KR20180058100A - Photovoltaic module and photovoltaic system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
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.BACKGROUND OF THE
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.With the recent depletion of existing energy sources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are attracting attention as a next-generation battery that converts solar energy directly into electrical energy using semiconductor devices.
한편, 태양광 모듈은 태양광 발전을 위한 태양전지가 직렬 혹은 병렬로 연결된 상태를 의미한다.Meanwhile, the photovoltaic module means that the solar cells for solar power generation are connected in series or in parallel.
한편, 복수의 태양광 모듈을 구비하여, 그리드로 교류 전원을 출력하는 태양광 시스템을 구현하는 경우, 복수의 태양광 모듈 각각의 정보를 모니터링할 필요가 있다.On the other hand, when implementing a solar photovoltaic system having a plurality of solar modules and outputting AC power to the grid, it is necessary to monitor the information of each of the plurality of solar modules.
이를 위해, 통상 유선의 전력선 통신을 사용한다. 그러나, 전력선 통신의 경우, 전력 소비가 상당하며, 제조 비용이 증대되는 문제점이 있다. To do this, wireline power line communication is usually used. However, in the case of power line communication, there is a problem that power consumption is significant and manufacturing cost is increased.
본 발명의 목적은, 간단하게 외부 단말기와 양방향 통신을 수행할 수 있는 태양광 모듈을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a solar module that can perform bidirectional communication with an external terminal simply.
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. According to an aspect of the present invention, there is provided a solar module including: a solar cell module having a plurality of solar cells; an inverter unit for outputting an AC power converted based on a DC power source from the solar cell module; An infrared receiver for receiving a data transmission request from an external terminal, and an optical output unit for transmitting data corresponding to the data transmission request using the outputted light.
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.According to another aspect of the present invention, there is provided a solar photovoltaic system including: a solar module outputting an AC power to a grid and including an infrared receiver and an optical output; an infrared transmitter for transmitting infrared rays; And a terminal including a light receiving unit for detecting an optical output of the optical module, wherein the terminal transmits a data transmission request through the infrared transmission unit and receives data from the solar module via the light receiving unit.
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. A solar module according to an embodiment of the present invention includes a solar cell module having a plurality of solar cells, an inverter unit for outputting an AC power converted based on a DC power source from the solar cell module, An infrared ray receiving unit for receiving a data transmission request and an optical output unit for transmitting data corresponding to a data transmission request using the outputted light so that bidirectional communication with the external terminal can be performed simply.
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. In particular, when the terminal is located in the vicinity of the first area in the photovoltaic module, when a data transmission request from the terminal is received via the infrared receiver, data is transmitted to the other photovoltaic module It is possible to perform bidirectional communication with the terminal stably without interference.
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.On the other hand, the solar module transmits at least one of the output current information of the inverter section, the output voltage information, the output power information of the solar module, the frequency information of the AC power outputted from the inverter section, Thus, the terminal can easily monitor the operation state of the solar module.
한편, 태양광 모듈이, 펌웨어 업데이트 정보를 수신하는 경우, 이를 이용하여, 간편하게, 펌웨어 업데이트를 수행할 수 있게 된다.On the other hand, when the solar module receives the firmware update information, it can easily perform the firmware update using the same.
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. According to another aspect of the present invention, there is provided a solar photovoltaic system including: a solar module outputting an AC power to a grid and including an infrared receiver and an optical output; an infrared transmitter for transmitting infrared rays; And a terminal including a light receiving unit for detecting an optical output of the optical module, wherein the terminal transmits the data transmission request through the infrared transmission unit, receives data from the solar module via the light receiving unit, Between the terminal and the terminal.
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.1 is a view showing a conventional solar optical system.
2 is a diagram illustrating a solar light system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram referred to explain bi-directional communication between the solar module and the terminal of FIG. 2;
4A to 4C are views referred to explain the lens disposed in the junction box of Fig.
Fig. 5 is a diagram showing an example of a circuit diagram inside the junction box in the solar module of Fig. 2. Fig.
6 is a simplified block diagram of the interior of the solar module and the terminal of FIG.
FIGS. 7A to 7C are views referred to in the description of the operation of the solar module and the terminal of FIG.
8 is an example of a flowchart for explaining an operation method of the solar module of FIG.
FIGS. 9A and 9B are views referred to the description of the operation method of the solar module and the terminal of FIG.
10 is a front view of the solar module of FIG. 3;
Fig. 11 is a rear view of the solar module of Fig. 10; Fig.
12 is an exploded perspective view of the solar cell module of FIG.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
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.The suffix "module" and " part "for components used in the following description are given merely for convenience of description, and do not give special significance or role in themselves. Accordingly, the terms "module" and "part" may be used interchangeably.
도 1은 종래의 태양광 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional solar optical system.
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.Referring to the drawings, a conventional solar photovoltaic system 5 includes a
한편, 인버터(8) 전단에 배치되는 태양광 모듈이 복수개인 경우, 인버터(8)는, 스트링 인버터로 동작할 수 있다.On the other hand, when there are a plurality of solar modules disposed in front of the
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. In such a case, a direct current power source such as a few hundred volts (V) is applied to the
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.In order to monitor the
도면에서는, 인버터(8) 내에, 전력선 통신부(4)가 별도로 배치되는 것을 예시한다.In the figure, the power
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.Since a relatively large power consumption is generated in the power line communication unit 40, there is a problem that the conversion efficiency of the
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.In order to solve such a problem, the present invention adopts a communication method in which power consumption is small and manufacturing cost is reduced. Particularly, an infrared communication system and an optical communication system using an optical output unit such as an LED are used in parallel.
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.2) of the present invention includes a
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 시스템을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a solar light system according to an embodiment of the present invention.
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.Referring to the drawings, a
복수의 태양광 모듈(50a~50n)은, 각각 교류 전원을 그리드(90)로 출력할 수 있다.The plurality of
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.The plurality of
정션 박스(200a~200n)는, 태양전지 모듈(100a~100n)의 배면에 각각 배치되며, 정션 박스의 외부 프레임에, 렌즈(270a~270n)가 배치될 수 있다. The
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.The
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.For example, when the
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.Particularly, when the
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.In this manner, when each of the
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.The
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.On the other hand, the received data may include respective operation state information of the plurality of
이에 따라, 외부의 서버(400) 또는 게이트웨이(80)는, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)의 동작 상태를 간편하게, 파악할 수 있게 된다.Thus, the
한편, 단말기(300)는, 복수의 태양광 모듈(50a~50n) 각각에 펌웨어 업데이트 정보를 전송할 수 있다.Meanwhile, the
그리고, 복수의 태양광 모듈(50a~50n)은, 수신되는 펌웨어 업데이트 정보를 이용하여, 펌웨어를 업데이트시킬 수 있다.Then, the plurality of
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.Fig. 3 is a diagram referred to explain bidirectional communication between the solar module and the terminal of Fig. 2, and Figs. 4a to 4c are drawings referred to explain a lens disposed in the junction box of Fig.
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.3, the first
한편, 본 발명에서의 렌즈(270)는, 광학 렌즈 외에, 광이 투과되는 재질의 부재를 포함하는 개념일 수 있다.On the other hand, the
한편, 도 4a와 같이, 렌즈(270)의 하부에, 적외선 수신부(582)와, 가시광을 출력하는 광출력부(583)가 배치될 수 있다.4A, an
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.The first
광출력부(583)는, 발광 다이오드(LED)를 포함하며, 발광 다이오드의 턴 온 시간, 및 턴 오프 시간에 기초하여, 데이터를 전송할 수 있다.The
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.The terminal 300 may include an
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.The terminal 300 according to the present invention includes an
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.3, when the terminal 300 is positioned near the first area Ar1 in the
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.Particularly when the
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.The terminal 300 can transmit the data received from the
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.When the
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.On the other hand, when the firmware update information is received from the terminal 300 via the
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.Here, the firmware update information may include at least one of output allowable voltage range information, output enable frequency range information, and single-phase or three-phase output information of the
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.4A to 4C, the
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. The engaging
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. On the other hand, the
예를 들어, 육각형의 렌즈(270a)에 육각 렌치가 결합되어, 회전하게 되면, 회전 방향에 따라, 결합부재(271)가, 용이하게, 개구부에 결합되거나, 탈거될 수 있게 된다.For example, when the
한편, 결합부재(271) 내의 렌즈(270)는, 투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 나아가, 헤드(271a)와 주름관(271b) 모두, 투명한 재질로 형성될 수 있다.The
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.The
도 5는 도 2의 태양광 모듈 내의 정션 박스 내부의 회로도의 일예를 도시한 도면이다.Fig. 5 is a diagram showing an example of a circuit diagram inside the junction box in the solar module of Fig. 2. Fig.
도면을 참조하면, 정션 박스(200)는, 태양전지 모듈(100)로부터의 직류 전원을 변환하여 변환된 전원을 출력할 수 있다.Referring to the drawings, the
특히, 본 발명과 관련하여, 정션 박스(200)는, 교류 전원을 출력할 수 있다.Particularly, in connection with the present invention, the
이를 위해, 정션 박스(200)는, 컨버터부(530), 인버터부(540), 및 이를 제어하는 제어부(550), 메모리(590), 통신부(580)를 포함할 수 있다.The
또한, 정션 박스(200)는, 바이패스를 위한 바이패스 다이오드부(510), 직류 전원 저장을 위한, 커패시터부(520)를 더 포함할 수 있다.The
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.The
한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530), 인버터부(540)를 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530)를 제어하여, 직류 변환이 수행되도록 제어할 수 있다. 특히, 최대전력추종(MPPT) 제어를 수행할 수 있다.On the other hand, the
한편, 제어부(550)는, 인버터부(540)를 제어하여, 교류 변환이 수행되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
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.The
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.The bypass diodes Dc, Db and Da are connected to the first to fourth
한편, 바이패스 다이오드부(510)를 거친 직류 전원은, 커패시터부(520)로 입력될 수 있다.On the other hand, the DC power source through the
커패시터부(520)는, 태양전지 모듈(100), 및 바이패스 다이오드부(510)를 거쳐 입력되는 입력 직류 전원을 저장할 수 있다.The
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.In the figure, the
컨버터부(530)는, 바이패스 다이오드부(510)와, 커패시터부(520)를 거친, 태양전지 모듈(100)로부터의 입력 전압의 레벨을 변환할 수 있다.The
특히, 컨버터부(530)는, 커패시터부(520)에 저장된 직류 전원을 이용하여, 전력 변환을 수행할 수 있다. In particular, the
예를 들어, 컨버터부(530)는, 복수의 저항 소자, 또는 변압기를 구비하며, 설정된 목표 전력에 기초하여, 입력 전압에 대한 전압 분배를 수행할 수 있다.For example, the
도면에서는, 컨버터부(530)의 일예로, 탭 인덕터 컨버터를 예시하나, 이와 달리, 플라이백 컨버터, 벅 컨버터, 부스트 컨버터 등이 가능하다.In the drawing, a tapped inductor converter is illustrated as an example of the
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.The
한편, 다이오드(D1)의 출력단, 즉 캐소드(cathod)과 접지단 사이에, dc단 커패시터(미도시)가 접속될 수 있다. On the other hand, a dc short capacitor (not shown) may be connected between the output terminal of the diode D1, that is, between the cathode and the ground terminal.
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. Specifically, the switching element S1 can be connected between the taps of the tap inductor T and the ground terminal. The output terminal (secondary side) of the tap inductor T is connected to the anode of the diode D1 and the dc-side capacitor C1 is connected between the cathode of the diode D1 and the ground terminal .
한편, 탭 인덕터(T)의 1차측과 2차측은 반대의 극성을 가진다. 한편, 탭 인덕터(T)는, 스위칭 트랜스포머(transformer)로 명명될 수도 있다.On the other hand, the primary and secondary sides of the tap inductor T have opposite polarities. On the other hand, the tap inductor T may be referred to as a switching transformer.
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. On the other hand, the switching element S1 in the
인버터부(540)는, 컨버터부(530)에서 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다.The
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. In the drawing, a full-bridge inverter is illustrated. Namely, the upper and lower arm switching elements Sa and Sb connected in series to each other and the lower arm switching elements S'a and S'b are paired, and two pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel to each other (Sa & Sb & S'b). Diodes may be connected in anti-parallel to each switching element Sa, S'a, Sb, S'b.
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. The switching elements Sa, S'a, Sb, and S'b in the
한편, 커패시터(C)는, 컨버터부(530)와 인버터부(540) 사이에, 배치될 수 있다. On the other hand, the capacitor C may be disposed between the
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.The capacitor C may store the level-converted DC power of the
한편, 입력 전류 감지부(A)는, 태양전지 모듈(100)에서 커패시터부(520)로 공급되는 입력 전류(ic1)를 감지할 수 있다.The input current sensing unit A may sense the input current ic1 supplied from the
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.The input voltage sensing unit B may sense the input voltage Vc1 supplied from the
감지된 입력 전류(ic1)와 입력 전압(vc1)은, 제어부(550)에 입력될 수 있다. The sensed input current ic1 and the input voltage vc1 may be input to the
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. The converter output current detector C senses the output current ic2 output from the
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.On the other hand, the inverter output current detection unit E detects the current ic3 output from the
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.On the other hand, the
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.On the other hand, the
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. On the other hand, the
메모리(590)는, 제어부(500)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.The
구체적으로, 메모리(590)는, 펌웨어를 저장할 수 있다.Specifically, the
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.The
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.The
도 6은 도 3의 태양광 모듈과 단말기의 내부의 간략 블록도이고, 도 7a 내지 도 7c는 도 6의 태양광 모듈과 단말기의 동작 설명에 참조되는 도면이다.FIG. 6 is a simplified block diagram of the inside of the solar module and the terminal of FIG. 3, and FIGS. 7a to 7c are views referencing the operation of the solar module and the terminal of FIG.
태양광 모듈(50) 내의 정션 박스(200)는, 제어부(550), 통신부(580)를 포함할 수 있다.The
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.The
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.The
한편, 필터부(584)는, 대역통과필터(BPF)를 구비할 수 있으며, 이러한 대역통과필터를 사용함으로써, 수신되는 신호의 게인(gain)을 향상시킬 수 있게 된다.Meanwhile, the
한편, 광출력부(583)는, 데이터 통신 모드와, 동작 상태 모드로 분리되어 동작할 수도 있다.On the other hand, the
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.For example, when the
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.On the other hand, when the
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.FIG. 7C illustrates that during the period T1a, it is turned on and is turned off during the period T1b, which is longer than the period T1a. FIG. 7C illustrates that during the period T2a, And is turned off for a shorter time T2b.
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 있다7C shows the bit data '1', and FIG. 7B shows the bit data '0'
광출력부(583)는, 도 7c의 (a)의 패턴과, 도 7c의 (b)의 패턴의 조합에 의해, 전송하기 위한 데이터를, 이진 데이터화하여, 전송할 수 있다.The
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.The terminal 300 is provided for infrared communication with the
광수신부(383)는, 조도 센서를 구비할 수 있다.The
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.The terminal 300 further includes a
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.7A shows an example of the transmission signal PS1 output from the
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.The transmission signal PS1 of FIG. 7A and the reception signal PS4 of FIG. 7A may be signals based on UART communication. The modulation signal PS2 of FIG. 7A and the modulation signal PS2 of FIG. The received signal PS3 in (c) of FIG. 5 may be an infrared communication-based signal.
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.7B shows an example of a transmission signal PSa that is output from the
광수신부(383)에 입력되는 수신광에 기초하여, 수신 신호가 출력되는 경우, 수신 신호(PSb)는, 시간 지연 등에 의해, 도면과 같이, 삼각파 형태로 나타나게 된다.When the reception signal is output based on the light received by the
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.Accordingly, the
이를 위해, 펄스 출력부(386)는, 슈미트 트리거(schmitt trigger)를 구비할 수 있다.To this end, the
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.The
한편, 제어부(550)는, 인버터부(540)의 출력 전류 및 출력 전압에 기초하여, 인버터부(540)의 동작을 제어할 수 있다.On the other hand, the
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.The
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.Meanwhile, when the firmware update information is received through the
한편, 제어부(550)는, 광출력부(583)의 턴 온 시간, 및 턴 오프 시간에 기초하여, 데이터를 전송하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the
도 8은 도 6의 태양광 모듈의 동작 방법을 설명하는 순서도의 일예이다.8 is an example of a flowchart for explaining an operation method of the solar module of FIG.
도면을 참조하면, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 통신 요청 대기 상태를 유지한다(S810).Referring to the drawing, the
단말기(300)로부터의 적외선 수신을 위해, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 적외선 수신부(582) 등이 대기 모드 상태가 되도록 제어한다.The
다음, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 적외선 수신부(582)를 통해, 적외선 신호가 수신되는 경우, 모니터링 데이터 요청인 지 여부를 판단한다(S815).Next, in step S815, the
모니터링 데이터 요청인 경우, 태양광 모듈(50) 내의 제어부(550)는, 메모리(590) 등에 저장된 모니터링 데이터를, 광출력부(583)를 통해, 전송하도록 제어한다(S816).In the case of a monitoring data request, the
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.Here, the monitoring data may include at least one of output current information, output voltage information, output power information of the
한편, 제815 단계((S815)에서, 적외선 수신부(582)를 통해 수신되는 신호가, 모니터링 데이터 요청이 아닌 경우, 제818 단계(S818) 단계를 수행할 수 있다.On the other hand, if the signal received through the
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).That is, the
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). The
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.If it is necessary to update the firmware stored in the
한편, 펌웨어를 업데이트가 되는 경우, 제어부(590)를 리셋하여 초기화할 수 있다.On the other hand, when the firmware is updated, the
도 9a 내지 도 9b는 도 6의 태양광 모듈과 단말기의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.FIGS. 9A and 9B are views referred to the description of the operation method of the solar module and the terminal of FIG.
먼저, 도 9a는, 모니터링 데이터 요청, 예를 들어, 전력 정보 전송 요청을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.First, FIG. 9A is a diagram that is referenced to illustrate a monitoring data request, for example, a power information transmission request.
단말기(300)는, 태양광 모듈(50)로 적외선 신호를 통해, 전력 정보 전송 요청을 전송할 수 있다(S901).The terminal 300 can transmit the power information transmission request to the
태양광 모듈(50)은, 전력 정보 전송 요청에 응답하여, 광출력을 통해, 전력 정보 전송 데이터를 전송할 수 있다(S902).The
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.For example, the power information transmission data includes information on the output current of the
다음, 도 9b는, 펌웨어 업데이트르 위한, 단말기와 태양광 모듈 사이의 신호 흐름을 도시한 도면이다.Next, FIG. 9B shows a signal flow between the terminal and the solar module for firmware update.
먼저, 단말기(300)는, 적외선 송신부(382)를 통해, 펌웨어 업데이트 준비 요청을 전송한다(S910).First, the terminal 300 transmits a firmware update preparation request through the infrared transmission unit 382 (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).The
다음, 단말기(300)는, 메모리(590) 내의 특정 영역에 대한 데이터 삭제 요청을 전송한다(S930).Next, the terminal 300 transmits a data deletion request for a specific area in the memory 590 (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).The
다음, 단말기(300)는, 적외선 송신부(382)를 통해, 펌웨어 데이터 및 체크섬 데이터를 전송한다(S950).Next, the terminal 300 transmits the firmware data and the checksum data through the infrared transmitter 382 (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).The
다음, 단말기(300)는, 적외선 송신부(382)를 통해, 펌웨어 업데이트 종료 요청을 전송한다(S970).Next, the terminal 300 transmits a firmware update end request through the infrared transmission unit 382 (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).The
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.According to this process, the firmware update can be reliably performed, and the terminal 300, the
도 10은 도 3의 태양광 모듈의 정면도이고, 도 11은 도 10의 태양광 모듈의 배면도이다.FIG. 10 is a front view of the solar module of FIG. 3, and FIG. 11 is a rear view of the solar module of FIG.
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.Referring to the drawings, a
정션 박스(200)는, 음영 발생 등의 경우, 핫 스팟 방지를 위해, 바이패스 되는, 적어도 하나의 바이패스 다이오드를 구비할 수 있다.The
한편, 도 9 등에서는, 도 10의 4개의 태양전지 스트링에 대응하여, 3개의 바이패스 다이오드(도 9의 Da,Db,Dc)를 구비하는 것을 예시한다.On the other hand, FIG. 9 and the like illustrate that three bypass diodes (Da, Db, and Dc in FIG. 9) are provided corresponding to the four solar cell strings in FIG.
한편, 정션 박스(200)는, 태양전지 모듈(100)에서 공급되는 직류 전원을 변환할 수 있다. 이에 대해서는, 도 9 이하를 참조한다. On the other hand, the
한편, 태양전지 모듈(100)은, 복수의 태양 전지를 구비할 수 있다.On the other hand, the
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.In the figure, a plurality of sinker cells are connected in series by ribbons (133 in FIG. 12) to form a
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. On the other hand, each solar cell string can be electrically connected by a bus ribbon. 10 shows the first
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.10 shows a state in which the second
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.On the other hand, the ribbon connected to the first string, the
한편, 정션 박스(200)는, 태양전지 모듈(100)의 양단부 중 도전성 라인이 연장되는 단부에 더 인접하여 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the
도 12는 도 10의 태양전지 모듈의 분해 사시도이다.12 is an exploded perspective view of the solar cell module of FIG.
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. Referring to FIG. 12, the
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. The
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.The
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.Each
도면에서는, 리본(133)이 2줄로 형성되고, 이 리본(133)에 의해, 태양전지(130)가 일렬로 연결되어, 태양전지 스트링(140)이 형성되는 것을 예시한다. In the figure, it is illustrated that the
이에 의해, 도 10에서 설명한 바와 같이, 6개의 스트링(140a,140b,140c,140d,140e,140f)이 형성되고, 각 스트링은 10개의 태양전지를 구비할 수 있다.Thus, six
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.The
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. The
제2 밀봉재(150)는, 태양전지(130) 상에 위치하여 제1 밀봉재(120)와 라미네이션(Lamination)에 의해 접합할 수 있다. The
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. Here, the
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. On the other hand, the
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.The solar cell module and the solar cell system having the solar cell module according to the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, All or some of them may be selectively combined.
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (15)
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.A solar cell module comprising a plurality of solar cells;
An inverter unit for outputting the converted AC power based on the DC power from the solar cell module;
An infrared receiver for receiving a data transmission request from an external terminal;
And a light output unit for transmitting data corresponding to the data transmission request using the output light.
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.The method according to claim 1,
And a controller for controlling the terminal to transmit data corresponding to the data transmission request when the data transmission request is received from the terminal through the infrared receiver in a state in which the terminal is located near the first area in the solar module, Further comprising: a photovoltaic module.
상기 제어부는,
상기 인버터부의 출력 전류 및 출력 전압에 기초하여, 상기 인버터부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein,
And controls operation of the inverter section based on an output current and an output voltage of the inverter section.
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.3. The method of claim 2,
Wherein,
When receiving a power information transmission request of the photovoltaic module through the infrared receiver,
Controls to transmit at least one of the output current information of the inverter unit, the output voltage information, the output power information of the solar module, the frequency information of the AC power outputted from the inverter unit, and the failure occurrence information via the optical output unit Wherein the solar module is a solar module.
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.3. The method of claim 2,
Further comprising a memory,
Wherein,
And controls the firmware stored in the memory to be updated using the firmware update information when the firmware update information is received through the infrared receiver.
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.6. The method of claim 5,
The firmware update information includes:
Wherein the inverter includes at least one of output enable voltage range information, output enable frequency range information, and single-phase or three-phase output information of the inverter unit.
상기 광출력부는,
발광 다이오드를 포함하며, 상기 발광 다이오드의 턴 온 시간, 및 턴 오프 시간에 기초하여, 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the optical output section comprises:
And transmits the data based on the turn-on time and the turn-off time of the light-emitting diode, including the light-emitting diode.
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.The method according to claim 1,
A junction box disposed on a rear surface of the solar cell module;
And a lens formed on the junction box,
And the infrared receiver and the light output portion are disposed below the lens.
상기 정션 박스의 외부 프레임에 형성된 개구부에 결합되는 결합부재;를 더 구비하며,
상기 결합부재의 헤드에, 상기 렌즈가 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.9. The method of claim 8,
And a coupling member coupled to an opening formed in an outer frame of the junction box,
And the lens is disposed on a head of the coupling member.
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.A solar module outputting AC power to a grid, and having an infrared receiver and an optical output;
And a terminal including an infrared ray transmitting unit for infrared ray transmission and a light receiving unit for detecting an optical output of the solar ray module,
Wherein the terminal transmits a data transmission request through the infrared transmission unit and receives data from the photovoltaic module via a light receiving unit.
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.11. The method of claim 10,
The terminal comprises:
A pulse output unit for outputting a pulse in a signal waveform output from the light receiving unit;
A control unit receiving the data from a pulse from the pulse output unit; And
And a communication unit for transmitting the received data to an external server or a gateway.
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.11. The method of claim 10,
In the solar module,
And a controller for controlling the terminal to transmit data corresponding to the data transmission request when the data transmission request is received from the terminal through the infrared receiver in a state in which the terminal is located near the first area in the solar module, ≪ / RTI >
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.13. The method of claim 12,
Wherein the control unit of the solar module includes:
When receiving a power information transmission request of the photovoltaic module through the infrared receiver,
At least one of output current information of the photovoltaic module, output voltage information, output power information of the photovoltaic module, frequency information of the alternating current power output from the photovoltaic module, and fault occurrence information is transmitted through the optical output unit To the solar cell module.
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.13. The method of claim 12,
In the solar module,
Further comprising a memory,
Wherein the control unit of the solar module includes:
And controls the firmware stored in the memory to be updated using the firmware update information when the firmware update information is received through the infrared receiver.
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.11. The method of claim 10,
And a junction box disposed on a back surface of the solar module,
Wherein a lens is disposed in an opening formed in an outer frame of the junction box, and the infrared receiver and the light output portion are disposed below the lens.
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