KR101830380B1 - Apparatus for Switching Solar Power - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a switching apparatus for switching off or supplying output of solar power generated by a solar cell panel in the event of fire or malfunction of a solar power generation system. An apparatus for switching solar power according to the present invention comprises: a generated power switching unit which is connected in parallel with each solar cell panel and supplies power generated by the solar cell panel to an inverter or consumes the generated power while interrupting the supply to the inverter. The generated power switching unit includes a controller; a thyristor whose one end is connected to an anode (+PV) of the solar cell panel, and which becomes conducted by a cutoff command of the controller input to a gate terminal; a forward wiring diode which is connected between the other end of the thyristor and a cathode (-PV) of the solar cell panel to form a closed circuit of the solar cell panel and the thyristor in a state in which the one end and the other end of the thyristor are electrically connected; a DC/DC converter which is connected in parallel to the forward wiring diode to boost a forward voltage of the forward wiring diode and outputs the forward voltage; and a power supplier which converts the solar power of the solar cell panel or an output voltage of the DC/DC converter into stabilization power and supplying the stabilization power to the controller as driving power.

Description

태양발전 전력 스위칭 장치 {Apparatus for Switching Solar Power}{Apparatus for Switching Solar Power}

이 발명은 태양발전 전력 스위칭 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양발전시스템의 화재 또는 고장 발생시 태양전지 패널에서 생산되는 태양발전 전력의 출력을 차단 또는 공급하기 위한 스위칭 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar power switching device, and more particularly, to a switching device for shutting off or supplying an output of solar power generated by a solar cell panel in the event of a fire or malfunction of the solar power system.

태양전지는 여러 소재의 광전 효과 물질을 이용하여 태양광 에너지로부터 전력을 생산하는 소자이다. 통상적으로 태양전지는 P-N접합 반도체 셀을 이용하여 광기전력을 발생시키며, 여러 개의 태양전지 셀을 직병렬로 연결하여 특정 용량의 태양전지 패널을 구성한다. 다수의 태양전지 패널들을 직렬 어레이로 배선하여 일정 전압(약 DC 300V ~ 1,000V)의 태양발전 전력이 생산되며, 이 태양발전 전력은 직류(DC)-교류(AC) 인버터를 통해 상용전력으로 변환된다.Solar cells are devices that produce electricity from solar energy using photoelectric effect materials of various materials. Generally, a solar cell generates photovoltaic power by using a P-N junction semiconductor cell, and a solar cell panel of a specific capacity is formed by connecting a plurality of solar cells in series and in parallel. A number of solar panels are connected in a series array to produce a constant voltage (about DC 300V ~ 1,000V) of solar power, which is converted to commercial power through a DC-AC inverter do.

도 1은 일반적인 태양발전시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a general solar power generation system.

태양발전시스템은 태양광 에너지로부터 직류전류를 생산하고 상호 직렬 연결된 다수의 태양전지 패널들(11a,11b,11c)과, 상기 다수의 태양전지 패널들(11a,11b,11c)에서 생성된 직류전력을 교류전력으로 변환하여 주서비스패널(13)에 공급하는 인버터(12)를 포함한다.The solar power generation system includes a plurality of solar panels 11a, 11b, and 11c that are connected in series to each other to produce a direct current from solar energy, and a direct current power generated from the plurality of solar panels 11a, 11b, And an inverter 12 for converting the AC power into AC power and supplying it to the main service panel 13. [

이러한 태양발전시스템은 전기쇼크, 누전, 과열 등으로 인하여 화재가 발생될 위험이 높으며, 화재시 각 태양전지 패널에서 생산되는 태양발전 전력으로 인하여 화재가 증폭되거나 감전으로 인한 인명 피해 위험이 높아서, 소방 활동을 원활하게 수행하기 어렵다. 이 때문에 일반적으로 태양발전시스템의 화재시에는 많은 피해가 발생하게 된다.Such a solar power generation system has a high risk of occurrence of fire due to electric shock, short circuit, overheating, etc., and there is a high risk of personal injury due to the amplification of the fire due to the solar power generated by each solar cell panel, It is difficult to carry out activities smoothly. Therefore, in general, when the solar power system is fired, a lot of damage occurs.

상술한 화재 또는 태양발전시스템의 고장 수리 상황에서 태양발전 전력을 차단해야 한다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 직렬로 연결된 태양전지 패널들 사이에 각각 연결된 다수의 고압용 차단 스위치(14)와, 상기 고압용 차단 스위치(14)의 개방(open)/폐쇄(close)를 제어하는 차단제어기(15)를 포함한다.It is necessary to cut off the solar power in the above-described fire or solar power system failure situation. For this, a plurality of high-voltage shut-off switches 14 connected between the solar panels connected in series as shown in FIG. 1, and a plurality of open / close shutoff switches 14 for the high- And a shutdown controller 15 for controlling the shutdown controller 15.

이 고압용 차단 스위치(14)는 직렬 연결된 태양전지 패널들에서 생성된 태양발전 전력이 합산된 고전압(300V ~ 1,000V) 및 그로 인한 아크 방전을 견딜 수 있어야 한다. 이러한 고압용 차단 스위치 소자로서 전자접촉기(Magnetic Contactor, MC)를 사용하는 것이 바람직하다.This high-voltage shut-off switch 14 should be able to withstand the high voltage (300 V to 1,000 V) of the solar power generated from the solar panels connected in series and the resulting arc discharge. It is preferable to use a magnetic contactor (MC) as the high-voltage break switch element.

태양발전시스템이 정상 동작시, 차단제어기(15)는 고압용 차단 스위치(14)가 폐쇄(close)되도록 제어하여, 태양전지 패널들(11a,11b,11c)이 직렬 연결되어 태양발전 전력이 인버터(12)로 공급되도록 한다. 그러나, 태양발전시스템의 이상 발생시, 차단제어기(15)는 고압용 차단 스위치(14)가 개방(open)되도록 제어하여, 태양전지 패널들(11a,11b,11c) 사이의 연결이 끊어져서 태양발전 전력이 인버터(12)로 공급되지 못하도록 차단한다.When the solar power generation system is in normal operation, the shutdown controller 15 controls the high voltage shutoff switch 14 to be closed so that the solar panels 11a, 11b, and 11c are connected in series, (12). However, when an abnormality occurs in the solar power generation system, the shutdown controller 15 controls the high voltage shutoff switch 14 to be open so that the connection between the solar panels 11a, 11b, and 11c is cut off, To the inverter (12).

태양발전시스템에 이상이 발생하여, 고압용 차단 스위치(14)가 태양전지 패널과 인버터 사이를 차단하더라도 태양전지 패널은 지속적으로 전력을 생산한다. 이렇게 생산된 태양발전 전력은 소모되지 못하고 일정한 전압으로 출력되는 문제점이 있다. 또한, 고압용 차단 스위치를 개방하여 태양발전 전력이 인버터로 공급되지 못하도록 차단한 후 태양발전시스템의 이상 상태가 해소되더라도 원격에서 고압용 차단 스위치를 폐쇄로 제어하여 태양발전시스템이 정상적으로 재가동시킬 수 없는 문제점이 있다.The solar panel generates power continuously even if an abnormality occurs in the solar power generation system and the high-voltage shut-off switch 14 blocks the solar panel and the inverter. There is a problem that the generated solar power is not consumed and outputted at a constant voltage. In addition, even when the abnormal state of the solar power system is solved after opening the high-pressure shut-off switch to prevent the solar power from being supplied to the inverter, the solar power system can not be normally restarted by controlling the shut- There is a problem.

대한민국 등록특허 제1347845호, '개별 단위 태양전지모듈 모니터링 시스템'Korean Registered Patent No. 1347845, 'Separate Unit Solar Module Monitoring System' 대한민국 등록특허 제1306817호, '태양전지모듈용 정션박스 및 그의 구동방법'Korean Registered Patent No. 1306817, 'Junction box for a solar cell module and driving method thereof' 대한민국 등록특허 제1378573호, '태양전지모듈용 정션박스 및 그의 구동방법'Korean Registered Patent No. 1378573, 'Junction box for a solar cell module and driving method thereof' 대한민국 등록특허 제1026139호, '태양광 발전 시스템에 있어서 PV 모듈의 개별적인 진단이 가능한 PV 진단 장치'Korean Patent No. 1026139, 'PV diagnostic device capable of individual diagnosis of PV module in PV system'

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은, 고가의 마그넷 개폐기를 사용하지 않으면서 각 태양전지 패널의 태양발전 전력의 출력을 차단한 후 다시 재기할 수 있도록 하는 태양발전 전력 스위칭 장치를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, to provide a solar power generation apparatus and a solar power generation method, which can prevent the output of solar power generation of each solar cell panel without using an expensive magnet switch, So as to provide a switching device.

상술한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 태양발전 전력 스위칭 장치는, 각각의 태양전지 패널에 병렬 연결되고, 상기 태양전지 패널에서 생산된 발전 전력이 인버터로 공급되도록 하거나, 상기 인버터로의 공급을 차단하면서 상기 발전 전력을 소모하는 발전전력 스위칭부를 포함하고,In order to achieve the above object, a solar power switching apparatus according to the present invention is a solar power switching apparatus that is connected in parallel to each solar cell panel and supplies power generated by the solar cell panel to an inverter, And a power generation power switching unit that consumes the generated power while blocking the power generation power,

상기 발전전력 스위칭부는, 제어기와,The generated power switching unit includes a controller,

상기 태양전지 패널의 양극(+PV)과 일단이 접속되고 게이트단자로 입력되는 상기 제어기의 Cutoff명령에 의해 도통되는 싸이리스터와,A thyristor having one end connected to the anode (+ PV) of the solar cell panel and rendered conductive by a Cutoff command of the controller input to the gate terminal,

상기 싸이리스터의 타단과 상기 태양전지 패널의 음극(-PV) 사이에 연결되어 상기 싸이리스터의 일단과 타단이 도통된 상태에서 상기 태양전지 패널 및 상기 싸이리스터와 폐회로를 형성하는 순방향 배선 다이오드와,A forward wiring diode connected between the other end of the thyristor and a cathode (-PV) of the solar cell panel to form a closed circuit with the solar cell panel and the thyristor in a state in which one end and the other end of the thyristor are electrically connected,

상기 순방향 배선 다이오드에 병렬로 연결되어 상기 순방향 배선 다이오드의 순방향 전압을 승압하여 출력하는 DC/DC컨버터와,A DC / DC converter connected in parallel to the forward interconnection diode for boosting a forward voltage of the forward interconnection diode to output the forward voltage;

상기 태양전지 패널의 태양발전 전력 또는 상기 DC/DC컨버터 출력 전압을 안정화 전원으로 변환한 후 상기 제어기의 구동전원으로 공급하는 전원공급기를 포함한 것을 특징으로 한다.And a power supply for converting the solar power of the solar cell panel or the output voltage of the DC / DC converter into a stabilized power and supplying the stabilized power to the driving power of the controller.

이상과 같이 이 발명에 따르면 고가의 마그넷 개폐기를 사용하지 않고 저가의 싸이리스터와 바이메탈 스위치를 이용하여, 각 태양전지 패널의 태양발전 전력의 출력을 차단할 수 있기 때문에 화재 등의 위기 상황에서도 안전한 태양발전시스템을 구현할 수 있으며, 이상상황 해제시 원격에서 태양발전을 재기시킬 수 있기 때문에 관리 편의성이 향상되는 잇점이 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to shut off the output of the solar generation power of each solar battery panel by using the low cost thyristor and the bimetal switch without using the expensive magnet switch, System can be implemented, and solar power can be recovered remotely when the abnormal condition is released, which is advantageous in that the management convenience is improved.

도 1은 일반적인 태양발전시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 이 발명에 따른 태양발전 전력 스위칭 장치를 포함한 태양발전시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 이 발명에 따른 발전전력 스위칭부를 도시한 내부 구성 블록도이다.
도 4는 이 발명에 따른 전원공급기를 도시한 내부 구성 블록도이다.1 is a schematic diagram of a general solar power generation system.
2 is a schematic configuration diagram of a solar power generation system including a solar power switching apparatus according to the present invention.
3 is an internal configuration block diagram illustrating a generated power switching unit according to the present invention.
4 is an internal configuration block diagram showing a power supply according to the present invention.

이하, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 이 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 이 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 이 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and this may vary depending on the intention of the user, the operator, or the custom. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 이 발명에 따른 태양발전 전력 스위칭 장치를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a solar power switching device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 이 발명에 따른 태양발전 전력 스위칭 장치를 포함한 태양발전시스템의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a solar power generation system including a solar power switching device according to the present invention.

이 발명에 따른 태양발전 전력 스위칭 장치는, 각각의 태양전지 패널(11a)에 병렬 연결되고, 상기 태양전지 패널(11a)에서 생산된 발전 전력이 인버터(12)로 공급되도록 하거나 상기 발전 전력이 상기 인버터(12)로 공급되지 못하도록 차단하면서 상기 발전 전력을 소모하는 다수의 발전전력 스위칭부(20)를 포함한다. 다수의 발전전력 스위칭부(20)와 서비스패널(13)은 멀티드롭 형태로 연결되고, 각각 무선 안테나를 포함하여, 다수의 발전전력 스위칭부(20)와 서비스패널(13)간 유,무선 통신이 가능하다.The solar power switching apparatus according to the present invention is connected to each solar cell panel 11a in parallel so that the generated power produced by the solar cell panel 11a is supplied to the inverter 12, And a plurality of generated power switching units 20 for blocking the supply to the inverter 12 while consuming the generated power. A plurality of generated power switching units 20 and a plurality of service panels 13 are connected in a multidrop form and each includes a wireless antenna so that a plurality of generated power switching units 20 and a service panel This is possible.

도 3은 이 발명에 따른 발전전력 스위칭부(20)의 내부 구성 블록도이다.3 is an internal configuration block diagram of the generated power switching unit 20 according to the present invention.

발전전력 스위칭부(20)는 발전전력 스위칭부(20)를 제어하여 태양전지 패널(11a)의 발전 전압을 상기 인버터(12)로 공급 또는 공급 차단시키는 제어기(21)와, 상기 태양전지 패널(11a)의 양극(+PV)과 일단(T1)이 접속되고 게이트(gate)단자로 입력되는 상기 제어기(21)의 Cutoff명령에 의해 도통되는 싸이리스터(22)와, 상기 싸이리스터(22)의 타단(T2)과 상기 태양전지 패널(11a)의 음극(-PV) 사이에 연결되어 상기 싸이리스터(22)의 일단(T1)과 타단(T2)이 도통된 상태에서 상기 태양전지 패널(11a) 및 상기 싸이리스터(22)와 폐회로를 형성하는 순방향 배선(forward vias) 다이오드(23)와, 상기 싸이리스터(22)와 병렬로 연결되어 상기 제어기(21)의 Release명령에 따라 도통되어 상기 싸이리스터(22)를 도통 해제시키는 스위치소자(24)와, 상기 순방향 배선 다이오드(23)에 병렬로 연결되어 상기 순방향 배선 다이오드(23)의 순방향 전압(0.7V 이하)을 승압하여 출력하는 DC/DC컨버터(25)와, 상기 태양전지 패널(11a)의 양극(+PV)과 연결된 제1전원공급용 다이오드(26)와, 상기 DC/DC컨버터(25)의 출력단에 연결된 제2전원공급용 다이오드(27)와, 상기 제1전원공급용 다이오드(26) 또는 상기 제2전원공급용 다이오드(27)를 통해 입력된 전원을 안정화 전원으로 변환한 후 상기 제어기(21)에 공급하는 전원공급기(28)를 포함한다.The generated power switching unit 20 includes a controller 21 for controlling the generated power switching unit 20 to supply or cut off the generated voltage of the solar cell 11a to the inverter 12, A thyristor 22 electrically connected to a positive terminal (+ PV) of the thyristor (11a) by a cutoff command of the controller (21) connected to the terminal (T1) The solar cell panel 11a is connected between the other end T2 and the cathode (-PV) of the solar cell panel 11a, and one end (T1) and the other end (T2) of the thyristor (22) And a forward vias diode 23 forming a closed circuit with the thyristor 22 and a forward vias diode 23 connected in parallel with the thyristor 22 and rendered conductive in accordance with a Release command of the controller 21, A switching element 24 for disconnecting the forward wiring diode 22 from the forward wiring diode 23, DC converter 25 for boosting and outputting a forward voltage (not higher than 0.7 V) of the forward-direction wiring diode 23 and a first power supply diode A second power supply diode 27 connected to the output terminal of the DC / DC converter 25; a first power supply diode 26 or the second power supply diode 27, And a power supply 28 for converting the input power into a stabilized power and supplying the stabilized power to the controller 21.

상기 제1전원공급용 다이오드(26)는 상기 태양전지 패널(11a)의 양극(+PV)에 애노드단자가 연결되고 상기 전원공급기(28)에 캐소드단자가 연결된다. 제2전원공급용 다이오드(27)는 상기 DC/DC컨버터(25)의 출력단에 애노드단자가 연결되고 상기 전원공급기(28)에 캐소드단자가 연결된다.The first power supply diode 26 has an anode terminal connected to the anode (+ PV) of the solar cell panel 11a and a cathode terminal connected to the power supply 28. An anode terminal is connected to an output terminal of the DC / DC converter 25, and a cathode terminal is connected to the power supply 28.

상기 제어기(21)는 사용자의 명령을 입력받아 상기 싸이리스터(22)의 게이트 단자로 Cutoff명령을 출력하여 상기 싸이리스터(22)를 트리거시킨다. 또한, 제어기(21)는 사용자의 명령을 입력받아 스위치소자(24)로 Release명령을 송출하여 스위치소자(24)를 도통시킨다. 스위치소자(24)가 도통되면 싸이리스터(22)의 양단(T1,T2) 사이의 전압차가 없어지기 때문에 싸이리스터(22)가 도통 해제된다. 상기 제어기(21)는 상기 사용자의 명령을 서비스패널(13)을 통해 유선 또는 무선으로 제공받거나, 키입력부를 포함하여 직접 키입력을 받을 수도 있다.The controller 21 receives a command from the user and outputs a Cutoff command to the gate terminal of the thyristor 22 to trigger the thyristor 22. The controller 21 also receives a command from the user and sends a Release command to the switch element 24 to turn on the switch element 24. When the switch element 24 is turned on, the voltage difference between the terminals Tl and T2 of the thyristor 22 is eliminated, so that the thyristor 22 is disconnected. The controller 21 may receive the command of the user through a service panel 13 by wire or wirelessly, or may receive a direct key input including a key input unit.

도 4는 이 발명에 따른 전원공급기(28)를 도시한 내부 구성 블록도이다.4 is an internal configuration block diagram showing a power supply 28 according to the present invention.

이 발명에 따른 전원공급기(28)는 제1전원공급용 다이오드(26)를 통해 입력된 전원을 평활하는 제1전압평활기(31)와, 제1전압평활기(31)를 통과한 전원 또는 제2전원공급용 다이오드(27)를 통해 입력된 전원을 평활하는 제2전압평활기(33)와, 상기 제2전원공급용 다이오드(27)를 통해 입력된 전원이 제1전압평활기(31)로 입력되지 못하도록 차단하는 다이오드(32)를 포함한다.The power supply 28 according to the present invention includes a first voltage smoothing unit 31 for smoothing the power input through the first power supply diode 26 and a power source for passing through the first voltage smoother 31 A second voltage smoother 33 for smoothing the power inputted through the second power supply diode 27 and a second voltage smoother 33 for smoothing the power inputted through the second power supply diode 27, And a diode 32 for blocking the input signal from being input.

상기와 같이 구성된 발전전력 스위칭부(20)의 동작을 설명한다.The operation of the generated power switching unit 20 configured as described above will be described.

태양발전시스템의 정상 동작시During normal operation of the solar power system

태양전지 패널(11a)은 정상적으로 발전하고 태양전지 패널(11a)의 발전 전력은 인버터(12)로 정상 공급된다. 아울러, 태양발전 전력(+PV)은 제1전원공급용 다이오드(26)를 통해 전원공급기(28)로 전달되고, 전원공급기(28)의 제1전압평활기(31)와, 다이오드(32) 및 제2전압평활기(33)를 통과하여 안정화 전원으로 변환된 후 제어기(21)의 구동전원으로 공급된다. 제어기(21)는 유선, 무선, 또는 직접 키입력에 의한 사용자 입력을 수신 대기한다.The solar panel 11a normally develops and the generated power of the solar panel 11a is normally supplied to the inverter 12. [ In addition, the solar power (+ PV) is transmitted to the power supply 28 through the first power supply diode 26, and the first voltage smoother 31 of the power supply 28 and the diode 32, And the second voltage smoother 33 to be converted into a stabilized power source and then supplied to the driving power source of the controller 21. The controller 21 waits for user input by wire, wireless, or direct key input.

태양발전시스템의 이상 발생시When the solar power system is out of order

제어기(21)는 사용자로부터 태양발전시스템 차단 신호가 수신되면, 싸이리스터(22)의 게이트단자로 Cutoff 명령을 송출한다. 이 Cutoff 명령은 트리거(trigger)신호로서, 싸이리스터(22)는 게이트단자에 Cutoff 명령(trigger 신호)이 입력되면, 싸이리스터(22)의 특성에 따라 양단(T1,T2)이 도통하여 태양전지 패널(11a)의 태양발전 전력(+PV)이 싸이리스터(22)와 순방향 배선 다이오드(23)를 통하여 태양전지 패널(11a)의 음극(-PV)으로 전류가 흐르게 된다. 이로 인해, 태양전지 패널(11a)에서 생산되는 태양발전 전력은 싸이리스터(22)의 순방향 전압(1V 이하)와 순방향 배선 다이오드(23)의 순방향 전압(0.7V 이하)의 합산값 미만으로 제한된다.The controller 21 sends a Cutoff command to the gate terminal of the thyristor 22 when the solar power system shutdown signal is received from the user. The Cutoff command is a trigger signal. When the Cutoff command (trigger signal) is inputted to the gate terminal of the thyristor 22, both terminals T1 and T2 are electrically connected to each other according to the characteristics of the thyristor 22, The solar power (+ PV) of the panel 11a flows through the thyristor 22 and the forward wiring diode 23 to the cathode (-PV) of the solar cell 11a. The solar power generated in the solar cell panel 11a is limited to less than the sum of the forward voltage (1 V or less) of the thyristor 22 and the forward voltage (0.7 V or less) of the forward wiring diode 23 .

정리하면, 싸이리스터(22)는 trigger 신호에 의해 한번 동작하게 되면 외부의 별도 전기 공급없이는 계속 도통 상태를 유지하고, 싸이리스터(22)가 도통되는 동안에는 태양전지 패널(11a)에서 생산되는 태양발전 전력(+PV)은 1.7V 이하로 제한된다. 이 태양발전 전력(+PV)은 제1전원공급용 다이오드(26)를 통해 제어기(21)의 구동전원으로 공급되는데, 이와 같이 태양발전 전력(+PV)이 1.7V 이하로 제한될 경우 제어기(21)의 구동에 필요한 전원이 공급되지 않아 제어기(21)가 동작을 중지하게 된다. 또한, 제어기(21)가 동작을 중지하면, 태양발전시스템의 이상이 치유되더라도 태양전지 패널의 발전을 원격에서 재가동시킬 수 없다.In other words, when the thyristor 22 is operated once by the trigger signal, the thyristor 22 maintains the continuity state without supplying the external electricity separately, and while the thyristor 22 is conducting, the solar power generated by the solar cell 11a Power (+ PV) is limited to 1.7V or less. The solar power (+ PV) is supplied to the driving power source of the controller (21) through the first power source diode (26). When the solar power (+ PV) is limited to 1.7 V or less, 21 are not supplied with power, the controller 21 stops operating. Further, when the controller 21 stops operating, it is impossible to remotely restart the power generation of the solar cell panel even if the abnormality of the solar power system is healed.

이러한 문제를 해결하기 위해, 순방향 배선 다이오드(23)의 순방향 전압을 DC/DC컨버터(25)에 공급하여 순방향 전압(0.7V)을 승압시킨다. 이 승압된 전압은 제2전원공급용 다이오드(27)를 통해 전원공급기(28)에 입력되고, 전원공급기(28)의 제2전압평활기(33)를 통과하여 안정화 전압으로 변환된 후 제어기(21)의 구동전원으로 공급된다. 이로써, 제어기(21)에는 구동에 필요한 전원이 공급될 수 있다.To solve this problem, the forward voltage of the forward wiring diode 23 is supplied to the DC / DC converter 25 to boost the forward voltage (0.7 V). The boosted voltage is input to the power supply 28 through the second power supply diode 27 and is converted to the stabilization voltage through the second voltage smoother 33 of the power supply 28, 21 as a drive power source. Thereby, the controller 21 can be supplied with power necessary for driving.

태양발전시스템의 이상 해제시When the solar power system is abnormally released

태양발전시스템이 이상이 해제되면 사용자는 제어기(21)에 태양발전시스템 재가동 신호를 입력할 수 있다. 제어기(21)는 사용자로부터 태양발전시스템 재가동 신호가 수신되면, Release명령을 스위치소자(24)로 출력하여 스위치소자(24)를 동작시킨다. 이 스위치소자(24)가 동작하면 싸이리스터(22)의 일단(T1)과 타단(T2) 사이가 단락(short)되어, 싸이리스터(22)의 양단(T1,T2) 사이 전위차가 0V가 된다. 그러면, 이 싸이리스터(22)의 특성에 따라 일단(T1)과 타단(T2) 사이가 도통 해제되고, 태양전지 패널(11a)은 발전을 다시 가동한다. 싸이리스터(22)가 도통 해제되면 순방향 배선 다이오드(23)에는 전류가 흐르지 않게 되고, DC/DC컨버터(25)도 동작하지 않게 된다. 이 경우, 태양전지 패널(11a)이 정상적으로 발전을 하므로, 태양발전 전력(+PV)이 제1전원공급용 다이오드(26) 및 전원공급기(28)를 통해 제어기(21)의 구동전원으로 공급된다. 이때, 제1전원공급용 다이오드(26)를 통해 전원공급기(28)로 입력된 전원은 제1전압평활기(31)와, 다이오드(32)와, 제2전압평활기(33)를 통과하여 안정화된다.When the solar power system is abnormal, the user can input the solar power system restart signal to the controller 21. [ When the solar power system restart signal is received from the user, the controller 21 outputs a Release command to the switch element 24 to operate the switch element 24. When this switch element 24 is operated, the one end (T1) and the other end (T2) of the thyristor 22 are short-circuited and the potential difference between both terminals T1 and T2 of the thyristor 22 becomes 0V . Then, the conduction between the one end (T1) and the other end (T2) is released according to the characteristics of the thyristor (22), and the solar cell panel (11a) starts power generation again. When the thyristor 22 is de-energized, no current flows through the forward wiring diode 23, and the DC / DC converter 25 also does not operate. In this case, since the solar panel 11a normally generates electricity, the solar power (+ PV) is supplied to the drive power source of the controller 21 through the first power supply diode 26 and the power supply 28 . At this time, the power input to the power supply 28 through the first power supply diode 26 passes through the first voltage smoother 31, the diode 32, and the second voltage smoother 33 And stabilized.

11a,11b,11c : 태양전지 패널 12 : 인버터
13 : 서비스패널 20 : 발전전력 스위칭부
21 : 제어기 22 : 싸이리스터
23 : 순방향 배선 다이오드 24 : 스위치소자
25 : DC/DC컨버터 26 : 제1전원공급용 다이오드
27 : 제2전원공급용 다이오드 28 : 전원공급기11a, 11b, 11c solar cell panel 12 inverter
13: Service panel 20: Generation power switching section
21: controller 22: thyristor
23: Forward wiring diode 24: Switch element
25: DC / DC converter 26: first power supply diode
27: second power supply diode 28: power supply

Claims (5)

각각의 태양전지 패널에 병렬 연결되고, 상기 태양전지 패널에서 생산된 발전 전력이 인버터로 공급되도록 하거나, 상기 인버터로의 공급을 차단하면서 상기 발전 전력을 소모하는 발전전력 스위칭부를 포함하고,
상기 발전전력 스위칭부는, 제어기와,
상기 태양전지 패널의 양극(+PV)과 일단이 접속되고 게이트단자로 입력되는 상기 제어기의 Cutoff명령에 의해 도통되는 싸이리스터와,
상기 싸이리스터의 타단과 상기 태양전지 패널의 음극(-PV) 사이에 연결되어 상기 싸이리스터의 일단과 타단이 도통된 상태에서 상기 태양전지 패널 및 상기 싸이리스터와 폐회로를 형성하는 순방향 배선 다이오드와,
상기 순방향 배선 다이오드에 병렬로 연결되어 상기 순방향 배선 다이오드의 순방향 전압을 승압하여 출력하는 DC/DC컨버터와,
상기 태양전지 패널의 태양발전 전력 또는 상기 DC/DC컨버터 출력 전압을 안정화 전원으로 변환한 후 상기 제어기의 구동전원으로 공급하는 전원공급기를 포함한 것을 특징으로 하는 태양발전 전력 스위칭 장치.And a generation power switching unit connected in parallel to each of the solar cell panels to supply the generated power generated by the solar cell panel to the inverter or to consume the generated power while blocking the supply to the inverter,
The generated power switching unit includes a controller,
A thyristor having one end connected to the anode (+ PV) of the solar cell panel and rendered conductive by a Cutoff command of the controller input to the gate terminal,
A forward wiring diode connected between the other end of the thyristor and a cathode (-PV) of the solar cell panel to form a closed circuit with the solar cell panel and the thyristor in a state in which one end and the other end of the thyristor are electrically connected,
A DC / DC converter connected in parallel to the forward interconnection diode for boosting a forward voltage of the forward interconnection diode to output the forward voltage;
And a power supply for converting the solar power of the solar cell panel or the output voltage of the DC / DC converter to a stabilized power and supplying the stabilized power to the driving power of the controller. 제 1 항에 있어서, 상기 싸이리스터와 병렬로 연결되어 상기 제어기의 Release명령에 따라 도통되어 상기 싸이리스터를 도통 해제시키는 스위치소자를 더 포함한 것을 특징으로 하는 태양발전 전력 스위칭 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a switch element connected in parallel to the thyristor and rendered conductive by the release command of the controller to disconnect the thyristor. 제 1 항에 있어서, 상기 태양전지 패널(11a)의 양극(+PV)에 애노드단자가 연결되고 상기 전원공급기에 캐소드단자가 연결된 제1전원공급용 다이오드와, 상기 DC/DC컨버터의 출력단에 애노드단자가 연결되고 상기 전원공급기에 캐소드단자가 연결된 제2전원공급용 다이오드를 더 포함한 것을 특징으로 하는 태양발전 전력 스위칭 장치.The solar cell module according to claim 1, further comprising: a first power supply diode having an anode terminal connected to the anode (+ PV) of the solar cell panel (11a) and a cathode terminal connected to the power supply; Further comprising a second power supply diode having a terminal connected to the power supply and a cathode terminal connected to the power supply. 제 2 항에 있어서, 상기 제어기는 사용자의 명령을 입력받아 상기 싸이리스터의 게이트 단자로 Cutoff명령을 출력하여 상기 싸이리스터를 트리거시켜서 도통시키고, 사용자의 명령을 입력받아 상기 스위치소자로 Release명령을 송출하여 스위치소자를 도통시켜 상기 싸이리스터를 도통 해제시키는 것을 특징으로 하는 태양발전 전력 스위칭 장치.[3] The apparatus of claim 2, wherein the controller receives a user command and outputs a Cutoff command to a gate terminal of the thyristor to trigger the thyristor to be conductive, receives a user command, And the switch element is turned on to turn off the thyristor. 제 3 항에 있어서, 상기 전원공급기는,
상기 제1전원공급용 다이오드를 통해 입력된 전원을 평활하는 제1전압평활기와, 상기 제1전압평활기를 통과한 전원 또는 상기 제2전원공급용 다이오드를 통해 입력된 전원을 평활하는 제2전압평활기를 포함한 것을 특징으로 하는 태양발전 전력 스위칭 장치.
The power supply apparatus according to claim 3,
A first voltage smoother for smoothing the power inputted through the first power supply diode, and a second voltage smoother for smoothing the power supplied through the first voltage smoother or the power inputted through the second power supply diode Wherein the solar power switching device includes a solar power switching device.
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