovoltaic power generation system using a series and parallel hybrid power charging scheme to charge batteries and transmit power to the power system using photovoltaic power generation.

그러나, 종래의 태양광 축전지의 일반적인 특징은 축전지를 충전하기 위해서는 상용전원이나 보조전원을 태양광 발전전원과 함께 이용한다는 점이다. 따라서, 태양광 모듈에 수용된 태양 전지판을 통해 생성된 전압의 크기가 작은 경우는 사실상 전력발전에 사용되지 못하고, 상용전원이 그대로 사용되고 있어 전기료를 개선하고자 태양광 발전 시스템을 사용하는 태양광 충전시스템의 근본취지 자체가 퇴색해 버리는 문제점을 갖게 된다.However, a general feature of a conventional solar battery is that a commercial power supply or an auxiliary power supply is used together with the solar power generation power to charge the battery. Therefore, when the voltage generated through the solar panel accommodated in the solar module is small, it is not used for electric power generation, and since the commercial power is used as it is, the solar charging system using the solar power generation system And the problem is that the original intention is faded.

이에, 보다 고효율의 전력을 발전할 수 있는 태양광 발전 시스템의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, development of a photovoltaic power generation system capable of generating a higher-efficiency power is required.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1309536호(2013.09.11.)1. Korean Registered Patent No. 10-1309536 (Nov. 2. 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0128112호(2009.12.15.)2. Korean Patent Publication No. 10-2009-0128112 (December 15, 2009)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 다수 개의 태양광 모듈이 연결되어 전력을 생산하는 경우, 기준전압 미만의 전압을 갖는 전력을 생산하는 태양광 모듈을 판독하여 서로 직렬연결 시키거나 다른 정상 태양광 모듈과 병렬연결 되도록 제어함으로써 언제나 양질의 안정적인 전력이 생산될 수 있도록 하는 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a solar cell module, a solar cell module, Or to be connected in parallel with other normal photovoltaic modules, so that stable and stable power can be produced at all times.

상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템은 상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 간의 직렬 연결 및 병렬 연결을 제어하는 태양광 모듈 스위치부; 및 상기 제1태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈로부터 각각 입력되는 제1 전압 내지 제N 전압을 선정된(predetermined) 기준전압과 각각 비교하고, 상기 비교결과 상기 제1 전압 내지 상기 제N 전압 중에서, 제K 전압 내지 제K+2 전압이 상기 기준전압 미만으로 판독되는 경우, 상기 제K 전압에 대응하는 제K 태양광 모듈 내지 상기 제K+2 전압에 대응하는 제K+2 태양광 모듈 간의 직렬 연결을 상기 태양광 모듈 스위치부를 통해 제어하는 송전 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automatic power fluctuation type photovoltaic power generation system, comprising: a plurality of solar modules connected in series and parallel to each other, A solar module switch for controlling the solar module module; And a first voltage to an Nth voltage input from the first solar module to the Nth solar module, respectively, with a predetermined reference voltage, and the first voltage to the Nth voltage 2 corresponding to the Kth photovoltaic module to the K + 2 voltage corresponding to the Kth voltage, when the Kth voltage to the K + 2 voltage are read below the reference voltage, And a transmission control unit for controlling the series connection between the photovoltaic modules via the photovoltaic module switch unit.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템의 상기 송전 제어부는 상기 제K 전압 내지 상기 제K+2 전압 중, 제K+1 전압이 상기 기준전압보다 일정범위 이상으로 낮은 경우, 상기 제K+1 전압에 대응하는 제K+1 태양광 모듈 및 상기 송전 제어부 간의 연결이 차단되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, in the power transmission control unit of the automatic power fluctuation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention, among the Kth voltage to the K + 2 voltage, the K + 1 voltage is higher than the reference voltage by a predetermined range And controls the connection between the (K + 1) th solar module corresponding to the (K + 1) th voltage and the transmission control unit to be cut off.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템은 상기 태양광 모듈 스위치부는, 상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 각각에 대응하여 설치되고, 상기 각 태양광 모듈 간의 직렬 연결을 제어하는 제1 직렬 스위치 내지 제N 직렬 스위치; 상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 각각에 대응하여 설치되고, 상기 각 태양광 모듈 간의 병렬 연결을 제어하는 제1 병렬 스위치 내지 제N 병렬 스위치; 및 상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 각각에 대응하여 설치되고, 상기 제1 직렬 스위치 내지 상기 제N 직렬 스위치와 각각 연결되며, 상기 제1 병렬 스위치 내지 상기 제N 병렬 스위치와도 각각 연결되고, 상기 각 태양광 모듈과 상기 송전 제어부 간의 연결 및 차단을 제어하는 제1 모듈 스위치 내지 제N 모듈 스위치를 포함한다.In addition, in the automatic power variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention, the solar module switching unit is provided corresponding to each of the first solar module and the Nth solar module, A first serial switch to an Nth serial switch for controlling a serial connection between the modules; A first parallel switch to an Nth parallel switch provided corresponding to the first solar module to the Nth solar module, respectively, for controlling parallel connection between the solar modules; And the first to Nth parallel modules are provided in correspondence with the first to Nth solar modules, respectively, and are connected to the first to nth series switches, respectively, And a first module switch to an Nth module switch for controlling connection and disconnection between the respective solar modules and the power transmission control unit.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템의 상기 송전 제어부는, 상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈로부터 각각 발전되는 제1 전압 내지 제2 전압을 상기 기준전압과 비교하는 전압 비교부; 상기 전압 비교부의 상기 비교결과에 따라, 상기 각 태양광 모듈 간의 직렬 연결 또는 병렬 연결을 상기 태양광 모듈 스위치부를 통해 제어하는 스위치 제어부; 및 상기 각 태양광 모듈로부터 전달받는 전력을 축전지 또는 전력계통으로 송전하는 전력 송전부를 포함한다.Further, the power transmission control unit of the automatic power variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention may be configured such that the first voltage to the second voltage, which are generated from the first solar module to the Nth solar module, A voltage comparator comparing the reference voltage with the reference voltage; A switch controller for controlling a series connection or a parallel connection between the solar modules via the solar module switch according to the comparison result of the voltage comparator; And a power transmission unit for transmitting power received from each of the solar modules to a battery or a power system.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템의 상기 스위치 제어부는 상기 각 태양광 모듈에서 발전되는 전압을 각각 상기 기준전압과 비교하고, 상기 기준전압보다 낮은 전압을 발전하는 태양광 모듈을 대상으로 선정된 알고리즘에 따라 직렬 연결이나 연결차단을 복합적으로 플래닝하는 것을 특징으로 한다.The switch control unit of the automatic power variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention compares the voltage generated in each of the solar modules with the reference voltage and generates a voltage lower than the reference voltage The solar cell module is characterized in that a series connection or a connection cut-off is planned in accordance with an algorithm selected for a solar module.

본 발명의 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에 따르면, 태양광 모듈을 통해 태양광을 흡수하도록 하여 태양광의 입사량에 따라 상기 태양광 모듈에서 생성되어 출력되는 출력전압이 변동되더라도 변동된 전압을 전압측정기에서 감지하여 스위치 제어부를 통해 직렬 및 병렬로 분할/통합/차단 하여 거의 지속적으로 축전지 충전 및 전력계통으로 송전이 가능한 전압을 공급할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the power automatic variation type photovoltaic power generation system of the present invention, solar light is absorbed through a solar module, so that even if the output voltage generated and output from the solar module changes according to the incident amount of sunlight, It is possible to obtain a voltage that can be continuously supplied to the battery charging and power system by dividing / integrating / interrupting in series and in parallel through the switch control unit.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에서 병렬로 스위칭되어 전력이 발전되는 것을 도시한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에서 직렬 및 병렬로 스위칭되어 전력이 발전되는 것을 도시한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에서 직렬 연결 및 연결이 차단되어 전력이 발전되는 것을 도시한 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템의 작동흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템의 각 태양광 모듈에서 생성된 전압을 나타낸 태양광 모듈 전압테이블이다.
FIG. 1 is a block diagram illustrating power generation by switching in parallel in an automatic power variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating power generation by switching in series and in parallel in a power automatic variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the power generation by the serial connection and the connection being cut off in the power automatic variation type solar power generation system according to the embodiment of the present invention.
4 is an operational flowchart of an automatic power fluctuation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
5 is a photovoltaic module voltage table showing voltages generated in each solar module of the automatic power variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에서 병렬로 스위칭되어 전력이 발전되는 것을 도시한 블록구성도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating power generation by switching in parallel in an automatic power variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)은 축전지(420) 충전방식 및 전력계통(430) 송전방식으로 나뉜다. 축전지(420) 충전방식은 외부 발전소에서 발전된 전력선이 연결되어 있지 않아 전력 공급이 어려운 산간, 오지 및 섬과 같은 지역에서 사용된다. 특히, 축전지(420) 충전방식은 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)에서 발전된 전력의 전압값과 축전지(420)의 선정된 기준전압값이 비교 및 조정되어 축전지(420)에 안정적으로 충전 될 수 있다. 일반적으로, 축전지(420)의 상기 기준전압값은 12V 및 24V로 설정된다.The power automatic variation type solar power generation system 100 is divided into a charging method of the battery 420 and a power system 430 transmission method. The battery 420 charging method is used in areas such as mountains, oceans and islands where electric power is not connected to the electric power generated from an external power plant, which is difficult to supply electric power. Particularly, in the charging method of the storage battery 420, the voltage value of the power generated in the automatic power variation type solar power generation system 100 is compared with the predetermined reference voltage value of the storage battery 420 and adjusted so that the storage battery 420 is stably charged . Generally, the reference voltage value of the battery 420 is set to 12V and 24V.

전력계통(430) 송전방식은 외부 발전소에서 전력선이 들어와 있는 가정에 설치된다. 일반적으로, 전력계통(430) 송전방식은 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)에서 발전된 전력의 선정된 기준전압값이 150V로 출력되어야 하고, 상기 선정된 기준전압값으로 일정하게 출력이 될 경우 안정적으로 외부 발전소 송전 및 가정용으로 사용될 수 있다. 본 발명의 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)은 축전지(420) 충전방식의 선정된 기준전압값을 예를 들어 설명한다.Power System (430) The transmission system is installed in a home where power lines are in the external power plant. Generally, the power system 430 transmission method is such that the predetermined reference voltage value of the power developed in the automatic power variation type solar power generation system 100 is to be output to 150V, and is output constantly to the predetermined reference voltage value Can be reliably used for external power transmission and domestic use. The power automatic variation type solar power generation system 100 of the present invention will exemplify a predetermined reference voltage value of the charging method of the storage battery 420.

본 발명의 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)은 일사량이 부족할 때 즉, 태양광의 일사량은 아침부터 저녁까지 동일한 조건으로 조사되지 않는다. 보통 1년 365일을 기준하면 구름 한 점 없이 맑은 날은 30%도 안된다. 일반적으로 태양광 모듈은 직렬 연결 하였을 때 단 하나의 태양광 모듈에서 생성되는 전압값이 선정된 기준전압값 보다 미만으로 출력될 경우 전체 태양광 모듈에 영향을 미처 전력 발전량이 저감되는 문제가 발생될 수 있다.The automatic power variation type solar power generation system 100 of the present invention is not irradiated under the same condition when the amount of solar radiation is insufficient, that is, the solar radiation amount is from morning to evening. Usually 365 days a year, a clear day without a cloud is not even 30%. Generally, when the voltage value generated from a single photovoltaic module is less than the predetermined reference voltage value when the photovoltaic module is connected in series, there is a problem that the power generation amount is reduced due to the influence on the entire photovoltaic module .

도 1에 도시된 본 발명에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)은 태양광에서 유기된 광에너지 또는 복사된 열에너지 중 어느 하나를 소정의 전하로 변환하여 전력을 생성하는 하나 이상의 태양광 모듈이 병렬 연결로 구성된 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템을 도시한 블록구성도이다. 상기 병렬 연결은 기상상태가 좋을 경우 각각의 상기 하나 이상의 태양광 모듈에서 일정한 전압이 생성될 경우에 적용될 수 있다.1, an automatic power variation type solar power generation system 100 according to the present invention includes one or more photovoltaic cells (photovoltaic cells) FIG. 1 is a block diagram showing a power automatic variation type solar power generation system in which a module is configured as a parallel connection. The parallel connection may be applied when a constant voltage is generated in each of the one or more solar modules when the gaseous state is good.

이때, 상기 하나 이상의 태양광 모듈에서 생성되는 직류전원은 전압과 전류가 일정치가 않기 때문에 직류전원의 출력의 흐름을 일방향으로 유도하고, 선정된(predetermined) 기준전압, 이를테면 충전기준전압 12V 기준으로 13.6V 내지 14V의 전압범위를 갖도록 일정하게 조정하는 하나 이상의 전압측정기, 스위치 제어부(400) 및 전압 비교부(390)가 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 전압측정기는 제1 전압측정기(340), 제2 전압측정기(350), 제3 전압측정기(360) 내지 제N 전압측정기(370)으로 구성될 수 있다.In this case, since the DC power generated by the at least one solar module is a constant voltage and current, the flow of the output of the DC power source is unidirectionally induced, and a predetermined reference voltage, for example, One or more voltage measurers, a switch controller 400 and a voltage comparator 390, which constantly adjust the voltage range of 13.6V to 14V, may be configured. The at least one voltage meter may include a first voltage meter 340, a second voltage meter 350, and a third voltage meter 360 to an N th voltage meter 370.

보다 자세하게 설명하면, 제1 전압측정기(340), 제2 전압측정기(350), 제3 전압측정기(360) 내지 제N 전압측정기(370)는 상기 하나 이상의 태양광 모듈로부터 생성된 전력의 흐름을 일방향으로 유도하여 역류가 방지될 수 있다. 참고로, 상기 역류 방지는 역류방지장치가 적용되어 제어될 수 있다. 전압 비교부(390)는 상기 하나 이상의 태양광 모듈에서 생성된 전력을 선정된 기준전압 값과 비교하여 스위치 제어부(400)를 통해서 상기 생성된 전력의 전압이 정류되고, 조정 될 수 있다.More specifically, the first voltage meter 340, the second voltage meter 350, the third voltage meter 360, and the N th voltage meter 370 are used to measure the flow of electric power generated from the at least one solar module So that backflow can be prevented. For reference, the backflow prevention can be controlled by applying a backflow prevention device. The voltage comparator 390 compares the power generated in the at least one solar module with a predetermined reference voltage value, and the voltage of the generated power can be rectified and adjusted through the switch controller 400.

본 발명에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)은 하나 이상의 태양광 모듈, 태양광 모듈 스위치부 및 송전 제어부(380)로 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 태양광 모듈은 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)로 구현될 수 있다. 상기 하나 이상의 태양광 모듈로부터 발전되는 전력이 송전 제어부(380)를 통해서 외부로 송전될 수 있다.The automatic power variation type solar power generation system 100 according to the present invention may include one or more solar modules, a solar module switch unit, and a transmission control unit 380. The at least one solar module may be implemented by a first solar module 110, a second solar module 120, a third solar module 130, and an Nth solar module 140. The power generated from the at least one solar module can be transmitted to the outside through the transmission control unit 380. [

이때, 하나 이상의 태양광 모듈과 하나 이상의 태양광 모듈 스위치는 각각 대응되어 결선 및 차단될 수 있다. 하나 이상의 태양광 모듈 스위치는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140) 간의 직렬 연결 및 병렬 연결을 제어할 수 있다.At this time, the at least one solar module and the at least one solar module switch can be connected and disconnected, respectively. The at least one solar module switch controls the serial connection and the parallel connection between the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130 to the Nth solar module 140, can do.

송전 제어부(380)는 제1 태양광 모듈(110) 내지 제N 태양광 모듈(140)로부터 각각 입력되는 제1 전압 내지 제N 전압을 선정된 기준전압과 각각 비교하고, 상기 비교결과 상기 제1 전압 내지 상기 제N 전압 중에서, 제K 전압 내지 제K+2 전압이 상기 기준전압 미만으로 판독되는 경우, 상기 제K 전압에 대응하는 제K 태양광 모듈 내지 상기 제K+2 전압에 대응하는 제K+2 태양광 모듈 간의 직렬 연결을 상기 태양광 모듈 스위치부를 통해서 제어될 수 있다.The transmission control unit 380 compares the first voltage to the Nth voltage respectively input from the first solar module 110 to the Nth solar module 140 with the predetermined reference voltage, The voltage corresponding to the Kth photovoltaic module to the (K + 2) -th voltage corresponding to the Kth voltage, when the Kth voltage to the K + The serial connection between the K + 2 solar modules can be controlled through the solar module switch part.

상기 제1 전압 내지 상기 제N 전압 및 제K 전압 내지 제K+2 전압은 상기 하나 이상의 태양광 모듈 즉, 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)에 대응되어 각각 설치된 제1 전압측정기(340), 제2 전압측정기(350), 제3 전압측정기(360) 내지 제N 전압측정기를 통해서 측정될 수 있다.The first voltage to the N-th voltage and the K-th voltage to the K + 2 voltage are applied to the at least one solar module, that is, the first solar module 110, the second solar module 120, The first voltage meter 340, the second voltage meter 350, the third voltage meter 360, and the N th voltage meter, which are provided corresponding to the module 130 to the Nth solar module 140, respectively, .

또한, 송전 제어부(380)는 전압 비교부(390), 스위치 제어부(400) 및 전력 송전부(410)로 구성될 수 있다. 전압 비교부(390)는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)로부터 각각 발전되는 전력에 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압, 내지 상기 제N 전압이 출력되어 기준전압과 비교할 수 있다.The transmission control unit 380 may include a voltage comparison unit 390, a switch control unit 400, and a power transmission unit 410. The voltage comparator 390 compares the electric power generated from the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130 and the Nth solar module 140, 1 voltage, the second voltage, the third voltage, and the Nth voltage may be output and compared with a reference voltage.

스위치 제어부(400)는 전압 비교부(390)의 상기 비교결과에 따라, 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)간의 직렬 연결 또는 병렬 연결을 상기 태양광 모듈 스위치부를 통해 제어할 수 있다. 상기 태양광 모듈 스위치부는 하나 이상의 직렬 스위치, 하나 이상의 병렬 스위치 및 하나 이상의 모듈 스위치로 구성될 수 있다.The switch control unit 400 may control the voltage of the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130, Module 140 can be controlled through the solar module switch unit. The photovoltaic module switch part may be composed of one or more serial switches, one or more parallel switches, and one or more module switches.

상기 하나 이상의 모듈 스위치는 홀효과 센서(hall effect sensor)가 적용될 수 있다. 상기 홀효과 센서는 자기장의 세기에 따라 전압이 변하는 소자가 이용되고, 자기 감응특성을 이용해 상기 자기 및 자장이 측정되며, 상기 자기 및 상기 자장에 비례하여 기전력이 발생되는 물리적 현상이 발생된다. 상술된 바와 같이 상기 홀효과 센서는 도체에 전류가 흐르는 상태에서 전류의 방향과 수직으로 자기장이 형성되고, 상기 전류가 흐르는 상기 도체 내에서 상기 전류와 수직방향으로 전위차가 발생되어 전압이 생성될 수 있다. 상기 전압을 홀 전압이라 한다.The at least one module switch may be a hall effect sensor. In the Hall effect sensor, a device whose voltage varies according to the intensity of the magnetic field is used, the magnetic field and the magnetic field are measured using the magnetic sensitivity characteristic, and a physical phenomenon is generated in which an electromotive force is generated in proportion to the magnetic field and the magnetic field. As described above, in the Hall effect sensor, a magnetic field is formed perpendicular to a direction of a current in a state where a current flows through the conductor, and a potential difference is generated in the conductor in a direction perpendicular to the current in which the current flows, have. This voltage is referred to as a Hall voltage.

상기 하나 이상의 직렬 스위치는 제1 직렬 스위치(150), 제2 직렬 스위치(160), 제3 직렬 스위치(170) 및 제N 직렬 스위치(180)으로 구성될 수 있다. 제1 직렬 스위치(150), 제2 직렬 스위치(160), 제3 직렬 스위치(170) 및 제N 직렬 스위치(180)는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140) 각각에 대응하여 설치되고, 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)간의 연결이 스위치 제어부(400)를 통해서 제어되고, 직렬로 연결될 수 있다.The at least one serial switch may comprise a first serial switch 150, a second serial switch 160, a third serial switch 170, and an Nth serial switch 180. The first serial switch 150, the second serial switch 160, the third serial switch 170 and the Nth serial switch 180 are connected to the first solar module 110, the second solar module 120, The second solar module 120, the third solar module 130, and the third solar module 130. The first solar module 110, the second solar module 120, and the third solar module 130 are installed corresponding to the third solar module 130 to the Nth solar module 140, To the Nth solar module 140 are controlled through the switch control unit 400 and can be connected in series.

상기 하나 이상의 병렬 스위치는 제1 병렬 스위치(190), 제2 병렬 스위치(200), 제3 병렬 스위치(210) 내지 제N 병렬 스위치(220)로 구성될 수 있다. 제1 병렬 스위치(190), 제2 병렬 스위치(200), 제3 병렬 스위치(210) 내지 제N 병렬 스위치(220)는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)간의 연결이 스위치 제어부(400)를 통해서 제어되고, 병렬로 연결될 수 있다.The one or more parallel switches may include a first parallel switch 190, a second parallel switch 200, and a third parallel switch 210 to an Nth parallel switch 220. The first parallel switch 190, the second parallel switch 200, the third parallel switch 210 to the Nth parallel switch 220 are connected to the first solar module 110, the second solar module 120, The connections between the third solar module 130 to the N solar modules 140 are controlled through the switch controller 400 and can be connected in parallel.

상기 하나 이상의 모듈 스위치는 제1 모듈 스위치(230), 제2 모듈 스위치(240), 제3 모듈 스위치(250), 제4 모듈 스위치(260), 제5 모듈 스위치(270), 제6 모듈 스위치(280), 제7 모듈 스위치(290), 제8 모듈 스위치(300), 제9 모듈 스위치(310), 제10 모듈 스위치(320) 내지 제N 모듈 스위치(330)로 구성될 수 있다.The one or more module switches include a first module switch 230, a second module switch 240, a third module switch 250, a fourth module switch 260, a fifth module switch 270, The seventh module switch 280, the seventh module switch 290, the eighth module switch 300, the ninth module switch 310, and the tenth module switch 320 to the Nth module switch 330.

제1 모듈 스위치(230), 제2 모듈 스위치(240), 제3 모듈 스위치(250), 제4모듈 스위치(260), 제5 모듈 스위치(270), 제6 모듈 스위치(280), 제7 모듈 스위치(290), 제8 모듈 스위치(300), 제9 모듈 스위치(310), 제10 모듈 스위치(320) 내지 제N 모듈 스위치(330)는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140) 각각에 대응하여 설치되고, 상기 하나 이상의 직렬 스위치와 각각 연결되며, 상기 하나 이상의 병렬 스위치와도 각각 연결되고, 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)과 송전 제어부(380) 간의 연결 및 차단이 제어될 수 있다.The first module switch 230, the second module switch 240, the third module switch 250, the fourth module switch 260, the fifth module switch 270, the sixth module switch 280, The module switch 290, the eighth module switch 300, the ninth module switch 310, the tenth module switch 320 to the N th module switch 330 are connected to the first solar module 110, The optical module 120, the third solar module 130 to the Nth solar module 140, respectively, are connected to the at least one serial switch, respectively, and are also connected to the at least one parallel switch The connection and disconnection between the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130 to the Nth solar module 140, and the transmission control unit 380 can be controlled have.

또한, 스위치 제어부(400)는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)에서 발전되는 전압을 각각 기준전압 값과 비교하고, 상기 기준전압 값보다 낮은 전압을 발전하는 태양광 모듈을 대상으로 선정된 알고리즘에 따라 직렬 연결이나 연결차단을 복합적으로 플래닝될 수 있다.The switch control unit 400 controls the voltages generated by the first solar module 110, the second solar module 120 and the third solar module 130 to the N solar modules 140, respectively, And a series connection or a connection cut-off can be planned in accordance with a predetermined algorithm for a solar module that generates a voltage lower than the reference voltage value.

전력 송전부(410)는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)로부터 전달받는 전력을 축전지(420) 및 전력계통(430)으로 송전할 수 있다.The power transmitting unit 410 receives electric power received from the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130 to the Nth solar module 140, And the power system 430, respectively.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에서 직렬 및 병렬로 스위칭되어 전력이 발전되는 것을 도시한 블록구성도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating power generation by switching in series and in parallel in a power automatic variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2는 도 1을 참고하여 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에서 직렬 및 병렬로 스위칭되어 전력이 발전되는 것을 설명한다. 도 2는 태양광이 아주 좋은 맑은 날을 제하고는 수시로 구름에 의해 일부영역에 음영이 생성될 수 있다. 상기 음영은 구름, 눈, 먼지, 성애 및 기타 이물질로 생성될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120) 및 제3 태양광 모듈(130) 표면에 제1 음영영역(440)이 생성될 수 있다.FIG. 2 illustrates power generation by switching in series and in parallel in an automatic power variation type solar power generation system with reference to FIG. Fig. 2 shows that sunlight can be generated in some areas by clouds, often at the expense of a very good clear day. The shade may be generated by clouds, snow, dust, sexual abuse, and other foreign matter. That is, as shown in FIG. 2, a first shaded area 440 may be formed on the surfaces of the first solar module 110, the second solar module 120, and the third solar module 130.

제1 음영영역(440)은 반복되어 수시로 생성될 수 있다. 이때, 제2 모듈 스위치(240) 및 제3 모듈 스위치(250)는 오프(off)되고, 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120) 및 제3 태양광 모듈(130)은 직렬 연결되며, 제N 태양광 모듈(140)과는 병렬 연결되어 발전될 수 있다. 제1 음영영역(440)은 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)에서 발전되는 전체 전력 발전량이 급격히 감소될 수 있다.The first shaded area 440 may be repeated and generated from time to time. At this time, the second module switch 240 and the third module switch 250 are turned off and the first solar module 110, the second solar module 120, and the third solar module 130 are turned off, And may be connected in parallel with the Nth solar module 140 to generate electricity. The first shaded region 440 can drastically reduce the total amount of electric power generated in the power automatic variation type solar power generation system 100.

이때, 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120) 및 제3 태양광 모듈(130)은 직렬 연결될 수 있다. 참고로, 스위치 제어부(400)는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)에서 발전되는 전압을 각각 기준전압 값과 비교하고, 상기 기준전압 값보다 낮은 전압을 발전하는 태양광 모듈을 대상으로 선정된 알고리즘에 따라 직렬 연결이나 연결차단을 복합적으로 플래닝될 수 있다.At this time, the first solar module 110, the second solar module 120, and the third solar module 130 may be connected in series. The switch controller 400 controls the voltages generated by the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130, and the Nth solar module 140, A serial connection or a connection cutoff can be planned in accordance with a predetermined algorithm for a solar module which compares the reference voltage value with a voltage lower than the reference voltage value.

일반적으로 축전지(420)는 선정된 기준전압이 12V 설정될 수 있다. 이때, 전압 비교부(390)는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)에서 각각 생성된 전압값의 크기를 비교할 수 있다. 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)에서 각각 생성된 상기 전압값의 크기는 축전지(420)에 설정된 상기 기준전압 이상이면 태양광 모듈 스위치부를 통해서 병렬 연결되고, 상기 기준전압 미만이면 상기 태양광 모듈 스위치부를 통해서 직렬 연결될 수 있다. 상기 태양광 모듈 스위치부는 하나 이상의 직렬 스위치, 하나 이상의 병렬 스위치 및 하나 이상의 모듈 스위치로 구성되고, 스위치 제어부(400)를 통해서 제어될 수 있다.In general, the battery 420 can be set to a predetermined reference voltage of 12V. The voltage comparator 390 compares the voltage value generated by the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130, Can be compared. The magnitude of the voltage value generated in each of the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130, and the Nth solar module 140 is stored in the storage battery 420 And may be connected in parallel through the solar module switch unit if the reference voltage is higher than the set reference voltage and may be connected in series through the solar module switch unit if less than the reference voltage. The photovoltaic module switch unit may include at least one serial switch, at least one parallel switch, and at least one module switch, and may be controlled through the switch control unit 400.

상기 하나 이상의 직렬 스위치는 제1 직렬 스위치(150), 제2 직렬 스위치(160), 제3 직렬 스위치(170), 내지 제N 직렬 스위치(180)로 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 병렬 스위치는 제1 병렬 스위치(190), 제2 병렬 스위치(200), 제3 병렬 스위치(210) 내지 제N 병렬 스위치(220)로 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 모듈 스위치는 제1 모듈 스위치(230), 제2 모듈 스위치(240), 제3 모듈 스위치(250), 제4 모듈 스위치(260), 제5 모듈 스위치(270), 제6 모듈 스위치(280), 제7 모듈 스위치(290), 제8 모듈 스위치(300), 제9 모듈 스위치(310), 제10 모듈 스위치(320) 내지 제N 모듈 스위치(330)로 구성될 수 있다.The at least one serial switch may comprise a first serial switch 150, a second serial switch 160, a third serial switch 170, and an Nth serial switch 180. The one or more parallel switches may include a first parallel switch 190, a second parallel switch 200, and a third parallel switch 210 to an Nth parallel switch 220. The one or more module switches include a first module switch 230, a second module switch 240, a third module switch 250, a fourth module switch 260, a fifth module switch 270, The seventh module switch 280, the seventh module switch 290, the eighth module switch 300, the ninth module switch 310, and the tenth module switch 320 to the Nth module switch 330.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에서 직렬 연결 및 연결이 차단되어 전력이 발전되는 것을 도시한 블록구성도이다.FIG. 3 is a block diagram showing the power generation by the serial connection and the connection being cut off in the power automatic variation type solar power generation system according to the embodiment of the present invention.

도 3은 도 1 및 도 2에서 상술된 것을 참고하여 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템에서 직렬 연결 및 연결이 차단되어 전력이 발전되는 것을 설명한다. 도 3은 태양광이 아주 좋은 맑은 날을 제하고는 수시로 구름에 의해 일부영역에 음영이 생성될 수 있다. 상기 음영은 구름, 눈, 먼지, 성애 및 기타 이물질로 생성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140) 표면에 제2 음영영역(450) 및 제3 음영영역(460)이 생성될 수 있다. 제2 음영영역(450) 및 제3 음영영역(460)은 반복되어 수시로 생성될 수 있다. 제2 음영영역(450) 및 제3 음영영역(460)은 태양광 발전시스템(100)에서 발전되는 전체 전력 발전량이 급격히 감소될 수 있다.FIG. 3 is a diagram illustrating power generation by interrupting the series connection and the connection in the automatic power fluctuation type solar power generation system, with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 3 shows that sunlight can be generated in some areas by clouding at any time, eliminating a very good clear day. The shade may be generated by clouds, snow, dust, sexual abuse, and other foreign matter. That is, as shown in FIG. 3, on the surface of the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130 to the Nth solar module 140, The first shade region 450 and the third shade region 460 may be generated. The second shaded area 450 and the third shaded area 460 may be repeatedly generated at any time. The second shaded area 450 and the third shaded area 460 can be drastically reduced in the total power generation amount generated in the solar power generation system 100. [

이때, 제1 태양광 모듈(110)은 제3 모듈 스위치(270)가 오프(off)되어 연결이 차단될 수 있다. 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)은 직렬 연결되어 발전될 수 있다.At this time, the third module switch 270 of the first solar module 110 is turned off, and the connection can be shut off. The second solar module 120, the third solar module 130, and the Nth solar module 140 may be connected in series.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템의 작동흐름도이다.4 is an operational flowchart of an automatic power fluctuation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 작동흐름도(500)는 전력생성단계(510), 전압측정단계(520), 송전제어단계(530) 및 충전/송전단계(540)으로 구성될 수 있다. 전력생산단계(510)는 하나 이상의 태양광 모듈을 통해서 전력이 발전될 수 있다. 전압측정단계(520)는 상기 하나 이상의 태양광 모듈에서 각각 발전된 전력의 전압이 측정되고, 선정된 기준전압과 발전된 전력의 전압이 비교 분석되며, 상기 하나 이상의 태양광 모듈 간의 연결모드가 직렬 연결, 병렬 연결 및 차단 제어될 수 있다. 상기 제어는 스위치 제어부(400)를 통해서 태양광 모듈 스위치부가 제어될 수 있다.4 may comprise a power generation step 510, a voltage measurement step 520, a transmission control step 530, and a charging / transmission step 540. The power generation step 510, Power generation step 510 may be powered by one or more solar modules. The voltage measuring step 520 measures the voltage of each of the generated power in the at least one solar module, compares the selected reference voltage with the voltage of the generated power, and determines whether the connection mode of the at least one solar module is a serial connection, Parallel connection and disconnection can be controlled. The control can be controlled through the switch control unit 400 by the solar module switch unit.

송전제어단계(530)는 전압측정단계(520)에서 측정된 전압의 크기를 판단하여 하나 이상의 태양광 모듈에서 발전된 전압의 크기가 모두 선정된 12V 이상인 경우 태양광 모듈 스위치부는 스위치 제어부(400)를 통해 제어되고, 상기 하나 이상의 태양광 모듈이 병렬 연결될 수 있다. 상기 전압의 크기가 상기 선정된 12V 미만의 전압값으로 출력되는 태양광 모듈은 직렬 연결되고, 다른 태양광 모듈과 병렬 연결될 수 있다. 또한, 송전제어단계(530)는 전력 송전부(410)를 통해서 송전된 전력이 충전/송전단계(540)로 전환될 때 축전지(420)로 인가된 전압은 과충전되는 것이 방지되고, 선정된 기준전압으로 조정되어 인가될 수 있다.The transmission control step 530 determines the magnitude of the voltage measured in the voltage measurement step 520. When the magnitude of the voltage developed in one or more solar modules is equal to or greater than 12 V, And the at least one solar module may be connected in parallel. The solar module having the voltage output of the predetermined voltage value of less than 12V may be connected in series and may be connected in parallel with another solar module. In addition, the power transmission control step 530 may prevent the voltage applied to the battery 420 from being overcharged when the power transmitted through the power transmission unit 410 is switched to the charging / transmission step 540, The voltage can be adjusted and applied.

상술된 바와 같이, 충전/송전단계(540)는 하나 이상의 태양광 모듈에서 발전된 전력을 송전 받고, 축전지(420)에 충전 및 전력계통(430)으로 송전할 수 있다.As described above, the charging / transmitting step 540 may transmit the generated power from one or more solar modules and may be charged to the battery 420 and transmitted to the power system 430.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템의 각 태양광 모듈에서 생성된 전압을 나타낸 태양광 모듈 전압테이블이다.5 is a photovoltaic module voltage table showing voltages generated in each solar module of the automatic power variation type solar power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 1, 도 2 및 도 3에서 상술된 것을 기반으로 다음과 같이 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)의 각 태양광 모듈에서 생성된 전압을 나타낸 태양광 모듈 전압테이블(600)이다. 일반적으로 축전지(420)는 충전기준전압을 12V 범위의 기준전압을 가지고 있는데, 태양광의 일사량에 따라 각 태양광 모듈에서 발전되는 전압을 예로 들어 도 5에서 설명한다.2 is a solar cell module voltage table 600 showing the voltage generated in each solar module of the automatic power fluctuation type solar power generation system 100 as follows based on the above description in FIGS. 1, 2 and 3. Generally, the battery 420 has a reference voltage in the range of 12 V, and the voltage generated in each solar module according to the solar radiation amount is described in FIG. 5 as an example.

전압테이블(600)에서 CASE 1은 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 및 제N 태양광 모듈(140)의 전압값을 나타내고, 상기 전압값이 각각 12V로 균일하게 전압이 생성될 경우 도 1에서와 같이 병렬 연결로 제어될 수 있다. 상기 병렬 연결은 기상상태가 좋을 경우 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 및 제N 태양광 모듈(140)에서 일정한 전압이 생성될 경우에 적용될 수 있다.In the voltage table 600, CASE 1 indicates voltage values of the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130, and the Nth solar module 140, When the voltages are uniformly generated at 12V, the parallel connection can be controlled as shown in FIG. The parallel connection may generate a constant voltage in the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130 and the Nth solar module 140 when the weather condition is good . ≪ / RTI >

이때, 상기 하나 이상의 태양광 모듈에서 생성되는 직류전원은 전압과 전류가 일정치가 않기 때문에 직류전원의 출력의 흐름을 일방향으로 유도하고, 선정된(predetermined) 기준전압, 이를테면 충전기준전압 12V 기준으로 13.6V 내지 14V의 전압범위를 갖도록 일정하게 조정하는 하나 이상의 전압측정기, 스위치 제어부(400) 및 전압 비교부(390)가 구성될 수 있다.In this case, since the DC power generated by the at least one solar module is a constant voltage and current, the flow of the output of the DC power source is unidirectionally induced, and a predetermined reference voltage, for example, One or more voltage measurers, a switch controller 400 and a voltage comparator 390, which constantly adjust the voltage range of 13.6V to 14V, may be configured.

전압테이블(600)에서 CASE 2는 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 및 제N 태양광 모듈(140)의 전압값을 나타내고, 상기 전압값이 각각 1V, 5V, 7V 및 12V라면 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120) 및 제3 태양광 모듈(130)이 12V 미만이므로 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130)을 직렬 연결하면 총 13V로 합성될 수 있다. 상기 13V의 전압값은 충전 가능한 12V 이상이므로 축전지(420)에 안정적으로 충전 및 송전이 될 수 있다.In the voltage table 600, CASE 2 indicates voltage values of the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130, and the Nth solar module 140, If the voltage values are 1 V, 5 V, 7 V, and 12 V, respectively, the first solar module 110, the second solar module 120, and the third solar module 130 are less than 12 V, ), The second solar module 120, and the third solar module 130 are connected in series, they can be synthesized to a total of 13V. Since the voltage value of 13V is more than 12V that can be charged, the battery 420 can be stably charged and transmitted.

CASE 2 와 같은 상황은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 음영영역(440)이 반복되어 수시로 생성될 경우에 발생될 수 있다. 이때, 제2 모듈 스위치(240) 및 제3 모듈 스위치(250)는 오프(off)되고, 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120) 및 제3 태양광 모듈(130)은 직렬 연결되며, 제N 태양광 모듈(140)과는 병렬 연결되어 발전될 수 있다. 제1 음영영역(440)은 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)에서 발전되는 전체 전력 발전량이 급격히 감소될 수 있다.A situation such as CASE 2 may occur when the first shaded region 440 is repeated and is generated from time to time, as shown in FIG. At this time, the second module switch 240 and the third module switch 250 are turned off and the first solar module 110, the second solar module 120, and the third solar module 130 are turned off, And may be connected in parallel with the Nth solar module 140 to generate electricity. The first shaded region 440 can drastically reduce the total amount of electric power generated in the power automatic variation type solar power generation system 100.

전압테이블(600)에서 CASE 3은 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 및 제N 태양광 모듈(140)의 전압값을 나타내고, 상기 전압값이 각각 1V, 2V, 7V 및 3V라면 제1 태양광 모듈(110) 오프(off)되어 연결이 차단되고, 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)은 직렬 연결되어 12V로 합성되어 발전될 수 있다. 상기 12V의 전압값은 충전 가능한 12V 이상이므로 축전지(420)에 안정적으로 충전 및 송전이 될 수 있다.In the voltage table 600, CASE 3 represents voltage values of the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130, and the Nth solar module 140, If the voltage values are 1V, 2V, 7V, and 3V, respectively, the first solar module 110 is turned off to cut off the connection, and the second solar module 120, the third solar module 130, N photovoltaic modules 140 may be connected in series and synthesized at 12V and developed. Since the voltage value of 12V is more than 12V which can be charged, the battery 420 can be stably charged and transmitted.

CASE 3은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140) 표면에 제2 음영영역(450) 및 제3 음영영역(460)이 생성될 수 있다. 제2 음영영역(450) 및 제3 음영영역(460)은 반복되어 수시로 생성될 수 있다. 제2 음영영역(450) 및 제3 음영영역(460)은 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)에서 발전되는 전체 전력 발전량이 급격히 감소될 수 있다.CASE 3 is formed on the surfaces of the first solar module 110, the second solar module 120, the third solar module 130 and the Nth solar module 140 as shown in FIG. 3, Region 450 and third shaded region 460 may be generated. The second shaded area 450 and the third shaded area 460 may be repeatedly generated at any time. The second shaded region 450 and the third shaded region 460 can be drastically reduced in the total amount of electric power generated in the power automatic variation type solar power generation system 100.

이때, 제1 태양광 모듈(110)은 제3 모듈 스위치(270)가 오프(off)되어 연결이 차단될 수 있다. 제2 태양광 모듈(120), 제3 태양광 모듈(130) 내지 제N 태양광 모듈(140)은 직렬 연결되어 발전될 수 있다.At this time, the third module switch 270 of the first solar module 110 is turned off, and the connection can be shut off. The second solar module 120, the third solar module 130, and the Nth solar module 140 may be connected in series.

상술된 바와 같은 본 발명의 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템(100)은 통상적인 태양광을 사용하는 발전 시스템에 적용되어 사용될 수 있다. 특히, 본 발명은 기상상태에 따라 가변적으로 조사되는 태양광으로부터 충전이 불가능 및 가능한 정도를 능동적으로 판단 및 제어 하여 하나 이상의 태양광 모듈을 직렬 연결, 병렬 연결 및 연결차단 등의 제어로 전력이 최상으로 발전될 수 있는 장점이 있다.The power automatic variation type solar power generation system 100 of the present invention as described above can be applied to a power generation system using conventional solar light. More particularly, the present invention relates to a solar cell module that can actively determine and control the impossibility of charging from sunlight that is variably irradiated according to the gas phase state, and controls the one or more solar modules by serial connection, parallel connection, As shown in FIG.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

100: 태양광 발전 시스템 110: 제1 태양광 모듈
120: 제2 태양광 모듈 130: 제3 태양광 모듈
140: 제N 태양광 모듈 150: 제1 직렬 스위치
160: 제2 직렬 스위치 170: 제3 직렬 스위치
180: 제N 직렬 스위치 190: 제1 병렬 스위치
200: 제2 직렬 스위치 210: 제3 병렬 스위치
220: 제N 병렬 스위치 230: 제1 모듈 스위치
240: 제2 모듈 스위치 250: 제3 모듈 스위치
260: 제4 모듈 스위치 270: 제5 모듈 스위치
280: 제6 모듈 스위치 290: 제7 모듈 스위치
300: 제8 모듈 스위치 310: 제9 모듈 스위치
320: 제10 모듈 스위치 330: 제N 모듈 스위치
340: 제1 전압측정기 350: 제2 전압측정기
360: 제3 전압측정기 370: 제N 전압측정기
380: 송전 제어부 390: 전압 비교부
400: 스위치 제어부 410: 전력 송전부
420: 축전지 430: 전력계통
440: 제1 음영영역 450: 제2 음영영역
460: 제3 음영영역 500: 작동흐름도
510: 전력생성단계 520: 전압측정단계
530: 송전제어단계 540: 충전/송전단계
600: 태양광 모듈 전압테이블
100: solar power generation system 110: first solar module
120: second solar module 130: third solar module
140: Nth solar module 150: first serial switch
160: second serial switch 170: third serial switch
180: Nth serial switch 190: First parallel switch
200: second serial switch 210: third parallel switch
220: Nth parallel switch 230: first module switch
240: second module switch 250: third module switch
260: fourth module switch 270: fifth module switch
280: sixth module switch 290: seventh module switch
300: eighth module switch 310: ninth module switch
320: tenth module switch 330: N th module switch
340: first voltage meter 350: second voltage meter
360: Third voltage meter 370: Nth voltage meter
380: transmission control unit 390: voltage comparison unit
400: switch control unit 410: power transmission unit
420: Battery 430: Power system
440: first shaded area 450: second shaded area
460: Third shade area 500: Operation flow chart
510: power generation step 520: voltage measurement step
530: transmission control step 540: charge / transmission step
600: PV module voltage table

Claims (4)

제1 태양광 모듈 내지 제N 태양광 모듈로부터 발전되는 전력을 외부로 송전하는 태양광 발전 시스템에 있어서,
상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 간의 직렬 연결 및 병렬연결을 제어하는 태양광 모듈 스위치부 및; 상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈로부터 각각 입력되는 제1전압 내지 제N 전압을 선정된(predetermined) 기준전압과 각각 비교하고, 상기 비교결과 상기 제1 전압 내지 상기 제N 전압 중에서, 제K 전압 내지 제K+2 전압이 상기 기준전압 미만으로 판독되는 경우, 상기 제K 전압에 대응하는 제K 태양광 모듈 내지 상기 제K+2 전압에 대응하는 제K+2 태양광 모듈 간의 직렬 연결을 상기 태양광 모듈 스위치부를 통해 제어하는 송전 제어부;를 포함하고,
상기 태양광 모듈 스위치부는,
상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 각각에 대응하여 설치되고, 상기 각 태양광 모듈 간의 직렬 연결을 제어하는 제1 직렬 스위치 내지 제N 직렬 스위치;
상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 각각에 대응하여 설치되고, 상기 각 태양광 모듈 간의 병렬 연결을 제어하는 제1 병렬 스위치 내지 제N 병렬 스위치 및;
상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈 각각에 대응하여 설치되고, 상기 제1 직렬 스위치 내지 상기 제N 직렬 스위치와 각각 연결되며, 상기 제1 병렬 스위치 내지 상기 제N 병렬 스위치와도 각각 연결되고, 상기 각 태양광 모듈과 상기 송전 제어부 간의 연결 및 차단을 제어하는 제1 모듈 스위치 내지 제N 모듈 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템.
A photovoltaic power generation system for externally transmitting power generated from a first solar module to an Nth solar module,
A solar module switch unit for controlling serial connection and parallel connection between the first solar module and the Nth solar module; The first voltage to the Nth voltage input from the first solar module to the Nth solar module are respectively compared with a predetermined reference voltage, , And (K + 2) solar modules corresponding to the Kth solar module to the K + 2 voltage corresponding to the Kth voltage when the Kth voltage to the K + 2 voltage are read below the reference voltage And a transmission control unit for controlling the series connection through the solar module switch unit,
The solar module switch unit includes:
A first serial switch to an Nth serial switch installed corresponding to the first solar module to the Nth solar module, respectively, for controlling a series connection between the solar modules;
A first parallel switch to an Nth parallel switch installed corresponding to the first solar module to the Nth solar module, respectively, for controlling parallel connection between the solar modules;
And the first to Nth parallel modules are respectively connected to the first to Nth solar modules and to the first to nth series switches, And a first module switch to an Nth module switch connected to each of the plurality of solar modules to control connection and disconnection between the respective solar modules and the power transmission control unit.
제1항에 있어서,
상기 송전 제어부는 상기 제K 전압 내지 상기 제K+2 전압 중, 제K+1 전압이 상기 기준전압보다 일정범위 이상으로 낮은 경우, 상기 제K+1 전압에 대응하는 제K+1 태양광 모듈 및 상기 송전 제어부 간의 연결이 차단되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템.
The method according to claim 1,
1) voltage corresponding to the (K + 1) -th voltage when the K + 1 voltage is lower than the reference voltage by a predetermined range or more among the K-th voltage to the K + And controlling the connection between the power control unit and the power control unit to be cut off.
제1항에 있어서,
상기 송전 제어부는,
상기 제1 태양광 모듈 내지 상기 제N 태양광 모듈로부터 각각 발전되는 제1전압 내지 제2 전압을 상기 기준전압과 비교하는 전압 비교부;
상기 전압 비교부의 상기 비교결과에 따라, 상기 각 태양광 모듈 간의 직렬 연결 또는 병렬 연결을 상기 태양광 모듈 스위치부를 통해 제어하는 스위치 제어부 및;
상기 각 태양광 모듈로부터 전달받는 전력을 축전지 또는 전력계통으로 송전하는 전력 송전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the transmission control unit includes:
A voltage comparator comparing the first voltage to the second voltage generated from the first solar module to the N th solar module with the reference voltage;
A switch control unit for controlling a series connection or a parallel connection between the respective solar modules via the solar module switch unit according to the comparison result of the voltage comparison unit;
And a power transmission unit for transmitting power received from each of the solar modules to a battery or a power system.
제4항에 있어서,
상기 스위치 제어부는 상기 각 태양광 모듈에서 발전되는 전압을 각각 상기 기준전압과 비교하고, 상기 기준전압보다 낮은 전압을 발전하는 태양광 모듈을 대상으로 선정된 알고리즘에 따라 직렬 연결이나 연결차단을 복합적으로 플래닝하는 것을 특징으로 하는 전력 자동변동형 태양광 발전 시스템.
5. The method of claim 4,
The switch controller compares a voltage generated by each of the solar modules with the reference voltage and performs a series connection or a connection cutoff according to a predetermined algorithm for a solar module that generates a voltage lower than the reference voltage Wherein said solar power generation system comprises:
KR1020150106825A 2015-07-28 2015-07-28 Solar cell generating system Ceased KR20170013745A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150106825A KR20170013745A (en) 2015-07-28 2015-07-28 Solar cell generating system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150106825A KR20170013745A (en) 2015-07-28 2015-07-28 Solar cell generating system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170013745A true KR20170013745A (en) 2017-02-07

Family

ID=58108304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150106825A Ceased KR20170013745A (en) 2015-07-28 2015-07-28 Solar cell generating system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170013745A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111640812A (en) * 2017-12-30 2020-09-08 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 Photovoltaic modules
KR20230115422A (en) * 2022-01-27 2023-08-03 한국수력원자력 주식회사 Lightweight flexible thin film solar cell module
WO2024048850A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 주식회사 나눔에너지 Differential power processing apparatus for photovoltaic power generation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090128112A (en) 2008-06-10 2009-12-15 정균 Cell Module Management System of Solar Power Plant
KR101309536B1 (en) 2013-03-25 2013-09-23 박일순 Pv system using dual relay

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090128112A (en) 2008-06-10 2009-12-15 정균 Cell Module Management System of Solar Power Plant
KR101309536B1 (en) 2013-03-25 2013-09-23 박일순 Pv system using dual relay

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111640812A (en) * 2017-12-30 2020-09-08 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 Photovoltaic modules
CN111640812B (en) * 2017-12-30 2023-02-28 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 Photovoltaic module
KR20230115422A (en) * 2022-01-27 2023-08-03 한국수력원자력 주식회사 Lightweight flexible thin film solar cell module
WO2024048850A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 주식회사 나눔에너지 Differential power processing apparatus for photovoltaic power generation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101375482B (en) Power supply system
US9729083B2 (en) Power supply system and power source apparatus
US9337682B2 (en) Charging control device, solar power generation system and charging control method
US20080236648A1 (en) Localized power point optimizer for solar cell installations
KR101135386B1 (en) Photovoltaic power generation system perform the maximum power point tracking about the unit group
KR101132323B1 (en) Photovoltaic power generation system perform the maximum power point tracking about the unit group
US10734913B2 (en) Method and apparatus for bidirectional power production in a power module
JP2013105318A (en) Power conditioner for photovoltaic power generation
Khemliche et al. Bond graph modeling and optimization of photovoltaic pumping system: Simulation and experimental results
CN107276529A (en) Solar panel power generation abnormity testing method and system
US10432082B1 (en) Method and apparatus for current control in input power adapters for a DC bus-based power router
US9748769B2 (en) Serially connected micro-inverter system having concertina output voltage control
US20170063297A1 (en) Method and apparatus for extracting electrical energy from photovoltaic module
KR20170013745A (en) Solar cell generating system
WO2016181617A1 (en) Charge/discharge control apparatus
US20060250783A1 (en) Inverter operation modes
Cherukuri et al. A new choice based home energy management system using electric springs
KR20150124177A (en) solar cell generating system
US20070086215A1 (en) Inverter operation modes
KR101929974B1 (en) Solar Photovoitaic Generation System
KR101128386B1 (en) Photovoltaic power generation system
US20210351305A1 (en) Pv device having improved overall efficiency
KR20190120944A (en) A solar power conversion unit and operating method for the unit
JP2015154517A (en) PV power conditioner
KR20140094337A (en) Electic power control system for self-support and connection type, it's control process

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20150728

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160822

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20170210

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20160822

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I