KR20180058100A - 태양광 모듈, 및 이를 구비하는 태양광 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 모듈, 및 이를 구비하는 태양광 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지를 구비하는 태양전지 모듈과, 태양전지 모듈로부터의 직류 전원에 기초하여 변환된 교류 전원을 출력하는 인버터부와, 인버터부로부터의 교류 전원을 외부로 출력하는 케이블와, 태양전지 모듈의 전압 정보, 전류 정보, 인버터부의 전압 정보, 전류 정보 중 적어도 하나를, 인접하는 제1 태양광 모듈 또는 외부의 게이트웨이 또는 외부의 적외선 통신장치로 송신하는 적외선 통신부를 포함한다. 이에 의해, 간단하게 외부 단말기와 양방향 통신을 수행할 수 있게 된다.

Description

태양광 모듈, 및 이를 구비하는 태양광 시스템{Photovoltaic module and photovoltaic system including the same}

본 발명은 태양광 모듈, 및 이를 구비하는 태양광 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 간단하게 외부 단말기와 양방향 통신을 수행할 수 있는 태양광 모듈, 및 이를 구비하는 태양광 시스템에 관한 것이다.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 반도체 소자를 이용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.

한편, 태양광 모듈은 태양광 발전을 위한 태양전지가 직렬 혹은 병렬로 연결된 상태를 의미한다.

한편, 복수의 태양광 모듈을 구비하여, 그리드로 교류 전원을 출력하는 태양광 시스템을 구현하는 경우, 복수의 태양광 모듈 각각의 정보를 모니터링할 필요가 있다.

이를 위해, 통상 유선의 전력선 통신을 사용한다. 그러나, 전력선 통신의 경우, 전력 소비가 상당하며, 제조 비용이 증대되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 간단하게 외부 단말기와 양방향 통신을 수행할 수 있는 태양광 모듈을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지를 구비하는 태양전지 모듈과, 태양전지 모듈로부터의 직류 전원에 기초하여 변환된 교류 전원을 출력하는 인버터부와, 외부의 단말기로부터 데이터 전송 요청을 수신하는 적외선 수신부와, 출력되는 광을 이용하여, 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송하는 광출력부를 포함한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 태양광 시스템은, 교류 전원을 그리드로 출력하며, 적외선 수신부와 광출력부를 구비하는 태양광 모듈과, 적외선 송신을 위한 적외선 송신부와, 태양광 모듈의 광출력 검출을 위한 광수신부를 구비하는 단말기를 포함하고, 단말기는, 적외선 송신부를 통해, 데이터 전송 요청을 전송하고, 광수신부를 통해, 태양광 모듈로부터 데이터를 수신한다.

본 발명의 실시예에 따른, 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지를 구비하는 태양전지 모듈과, 태양전지 모듈로부터의 직류 전원에 기초하여 변환된 교류 전원을 출력하는 인버터부와, 외부의 단말기로부터 데이터 전송 요청을 수신하는 적외선 수신부와, 출력되는 광을 이용하여, 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송하는 광출력부를 포함함으로써, 간단하게 외부 단말기와 양방향 통신을 수행할 수 있게 된다.

특히, 단말기가, 태양광 모듈 내의 제1 영역 부근에 위치한 상태에서, 단말기로부터 데이터 전송 요청이, 적외선 수신부를 통해 수신되는 경우, 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송함으로써, 다른 태양광 모듈과의 간섭 없이, 안정적으로, 단말기와 양방향 통신을 수행할 수 있게 된다.

한편, 태양광 모듈이, 인버터부의 출력 전류 정보, 출력 전압 정보, 태양광 모듈의 출력 전력 정보, 인버터부에서 출력되는 교류 전원의 주파수 정보, 고장 발생 유무 정보 중 적어도 하나를, 광출력부를 통해 전송함으로써, 단말기는, 태양광 모듈의 동작 상태를 간단하게 모니터링할 수 있게 된다.

한편, 태양광 모듈이, 펌웨어 업데이트 정보를 수신하는 경우, 이를 이용하여, 간편하게, 펌웨어 업데이트를 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 태양광 시스템은, 교류 전원을 그리드로 출력하며, 적외선 수신부와 광출력부를 구비하는 태양광 모듈과, 적외선 송신을 위한 적외선 송신부와, 태양광 모듈의 광출력 검출을 위한 광수신부를 구비하는 단말기를 포함하고, 단말기는, 적외선 송신부를 통해, 데이터 전송 요청을 전송하고, 광수신부를 통해, 태양광 모듈로부터 데이터를 수신함으로써, 태양광 모듈과 단말기 사이에, 간단하게 방향 통신을 수행할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 태양광 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 태양광 모듈과 단말기 사이의 양방향 통신을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3의 정션 박스에 배치되는 렌즈를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 5는 도 2의 태양광 모듈 내의 정션 박스 내부의 회로도의 일예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 태양광 모듈과 단말기의 내부의 간략 블록도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 6의 태양광 모듈과 단말기의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 8은 도 6의 태양광 모듈의 동작 방법을 설명하는 순서도의 일예이다.
도 9a 내지 도 9b는 도 6의 태양광 모듈과 단말기의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
도 10은 도 3의 태양광 모듈의 정면도이다.
도 11은 도 10의 태양광 모듈의 배면도이다.
도 12는 도 10의 태양전지 모듈의 분해 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

도 1은 종래의 태양광 시스템을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 종래의 태양광 시스템(5)은, 직류 전원을 출력하는 태양광 모듈(7), 태양광 모듈(7)로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(8), 인버터(8)로부터의 교류 전원이 공급되는 그리드(6), 그리드 등에 공급되는 교류 전원 등을 모니터링하는 게이트웨이(gateway)(9)를 포함할 수 있다.

한편, 인버터(8) 전단에 배치되는 태양광 모듈이 복수개인 경우, 인버터(8)는, 스트링 인버터로 동작할 수 있다.

이러한 경우, 스트링 인버터(8)에, 수 백 볼트(V) 등의 직류 전원이 인가되므로, 회로 소손 가능성이 높아지거나, 고전압의 내압을 견딜 수 있는 회로 소자를 사용하여야 하는 단점이 있다.

한편, 게이트웨이(9)의 모니터링을 위해, 인버터(8)와 게이트웨이(9)는, 전력선 통신(PLC)을 수행하여야 하며, 이를 위해, 전력선 통신부가, 각각 게이트웨이(9)와, 인버터(8)에 마련되어야 한다.

도면에서는, 인버터(8) 내에, 전력선 통신부(4)가 별도로 배치되는 것을 예시한다.

이러한 전력선 통신부(40)에서 비교적 큰 전력 소비가 발생하므로, 인버터(8)의 변환 효율이 감소되는 문제점이 있으며, 전력선 통신을 위한, 별도의 IC(Intergrated Chip)가 필요하므로, 제조 비용이 증대되는 단점이 있다.

본 발명에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 전력 소비가 적으며, 제조 비용이 저감되는 통신 방식을 채용하는 것으로 한다. 특히, 적외선 통신 방식과, LED 등의 광출력부를 이용한 광통신 방식을 병행하여 이용한다.

이를 위해, 본 발명의 태양광 시스템(도 2의 10)은, 적외선 수신부(582), 광출력부(583)를 구비하는 태양광 모듈(50)과, 태양광 모듈(50)의 제1 영역(Ar1) 부근에 밀착되어 위치하는, 단말기(300)를 포함한다. 이에 대해서는, 도 2 이하를 참조하여 기술한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 시스템을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 태양광 시스템(10)은, 복수의 태양광 모듈(50a~50n), 단말기(300), 서버(400), 게이트웨이(80), 및 그리드(90)를 포함할 수 있다.

복수의 태양광 모듈(50a~50n)은, 각각 교류 전원을 그리드(90)로 출력할 수 있다.

한편, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)은, 각각, 태양전지 모듈(100a~100n)에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터부(540a~540n)를 포함하는 정션 박스(200a~200n)를 구비할 수 있다.

정션 박스(200a~200n)는, 태양전지 모듈(100a~100n)의 배면에 각각 배치되며, 정션 박스의 외부 프레임에, 렌즈(270a~270n)가 배치될 수 있다.

이 렌즈(270a~270n)는, 투명 재질로서, 렌즈(270a~270n)를 통해, 내부의 적외선 수신부(582a~582n), 광출력부(583a~583n)가, 외부의 단말기(300)와 적외선 통신, 및 광통신을 수행할 수 있다.

예를 들어, 단말기(300)의 적외선 송신부와 광수신부가 배치되는 영역에 대응하는 렌즈(305)와, 복수의 태양광 모듈(50a~50n) 중 어느 하나의 렌즈(270)가 근접하는 경우, 해당 태양광 모듈과 단말기(300) 사이에서, 적외선 통신, 및 광통신이, 간단하게 수행될 수 있다.

특히, 단말기(300)의 렌즈(305)와, 복수의 태양광 모듈(50a~50n) 중 어느 하나의 렌즈(270)가 맞닿는 경우, 다른 태양광 모듈과의 통신 간섭이 배제되면서, 해당 태양광 모듈과 단말기(300) 사이에서, 적외선 통신, 및 광통신이, 안정적으로 수행될 수 있다.

이러한 방식으로, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)의 각 렌즈(270a~270n)와, 단말기(300)의 렌즈(305)가 순차적으로 맞닿는 경우, 단말기(300)는, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)로부터 데이터를 각각 수신할 수 있다.

한편, 단말기(300)는, 내부의 통신부(350)를 통해, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)로부터 수신한 데이터를, 외부의 서버(400) 또는 게이트웨이(80)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 외부의 서버(400) 또는 게이트웨이(80)는, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)에 대한, 데이터를 수신할 수 있게 된다.

한편, 수신되는 데이터는, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)의 각 동작 상태 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 수신되는 데이터는, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)의 출력 전류 정보, 출력 전압 정보, 출력 전력 정보, 출력되는 교류 전원의 주파수 정보, 고장 발생 유무 정보 중 적어도 하나를, 포함할 수 있다.

이에 따라, 외부의 서버(400) 또는 게이트웨이(80)는, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)의 동작 상태를 간편하게, 파악할 수 있게 된다.

한편, 단말기(300)는, 복수의 태양광 모듈(50a~50n) 각각에 펌웨어 업데이트 정보를 전송할 수 있다.

그리고, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)은, 수신되는 펌웨어 업데이트 정보를 이용하여, 펌웨어를 업데이트시킬 수 있다.

도 3은 도 2의 태양광 모듈과 단말기 사이의 양방향 통신을 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도 4a 내지 도 4c는 도 3의 정션 박스에 배치되는 렌즈를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 도 2의 복수의 태양광 모듈(50a~50n) 중 제1 태양광 모듈(50a)은, 태양전지 모듈(100)의 배면에 배치되는 정션 박스(200a)와, 정션 박스(200) 상에 형성된 렌즈(270)를 구비할 수 있다.

한편, 본 발명에서의 렌즈(270)는, 광학 렌즈 외에, 광이 투과되는 재질의 부재를 포함하는 개념일 수 있다.

한편, 도 4a와 같이, 렌즈(270)의 하부에, 적외선 수신부(582)와, 가시광을 출력하는 광출력부(583)가 배치될 수 있다.

제1 태양광 모듈(50a)은, 복수의 태양 전지를 구비하는 태양전지 모듈(100)과, 태양전지 모듈(100)로부터의 직류 전원에 기초하여 변환된 교류 전원을 출력하는 인버터부(540)와, 외부의 단말기(300)로부터 데이터 전송 요청을 수신하는 적외선 수신부(582)와, 출력되는 광을 이용하여, 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송하는 광출력부(583)를 포함할 수 있다.

광출력부(583)는, 발광 다이오드(LED)를 포함하며, 발광 다이오드의 턴 온 시간, 및 턴 오프 시간에 기초하여, 데이터를 전송할 수 있다.

단말기(300)는, 적외선 송신부(382)와 광수신부(383), 그리고, 적외선 송신부(382)와 광수신부(383)가 배치되는 영역에 대응하는 렌즈(305)를 구비할 수 있다.

한편, 본 발명에서의 단말기(300)는, 태양광 모듈(50) 내의 적외선 송신부(382)와 광수신부(383)와, 적외선 통신, 가시광 통신 등을 수행할 수 있는 단말기로서, 태양광 모듈(50)과의 통신을 위한 전용 단말기이거나, 태양광 모듈(50)의 청소를 위한 청소 로봇이거나, 공중 비행이 가능한 드론(drone) 이거나, 설치자 또는 설치 서비스맨이 휴대하는 스마트 폰과 같은 이동 단말기일 수 있다. 이하에서는, 단말기(300)가, 태양광 모듈(50)과의 통신을 위한 전용 단말기인 것을 중심으로 기술한다.

단말기(300)가, 도 3과 같이, 태양광 모듈(50a) 내의 제1 영역(Ar1) 부근에 위치한 상태에서, 특히, 단말기(300)의 렌즈(305)와 태양광 모듈(50a)의 렌즈(270)가 맞닿을 정도로 가까운 거리(Sx)에 위치한 상태에서, 단말기(300)로부터 데이터 전송 요청이, 적외선 수신부(582)를 통해 수신되는 경우, 태양광 모듈(50a)은, 가시광을 출력하는 광출력부(583)를 통해, 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송한다.

특히, 단말기(300)의 렌즈(305)와 태양광 모듈(50a)의 렌즈(270)가 맞닿는 경우, 다른 태양광 모듈(50b~50n)과의 통신 간섭이 배제되면서, 태양광 모듈(50a)과 단말기(300) 사이에서, 적외선 통신, 및 가시광에 기초한 광통신이, 안정적으로 수행될 수 있다.

한편, 단말기(300)는, 내부의 통신부(350)를 통해, 태양광 모듈(50a)로부터 수신한 데이터를, 외부의 서버(400) 또는 게이트웨이(80)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 외부의 서버(400) 또는 게이트웨이(80)는, 태양광 모듈(50a)에 대한, 데이터를 수신할 수 있게 된다.

한편, 태양광 모듈(50a)은, 적외선 수신부(582)를 통해, 태양광 모듈(50)의 전력 정보 전송 요청을 수신하는 경우, 태양광 모듈(50a)의 출력 전류 정보, 출력 전압 정보, 출력 전력 정보, 출력되는 교류 전원의 주파수 정보, 고장 발생 유무 정보 중 적어도 하나를, 광출력부(583)를 통해, 단말기(300)로 전송할 수 있다.

한편, 태양광 모듈(50a)은, 적외선 수신부(582)를 통해, 단말기(300)로부터 펌웨어 업데이트 정보가 수신되는 경우, 한편, 태양광 모듈(50a)은, 의 메모리(590)에 저장된, 펌웨어를, 펌웨어 업데이트 정보를 이용하여, 업데이트할 수 있다.

여기서, 펌웨어 업데이트 정보는, 태양광 모듈(50a)의 출력 가능 전압 범위 정보, 출력 가능 주파수 범위 정보, 단상 또는 삼상 출력 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한편, 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 태양광 모듈(50a)은, 정션 박스(200a)의 외부 프레임에 형성된 개구부에 결합되는 결합부재(271)를 더 구비하며, 결합부재(271)의 헤드(271a)에, 렌즈(270)가 배치될 수 있다.

결합부재(271)는, 헤드(271a)와, 내부에 중공이 형성된 주름관(271b)을 구비할 수 있다. 헤드(271a) 내에, 렌즈(270)가 형성될 수 있으며, 결합부재(271)의 주름관(271b)은, 정션 박스(200)의 외부 프레임에 형성된 개구부에 결합할 수 있다.

한편, 결합부재(271)의 주름관(271b)과, 정션 박스(200)의 외부 프레임에 형성된 개구부의, 결합을 용이하게 수행하도록, 렌즈(270)가, 헤드(271a) 내에 단차를 가지며 형성되며, 형상이 다각형(도면에서는 육각형)의 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 육각형의 렌즈(270a)에 육각 렌치가 결합되어, 회전하게 되면, 회전 방향에 따라, 결합부재(271)가, 용이하게, 개구부에 결합되거나, 탈거될 수 있게 된다.

한편, 결합부재(271) 내의 렌즈(270)는, 투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 나아가, 헤드(271a)와 주름관(271b) 모두, 투명한 재질로 형성될 수 있다.

한편, 결합부재(271) 내의 렌즈(270)는, 투명의 방수 재질을 포함하는 것이 바람직하며, 나아가, 헤드(271a)와 주름관(271b) 모두, 투명의 방수 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 정션박스(200a) 내부의 회로 소자에 대해, 침습에 의한, 고장을 방지할 수 있게 된다.

도 5는 도 2의 태양광 모듈 내의 정션 박스 내부의 회로도의 일예를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 정션 박스(200)는, 태양전지 모듈(100)로부터의 직류 전원을 변환하여 변환된 전원을 출력할 수 있다.

특히, 본 발명과 관련하여, 정션 박스(200)는, 교류 전원을 출력할 수 있다.

이를 위해, 정션 박스(200)는, 컨버터부(530), 인버터부(540), 및 이를 제어하는 제어부(550), 메모리(590), 통신부(580)를 포함할 수 있다.

또한, 정션 박스(200)는, 바이패스를 위한 바이패스 다이오드부(510), 직류 전원 저장을 위한, 커패시터부(520)를 더 포함할 수 있다.

한편, 정션 박스(200)는, 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F)를 더 구비할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530), 인버터부(540)를 제어할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530)를 제어하여, 직류 변환이 수행되도록 제어할 수 있다. 특히, 최대전력추종(MPPT) 제어를 수행할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 인버터부(540)를 제어하여, 교류 변환이 수행되도록 제어할 수 있다.

바이패스 다이오드부(510)는, 태양전지 모듈(100) 의 제1 내지 제4 도전성 라인(135a,135b,135c,135d)들 사이에, 각각 배치되는 바이패스 다이오드들(Dc,Db,Da)을 구비할 수 있다. 이때, 바이패스 다이오드의 개수는, 1개 이상이며, 도전성 라인의 개수 보다 1개 더 작은 것이 바람직하다.

바이패스 다이오드들(Dc,Db,Da)은, 태양전지 모듈(100)로부터, 특히, 태양전지 모듈(100) 내의 제1 내지 제4 도전성 라인(135a,135b,135c,135d)로부터 태양광 직류 전원을 입력받는다. 그리고, 바이패스 다이오드들(Dc,Db,Da)은, 제1 내지 제4 도전성 라인(135a,135b,135c,135d) 중 적어도 하나로부터의 직류 전원에서 역전압이 발생하는 경우, 바이패스 시킬 수 있다.

한편, 바이패스 다이오드부(510)를 거친 직류 전원은, 커패시터부(520)로 입력될 수 있다.

커패시터부(520)는, 태양전지 모듈(100), 및 바이패스 다이오드부(510)를 거쳐 입력되는 입력 직류 전원을 저장할 수 있다.

한편, 도면에서는, 커패시터부(520)가 서로 병렬 연결되는 복수의 커패시터(Ca,Cb,Cc)를 구비하는 것으로 예시하나, 이와 달리, 복수의 커패시터가, 직병렬 혼합으로 접속되거나, 직렬로 접지단에 접속되는 것도 가능하다. 또는, 커패시터부(520)가 하나의 커패시터만을 구비하는 것도 가능하다.

컨버터부(530)는, 바이패스 다이오드부(510)와, 커패시터부(520)를 거친, 태양전지 모듈(100)로부터의 입력 전압의 레벨을 변환할 수 있다.

특히, 컨버터부(530)는, 커패시터부(520)에 저장된 직류 전원을 이용하여, 전력 변환을 수행할 수 있다.

예를 들어, 컨버터부(530)는, 복수의 저항 소자, 또는 변압기를 구비하며, 설정된 목표 전력에 기초하여, 입력 전압에 대한 전압 분배를 수행할 수 있다.

도면에서는, 컨버터부(530)의 일예로, 탭 인덕터 컨버터를 예시하나, 이와 달리, 플라이백 컨버터, 벅 컨버터, 부스트 컨버터 등이 가능하다.

도면에서 도시되는 컨버터부(530), 즉 탭 인덕터 컨버터는, 탭 인덕터(T), 탭 인덕터(T)와 접지단 사이에 접속되는 스위칭 소자(S1), 탭 인덕터의 출력단에 접속되어, 일방향 도통을 수행하는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.

한편, 다이오드(D1)의 출력단, 즉 캐소드(cathod)과 접지단 사이에, dc단 커패시터(미도시)가 접속될 수 있다.

구체적으로 스위칭 소자(S1)는, 탭 인덕터(T)의 탭과 접지단 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 탭 인덕터(T)의 출력단(2차측)은 다이오드(D1)의 애노드(anode)에 접속하며, 다이오드(D1)의 캐소드(cathode)와 접지단 사이에, dc단 커패시터(C1)가 접속될 수 있다.

한편, 탭 인덕터(T)의 1차측과 2차측은 반대의 극성을 가진다. 한편, 탭 인덕터(T)는, 스위칭 트랜스포머(transformer)로 명명될 수도 있다.

한편, 컨버터부(530) 내의 스위칭 소자(S1)는, 제어부(550)로부터의 컨버터 스위칭 제어신호에 기초하여, 턴 온/오프 동작할 수 있다. 이에 의해, 레벨 변환된 직류 전원이 출력될 수 있다.

인버터부(540)는, 컨버터부(530)에서 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다.

도면에서는, 풀 브릿지 인버터(full-bridge inverter)를 예시한다. 즉, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)에는 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다.

인버터부(540) 내의 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b)은, 제어부(550)로부터의 인버터 스위칭 제어신호에 기초하여, 턴 온/오프 동작할 수 있다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 교류 전원이 출력될 수 있다. 바람직하게는, 그리드(grid)의 교류 주파수와 동일한 주파수(대략 60Hz 또는 50Hz)를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 커패시터(C)는, 컨버터부(530)와 인버터부(540) 사이에, 배치될 수 있다.

커패시터(C)는, 컨버터부(530)의 레벨 변환된 직류 전원을 저장할 수 있다. 한편, 커패시터(C)의 양단을 dc단이라 명명할 수 있으며, 이에 따라, 커패시터(C)는 dc단 커패시터라 명명될 수도 있다.

한편, 입력 전류 감지부(A)는, 태양전지 모듈(100)에서 커패시터부(520)로 공급되는 입력 전류(ic1)를 감지할 수 있다.

한편, 입력 전압 감지부(B)는, 태양전지 모듈(100)에서 커패시터부(520)로 공급되는 입력 전압(Vc1)을 감지할 수 있다. 여기서, 입력 전압(Vc1)은, 커패시터부(520) 양단에 저장된 전압과 동일할 수 있다.

감지된 입력 전류(ic1)와 입력 전압(vc1)은, 제어부(550)에 입력될 수 있다.

한편, 컨버터 출력전류 검출부(C)는, 컨버터부(530)에서 출력되는 출력전류(ic2), 즉 dc단 전류를 감지하며, 컨버터 출력전압 검출부(D)는, 컨버터부(530)에서 출력되는 출력전압(vc2), 즉 dc 단 전압을 감지한다. 감지된 출력전류(ic2)와 출력전압(vc2)은, 제어부(550)에 입력될 수 있다.

한편, 인버터 출력 전류 검출부(E)는, 인버터부(540)에서 출력되는 전류(ic3)를 감지하며, 인버터 출력 전압 검출부(F)는, 인버터부(540)에서 출력되는 전압(vc3)을 감지한다. 검출된 전류(ic3)와 전압(vc3)은, 제어부(550)에 입력된다.

한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530)의 스위칭 소자(S1)를 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다. 특히, 제어부(550)는, 검출된 입력전류(ic1), 입력 전압(vc1), 출력전류(ic2), 출력전압(vc2), 출력전류(ic3), 또는 출력전압(vc3) 중 적어도 하나에 기초하여, 컨버터부(530) 내의 스위칭 소자(S1)의 턴 온 타이밍 신호를 출력할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 인버터부(540)의 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)를 제어하는 인버터 제어 신호를 출력할 수 있다. 특히, 제어부(550)는, 검출된 입력전류(ic1), 입력 전압(vc1), 출력전류(ic2), 출력전압(vc2), 출력전류(ic3), 또는 출력전압(vc3) 중 적어도 하나에 기초하여, 인버터부(540)의 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)의 턴 온 타이밍 신호를 출력할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 태양전지 모듈(100)에 대한, 최대 전력 지점을 연산하고, 그에 따라, 최대 전력에 해당하는 직류 전원을 출력하도록, 컨버터부(530)를 제어할 수 있다.

메모리(590)는, 제어부(500)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.

구체적으로, 메모리(590)는, 펌웨어를 저장할 수 있다.

통신부(580)는, 도 2, 또는 도 3 등에서 기술한 바와 같이, 단말기(300)와의 적외선 통신, 광통신을 위한, 적외선 수신부(582)와, 광출력부(583)를 포함할 수 있다.

적외선 수신부(582)는, 외부의 단말기(300)로부터 데이터 전송 요청을 수신할 수 있으며, 광출력부(583)는, 출력되는 광을 이용하여, 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송할 수 있다.

도 6은 도 3의 태양광 모듈과 단말기의 내부의 간략 블록도이고, 도 7a 내지 도 7c는 도 6의 태양광 모듈과 단말기의 동작 설명에 참조되는 도면이다.

태양광 모듈(50) 내의 정션 박스(200)는, 제어부(550), 통신부(580)를 포함할 수 있다.

통신부(580)는, 단말기(300)로부터의 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부(582), 적외선 수신부(582)로부터의 수신 신호를 필터링하는 필터부(584), 필터링된 수신 신호를 복조하는 복조부(586)와, 광출력부(583)를 구비할 수 있다.

복조부(586)는, 수십 Khz의 캐리어 주파수로부터 수신 신호를 분리할 수 있다. 이러한 캐리어 주파수를 사용함에 따라, 적외선 신호의 노이즈 내성을 높일 수 있게 된다.

한편, 필터부(584)는, 대역통과필터(BPF)를 구비할 수 있으며, 이러한 대역통과필터를 사용함으로써, 수신되는 신호의 게인(gain)을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 광출력부(583)는, 데이터 통신 모드와, 동작 상태 모드로 분리되어 동작할 수도 있다.

예를 들어, 광출력부(583)가, 동작 상태 모드인 경우, 태양광 모듈(50)의 동작 상태 표시를 위해, 서로 다른 색상의 광을 출력할 수도 있다. 구체적으로, 광출력부(583)는, 태양광 모듈(50)의 발전 대기, 발전중, 폴트(fault) 상태인 경우, 각각, 주황색광, 녹색광, 적색광을 출력할 수 있다.

한편, 광출력부(583)가, 데이터 통신 모드인 경우, 도 7c와 같이, 발광 다이오드(LED)의 턴 온 시간, 및 턴 오프 시간에 기초하여, 데이터를 전송할 수 있다.

도 7c의 (a)는, T1a 기간 동안, 턴 온되고, T1a 기간 보다 더 긴 T1b 동안, 턴 오프되는 것을 예시하며, 도 7c의 (b)는, T2a 기간 동안, 턴 온되고, T2a 기간 보다 더 짧은 T2b 동안, 턴 오프되는 것을 예시한다.

도 7c의 (a)는, 비트 데이터(bit data) '1'을 나타내는 것일 수 있으며, 도 7c의 (b)는, 비트 데이터(bit data) '0'을 나타내는 것일 수 있다

광출력부(583)는, 도 7c의 (a)의 패턴과, 도 7c의 (b)의 패턴의 조합에 의해, 전송하기 위한 데이터를, 이진 데이터화하여, 전송할 수 있다.

한편, 단말기(300)는, 태양광 모듈(50)과의 적외선 통신, 광통신을 위한 것으로서, 적외선 송신을 위한 적외선 송신부(382), 태양광 모듈(50)의 광출력부(583)로부터의 광을 수신하는 광수신부(383), 제어부(370), 및 통신부(350)를 포함할 수 있다.

광수신부(383)는, 조도 센서를 구비할 수 있다.

한편, 단말기(300)는, 제어부(370)로부터의 신호를 변조하는 변조부(386)와, 광수신부(383)에서 출력되는 신호 파형에서 펄스를 출력하는 펄스 출력부(386)를 더 포함할 수 있다.

도 7a의 (a)는, 제어부(370)에서 출력되는 송신 신호(PS1)의 일예를 도시하며, 도 7a의 (b)는, 변조부(386)에서 출력되는 변조 신호(PS2)의 일예를 도시하며, 도 7a의 (c)는, 적외선 수신부(582)에서 출력되는 수신 신호(PS3)의 일예를 도시하며, 도 7a의 (d)는, 복조부(586)에서 출력되어 제어부(550)로 입력되는 수신 신호(PS4)의 일예를 도시한다.

도 7a의 (a)의 송신 신호(PS1)와 도 7a의 (d)의 수신 신호(PS4)는, UART 통신 기반의 신호일 수 있으며, 도 7a의 (b)의 변조 신호(PS2)와 도 7a의 (c)의 수신 신호(PS3)는, 적외선 통신 기반의 신호일 수 있다.

도 7b의 (a)는, 제어부(550)에서 출력되어 광출력부(583)에 입력되는, 송신 신호(PSa)의 일예를 도시하며, 도 7b의 (b)는, 광수신부(383)에서 출력되는 수신 신호(PSb)의 일예를 도시하며, 도 7b의 (c)는, 펄스 출력부(386)에서 출력되는 수신 신호(PSc3)의 일예를 도시한다.

광수신부(383)에 입력되는 수신광에 기초하여, 수신 신호가 출력되는 경우, 수신 신호(PSb)는, 시간 지연 등에 의해, 도면과 같이, 삼각파 형태로 나타나게 된다.

이에 따라, 펄스 출력부(386)는, 삼각파 형태의 수신 신호(PSb)에 대한 하이/로우 레벨 판별을 하여, 수신 신호(PSc3)와 같은 펄스를 출력한다.

이를 위해, 펄스 출력부(386)는, 슈미트 트리거(schmitt trigger)를 구비할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 단말기(300)가, 태양광 모듈(50) 내의 제1 영역(Ar1) 부근에 위치한 상태에서, 단말기(300)로부터 데이터 전송 요청이, 적외선 수신부(582)를 통해 수신되는 경우, 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송하도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 인버터부(540)의 출력 전류 및 출력 전압에 기초하여, 인버터부(540)의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 적외선 수신부(582)를 통해, 태양광 모듈(50)의 전력 정보 전송 요청을 수신하는 경우, 인버터부(540)의 출력 전류 정보, 출력 전압 정보, 태양광 모듈(50)의 출력 전력 정보, 인버터부(540)에서 출력되는 교류 전원의 주파수 정보, 고장 발생 유무 정보 중 적어도 하나를, 광출력부(583)를 통해 전송하도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 적외선 수신부(582)를 통해, 펌웨어 업데이트 정보가 수신되는 경우, 메모리(590)에 저장된, 펌웨어를 펌웨어 업데이트 정보를 이용하여 업데이트되도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(550)는, 광출력부(583)의 턴 온 시간, 및 턴 오프 시간에 기초하여, 데이터를 전송하도록 제어할 수 있다.

도 8은 도 6의 태양광 모듈의 동작 방법을 설명하는 순서도의 일예이다.

도면을 참조하면, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 통신 요청 대기 상태를 유지한다(S810).

단말기(300)로부터의 적외선 수신을 위해, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 적외선 수신부(582) 등이 대기 모드 상태가 되도록 제어한다.

다음, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 적외선 수신부(582)를 통해, 적외선 신호가 수신되는 경우, 모니터링 데이터 요청인 지 여부를 판단한다(S815).

모니터링 데이터 요청인 경우, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 메모리(590) 등에 저장된 모니터링 데이터를, 광출력부(583)를 통해, 전송하도록 제어한다(S816).

여기서, 모니터링 데이터는, 출력 전류 정보, 출력 전압 정보, 태양광 모듈(50)의 출력 전력 정보, 인버터부(540)에서 출력되는 교류 전원의 주파수 정보, 고장 발생 유무 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한편, 제815 단계((S815)에서, 적외선 수신부(582)를 통해 수신되는 신호가, 모니터링 데이터 요청이 아닌 경우, 제818 단계(S818) 단계를 수행할 수 있다.

즉, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 적외선 수신부(582)를 통해 수신되는 신호가, 모니터링 데이터 요청이 아닌 경우, 펌웨어 업데이트 요청인 지 여부를 판단할 수 있다(S818).

태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 적외선 수신부(582)를 통해 수신되는 신호가, 펌웨어 업데이트 요청인 경우, 수신되는 펌웨어 업데이트 데이터를 수신, 복조하고, 메모리(590)에 저장된 펌웨어 버젼을 확인한다(S825).

그리고, 메모리(590)에 저장된 펌웨어에 대한 업데이트가 필요한 경우, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 수신되는 펌웨어 업데이트 데이터를 이용하여, 메모리(590)에 저장된 펌웨어를 업데이트하도록 제어한다.

한편, 펌웨어를 업데이트가 되는 경우, 제어부(590)를 리셋하여 초기화할 수 있다.

도 9a 내지 도 9b는 도 6의 태양광 모듈과 단말기의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 도 9a는, 모니터링 데이터 요청, 예를 들어, 전력 정보 전송 요청을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

단말기(300)는, 태양광 모듈(50)로 적외선 신호를 통해, 전력 정보 전송 요청을 전송할 수 있다(S901).

태양광 모듈(50)은, 전력 정보 전송 요청에 응답하여, 광출력을 통해, 전력 정보 전송 데이터를 전송할 수 있다(S902).

예를 들어, 전력 정보 전송 데이터는, 인버터부(540)의 출력 전류 정보, 출력 전압 정보, 태양광 모듈(50)의 출력 전력 정보, 인버터부(540)에서 출력되는 교류 전원의 주파수 정보, 고장 발생 유무 정보 중 적어도 하나를, 포함할 수 있다.

다음, 도 9b는, 펌웨어 업데이트르 위한, 단말기와 태양광 모듈 사이의 신호 흐름을 도시한 도면이다.

먼저, 단말기(300)는, 적외선 송신부(382)를 통해, 펌웨어 업데이트 준비 요청을 전송한다(S910).

태양광 모듈(50)의 적외선 수신부(582)는, 이를 수신하고, 태양광 모듈(50)의 광출력부(583)는, 펌웨어 업데이트 준비 완료 응답을 전송한다(S920).

다음, 단말기(300)는, 메모리(590) 내의 특정 영역에 대한 데이터 삭제 요청을 전송한다(S930).

태양광 모듈(50)의 적외선 수신부(582)는, 이를 수신하고, 태양광 모듈(50)의 광출력부(583)는, 메모리(590) 내의 특정 영역에 대한 데이터 삭제 완료 응답을 전송한다(S940).

다음, 단말기(300)는, 적외선 송신부(382)를 통해, 펌웨어 데이터 및 체크섬 데이터를 전송한다(S950).

태양광 모듈(50)의 적외선 수신부(582)는, 이를 수신하고, 태양광 모듈(50)의 광출력부(583)는, 체크섬 데이터 기반의 에러 유무 정보를 전송한다(S960).

다음, 단말기(300)는, 적외선 송신부(382)를 통해, 펌웨어 업데이트 종료 요청을 전송한다(S970).

태양광 모듈(50)의 적외선 수신부(582)는, 이를 수신하고, 태양광 모듈(50)의 광출력부(583)는, 펌웨어 업데이트 완료시, 펌웨어 업데이트 종료 응답을 전송한다(S980).

이러한 프로세스에 따라, 펌웨어 업데이트를 안정적으로 수행할 수 있으며, 단말기(300), 나아가, 서버(400) 또는 게이트웨이(80)는, 태양광 모듈(50) 내부의 펌웨어 업데이트 완료를 파악할 수 있게 된다.

도 10은 도 3의 태양광 모듈의 정면도이고, 도 11은 도 10의 태양광 모듈의 배면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈(50)은, 태양전지 모듈(100), 태양전지 모듈(100)의 배면에 위치하는 정션 박스(200)를 포함할 수 있다.

정션 박스(200)는, 음영 발생 등의 경우, 핫 스팟 방지를 위해, 바이패스 되는, 적어도 하나의 바이패스 다이오드를 구비할 수 있다.

한편, 도 9 등에서는, 도 10의 4개의 태양전지 스트링에 대응하여, 3개의 바이패스 다이오드(도 9의 Da,Db,Dc)를 구비하는 것을 예시한다.

한편, 정션 박스(200)는, 태양전지 모듈(100)에서 공급되는 직류 전원을 변환할 수 있다. 이에 대해서는, 도 9 이하를 참조한다.

한편, 태양전지 모듈(100)은, 복수의 태양 전지를 구비할 수 있다.

도면에서는 복수의 태앙 전지가 리본(도 12의 133)에 의해, 일렬로 연결되어, 태양전지 스트링(140)이 형성되는 것을 예시한다. 이에 의해 6개의 스트링(140a,140b,140c,140d,140e,140f)이 형성되고, 각 스트링은 10개의 태양전지를 구비하는 것을 예시한다. 한편, 도면과 달리, 다양한 변형이 가능하다.

한편, 각 태양전지 스트링은, 버스 리본에 의해 전기적으로 접속될 수 있다. 도 10는, 태양전지 모듈(100)의 하부에 배치되는 버스 리본(145a,145c,145e)에 의해, 각각 제1 태양전지 스트링(140a)과 제2 태양전지 스트링(140b)이, 제3 태양전지 스트링(140c)과 제4 태양전지 스트링(140d)이, 제5 태양전지 스트링(140e)과 제6 태양전지 스트링(140f)이 전기적으로 접속되는 것을 예시한다.

또한, 도 10은, 태양전지 모듈(100)의 상부에 배치되는 버스 리본(145b,145d)에 의해, 각각 제2 태양전지 스트링(140b)과 제3 태양전지 스트링(140c)이, 제4 태양전지 스트링(140d)과 제5 태양전지 스트링(140e)이 전기적으로 접속되는 것을 예시한다.

한편, 제1 스트링에 접속된 리본, 버스 리본(145b,145d), 및 제4 스트링에 접속된 리본은, 각각 제1 내지 제4 도전성 라인(135a,135b,135c,135d)에 전기적으로 접속되며, 제1 내지 제4 도전성 라인(135a,135b,135c,135d)은, 태양전지 모듈(100)의 배면에 배치되는 정션 박스(200) 내의 바이패스 다이오드(도 9의 Da,Db,Dc)와 접속된다. 도면에서는, 제1 내지 제4 도전성 라인(135a,135b,135c,135d)이, 태양전지 모듈(100) 상에 형성된 개구부를 통해, 태양전지 모듈(100)의 배면으로 연장되는 것을 예시한다.

한편, 정션 박스(200)는, 태양전지 모듈(100)의 양단부 중 도전성 라인이 연장되는 단부에 더 인접하여 배치되는 것이 바람직하다.

도 12는 도 10의 태양전지 모듈의 분해 사시도이다.

도 12을 참조하면, 도 10의 태양전지 모듈(100)은, 복수의 태양 전지(130)를 포함할 수 있다. 그 외, 복수의 태양전지(130)의 하면과 상면에 위치하는 제1 밀봉재(120)와 제2 밀봉재(150), 제1 밀봉재(120)의 하면에 위치하는 후면 기판(110) 및 제2 밀봉재(150)의 상면에 위치하는 전면 기판(160)을 더 포함할 수 있다.

먼저, 태양전지(130)는, 태양 에너지를 전기 에너지로 변화하는 반도체 소자로써, 실리콘 태양전지(silicon solar cell), 화합물 반도체 태양전지(compound semiconductor solar cell) 및 적층형 태양전지(tandem solar cell), 염료감응형 또는 CdTe, CIGS형 태양전지, 박막 태양전지 등일 수 있다.

태양전지(130)는 태양광이 입사하는 수광면과 수광면의 반대측인 이면으로 형성된다. 예를 들어, 태양전지(130)는, 제1 도전형의 실리콘 기판과, 실리콘 기판상에 형성되며 제1 도전형과 반대 도전형을 가지는 제2 도전형 반도체층과, 제2 도전형 반도체층의 일부면을 노출시키는 적어도 하나 이상의 개구부를 포함하며 제2 도전형 반도체층 상에 형성되는 반사방지막과, 적어도 하나 이상의 개구부를 통해 노출된 제 2 도전형 반도체층의 일부면에 접촉하는 전면전극과, 상기 실리콘 기판의 후면에 형성된 후면전극을 포함할 수 있다.

각 태양전지(130)는, 전기적으로 직렬 또는 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, 복수의 태양 전지(130)는, 리본(133)에 의해 전기적으로 접속될 수 있다. 리본(133)은, 태양전지(130)의 수광면 상에 형성된 전면 전극과, 인접한 다른 태양전지(130)의 이면 상에 형성된 후면 전극집전 전극에 접합될 수 있다.

도면에서는, 리본(133)이 2줄로 형성되고, 이 리본(133)에 의해, 태양전지(130)가 일렬로 연결되어, 태양전지 스트링(140)이 형성되는 것을 예시한다.

이에 의해, 도 10에서 설명한 바와 같이, 6개의 스트링(140a,140b,140c,140d,140e,140f)이 형성되고, 각 스트링은 10개의 태양전지를 구비할 수 있다.

후면 기판(110)은, 백시트로서, 방수, 절연 및 자외선 차단 기능을 하며, TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 도 9에서는 후면 기판(110)이 직사각형의 모양으로 도시되어 있으나, 태양전지 모듈(100)이 설치되는 환경에 따라 원형, 반원형 등 다양한 모양으로 제조될 수 있다.

한편, 후면 기판(110) 상에는 제1 밀봉재(120)가 후면 기판(110)과 동일한 크기로 부착되어 형성될 수 있고, 제1 밀봉재(120) 상에는 복수의 태양전지(130)가 수 개의 열을 이루도록 서로 이웃하여 위치할 수 있다.

제2 밀봉재(150)는, 태양전지(130) 상에 위치하여 제1 밀봉재(120)와 라미네이션(Lamination)에 의해 접합할 수 있다.

여기에서, 제1 밀봉재(120)와, 제2 밀봉재(150)는, 태양전지의 각 요소들이 화학적으로 결합할 수 있도록 한다. 이러한 제1 밀봉재(120)와 제2 밀봉재(150)는, 에틸렌 초산 비닐 수지 (Ethylene Vinyl Acetate;EVA) 필름 등 다양한 예가 가능하다.

한편, 전면 기판(160)은, 태양광을 투과하도록 제2 밀봉재(150) 상에 위치하며, 외부의 충격 등으로부터 태양전지(130)를 보호하기 위해 강화유리인 것이 바람직하다. 또한, 태양광의 반사를 방지하고 태양광의 투과율을 높이기 위해 철분이 적게 들어간 저철분 강화유리인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 태양광 모듈 및 이를 구비한 태양광 시스템은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (15)

1. 복수의 태양 전지를 구비하는 태양전지 모듈;
   상기 태양전지 모듈로부터의 직류 전원에 기초하여 변환된 교류 전원을 출력하는 인버터부;
   외부의 단말기로부터 데이터 전송 요청을 수신하는 적외선 수신부;
   출력되는 광을 이용하여, 상기 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송하는 광출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단말기가, 상기 태양광 모듈 내의 제1 영역 부근에 위치한 상태에서, 상기 단말기로부터 상기 데이터 전송 요청이, 상기 적외선 수신부를 통해 수신되는 경우, 상기 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 인버터부의 출력 전류 및 출력 전압에 기초하여, 상기 인버터부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 적외선 수신부를 통해, 상기 태양광 모듈의 전력 정보 전송 요청을 수신하는 경우,
   상기 인버터부의 출력 전류 정보, 출력 전압 정보, 상기 태양광 모듈의 출력 전력 정보, 상기 인버터부에서 출력되는 교류 전원의 주파수 정보, 고장 발생 유무 정보 중 적어도 하나를, 상기 광출력부를 통해 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
5. 제2항에 있어서,
   메모리;를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 적외선 수신부를 통해, 펌웨어 업데이트 정보가 수신되는 경우, 상기 메모리에 저장된, 펌웨어를 상기 펌웨어 업데이트 정보를 이용하여 업데이트되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 펌웨어 업데이트 정보는,
   상기 인버터부의 출력 가능 전압 범위 정보, 출력 가능 주파수 범위 정보, 단상 또는 삼상 출력 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
7. 제1항에 있어서,
   상기 광출력부는,
   발광 다이오드를 포함하며, 상기 발광 다이오드의 턴 온 시간, 및 턴 오프 시간에 기초하여, 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
8. 제1항에 있어서,
   상기 태양전지 모듈의 배면에 배치되는 정션 박스;
   상기 정션 박스 상에 형성된 렌즈;를 더 구비하며,
   상기 렌즈의 하부에, 상기 적외선 수신부와, 상기 광출력부가 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
9. 제8항에 있어서,
   상기 정션 박스의 외부 프레임에 형성된 개구부에 결합되는 결합부재;를 더 구비하며,
   상기 결합부재의 헤드에, 상기 렌즈가 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
10. 교류 전원을 그리드로 출력하며, 적외선 수신부와 광출력부를 구비하는 태양광 모듈;
    상기 적외선 송신을 위한 적외선 송신부와, 상기 태양광 모듈의 광출력 검출을 위한 광수신부를 구비하는 단말기;를 포함하고,
    상기 단말기는, 상기 적외선 송신부를 통해, 데이터 전송 요청을 전송하고, 광수신부를 통해, 상기 태양광 모듈로부터 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 태양광 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 단말기는,
    상기 광수신부에서 출력되는 신호 파형에서 펄스를 출력하는 펄스 출력부;
    상기 펄스 출력부로부터의 펄스로부터 상기 데이터를 수신하는 제어부; 및
    상기 수신된 데이터를, 외부의 서버 또는 게이트웨이로 전송하는 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 시스템.
12. 제10항에 있어서,
    상기 태양광 모듈은,
    상기 단말기가, 상기 태양광 모듈 내의 제1 영역 부근에 위치한 상태에서, 상기 단말기로부터 상기 데이터 전송 요청이, 상기 적외선 수신부를 통해 수신되는 경우, 상기 데이터 전송 요청에 대응하는 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    상기 태양광 모듈의 상기 제어부는,
    상기 적외선 수신부를 통해, 상기 태양광 모듈의 전력 정보 전송 요청을 수신하는 경우,
    상기 태양광 모듈의 출력 전류 정보, 출력 전압 정보, 상기 태양광 모듈의 출력 전력 정보, 상기 태양광 모듈에서 출력되는 교류 전원의 주파수 정보, 고장 발생 유무 정보 중 적어도 하나를, 상기 광출력부를 통해 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 시스템.
14. 제12항에 있어서,
    상기 태양광 모듈은,
    메모리;를 더 포함하고,
    상기 태양광 모듈의 상기 제어부는,
    상기 적외선 수신부를 통해, 펌웨어 업데이트 정보가 수신되는 경우, 상기 메모리에 저장된, 펌웨어를 상기 펌웨어 업데이트 정보를 이용하여 업데이트되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 시스템.
15. 제10항에 있어서,
    상기 태양광 모듈의 배면에 배치되는 정션 박스;를 더 구비하고,
    상기 정션 박스의 외부 프레임에 형성된 개구부에 렌즈가 배치되며, 상기 렌즈의 하부에, 상기 적외선 수신부와, 상기 광출력부가 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 시스템.

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