KR20190129466A - Power converting apparatus and photovoltaic module including the same - Google Patents

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KR20190129466A
KR20190129466A KR1020180054161A KR20180054161A KR20190129466A KR 20190129466 A KR20190129466 A KR 20190129466A KR 1020180054161 A KR1020180054161 A KR 1020180054161A KR 20180054161 A KR20180054161 A KR 20180054161A KR 20190129466 A KR20190129466 A KR 20190129466A
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박문호
강봉구
최윤걸
이현석
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엘지전자 주식회사
포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a power conversion device and a photovoltaic module having the same. According to an embodiment of the present invention, the power conversion device comprises a control unit which controls output current to be outputted during a first period of one cycle of the output current and controls the output current not to be outputted during a second period of one cycle if a reference level of the output current is equal to or less than a reference value. Accordingly, stability of a grid is increased and control stability can be increased by reducing a change of input voltage. Specifically, when a shadow occurs, efficiency of maximum power point tracking (MPPT) control in accordance with a maximum power point calculation can be increased.

Description

전력변환장치 및 이를 구비하는 태양광 모듈{Power converting apparatus and photovoltaic module including the same}Power converting apparatus and photovoltaic module having the same {Power converting apparatus and photovoltaic module including the same}

본 발명은 전력변환장치 및 이를 구비하는 태양광 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있는 전력변환장치 및 이를 구비하는 태양광 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a power converter and a photovoltaic module having the same, and more particularly, a power converter that can improve the stability of the grid and improve the control stability by reducing the variation of the input voltage, and an aspect having the same. It relates to an optical module.

태양전지 모듈 등에서 생성되는 직류 전원은 전력변환장치에서 전력변환되어 교류 전류로 출력될 수 있다.The DC power generated by the solar cell module may be converted into power by the power converter and output as AC current.

한편, 전력변환장치에 입력되는 직류 전원의 레벨이 낮아지는 경우, 출력되는 교류 전류의 레벨이 낮아지게 되어, 그리드 안정성이 낮아지는 문제가 있다.On the other hand, when the level of the DC power input to the power converter is lowered, the level of the output AC current is lowered, there is a problem that the grid stability is lowered.

이러한 점을 해결하기 위해, 미국 등록특허공보 US842932호에 따르면, 출력되는 교류 전류를, 2 주기 마다, 출력하였다. In order to solve this problem, according to US Patent Publication No. US842932, the output alternating current is output every two cycles.

그러나, 이러한 방식에 따르면, 제1 주기에서 교류 전류가 출력되다가, 후속하는 제2 주기에서 교류 전류가 출력되지 않으므로, 전력변환장치에 입력되는 입력 전압의 변동이 커지게 되며, 이에 따라, 동작 불안정 및 제어의 효율이 낮아지는 문제가 있었다. 또한, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어의 효율이 감소되는 문제가 있었다.However, according to this method, since the alternating current is output in the first period and the alternating current is not output in the subsequent second period, the variation of the input voltage input to the power converter increases, and thus, the operation is unstable. And low efficiency of control. In addition, there is a problem that the efficiency of the maximum power point tracking (MPPT) control according to the maximum power point calculation is reduced.

본 발명의 목적은, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있는 전력변환장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a power converter that can improve the stability of the grid and improve the control stability by reducing the variation of the input voltage.

본 발명의 다른 목적은, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있는 전력변환장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a power conversion apparatus that can improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation when a shadow occurs.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치 및 이를 구비하는 태양광 모듈은, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하는 제어부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object and a photovoltaic module having the same, when the reference level of the output current is less than the reference value, the output current is output during the first period of one period of the output current And a control unit for controlling to prevent the output current from being output during the second period of one period.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 초과인 경우, 출력 전류가 연속하여 출력되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is greater than the reference value may control to output the output current continuously.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이, 기준치 이하이며, 기준치 보다 낮은 제2 기준치 초과인 경우, 제1 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하며, 출력 전류의 기준 레벨이, 제2 기준치 이하인 경우, 제1 주기 기간 보다 더 긴 제2 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is less than the reference value, the second reference value lower than the reference value, so that a part of the output current is output during the first period period. If the reference level of the output current is less than or equal to the second reference value, the controller may control a part of the output current to be output during the second period longer than the first period.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current is less than the reference value, the output current is controlled for one half of one cycle of the output current, the other half cycle of one cycle In the meantime, the output current can be controlled so as not to be output.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며, 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power converter according to an embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is less than the reference value, during the half of one period of the output current, the output current is controlled not to be output, the other half of one period During the period, the output current can be controlled to be output.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 첫 번째 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하며, 첫 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며, 출력 전류의 두 번째 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며, 두 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current is less than the reference value, the output current is output for half of the first period of the output current, the rest of the first period During the half cycle, it is possible to control the output current not to be output, control the output current not to be output for half of the second period of the output current, and control the output current to be output for the other half of the second period have.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하이거나, 검출되는 입력 전압의 레벨이 소정치 이하인 경우, 최대 전력 지점을 연산하고, 연산된 최대 전력 지점에 대응하는 직류 전원을 컨버터가 출력하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current is less than the reference value or the level of the detected input voltage is less than the predetermined value, calculates the maximum power point, the calculated maximum power point It is possible to control the converter to output a DC power corresponding to the.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력되는 전류의 피크치는, 컨버터에 입력되는 입력 전류의 피크치 보다 크도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power converter according to the embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is less than the reference value, during the first period of one period of the output current, the peak value of the output current, the input current input to the converter It can be controlled to be larger than the peak value of.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 컨버터에 입력되는 입력 전압이, 출력 전류의 한 주기에 대응하여, 주기적으로 맥동하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the controller of the power converter according to the embodiment of the present invention may control the input voltage input to the converter to pulsate periodically corresponding to one cycle of the output current.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨에 따라, 제1 기간이 가변되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the controller of the power converter according to the embodiment of the present invention may control the first period to vary according to the reference level of the output current.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전력변환장치 및 이를 구비하는 태양광 모듈은, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키도록 제어하는 제어부를 포함한다.In addition, according to another embodiment of the present invention for achieving the above object, the power converter and the solar module having the same, when the reference level of the output current is less than the reference value, during the first period of one period of the output current, And a control unit for controlling the plurality of switching elements to be switched and controlling to switch off the switching of the plurality of switching elements during the second period of one period.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이, 기준치 이하이며, 기준치 보다 낮은 제2 기준치 초과인 경우, 제1 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하며, 출력 전류의 기준 레벨이, 제2 기준치 이하인 경우, 제1 주기 기간 보다 더 긴 제2 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is less than the reference value, the second reference value lower than the reference value, so that a part of the output current is output during the first period period. If the reference level of the output current is less than or equal to the second reference value, the controller may control a part of the output current to be output during the second period longer than the first period.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며, 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, when the reference level of the output current is less than or equal to the reference value, the controller of the power converter according to the embodiment of the present invention turns off the switching of the plurality of switching elements for one half of one cycle of the output current, During the other half cycle, the plurality of switching elements can be controlled to be switched.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 첫 번째 주기 중 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하며, 첫 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며, 출력 전류의 두 번째 주기 중 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며, 두 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit of the power converter according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current is less than the reference value, during the half of the first period of the output current, the plurality of switching elements are controlled to switch, the first period During the other half of the period, all the switching of the plurality of switching elements are turned off, and during the half of the second period of the output current, all the switching of the plurality of switching elements are turned off, and during the other half of the second period, The switching element can be controlled to be switched.

본 발명의 실시예에 따른, 전력변환장치 및 이를 구비하는 태양광 모듈은, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, the power converter and the photovoltaic module having the same, when the reference level of the output current is less than the reference value, controls the output current to be output during the first period of one period of the output current, And a control unit for controlling the output current not to be output during the second period of the period. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 초과인 경우, 출력 전류가 연속하여 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 안정적으로 출력 전류를 출력할 수 있게 된다.On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is greater than the reference value may control to output the output current continuously. As a result, the output current can be stably output.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이, 기준치 이하이며, 기준치 보다 낮은 제2 기준치 초과인 경우, 제1 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하며, 출력 전류의 기준 레벨이, 제2 기준치 이하인 경우, 제1 주기 기간 보다 더 긴 제2 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is less than the reference value, the second reference value lower than the reference value, so that a part of the output current is output during the first period period. If the reference level of the output current is less than or equal to the second reference value, the controller may control a part of the output current to be output during the second period longer than the first period. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current is less than the reference value, the output current is controlled for one half of one cycle of the output current, the other half cycle of one cycle In the meantime, the output current can be controlled so as not to be output. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며, 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. On the other hand, the control unit of the power converter according to an embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is less than the reference value, during the half of one period of the output current, the output current is controlled not to be output, the other half of one period During the period, the output current can be controlled to be output. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 첫 번째 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하며, 첫 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며, 출력 전류의 두 번째 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며, 두 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current is less than the reference value, the output current is output for half of the first period of the output current, the rest of the first period During the half cycle, it is possible to control the output current not to be output, control the output current not to be output for half of the second period of the output current, and control the output current to be output for the other half of the second period have. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하이거나, 검출되는 입력 전압의 레벨이 소정치 이하인 경우, 최대 전력 지점을 연산하고, 연산된 최대 전력 지점에 대응하는 직류 전원을 컨버터가 출력하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current is less than the reference value or the level of the detected input voltage is less than the predetermined value, calculates the maximum power point, the calculated maximum power point It is possible to control the converter to output a DC power corresponding to the. Accordingly, when shadowing occurs, the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation can be improved.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력되는 전류의 피크치는, 컨버터에 입력되는 입력 전류의 피크치 보다 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, the control unit of the power converter according to the embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is less than the reference value, during the first period of one period of the output current, the peak value of the output current, the input current input to the converter It can be controlled to be larger than the peak value of. Accordingly, it is possible to improve the efficiency of the MPPT control according to the maximum power point calculation.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 컨버터에 입력되는 입력 전압이, 출력 전류의 한 주기에 대응하여, 주기적으로 맥동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. Meanwhile, the controller of the power converter according to the embodiment of the present invention may control the input voltage input to the converter to pulsate periodically corresponding to one cycle of the output current. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨에 따라, 제1 기간이 가변되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. Meanwhile, the controller of the power converter according to the embodiment of the present invention may control the first period to vary according to the reference level of the output current. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전력변환장치 및 이를 구비하는 태양광 모듈은, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the power converter and the solar module having the same, when the reference level of the output current is less than the reference value, during the first period of one period of the output current, a plurality of switching elements are switched And a control unit for controlling to turn off the switching of the plurality of switching elements during the second period of one period. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이, 기준치 이하이며, 기준치 보다 낮은 제2 기준치 초과인 경우, 제1 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하며, 출력 전류의 기준 레벨이, 제2 기준치 이하인 경우, 제1 주기 기간 보다 더 긴 제2 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. On the other hand, the control unit of the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, if the reference level of the output current is less than the reference value, the second reference value lower than the reference value, so that a part of the output current is output during the first period period. If the reference level of the output current is less than or equal to the second reference value, the controller may control a part of the output current to be output during the second period longer than the first period. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며, 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. Meanwhile, when the reference level of the output current is less than or equal to the reference value, the controller of the power converter according to the embodiment of the present invention turns off the switching of the plurality of switching elements for one half of one cycle of the output current, During the other half cycle, the plurality of switching elements can be controlled to be switched. Accordingly, it is possible to improve the control stability by reducing the variation of the input voltage.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 제어부는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 첫 번째 주기 중 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하며, 첫 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며, 출력 전류의 두 번째 주기 중 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며, 두 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. On the other hand, the control unit of the power converter according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current is less than the reference value, during the half of the first period of the output current, the plurality of switching elements are controlled to switch, the first period During the other half of the period, all the switching of the plurality of switching elements are turned off, and during the half of the second period of the output current, all the switching of the plurality of switching elements are turned off, and during the other half of the second period, The switching element can be controlled to be switched. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈을 포함하는 태양광 시스템의 일예를 도시한 도면이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈을 포함하는 태양광 시스템의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 정면도이다.
도 3은 도 2의 태양광 모듈의 배면도이다.
도 4는 도 2의 태양광 모듈 내의 정션 박스 내부의 회로도를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 전력변환장치의 회로도이다.
도 6은 도 4의 제어부의 내부 블록도를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 3의 태양전지 모듈에서 음영이 발생한 경우를 예시하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8b는 도 7의 설명에 참조되는 도면이다.
도 9는 출력 전류의 다양한 예를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 동작 순서도이다.
도 11 내지 도 16은 도 10의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 17은 도 2의 태양전지 모듈의 분해 사시도이다.1A is a diagram illustrating an example of a solar system including a solar module according to an embodiment of the present invention.
1B is a view showing another example of a solar system including a solar module according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a solar module according to an embodiment of the present invention.
3 is a rear view of the solar module of FIG. 2.
4 is a diagram illustrating a circuit inside a junction box in the solar module of FIG. 2.
5 is a circuit diagram of the power converter of FIG. 4.
6 is a diagram illustrating an internal block diagram of the controller of FIG. 4.
FIG. 7 is a diagram illustrating a case in which shading occurs in the solar cell module of FIG. 3.
8A to 8B are views referred to in the description of FIG. 7.
9 is a diagram illustrating various examples of output currents.
10 is a flowchart illustrating an operation of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 to 16 are views referred to for describing the operation of FIG. 10.
17 is an exploded perspective view of the solar cell module of FIG. 2.

본 명세서에서는, 태양광 모듈 내의 컨버터에 입력되는 입력 전류의 리플을 저감할 수 있는 방안을 제시한다.In the present specification, a method of reducing the ripple of an input current input to a converter in a solar module is proposed.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

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 suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and do not impart any particular meaning or role by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈을 포함하는 태양광 시스템의 일예를 도시한 도면이다.1A is a diagram illustrating an example of a solar system including a solar module according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 시스템(10a)은, 태양광 모듈(50)과, 게이트웨이(80)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the solar system 10a according to the embodiment of the present invention may include a solar module 50 and a gateway 80.

태양광 모듈(50)은, 태양전지 모듈(100), 및 태양전지 모듈에서의 직류 전원을 전력 변환하여 출력하는 전력변환장치(도 4의 500)를 포함하는 정션 박스(200)를 구비할 수 있다.The photovoltaic module 50 may include a junction box 200 including a solar cell module 100 and a power converter (500 in FIG. 4) that converts and outputs DC power in the solar cell module. have.

도면에서는, 정션 박스(200)가, 태양전지 모듈(100)의 배면에 부착되는 것을 도시하나, 이에 한정되지는 않는다. 정션 박스(200)가, 태양전지 모듈(100)과 이격되어 별도로 마련되는 것도 가능하다.In the drawing, the junction box 200 is attached to the back of the solar cell module 100, but is not limited thereto. The junction box 200 may be provided separately from the solar cell module 100.

한편, 정션 박스(200)에서 출력되는 교류 전원을 그리드에 공급하기 위한 케이블(oln)이, 정션 박스(200)의 출력단에 전기적으로 접속될 수 있다.Meanwhile, a cable oln for supplying AC power output from the junction box 200 to the grid may be electrically connected to an output terminal of the junction box 200.

한편, 게이트웨이(gateway)(80)는, 정션 박스(200)와 그리드(grid)(90) 사이에 위치할 수 있다.The gateway 80 may be located between the junction box 200 and the grid 90.

한편, 게이트웨이(80)는, 케이블(oln)을 통해 흐르는, 태양광 모듈(50)에서 출력되는 교류 전류(io) 및 교류 전압(vo)을 검출할 수 있다.Meanwhile, the gateway 80 may detect an alternating current io and an alternating voltage vo output from the solar module 50 flowing through the cable oln.

한편, 게이트웨이(80)는, 태양광 모듈(50)에서 출력되는 교류 전류(io) 및 교류 전압(vo)의 위상 차이에 기초하여, 역률 조정을 위한 역률 조정 신호를 출력할 수 있다.Meanwhile, the gateway 80 may output a power factor adjustment signal for power factor adjustment based on a phase difference between the AC current io and the AC voltage vo output from the solar module 50.

이를 위해, 게이트웨이(80)와 태양광 모듈(50)은, 케이블(323)을 이용하여, 전력선 통신(PLC 통신) 등을 수행할 수 있다.To this end, the gateway 80 and the solar module 50 may perform power line communication (PLC communication) or the like using the cable 323.

한편, 태양광 모듈(50) 내의 전력변환장치(도 4의 500)는, 태양전지 모듈(100)에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 출력할 수 있다.On the other hand, the power converter (500 in FIG. 4) in the solar module 50 can convert the DC power output from the solar cell module 100 to an AC power, and output.

이를 위해, 태양광 모듈(50) 내의 전력변환장치(도 4의 500) 내에, 컨버터(도 4의 530), 인버터(도 4의 540)가 구비될 수 있다.To this end, a converter (530 of FIG. 4) and an inverter (540 of FIG. 4) may be provided in the power converter (500 of FIG. 4) in the solar module 50.

본 발명에서는, 전력변환장치(도 4의 500) 내에, 컨버터(530)를 통해, 태양전지 모듈(100)로부터의 직류 전원의 레벨을 변환하고, 그 이후, 인버터(540)를 통해, 교류 전원 변환을 수행하는, 전력변환장치를 중심으로 기술한다.In the present invention, in the power converter (500 in FIG. 4), the converter 530 converts the level of the DC power supply from the solar cell module 100, and thereafter, through the inverter 540, the AC power supply. The following description will focus on a power converter that performs the conversion.

예를 들어, 태양전지 모듈(100)에 음영이 발생한 경우, 전력변환장치(도 4의 500)에서 출력되는 교류 전류의 레벨이 낮아지게 된다. 이러한 경우, 그리드의 안정성이 낮아지는 문제가 있다.For example, when shading occurs in the solar cell module 100, the level of the alternating current output from the power converter 500 of FIG. 4 is lowered. In this case, there is a problem that the stability of the grid is lowered.

본 발명에서는, 이러한 문제를 해결하기 위해, 전력변환장치(도 4의 500)에서 출력되는 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어한다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.In the present invention, in order to solve such a problem, when the reference level of the output current output from the power converter (500 in Figure 4) is less than the reference value, the control so that the output current is output during the first period of one period of the output current And, during the second period of one period, the control so that the output current is not output. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

다음, 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈을 포함하는 태양광 시스템의 다른 예를 도시한 도면이다.Next, Figure 1b is a view showing another example of a solar system including a solar module according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 시스템(10b)은, 복수의 태양광 모듈(50a, 50b, ..., 50n)과, 게이트웨이(80)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the solar system 10b according to the embodiment of the present invention may include a plurality of solar modules 50a, 50b,..., 50n, and a gateway 80.

도 1b의 태양광 시스템(10b)은, 도 1a의 태양광 시스템(10a)과 달리, 복수의 태양광 모듈(50a, 50b, ..., 50n)이 서로 병렬 접속되는 것에 그 차이가 있다.Unlike the photovoltaic system 10a of FIG. 1A, the photovoltaic system 10b of FIG. 1B differs in that a plurality of photovoltaic modules 50a, 50b,..., 50n are connected in parallel to each other.

복수의 태양광 모듈(50a, 50b, ..., 50n) 각각은, 각 태양전지 모듈(100a, 100b, ..., 100n), 및 태양전지 모듈에서의 직류 전원을 전력 변환하여 출력하는 회로소자를 포함하는 정션 박스(200a, 200b, ..., 200n)를 구비할 수 있다.Each of the plurality of photovoltaic modules 50a, 50b, ..., 50n is a circuit for power-converting and outputting DC power from each of the solar cell modules 100a, 100b, ..., 100n, and the solar cell module. Junction boxes 200a, 200b, ..., 200n including elements may be provided.

도면에서는, 각 정션 박스(200a, 200b, ..., 200n)가, 각 태양전지 모듈(100a, 100b, ..., 100n)의 배면에 부착되는 것을 도시하나, 이에 한정되지는 않는다. 각 정션 박스(200a, 200b, ..., 200n)가, 각 태양전지 모듈(100a, 100b, ..., 100n)과 이격되어 별도로 마련되는 것도 가능하다.In the drawing, although each junction box 200a, 200b, ..., 200n is attached to the back surface of each solar cell module 100a, 100b, ..., 100n, it is not limited to this. Each junction box 200a, 200b, ..., 200n may be provided separately from each solar cell module 100a, 100b, ..., 100n.

한편, 각 정션 박스(200a, 200b, ..., 200n)에서 출력되는 교류 전원을 그리드에 공급하기 위한 케이블(31a, 31b, ..., oln)이, 각 정션 박스(200a, 200b, ..., 200n)의 출력단에 전기적으로 접속될 수 있다.On the other hand, the cables 31a, 31b, ..., oln for supplying the AC power output from each junction box 200a, 200b, ..., 200n to a grid are each junction box 200a, 200b,. .., 200n) can be electrically connected to the output terminal.

한편, 도 1b의 복수의 태양광 모듈(50a, 50b, ..., 50n) 내의 각 전력변환장치(500)는, 도 1a의 설명에서 상술한 바와 같이, 출력되는 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어한다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, in each of the power converters 500 in the plurality of solar modules 50a, 50b, ..., 50n of FIG. 1B, as described above in the description of FIG. 1A, the reference level of the output current to be output is a reference value. In the following case, the output current is controlled to be output during the first period of one period of the output current, and the output current is not controlled during the second period of the one period. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 정면도이고, 도 3은 도 2의 태양광 모듈의 배면도이다.2 is a front view of the solar module according to an embodiment of the present invention, Figure 3 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, the photovoltaic module 50 according to the embodiment of the present invention may include a solar cell module 100 and a junction box 200 located on the back of the solar cell module 100.

정션 박스(200)는, 음영 발생 등의 경우, 핫 스팟 방지를 위해, 바이패스 되는, 적어도 하나의 바이패스 다이오드를 구비할 수 있다.The junction box 200 may include at least one bypass diode, which is bypassed in order to prevent hot spots in case of shadow generation.

도 4 등에서는, 도 2의 4개의 태양전지 스트링에 대응하여, 3개의 바이패스 다이오드(도 4의 Da,Db,Dc)를 구비하는 것을 예시한다.In FIG. 4 and the like, corresponding to the four solar cell strings of FIG. 2, three bypass diodes (Da, Db, and Dc of FIG. 4) are illustrated.

한편, 정션 박스(200)는, 태양전지 모듈(100)에서 공급되는 직류 전원을 변환할 수 있다. 이에 대해서는, 도 4 이하를 참조하여 기술한다. On the other hand, the junction box 200 may convert the DC power supplied from the solar cell module 100. This will be described with reference to FIG. 4 and below.

한편, 태양전지 모듈(100)은, 복수의 태양 전지를 구비할 수 있다.On the other hand, the solar cell module 100 may include a plurality of solar cells.

도면에서는 복수의 태앙 전지가 리본(도 17의 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 drawing, a plurality of Taeang cells are connected in a line by a ribbon (133 in FIG. 17), and thus, a solar cell string 140 is formed. As a result, six strings 140a, 140b, 140c, 140d, 140e, and 140f are formed, and each string includes ten solar cells. On the other hand, unlike the drawings, various modifications are possible.

한편, 각 태양전지 스트링은, 버스 리본에 의해 전기적으로 접속될 수 있다. 도 2는, 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. FIG. 2 shows the first solar cell string 140a and the second solar cell string 140b by the bus ribbons 145a, 145c, and 145e disposed under the solar cell module 100, respectively. The battery string 140c and the fourth solar cell string 140d illustrate that the fifth solar cell string 140e and the sixth solar cell string 140f are electrically connected.

또한, 도 2는, 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.2, the 2nd solar cell string 140b and the 3rd solar cell string 140c are respectively comprised by the bus ribbon 145b and 145d arrange | positioned on the upper part of the solar cell module 100, The 4th aspect It illustrates that the battery string 140d and the fifth solar cell string 140e are electrically connected.

한편, 제1 스트링에 접속된 리본, 버스 리본(145b,145d), 및 제4 스트링에 접속된 리본은, 각각 제1 내지 제4 도전성 라인(미도시)에 전기적으로 접속되며, 제1 내지 제4 도전성 라인(미도시)은, 태양전지 모듈(100)에 형성된 개구를 통해, 태양전지 모듈(100)의 배면에 배치되는 정션 박스(200) 내의 바이패스 다이오드(도 4의 Da,Db,Dc)와 접속될 수 있다..On the other hand, the ribbon connected to the first string, the bus ribbons 145b and 145d, and the ribbon connected to the fourth string are electrically connected to the first to fourth conductive lines (not shown), respectively. 4 conductive lines (not shown) are bypass diodes in the junction box 200 disposed on the rear surface of the solar cell module 100 through an opening formed in the solar cell module 100 (Da, Db, and Dc of FIG. 4). ) Can be connected.

이때, 태양전지 모듈(100)에 형성된 개구는, 정션 박스(200)가 위치하는 영역에 대응하여 형성될 수 있다.In this case, the opening formed in the solar cell module 100 may be formed corresponding to the region where the junction box 200 is located.

도 4는 도 2의 태양광 모듈 내의 정션 박스 내부의 회로도를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a circuit inside a junction box in the solar module of FIG. 2.

도면을 참조하면, 정션 박스(200)는, 태양전지 모듈(100)로부터의 직류 전원을 변환하여 변환된 전원을 출력할 수 있다.Referring to the drawing, the junction box 200 may output the converted power by converting the DC power from the solar cell module 100.

특히, 본 발명과 관련하여, 정션 박스(200)는, 교류 전원을 출력하기 위한 전력변환장치(500)를 구비할 수 있다.In particular, in connection with the present invention, the junction box 200 may include a power converter 500 for outputting AC power.

이를 위해, 정션 박스(200)는, 컨버터(530), 인버터(540), 및 이를 제어하는 제어부(550)를 포함할 수 있다.To this end, the junction box 200 may include a converter 530, an inverter 540, and a controller 550 for controlling the junction box 530.

또한, 정션 박스(200)는, 바이패스를 위한 바이패스 다이오드부(510), 출력되는 교류 전원 필터링을 위한 필터부(570)를 더 포함할 수 있다.In addition, the junction box 200 may further include a bypass diode unit 510 for bypass and a filter unit 570 for filtering the AC power output.

한편, 정션 박스(200)는, 외부의 게이트웨이(80)과의 통신을 위한 통신부(580)를 더 구비할 수 있다.On the other hand, the junction box 200 may further include a communication unit 580 for communication with an external gateway 80.

한편, 정션 박스(200)는, 입력 전류 검출부(A), 입력 전압 검출부(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 junction box 200 includes an input current detector A, an input voltage detector B, a converter output current detector C, a converter output voltage detector D, an inverter output current detector E, and an inverter output voltage. The detection unit F may be further provided.

한편, 제어부(550)는, 컨버터(530), 인버터(540), 및 통신부(580)를 제어할 수 있다.The controller 550 may control the converter 530, the inverter 540, and the communication unit 580.

바이패스 다이오드부(510)는, 태양전지 모듈(100) 의 제1 내지 제4 도전성 라인(미도시)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 bypass diode unit 510 may include bypass diodes Dc, Db, and Da that are disposed between the first to fourth conductive lines (not shown) of the solar cell module 100. . At this time, the number of bypass diodes is one or more, preferably one smaller than the number of conductive lines.

바이패스 다이오드들(Dc,Db,Da)은, 태양전지 모듈(100)로부터, 특히, 태양전지 모듈(100) 내의 제1 내지 제4 도전성 라인(미도시)으로부터 태양광 직류 전원을 입력받는다. 그리고, 바이패스 다이오드들(Dc,Db,Da)은, 제1 내지 제4 도전성 라인(미도시) 중 적어도 하나로부터의 직류 전원에서 역전압이 발생하는 경우, 바이패스 시킬 수 있다.The bypass diodes Dc, Db, and Da receive solar DC power from the solar cell module 100, particularly from the first to fourth conductive lines (not shown) in the solar cell module 100. The bypass diodes Dc, Db, and Da may bypass the reverse voltage when a DC voltage is generated from at least one of the first to fourth conductive lines (not shown).

한편, 바이패스 다이오드부(510)를 거친 직류 전원은, 커패시터부(520)로 입력될 수 있다.On the other hand, the DC power that has passed through the bypass diode unit 510 may be input to the capacitor unit 520.

컨버터(530)는, 바이패스 다이오드부(510) 거친, 태양전지 모듈(100)로부터의 입력 전압의 레벨을 변환할 수 있다.The converter 530 may convert the level of the input voltage from the solar cell module 100 through the bypass diode unit 510.

특히, 컨버터(530)는, 입력되는 태양전지 모듈(100)로부터의 직류 전원을 이용하여, 전력 변환을 수행할 수 있다. In particular, the converter 530 may perform power conversion by using a DC power source from the solar cell module 100 that is input.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 컨버터(530)는, 도 5를 참조하여 보다 상세히 기술한다.On the other hand, converter 530 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

한편, 컨버터(530) 내의 스위칭 소자들은, 제어부(550)로부터의 컨버터 스위칭 제어신호에 기초하여, 턴 온/오프 동작할 수 있다. 이에 의해, 레벨 변환된 직류 전원이 출력될 수 있다. Meanwhile, the switching elements in the converter 530 may be turned on / off based on the converter switching control signal from the controller 550. Thereby, the level-converted DC power supply can be output.

인버터(540)는, 컨버터(530)에서 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다.The inverter 540 may convert the DC power converted by the converter 530 into AC power.

도면에서는, 풀 브릿지 인버터(full-bridge inverter)를 예시한다. 즉, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(S1,S3) 및 하암 스위칭 소자(S3,S4)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(S1,S2, S3,S4)로 연결된다. 각 스위칭 소자(S1~S4)에는 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다. In the figure, a full-bridge inverter is illustrated. That is, the upper and lower arm switching elements S1 and S3 and the lower arm switching elements S3 and S4 respectively connected in series are paired, and a total of two pairs of upper and lower arm switching elements are parallel to each other (S1, S2, S3 and S4). Leads to. Diodes may be connected in anti-parallel to each of the switching elements S1 to S4.

인버터(540) 내의 스위칭 소자들(S1~S4)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 S1 to S4 in the inverter 540 may be turned on / off based on the inverter switching control signal from the controller 550. As a result, AC power having a predetermined frequency can be output. Preferably, it is desirable to have the same frequency (approximately 60 Hz or 50 Hz) as the alternating frequency of the grid.

한편, dc단 커패시터(C)는, 컨버터(530)와 인버터(540) 사이에, 배치될 수 있다. The dc terminal capacitor C may be disposed between the converter 530 and the inverter 540.

dc단 커패시터(C)는, 컨버터(530)의 레벨 변환된 직류 전원을 저장할 수 있다. 한편, dc단 커패시터(C)의 양단을 dc단이라 명명할 수 있다.The dc terminal capacitor C may store the level-converted DC power of the converter 530. Meanwhile, both ends of the dc terminal capacitor C may be referred to as a dc terminal.

입력 전류 검출부(A)는, 태양전지 모듈(100)에서 컨버터(530)로 공급되는 입력 전류(ic1)를 감지할 수 있다.The input current detector A may detect the input current ic1 supplied from the solar cell module 100 to the converter 530.

한편, 입력 전압 검출부(B)는, 태양전지 모듈(100)에서 컨버터(530)로 공급되는 입력 전압(Vc1)을 감지할 수 있다. The input voltage detector B may detect the input voltage Vc1 supplied from the solar cell module 100 to the converter 530.

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 controller 550.

한편, 컨버터 출력전류 검출부(C)는, 컨버터(530)에서 출력되는 출력전류(ic2), 즉 dc단 전류를 감지하며, 컨버터 출력전압 검출부(D)는, 컨버터(530)에서 출력되는 출력전압(vc2), 즉 dc 단 전압을 감지한다. 감지된 출력전류(ic2)와 출력전압(vc2)은, 제어부(550)에 입력될 수 있다. Meanwhile, the converter output current detector C detects an output current ic2 output from the converter 530, that is, a dc terminal current, and the converter output voltage detector D outputs an output voltage output from the converter 530. (vc2), i.e., the dc terminal voltage. The sensed output current ic2 and output voltage vc2 may be input to the controller 550.

한편, 인버터 출력 전류 검출부(E)는, 인버터(540)에서 출력되는 전류(ic3)를 감지하며, 인버터 출력 전압 검출부(F)는, 인버터(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 detector E detects the current ic3 output from the inverter 540, and the inverter output voltage detector F detects the voltage vc3 output from the inverter 540. The detected current ic3 and voltage vc3 are input to the control unit 550.

한편, 제어부(550)는, 컨버터(530)의 스위칭 소자들을 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, 컨버터(530) 내의 스위칭 소자들의 턴 온 타이밍 신호를 출력할 수 있다.The controller 550 may output a control signal for controlling the switching elements of the converter 530. In particular, the controller 550 may be configured to at least one of the detected input current ic1, input voltage vc1, output current ic2, output voltage vc2, output current ic3, or output voltage vc3. Based on this, the turn-on timing signals of the switching elements in the converter 530 may be output.

한편, 제어부(550)는, 인버터(540)의 각 스위칭 소자(S1~S4)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, 인버터(540)의 각 스위칭 소자(S1~S4)의 턴 온 타이밍 신호를 출력할 수 있다.The controller 550 may output an inverter control signal for controlling each of the switching elements S1 to S4 of the inverter 540. In particular, the controller 550 may be configured to at least one of the detected input current ic1, input voltage vc1, output current ic2, output voltage vc2, output current ic3, or output voltage vc3. On the basis of this, the turn-on timing signals of the respective switching elements S1 to S4 of the inverter 540 may be output.

한편, 제어부(550)는, 태양전지 모듈(100)에 대한, 최대 전력 지점을 연산하고, 그에 따라, 최대 전력에 해당하는 직류 전원을 출력하도록, 컨버터(530)를 제어할 수 있다. The controller 550 may control the converter 530 to calculate the maximum power point for the solar cell module 100 and to output a DC power corresponding to the maximum power.

한편, 통신부(580)는, 게이트웨이(80)와 통신을 수행할 수 있다. The communication unit 580 may communicate with the gateway 80.

예를 들어, 통신부(580)는, 전력선 통신에 의해, 게이트웨이(80)와 데이터를 교환할 수 있다.For example, the communication unit 580 can exchange data with the gateway 80 by power line communication.

한편, 통신부(580)는, 게이트웨이(80)로, 태양광 모듈(50)의 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보 등을 전송할 수도 있다.Meanwhile, the communication unit 580 may transmit current information, voltage information, power information, and the like of the solar module 50 to the gateway 80.

한편, 필터부(570)는, 인버터(540)의 출력단에 배치될 수 있다.Meanwhile, the filter unit 570 may be disposed at an output terminal of the inverter 540.

그리고, 필터부(570)는, 복수의 수동 소자를 포함하고, 복수의 수동 소자 중 적어도 일부에 기초하여, 인버터(540)에서 출력되는 교류 전류(io)와 교류 전압(vo) 사이의 위상 차이를 조정할 수 있다.The filter unit 570 includes a plurality of passive elements, and based on at least some of the plurality of passive elements, the phase difference between the alternating current io and the alternating voltage vo output from the inverter 540. Can be adjusted.

도 5는 도 4의 전력변환장치의 회로도이다.5 is a circuit diagram of the power converter of FIG. 4.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈(100) 내의 전력변환장치(500)는, 도면에 도시된 컨버터(530), 인버터(540), 외에, 도 4의 바이패스 다이오드부(510), 제어부(550), 통신부(580), 입력 전류 검출부(A), 입력 전압 검출부(B), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F)를 구비할 수 있다.Referring to the drawings, the power converter 500 in the photovoltaic module 100 according to an embodiment of the present invention, in addition to the converter 530, inverter 540 shown in the figure, the bypass diode unit of FIG. 510, control unit 550, communication unit 580, input current detector (A), input voltage detector (B), converter output current detector (C), converter output voltage detector (D), inverter output current detector (E) ), An inverter output voltage detector F may be provided.

한편, 인버터(540)의 출력단에 전자파 노이즈를 저감하기 위해, 인버터(540)에서 출력되는 교류 전원을 필터링하는 필터부(570)가 더 배치될 수 있다. On the other hand, in order to reduce electromagnetic noise at the output terminal of the inverter 540, a filter unit 570 for filtering the AC power output from the inverter 540 may be further disposed.

이때의 필터부(570)는, 인버터(540)의 출력단 중 일단에 접속되는 인덕터(Lf), 인덕터(Lf)와 인버터(540)의 출력단 중 타단에 접속되는 커패시터(Cf)를 포함할 수 있다. In this case, the filter unit 570 may include an inductor Lf connected to one end of the output terminal of the inverter 540, and a capacitor Cf connected to the other end of the output terminal of the inductor Lf and the inverter 540. .

이에 의하면, 비동기 펄스폭 가변 제어에 의해 동작하는 인버터(540)를 고려하여, 비대칭 형태로 필터부(570)를 구현함으로써, 인버터(540)의 출력단에서의 커몬 모드 전압을 저감할 수 있게 된다. 또한, 출력 전류의 고조파(THD) 성분을 저감할 수 있게 된다.Accordingly, in consideration of the inverter 540 operated by asynchronous pulse width variable control, by implementing the filter unit 570 in an asymmetrical form, it is possible to reduce the common mode voltage at the output terminal of the inverter 540. In addition, the harmonic (THD) component of the output current can be reduced.

본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈(100) 내의 전력변환장치(500)는, 태양전지 모듈(100)로부터 입력되는 직류 전원의 레벨을 변환하는 컨버터(530)와, 컨버터(530)에서 출력되는 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터(C)와, dc단 커패시터(C)로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(540)와, 인버터(540)를 제어하는 제어부(550)를 포함할 수 있다.Power converter 500 in the solar module 100 according to an embodiment of the present invention, the converter 530 for converting the level of the DC power input from the solar cell module 100, and the output from the converter 530 And a dc stage capacitor (C) for storing the DC power, an inverter (540) for converting the DC power from the dc stage capacitor (C) to AC power, and a control unit (550) for controlling the inverter (540). Can be.

이하에서는, 도 5에 도시된 컨버터(530)와, 인버터(540) 등을 중심으로 기술한다.Hereinafter, the converter 530 and the inverter 540 shown in FIG. 5 will be described.

본 발명의 실시예에 따른 컨버터(530)는, 직류 전원에 대한 스위칭을 수행하는 풀 브릿지 스위칭부(532)와, 풀 브릿지 스위칭부(532)의 출력단에 입력측이 접속되는 트랜스포머(536)와, 트랜스포머(536)의 출력측에 접속되는 동기 정류부(538)와, 트랜스포머(536)와 동기 정류부(538) 사이에 접속되는, 공진 커패시터(Cr)와 공진 인덕터(Lr)를 구비할 수 있다.The converter 530 according to the embodiment of the present invention includes a full bridge switching unit 532 for switching the DC power supply, a transformer 536 having an input side connected to an output terminal of the full bridge switching unit 532, A synchronous rectifier 538 connected to the output side of the transformer 536, a resonant capacitor Cr and a resonant inductor Lr connected between the transformer 536 and the synchronous rectifier 538 may be provided.

특히. 공진 커패시터(Cr)와 공진 인덕터(Lr), 및 트랜스포머(536)에 의한 공진에 의해, 입력 전류의 리플이 저감될 수 있게 된다.Especially. By the resonance of the resonant capacitor Cr, the resonant inductor Lr, and the transformer 536, the ripple of the input current can be reduced.

한편, 공진 커패시터(Cr)와 공진 인덕터(Lr) 등에 의해, 풀 브릿지 스위칭부(532) 내의 각 스위칭 소자(Q1 ~Q4)는, 영전압 스위칭(ZVS), 영전류 스위칭(ZCS)을 수행할 수 있다.Meanwhile, each of the switching elements Q1 to Q4 in the full bridge switching unit 532 may perform zero voltage switching (ZVS) and zero current switching (ZCS) by the resonant capacitor Cr and the resonant inductor Lr. Can be.

도면에서와 같이, 풀 브릿지 스위칭부(532)는, 서로 병렬 접속되는 제1 내지 제2 스위칭 소자(Q1,Q2)와, 제1 내지 제2 스위칭 소자(Q1,Q2)에 각각 직렬 접속되는 제3 내지 제4 스위칭 소자(Q3,Q4)를 구비할 수 있다.As shown in the figure, the full bridge switching unit 532 includes a first to second switching elements Q1 and Q2 connected in parallel to each other and a first to second switching elements Q1 and Q2 respectively connected in series. The third to fourth switching elements Q3 and Q4 may be provided.

그리고, 제1 스위칭 소자(Q1)와 제2 스위칭 소자(Q2)의 사이인 제1 노드(n1)와, 제3 스위칭 소자(Q3)와 제4 스위칭 소자(Q4)의 사이인 제2 노드(n2) 사이에, 트랜스포머(536)의 입력측(na,nb)이 접속될 수 있다.The first node n1 between the first switching element Q1 and the second switching element Q2 and the second node between the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 ( Between n2), the input side (na, nb) of the transformer 536 can be connected.

한편, 인버터(540)는, 서로 직렬 연결되는 제5 및 제8 스위칭 소자(S1, S4)와, 서로 직렬 연결되는 제6 및 제7 스위칭 소자(S3, S4)를 포함할 수 있다.The inverter 540 may include fifth and eighth switching elements S1 and S4 connected in series to each other, and sixth and seventh switching elements S3 and S4 connected in series with each other.

제5 스위칭 소자(S1)와 제8 스위칭 소자(S4) 사이인 제5 노드(n5)와, 제6 스위칭 소자(S2)와 제7 스위칭 소자(S3) 사이인 제6 노드(n6)를 통해, 교류 전원이 출력될 수 있다.The fifth node n5 between the fifth switching element S1 and the eighth switching element S4 and the sixth node n6 between the sixth switching element S2 and the seventh switching element S3. AC power can be output.

한편, 도면에서와 같이, 동기 정류부(538)는, 서로 직렬 접속되는 제9 스위칭 소자(Q9), 및 제10 스위칭 소자(Q10)와, 서로 직렬 접속되는 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in the figure, the synchronous rectifying unit 538 is connected to the ninth switching element Q9 and the tenth switching element Q10 connected in series with each other, the first capacitor C1 and the second capacitor connected in series with each other. (C2) may be included.

이때, 제9 스위칭 소자(Q9), 제10 스위칭 소자(Q10)와, 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2)는, 서로 병렬 접속될 수 있다.In this case, the ninth switching element Q9, the tenth switching element Q10, the first capacitor C1, and the second capacitor C2 may be connected in parallel to each other.

제9 스위칭 소자(Q9)와 제10 스위칭 소자(Q10) 사이인 제3 노드(n3)와, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)의 사이인 제4 노드(n4) 사이에, 트랜스포머(536)의 출력측이 접속될 수 있다. Between the third node n3 between the ninth switching element Q9 and the tenth switching element Q10, and between the fourth node n4 between the first capacitor C1 and the second capacitor C2, The output side of the transformer 536 can be connected.

한편, 동기 정류부(538)는, 하프 브릿지 형태로 구현되므로, 하프 브릿지 스위칭부라 명명될 수 있다.Meanwhile, since the synchronous rectifier 538 is implemented in a half bridge form, the synchronous rectifier 538 may be referred to as a half bridge switching unit.

한편, 동기 정류부(538)는, 입력 전압을 2배로 증폭하여 출력하므로, 전압 더블러(voltage doubler)라 명명할 수도 있다.On the other hand, since the synchronous rectification unit 538 amplifies and outputs the input voltage twice, it may be referred to as a voltage doubler.

한편, 제어부(550)는, 컨버터(530)와 인버터(540)를 함께 제어할 수 있다.The controller 550 may control the converter 530 and the inverter 540 together.

특히, 제어부(550)는, 최대 전력 지점 추종 제어를 위해, 컨버터(530) 내의 풀 브릿지 스위칭부(532)에 제어 신호(Sfb)를 출력할 수 있다.In particular, the controller 550 may output the control signal Sfb to the full bridge switching unit 532 in the converter 530 for maximum power point tracking control.

한편, 제어부(550)는, 동기 정류부(538)의 제어를 위해, 동기 정류부(538)에 제어 신호(Shb)를 출력할 수 있다.The controller 550 may output the control signal Shb to the synchronous rectifier 538 for the control of the synchronous rectifier 538.

한편, 제어부(550)는, 인버터(540)의 제어를 위해, 인버터(540)에 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.The controller 550 may output a control signal Sic to the inverter 540 to control the inverter 540.

한편, 제어부(550)는, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 일부는 제1 스위칭 주파수에 따라 스위칭을 수행하고, 다른 일부는, 제1 스위칭 주파수 보다 높은 제2 스위칭 주파수에 따라 스위칭을 수행하도록 제어할 수 있다. On the other hand, the control unit 550, some of the plurality of switching elements (S1 ~ S4) in the inverter 540 performs the switching according to the first switching frequency, the other part, the second switching frequency higher than the first switching frequency Can be controlled to perform the switching according to.

즉, 제어부(550)는, 인버터(540)에 대해, 비동기 펄스폭 가변 제어를 수행할 수 있다.That is, the controller 550 may perform asynchronous pulse width variable control on the inverter 540.

이때, 제1 스위칭 주파수가, 계통 주파수에 대응하며, 제2 스위칭 주파수가, 계통 주파수 보다 높으므로, 인버터(540)가 고속 스위칭을 수행할 수 있으며, 이에 따라, 전력변환장치 내의 회로 소자의 소형화가 가능하게 된다. 이에, 전력변환장치를 소형화할 수 있게 된다.In this case, since the first switching frequency corresponds to the grid frequency and the second switching frequency is higher than the grid frequency, the inverter 540 may perform high-speed switching, thereby miniaturizing the circuit elements in the power converter. Becomes possible. Thus, the power converter can be miniaturized.

한편, 제어부(550)는, 제5 및 제8 스위칭 소자(S1,S4)에 대해, 제2 스위칭 주파수로 동작하도록 제어하고, 제6 및 제7 스위칭 소자(S2,S3)에 대해, 제1 스위칭 주파수로 동작하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit 550 controls the fifth and eighth switching elements S1 and S4 to operate at the second switching frequency, and the first and the sixth and seventh switching elements S2 and S3. It can be controlled to operate at the switching frequency.

한편, 제어부(550)는, 제6 스위칭 소자(S2)의 온 동안, 제5 스위칭 소자(S1)와 제8 스위칭 소자(S4)가, 펄스폭 가변 제어에 의한 스위칭을 수행하도록 제어하고, 제7 스위칭 소자(S3)의 온 동안, 제8 스위칭 소자(S4)와 제5 스위칭 소자(S1)가, 펄스폭 가변 제어에 의한 스위칭을 수행하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 550 controls the fifth switching element S1 and the eighth switching element S4 to perform switching by the variable pulse width control while the sixth switching element S2 is turned on. While the seventh switching element S3 is on, the eighth switching element S4 and the fifth switching element S1 may be controlled to perform switching by the pulse width variable control.

한편, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 일부(S2,S3)와, 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 다른 일부(S1,S4)는, 서로 다른 타입의 스위칭 소자인 것이 바람직하다.On the other hand, a part (S2, S3) of the plurality of switching elements (S1-S4) in the inverter 540, and another part (S1, S4) of the plurality of switching elements (S1-S4) are different types of switching elements. Is preferably.

한편, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 다른 일부(S1,S4)는, 예를 들어, 고속 스위칭을 수행하는 스위칭 소자는, 갈륨나이트라이드(GaN) 트랜지스터 또는 실리콘카바이드(SiC) 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 이에 따라, 고속 스위칭시의 역회복 손실을 저감할 수 있게 된다.Meanwhile, other portions S1 and S4 of the plurality of switching elements S1 to S4 in the inverter 540 may be gallium nitride (GaN) transistors or silicon carbides. SiC) transistors, thereby reducing the reverse recovery loss during high-speed switching.

한편, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 일부(S2,S3)는, 예를 들어, 저속 스위칭을 수행하는 스위칭 소자는, 금속산화물반도체전계효과 트랜지스터(MOSFET)를 포함할 수 있다.On the other hand, a part (S2, S3) of the plurality of switching elements (S1 ~ S4) in the inverter 540, for example, the switching element for performing a low-speed switching, may include a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET). Can be.

한편, 제어부(550)는, 컨버터(530)의 입력 전압 또는 dc단 커패시터(C)의 전압에 기초하여, 풀 브릿지 스위칭부(532)의 스위칭 주파수를 가변할 수 있다.The controller 550 may change the switching frequency of the full bridge switching unit 532 based on the input voltage of the converter 530 or the voltage of the dc terminal capacitor C.

구체적으로, 제어부(550)는, dc단 커패시터(C)의 전압 레벨에 따라, 풀 브릿지 스위칭부(532)가 벅 모드 또는 부스트 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.In detail, the controller 550 may control the full bridge switching unit 532 to operate in a buck mode or a boost mode according to the voltage level of the dc terminal capacitor C. FIG.

한편, 제어부(550)는, dc단 커패시터(C)의 전압이 목표 전압 이상인 경우, 풀 브릿지 스위칭부(532)가, 벅 모드로 동작하도록 제어하고, dc단 커패시터(C)의 전압이 목표 전압 미만인 경우, 풀 브릿지 스위칭부(532)가 부스트 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.On the other hand, when the voltage of the dc terminal capacitor C is greater than or equal to the target voltage, the controller 550 controls the full bridge switching unit 532 to operate in the buck mode, and the voltage of the dc terminal capacitor C is the target voltage. If less, the full bridge switching unit 532 may be controlled to operate in the boost mode.

한편, 제어부(550)는, dc단 커패시터(C)의 전압이 목표 전압 이상인 경우, 벅 모드로 진입하여, 풀 브릿지 스위칭부(532)가 제3 스위칭 주파수로 동작하도록 제어하며, dc단 커패시터(C)의 전압이 목표 전압 미만인 경우, 부스트 모드로 진입하여, 풀 브릿지 스위칭부(532)가 제3 스위칭 주파수 보다 낮은 제4 스위칭 주파수로 동작하도록 제어할 수 있다. On the other hand, when the voltage of the dc terminal capacitor C is equal to or greater than the target voltage, the controller 550 enters the buck mode, and controls the full bridge switching unit 532 to operate at the third switching frequency. When the voltage of C) is less than the target voltage, the boost mode may be entered to control the full bridge switching unit 532 to operate at a fourth switching frequency lower than the third switching frequency.

한편, 풀 브릿지 스위칭부(532)의 스위칭 주파수는, 계통 주파수 보다 큰 것이 바람직하다. On the other hand, the switching frequency of the full bridge switching unit 532 is preferably larger than the system frequency.

예를 들어, 제3 스위칭 주파수는 135kHz일 수 있으나, 제4 스위칭 주파수는 90Khz일 수 있다. 이에 의하면, 고속 스위칭을 수행하므로, 컨버터(530) 내의 회로 소자의 소형화가 가능하게 된다. 특히, 트랜스포머(536)를 소형화할 수 있다 For example, the third switching frequency may be 135 kHz, but the fourth switching frequency may be 90 Khz. According to this, since the high speed switching is performed, miniaturization of the circuit elements in the converter 530 is possible. In particular, the transformer 536 can be miniaturized.

한편, 제어부(550)는, 벅 모드 또는 부스트 모드를 통해, 결국, dc단 커패시터(C)의 전압의 리플이 저감되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 550 may control the ripple of the voltage of the dc terminal capacitor C to eventually be reduced through the buck mode or the boost mode.

도 6은 도 4의 제어부의 내부 블록도를 도시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating an internal block diagram of the controller of FIG. 4.

도면을 참조하면, 제어부(550)는, 인버터(540)의 저속 스위칭과 고속 스위칭을 위해, 출력 전류 지령치(iacr)와 인버터(540)에 흐르는 출력 전류(ic3)의 차이를 연산하는 연산기(705), 그 차이에 기초하여 dc단 전압 지령을 출력하는 전류 제어기(710)와, dc단 전압 지령과 dc단 커패시터(C) 양단의 전압에 기초하여, 전압 지령을 보상하는 전압 지령 보상부(720)와, 전압 지령 보상부(720)로부터의 출력값에 기초하여, 제1 스위칭 주파수에 따라, 저속 스위치 구동 신호를 출력하며, 전압 지령 보상부(720)로부터의 출력값에 기초하여, 제2 스위칭 주파수에 따라, 고속 스위치 구동 신호를 출력하는 스위치 구동 신호 발생부(730)를 구비할 수 있다.Referring to the drawings, the controller 550 calculates a difference between the output current command value iacr and the output current ic3 flowing through the inverter 540 for the low speed switching and the high speed switching of the inverter 540. ), A current controller 710 for outputting a dc terminal voltage command based on the difference, and a voltage command compensator 720 for compensating the voltage command based on the voltage at both ends of the dc terminal voltage command and the dc terminal capacitor C. ) And a low speed switch drive signal according to the first switching frequency based on the output value from the voltage command compensator 720, and based on the output value from the voltage command compensator 720. Accordingly, the switch driving signal generator 730 may be provided to output the high speed switch driving signal.

도 7은 도 3의 태양전지 모듈에서 음영이 발생한 경우를 예시하는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a case in which shading occurs in the solar cell module of FIG. 3.

도면을 참조하면, 태양전지 모듈(100) 내의 6개의 태양전지 스트링 중 어느 하나의 태양전지 스트링에, 음영(800)이 발생한 것이 예시된다.Referring to the drawings, the shade 800 is illustrated in any one of the six solar cell strings in the solar cell module 100.

음영(800)이 발생하는 경우, 음영이 발생한 태양전지 스트링 내의 각 태양 전지는, 직류 전원을 공급할 수 없게 된다. When the shade 800 occurs, each solar cell in the shaded solar cell string cannot supply DC power.

또한, 음영(80)이 발생하는 경우, 음영이 발생한 태양전지 스트링으로 인하여, 전체 태양전지 흐르는 직류 전류가 낮아지게 된다. In addition, when the shade 80 occurs, due to the shaded solar cell string, the direct current flowing through the entire solar cell is lowered.

도 8a 내지 도 8b는 도 7의 설명에 참조되는 도면이다.8A to 8B are views referred to in the description of FIG. 7.

먼저, 도 8a는, 음영 발생 전의 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전류 곡선(VIC1)과, 음영 발생 후의 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전류 곡선(VIC2)를 예시한다.First, FIG. 8A illustrates a voltage versus current curve VIC1 supplied from a solar cell module before shading and a voltage versus current curve VIC2 supplied from a solar cell module after shading.

한편, 도 8b는, 음영 발생 전의 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전력 곡선(VPC1)과, 음영 발생 후의 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전력 곡선(VPC2)를 예시한다.8B illustrates a voltage versus power curve VPC1 supplied from a solar cell module before shading and a voltage versus power curve VPC2 supplied from a solar cell module after shading.

도 8a, 및 도 8b에 따르면, 제어부(550)는, 음영 발생 전에, 최대 전력 검출 알고리즘(Maximum Power Point Tracking; MPPT)에 의해, 개방 전압(Voc)을 최대전압(V1)에서부터 감소시키면서, 각 전압 별, 전력을 연산하고, 연산된 전력이 최대 전력인지 여부를 판단한다. According to FIGS. 8A and 8B, the controller 550 reduces the open voltage Voc from the maximum voltage V1 by the maximum power point tracking algorithm (MPPT) before shading. The power is calculated for each voltage, and it is determined whether the calculated power is the maximum power.

V1 전압에서, Vmpp1 전압까지는 전력이 증가하므로, 연산된 전력을 갱신하여 저장한다. 그리고, Vmpp1 전압에서, V2 전압까지는 전력이 감소하므로, 결국, Vmpp1 전압에 해당하는 Pmpp1를 최대 전력으로 결정하게 된다. Since the power increases from the V1 voltage to the Vmpp1 voltage, the calculated power is updated and stored. Since the power decreases from the Vmpp1 voltage to the V2 voltage, eventually, Pmpp1 corresponding to the Vmpp1 voltage is determined as the maximum power.

이에 따라, 음영 발생 전에, 태양전지 모듈(100)은, Vmpp1 전압과, Impp1 전류를 공급하게 된다. 여기서, Vmpp1 전압은 대략 30V이고, Impp1 전류는, 대략 9A일 수 있다. 즉, 음영 발생 전에, 태양전지 모듈(100)은, 대략 270W의 전력을 공급할 수 있다. Accordingly, before the shading occurs, the solar cell module 100 supplies the Vmpp1 voltage and the Impp1 current. Here, the Vmpp1 voltage may be about 30V, and the Impp1 current may be about 9A. That is, before the shading occurs, the solar cell module 100 may supply power of approximately 270W.

한편, 음영이 발생한 경우, 도 8a, 및 도 8b와 같이, 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전류 곡선(VIC2)과, 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전력 곡선(VPC2)으로 변경되게 된다.On the other hand, when the shading occurs, as shown in FIGS. 8A and 8B, the voltage vs. current curve VIC2 supplied from the solar cell module and the voltage vs. power curve VPC2 supplied from the solar cell module are changed.

이에 제어부(550)는, 음영 발생에 따른, 최대 전력 검출 알고리즘(Maximum Power Point Tracking; MPPT)에 의해, 개방 전압(Voc)을 최대전압(V1)에서부터 감소시키면서, 각 전압 별, 전력을 연산하고, 연산된 전력이 최대 전력인지 여부를 판단한다. Accordingly, the controller 550 calculates power for each voltage by decreasing the open voltage Voc from the maximum voltage V1 by a maximum power point tracking algorithm (MPPT) according to the shadow generation. It is determined whether the calculated power is the maximum power.

V1 전압에서, Vmpp2 전압까지는 전력이 증가하므로, 연산된 전력을 갱신하여 저장한다. 그리고, Vmpp2 전압에서, V2 전압까지는 전력이 감소하므로, 결국, Vmpp2 전압에 해당하는 Pmpp2를 최대 전력으로 결정하게 된다.Since the power increases from the voltage V1 to the voltage Vmpp2, the calculated power is updated and stored. Since the power decreases from the Vmpp2 voltage to the V2 voltage, eventually, Pmpp2 corresponding to the Vmpp2 voltage is determined as the maximum power.

이때, Vmpp2 전압은, 도면에서와 같이, Vmpp1 전압 보다 레벨이 크게 된다.At this time, the Vmpp2 voltage is larger than the Vmpp1 voltage as shown in the figure.

이에 따라, 음영 발생 후에, 태양전지 모듈(100)은, Vmpp2 전압과, Impp2 전류를 공급하게 된다. 여기서, Vmpp2 전압은 대략 33V이고, Impp1 전류는, 대략 3A일 수 있다. 즉, 음영 발생 전에, 태양전지 모듈(100)은, 대략 100W의 전력을 공급할 수 있다. Accordingly, after the shading occurs, the solar cell module 100 supplies the Vmpp2 voltage and the Impp2 current. Here, the Vmpp2 voltage may be about 33V, and the Impp1 current may be about 3A. That is, before the shading occurs, the solar cell module 100 may supply approximately 100W of power.

결국, 음영 발생시, 태양전지 모듈(100)은, 음영 발생 전보다 큰 전압을 공급하며, 음영 발생 전 보다 작은 전류를 공급하게 된다.As a result, when the shading occurs, the solar cell module 100 supplies a larger voltage than before shading, and supplies a smaller current than before shading.

이와 같이, 음영(800)이 발생한 태양전지 모듈(100)에서 공급되는 전류가 낮아지므로, 인버터(540)에서 교류 전류 출력시, 교류 전류의 레벨이 낮아질 수 있게 된다.As described above, since the current supplied from the solar cell module 100 in which the shade 800 occurs is lowered, when the AC current is output from the inverter 540, the level of the AC current may be lowered.

도 9는 출력 전류의 다양한 예를 도시하는 도면이다.9 is a diagram illustrating various examples of output currents.

도면을 참조하면, 도 9의 (a)는, 태양전지 모듈(100)에 음영이 발생하지 않음에 따라, 전력변환장치(500) 내의 인버터(540)를 통해, 출력되는 제1 출력 전류 파형(io1)을 예시한다. Referring to FIG. 9 (a), since no shading occurs in the solar cell module 100, the first output current waveform output through the inverter 540 in the power converter 500 may be io1) is illustrated.

도면에서는, 제1 출력 전류 파형(io1)의 피크값이, 기준치(Lref) 이상인 것을 예시한다.In the figure, it is illustrated that the peak value of the first output current waveform io1 is equal to or greater than the reference value Lref.

도 9의 (b)는, 도 7과 같이, 태양전지 모듈(100) 중 하나의 태양전지 스트링에 음영이 발생함에 따라, 전력변환장치(500) 내의 인버터(540)를 통해, 출력되는 제2 출력 전류 파형(io2)을 예시한다.FIG. 9B illustrates a second output through the inverter 540 in the power converter 500 as shading occurs in one solar cell string of the solar cell module 100 as shown in FIG. 7. The output current waveform io2 is illustrated.

도면에서는, 제2 출력 전류 파형(io2)의 피크값이, 기준치(Lref) 미만이며, 제2 기준치(Lref2) 이상인 것을 예시한다.In the figure, the peak value of the 2nd output current waveform io2 is less than the reference value Lref, and demonstrates that it is more than 2nd reference value Lref2.

도 9의 (c)는, 태양전지 모듈(100) 중 두개의 태양전지 스트링에 음영이 발생함에 따라, 전력변환장치(500) 내의 인버터(540)를 통해, 출력되는 제3 출력 전류 파형(io3)을 예시한다.FIG. 9C illustrates a third output current waveform io3 output through the inverter 540 in the power converter 500 as shading occurs in two solar cell strings of the solar cell module 100. ).

도면에서는, 제3 출력 전류 파형(io3)의 피크값이, 제2 기준치(Lref2) 미만인 것을 예시한다.In the figure, it is illustrated that the peak value of the third output current waveform io3 is less than the second reference value Lref2.

도 9의 (a)의 제1 출력 전류 파형(io1)이 그리드(grid)에 공급되어도, 그리드가 안정적이나, 도 9의 (b)의 제2 출력 전류 파형(io2) 이나, 도 9의 (c)의 제3 출력 전류 파형(io3)이 그리드에 공급되는 경우, 교류 전류의 피크치가 낮아지므로, 그리드가 불규칙적으로 맥동하는 등 불안정해질 수 있다.Even if the first output current waveform io1 of FIG. 9 (a) is supplied to the grid, the grid is stable, but the second output current waveform io2 of FIG. 9 (b) or FIG. When the third output current waveform io3 of c) is supplied to the grid, since the peak value of the alternating current is lowered, the grid may become unstable, such as irregularly pulsating.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력변환장치(500)에서 출력되는 출력 전류의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어한다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.  To solve this problem, according to an embodiment of the present invention, when the reference level of the output current output from the power converter 500 is less than the reference value (Lref), during the first period of one period of the output current, the output The current is controlled to be output, and during the second period of one period, the output current is controlled not to be output. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전력변환장치(500)에서 출력되는 출력 전류의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 복수의 스위칭 소자(S1~S4)가 스위칭되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 복수의 스위칭 소자(S1~S4)의 스위칭을 모두 오프시키도록 제어한다. 이에 대해서는 도 10 이하를 참조하여 기술한다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, when the reference level of the output current output from the power converter 500 is less than the reference value (Lref), a plurality of switching elements (S1) during the first period of one period of the output current S4) is controlled to be switched, and during the second period of one period, the switching of the plurality of switching elements S1 to S4 is turned off. This will be described with reference to FIG. 10 or below.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치의 동작 순서도이고, 도 11 내지 도 16은 도 10의 동작 설명에 참조되는 도면이다.10 is a flowchart illustrating an operation of a power converter according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 11 to 16 are views referred to for describing the operation of FIG. 10.

먼저, 도 10을 참조하면, 전력변환장치(500) 내의 인버터 출력 전류 검출부(E)는, 출력 전류를 검출한다(S1010).First, referring to FIG. 10, the inverter output current detection unit E in the power converter 500 detects the output current (S1010).

다음, 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 검출되는 출력 전류의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 지 여부를 판단한다(S1015).Next, the controller 550 in the power converter 500 determines whether the reference level of the detected output current is equal to or less than the reference value Lref (S1015).

여기서, 검출되는 출력 전류의 기준 레벨은, 출력 전류의 피크값 또는 rms값일 수 있다. 이하에서는, 설명 편의를 위해, 출력 전류의 피크값을 위주로 설명한다.Here, the reference level of the detected output current may be a peak value or rms value of the output current. Hereinafter, for convenience of explanation, the peak value of the output current will be described mainly.

전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 검출되는 출력 전류의 피크값이, 도 9의 (a)와 같이, 기준치(Lref) 초과인 지, 도 9의 (b)와 같이, 기준치(Lref) 이하이며, 제2 기준치(Lref) 초과인지, 도 9의 (c)와 같이, 제2 기준치(Lref) 이하인지 여부를 판단할 수 있다.The control unit 550 in the power converter 500 determines whether the peak value of the detected output current is greater than the reference value Lref as shown in FIG. 9A or as shown in FIG. 9B. Lref) or less, and whether it is greater than the second reference value Lref or as shown in (c) of FIG. 9 can be determined.

전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 도 9의 (b) 또는 (c)와 같이, 검출되는 출력 전류의 피크값이, 기준치(Lref) 이하인 경우, 음영이 발생한 것으로 판단하고, 도 8a 및 도 8b에 따른, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어가 수행되도록, 컨버터(530)를 제어할 수 있다.When the peak value of the detected output current is equal to or less than the reference value Lref, the controller 550 in the power converter 500 determines that the shade has occurred, as shown in FIG. 9 (b) or (c). The converter 530 may be controlled such that the MPPT control according to the maximum power point calculation according to 8a and 8b is performed.

그리고, 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 검출되는 출력 전류의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기 중 제2 기간 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어한다(S1020). When the reference level of the detected output current is equal to or less than the reference value Lref, the controller 550 in the power converter 500 controls the output current to be output during the first period of one period of the output current. During the second period of the cycle, the output current is controlled not to be output (S1020).

예를 들어, 제어부(550)는, 도 9의 (b)와 같이, 출력 전류(io2)의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 경우, 도 12와 같이, 출력 전류(ioa)의 한 주기(Tp) 중 반 주기(Pa) 동안, 출력 전류(ioa)가 출력되도록 제어하고, 한 주기(Tp) 중 나머지 반 주기(Pb) 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어할 수 있다.For example, when the reference level of the output current io2 is equal to or less than the reference value Lref, as illustrated in FIG. 9B, the controller 550 may perform one cycle Tp of the output current ioa as shown in FIG. 12. ), The output current ioa can be controlled to be output during half of the period Pa, and the output current is not output during the other half of the period Pb of one period Tp.

도 12에서는, Ta와 Tb 사이, Tc와 Td 사이, Te와 Tf 사이, Tg와 Th 사이에서, 출력 전류(ioa)가 출력되고, Tb와 Tc 사이, Td와 Te 사이, Tf와 Tg 사이, Th와 Ti 사이에, 출력 전류(ioa)가 출력되지 않는 것을 예시한다.In Fig. 12, an output current ioa is output between Ta and Tb, between Tc and Td, between Te and Tf, and between Tg and Th, and between Tb and Tc, between Td and Te, between Tf and Tg, and Th. It illustrates that no output current ioa is output between and Ti.

이를 위해, 제어부(550)는, 도 13a와 같이, 한 주기(Tp) 중 반 주기(Pa) 동안, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 일부 스위칭 소자(S1,S2)를 턴 온시키고, 다른 스위칭 소자(S3,S4)를 턴 오프시킬 수 있다.To this end, the control unit 550, as shown in FIG. 13A, during the half period Pa of one period Tp, some of the switching elements S1 and S4 of the plurality of switching elements S1 to S4 in the inverter 540. May be turned on and the other switching elements S3 and S4 may be turned off.

이에 따라, 도 13a의 Ipath1과 같이, 스위칭 소자(S1), 스위칭 소자(S2)를 흐르는, 전류 패쓰가 형성될 수 있다. Accordingly, as shown in Ipath1 of FIG. 13A, a current path flowing through the switching element S1 and the switching element S2 may be formed.

다음, 제어부(550)는, 도 13c와 같이, 한 주기(Tp) 중 나머지 반 주기(Pb) 동안, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4)를 모두 턴 오프시킬 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 13C, the controller 550 may turn off all of the plurality of switching elements S1 to S4 in the inverter 540 during the other half period Pb of one period Tp.

이러한 방식에 의하면, 도 12의 (b)와 같이, 전력변환장치(500)에 입력되는 직류 전원(Vpva)이, Vpn의 상한치와 Vpm의 하한치 사이인, Vrag 범위 내에서, 출력 전류의 한 주기(Tp)에 대응하여, 주기적으로 맥동할 수 있다. According to this method, as shown in FIG. 12B, one cycle of the output current is within the Vrag range in which the DC power supply Vpva input to the power converter 500 is between the upper limit of Vpn and the lower limit of Vpm. Corresponding to Tp, it can be periodically pulsated.

이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

한편, 제1015(S1015) 단계에서, 검출되는 출력 전류의 기준 레벨이 기준치(Lref) 초과인 경우, 제1030 단계(1030)가 바로 수행될 수 있다.Meanwhile, in operation 1015 (S1015), when the reference level of the detected output current is greater than the reference value Lref, operation 1030 may be directly performed.

한편, 제1020(S1020) 단계 수행 이후, 음영이 제거되어, 검출되는 출력 전류의 레벨이 높아지는 경우, 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 검출되는 출력 전류가 기준치(Lref) 초과인 지 여부를 판단하고(S1025), 초과되는 경우, 출력 전류가 연속하여 출력되도록 제어할 수 있다(S1030).On the other hand, after performing the step 1020 (S1020), when the shadow is removed, the level of the detected output current is increased, the control unit 550 in the power conversion device 500, the detected output current is greater than the reference value (Lref). If it is determined whether or not (S1025), if exceeded, it can be controlled to output the output current continuously (S1030).

도 11은 본 발명과 관련된 출력 전류 파형 및 입력 전압 파형을 도시한 도면이다.11 is a view showing an output current waveform and an input voltage waveform related to the present invention.

도면을 참조하면, 도 11의 (a)는, 출력 전류 파형(ioax)이, 첫 번째 주기인 T0와 T1 사이에서는 출력되나, 두 번째 주기인 T1과 T2 사이에서는 출력되지 않으며, 세 번째 주기인 T2와 T3 사이에서는 출력되나, 네 번째 주기인 T3과 T4 사이에서는 출력되는 것을 예시한다. Referring to FIG. 11 (a), the output current waveform ioax is output between the first period T0 and T1, but is not output between the second period T1 and T2, and the third period is It is output between T2 and T3, but it is output between the fourth period T3 and T4.

즉, 출력되는 교류 전류를, 2 주기 마다, 주기적으로 출력하는 것을 예시한다.That is, the output of the alternating current output periodically every two cycles is illustrated.

이러한 방식에 따르면, 제1 주기에서 교류 전류가 출력되다가, 후속하는 제2 주기에서 교류 전류가 출력되지 않으므로, 전력변환장치에 입력되는 입력 전압의 변동이 커지게 된다.According to this method, since the alternating current is output in the first period and the alternating current is not output in the subsequent second period, the variation of the input voltage input to the power converter increases.

도 11의 (b)는, 전력변환장치(500)에 입력되는 직류 전원(Vpvx)이, Vpvb의 상한치와 Vpva의 하한치 사이인, Vraga 범위 내에서, 주기적으로 맥동하는 것을 예시한다.FIG. 11B illustrates that the DC power supply Vpvx input to the power converter 500 periodically pulsates within the Vraga range, which is between the upper limit of Vpvb and the lower limit of Vpva.

도 11의 (b)의 Vraga 범위는, 도 12의 (b)의 Vrag의 범위에 비해, 상당히 큰 것으로서, 이에 의하면, 전력변환장치의 동작 불안정 및 제어의 효율이 낮아지는 문제가 있다. 또한, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어의 효율이 감소되는 문제가 있다.The Vraga range of FIG. 11 (b) is considerably larger than the Vrag range of FIG. 12 (b), whereby there is a problem that the operation instability of the power converter and the efficiency of control are lowered. In addition, there is a problem that the efficiency of Maximum Power Point Tracking (MPPT) control according to the maximum power point calculation is reduced.

이에 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 상술한 바와 같이, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기(Tp) 중 제1 기간 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기(Tp) 중 제2 기간 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어한다.Accordingly, as described above, when the reference level of the output current is less than or equal to the reference value Lref, the control unit 550 of the power converter 500 according to the embodiment of the present invention has the first of one period Tp of the output current. During the period, the output current is controlled to be output, and during the second period of one period Tp, the output current is controlled not to be output.

또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 출력 전류의 한 주기(Tp) 중 제1 기간 동안, 복수의 스위칭 소자(S1~S4)가 스위칭되도록 제어하고, 한 주기(Tp) 중 제2 기간 동안, 복수의 스위칭 소자(S1~S4)의 스위칭을 모두 오프시키도록 제어한다. 이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.Alternatively, the controller 550 in the power converter 500 according to another embodiment of the present invention controls the plurality of switching elements S1 to S4 to be switched during the first period of one period Tp of the output current. In addition, during the second period of one period Tp, control is made to turn off all of the switching of the plurality of switching elements S1 to S4. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 도 9의 (b)와 같이, 출력 전류(io2)의 기준 레벨이, 기준치(Lref) 이하이며, 기준치(Lref) 보다 낮은 제2 기준치(Lref2) 초과인 경우, 도 14a와 같이, 제1 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하며, 도 9의 (c)와 같이, 출력 전류(io3)의 기준 레벨이, 제2 기준치(Lref2) 이하인 경우, 도 14b와 같이, 제1 주기 기간 보다 더 긴 제2 주기 기간 동안, 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit 550 in the power converter 500 according to the embodiment of the present invention, the reference level of the output current (io2) is equal to or less than the reference value (Lref), as shown in Fig. 9 (b). When the second reference value Lref2 lower than Lref) is exceeded, as shown in FIG. 14A, a part of the output current is controlled to be output during the first period, and as shown in FIG. 9C, the output current io3 may be When the reference level is less than or equal to the second reference value Lref2, as shown in FIG. 14B, a part of the output current may be controlled to be output during the second period longer than the first period.

도 14a는, 제1 주기 기간(Ta 내지 Ti) 동안, 출력 전류(ioa2)의 한 주기(Tp) 중 반 주기에는 출력 전류(ioa2)가 출력되고, 출력 전류(ioa2)의 한 주기(Tp) 중 나머지 반 주기에는 출력 전류(ioa2)가 출력되지 않는 것을 예시한다.FIG. 14A shows that during the first period period Ta to Ti, the output current ioa2 is output in half of one period Tp of the output current ioa2, and one period Tp of the output current ioa2. In the remaining half of the cycle, the output current ioa2 is not output.

그리고, 제1 주기 기간(Ta 내지 Ti) 이후에는, 출력 전류(ioa2)가 한 주기 내내 연속적으로 출력되는 것을 예시한다.After the first period Ta to Ti, the output current ioa2 is continuously output for one period.

다음, 도 14b는 제2 주기 기간(Ta 내지 Tm) 동안, 출력 전류(ioa1)의 한 주기(Tp) 중 반 주기에는 출력 전류(ioa1)가 출력되고, 출력 전류(ioa1)의 한 주기(Tp) 중 나머지 반 주기에는 출력 전류(ioa1)가 출력되지 않는 것을 예시한다.Next, FIG. 14B illustrates that during the second period period Ta to Tm, the output current ioa1 is output in half of one period Tp of the output current ioa1, and one period Tp of the output current ioa1. It illustrates that the output current (ioa1) is not output in the other half cycle of the).

그리고, 제2 주기 기간(Ta 내지 Tm) 이후에, 출력 전류(ioa1)가 한 주기 내내 연속적으로 출력되는 것을 예시한다.In addition, after the second cycle period Ta to Tm, the output current ioa1 is continuously output for one cycle.

이와 같이, 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 출력 전류(io2)의 기준 레벨이, 기준치 이하이며, 기준치 레벨이 낮을수록, 출력 전류가 일부만 출력되는 기간이 증가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 태양전지 모듈(100)에서 출력되는 직류 전류에 대응하여, 안정적인 교류 전류 출력이 가능하게 된다.As described above, the control unit 550 in the power converter 500 may control such that the period during which the output current is partially output increases as the reference level of the output current io2 is equal to or less than the reference value and the reference level is lower. . Accordingly, in response to the DC current output from the solar cell module 100, stable AC current output is possible.

한편, 이와 유사하게, 제어부(550)는, 출력 전류의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 경우, 출력 전류의 한 주기(Tp) 중 제1 기간 동안, 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 한 주기(Tp) 중 제2 기간 동안, 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하되, 출력 전류의 기준 레벨에 따라, 제1 기간이 가변되도록 제어할 수 있다.Similarly, when the reference level of the output current is equal to or less than the reference value Lref, the controller 550 controls the output current to be output during the first period of one period Tp of the output current, During the second period of Tp), the output current may be controlled not to be output, but according to the reference level of the output current, the first period may be controlled to vary.

구체적으로, 제어부(550)는, 출력 전류(io2)의 기준 레벨이, 기준치 이하이며, 기준치 레벨이 낮을수록, 제1 기간이 짧아지고, 제2 기간이 길어지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 태양전지 모듈(100)에서 출력되는 직류 전류에 대응하여, 안정적인 교류 전류 출력이 가능하게 된다.Specifically, the controller 550 may control the first period to be shorter and the second period to be longer as the reference level of the output current io2 is equal to or less than the reference value, and the lower the reference value level is. Accordingly, in response to the DC current output from the solar cell module 100, stable AC current output is possible.

한편, 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 도 9의 (b)와 같이, 출력 전류(io2)의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 경우, 도 15와 같이, 출력 전류(iob)의 한 주기(Tp) 중 반 주기 동안, 출력 전류(iob)가 출력되지 않도록 제어하며, 한 주기(Tp) 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류(iob)가 출력되도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit 550 in the power converter 500, as shown in Fig. 9 (b), when the reference level of the output current (io2) is less than the reference value (Lref), as shown in Figure 15, the output current (iob) The output current iob may be controlled not to be output during one half of one period Tp, and the output current iob may be controlled during the other half of one period Tp.

도 15에서는, Tb와 Tc 사이, Td와 Te 사이, Tf와 Tg 사이, Th와 Ti 사이에서, 출력 전류(iob)가 출력되고, Ta와 Tb 사이, Tc와 Td 사이, Te와 Tf 사이, Tg와 Th 사이에, 출력 전류(iob)가 출력되지 않는 것을 예시한다.In Fig. 15, an output current iob is output between Tb and Tc, between Td and Te, between Tf and Tg, and between Th and Ti, and between Ta and Tb, between Tc and Td, between Te and Tf, and Tg. It illustrates that between and Th, the output current (iob) is not output.

즉, 도 12에서는, 정극성의 피크치(La)을 가지는 출력 전류가 일부 출력되었으나, 도 15에서는 부극성의 피크치(-La)을 가지는 출력 전류가 일부 출력되는 것을 예시한다. That is, in FIG. 12, some output currents having a positive peak value La are output, while in FIG. 15, some output currents having a negative peak value La are output.

이를 위해, 제어부(550)는, 도 13b와 같이, 한 주기(Tp) 중 반 주기(Pb) 동안, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 일부 스위칭 소자(S3,S4)를 턴 온시키고, 다른 스위칭 소자(S1,S2)를 턴 오프시킬 수 있다.To this end, the control unit 550, as shown in FIG. 13B, during the half period Pb of one period Tp, some of the switching elements S3 and S4 of the plurality of switching elements S1 to S4 in the inverter 540. May be turned on and the other switching elements S1 and S2 may be turned off.

이에 따라, 도 13b의 Ipath2과 같이, 스위칭 소자(S3), 스위칭 소자(S4)를 흐르는, 전류 패쓰가 형성될 수 있다. Accordingly, as shown in Ipath2 of FIG. 13B, a current path flowing through the switching element S3 and the switching element S4 may be formed.

다음, 제어부(550)는, 도 13c와 같이, 한 주기(Tp) 중 나머지 반 주기(Pa) 동안, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4)를 모두 턴 오프시킬 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 13C, the controller 550 may turn off all of the plurality of switching elements S1 to S4 in the inverter 540 during the other half period Pa of one period Tp.

도 15의 (a)의 출력 전류 파형(iob)에 의하면, 도 15의 (b)와 같이, 전력변환장치(500)에 입력되는 직류 전원(Vpvb)이, Vpn의 상한치와 Vpm의 하한치 사이인, Vrag 범위 내에서, 주기적으로 맥동할 수 있다. According to the output current waveform iob of FIG. 15A, as shown in FIG. 15B, the DC power supply Vpvb input to the power converter 500 is between the upper limit of Vpn and the lower limit of Vpm. Can pulsate periodically, within the Vrag range.

이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

한편, 전력변환장치(500) 내의 제어부(550)는, 도 9의 (b)와 같이, 출력 전류(io2)의 기준 레벨이 기준치(Lref) 이하인 경우, 출력 전류(ioc)의 첫 번째 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류(ioc)가 출력되도록 제어하며, 첫 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류(ioc)가 출력되지 않도록 제어하며, 출력 전류(ioc)의 두 번째 주기 중 반 주기 동안, 출력 전류(ioc)가 출력되지 않도록 제어하며, 두 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 출력 전류(ioc)가 출력되도록 제어할 수도 있다.On the other hand, the control unit 550 in the power converter 500, as shown in Fig. 9 (b), when the reference level of the output current (io2) is less than the reference value (Lref), during the first period of the output current (ioc) During the half period, the output current (ioc) is controlled to be output, during the remaining half of the first period, the output current (ioc) is controlled so as not to be output, during the half of the second period of the output current (ioc), The output current ioc may be controlled not to be output, and the output current ioc may be output for the other half of the second period.

도 16에서는, Ta와 Tb 사이, Td와 Te 사이, Tg와 Th 사이, Tj와 Tk 사이에서, 출력 전류(iob)가 출력되고, Tb와 Tc 사이, Tc와 Td 사이, Te와 Tf 사이, Tf와 Tg 사이, Th와 Ti 사이, Ti와 Tj 사이, Tk와 Tl 사이에, 출력 전류(ioc)가 출력되지 않는 것을 예시한다.In Fig. 16, an output current iob is output between Ta and Tb, between Td and Te, between Tg and Th, and between Tj and Tk, between Tb and Tc, between Tc and Td, between Te and Tf, and Tf. The output current ioc is not output between and Tg, between Th and Ti, between Ti and Tj, and between Tk and Tl.

이를 위해, 제어부(550)는, 도 13a와 같이, 한 주기(Tp) 중 반 주기에 해당하는 Ta와 Tb 사이, 및 Tg와 Th 사이 동안, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 일부 스위칭 소자(S1,S2)를 턴 온시키고, 다른 스위칭 소자(S2,S4)를 턴 오프시킬 수 있다.To this end, as shown in FIG. 13A, the controller 550 includes a plurality of switching elements S1 to S4 in the inverter 540 between Ta and Tb corresponding to half of one period Tp, and between Tg and Th. Some switching elements S1 and S2 may be turned on, and other switching elements S2 and S4 may be turned off.

이에 따라, 도 13a의 Ipath1과 같이, 스위칭 소자(S1), 스위칭 소자(S2)를 흐르는, 전류 패쓰가 형성될 수 있다. Accordingly, as shown in Ipath1 of FIG. 13A, a current path flowing through the switching element S1 and the switching element S2 may be formed.

다음, 제어부(550)는, 도 13b와 같이, 한 주기(Tp) 중 반 주기에 해당하는 Td와 Te 사이, Tj와 Tk 사이 동안, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4) 중 일부 스위칭 소자(S3,S4)를 턴 온시키고, 다른 스위칭 소자(S1,S2)를 턴 오프시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 13B, the control unit 550 includes a plurality of switching elements S1 to S4 in the inverter 540 between Td and Te corresponding to half of one period Tp and between Tj and Tk. Some switching elements S3 and S4 may be turned on, and other switching elements S1 and S2 may be turned off.

이에 따라, 도 13b의 Ipath2과 같이, 스위칭 소자(S3), 스위칭 소자(S4)를 흐르는, 전류 패쓰가 형성될 수 있다. Accordingly, as shown in Ipath2 of FIG. 13B, a current path flowing through the switching element S3 and the switching element S4 may be formed.

다음, 제어부(550)는, 한 주기(Tp) 중 나머지 반 주기에 해당하는 Tb와 Tc 사이, Tc와 Td 사이, Te와 Tf 사이, Tf와 Tg 사이, Th와 Ti 사이, Ti와 Tj 사이, Tk와 Tl 사이 동안, 도 13c와 같이, 인버터(540) 내의 복수의 스위칭 소자(S1~S4)를 모두 턴 오프시킬 수 있다.Next, the control unit 550, between Tb and Tc, Tc and Td, between Te and Tf, between Tf and Tg, between Th and Ti, between Ti and Tj, corresponding to the other half of the period Tp, During the period between Tk and Tl, as shown in FIG. 13C, all of the plurality of switching elements S1 to S4 in the inverter 540 may be turned off.

도 16의 (a)의 출력 전류 파형(ioc)에 의하면, 도 16의 (b)와 같이, 전력변환장치(500)에 입력되는 직류 전원(Vpvc)이, Vpn의 상한치와 Vpm의 하한치 사이인, Vrag 범위 내에서, 주기적으로 맥동할 수 있다. According to the output current waveform ioc of FIG. 16A, as shown in FIG. 16B, the DC power supply Vpvc input to the power converter 500 is between the upper limit of Vpn and the lower limit of Vpm. Can pulsate periodically, within the Vrag range.

이에 따라, 그리드의 안정성이 향상되며, 입력 전압의 변동을 낮춰 제어 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 음영 발생시, 최대 전력 지점 연산에 따른 MPPT 제어의 효율을 향상시킬 수 있게 된다. Accordingly, the stability of the grid is improved, and the control stability can be improved by reducing the variation of the input voltage. In particular, when shadowing occurs, it is possible to improve the efficiency of MPPT control according to the maximum power point calculation.

도 17은 도 2의 태양전지 모듈의 분해 사시도이다.17 is an exploded perspective view of the solar cell module of FIG. 2.

도 17을 참조하면, 도 2의 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. 17, the solar cell module 100 of FIG. 2 may include a plurality of solar cells 130. In addition, the first sealing member 120 and the second sealing member 150 positioned on the lower surface and the upper surface of the plurality of solar cells 130, the rear substrate 110 and the second positioned on the lower surface of the first sealing member 120. The apparatus may further include a front substrate 160 positioned on an upper surface of the sealant 150.

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. First, the solar cell 130 is a semiconductor device that converts solar energy into electrical energy, and includes a silicon solar cell, a compound semiconductor solar cell, a tandem solar cell, Dye-sensitized or CdTe, CIGS-type solar cells, thin film solar cells and the like.

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 solar cell 130 is formed of a light receiving surface on which sunlight is incident and a rear surface opposite to the light receiving surface. For example, the solar cell 130 includes a first conductive silicon substrate, a second conductive semiconductor layer formed on the silicon substrate and having a conductivity opposite to the first conductive type, and the second conductive semiconductor layer. An anti-reflection film formed on the second conductivity-type semiconductor layer, the at least one opening exposing at least one surface thereof, a front electrode contacting a part of the second conductivity-type semiconductor layer exposed through the at least one opening; It may include a back electrode formed on the back of the silicon substrate.

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 solar cell 130 may be electrically connected in series or in parallel or in parallel. Specifically, the plurality of solar cells 130 may be electrically connected by the ribbon 133. The ribbon 133 may be bonded to the front electrode formed on the light receiving surface of the solar cell 130 and the rear electrode current collecting electrode formed on the back surface of another adjacent solar cell 130.

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, the ribbon 133 is formed in two lines, by the ribbon 133, the solar cells 130 are connected in a row, illustrating that the solar cell string 140 is formed.

이에 의해, 도 2에서 설명한 바와 같이, 6개의 스트링(140a,140b,140c,140d,140e,140f)이 형성되고, 각 스트링은 10개의 태양전지를 구비할 수 있다.As a result, as described with reference to FIG. 2, six strings 140a, 140b, 140c, 140d, 140e, and 140f may be formed, and each string may include ten solar cells.

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 4에서는 후면 기판(110)이 직사각형의 모양으로 도시되어 있으나, 태양전지 모듈(100)이 설치되는 환경에 따라 원형, 반원형 등 다양한 모양으로 제조될 수 있다.The back substrate 110 is a back sheet, and functions as a waterproof, insulation, and UV protection, and may be a TPT (Tedlar / PET / Tedlar) type, but is not limited thereto. In addition, although the rear substrate 110 is illustrated in a rectangular shape in FIG. 4, the rear substrate 110 may be manufactured in various shapes such as a circle and a semicircle according to an environment in which the solar cell module 100 is installed.

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. On the other hand, the first sealing material 120 may be attached to the same size as the rear substrate 110 on the rear substrate 110, the plurality of solar cells 130 on the first sealing material 120 is a few rows. Can be located next to each other to achieve.

제2 밀봉재(150)는, 태양전지(130) 상에 위치하여 제1 밀봉재(120)와 라미네이션(Lamination)에 의해 접합할 수 있다. The second sealing material 150 may be positioned on the solar cell 130 and bonded to the first sealing material 120 by lamination.

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 first sealant 120 and the second sealant 150 allow the elements of the solar cell to chemically bond. The first sealant 120 and the second sealant 150 may be various examples such as an ethylene vinyl acetate (EVA) film.

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 front substrate 160 is located on the second sealing material 150 so as to transmit sunlight, it is preferable that the tempered glass in order to protect the solar cell 130 from an external impact. In addition, it is more preferable that it is a low iron tempered glass containing less iron in order to prevent reflection of sunlight and increase the transmittance of sunlight.

본 발명에 따른 태양광 모듈은 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 module according to the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, the embodiments are a combination of all or some of the embodiments selectively so that various modifications can be made It may be configured.

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.In addition, while the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

Claims (18)

입력되는 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터;
복수의 스위칭 소자를 구비하며, 상기 dc단 커패시터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터;
상기 인버터에서 출력되는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부;
상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 상기 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 상기 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 상기 한 주기 중 제2 기간 동안, 상기 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.A dc stage capacitor storing an input DC power;
An inverter having a plurality of switching elements and converting the DC power from the dc terminal capacitor into AC power;
An output current detector for detecting an output current output from the inverter;
A control unit for controlling the inverter;
The control unit,
When the reference level of the output current is less than the reference value, the output current is controlled to be output during the first period of one period of the output current, and during the second period of the one period to control the output current not to be outputted Power converter characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 초과인 경우, 상기 출력 전류가 연속하여 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
The control unit,
And when the reference level of the output current exceeds the reference value, controlling the output current to be continuously output. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이, 기준치 이하이며, 상기 기준치 보다 낮은 제2 기준치 초과인 경우, 제1 주기 기간 동안, 상기 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하며,
상기 출력 전류의 기준 레벨이, 상기 제2 기준치 이하인 경우, 상기 제1 주기 기간 보다 더 긴 제2 주기 기간 동안, 상기 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
The control unit,
When the reference level of the output current is less than the reference value, and exceeds the second reference value lower than the reference value, a part of the output current is controlled to be output during the first period period,
And when the reference level of the output current is less than or equal to the second reference value, a part of the output current is controlled to be output during a second period longer than the first period. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우,
상기 출력 전류의 상기 한 주기 중 반 주기 동안, 상기 출력 전류가 출력되도록 제어하고, 상기 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 상기 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
The control unit,
When the reference level of the output current is below the reference value,
And controlling the output current to be output during one half of the one period of the output current, and not to output the output current during the other half of the one period. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우,
상기 출력 전류의 상기 한 주기 중 반 주기 동안, 상기 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며, 상기 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 상기 출력 전류가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
The control unit,
When the reference level of the output current is below the reference value,
And controlling the output current not to be output during one half of the one period of the output current, and controlling the output current to be output during the other half of the one period. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우,
상기 출력 전류의 첫 번째 주기 중 반 주기 동안, 상기 출력 전류가 출력되도록 제어하며, 상기 첫 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 상기 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며,
상기 출력 전류의 두 번째 주기 중 반 주기 동안, 상기 출력 전류가 출력되지 않도록 제어하며, 상기 두 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 상기 출력 전류가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
The control unit,
When the reference level of the output current is below the reference value,
Controlling the output current to be output for half of the first period of the output current, and controlling the output current not to be output for the other half of the first period,
And controlling the output current not to be output during a half of the second period of the output current, and controlling the output current to be output during the other half of the second period. 제1항에 있어서,
태양전지 모듈로부터의 직류 전원의 레벨을 변환하여 상기 dc단 커패시터에 출력하는 컨버터;
상기 컨버터에 입력되는 입력 전류를 검출하는 입력 전류 검출부;
상기 컨버터에 입력되는 입력 전압을 검출하는 입력 전압 검출부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하이거나, 검출되는 상기 입력 전압의 레벨이 소정치 이하인 경우, 최대 전력 지점을 연산하고, 연산된 최대 전력 지점에 대응하는 직류 전원을 상기 컨버터가 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
A converter for converting a level of DC power from the solar cell module and outputting the DC power to the dc terminal capacitor;
An input current detector detecting an input current input to the converter;
And an input voltage detector configured to detect an input voltage input to the converter.
The control unit,
When the reference level of the output current is less than the reference value or the level of the detected input voltage is less than the predetermined value, the maximum power point is calculated, and controlling the converter to output a DC power corresponding to the calculated maximum power point. Power converter characterized in that. 제7항에 있어서,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우, 상기 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 출력되는 전류의 피크치는, 상기 컨버터에 입력되는 입력 전류의 피크치 보다 큰 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 7, wherein
And the peak value of the output current during the first period of one period of the output current is larger than the peak value of the input current input to the converter when the reference level of the output current is equal to or less than the reference value. 제1항에 있어서,
태양전지 모듈로부터의 직류 전원의 레벨을 변환하여 상기 dc단 커패시터에 출력하는 컨버터;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 컨버터에 입력되는 입력 전압이, 상기 출력 전류에 상기 한 주기에 대응하여, 주기적으로 맥동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
A converter for converting the level of the direct current power from the solar cell module and outputs to the dc terminal capacitor;
The control unit,
And the input voltage input to the converter controls to pulsate periodically in response to the one cycle to the output current. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨에 따라, 상기 제1 기간이 가변되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 1,
The control unit,
And controlling the first period to vary according to the reference level of the output current. 입력되는 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터;
복수의 스위칭 소자를 구비하며, 상기 dc단 커패시터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터;
상기 인버터에서 출력되는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부;
상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 한 주기 중 제1 기간 동안, 상기 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하고, 상기 한 주기 중 제2 기간 동안, 상기 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.A dc stage capacitor storing an input DC power;
An inverter having a plurality of switching elements and converting the DC power from the dc terminal capacitor into AC power;
An output current detector for detecting an output current output from the inverter;
A control unit for controlling the inverter;
The control unit,
And controlling the plurality of switching elements to be switched during the first period of the period of the output current, and turning off the switching of the plurality of switching elements during the second period of the one period. . 제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 초과인 경우, 상기 출력 전류가 연속하여 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 11,
The control unit,
And when the reference level of the output current exceeds the reference value, controlling the output current to be continuously output. 제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이, 기준치 이하이며, 상기 기준치 보다 낮은 제2 기준치 초과인 경우, 제1 주기 기간 동안, 상기 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하며,
상기 출력 전류의 기준 레벨이, 상기 제2 기준치 이하인 경우, 상기 제1 주기 기간 보다 더 긴 제2 주기 기간 동안, 상기 출력 전류의 일부가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 11,
The control unit,
When the reference level of the output current is less than the reference value, and exceeds the second reference value lower than the reference value, a part of the output current is controlled to be output during the first period period,
And when the reference level of the output current is less than or equal to the second reference value, a part of the output current is controlled to be output during a second period longer than the first period. 제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우,
상기 출력 전류의 상기 한 주기 중 반 주기 동안, 상기 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하고, 상기 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 상기 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 11,
The control unit,
When the reference level of the output current is below the reference value,
And controlling the plurality of switching elements to be switched during the half of the one period of the output current, and turning off the switching of the plurality of the switching elements during the other half of the one period. . 제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우,
상기 출력 전류의 상기 한 주기 중 반 주기 동안, 상기 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며, 상기 한 주기 중 나머지 반 주기 동안, 상기 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 11,
The control unit,
When the reference level of the output current is below the reference value,
And switching off all the switching elements of the plurality of switching elements during one half of the one period of the output current, and controlling the plurality of switching elements to be switched during the other half of the one period. . 제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하인 경우,
상기 출력 전류의 첫 번째 주기 중 반 주기 동안, 상기 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하며, 상기 첫 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 상기 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며,
상기 출력 전류의 두 번째 주기 중 반 주기 동안, 상기 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 모두 오프시키며, 상기 두 번째 주기 중 나머지 반 주기 동안, 상기 복수의 스위칭 소자가 스위칭되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 11,
The control unit,
When the reference level of the output current is below the reference value,
During the half of the first period of the output current, the plurality of switching elements are controlled to be switched, and during the remaining half of the first period, all of the switching of the plurality of switching elements is turned off.
Turning off all switching of the plurality of switching elements during a half of the second period of the output current, and controlling the plurality of switching elements to be switched during the other half of the second period. Device. 제11항에 있어서,
태양전지 모듈로부터의 직류 전원의 레벨을 변환하여 상기 dc단 커패시터에 출력하는 컨버터;
상기 컨버터에 입력되는 입력 전류를 검출하는 입력 전류 검출부;
상기 컨버터에 입력되는 입력 전압을 검출하는 입력 전압 검출부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 출력 전류의 기준 레벨이 기준치 이하이거나, 검출되는 상기 입력 전압의 레벨이 소정치 이하인 경우, 최대 전력 지점을 연산하고, 연산된 최대 전력 지점에 대응하는 직류 전원을 상기 컨버터가 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.The method of claim 11,
A converter for converting a level of DC power from the solar cell module and outputting the DC power to the dc terminal capacitor;
An input current detector detecting an input current input to the converter;
And an input voltage detector configured to detect an input voltage input to the converter.
The control unit,
When the reference level of the output current is less than the reference value or the level of the detected input voltage is less than the predetermined value, the maximum power point is calculated, and controlling the converter to output a DC power corresponding to the calculated maximum power point. Power converter characterized in that. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 전력변환장치를 구비하는 태양광 모듈.A solar module comprising the power converter of any one of claims 1 to 17.
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