KR100918964B1 - Apparatus for trouble detecting of solar cell module by dispersion sensing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지판 고장검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양전지판을 외부에서 접속하는 단자함에 개별 태양전지판의 동작상태를 감지할 수 있는 전자회로 장치를 추가하여 해당 태양전지판의 동작을 원격으로 감시할 수 있는 기능을 가지는 분산감지에 의한 태양전지판 고장을 검출하는 태양광 발전시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a solar panel fault detection apparatus, and more particularly, to an electronic circuit device capable of detecting an operation state of an individual solar panel in a terminal box for connecting the solar panel externally to remotely operate the solar panel. The present invention relates to a photovoltaic power generation system for detecting a failure of a solar panel by dispersion detection having a function of monitoring.
미래사회는 화석연료의 고갈에 따른 새로운 에너지원을 필요로 하고 있으며, 이를 대비한 가장 확실하면서 효과적인 에너지원이 태양 에너지이다. Future society needs new energy sources due to the depletion of fossil fuels, and the most obvious and effective energy source for this is solar energy.
태양 에너지는 지구의 모든 에너지의 원천이며, 식물체의 엽록소가 태양광을 받아 광합성으로 인간이 사용할 수 있는 에너지를 만들어 낸다. Solar energy is the source of all the earth's energy, and the chlorophyll of plants receives sunlight to produce energy that can be used by humans through photosynthesis.
반도체 기술의 발전으로 최근에는 태양광을 직접 받아서 전기를 발생시키는 태양전지판이 새로운 에너지원으로 대두되어 그 사용 범위를 넓혀가고 있는 상태이 며, 앞으로 태양전지판을 이용한 응용 장치는 더 늘어날 것이다. With the development of semiconductor technology, solar panels that directly receive sunlight and generate electricity have recently emerged as a new energy source, and the range of their use is expanding, and the number of applications using solar panels will increase.
태양전지판은 태양광을 전기로 변환하는 단위셀을 여러개 직병렬하여 원하는 전압과 전류를 얻고 있으며, 따라서 단위셀에 이상이 발생하며 태양전지판 전체가 이상 동작을 하게 된다. A solar panel obtains a desired voltage and current by serially paralleling a plurality of unit cells that convert sunlight into electricity. Therefore, an abnormality occurs in a unit cell and the entire solar panel operates abnormally.
이러한 이유 등으로 태양광 발전 등에 사용되는 태양전지판은 큰 규모의 1장으로 만든 전지판을 사용하지 않고, 동일한 모양의 태양전지판을 여러개 사용하여 외부 접속 단자함을 두어 다시 직병렬하여 최종적인 전압과 전류를 만들어 사용한다.For this reason, the solar panels used for solar power generation do not use a large one-size solar panel, but use multiple solar panels of the same shape to have an external connection terminal box and parallel-line again to obtain final voltage and current. Make and use
태양전지판은 내부에 많은 개수의 태양전지셀을 직병렬 연결하여 만들어진다. The solar panel is made by connecting a large number of solar cells in series and in parallel.
전기회로에서 직렬 또는 병렬 연결된 회로는 그 중에서 어느 한 개가 불량이 되면, 전체 회로가 이상 동작을 하게되며, 따라서 이를 간단히 알 수 있다면 매우 실용적일 것이다. In an electrical circuit, a circuit connected in series or in parallel will cause the whole circuit to behave abnormally if any one of them is bad, so it would be very practical if you could simply see it.
일반적으로 전류 용량을 크게하기 위하여 태양전지셀을 병렬 연결하며, 전압용량을 크게하기 위해서는 직렬 연결한다. In general, the solar cells are connected in parallel to increase the current capacity, and in series to increase the voltage capacity.
직병렬 회로에서 고장이 어떤 영향을 미치는가를 알아 보려면, 고장의 형태를 정의해야 한다. To find out how failures affect serial and parallel circuits, you need to define the type of failure.
여러 가지의 고장 유형이 있겠지만, 가장 단순화시키면 개방(open)이나 단락(short) 상태가 있다. There are several types of failures, but at its simplest, there are open or short states.
만약 병렬 연결된 경우는 개방은 전체 회로에 심각한 영향을 주지 않지만, 단락은 병렬 연결된 다른 셀의 에너지를 소모하는 상태가 되어 전체 회로에 심각한 영향을 준다. If a parallel connection is made, opening does not seriously affect the entire circuit, but a short circuit consumes energy of another cell connected in parallel, which seriously affects the entire circuit.
그리고 기본 셀이 직렬 연결된 경우는 이와 반대의 현상이 나타난다. The opposite phenomenon occurs when the base cells are connected in series.
또한 태양전지판이 여러개 병렬 연결된 경우, 이 중 고장난 전지판이 들어가면 역시 동일한 문제가 발생한다. In addition, when a plurality of solar panels are connected in parallel, the same problem occurs when the failed panel enters.
결론적으로 태양광 발전시스템에서 개별 태양전지셀이 발생되는 일반적인 고장 또는 불량 상태가 태양전지판으로 영향을 주며, 이것이 전체에 다시 영향을 주게 된다. In conclusion, a general failure or bad condition in which individual solar cells are generated in a solar power generation system affects the solar panel, which in turn affects the whole.
태양전지판에서 발생되는 고장요인은 기본 셀이 고장난 경우는 관리자가 바로 대응할 수 없으며, 따라서 고장의 정도에 따라서 전지판을 새로운 것으로 교체를 해야 한다. Failure factors in solar panels can not be immediately responded to by the administrator in case of failure of the main cell, so the panel must be replaced with a new one according to the degree of failure.
그러나 일반적으로 가장 많이 발생하는 불량 상태는 태양전지판 위에 빛을 가리는 낙엽이나 먼지가 있는 경우이며, 이 경우는 관리자가 쉽게 제거할 수 있으며 따라서 이를 관리실에서 알 수 만 있다면 매우 편리하고 효과적이다.However, the most common failure condition is when there are fallen leaves or dust covering the light on the solar panel, which can be easily removed by the administrator, so it is very convenient and effective if it can be known in the management room.
상기와 같이 종래의 태양광 발전은 환경 오염이 없는 가장 청정한 에너지이나, 설치 면적이 넓고 연중 무휴로 동작해야 하며, 설치 장소가 사람이 접근하기 어려운 곳이 대부분이다. As described above, the conventional solar power generation is the cleanest energy without environmental pollution, but the installation area is large and needs to operate 24/7, and the installation place is mostly inaccessible to human beings.
따라서 초기 설치 후에는 특별한 상주 관리자도 없는 상태에서 운전되며, 특히 태양광 발전에서는 태양전지판이 전체 시스템에서는 직병렬로 운전되므로 단위셀에서 발생된 고장은 최종 출력 측면에서는 감지가 안되며, 따라서 적은 불량이나 고장이 발생하여도 이를 모르고 지나치게 되어 지속적으로 비효율적인 상태로 운전되기 쉬운 문제점이 있었다.Therefore, after initial installation, it operates without any special resident manager. Especially, in solar power generation, since the solar panel is operated in parallel in the whole system, the failure occurred in the unit cell cannot be detected in terms of the final output. Even if a failure occurs, there is a problem that it is easy to operate in an inefficient state without knowing it excessively.
따라서 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 태양광 발전시스템에서 개별 태양전지판을 직병렬 연결하는 외부 접속단자함에 개별 태양전지판의 현재의 동작상태를 감지할 수 있는 회로를 추가하며, 그 결과를 별도의 통신 신호선 없이 전력선(전지판 출력선) 통신망을 이용하여 고장 유무를 판단할 수 있도록 하며, 이를 통하여 개별 태양전지판의 동작상태를 최적의 상태가 되도록 관리할 수 있어 보다 높은 효율의 태양광 발전이 가능한 분산감지에 의한 태양전지판 고장을 검출하는 태양광 발전시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, adds a circuit capable of detecting the current operating state of the individual solar panel in the external connection terminal for connecting the individual solar panels in parallel in the solar power generation system, As a result, it is possible to determine whether there is a failure by using a power line (panel output line) communication network without a separate communication signal line, and through this, it is possible to manage the operation state of individual solar panels to an optimal state, thereby increasing solar efficiency. An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system that detects a failure of a solar panel by dispersion detection capable of photovoltaic generation.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 분산감지에 의한 태양전지판 고장을 검출하는 태양광 발전시스템은, 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전기를 발생시키는 다수의 태양전지판; 상기 태양전지판에서 나오는 전압과 전류를 감지하는 센서감지부와, 상기 센서감지부에서 감지된 현재의 전지판의 이상유무 상태를 전력선 통신망을 통하여 원격지로 전송하는 전력선송신부를 포함하고, 상기 다수의 태양전지판을 일대일로 접속하여 수용하는 다수의 태양전지판 접속단자함; 상기 다수의 태양전지판 접속단자함에서 전력선 통신망을 통하여 송신된 데이터를 중앙으로 집중하여 수신하고, 수신한 정보를 읽어서 그 값을 동작상황 표시부에 표시하거나 또는 수신된 전지판 각각의 정보를 비교하여 해당 태양전지판의 고장유무를 판 단하는 중앙관제 판넬부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a photovoltaic power generation system for detecting a failure of a solar panel by dispersion detection according to the present invention comprises: a plurality of solar panels generating energy by collecting energy from sunlight; A plurality of solar panels including a sensor detecting unit for sensing a voltage and a current from the solar panel, and a power line transmitting unit for transmitting an abnormal state of the current panel detected by the sensor sensing unit to a remote site through a power line communication network. A plurality of solar panel connection terminal boxes for connecting one to one; The plurality of solar panel connection terminal boxes receive and centralize data transmitted through a power line communication network, read the received information, display the value on the operation status display unit, or compare the information of each of the received solar panel to the corresponding solar panel. It characterized in that it comprises a central control panel to determine the presence of a failure.
상기 중앙관제 판넬부는; 상기 태양전지판 접속단자함의 상기 전력선송신부에서 송신된 데이터를 원격지에서 전력선 통신망을 통하여 수신하는 전력선수신부; 상기 전력선수신부에서 수신한 전력선 통신으로 보내온 정보를 읽어서 그 값을 동작상황 표시부에 표시하거나 또는 수신된 전지판 각각의 정보를 비교하여 고장 요소를 검출하는 알고리즘을 수행하여 검출 결과를 출력하는 제어부; 현재 발전되고 있는 에너지량과 누적에너지량이 표시되며, 상기 제어부의 출력에 따라 전지판 각각의 정상동작상태를 표시하거나, 각 전지판에서 생산되는 전압과 전류를 별도로 표시하는 동작상황 표시부를 포함한다.The central control panel portion; A power player unit for receiving data transmitted from the power line transmitter of the solar panel connection terminal box through a power line communication network at a remote location; A control unit which reads the information sent by the power line communication unit and transmits the detected result by displaying the value on the operation status display unit or by comparing the information of each of the received panels to detect a failure factor and outputting a detection result; The amount of energy and cumulative energy currently being developed is displayed, and an operation state display unit displays a normal operation state of each of the panels according to the output of the controller, or separately displays a voltage and a current produced by each panel.
상기 센서감지부는 상기 태양전지판에서 나오는 전압을 감지하는 전압감지부; 상기 태양전지판에서 나오는 전류를 감지하는 전류감지부; 상기 감지된 전압 및 전류값을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부; 상기 변환된 디지털 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈제어부를 포함한다.The sensor detecting unit for detecting the voltage from the solar panel; A current sensing unit for sensing a current from the solar panel; An A / D converter converting the sensed voltage and current values into a digital signal; And a noise control unit for removing noise of the converted digital signal.
상기 전압감지부는 큰 저항으로 분압하여 상기 A/D 변환부에 인가하여 측정하고, 상기 전류감지부는 매우 적은 저항을 직렬로 연결하여 양단전압을 상기 A/D 변환부에 인가하여 측정하는 것이 바람직하다. It is preferable that the voltage sensing unit is divided by a large resistance and applied to the A / D conversion unit, and the current sensing unit is connected to a very small resistance in series to apply the voltage at both ends to the A / D conversion unit. .
그리고 이러한 회로장치는 태양전지판이 놓이는 장소에 근접하게 태양전지판 접합부에 각각 분산 설치되며, 이는 기존의 집중화된 감지장치에서 필요로 하는 큰 전류 용량을 가지는 전선을 긴 거리로 가지고 오지 않아도 되는 장점을 가짐과 동시에 여러개를 쉽게 설치할 수가 있어서 보다 정밀하게 고장 부위를 판별 검출할 수 있다. In addition, these circuit devices are distributed in the solar panel junctions close to the place where the solar panels are placed, which has the advantage of not having to bring a long distance of wires having a large current capacity required by the conventional centralized sensing device. At the same time, it is possible to easily install a plurality, so that the failure site can be detected and detected more precisely.
상기 전력선 송수신부의 통신은 정해진 규약(protocol)에 따라서 태양전지판 개별 번호를 가지고 순차적으로 인식할 수 있는 것이 더욱 바람직하다.The communication of the power line transceiver is more preferably able to be sequentially recognized with a solar panel individual number according to a predetermined protocol.
본 발명에 따른 분산감지에 의한 태양전지판 고장을 검출하는 태양광 발전시스템에 의하면, 태양광 발전시스템에서 개별 태양전지판을 연결하는 외부 접속단자함에 개별 태양전지판의 현재의 동작상태를 감지하여 별도의 통신신호선 없이 전력선 통신망을 이용하여 고장 유무를 판단할 수 있으며, 이를 통하여 개별 태양전지판의 동작상태를 최적의 상태가 되도록 관리할 수 있어 보다 높은 효율의 태양광 발전이 가능한 효과가 있다.According to the photovoltaic power generation system for detecting a failure of the solar panel by the dispersion detection according to the present invention, in the photovoltaic power generation system by detecting the current operating state of the individual solar panels in the external connection terminal connecting the individual solar panels separate communication It is possible to determine whether there is a failure by using a power line communication network without a signal line, and through this, it is possible to manage the operation state of the individual solar panels to an optimal state, and thus the solar power generation with higher efficiency is possible.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may properly define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 따른 분산감지에 의한 태양전지판 고장을 검출하는 태양광 발전시스템의 실시 예를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a photovoltaic power generation system for detecting a failure of a solar panel by dispersion detection according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명은 태양전지모듈로 구성된 태양전지판(100, 110, 120), 태양전지판 접속단자함(200, 300, 400), 센서감지부(210, 310, 410), 전력선송신부(220, 320, 420), 중앙관제 판넬부(500)를 포함한다.As shown, the present invention is the solar panel (100, 110, 120), the solar panel connection terminal box (200, 300, 400), the
태양전지판(100, 110, 120)은 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전기를 발생시킨다. 이를 위하여 상기 태양전지판(100, 110, 120)은 다수의 태양전지모듈(미도시)을 포함한다.The
여기서, 잘 알려진 바와 같이 햇빛에 포함된 에너지의 15% 가량을 전기로 바꿀 수 있다. Here, as is well known, about 15% of the energy contained in sunlight can be converted into electricity.
태양전지모듈 한 개에서 생기는 전압은 0.6V에 달하고, 발전 용량은 1.5와트(W) 정도 된다.The voltage generated by one solar cell module reaches 0.6V and the power generation capacity is about 1.5 Watts (W).
태양전지모듈 한 개에서 얻을 수 있는 전기의 양은 대단히 적고, 전압도 낮다. The amount of electricity available from a single solar cell module is very low and the voltage is low.
그러므로 태양전지판(100, 110, 120)은 좀더 많은 전기를 얻기 위해서는 태 양전지모듈을 여러 개 연결한 것을 말한다.Therefore, solar panels (100, 110, 120) refers to the connection of several solar cell modules to obtain more electricity.
태양전지판 접속단자함(200, 300, 400)은 센서감지부(210, 310, 410)와, 전력선송신부(220, 320, 420)를 포함한다.The solar panel
상기 태양전지판 접속단자함(200, 300, 400)은 상기 태양전지판에서 나오는 전압과 전류를 감지하는 센서감지부(210, 310, 410)와, 상기 센서감지부(210, 310, 410)에서 감지된 현재의 전지판의 이상유무 상태를 전력선 통신망을 통하여 원격지로 전송하는 전력선송신부(220, 320, 420)를 포함하고, 상기 다수의 태양전지판(100, 110, 120)을 일대일로 접속하여 수용한다. The solar panel
여기서, 본 발명은 상기 태양전지판(100, 110, 120)을 직병렬하는 접속단자함(기존에는 선만 연결되는 단자함) 안에 최소한 회로 구성으로 전압 전류를 감지하여 중앙 관제점에 알려 주는 방식으로, 태양전지판 접속단자함(200, 300, 400)은 각각의 태양전지판(100, 110, 120)이 위치하는 장소에 설치되며, 또한 각각의 전지판에 대하여 개별적으로 설치되어 감시한다. Here, in the present invention, the
따라서 일종의 분산감시망을 구현하는 것이다.Therefore, to implement a kind of distributed monitoring network.
또한, 태양광발전에서 사용되는 태양전지판(100, 110, 120)은 여러개의 태양전지판을 직병렬로 연결하여 사용하며, 그 중간에 접속단자함을 사용하고 있다. In addition, the
통상적인 접속단자함은 전선을 결선하기 위한 터미널과 전지판의 극성을 잘못 연결할 시에 고장을 막기 위한 다이오드(미도시)가 또한 설치되어 있다.Conventional connection terminal boxes are also provided with a diode (not shown) to prevent a failure in case of incorrect connection of the polarity of the terminal and the terminal for wiring the wires.
상기 센서감지부(210, 310, 410)는 태양전지판(100, 110, 120)에서 나오는 전압과 전류를 감지하여 현재의 전지판의 상태를 감시하며, 그 결과를 원격 중앙관제 판넬부(500)에 알려준다.The sensor detection unit (210, 310, 410) monitors the current state of the panel by sensing the voltage and current from the solar panel (100, 110, 120), the result to the remote central control panel 500 Inform.
이때, 별도의 전원없이 각각의 태양전지판(100, 110, 120)에서 나오는 전압을 이용하며, 또한 그 결과를 알려주는 통신 방법 역시 기존에 있는 전지판의 출력 전선을 이용하는 전력선 통신 방식을 사용한다. At this time, the voltage from each solar panel (100, 110, 120) without using a separate power supply, and also the communication method for notifying the result also uses a power line communication method using the output wire of the existing panel.
이를 위하여 전력선송신부(220, 320, 420)는 전력선 통신망을 통하여 상기 센서감지부(210, 310, 410)에서 감지된 현재의 전지판의 이상 유무 상태를 원격지의 관리실로 전송한다.To this end, the
중앙관제 판넬부(500)는 상기 다수의 태양전지판 접속단자함(200, 300, 400)에서 전력선 통신망을 통하여 송신된 데이터를 중앙으로 집중하여 수신하고, 수신한 정보를 읽어서 그 값을 동작상황 표시부에 표시하거나 또는 수신된 전지판 각각의 정보를 비교하여 해당 태양전지판(100)(110)(120)의 고장유무를 판단한다. The central control panel 500 receives and concentrates the data transmitted from the plurality of solar panel
여기서 본 발명의 강조되는 특징은, 태양전지판을 연결시켜주는 기능만 가지는 종래의 접속단자함에 개별 태양전지판(100)(110)(120)의 동작상태를 확인할 수 있는 각각의 센서감지부(210, 310, 410)를 부착하여 출력을 얻고, 이를 별도의 전용 통신선이 없이 전지판 출력 전력선에 전력선 통신 개념으로 연결하여 통신하는 것이다. Here, the feature of the present invention is that each of the
이는 종래의 감지 장치가 집중화 통합되므로서 태양전지판(100, 110, 120)에서 발생되는 전압 전류를 측정하기 위하여 전지판 단자를 직접 제어기가 설치된 장소까지 길게 가져와야 함을 해결하기 위하여 분산 제어 기능을 가지는 장치를 만드 는 것이다. This is a device having a distributed control function in order to solve the need to bring the panel terminal directly to the place where the controller is installed in order to measure the voltage current generated in the
따라서 사용자 입장에서는 별도의 시설 공사 없이 신설이나 기존 설비에 무관하게 본 발명을 설치 운영할 할 수 있다. Therefore, the user can install and operate the present invention irrespective of new or existing facilities without additional facility construction.
또한, 도 2는 도 1의 센서감지부를 더욱 상세히 나타낸 블록도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 센서감지부(210, 310, 410)는 전압감지부(211), 전류감지부(212), A/D변환부(213) 및 노이즈제어부(214)를 포함한다.In addition, FIG. 2 is a block diagram illustrating the sensor detector of FIG. 1 in more detail. As illustrated, the
전압감지부(211)는 태양전지판(100, 110, 120)에서 나오는 전압을 감지하고, 전류감지부(212)는 태양전지판(100, 110, 120)에서 나오는 전류를 감지한다.The
A/D변환부(213)는 상기 감지된 전압 및 전류값을 디지털 신호로 변환하고, 노이즈제어부(214)는 상기 변환된 디지털 신호의 노이즈를 제거하여 전력선송신부(220, 320, 420)에 전달한다.The A /
전압이나 전류를 측정하는 방법은 표준적인 방법을 사용하며, 전압감지부(211)는 큰 저항으로 분압하여 A/D 변환기에 인가하여 측정한다. As a method of measuring voltage or current, a standard method is used, and the
전류감지부(212)는 매우 적은 저항을 직렬로 연결하여 양단전압을 A/D 변환기에 인가하여 측정한다. The
A/D변환부(213)는 측정된 전압 및 전류를 1 CHIP DSP을 이용하여 A/D 변환하며, 노이즈제어부(214)는 잡음 제거 후 표준 값으로 통신한다. The A /
통신회로는 별도의 통신선을 사용하지 않도록 하기 위하여 태양전지판의 출력전선에 주파수 변조하여 실어서 보내는 전력선 통신 방식을 사용한다.In order to avoid using a separate communication line, a communication circuit uses a power line communication method in which a frequency modulation is carried on an output line of a solar panel.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 중앙관제 판넬부(500)는 전력선수신부(510), 제어부(520), 동작상황 표시부(530)를 포함한다.In addition, as shown in FIG. 1, the central control panel 500 includes an
전력선수신부(510)는 전력선송신부(220, 320, 420)에서 송신된 데이터를 하나의 전력선 통신망을 통하여 수신한다.The
제어부(520)는 전력선수신부(510)에서 수신한 전력선 통신으로 보내온 정보를 읽어서 그 값을 동작상황 표시부(530)에 표시한다. The
또한, 제어부(520)는 전지판 각각의 정보를 비교하여 고장 요소를 검출하는 알고리즘을 수행하여 검출 결과를 표시할 수 있다. In addition, the
상기 통신은 정해진 규약(protocol)에 따라서 태양전지판 개별 번호를 가지고 순차적으로 인식할 수 있다. The communication may be sequentially recognized with a solar panel individual number according to a predetermined protocol.
이때, 회로는 1 chip DSP 소자를 이용하여 구현하며, 전원은 각각의 태양전지판(100, 110, 120)에서 발전되는 전원을 사용, 모든 회로가 전자장치이므로 전류 소모가 매우 적어 전체 시스템에 영향을 주지 않는다.At this time, the circuit is implemented by using a 1 chip DSP element, and the power source uses the power generated in each
이를 위하여 상기 제어부(520)는 통상의 연산, 비교 및 판단 기능을 갖는 마이크로컴퓨터(MICOM) 또는 CPU(central processing unit), MPU(microprocessor unit) 등의 중앙처리장치 또는 마이크로프로세서가 적용될 수 있다.To this end, the
동작상황 표시부(530)는 전지판 각각의 정상동작상태를 표시하는 LED을 가지며, 필요시는 각 전지판에서 생산되는 전압과 전류를 별도로 표시할 수 있다.The operation
상기 동작상황 표시부(530)는 본 발명의 동작 중에 발생되는 상태 정보, 입력된 숫자의 문자들, 다량의 동영상 및 정지영상 등을 디스플레이할 수도 있으며, 칼라 액정 디스플레이 장치(LCD : Liquid Crystal Display) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diodes)를 사용하는 것도 바람직하다.The operation
또한, 상기 동작상황 표시부(530)는 일반적으로 현재 발전되고 있는 에너지량과 누적에너지량 등이 표시되며, 이에 추가하여 개별 태양전지판의 전압 및 전류를 표시한다. In addition, the operation
만약 별도의 관리 제어판넬이 없는 곳이나, 관리자가 없는 곳에서는 본 발명에서 통신으로 들어오는 개별 태양전지판의 전압 전류의 표시치는 햇빛의 상태에 따라서 수시로 변동되는 값이 되므로 전문가가 아닌 경우는 중요한 수치가 되지 못하므로, 현재의 상태에서 각각의 태양전지판에서 발생되는 전압 및 전류의 상대적인 크기를 비교하여 특별히 차이를 나타내는 전지판의 상태를 LED로 알려 줌으로서 일반인도 쉽게 고장 또는 불량 유무를 판별할 수 있게 할 수 있다.If there is no separate control panel or no manager, the value of the voltage and current of the individual solar panels coming into the communication in the present invention is a value that varies from time to time depending on the state of sunlight, so an important figure is not an expert. Since it is not possible to compare the relative magnitudes of voltage and current generated in each solar panel in the current state, LEDs indicate the state of the panel that shows a particular difference so that the general public can easily determine whether there is a failure or failure. Can be.
이와 같이 태양광 발전은 환경 오염이 없는 가장 청정한 에너지이다. As such, solar power is the cleanest energy without pollution.
그러나 설치 면적이 넓고 연중 무휴로 동작해야 하며, 설치 장소가 사람이 접근하기 어려운 곳이 대부분이다. However, the installation area is large and needs to be operated 24/7, and the installation place is mostly inaccessible to human beings.
따라서 초기 설치 후에는 특별한 상주 관리자도 없는 상태에서 운전되며, 특히 태양광 발전에서는 태양전지판이 전체 시스템에서는 직병렬로 운전되므로 단위셀에서 발생된 고장은 최종 출력 측면에서는 감지가 안되며, 따라서 적은 불량이나 고장이 발생하여도 이를 모르고 지나치게 되어 지속적으로 비효율적인 상태로 운전 되기 쉽다. Therefore, after initial installation, it operates without any special resident manager. Especially, in solar power generation, since the solar panel is operated in parallel in the whole system, the failure occurred in the unit cell cannot be detected in terms of the final output. Even if a failure occurs, it is easy to operate in an inefficient state without knowing it excessively.
그러나 본 발명은 개별 태양전지판의 동작상태를 감지하여 원격으로 설치된 동작상황판에 알려 줌으로서 관리자가 쉽게 고장 유무를 판단하고 조치를 취할 수 있도록 하며, 따라서 지속적인 고장 상태를 막을 수 있어 전체적으로는 매우 큰 경제적인 이점을 가져다 줄 수 있다.However, the present invention enables the administrator to easily determine whether there is a failure and to take action by detecting the operation state of the individual solar panel and remotely installing the operation status plate, thus preventing the continuous failure state as a whole. Can bring benefits.
종래의 일반적인 집중화 감시 방법은 개념은 단순하지만, 집중화하는 과정에서 많은 전류가 흐르는 굵은 전지판 출력선을 감시장치가 설치되는 장소까지 길게 끌고 와야 하나, 본 발명은 단위 태양전지판 옆에 위치할 수 있어 자재 및 비용 절감, 효율 향상을 가져올 수 있다. The conventional generalized monitoring method is simple in concept, but in the process of centralizing, a large current flowing through a large panel has to be dragged to the place where the monitoring device is installed, but the present invention can be located next to the unit solar panel. And cost reduction and efficiency improvement.
그리고 종래의 고정형 하드웨어 방식으로 만들어진 장치에 비해서 유연성을 가지므로 확장성이 뛰어나 많은 개수를 쉽게 부착할 수 있으며, 이는 보다 정밀한 감시가 가능하게 된다. And since it is more flexible than a device made by the conventional fixed hardware method, it has excellent expandability and can be easily attached to a large number, which enables more precise monitoring.
또한, 감지기를 위한 별도의 공간 불필요하며, 따라서 사람이 접근하기 어려운 곳이나, 공간여유가 없는 경우에 적합하다.In addition, there is no need for a separate space for the detector, and therefore it is suitable for places that are difficult for humans to access or when there is no space.
더불어 감지된 정보를 개별 전송선을 사용하지 않고, 전지판의 출력선에 실어서 보내는 전력선 통신 방식을 구현하는 것으로, 추가로 필요로 하는 설비가 없으므로 기존시스템에서도 쉽게 설치가 가능하며, 통신선을 별도로 사용하지 않으므로 원감절감 효과도 발생한다.In addition, it implements the power line communication method that sends the detected information to the output line of the panel without using individual transmission line. Since there is no additional equipment, it can be easily installed in the existing system and does not use the communication line separately. Therefore, the reduction of original effect also occurs.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible.
따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 분산감지에 의한 태양전지판 고장을 검출하는 태양광 발전시스템의 일 실시 예를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing an embodiment of a photovoltaic power generation system for detecting a solar panel failure by the dispersion detection according to the present invention.
도 2는 도 1의 센서감지부를 더욱 상세히 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram showing in more detail the sensor detection unit of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100, 110, 120 : 태양전지판 200, 300, 400 : 태양전지판 접속단자함100, 110, 120:
210, 310, 410 : 센서감지부 211 : 전압감지부210, 310, 410: sensor detection unit 211: voltage detection unit
212 : 전류감지부 213 : A/D변환부212: current sensing unit 213: A / D conversion unit
214 : 노이즈제어부 220, 320, 420 : 전력선송신부214:
500 : 중앙관제 판넬부 510 : 전력선수신부500: central control panel 510: power player
520 : 제어부 530 : 동작상황 표시부520
Claims (5)
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100983236B1 (en) | 2010-04-16 | 2010-09-20 | 에디슨솔라이텍(주) | Photovoltaic power generation system |
| KR100984678B1 (en) * | 2010-01-10 | 2010-10-01 | 강창원 | Error detectable solar cell generating system |
| GB2480717A (en) * | 2009-05-26 | 2011-11-30 | Ltd Solaredge Technologies | A photovoltaic energy generation system transmits control commands over power-lines and uses addresses to avoid cross-talk |
| KR101204263B1 (en) | 2012-08-06 | 2012-11-23 | 이광현 | Solar pannel error detector for solar generation |
| KR101412301B1 (en) | 2012-11-28 | 2014-06-25 | 아시아나아이디티 주식회사 | Apparatus of monitering characteristic of solar cell module using rfid |
| EP2398123A3 (en) * | 2010-06-15 | 2015-02-25 | Ritter Elektronik GmbH | Method and safety circuit for operating a photovoltaic device |
| CN106026341A (en) * | 2016-06-21 | 2016-10-12 | 广东技术师范学院 | Storage battery voltage monitoring equipment for photovoltaic system |
| CN107276519A (en) * | 2017-08-14 | 2017-10-20 | 张若玮 | Solar energy self-control power generating equipment |
| KR20200099267A (en) | 2019-02-14 | 2020-08-24 | 한국에너지전환사업단(유) | smart solar energy generation system for sending self failure signal |
| CN112003564A (en) * | 2020-09-18 | 2020-11-27 | 北京航空航天大学 | Distributed photovoltaic system branch power abnormity early warning method based on intelligent terminal |
| KR102409193B1 (en) | 2022-01-07 | 2022-06-15 | 보국전기공업 주식회사 | Solar power generating system having string status monitoring, abnormal vibration and leakage current detection functions |
| KR102507827B1 (en) | 2022-08-16 | 2023-03-08 | 펜타아이앤에스 주식회사 | A Sensor Module for Detecting a Fault of a Solar Cell Module |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005044824A (en) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Method and circuit for detecting failure of solar cell module |
| JP2009032743A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Eko Instruments Trading Co Ltd | Abnormality detecting device for photovoltaic power generation system |
-
2009
- 2009-04-13 KR KR1020090031846A patent/KR100918964B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005044824A (en) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Method and circuit for detecting failure of solar cell module |
| JP2009032743A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Eko Instruments Trading Co Ltd | Abnormality detecting device for photovoltaic power generation system |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2480717A (en) * | 2009-05-26 | 2011-11-30 | Ltd Solaredge Technologies | A photovoltaic energy generation system transmits control commands over power-lines and uses addresses to avoid cross-talk |
| GB2480717B (en) * | 2009-05-26 | 2014-01-22 | Solaredge Technologies Ltd | Pairing of components in a direct current distributed power generation system |
| KR100984678B1 (en) * | 2010-01-10 | 2010-10-01 | 강창원 | Error detectable solar cell generating system |
| KR100983236B1 (en) | 2010-04-16 | 2010-09-20 | 에디슨솔라이텍(주) | Photovoltaic power generation system |
| EP2398123A3 (en) * | 2010-06-15 | 2015-02-25 | Ritter Elektronik GmbH | Method and safety circuit for operating a photovoltaic device |
| KR101204263B1 (en) | 2012-08-06 | 2012-11-23 | 이광현 | Solar pannel error detector for solar generation |
| KR101412301B1 (en) | 2012-11-28 | 2014-06-25 | 아시아나아이디티 주식회사 | Apparatus of monitering characteristic of solar cell module using rfid |
| CN106026341A (en) * | 2016-06-21 | 2016-10-12 | 广东技术师范学院 | Storage battery voltage monitoring equipment for photovoltaic system |
| CN106026341B (en) * | 2016-06-21 | 2019-03-01 | 广东技术师范学院 | Photovoltaic system battery voltage monitoring device |
| CN107276519A (en) * | 2017-08-14 | 2017-10-20 | 张若玮 | Solar energy self-control power generating equipment |
| CN107276519B (en) * | 2017-08-14 | 2019-01-08 | 张若玮 | Solar energy self-control power generating equipment |
| KR20200099267A (en) | 2019-02-14 | 2020-08-24 | 한국에너지전환사업단(유) | smart solar energy generation system for sending self failure signal |
| CN112003564A (en) * | 2020-09-18 | 2020-11-27 | 北京航空航天大学 | Distributed photovoltaic system branch power abnormity early warning method based on intelligent terminal |
| KR102409193B1 (en) | 2022-01-07 | 2022-06-15 | 보국전기공업 주식회사 | Solar power generating system having string status monitoring, abnormal vibration and leakage current detection functions |
| KR102507827B1 (en) | 2022-08-16 | 2023-03-08 | 펜타아이앤에스 주식회사 | A Sensor Module for Detecting a Fault of a Solar Cell Module |
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