KR101014269B1 - A photovoltaic power generation system - Google Patents

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KR101014269B1 KR1020100074526A KR20100074526A KR101014269B1 KR 101014269 B1 KR101014269 B1 KR 101014269B1 KR 1020100074526 A KR1020100074526 A KR 1020100074526A KR 20100074526 A KR20100074526 A KR 20100074526A KR 101014269 B1 KR101014269 B1 KR 101014269B1
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강창원
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Abstract

PURPOSE: A photovoltaic power generation system is provided to monitor the malfunction of a solar cell panel in remote place including an operation signal generator and an alarm generator. CONSTITUTION: Solar cell panels(11,12,13) collect energy from sunlight to generate electricity. Connection terminals(21,22,23) collect the voltage and current from the solar cell panel and output it to an inverter Operation signal generators(100,100',100") wirelessly transmit an operation signal. An alarm generator(200) receives the operation signal from the operation signal generator to inform a manger of the abnormal state of the solar cell panel. A power signal monitoring unit senses the power of the solar cell panel to generation a power detection signal.

Description

자가진단형 태양광 발전장치{A PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM}Self-diagnosis photovoltaic device {A PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM}

본 발명은 자가진단형 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 태양광 발전모듈로 구성된 태양광 발전장치에서 특정 태양전지패널에 이상이 있을 때 이를 검지할 수 있는 자가진단형 태양광 발전장치에 관한 것이다. The present invention relates to a self-diagnostic photovoltaic device, and more particularly, a self-diagnostic photovoltaic device that can detect when there is an error in a specific solar panel in a photovoltaic device composed of a plurality of photovoltaic modules. It relates to a power generation device.

태양광 발전은, 태양전지셀을 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다. 이러한 태양광 발전은 화석연료의 고갈과 화석 연료의 연소시 발생하는 오염 물질로 인하여 새로운 에너지원으로 각광받고 있다.Photovoltaic power generation is a power generation method that converts sunlight directly into electrical energy using solar cells. This photovoltaic power generation has been spotlighted as a new energy source due to the depletion of fossil fuels and pollutants generated during the combustion of fossil fuels.

태양광 발전을 하기위한 발전장치는, 다수의 전지셀이 직렬 또는 병렬로 이루어진 다수개의 태양전지패널과 컨버터로 구성된다. 이러한 태양광 발전장치는 통상적으로 건물의 옥상이나, 사람이 잘 다니지 않는 유휴지 등에 설치되어 무인으로 운영된다. The power generation device for solar power generation is composed of a plurality of solar panels and converters in which a plurality of battery cells are arranged in series or in parallel. Such photovoltaic devices are typically installed unattended on rooftops of buildings, idle lands where people do not travel well.

그런데 태양광 발전장치는, 건물의 옥상 등에서 무인으로 운영되기 때문에 태양전지패널에 예측 불가능한 이상동작이 발생될 경우 이를 알기가 어렵다. 예를 들면, 태양전지패널의 오염 등에 의한 태양광의 조사불량이나, 다수의 단위셀의 개방(open)이나 단락(short) 등에 의한 이상동작이 발생될 수 있는데 이를 검지하기가 어려웠고, 따라서 전체 생략 전력량이 저하된다라는 심각한 문제점이 발생되었다. However, since the solar cell apparatus is operated unattended on the roof of a building, it is difficult to know when an unexpected abnormal operation occurs in the solar panel. For example, a poor irradiation of sunlight due to contamination of a solar panel or abnormal operation due to opening or shorting of a plurality of unit cells may occur. A serious problem has arisen that it is degraded.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 태양전지패널이 이상동작될 경우 이를 검지하여 알릴 수 있는 자가진단형 태양광 발전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a self-diagnostic type solar power generation device that can detect and notify when the solar panel is abnormally operated.

본 발명의 다른 목적은, 기존의 태양광 발전장치를 간단히 개조하여 구현할 수 있어 범용적인 적용이 가능한 자가진단형 태양광 발전장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a self-diagnostic photovoltaic device that can be universally applied to the existing photovoltaic device can be easily retrofitted.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자가진단형 태양광 발전장치는, 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 다수의 태양전지패널(11)(12)(13)과, 각각의 상기 태양전지패널(11)(21)(31)에서 발생된 전압과 전류를 수집하여 인버터로 출력하기 위한 다수의 접속단자함(21)(22)(23)과, 상기 태양전지패널(11)(12)(13)을 지지하기 위한 프레임(30)을 포함하는 태양광 발전장치에 있어서, 다수의 상기 태양전지패널(11)(12)(13) 각각에 연결되는 것으로서, 해당 태양전지패널의 동작에 관련된 동작신호를 발생하여 무선으로 그 동작신호를 송신하는 다수의 동작신호발생기(100)(100')(100"); 및 각각의 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 발생된 동작신호를 수신 및 비교하여, 해당 태양전지패널의 이상동작 여부를 알리는 이상동작경보발생기(200);를 포함하고;
상기 동작신호발생기(100)(100')(100")는, 각각의 상기 접속단자함(21)(22)(23) 또는 프레임(30)에 설치되는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)에 내장되며 상기 해당 태양전지패널의 전력을 검지하여 전력검지신호를 발생하는 전력신호검지부(120)와, 상기 전력검지신호를 무선으로 송신하는 송신부(160)를 포함하며;
상기 이상동작경보발생기(200)는, 케이스(210)와, 상기 케이스(210) 내부에 설치되는 것으로서 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 송신되는 전력검지신호를 수신하는 수신부(220)와, 상기 수신부(220)에 수신된 각각의 태양전지패널의 전력검지신호를 상호 비교하는 비교부(240)와, 상기 비교부(240)에서 비교된 각각의 전력검지신호값이 오차범위를 벗어날 때 제2이상신호를 발생하는 제2이상신호발생부(250)와, 상기 제2이상신호에 연동되어 제2알람신호를 발생하는 제2알람신호발생부(260)와, 상기 제2알람신호를 소리로 출력하는 스피커(270)를 포함하는 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")는, 상기 케이스(110)에 일체로 설치되는 것으로서 외부의 조도를 측정하여 조도신호를 발생하는 조도센서(130)와, 상기 조도센서(130)에서 특정세기 이상의 조도신호가 발생된 상태에서 상기 해당 태양전지패널에서 전력이 생산되지 않으면 제1이상신호를 발생하는 제1이상신호발생부(140)를 더 포함하고; 상기 송신부(160)는 상기 제1이상신호를 무선으로 송신한다. In order to achieve the above object, the self-diagnostic solar cell apparatus according to the present invention, a plurality of solar panels (11) (12) (13) and each collecting energy from sunlight to produce power, respectively A plurality of connection terminal boxes 21, 22 and 23 for collecting voltage and current generated from the solar panels 11, 21 and 31 of the solar cell panels 11 and 21 and outputting them to the inverter, and the solar panel 11 A photovoltaic device comprising a frame (30) for supporting (12) (13), which is connected to each of a plurality of solar panels (11) (12) (13), A plurality of operation signal generators 100, 100 ', 100 "for generating an operation signal related to an operation and transmitting the operation signal wirelessly; and each of said operation signal generators 100, 100', 100". Receive and compare the operation signal generated in the), the abnormal operation alarm generator (200) informing whether or not the abnormal operation of the solar panel );
The operation signal generators 100, 100 ′, 100 ″ may include a case 110 installed in each of the connection terminal boxes 21, 22, 23, or the frame 30, and the case 110. A power signal detector 120 for detecting a power of the solar panel and generating a power detection signal, and a transmitter 160 for wirelessly transmitting the power detection signal;
The abnormal operation alarm generator 200 is installed in the case 210 and the case 210 to receive a power detection signal transmitted from the operation signal generators 100, 100 ′, 100 ″. Receiving unit 220, the comparison unit 240 for comparing the power detection signal of each solar panel received by the reception unit 220 and each of the power detection signal value compared in the comparison unit 240 A second abnormal signal generator 250 generating a second abnormal signal when the error range is out of range, a second alarm signal generator 260 generating a second alarm signal in association with the second abnormal signal, and And a speaker 270 for outputting a second alarm signal as a sound.
In the present invention, the motion signal generators 100, 100 ', 100 "are installed integrally with the case 110, and the illumination sensor 130 to measure the external illumination and generate an illumination signal; And a first abnormal signal generator 140 generating a first abnormal signal when power is not produced in the solar panel in a state in which an illuminance signal of a specific intensity or more is generated in the illuminance sensor 130; The transmitter 160 wirelessly transmits the first abnormal signal.

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본 발명에 있어서, 상기 케이스(110)에 일체로 설치되어 상기 제1이상신호가 발생되었을 때 발광하는 LED(150)를 더 포함한다.In the present invention, the case 110 further includes an LED 150 that is integrally installed and emits light when the first abnormal signal is generated.

본 발명에 있어서, 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")의 바닥에 설치된 것으로서 상기 프레임(30)에 부착되는 자석(105)을 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 이상동작경보발생기(200)는, 상기 케이스(210) 내부에 설치되는 것으로서, 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 송신되는 제1이상신호를 수신하는 수신부(220)와; 수신된 상기 제1이상신호에 연동되어 제1알람신호를 발생하는 제1알람신호발생부(230)를 더 포함하고; 상기 제1알람신호는 상기 스피커(270)에 의하여 소리로 출력된다.In the present invention, it further comprises a magnet 105 which is attached to the frame 30 as installed on the bottom of the operation signal generator (100, 100 ', 100 ").
In the present invention, the abnormal operation alarm generator 200 is installed in the case 210, and receives the first abnormal signal transmitted from the operation signal generators 100, 100 ', 100 ". And a first alarm signal generator 230 interlocked with the received first abnormal signal to generate a first alarm signal, wherein the first alarm signal is transmitted to the speaker 270. Sound is output.

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본 발명에 있어서, 상기 케이스(210)에 설치된 것으로서, 상기 제1이상신호가 발생될 때 발광하는 제1LED(280)와, 상기 제2이상신호가 발생될 때 발광하는 제2LED(285)를 더 포함한다.In the present invention, the first LED 280 that emits light when the first abnormal signal is generated and the second LED 285 that emits light when the second abnormal signal is generated are installed in the case 210. Include.

본원에 따르면, 다수의 태양전지패널 각각에 연결되어 해당 태양전지패널의 동작에 관련된 동작신호를 발생하여 무선으로 그 동작신호를 송신하는 다수의 동작신호발생기와, 각각의 상기 동작신호발생기에서 발생된 동작신호를 수신 및 비교하여, 해당 태양전지패널의 이상동작 여부를 알리는 이상동작경보발생기를 포함함으로써, 원격지에서도 태양전지패널의 이상동작 여부를 확인할 수 있다. 더 나아가, 기존의 태양광 발전장치를 간단히 개조하여 구현할 수 있으므로 범용적인 적용이 가능하여 활용성을 더욱 높일 수 있다라는 작용,효과가 있다.According to the present invention, a plurality of operation signal generators connected to each of the plurality of solar panels to generate an operation signal related to the operation of the solar panel and transmit the operation signal wirelessly, and generated in each of the operation signal generator By receiving and comparing the operation signal, by including an abnormal operation alarm generator for informing whether or not the operation of the solar panel, it is possible to check whether the abnormal operation of the solar panel even from a remote location. Furthermore, since the existing photovoltaic device can be simply modified to be implemented, there is an effect and effect that the general application is possible and the usability can be further increased.

도 1은 본 발명에 따른 자가진딘향 태양광 발전장치의 사시도,
도 2는 도 1의 태양광 발전장치의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 1의 동작신호발생기의 사시도,
도 4는 도 3의 동작신호발생기의 바닥에 자석이 설치된 것을 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4의 동작신호발생기의 구성을 블록도로 도시한 도면,
도 6은 도 5의 전력신호검지부의 구성을 블록도로 도시한 도면,
도 7은 도 1의 이상동작경보발생기의 사시도,
도 8은 도 7의 이상동작경보발생기의 구성을 블록도로 도시한 도면.1 is a perspective view of a self-inclined solar cell apparatus according to the present invention,
2 is a view for explaining the configuration of the photovoltaic device of FIG.
3 is a perspective view of the operation signal generator of FIG.
4 is a view for explaining that the magnet is installed on the bottom of the operation signal generator of FIG.
5 is a block diagram showing the configuration of the operation signal generator of FIG.
6 is a block diagram illustrating a configuration of the power signal detection unit of FIG. 5;
7 is a perspective view of the abnormal operation alarm generator of FIG.
8 is a block diagram showing the configuration of the abnormal operation alarm generator of FIG.

이하, 본 발명에 따른 자가진단형 태양광 발전장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a self-diagnosis photovoltaic device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 자가진딘향 태양광 발전장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 태양광 발전장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a perspective view of a self-destroying photovoltaic device according to the present invention, Figure 2 is a view for explaining the configuration of the photovoltaic device of FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자가진단형 태양광 발전장치는, 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 다수의 태양전지패널(11)(12)(13)과, 각각의 태양전지패널(11)(21)(31)에서 발생된 전압과 전류를 수집하여 인버터로 출력하기 위한 다수의 접속단자함(21)(22)(23)과, 태양전지패널(11)(12)(13)을 지지하기 위한 프레임(30)을 포함한다. As shown, the self-diagnostic photovoltaic device according to the present invention, a plurality of solar panels (11) (12) (13) for collecting energy from sunlight to produce power, and each solar panel A plurality of connection terminal boxes 21, 22, 23, and solar cell panels 11, 12, and 13 for collecting and outputting voltages and currents generated by the inverters (11), (21), (31). It includes a frame 30 for supporting.

본 발명의 특징에 따르면, 다수의 태양전지패널(11)(12)(13) 각각에 연결되는 것으로서, 해당 태양전지패널의 동작에 관련된 동작신호를 발생하여 무선으로 그 동작신호를 송신하는 다수의 동작신호발생기(100)(100')(100")과; 각각의 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 발생된 동작신호를 수신 및 비교하여, 해당 태양전지패널의 이상동작 여부를 알리는 이상동작경보발생기(200);를 포함한다.According to a feature of the present invention, a plurality of solar panels 11, 12, 13, which are connected to each of the plurality of solar cells to generate an operation signal related to the operation of the solar panel to transmit the operation signal wirelessly Operation signal generators 100, 100 'and 100 " and operation signals generated by each operation signal generator 100, 100' and 100 "Includes; abnormal operation alarm generator 200 to inform whether or not.

태양전지패널(11)(12)(13) 각각은 다수의 태양전지셀이 직렬 또는 병렬로 연결되어 구현된다. 이러한 태양전지셀 한개에서 발생하는 전압은 2009년 현재를 기준으로 약 0.6V에 달하고, 전력생산용량은 크기에 따라 다르나 태양전지셀 한 개당 1.5와트(W) 정도 된다. 따라서 태양전지패널(11)(12)(13)이 많은 전력을 생산하기 위해서는 다수의 태양전지셀이 직/병렬 연결되어야 한다. 그리고 다수의 태양전지패널은 접속단자함을 통해 직렬 또는 병렬로 연결됨으로써 태양광 발전장치가 구현된다.Each of the solar panels 11, 12, 13 is implemented by connecting a plurality of solar cells in series or in parallel. As of 2009, the voltage generated in one solar cell is about 0.6V, and the power production capacity varies depending on the size, but is about 1.5 watts (W) per solar cell. Therefore, in order for the solar panels 11, 12, 13 to produce a lot of power, a plurality of solar cells must be connected in series / parallel. In addition, a plurality of solar panels are connected in series or in parallel through connection terminal boxes to implement a photovoltaic device.

접속단자함(21)(22)(23)은 각각의 태양전지패널(11)(12)(13)의 배면에 설치되어 전기적으로 연결된다. 이러한 접속단자함(21)(22)(23)은 태양전지패널(11)(12)(13)로부터 생산되는 전기적에너지, 즉 전압과 전류를 수집하여 직류 전원을 AC 전력으로 변환하는 인버터(미도시)로 출력하며, 인버터에 의해 변환된 AC 전력은 태양광 발전시스템에 연결된 부하로 공급된다.The connection terminal boxes 21, 22 and 23 are installed on the rear surface of each solar cell panel 11, 12 and 13 and electrically connected to each other. The connection terminal boxes 21, 22, and 23 are inverters (not shown) that collect electrical energy generated from the solar panels 11, 12 and 13, that is, voltage and current, and convert DC power into AC power. AC power converted by the inverter is supplied to the load connected to the solar power system.

본 실시예에서는 보다 용이한 설명을 위하여, 태양전지패널(11)(12)(13)을 3개로 한정하고, 각각의 태양전지패널(11)(12)(13)에는 접속단자함(21)(22)(23)이 설치되며, 동작신호발생기(100)(100')(100")는 프레임(30)에 장착되어 각각의 태양전지패널(11)(12)(13), 엄밀하게는 각각의 접속단자함(21)(22)(23)에 연결되는 것으로 예시하여 설명한다. 그러나 태양전지패널의 개수가 늘어날 경우 접속단자함 및 동작신호발생기의 개수도 비례하여 늘어남은 물론이다. In the present embodiment, for easier explanation, the solar panel 11, 12, 13 is limited to three, and each of the solar panel 11, 12, 13 is connected to the terminal box 21 ( 22, 23, and the operation signal generators 100, 100 ', 100 " are mounted on the frame 30, and each solar panel 11, 12, 13, strictly each It will be described by being connected to the connection terminal boxes 21, 22, 23. However, if the number of solar panels is increased, the number of connection terminal boxes and operation signal generators is also increased proportionally.

도 3은 도 1의 동작신호발생기의 사시도이고, 도 4는 도 3의 동작신호발생기의 바닥에 자석이 설치된 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 4의 동작신호발생기의 구성을 블록도로 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 전력신호검지부의 구성을 블록도로 도시한 도면이다. FIG. 3 is a perspective view of the operation signal generator of FIG. 1, and FIG. 4 is a view for explaining that a magnet is installed at the bottom of the operation signal generator of FIG. 3, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the operation signal generator of FIG. 4. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the power signal detection unit of FIG. 5.

도시된 바와 같이, 동작신호발생기(100)(100')(100") 각각은, 해당 태양전지패널에 동작상황을 검지하여 대응되는 동작신호를 발생하는 것으로서, 이러한 동작신호는 전력검지신호와 제1이상신호로 구성된다. As shown, each of the operation signal generators 100, 100 ', 100 " detects an operation state of the solar panel and generates a corresponding operation signal. The operation signal includes a power detection signal and a first signal. It consists of one or more signals.

동작신호발생기(100)(100')(100")는, 전체적으로 직경 7~8cm 미만크기의 납작한 형태로 구현되고, 각각의 바닥에는 프레임(30)에 부착되는 자석(105)이 설치된다. 이러한 자석(105)을 채용함으로써, 동작신호발생기(100)(100')(100")는 프레임(30)의 구조변경없이 그 프레임(30)에 용이하게 설치할 수 있다. The operation signal generators 100, 100 ′ and 100 ″ are embodied in a flat form having a diameter of less than 7 to 8 cm as a whole, and a magnet 105 attached to the frame 30 is installed at each bottom. By employing the magnet 105, the motion signal generators 100, 100 ′, 100 ″ can be easily installed in the frame 30 without changing the structure of the frame 30.

상기한 동작신호발생기(100)(100')(100")는, 각각의 접속단자함(21)(22)(23) 또는 프레임(30)에 설치되는 케이스(110)와; 케이스(110)에 내장되며 해당 태양전지패널의 전력을 검지하여 전력검지신호를 발생하는 전력신호검지부(120)와; 케이스(110)에 일체로 설치되는 것으로서 외부의 조도를 측정하여 조도신호를 발생하는 조도센서(130)와; 조도센서(130)에서 특정 세기 이상의 조도신호가 발생된 상태에서 해당 태양전지패널에서 전력이 생산되지 않으면 제1이상신호를 발생하는 제1이상신호발생부(140)와; 케이스(110)에 일체로 설치되어 제1이상신호가 발생되었을 때 발광하는 LED(150)와; 상기한 전력검지신호 및 제1이상신호를 무선으로 송신하는 송신부(160);를 포함한다. The operation signal generators 100, 100 ′ and 100 ″ may include a case 110 installed in each of the connection terminal boxes 21, 22, 23, or the frame 30; A power signal detection unit 120 that is built-in and detects the power of the solar panel to generate a power detection signal, and is integrally installed in the case 110 to measure an external illuminance to generate an illuminance signal 130 A first abnormal signal generator 140 generating a first abnormal signal when power is not produced from the solar panel in a state in which an illuminance signal of a specific intensity or more is generated from the illuminance sensor 130; And an LED 150 that is integrally installed in the LED and emits light when the first abnormal signal is generated, and a transmitter 160 for wirelessly transmitting the power detection signal and the first abnormal signal.

이들 전력신호검지부(120), 조도센서(130), 제1이상신호발생부(140), LED(150) 및 송신부(160)는 마이크로프로세서(170)와 유기적으로 결합되며, 작동을 위한 전원은 태양전지패널(11)(12)(13)로부터 공급받는다. These power signal detection unit 120, the illumination sensor 130, the first abnormal signal generation unit 140, the LED 150 and the transmission unit 160 is organically coupled with the microprocessor 170, the power for operation It is supplied from solar panels 11, 12, and 13.

케이스(110)에는 태양전지패널의 접속단자함(21)(22)(23)과 전기적으로 연결된 케이블(미도시)이 접속되는 단자부(115)가 설치되어 있다. The case 110 is provided with a terminal portion 115 to which a cable (not shown) electrically connected to the connection terminal boxes 21, 22, 23 of the solar cell panel is connected.

전력신호검지부(120)는, 단자부(115)를 통하여 입력되는 전력, 즉 해당 태양전지패널에서 발생되는 전력(전압과 전류)을 검지하여 검지된 값에 따라 해탕 태양전지패널에 대응하는 특정한 전력검지신호를 발생한다. The power signal detection unit 120 detects the power input through the terminal unit 115, that is, the power (voltage and current) generated from the solar panel, and detects a specific power corresponding to the thawed solar panel according to the detected value. Generate a signal.

태양전지패널(11)(12)(13)은 그를 구성하는 태양전지셀에 이상이 발생되거나 쇼트나 단락이 발생될 경우, 생산되는 전력양이 변하는 이상동작이 발생하게 된다. 전력신호검지부(120)는 변화된 전력량을 검지하여 대응되는 전력검지신호를 발생하는 것이다. 이러한 전력신호검지부(120)는, 전압검지부(121)와, 전류검지부(122)와, 아날로그/디지털 변환부(123)와, 디지털필터(124)를 포함하여 구현된다. When the solar panels 11, 12 and 13 have abnormalities or short or short circuits occurring in the solar cells constituting the solar panels 11, 12 and 13, abnormal operations in which the amount of power produced is changed. The power signal detection unit 120 detects the changed amount of power to generate a corresponding power detection signal. The power signal detector 120 includes a voltage detector 121, a current detector 122, an analog / digital converter 123, and a digital filter 124.

전압검지부(121)는, 해당 태양전지패널(11)(12)(13)에서 출력되는 전압을 검지하되 태양전지패널의 +와 - 단자의 출력 전압을 후술할 아날로그/디지털 변환부(123)에 인가할 수 있는 전압으로 분압하여 출력함으로써 정밀한 전압 측정이 이루어질 수 있도록 한다. The voltage detector 121 detects the voltage output from the solar panels 11, 12 and 13, and outputs the output voltages of the + and-terminals of the solar panel to the analog / digital converter 123, which will be described later. By dividing the output voltage to the applicable voltage, precise voltage measurement can be made.

전류검지부(122)는, 해당 태양전지패널(11)(12)(13)에서 출력되는 전류를 검지하는 것으로서, 공지의 자계회로와 홀센서로 구성된다. The current detection unit 122 detects the current output from the solar cell panels 11, 12 and 13, and includes a known magnetic field circuit and a hall sensor.

아날로그/디지털 변환부(123)는 측정된 전압 및 전류값을 마이크로프로세서(170)를 이용하여 아날로그신호에서 디지털신호로 변환하여 출력한다. The analog / digital converter 123 converts the measured voltage and current values from the analog signal to the digital signal using the microprocessor 170 and outputs them.

디지털필터(124)는, 아날로그/디지털 변환부(123)에 의해 변환된 디지털신호로부터 노이즈를 제거하여 원하는 디지털값을 추출한다. 이렇게 추출된 디지털값은 후술할 송신부(160)로 전송한다. The digital filter 124 removes noise from the digital signal converted by the analog / digital converter 123 and extracts a desired digital value. The extracted digital value is transmitted to the transmitter 160 to be described later.

조도센서(130)는, 해당 태양전지패널로 조사되는 태양광의 세기를 측정하여 대응되는 조도신호를 발생한다. 이러한 조도신호(130)는 야간에는 조도신호를 발생하지 않다가, 태양광발전이 가능한 오전 및 오후로 갈수록, 그리고 태양이 하늘 중앙으로 이동할수록 점점 강한 세기의 조도신호를 발생한다. The illuminance sensor 130 measures the intensity of sunlight irradiated to the solar panel to generate a corresponding illuminance signal. The illuminance signal 130 does not generate an illuminance signal at night, and generates an illuminance signal of a stronger intensity as the solar power moves toward the morning and afternoon, and as the sun moves toward the center of the sky.

제1이상신호발생부(140)는, 조도센서(130)로부터 태양광발전이 가능한 조도, 즉 특정 세기이상의 조도신호가 발생됨에도 불구하고, 해당 태양전지패널에서 전력이 발생되지 않을 경우 제1이상신호를 발생한다. The first abnormal signal generating unit 140, even if the illuminance capable of photovoltaic power generation, that is, an illumination signal of a certain intensity or more is generated from the illumination sensor 130, the first abnormal signal when no power is generated in the solar panel. Generate a signal.

조도센서(130)에서 특정 세기이상의 조도신호가 발생되는 것은 태양광 발전이 가능함을 의미한다. 그럼에도 불구하고 해당 태양전지패널에서 전력이 발생되지 않을 경우, 그 태양전지패널에 심각한 이상동작(고장)이 발생된 것이다. 제1이상신호발생부(140)는 특정 세기이상의 조도신호가 발생됨에도 불구하고 태양전지패널이 전력을 생산하지 않을 경우, 이를 검지하여 제1이상신호를 발생하는 것이다.The generation of an illuminance signal of a certain intensity or more in the illuminance sensor 130 means that solar power generation is possible. Nevertheless, if no power is generated in the solar panel, a serious abnormal operation (failure) occurs in the solar panel. The first abnormal signal generating unit 140 detects this and generates the first abnormal signal when the solar panel does not produce power despite the illumination signal having a specific intensity or more.

LED(150)는, 케이스(110)에 일체로 설치되어 있으며, 제1이상신호발생부(140)에서 제1이상신호가 발생하였을 때 연동하여 발광된다. The LED 150 is integrally installed in the case 110, and emits light when the first abnormal signal is generated by the first abnormal signal generator 140.

여기서 LED(150)는 기술적으로 중요한 의미를 갖는다. 즉, 프레임(30)에는 태양전지패널의 개수에 따라 비례하여 다수의 동작신호발생기가 설치되기 때문에, 어떤 동작신호발생기에서 제1이상신호가 발생되는지 알기 어렵다. 그러나 각각의 동작신호발생기(100)(100')(100")에 각각의 제1이상신호에 의하여 발광되는 LED(150)가 설치됨으로서, 제1이상신호가 발생되는 해당 동작신호발생기를 쉽게 구별할 수 있다. Here LED 150 has a technically significant meaning. That is, since a plurality of operation signal generators are installed in the frame 30 in proportion to the number of solar panels, it is difficult to know which operation signal generator generates the first abnormal signal. However, the LEDs 150 which are emitted by the respective first abnormal signals are installed in the respective operation signal generators 100, 100 ′ and 100 ″, so that the corresponding operation signal generators generating the first abnormal signals can be easily distinguished. can do.

송신부(160)는, 전력신호검지부(120)에서 발생된 전력검지신호와 제1이상신호발생부(140)에서 제1이상신호를 무선으로 송신하는 것이다. 이러한 송신부(160)는, 무선의 경우 Zigbee 등과 같은 다양한 형식의 통신모뎀으로 구현될 수 있다. The transmitter 160 wirelessly transmits the power detection signal generated by the power signal detection unit 120 and the first abnormal signal from the first abnormal signal generation unit 140. The transmitter 160 may be implemented as a communication modem of various types such as Zigbee in the case of wireless.

도 7은 도 1의 이상동작경보발생기의 사시도이고, 도 8은 도 7의 이상동작경보발생기의 구성을 블록도로 도시한 도면이다. FIG. 7 is a perspective view of the abnormal operation alarm generator of FIG. 1, and FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the abnormal operation alarm generator of FIG. 7.

도시된 바와 같이, 이상동작경보발생기(200)는, 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 무선으로 송신되는 동작신호, 즉 전력검지신호 및/또는 제1이상신호를 수신하고, 또한 각각의 동작신호발생기(100)(100')(100")의 전력검지신호값을 상호 비교하여 특정한 태양전지패널의 이상 유무를 확인한다.As shown, the abnormal operation alarm generator 200 receives an operation signal, i.e., a power detection signal and / or a first abnormal signal, transmitted wirelessly from the operation signal generators 100, 100 'and 100 ". In addition, the power detection signal values of the respective operation signal generators 100, 100 ', 100 " are compared with each other to check whether there is an abnormality of a specific solar cell panel.

이를 위하여, 이상동작경보발생기(200)는, 케이스(210)와; 케이스(210) 내부에 설치되는 것으로서 각각의 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 송신되는 전력검지신호 및/또는 제1이상신호를 수신하는 수신부(220)와; 수신된 제1이상신호에 연동되어 제1알람신호를 발생하는 제1알람신호발생부(230)와; 수신부(220)에 수신된 각각의 태양전지패널의 전력검지신호를 상호 비교하는 비교부(240)와; 비교부(240)에서 비교된 각각의 전력검지신호값이 오차범위를 벗어날 제2이상신호를 발생하는 제2이상신호발생부(250)와; 제2이상신호에 연동되어 제2알람신호를 발생하는 제2알람신호발생부(260)와; 제1,2알람신호를 소리로 출력하는 스피커(270);를 포함한다. 이때, 케이스(210)에는, 제1이상신호가 발생될 때 발광하는 제1LED(280)와, 제2이상신호가 발생될 때 발광하는 제2LED(285)가 설치되는 것이 바람직하다. To this end, the abnormal operation alarm generator 200, the case 210; A reception unit 220 installed in the case 210 and receiving a power detection signal and / or a first abnormal signal transmitted from each of the operation signal generators 100, 100 'and 100 "; A first alarm signal generator 230 generating a first alarm signal in association with at least one signal, a comparator 240 comparing the power detection signals of the respective solar panels received by the receiver 220 with each other; A second abnormal signal generator 250 generating a second abnormal signal in which each power detection signal value compared by the comparator 240 is out of an error range, and generating a second alarm signal in association with the second abnormal signal. And a second alarm signal generator 260 for generating a sound and a speaker 270 for outputting the first and second alarm signals as sound, wherein the case 210 emits light when a first abnormal signal is generated. The first LED 280 and the second LED 285 which emits light when the second abnormal signal is generated are preferably provided.

이들 수신부(220), 제1알람신호발생부(230), 비교부(240), 제2이상신호발생부(50), 제2알람신호발생부(260), 스피커(270) 및 제1,2LED(280)(285)는, 마이크로프로세서(290)와 유기적으로 결합된다. The receiver 220, the first alarm signal generator 230, the comparator 240, the second abnormal signal generator 50, the second alarm signal generator 260, the speaker 270, and the first, The 2LEDs 280 and 285 are organically coupled with the microprocessor 290.

수신부(220)는, 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 송신되는 전력검지신호 및/또는 제1이상신호를 수신한다.The receiver 220 receives the power detection signal and / or the first abnormal signal transmitted from the operation signal generators 100, 100 ′ and 100 ″.

제1알람신호발생부(230)는, 수신부(220)가 제1이상신호에 수신하였을 때, 그 제1이상신호에 연동되어 제1알람신호를 발생한다. 즉, 제1알람신호발생부(230)는, 조도센서(130)가 특정 세기이상의 조도신호가 발생함에도 불구하고 해당 태양전지패널에서 전력이 발생되지 않을 때 발생되는 제1이상신호에 연동되어 제1알람신호를 발생하고, 제1알람신호는 스피커(270)를 통하여 특정한 소리로 출력된다. When the reception unit 220 receives the first abnormal signal, the first alarm signal generator 230 generates the first alarm signal in association with the first abnormal signal. That is, the first alarm signal generator 230 is interlocked with the first abnormal signal generated when the illuminance sensor 130 does not generate power in the solar panel despite the illuminance signal of a certain intensity or more. One alarm signal is generated, and the first alarm signal is output as a specific sound through the speaker 270.

비교부(240)는, 수신부(220)에 수신된 각각의 태양전지패널(100)(100')(100")에서 발생되는 전력검지신호의 값을 상호 비교한다. The comparator 240 compares the values of the power detection signals generated by the solar panels 100, 100 ′, 100 ″ received by the receiver 220.

즉, 비교부(240)는 다수의 태양전지패널(100)(100')(100"에 관련된 다수의 전력검지신호를 비교하여, 특정한 전력검지신호값이 다른 다수의 전력검지신호값과 설정된 오차범위를 벗어날 경우, 이에 대응되는 이상비교신호를 발생한다. 만약 이상비교신호가 발생되면, 특정 전력검지신호를 발생하는 태양전지패널에 이상동작(고장)이 발생된 것이다. That is, the comparison unit 240 compares a plurality of power detection signals related to the plurality of solar panels 100, 100 ′ and 100 ″, so that a specific power detection signal value is different from other power detection signal values. If it is out of range, an abnormal comparison signal is generated, and if an abnormal comparison signal is generated, an abnormal operation (failure) occurs in the solar panel generating a specific power detection signal.

제2이상신호발생부(250)는. 비교부(240)에서 이상비교신호를 발생할 때 제2이상신호를 발생하고, 제2알람신호발생부(260)는 제2이상신호에 연동되어 제2알람신호를 발생하고, 제2알람신호는 스피커(270)를 통하여 출력된다. The second abnormal signal generator 250 is. When the comparison unit 240 generates an abnormal comparison signal, a second abnormal signal is generated, and the second alarm signal generator 260 is linked to the second abnormal signal to generate a second alarm signal, and the second alarm signal is It is output through the speaker 270.

상기한 스피커(270)를 통하여 출력되는 제1알람신호와 제2알람신호는 구분될 수 있어야 하며, 이에 따라 소리를 듣고도 제1알람신호인지 제2알람신호인지 알 수 있다. The first alarm signal and the second alarm signal output through the speaker 270 may be distinguished from each other. Accordingly, the first alarm signal and the second alarm signal may be recognized even if a sound is heard.

제1LED(280)와 제2LED(285)는, 각각의 제1,2알람신호가 발생되었을 때 발광하여, 소리뿐만 아니라 시각적으로도 이상 유무를 확인할 수 있도록 하는 것이다. The first LED 280 and the second LED 285 emit light when each of the first and second alarm signals are generated, so that the first LED 280 and the second LED 285 can be visually identified as well as sound.

상기한 이상동작경보발생기(200)는 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 송신하는 동작신호를 무선으로 수신하는 것이므로, 이동성이 매우 우수하여 사람이 거주하는 어떠한 공간에도 비치할 수 있다. Since the abnormal operation alarm generator 200 receives the operation signal transmitted by the operation signal generator 100, 100 ′, 100 ″ wirelessly, the abnormal operation alarm generator 200 has excellent mobility and may be stored in any space where people live. Can be.

이와 같이, 본 발명의 자가진단형 태양광 발전장치에 있어서, 동작신호발생기(100)(100')(100")와 이상동작경보발생기(200)는 무선으로 동작신호를 송수신하며 작동되기 때문에, 이동성이 매우 우수하고 또한 설치가 용이하다. 더 나아가, 동작신호발생기(100)(100')(100") 및 이상동작경보발생기(200)는 구조가 간단하여 저렴하게 구현할 수 있어, 기존의 태양광 발전장치에 쉽게 전용할 수 있어 활용성을 극대화할 수 있다. As such, in the self-diagnostic solar cell apparatus of the present invention, since the operation signal generators 100, 100 ', 100 "and the abnormal operation alarm generator 200 operate by transmitting and receiving operation signals wirelessly, It is very mobile and easy to install. Furthermore, the motion signal generators 100, 100 ', 100 " and the abnormal motion alarm generator 200 are simple in structure and can be implemented at low cost. It can be easily converted to photovoltaic devices to maximize its utilization.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

11, 12, 13 ... 태양전지패널 21, 22, 23 ... 접속단자함
30 ... 프레임 100, 100', 100" ... 동작신호발생기
110 ... 케이스 120 ... 전력신호검지부
121 ... 전압검지부 122 ... 전류검지부
123 ... 아날로그/디지털 변환부 124 ... 디지털필터
130 ... 조도센서 140 ... 제1이상신호발생부
150 ... LED 160 ... 송신부
170 ... 마이크로프로세서 180 ... 단자부
200 ... 이상동작경보발생기 210 ... 케이스
220 ... 수신부 230 ... 제1알람신호발생부
240 ... 비교부 250 ... 제2이상신호발생부
260 ... 제2알람신호발생부 270 ... 스피커
280,285 ... 제1,2LED 290 ... 마이크로프로세서11, 12, 13 ... solar panel 21, 22, 23 ... junction box
30 ... frame 100, 100 ', 100 "... motion signal generator
110 ... Case 120 ... Power signal detector
121 ... voltage detector 122 ... current detector
123 ... Analog-to-digital converter 124 ... Digital filter
130 ... Ambient light sensor 140 ... First abnormal signal generator
150 ... LED 160 ... Transmitter
170 ... microprocessor 180 ... terminals
200 ... abnormal operation alarm generator 210 ... case
220 ... Receiver 230 ... First alarm signal generator
240 ... comparison unit 250 ... second abnormal signal generating unit
260 ... second alarm signal generator 270 ... speaker
280,285 ... 1,2 LED 290 ... Microprocessor

Claims (7)

태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 다수의 태양전지패널(11)(12)(13)과, 각각의 상기 태양전지패널(11)(21)(31)에서 발생된 전압과 전류를 수집하여 인버터로 출력하기 위한 다수의 접속단자함(21)(22)(23)과, 상기 태양전지패널(11)(12)(13)을 지지하기 위한 프레임(30)을 포함하는 태양광 발전장치에 있어서,
다수의 상기 태양전지패널(11)(12)(13) 각각에 연결되는 것으로서, 해당 태양전지패널의 동작에 관련된 동작신호를 발생하여 무선으로 그 동작신호를 송신하는 다수의 동작신호발생기(100)(100')(100"); 및
각각의 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 발생된 동작신호를 수신 및 비교하여, 해당 태양전지패널의 이상동작 여부를 알리는 이상동작경보발생기(200);를 포함하고;
상기 동작신호발생기(100)(100')(100")는, 각각의 상기 접속단자함(21)(22)(23) 또는 프레임(30)에 설치되는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)에 내장되며 상기 해당 태양전지패널의 전력을 검지하여 전력검지신호를 발생하는 전력신호검지부(120)와, 상기 전력검지신호를 무선으로 송신하는 송신부(160)를 포함하며;
상기 이상동작경보발생기(200)는, 케이스(210)와, 상기 케이스(210) 내부에 설치되는 것으로서 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 송신되는 전력검지신호를 수신하는 수신부(220)와, 상기 수신부(220)에 수신된 각각의 태양전지패널의 전력검지신호를 상호 비교하는 비교부(240)와, 상기 비교부(240)에서 비교된 각각의 전력검지신호값이 오차범위를 벗어날 때 제2이상신호를 발생하는 제2이상신호발생부(250)와, 상기 제2이상신호에 연동되어 제2알람신호를 발생하는 제2알람신호발생부(260)와, 상기 제2알람신호를 소리로 출력하는 스피커(270)를 포함하는 것;을 특징으로 하는 자가진단형 태양광 발전장치.Collects a plurality of solar panels (11) (12) (13) for generating power by collecting energy from sunlight, and the voltage and current generated from each of the solar panels (11) (21) (31) And a plurality of connection terminal boxes 21, 22, 23 for outputting to the inverter, and a frame 30 for supporting the solar panels 11, 12, 13. In
A plurality of operation signal generators 100 connected to each of the plurality of solar panels 11, 12, 13 and generating an operation signal related to the operation of the solar panel and transmitting the operation signal wirelessly. (100 ') (100 "); and
And an abnormal operation alarm generator 200 for receiving and comparing operation signals generated by each of the operation signal generators 100, 100 'and 100 " to indicate whether or not the corresponding solar cell panel operates abnormally.
The operation signal generators 100, 100 ′, 100 ″ may include a case 110 installed in each of the connection terminal boxes 21, 22, 23, or the frame 30, and the case 110. A power signal detector 120 for detecting a power of the solar panel and generating a power detection signal, and a transmitter 160 for wirelessly transmitting the power detection signal;
The abnormal operation alarm generator 200 is installed in the case 210 and the case 210 to receive a power detection signal transmitted from the operation signal generators 100, 100 ′, 100 ″. Receiving unit 220, the comparison unit 240 for comparing the power detection signal of each solar panel received by the reception unit 220 and each of the power detection signal value compared in the comparison unit 240 A second abnormal signal generator 250 generating a second abnormal signal when the error range is out of range, a second alarm signal generator 260 generating a second alarm signal in association with the second abnormal signal, and And a speaker (270) for outputting the second alarm signal as a sound. 제1항에 있어서, 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")는,
상기 케이스(110)에 일체로 설치되는 것으로서 외부의 조도를 측정하여 조도신호를 발생하는 조도센서(130)와, 상기 조도센서(130)에서 특정세기 이상의 조도신호가 발생된 상태에서 상기 해당 태양전지패널에서 전력이 생산되지 않으면 제1이상신호를 발생하는 제1이상신호발생부(140)를 더 포함하고;
상기 송신부(160)는 상기 제1이상신호를 무선으로 송신하는 것을 특징으로 하는 자가진단형 태양광 발전장치.The method of claim 1, wherein the operation signal generator (100) (100 ') (100 "),
The illuminance sensor 130 which is installed integrally with the case 110 and generates an illuminance signal by measuring external illuminance, and the corresponding solar cell in a state where an illuminance signal of a certain intensity or more is generated by the illuminance sensor 130. A first abnormal signal generator 140 generating a first abnormal signal if power is not produced in the panel;
The transmitter 160 is a self-diagnosis photovoltaic device, characterized in that for transmitting the first abnormal signal wirelessly. 제2항에 있어서,
상기 케이스(110)에 일체로 설치되어 상기 제1이상신호가 발생되었을 때 발광하는 LED(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가진단형 태양광 발전장치. The method of claim 2,
The self-diagnostic solar cell apparatus of claim 1, further comprising an LED (150) integrally installed in the case (110) to emit light when the first abnormal signal is generated. 제2항에 있어서,
상기 동작신호발생기(100)(100')(100")의 바닥에 설치된 것으로서 상기 프레임(30)에 부착되는 자석(105)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가진단형 태양광 발전장치.The method of claim 2,
Self-diagnostic photovoltaic device, characterized in that it further comprises a magnet (105) attached to the frame 30 as installed on the bottom of the operation signal generator (100) (100 ') (100 "). 제2항에 있어서, 상기 이상동작경보발생기(200)는,
상기 케이스(210) 내부에 설치되는 것으로서, 상기 동작신호발생기(100)(100')(100")에서 송신되는 제1이상신호를 수신하는 수신부(220)와; 수신된 상기 제1이상신호에 연동되어 제1알람신호를 발생하는 제1알람신호발생부(230)를 더 포함하고;
상기 제1알람신호는 상기 스피커(270)에 의하여 소리로 출력되는 것을 특징으로 하는 자가진단형 태양광 발전장치.According to claim 2, The abnormal operation alarm generator 200,
A receiver 220 which is installed inside the case 210 and receives a first abnormal signal transmitted from the operation signal generators 100, 100 'and 100 "; A first alarm signal generator 230 interlocked to generate a first alarm signal;
The first alarm signal is a self-diagnostic solar power generation device, characterized in that output by the speaker (270) as a sound. 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 케이스(210)에 설치된 것으로서, 상기 제1이상신호가 발생될 때 발광하는 제1LED(280)와, 상기 제2이상신호가 발생될 때 발광하는 제2LED(285)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가진단형 태양광 발전장치.



The method of claim 5,
It is installed in the case 210, and further comprises a first LED 280 that emits light when the first abnormal signal is generated, and the second LED 285 that emits light when the second abnormal signal is generated. Self-diagnostic solar power plant.



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