KR101063208B1 - Building integrated photovoltaic device having micro inverter - Google Patents

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KR101063208B1
KR101063208B1 KR1020110055596A KR20110055596A KR101063208B1 KR 101063208 B1 KR101063208 B1 KR 101063208B1 KR 1020110055596 A KR1020110055596 A KR 1020110055596A KR 20110055596 A KR20110055596 A KR 20110055596A KR 101063208 B1 KR101063208 B1 KR 101063208B1
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micro inverter
solar cell
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KR1020110055596A
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박대전
김능수
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이앤에이치(주)
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Abstract

태양 전지 모듈을 건물 외피로 이용하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템이 개시된다. 하나 이상의 단위 BIPV 모듈의 어레이로 이루어진 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 단위 BIPV 모듈은, 태양 전지 모듈 및 복수의 수직 바와 복수의 수평 바를 포함하며, 상기 수직 바와 상기 수평 바로 구획되는 공간 내에 상기 태양 전지 모듈이 건물의 외부면을 형성하도록 고정되는 지지 프레임을 포함하되, 상기 태양 전지 모듈로부터 출력되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 마이크로 인버터가 상기 수평 바의 내부 중공부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 의하면, 건물 자체의 주전력 및 보조전력 생산을 통해 에너지 수급 능력을 확보하고, 방열 효과, 시공성 및 보수의 편의성을 갖춘 효과가 있다.Disclosed is a building integrated solar power generation system including a micro inverter using a solar cell module as a building envelope. In a building integrated photovoltaic power generation system including a micro inverter consisting of an array of one or more unit BIPV modules, the unit BIPV module includes a solar cell module and a plurality of vertical bars and a plurality of horizontal bars, wherein the vertical bars are partitioned. The solar cell module includes a support frame fixed to form the outer surface of the building in the space, which is a micro inverter for converting the DC power output from the solar cell module to AC power is mounted on the inner hollow of the horizontal bar According to the integrated solar photovoltaic power generation system including the micro-inverter, it is possible to secure the energy supply and demand through the production of the main power and the auxiliary power of the building itself, and has heat dissipation effect, workability and convenience of repair. .

Description

마이크로 인버터를 갖춘 건물 일체형 태양광 발전 장치{Building Integrated Photovoltaic Device having micro inverter}Building Integrated Photovoltaic Device having micro inverter

본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 태양 전지 모듈을 건물 외피로 이용하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a photovoltaic power generation system, and to a building integrated photovoltaic power generation system including a micro inverter using a solar cell module as a building envelope.

지구 에너지 고갈 및 환경 문제와 결부되어 오래 전부터 에너지 절약 및 대체에너지 기술 개발에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 현재 연구가 이루어지고 있는 대체에너지 중 각광을 받고 있는 분야는 태양 에너지 분야이다. In connection with global energy depletion and environmental issues, research on energy saving and development of alternative energy technologies has been conducted for a long time. Among the alternative energies currently being researched is the solar energy field.

태양광 발전(PV: Photovoltaic)은 특별한 유지 관리를 필요로 하지 않으며 석탄이나 석유와 같은 화석 연료를 사용하지 않아 무공해이면서도 재료의 부식이 없고 무한대의 에너지원인 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 기술이다. 태양광 발전소와 같은 다양한 응용 분야가 있지만, 최근 태양광 발전 기술을 건축물에 적용한 건물 일체형 태양광 발전(BIPV: Building Integrated Photovoltaic) 시스템이 전세계적으로 확산되고 있다. Photovoltaic (PV) is a technology that generates electricity using solar, which requires no special maintenance and does not use fossil fuels such as coal or petroleum. . There are various applications such as solar power plants, but recently, building integrated photovoltaic (BIPV) systems that apply solar power technology to buildings are spreading around the world.

건물 일체형 태양광 발전 시스템은 태양 전지 모듈을 건축 자재화하여 예를 들면 건물의 외벽재, 지붕재, 창호재 등으로 활용하기 때문에 태양 전지 모듈이 전력 생산이라는 본연의 기능 이외에 건물의 외피 재료로서의 새로운 기능을 가지게 되어 별도의 설치 공간을 필요로 하지 않고 설치 비용을 절감하면서도 환경친화적이며 에너지 효율적인 건축물을 구현할 수 있다. Building-integrated photovoltaic power generation system utilizes solar cell module as a building material and utilizes it as exterior wall material, roof material, window and window material of building, for example, so that solar cell module has new function as building material of building in addition to its original function of power generation. Therefore, it is possible to realize environment-friendly and energy-efficient buildings while reducing installation cost without requiring separate installation space.

종래의 건물 일체형 태양광 발전 시스템에서는 직병렬로 연결된 태양 전지 모듈의 어레이 전체의 출력 전력을 하나의 전력 변환 장치(PCS: Power Conditioning System)가 담당하는 중앙 집중식을 채택하고 있었다. 이러한 종래 중앙 집중식의 건물 일체형 태양광 발전 시스템에서는 연결된 태양전지 모듈에 전기적 특성이 낮은 모듈이 하나라도 섞여 있거나 태양 전지 모듈 가운데 일부에 그늘이 지거나 하면 전압 강하 현상으로 인해 전체 시스템 출력이 저하되는 문제가 있었다. 또한, 태양 전지 모듈의 설치 용량에 있어서 유연성을 확보하기 어려울 뿐만 아니라 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 적용함에 있어서 각각의 태양 전지 모듈간의 출력 전력 차에 의해 발생되는 부정합(mismatch) 문제에 대응하기 어려운 문제도 있었다. Conventional building integrated photovoltaic power generation system adopts a centralized type in which one power conversion system (PCS) is responsible for output power of the entire array of solar cell modules connected in series and parallel. In such a conventional centralized building integrated solar power generation system, if any one of the modules having low electrical characteristics is mixed in the connected solar modules, or if some of the solar modules are shaded, the overall system output is reduced due to voltage drop. there was. In addition, it is not only difficult to secure flexibility in the installation capacity of the solar cell module, but also difficult to cope with the mismatch caused by the difference in output power between each solar cell module when applied to a building integrated solar power system. There was also.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
The above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

본 발명은 전기에너지를 생산하는 태양 전지 모듈을 건축물의 외피 마감재료로 일체화하여 주 구조재인 수직 바에 부 구조재로 수평 연결되는 수평 바의 내부 중공부에 마이크로 인버터를 설치함으로써 건물 자체의 주전력 및 보조전력 생산을 통해 에너지 수급 능력을 확보하고, 방열 효과, 시공성 및 보수의 편의성을 갖춘 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 제공하기 위한 것이다. The present invention integrates the solar cell module for producing electrical energy into the building finish material of the building by installing a micro-inverter in the inner hollow of the horizontal bar horizontally connected to the sub-bar in the vertical bar as the main structural material main power and auxiliary of the building itself It aims to provide energy-supply capability through power generation and to provide an integrated solar photovoltaic power generation system including a micro inverter with heat dissipation effect, workability and ease of repair.

또한, 본 발명은 태양 전지 모듈마다 출력 전력을 처리하기 위한 마이크로 인버터가 탑재되어 있어 각 모듈마다 최대 출력을 생성할 수 있으며, 모듈간의 출력 전력 차에 의해 발생되는 부정합 문제에 강인한 특성을 가지는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is equipped with a micro-inverter for processing the output power for each solar module module can generate a maximum output for each module, and has a characteristic that is robust to the mismatch problem caused by the output power difference between modules It is to provide a building integrated solar power system including.

또한, 본 발명은 마이크로 인버터 내에 모니터링부가 구비되어 있어 개별적으로 태양 전지 모듈 및/또는 마이크로 인버터 자체의 고장 여부를 신속하게 파악, 교체할 수 있는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a building integrated solar power generation system including a micro inverter that is provided with a monitoring unit in the micro inverter to quickly identify and replace the failure of the solar cell module and / or micro inverter itself. will be.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하나 이상의 단위 BIPV 모듈의 어레이로 이루어진 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 단위 BIPV 모듈은, 태양 전지 모듈; 및 복수의 수직 바와 복수의 수평 바를 포함하며, 상기 수직 바와 상기 수평 바로 구획되는 공간 내에 상기 태양 전지 모듈이 건물의 외부면을 형성하도록 고정되는 지지 프레임을 포함하되, 상기 태양 전지 모듈로부터 출력되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 마이크로 인버터가 상기 수평 바의 내부 중공부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템이 제공된다. According to one aspect of the invention, the building integrated solar power system consisting of an array of one or more unit BIPV module, the unit BIPV module, the solar cell module; And a support frame including a plurality of vertical bars and a plurality of horizontal bars, wherein the solar cell module is fixed to form an outer surface of a building in a space partitioned by the vertical bars and the horizontal bars, the DC output from the solar cell module. There is provided a building integrated photovoltaic power generation system including a micro inverter, characterized in that a micro inverter for converting power to AC power is mounted on the inner hollow portion of the horizontal bar.

상기 마이크로 인버터의 DC 입력단자는 상기 수평 바의 지지격벽에 형성된 배선공을 통해 상기 태양 전지 모듈의 정션박스로부터 인출된 정션 케이블과 연결되고, 상기 마이크로 인버터의 AC 출력단자는 상기 AC 전원을 활용하기 위한 외부 시스템에 연결된 출력 케이블과 연결될 수 있다. 상기 수평 바는 상기 배선공이 형성된 위치에 상응하여 하부면 일부가 하부 커버로 분리 가능하며, 상기 하부 커버의 양측면에는 상기 수평 바의 내측벽 하부에 길이 방향으로 형성된 걸이홈에 걸림 결합하는 걸림턱이 길이 방향으로 돌설되어 있을 수 있다. 상기 마이크로 인버터의 하부면은 상기 하부 커버의 상부면에 고정 결합되며, 상기 수평 바의 내부 상부면과 상기 마이크로 인버터의 케이스 상부면 사이는 스프링에 의해 탄성 지지될 수 있다.The DC input terminal of the micro inverter is connected to the junction cable drawn from the junction box of the solar cell module through a wiring hole formed in the support partition wall of the horizontal bar, and the AC output terminal of the micro inverter for utilizing the AC power source. It can be connected to an output cable connected to an external system. A portion of the lower surface may be separated into the lower cover in correspondence with the position where the wiring hole is formed, and both side surfaces of the lower cover may include a locking jaw engaged with a hook groove formed in the longitudinal direction under the inner wall of the horizontal bar. It may protrude in the longitudinal direction. The lower surface of the micro inverter is fixedly coupled to the upper surface of the lower cover, and may be elastically supported by a spring between the inner upper surface of the horizontal bar and the case upper surface of the micro inverter.

상기 마이크로 인버터는 상기 태양 전지 모듈 및 상기 마이크로 인버터 중 하나 이상의 고장 여부를 판별하는 모니터링부를 포함할 수 있다. 상기 모니터링부는 DC 전원 및 AC 전원 중 하나 이상의 전력 속성값을 측정하고 상기 측정된 신호를 외부 모니터링 시스템으로 유무선 또는 전력선 통신방식을 통해 송신할 수 있다. 또는 상기 모니터링부는 DC 전원 및 AC 전원 중 하나 이상의 전력 속성값을 측정하고 상기 측정된 신호와 정상 상태의 신호를 비교한 결과에 따라 LED 램프의 발광조건을 조정할 수 있다.The micro inverter may include a monitoring unit to determine whether at least one of the solar cell module and the micro inverter has failed. The monitoring unit may measure one or more power attribute values of the DC power source and the AC power source, and transmit the measured signal to an external monitoring system through wired / wireless or power line communication methods. Alternatively, the monitoring unit may adjust the light emission conditions of the LED lamp according to a result of measuring at least one power attribute value of the DC power source and the AC power source and comparing the measured signal with a steady state signal.

상기 마이크로 인버터는, 펄스 폭 변조를 통해 입력 전원을 고주파 공진형 전력 변환 방식에 따라 변환하여 출력하는 전력 변환 회로 보드; 및 상기 전력 변환 회로 보드를 하우징하는 케이스를 포함할 수 있다.The micro inverter includes a power conversion circuit board for converting and outputting an input power source according to a high frequency resonant power conversion method through pulse width modulation; And a case housing the power conversion circuit board.

상기 전력 변환 회로 보드는, 상기 DC 전원을 받아서 평활화하는 DC 입력부; 입력된 전원을 스위칭하는 스위칭부와, 1차 측의 에너지를 2차 측에 전달하는 변압기와, 공진 소자를 포함하여 상기 DC 전원을 제1 AC 전원으로 변환하는 고주파 공진형 컨버터부; 상기 스위칭부의 스위칭을 제어하는 고주파 PWM 구동 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 고주파 공진형 컨버터부에서 변환된 제1 AC 전원을 정류 및 필터링하여 저주파 AC 전압인 상기 AC 전원으로 출력하는 AC 출력부를 포함하며, 상기 제어부는 고주파 위상 변위 방식에 의해 펄스 폭이 변조되는 고주파 PWM 구동 신호를 출력할 수 있다.The power conversion circuit board, the DC input unit for receiving and smoothing the DC power; A high frequency resonant converter unit for converting an input power source, a transformer for transmitting energy of a primary side to a secondary side, and a resonant element to convert the DC power source into a first AC power source; A controller for outputting a high frequency PWM driving signal for controlling the switching of the switching unit; And an AC output unit configured to rectify and filter the first AC power converted by the high frequency resonant converter unit and output the AC power to the AC power source, which is a low frequency AC voltage. PWM drive signal can be output.

상기 케이스에는 상기 케이스의 열 분포 곡선에 따라 발열부 위치에 방열 부재가 설치될 수 있다. The case may be provided with a heat dissipation member in the heat generating portion position according to the heat distribution curve of the case.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 전기에너지를 생산하는 태양 전지 모듈을 건축물의 외피 마감재료로 일체화하여 주 구조재인 수직 바에 부 구조재로 수평 연결되는 수평 바의 내부 중공부에 마이크로 인버터를 설치함으로써 건물 자체의 주전력 및 보조전력 생산을 통해 에너지 수급 능력을 확보하고, 방열 효과, 시공성 및 보수의 편의성을 갖춘 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, the building itself by installing a micro-inverter in the inner hollow of the horizontal bar horizontally connected to the secondary structural material to the vertical bar as the main structural material by integrating the solar cell module for producing electrical energy into the building finish material of the building It can secure energy supply and demand through the production of main power and auxiliary power, and it has the effect of heat dissipation effect, constructability and convenience of repair.

또한, 태양 전지 모듈마다 출력 전력을 처리하기 위한 마이크로 인버터가 탑재되어 있어 각 모듈마다 최대 출력의 생성이 가능하고, 모듈간의 출력 전력 차에 의해 발생되는 부정합 문제에 강인한 특성을 가지는 효과가 있다. In addition, since a micro-inverter for processing output power is installed in each solar cell module, it is possible to generate a maximum output for each module, and it has an effect of having characteristics that are robust against mismatch problems caused by output power differences between modules.

또한, 마이크로 인버터 내에 모니터링부가 구비되어 있어 개별적으로 태양 전지 모듈 및/또는 마이크로 인버터 자체의 고장 여부를 신속하게 파악, 교체할 수 있다. In addition, the monitoring unit is provided in the micro inverter, so that the solar cell module and / or the micro inverter itself may be quickly identified and replaced.

또한, 마이크로 인버터의 출력 전력이 AC(교류)이어서 전력 계통에 바로 접속하여 이용할 수 있으며, 마이크로 인버터를 건축물 외피의 지지 프레임을 구성하는 구조재 중 하나인 수평 바의 내부 중공부에 간단히 삽입 설치할 수 있어 시공이 간편하며, 별도의 마이크로 인버터 설치 공간을 필요로 하지 않아 설치 비용을 절감할 수 있다. 그리고 시공이 용이하기 때문에 주택이나 상용 시설 전용의 설치업자로부터의 수요가 기대될 수 있다. In addition, since the output power of the micro inverter is AC (AC), it can be directly connected to the power system, and the micro inverter can be simply inserted into the inner hollow portion of the horizontal bar, which is one of the structural members constituting the support frame of the building envelope. It is easy to install and does not require a separate micro inverter installation space, thereby reducing the installation cost. And since construction is easy, the demand from the installer for a house or a commercial facility can be expected.

또한, 마이크로 인버터의 케이스 상부면이 알루미늄으로 구성된 수평 바의 내부 중공부의 내면에 대하여 스프링으로 탄성 지지되도록 함으로써 시공 과정에서 마이크로 인버터의 착탈 작업이 부드럽게 수행되어 제품에 가해지는 충격을 완화시키며, 케이스 하부면과 수평 바의 커버가 밀착되도록 하여 방열 효과도 기대할 수 있다.
In addition, by allowing the case upper surface of the micro inverter to elastically support the inner surface of the inner hollow of the horizontal bar made of aluminum with a spring, the detachable operation of the micro inverter is smoothly performed during the construction process to mitigate the impact on the product. The heat dissipation effect can also be expected by making the cover of the surface and the horizontal bar closely contact.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 부분 절개 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 적용 가능한 마이크로 인버터의 결합 이전 분해 상태의 부분 절개 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 측면도,
도 5는 도 2에 도시된 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 아래에서 올려다본 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 적용 가능한 마이크로 인버터의 전력 변환 회로 보드의 세부적인 구성을 도시한 도면.1 is a schematic diagram showing a building integrated photovoltaic power generation system including a micro inverter according to an embodiment of the present invention,
2 is a partial cutaway perspective view of a building integrated photovoltaic power generation system including a micro inverter according to an embodiment of the present invention;
3 is a partially cutaway perspective view of a disassembled state before coupling of a micro inverter applicable to a building integrated photovoltaic power generation system including the micro inverter shown in FIG. 2;
4 is a side view of the building integrated solar power system including the micro inverter shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a view of a building integrated photovoltaic power generation system including the micro inverter shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed configuration of a power conversion circuit board of a micro inverter applicable to a building integrated photovoltaic power generation system including a micro inverter according to an embodiment of the present invention. FIG.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof. In the present specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" between other components in between. do.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 도시한 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a building integrated photovoltaic power generation system including a micro inverter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템(1)은 단위 BIPV 모듈(10)의 어레이로 구성된다. 도 1에서는 2행 2열의 배열을 가지는 4개의 단위 BIPV 모듈(10)로 이루어진 건물 일체형 태양광 발전 시스템(1)이 예시되어 있지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 적용되는 건물의 외부면의 종류, 위치, 크기 등에 따라 다양한 배열이 가능함은 물론이다. Referring to FIG. 1, a building integrated photovoltaic power generation system 1 including a micro inverter according to an embodiment of the present invention is configured as an array of unit BIPV modules 10. In FIG. 1, an integrated solar photovoltaic system 1 consisting of four unit BIPV modules 10 having an array of two rows and two columns is illustrated, but this is only one embodiment, and the type of exterior surface of the building to which it is applied. Of course, various arrangements are possible depending on the location, size, and the like.

단위 BIPV 모듈(10)은 복수의 태양 전지 모듈(200) 및 태양 전지 모듈(200)을 고정하여 건물의 외부면을 형성하는 지지 프레임(100)을 포함한다. 단위 BIPV 모듈(10)에는 마이크로 인버터(300)가 내장되어 있으며, 단위 BIPV 모듈(10)은 독립적으로 태양광으로부터 생성된 전기 에너지를 전력 변환하여 교류 전원으로 출력 가능한 유닛으로서 기능한다. The unit BIPV module 10 includes a plurality of solar cell modules 200 and a support frame 100 to fix the solar cell modules 200 to form an outer surface of a building. The micro-inverter 300 is built in the unit BIPV module 10, and the unit BIPV module 10 functions as a unit capable of independently converting electric energy generated from sunlight into an AC power source.

지지 프레임(100)은 주 구조재로서 수직 방향으로 서로 평행하게 배열되는 복수의 수직 바(110)와, 부 구조재로서 수직 바(110) 사이에서 수평 방향으로 서로 평행하게 이격 고정되는 복수의 수평 바(120)를 포함한다. The support frame 100 includes a plurality of vertical bars 110 arranged parallel to each other in the vertical direction as the main structural material, and a plurality of horizontal bars spaced apart in parallel to each other in the horizontal direction between the vertical bars 110 as the sub structural material ( 120).

복수의 태양 전지 모듈(200) 각각은 수직 바(110)와 수평 바(120)에 의해 구획되는 공간 내에 고정되어 건물의 외부면을 형성하게 된다. Each of the plurality of solar cell modules 200 is fixed in a space partitioned by the vertical bar 110 and the horizontal bar 120 to form an outer surface of the building.

본 실시예에서 복수의 태양 전지 모듈(200) 및 지지 프레임(100)에 의해 형성되는 건물의 외부면, 즉 태양 전지 모듈을 건축물에 일체화하여 적용하기 위한 건축물 구성 요소로는 창호, 벽체(커튼월), 천창, 지붕, 테라스, 차양 등이 있을 수 있으며, 이하에서는 발명의 설명과 이해의 편의를 위해 태양 전지 모듈이 커튼월에 적용된 실시예를 중심으로 설명하기로 한다. In the present embodiment, the building surface formed by the plurality of solar cell modules 200 and the support frame 100, that is, the building components for integrating and applying the solar cell module to a building, includes windows and walls (curtain wall). ), Skylights, roofs, terraces, shades and the like, hereinafter will be described with reference to the embodiment in which the solar cell module is applied to the curtain wall for convenience of description and understanding of the invention.

커튼월은 현대 건축물의 외벽 공사에 주로 사용되고 있으며, 단순히 칸막이 구실만 할 뿐 하중을 지지하지 않는 바깥벽을 말한다. 이러한 커튼월은 비·바람·소음·열 등을 차단하는 기능 이외에 외장용으로서 큰 기능을 하며, 고층(또는 초고층) 건축에 많이 사용되고 있다. 특히 고층 건축에서는 건물의 자중(自重)을 줄이기 위해 커튼월에 알루미늄 바와 같은 가벼운 재료가 사용된다. 커튼월은 공장 생산 부재로서 구성되는 건물의 비내력 외벽(건축공사 표준 시방서)으로서 구조물과 상관없이 설치되는 벽체를 말하지만, 오늘날에는 외벽에 설치되는 유닛화된 비내력 벽체를 의미한다.Curtain walls are mainly used for the construction of exterior walls of modern buildings, and are simply exterior walls that do not support loads. Such curtain walls have a large function as exteriors in addition to the function of blocking rain, wind, noise, heat, etc., and are widely used in high-rise (or high-rise) construction. In high-rise construction, light materials such as aluminum bars are used for curtain walls to reduce the weight of the building. Curtain wall is a non-bearing exterior wall (standard construction standard specification) of a building constituted as a factory production member, and refers to a wall installed irrespective of a structure, but today it means a united non-bearing wall installed on an exterior wall.

건물 일체형 태양광 발전 시스템(1)이 커튼월에 적용되는 경우, 수직 바(110)는 멀련(mullion)에 대응되고 수평 바(120)는 트랜섬(transom)에 대응될 수 있다. When the building integrated solar power system 1 is applied to a curtain wall, the vertical bar 110 may correspond to a mullion and the horizontal bar 120 may correspond to a transom.

태양 전지 모듈(200)은 태양광선의 빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 장치로서, P형 반도체와 N형 반도체를 사용한다. 태양 전지 모듈(200)은 전기를 일으키는 최소 단위인 셀을 조립하여 제조되며, 모듈이 전기를 꺼내는 최소 단위가 된다. 태양 전지 셀(210)을 직렬 또는 병렬로 어레이 연결하여 두 장의 판유리(205) 사이에 배치된 패널로 조립함으로써 태양 전지 모듈(200)이 제조될 수 있다. The solar cell module 200 uses a P-type semiconductor and an N-type semiconductor as a device for converting light energy of sunlight into electrical energy. The solar cell module 200 is manufactured by assembling a cell, which is a minimum unit for generating electricity, and becomes a minimum unit for taking out electricity. The solar cell module 200 may be manufactured by assembling the solar cells 210 in series or in parallel and assembling the panels disposed between the two panes 205.

태양 전지 모듈(200)은 복수의 태양 전지 셀(210)이 직렬 및/또는 병렬로 어레이 연결되어 있으며, 고정되는 구획 공간의 크기에 따라 서로 동일한 크기 및 발전 용량을 가지도록 구성되거나 서로 다른 크기 및 발전 용량을 가지도록 구성될 수 있다. 태양 전지 모듈(200)은 복수의 태양 전지 셀(210) 각각에서 생산된 전기 에너지를 모아 정션 박스(미도시)를 통해 DC 전원으로 출력한다. The solar cell module 200 includes a plurality of solar cells 210 arrayed in series and / or in parallel, and configured to have the same size and power generation capacity or different sizes and according to the size of the fixed compartment space. It can be configured to have a power generation capacity. The solar cell module 200 collects electrical energy produced by each of the plurality of solar cell 210 and outputs the DC energy through a junction box (not shown).

마이크로 인버터(300)는 태양 전지 모듈(200)의 정션 박스(미도시)와 연결되어 태양 전지 모듈(200)에서 생산된 DC 전원을 AC 전원으로 변환한다. 본 실시예에서는 태양 전지 모듈(200)마다 개별적으로 매칭되도록 태양 전지 모듈(200)의 수와 동일한 개수의 마이크로 인버터(300)가 마련되며, 마이크로 인버터(300)는 각각이 대응되는 태양 전지 모듈(200)이 배치되는 구획 공간을 형성하는 수평 바(120) 중 하나(도 1에서는 구획 공간의 상부에 위치한 수평 바(120)인 것으로 예시됨)의 내부 중공부에 탑재되어 있다. The micro inverter 300 is connected to a junction box (not shown) of the solar cell module 200 to convert DC power produced by the solar cell module 200 into AC power. In the present exemplary embodiment, the same number of micro inverters 300 as the number of solar cell modules 200 are provided to individually match each solar cell module 200, and the micro inverters 300 each correspond to a solar cell module ( It is mounted on the inner hollow of one of the horizontal bars 120 (in FIG. 1 illustrated as being horizontal bars 120 located above the compartment space) forming the compartment space in which 200 is disposed.

일반적으로 태양광 발전 시스템의 발전량은 설계 계수 혹은 성능 계수(PR 또는 K)를 사용하여 산출한다. PR 또는 K는 표준 시험조건(STC: standard test conditions)인 일사강도 1kW/㎡, 표면온도 25℃에서 손실을 고려하지 않은 태양광 발전 시스템의 이상적인 발전 성능과 실제 발전 성능에 대한 비로써 아래 식과 같이 나타낸다. 즉, 설계 계수(혹은 성능 계수) K는 다음 수학식과 같다. In general, the amount of power generated by a photovoltaic system is calculated using the design factor or performance factor (PR or K). PR or K is the ratio between the ideal power generation performance and the actual power generation performance of the photovoltaic power generation system without considering losses at 1kW / m² of solar radiation intensity (STC: standard test conditions) and surface temperature of 25 ℃. Indicates. That is, the design factor (or performance factor) K is expressed by the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

K = Kpo·Kpa·Kpm·Kpt·Kpp = (EP×GT , ref)/(PAS×HA) K = K po · K pa · K pm · K pt · K pp = (E P × G T, ref) / (P AS × H A)

여기서, Kpo는 태양광 발전 어레이의 기타 손실(오염, 열화, 입사각 변동)을 고려한 설계 계수, Kpa는 태양광 발전 어레이의 직류선로 손실을 고려한 설계 계수, Kpm은 태양광 발전 어레이의 부정합 손실을 고려한 설계 계수, Kpt는 태양광 발전 어레이의 온도 상승 손실을 고려한 설계 계수, Kpp는 태양광 발전 어레이의 전력 변환 손실을 고려한 설계 계수, EP는 시스템 AC 출력전력량[kWh], GT,ref는 STC에서 일사강도인 1kW/㎡, PAS는 STC에서 태양광 발전 어레이의 설치용량[kW], HA는 경사면 일사량[kWh/㎡]이다. Where K po is design factor considering other losses (contamination, deterioration, angle of incidence) of solar array, K pa is design factor considering DC line loss of photovoltaic array, and K pm is mismatch of photovoltaic array Design factor considering loss, K pt is design factor considering temperature rise loss of photovoltaic array, K pp is design factor considering power conversion loss of photovoltaic array, E P is system AC output power [kWh], G T, ref is 1kW / ㎡, which is the solar intensity at STC, P AS is the installed capacity of photovoltaic array at STC, and H A is the insolation of the slope [kWh / ㎡].

태양광 발전 시스템은 입사각에 따른 일사강도의 변동, 적운, 적설, 오염 및 노화 등에 따른 태양광 발전 어레이의 기타 손실, 태양광 발전 어레이의 직류 선로 손실, 태양광 발전 어레이의 온도 상승에 따른 손실, 태양광 발전 어레이의 직병렬 불균형 및 최대 출력점 변동 등에 따른 부정합 손실, 태양광 발전 인버터의 변환 효율 및 대기 상태 등에 따른 태양광 발전 전력 변환 손실 등의 다양한 손실들이 존재하므로 이에 대한 고려와 함께 설계할 필요가 있다. 태양광 발전 시스템은 일사 강도 및 온도 등의 설치 환경 및 설계 구성에 따라서 설계 계수 혹은 성능 계수는 일정하지 않고 변화한다. The photovoltaic power generation system can be used for solar radiation arrays due to fluctuations in incidence angle, cumulus, snow cover, pollution and aging. There are various losses such as mismatch loss due to unparallel imbalance and maximum output point variation of photovoltaic array, and photovoltaic power conversion loss due to conversion efficiency and standby state of photovoltaic inverter. There is a need. In the photovoltaic power generation system, the design factor or performance factor is not constant and varies depending on the installation environment and design configuration such as solar intensity and temperature.

다음 표는 2005년 일본에서 제정된 규격(태양광 발전 시스템의 발전량 추정에 따른 일본공업규격(Japanese Industrial Standard), JIS C 8907)에서의 설계 계수를 보여준다. The following table shows the design coefficients in the Japanese standard established in 2005 (Japanese Industrial Standard according to the estimation of the amount of generation of photovoltaic power generation system, JIS C 8907).

[표 1]TABLE 1

Figure 112011043374119-pat00001
Figure 112011043374119-pat00001

본 발명에서는 마이크로 인버터(300)를 직접 각 태양 전지 모듈(200)마다 연결함으로써 개별 모듈들의 특성을 파악할 수 있기 때문에, 태양 전지 모듈(200)의 크랙이나 파손, 음영 등에 의한 손실을 고려한 설계 계수 0.94를 1로 할 수 있어 태양광 발전 장치의 출력성능을 개선시킬 수 있다. 기존의 중앙 집중식에서는 태양광 발전 어레이가 수 내지 수십 개의 태양 전지 모듈들(200)이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 설치되었기 때문에 일부 태양 전지 모듈(200)에 음영이 지게 되는 경우 해당 시스템에서는 이러한 음영에 따른 최저 전력이 공급되게 되는 한계가 있었지만, 본 발명에 따르면 이러한 문제점을 극복할 수 있게 된다. In the present invention, since the characteristics of the individual modules can be grasped by directly connecting the micro inverter 300 to each solar cell module 200, a design factor of 0.94 considering loss due to cracking, breakage, shading, etc. of the solar cell module 200 is shown. It can be set to 1 can improve the output performance of the photovoltaic device. In the existing centralized, since the solar array is installed in the series and / or parallel connected to several dozens of solar modules 200, if some of the solar module 200 is shaded in such a system, Although there was a limit to supply the lowest power according to the shade, according to the present invention it is possible to overcome this problem.

본 실시예에 따른 마이크로 인버터(300)의 구성 및 동작 원리에 대해서는 추후 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. The configuration and operation principle of the micro inverter 300 according to the present embodiment will be described in detail later with reference to related drawings.

본 발명의 건물 일체형 태양광 발전 시스템(1)은 예를 들면 건물의 외벽재, 창호재, 지붕재 등과 같은 외부면을 형성하는 태양 전지 모듈들(200) 각각에 대하여 하나씩의 마이크로 인버터(300)가 구비되어 있어 태양광으로부터 생산된 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 직접 전력 계통에 이용할 수 있어 건물 자체적으로 전기 에너지의 생산 및 활용이 가능한 시스템으로서 사용될 수 있다. Building integrated photovoltaic power generation system 1 of the present invention is provided with one micro inverter 300 for each of the solar module 200 that forms the outer surface, such as exterior wall material, window material, roof material of the building, for example. It can be used as a system capable of producing and utilizing electrical energy in the building itself by converting DC power generated from sunlight into AC power and directly using the power system.

이하에서는 본 발명의 건물 일체형 태양광 발전 시스템에서 적용되는 태양 전지 모듈(200), 지지 프레임(100) 및 마이크로 인버터(300)의 설치 구조에 대하여 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an installation structure of the solar cell module 200, the support frame 100, and the micro inverter 300 applied in the building integrated solar power generation system of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 부분 절개 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 적용 가능한 마이크로 인버터의 결합 이전 분해 상태의 부분 절개 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 측면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 아래에서 올려다본 도면이다. 2 is a partial cutaway perspective view of a building integrated solar power generation system including a micro inverter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a micro inverter applicable to a building integrated solar power generation system including the micro inverter shown in FIG. 2. 4 is a side view of the integrated solar power generation system including the micro inverter shown in FIG. 2, and FIG. 5 is the integrated solar power generation system including the micro inverter shown in FIG. 2. The system is viewed from below.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 태양 전지 모듈(200), 지지 프레임(100), 수직 바(110), 수평 바(120), 마이크로 인버터(300), 케이스(310), DC 입력단자(320), AC 출력단자(330), 방열 부재(340), 스프링(350), 하부 커버(125), 걸이홈(127), 걸림턱(126), 고정 나사(360), LED 램프 구멍(370), LED 램프(380), 정션 케이블(160), 출력 케이블(170), 간봉(150), 배선공(140)이 도시되어 있다. 2 to 5, the solar cell module 200, the support frame 100, the vertical bar 110, the horizontal bar 120, the micro inverter 300, the case 310, and the DC input terminal 320. ), AC output terminal 330, heat dissipation member 340, spring 350, lower cover 125, hook groove 127, locking jaw 126, fixing screw 360, LED lamp hole 370 The LED lamp 380, the junction cable 160, the output cable 170, the trunk rod 150, and the wiring hole 140 are illustrated.

지지 프레임(100)은, 주 구조재로서 수직 방향으로 평행하게 배치되어 있는 복수의 수직 바(110)와, 부 구조재로서 수직 바(110) 사이에 수평 방향으로 평행하게 배치되어 있는 수평 바(120)를 포함한다. 수직 바(110) 및/또는 수평 바(120)는 예를 들어 고층 건축에 있어서 건물 자중을 줄이기 위해 이용되는 알루미늄과 같은 가벼운 금속 재질로 이루어질 수 있다. The support frame 100 includes a plurality of vertical bars 110 arranged in parallel in the vertical direction as the main structural material, and horizontal bars 120 disposed in parallel in the horizontal direction between the vertical bars 110 as the substructure. It includes. The vertical bar 110 and / or the horizontal bar 120 may be made of a light metal material, such as aluminum, for example used to reduce building weight in high rise construction.

지지 프레임(100)은 지지격벽으로서 기능하는 판유리(130)의 뒷면에 구조용 실리콘으로 반영구적으로 접착되어 있을 수 있다. 태양 전지 모듈(200)과 지지 프레임(100)의 판유리(130) 사이에는 간봉(150)이 설치되어 간격을 일정하게 유지하고, 미관을 미려하게 하고, 단열 및 방음 효과를 향상시키고, 결로 현상에 의해 발생하는 수분을 방지할 수 있다. The support frame 100 may be semi-permanently bonded to the back of the plate glass 130 which functions as a support partition wall with structural silicon. Between the solar cell module 200 and the plate glass 130 of the support frame 100, the bong 150 is installed to maintain a constant gap, beautiful appearance, improve the insulation and sound insulation effect, condensation phenomenon Moisture generated by this can be prevented.

본 실시예에서는 지지 프레임(100)의 수평 바(120)의 내부 중공부 중 소정 위치에 마이크로 인버터(300)가 탑재될 수 있다. 마이크로 인버터(300)는 태양 전지 모듈(200)의 정션 박스(미도시)에 대응되는 위치, 예를 들면 태양 전지 모듈(200)로부터 정션 케이블(160)이 인출되는 위치에 상응하여, 그 내부 중공부에 마이크로 인버터(300)가 탑재될 수 있다. 정션 케이블(160)은 수평 바(120)의 지지격벽의 중앙부에 형성된 배선공(140)을 통해 태양 전지 모듈(200)의 정션 박스와 마이크로 인버터(300)의 DC 입력단자(320)를 연결한다. In the present embodiment, the micro inverter 300 may be mounted at a predetermined position among the internal hollows of the horizontal bar 120 of the support frame 100. The micro inverter 300 corresponds to a position corresponding to a junction box (not shown) of the solar cell module 200, for example, a position at which the junction cable 160 is withdrawn from the solar cell module 200. The micro inverter 300 may be mounted to the unit. The junction cable 160 connects the junction box of the solar cell module 200 and the DC input terminal 320 of the micro inverter 300 through the wiring hole 140 formed at the center of the support bulkhead of the horizontal bar 120. .

이와 같은 마이크로 인버터(300)의 탑재 위치에는 마이크로 인버터(300)가 원활하게 그 내부 중공부에 삽입 설치될 수 있도록, 수평 바(120)의 하부면 일부가 하부 커버(125)로서 착탈 가능한 구조를 가질 수 있다. 하부 커버(125)의 양 측면에는 길이 방향으로 나란하게 걸림턱(126)이 형성되어 있고, 이에 대응되도록 수평 바(120)의 내측벽 하부에는 걸이홈(127)이 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 후술할 모니터링부의 작동에 의해 마이크로 인버터(300)의 이상이 감지된 경우 해당 마이크로 인버터(300)의 수리 혹은 교체를 위해 하부 커버(125)를 용이하게 착탈할 수 있게 된다. Such a mounting position of the micro inverter 300 has a structure in which a portion of the lower surface of the horizontal bar 120 is detachable as the lower cover 125 so that the micro inverter 300 can be smoothly inserted into the inner hollow portion thereof. Can have On both sides of the lower cover 125, the locking jaw 126 is formed side by side in the longitudinal direction, and the hook groove 127 may be formed below the inner wall of the horizontal bar 120 so as to correspond thereto. Therefore, when an abnormality of the micro inverter 300 is detected by the operation of the monitoring unit to be described later, the lower cover 125 may be easily attached or detached for repair or replacement of the micro inverter 300.

하부 커버(125)는 마이크로 인버터(300)의 케이스 하부면 전체가 수용 가능한 면적을 가지며, 고정 나사(360)를 통해 마이크로 인버터(300)의 케이스 하부면이 하부 커버(125)에 고정 결합되도록 한다. The lower cover 125 has an area that can accommodate the entire case lower surface of the micro inverter 300, and allows the case lower surface of the micro inverter 300 to be fixedly coupled to the lower cover 125 through the fixing screw 360. .

마이크로 인버터(300)의 케이스 상부면과 수평 바(120)의 내부 상부면 사이에는 하나 이상의 스프링(350)이 설치되어 있어 마이크로 인버터(300)를 수평 바(120)의 내부 중공부에 설치하거나 제거하는 과정 중에 탈부착이 부드럽게 수행되어 제품에 가해질 수 있는 충격을 최소화시킬 수 있다. One or more springs 350 are installed between the case upper surface of the micro inverter 300 and the inner upper surface of the horizontal bar 120 to install or remove the micro inverter 300 in the inner hollow portion of the horizontal bar 120. Desorption is performed smoothly during the process to minimize the impact on the product.

또한, 스프링(350)이 예를 들어 알루미늄과 같은 도전성 금속 물질로 구성된 경우 마이크로 인버터(300)에서 발생되는 열이 수평 바(120)로 용이하게 전달되어 방열 효과를 기대할 수 있다. 그리고 스프링(350)의 탄성력으로 인해 마이크로 인버터(300)의 바닥면과 하부 커버(125)의 상부면이 밀착됨에 따른 방열 효과도 기대할 수 있다. In addition, when the spring 350 is made of a conductive metal material such as aluminum, for example, heat generated from the micro inverter 300 may be easily transferred to the horizontal bar 120, and thus a heat radiation effect may be expected. In addition, due to the elastic force of the spring 350, the heat dissipation effect may also be expected as the bottom surface of the micro inverter 300 and the upper surface of the lower cover 125 are in close contact.

마이크로 인버터(300)는 전력 변환 회로 보드(미도시) 및 케이스(310)를 포함할 수 있다. The micro inverter 300 may include a power conversion circuit board (not shown) and a case 310.

전력 변환 회로 보드는 펄스 폭 변조를 통해 입력 전원을 고주파 공진형 전력 변환 방식으로 변환하여 출력할 수 있다. 고주파 공진형 마이크로 인버터는 고주파 위상 변위 방식의 PWM(Pulse Width Modulation)을 이용하는 고주파 공진형 전력 변환 회로를 포함함으로써, 고주파 위상 변위 방식으로 전력 변환을 할 수 있다. 고주파 공진형 전력 변환 방식에 의한 전력 변환 회로 보드의 세부적인 구성에 대해서는 추후 도 6을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. The power conversion circuit board may convert an input power source into a high frequency resonant power conversion method through pulse width modulation and output the same. The high frequency resonant type micro inverter includes a high frequency resonant type power conversion circuit using pulse width modulation (PWM) of a high frequency phase shift type, thereby enabling power conversion in a high frequency phase shift type. A detailed configuration of the power conversion circuit board by the high frequency resonant power conversion method will be described in detail later with reference to FIG. 6.

케이스(310)는 전력 변환 회로 보드를 하우징하고 보호할 수 있다. 즉, 케이스(310)는 내부에 전력 변환 회로 보드를 담는 역할을 하며, 방열 효과가 있는, 예를 들면 알루미늄이나 폴리에틸렌(PE) 등과 같은 내열성이 강한 강성 물체로 구성할 수 있다. The case 310 may house and protect the power conversion circuit board. That is, the case 310 serves to contain the power conversion circuit board therein, and may be formed of a rigid object having heat resistance, for example, aluminum or polyethylene (PE).

케이스(310)의 전면 및/또는 후면에는 방열 부재(340)가 부착될 수 있다. 방열 부재(340)는 케이스(310)의 전면 및/또는 후면으로부터 외부로 돌출된 복수의 리브 및/또는 방열 핀의 형태로 구현되어, 외부와 연결되는 표면적을 넓힐 수 있다. 방열 부재(340)가 케이스(310)의 열 분포 데이터(곡선)에 따른 발열부의 위치에 설치됨으로써, 케이스(310) 내부의 열이 외부로 효과적으로 방출될 수 있다. The heat dissipation member 340 may be attached to the front and / or rear of the case 310. The heat dissipation member 340 may be implemented in the form of a plurality of ribs and / or heat dissipation fins protruding outward from the front and / or rear surfaces of the case 310 to increase the surface area connected to the outside. Since the heat dissipation member 340 is installed at the position of the heat generating part according to the heat distribution data (curve) of the case 310, heat inside the case 310 may be effectively discharged to the outside.

케이스(310)의 측면에는 전력 케이블(예를 들면, 정션 케이블(160) 또는 출력 케이블(170) 중 하나 이상)과 연결할 수 있는 연결 단자를 구비할 수 있다. 연결 단자는 정션 케이블(160)과 연결하기 위한 DC 입력단자(320) 혹은 출력 케이블(170)과 연결하기 위한 AC 출력단자(330)일 수 있다. 정션 케이블(160)은 태양 전지 모듈(200)로부터 인출되어 태양 전지 모듈(200)에서 생산된 DC 전원을 마이크로 인버터(300)로 전달하기 위한 수단이며, 출력 케이블(170)은 AC 전원을 활용하여 건물에 전력을 공급하기 위한 외부 시스템(예를 들면, HVAC 시스템(Heating, Ventilating, Air Conditioning system), 조명 시스템, 충전 시스템 등과 같이 건물의 운영에 필요한 시스템 중 하나 이상을 포함함)에 연결되어 마이크로 인버터(300)에서 출력되는 AC 전원을 외부 시스템으로 전달하기 위한 수단이다. Side of the case 310 may be provided with a connection terminal that can be connected to the power cable (for example, one or more of the junction cable 160 or the output cable 170). The connection terminal may be a DC input terminal 320 for connecting with the junction cable 160 or an AC output terminal 330 for connecting with the output cable 170. The junction cable 160 is a means for transferring the DC power drawn from the solar cell module 200 and produced in the solar cell module 200 to the micro inverter 300, and the output cable 170 utilizes AC power. A microcomputer connected to an external system for powering the building (including one or more of the systems needed to operate the building, such as HVAC systems (Heating, Ventilating, Air Conditioning systems), lighting systems, charging systems, etc.) It is a means for transferring the AC power output from the inverter 300 to the external system.

마이크로 인버터(300)는 태양 전지 모듈(200)로부터 인출된 정션 케이블(160)을 통해 DC 전원을 입력받고, 출력 케이블(170)을 통해 전력 변환된 AC 전원을 출력한다. 이러한 전력 케이블은 지지 프레임(100)의 내부에 위치하게 되어 외부로 노출되지 않아 미관을 해치지 않게 된다. The micro inverter 300 receives DC power through the junction cable 160 drawn from the solar cell module 200 and outputs AC power converted through the output cable 170. The power cable is located inside the support frame 100 so that the power cable is not exposed to the outside so as not to harm the aesthetics.

AC 출력단자(330)는 출력 케이블(170)을 통해 2개 이상의 마이크로 인버터(300)를 직렬 및/또는 병렬로 연결할 수 있다. 또한, 출력 케이블(170)과 연결하여 전력 변환 회로 보드로부터 접지하거나 연결할 수 있다. The AC output terminal 330 may connect two or more micro inverters 300 in series and / or in parallel through the output cable 170. In addition, the output cable 170 may be connected to ground or connected to the power conversion circuit board.

출력 케이블(170)에는 마이크로 인버터(300)의 전기적 특성을 모니터링할 수 있는 차폐된 통신 케이블을 삽입할 수 있다. 또는 출력 케이블을 이용하여 전력선 통신(PLC: Power Line Communication)을 수행하거나 마이크로 인버터(300) 내에 무선 통신 유닛(미도시)이 포함되어 있어 무선 통신을 수행할 수도 있다. The output cable 170 may insert a shielded communication cable for monitoring the electrical characteristics of the micro inverter 300. Alternatively, power line communication (PLC) may be performed using an output cable, or a wireless communication unit (not shown) is included in the micro inverter 300 to perform wireless communication.

마이크로 인버터(300)의 전기적 특성을 모니터링함으로써 태양 전지 모듈(200) 및/또는 마이크로 인버터(300) 자체의 이상 상태를 실시간으로 파악하고 이상이 있는 경우 신속히 교체할 수 있다. By monitoring the electrical characteristics of the micro-inverter 300, the solar cell module 200 and / or the micro-inverter 300 itself can be identified in real time in real time and can be quickly replaced if there is an error.

이를 위해 마이크로 인버터(300)에는 모니터링부(미도시)가 설치되어 있을 수 있다. 모니터링부는 마이크로 인버터(300)에서 전력 변환 과정에서 검출되는, 전체적으로 생산되어진 전력, 즉 전압 및 전류를 측정하고 이를 통한 수치와 통계자료에 근거한 비례상수 값을 적용하여 이상 상태 판별에 관련된 신호를 생성하고 차폐된 통신 케이블 또는 출력 케이블을 통해 유선으로 혹은 무선 통신 유닛을 통해 무선으로 외부의 모니터링 시스템(미도시)으로 송신할 수 있다. 생성된 신호 내에는 태양 전지 모듈에서 생산되어 마이크로 인버터에서 변환되는 전력에 관한 속성값(전압 및 전류 속성값)이 포함되어 있어, 외부의 모니터링 시스템에서는 정상 상태의 전력 속성값과 비교함으로써 태양 전지 모듈 및/또는 마이크로 인버터의 이상 여부를 판별할 수 있게 된다. To this end, the micro inverter 300 may be installed with a monitoring unit (not shown). The monitoring unit measures the overall power, that is, the voltage and the current, which are detected in the power conversion process in the micro-inverter 300, and generates a signal related to abnormal state determination by applying a proportional constant value based on numerical values and statistical data. Transmission can be made to an external monitoring system (not shown) either wired via a shielded communication cable or output cable or wirelessly via a wireless communication unit. The generated signal contains the property values (voltage and current property values) related to the power produced by the solar cell module and converted in the micro inverter, and in the external monitoring system, the solar cell module is compared with the power property values in the steady state. And / or whether the micro inverter is abnormal.

또한, 모니터링부는 이상 상태 판별을 위한 신호를 외부의 모니터링 시스템으로 유무선 송신하는 이외에 이상 여부의 판별 결과에 따라 마이크로 인버터(300)에 구비된 알람 장치를 동작시킬 수도 있으며, 이를 위해 모니터링부에는 전술한 것과 같은 원리로 이상 상태 판별을 수행하는 유닛이 포함되어 있을 수 있다. 도면에서는 알람 장치가 LED 램프(380)인 경우를 예시하고 있지만, 실시예에 따라 경보음을 출력하는 스피커 등이 알람 장치로 적용될 수도 있을 것이다. In addition, the monitoring unit may operate the alarm device provided in the micro inverter 300 according to the determination result of the abnormality in addition to the wired or wireless transmission of a signal for determining the abnormal state to the external monitoring system, for this purpose, the monitoring unit described above The same principle may include a unit for performing an abnormal state determination. In the drawing, the case where the alarm device is an LED lamp 380 is illustrated, but according to an embodiment, a speaker or the like that outputs an alarm sound may be applied as the alarm device.

LED 램프(380)는 하부 커버(125)에 형성된 LED 램프 구멍(370)을 통해 그 발광상태가 외부로 노출되도록 할 수 있다. LED 램프(380)에 대해서는, 태양 전지 모듈 및/또는 마이크로 인버터가 정상 상태인 경우와 고장 등으로 인한 이상 상태인 경우에 예를 들어 온오프 상태, 발광색, 발광 주기 등 중 하나 이상을 포함하는 발광조건을 변경함으로써 사용자가 이상 여부를 손쉽게 확인할 수 있도록 한다. 예를 들어, 정상 상태인 경우에는 LED 램프(380)를 턴온시키고 이상 상태인 경우에는 LED 램프(380)를 턴오프시키거나, 정상 상태인 경우와 이상 상태인 경우 발광색이나 발광 주기를 서로 다르게 할 수 있다. The LED lamp 380 may allow the light emitting state to be exposed to the outside through the LED lamp hole 370 formed in the lower cover 125. The LED lamp 380 includes light emission including at least one of an on-off state, a light emission color, and a light emission period when the solar cell module and / or the micro inverter are in a normal state and an abnormal state due to a failure. By changing the condition, the user can easily check whether there is an error. For example, in the normal state, the LED lamp 380 is turned on and in the abnormal state, the LED lamp 380 is turned off, or in the normal state and in the abnormal state, the emission color or the emission period is different. Can be.

또한, DC 입력단자(320)와 AC 출력단자(330)에 각각 전압 센서 및/또는 전류 센서를 부착하고 전원 상태를 파악하여 DC 입력단자(320)에는 적색 LED 램프가, AC 출력단자(330)에는 청색 LED 램프가 온오프되도록 하여 태양 전지 모듈(200) 및/또는 마이크로 인버터(300)의 이상 여부에 대하여 개별적으로 또는 함께 파악할 수 있도록 할 수도 있다.
In addition, a voltage sensor and / or a current sensor are attached to the DC input terminal 320 and the AC output terminal 330, respectively, and the power supply state is detected so that a red LED lamp is provided on the DC input terminal 320, and the AC output terminal 330. The blue LED lamp may be turned on or off so that the solar cell module 200 and / or the micro inverter 300 may be identified separately or together.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 적용 가능한 마이크로 인버터의 전력 변환 회로 보드의 세부적인 구성을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에서 마이크로 인버터(300)의 전력 변환 회로는, DC 입력부(610), 고주파 공진형 컨버터부(620), 제어부(630) 및 AC 출력부(640)를 포함한다. 6 is a diagram illustrating a detailed configuration of a power conversion circuit board of a micro inverter applicable to a building integrated solar power generation system including a micro inverter according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the building integrated solar power generation system including the micro inverter according to the embodiment of the present invention, the power conversion circuit of the micro inverter 300 includes a DC input unit 610 and a high frequency resonant converter unit ( 620, a controller 630, and an AC output unit 640.

DC 입력부(610)는 DC 입력 전원을 받아서 평활화할 수 있다. 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템에서는 DC 입력부(610)를 통해 입력되는 DC 입력 전원은 태양 전지 모듈(200)이 일사를 이용해 생산한 직류 전압일 수 있다. The DC input unit 610 may receive and smooth the DC input power. In particular, in a building integrated solar power generation system including a micro inverter according to an embodiment of the present invention, the DC input power input through the DC input unit 610 may be a DC voltage produced by the solar cell module 200 using solar radiation. .

DC 입력부(610)는 입력되는 전원을 평활화시키기 위한 평활 콘덴서(611)를 더 포함할 수 있으며, 입력 전압을 제어하기 위한 전압 검출부(612), DC 입력부(610)의 전류를 제어하기 위한 전류 검출부(613)를 더 포함할 수 있다. 전압 검출부(612) 및 전류 검출부(613)를 이용하여, 입력되는 DC 전압의 특성을 검출 및 보호하고 전압과 전류를 제어할 수 있다. 특히, 본 발명과 같이, 태양 전지 모듈(200)에 의해 DC 전압이 입력되는 경우에는, 태양 전지 모듈(200)로부터 입력되는 DC 전압의 크기가 일사량의 영향을 가장 많이 받기 때문에, 전압 검출부(612) 및 전류 검출부(613)에 의해 검출된 전압 및 전류를 최대 전력점 추종(MPPT: Maximum Power Point Tracking) 제어에 활용하여 전류를 제어할 수 있다. The DC input unit 610 may further include a smoothing capacitor 611 for smoothing the input power, a voltage detector 612 for controlling the input voltage, and a current detector for controlling the current of the DC input unit 610. 613 may be further included. The voltage detector 612 and the current detector 613 may detect and protect the characteristics of the input DC voltage and control the voltage and the current. In particular, when the DC voltage is input by the solar cell module 200 as in the present invention, since the magnitude of the DC voltage input from the solar cell module 200 is most affected by the amount of solar radiation, the voltage detector 612. ) And the voltage and current detected by the current detector 613 may be used to control the maximum power point tracking (MPPT) to control the current.

고주파 공진형 컨버터부(620)는 DC 입력 전원을 AC 전원으로 변환하는 구성으로서, 스위칭부(621), 변압기(622) 및 공진 소자(623)를 포함할 수 있다. 고주파 공진형 컨버터부(620)는 적어도 하나 이상일 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 둘 이상이 서로 병렬 연결될 수도 있다. 고주파 공진형 컨버터부(620)는 출력 특성이 부성저항의 특성을 가지고 있기 때문에 여러 개를 서로 병렬로 연결하여 사용할 수 있는 장점이 있다. 이하에서는 고주파 공진형 컨버터부(620)의 세부적인 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다. The high frequency resonant converter 620 converts a DC input power into an AC power and may include a switching unit 621, a transformer 622, and a resonating element 623. The high frequency resonant converter unit 620 may be at least one, and as shown in FIG. 6, two or more may be connected in parallel with each other. The high frequency resonant converter 620 has an advantage that the output characteristics have the characteristics of negative resistance, so that several can be connected to each other in parallel. Hereinafter, the detailed configuration of the high frequency resonant converter 620 will be described in detail.

스위칭부(621)는 DC 입력부(610)로 입력된 전원을 스위칭하여 고주파 구형파 AC 전압으로 변환하는 역할을 한다. 스위칭부(621)는 적어도 하나 이상의 반도체 스위칭 소자로 구성될 수 있으며, 제어부(630)에서 출력되는 PWM 구동 신호를 통해 전압 변환을 할 수 있다. 이 때, 도 6에 도시된 것과 같이, 스위칭부(621)는 4개의 반도체 스위칭 소자로 이루어진 풀 브리지(Full Bridge) 구조일 수 있다. 다만, 스위칭부(621)의 구조는 풀 브리지 이외에도 하프 브리지(Half Bridge) 구조 또는 푸시-풀(Push-Pull) 구조일 수도 있다. 한편, 스위칭부(621)를 구성하는 스위칭 소자는 고속 스위칭 소자인 IGBT(Insulated Gate Bi-polar Transistor) 스위칭 소자일 수 있다. The switching unit 621 switches the power input to the DC input unit 610 to convert the high frequency square wave AC voltage. The switching unit 621 may be configured of at least one semiconductor switching element, and may perform voltage conversion through a PWM driving signal output from the controller 630. In this case, as illustrated in FIG. 6, the switching unit 621 may have a full bridge structure including four semiconductor switching elements. However, the structure of the switching unit 621 may have a half bridge structure or a push-pull structure in addition to the full bridge. On the other hand, the switching device constituting the switching unit 621 may be an Insulated Gate Bi-polar Transistor (IGBT) switching device that is a high speed switching device.

변압기(622)는 1차 측의 에너지를 2차 측에 전달하는 역할을 한다. 변압기(622)는 고주파 변압기로서, 고주파 전압의 전압을 높이거나 낮추는 역할을 한다. 고주파 변압기(622)의 2차 측에 전달되는 고주파 구형파 AC 전압은 펄스 폭이 가변되는 고주파 구형파 AC 전압일 수 있다. Transformer 622 serves to transfer the energy of the primary side to the secondary side. The transformer 622 is a high frequency transformer, and serves to increase or decrease the voltage of the high frequency voltage. The high frequency square wave AC voltage transmitted to the secondary side of the high frequency transformer 622 may be a high frequency square wave AC voltage having a variable pulse width.

공진 소자(623)는 변압기(622)를 통과한 고주파 구형파 AC 전압을 고주파 정현파 AC 전압으로 변환하는 역할을 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 공진 소자(623)는 공진 인덕터 및 커패시터로 구성될 수 있는데, 펄스 폭이 가변되는 고주파 구형파 AC 전압이 공진 인덕터 및 커패시터에 의해서 진폭이 가변되는 고주파 정현파 AC 전압으로 변환될 수 있다. The resonating element 623 serves to convert the high frequency square wave AC voltage passing through the transformer 622 into a high frequency sine wave AC voltage. As shown in FIG. 6, the resonating element 623 may be composed of a resonant inductor and a capacitor. The high frequency square wave AC voltage having a variable pulse width is converted into a high frequency sinusoidal AC voltage having a variable amplitude by the resonant inductor and a capacitor. Can be.

한편, 고주파 공진형 컨버터부(620)는 공진 소자(623)에서 변환된 고주파 정현파 AC 전압을 정류하기 위한 고주파 정류부(624) 및 고주파 정류부의 전압을 검출하기 위한 전압 검출부(625)를 더 포함할 수 있다. 특히, 전압 검출부(625)는, DC 입력부(610)의 전압 검출부(612) 및 전류 검출부(613)와 함께, 최대 전력점 추종 제어에 활용될 수 있다. Meanwhile, the high frequency resonant converter 620 may further include a high frequency rectifying unit 624 for rectifying the high frequency sine wave AC voltage converted by the resonating element 623 and a voltage detecting unit 625 for detecting the voltage of the high frequency rectifying unit. Can be. In particular, the voltage detector 625, together with the voltage detector 612 and the current detector 613 of the DC input unit 610, may be utilized for maximum power point following control.

제어부(630)는 스위칭부(621)의 스위칭을 제어하는 고주파 PWM 구동 신호를 출력할 수 있다. 제어부(630)에서는 고주파 위상 변위 방식에 의해 펄스 폭을 변조하여 PWM 구동 신호를 출력할 수 있는데, PWM 구동 신호는 고주파 구형파일 수 있다. 즉, 제어부(630)는 PWM 구동 신호를 이용하여 스위칭부(621)를 제어함으로써 출력되는 AC 전압의 크기 및 형태를 제어하도록 하는 구성으로서, 사용자가 원하는 출력 전압의 크기 및 형태에 대응하는 전압이 제공되도록 하기 위한 펄스 폭 변조기(631)를 포함할 수 있다. 이 때 펄스 폭 변조기(631)에서 변조되는 PWM 신호는 위상 변위 방식에 의해 조정될 수 있으며, 스위칭부(621)를 구성하는 반도체 스위칭 소자의 구동 신호를 50%의 시비율을 갖는 신호의 위상 변화에 따라 변압기(622)에 입력되는 구형파의 펄스 폭을 조정하도록 할 수 있다. The controller 630 may output a high frequency PWM driving signal for controlling the switching of the switching unit 621. The controller 630 may output a PWM driving signal by modulating a pulse width by a high frequency phase shift method, and the PWM driving signal may be a high frequency spherical file. That is, the controller 630 is configured to control the size and shape of the AC voltage output by controlling the switching unit 621 using the PWM driving signal, the voltage corresponding to the size and shape of the output voltage desired by the user Pulse width modulator 631 to be provided. In this case, the PWM signal modulated by the pulse width modulator 631 may be adjusted by a phase shift method, and the driving signal of the semiconductor switching element constituting the switching unit 621 may be adjusted to the phase change of the signal having a ratio of 50%. Accordingly, the pulse width of the square wave input to the transformer 622 may be adjusted.

AC 출력부(640)는 고주파 공진형 컨버터부(620)에서 변환된 AC 전원을 정류 및 필터링하여 저주파 AC 전압을 출력할 수 있다. AC 출력부(640)는 저주파 스위칭 소자(641) 및 저주파 필터 소자(642)를 더 포함하며, 고주파 공진형 컨버터부(620)에 의해 변환된 고주파 AC 전압을 저주파 AC 전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 한편, AC 출력부(640)는 출력 전압을 제어하기 위한 전압 검출부(643) 및 AC 출력부(640)의 전류를 제어하기 위한 전류 검출부(644)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 구성을 통해 출력 전압을 보호하고 출력되는 전압 및 전류의 효과적인 제어가 가능하다.
The AC output unit 640 may output a low frequency AC voltage by rectifying and filtering the AC power converted by the high frequency resonant converter 620. The AC output unit 640 further includes a low frequency switching element 641 and a low frequency filter element 642, and may convert the high frequency AC voltage converted by the high frequency resonant converter 620 into a low frequency AC voltage and output the low frequency AC voltage. have. Meanwhile, the AC output unit 640 may further include a voltage detector 643 for controlling the output voltage and a current detector 644 for controlling the current of the AC output unit 640. It protects the voltage and enables effective control of the output voltage and current.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

1: 건물 일체형 태양광 발전 시스템 10: 단위 BIPV 모듈
100: 지지 프레임 110: 수직 바
120: 수평 바 125: 하부 커버
126: 걸림턱 127: 걸이홈
130: 지지격벽 150: 간봉
160: 정션 케이블 170: 출력 케이블
200: 태양 전지 모듈 210: 태양 전지 셀
300: 마이크로 인버터 310: 케이스
320: DC 입력단자 330: AC 출력단자
340: 방열 부재 350: 스프링
360: 고정 나사 370: LED 램프 구멍
380: LED 램프1: building integrated solar power system 10: unit BIPV module
100: support frame 110: vertical bar
120: horizontal bar 125: lower cover
126: Jam Jaw 127: Hanging Groove
130: support bulkhead 150: ganbong
160: junction cable 170: output cable
200: solar cell module 210: solar cell
300: micro inverter 310: case
320: DC input terminal 330: AC output terminal
340: heat dissipation member 350: spring
360: fixing screw 370: LED lamp hole
380: LED lamp

Claims (10)

하나 이상의 단위 BIPV 모듈의 어레이로 이루어진 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 있어서,
상기 단위 BIPV 모듈은,
태양 전지 모듈; 및
복수의 수직 바와 복수의 수평 바를 포함하며, 상기 수직 바와 상기 수평 바로 구획되는 공간 내에 상기 태양 전지 모듈이 건물의 외부면을 형성하도록 고정되는 지지 프레임을 포함하되,
상기 태양 전지 모듈로부터 출력되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 마이크로 인버터가 상기 수평 바의 내부 중공부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
A building integrated solar power system comprising an array of one or more unit BIPV modules,
The unit BIPV module,
Solar module; And
A support frame including a plurality of vertical bars and a plurality of horizontal bars, wherein the solar cell module is fixed to form an outer surface of a building in a space defined by the vertical bars and the horizontal bars,
And a micro inverter for converting the DC power output from the solar cell module to the AC power is mounted on the inner hollow of the horizontal bar.
제1항에 있어서,
상기 마이크로 인버터의 DC 입력단자는 상기 수평 바의 지지격벽에 형성된 배선공을 통해 상기 태양 전지 모듈의 정션박스로부터 인출된 정션 케이블과 연결되고,
상기 마이크로 인버터의 AC 출력단자는 상기 AC 전원을 활용하기 위한 외부 시스템에 연결된 출력 케이블과 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
The method of claim 1,
The DC input terminal of the micro inverter is connected to the junction cable drawn from the junction box of the solar cell module through a wiring hole formed in the support bulkhead of the horizontal bar,
The AC output terminal of the micro inverter building integrated solar power generation system including a micro inverter, characterized in that connected to the output cable connected to an external system for utilizing the AC power.
제2항에 있어서,
상기 수평 바는 상기 배선공이 형성된 위치에 상응하여 하부면 일부가 하부 커버로 분리 가능하며,
상기 하부 커버의 양측면에는 상기 수평 바의 내측벽 하부에 길이 방향으로 형성된 걸이홈에 걸림 결합하는 걸림턱이 길이 방향으로 돌설되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
The method of claim 2,
The horizontal bar is a portion of the lower surface can be separated by the lower cover corresponding to the position where the wiring hole is formed,
Both sides of the lower cover is a building integrated photovoltaic power generation system including a micro-inverter, characterized in that the latching projection engaging with the hook groove formed in the longitudinal direction in the lower side of the inner wall of the horizontal bar protruding in the longitudinal direction.
제3항에 있어서,
상기 마이크로 인버터의 하부면은 상기 하부 커버의 상부면에 고정 결합되며,
상기 수평 바의 내부 상부면과 상기 마이크로 인버터의 케이스 상부면 사이는 스프링에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
The method of claim 3,
The lower surface of the micro inverter is fixedly coupled to the upper surface of the lower cover,
Building integrated photovoltaic power generation system including a micro-inverter, characterized in that between the inner upper surface of the horizontal bar and the case upper surface of the micro inverter is elastically supported by a spring.
제1항에 있어서,
상기 마이크로 인버터는 상기 태양 전지 모듈 및 상기 마이크로 인버터 중 하나 이상의 고장 여부를 판별하는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
The method of claim 1,
The micro inverter comprises a monitoring unit for determining whether at least one of the solar cell module and the micro inverter failure.
제5항에 있어서,
상기 모니터링부는 DC 전원 및 AC 전원 중 하나 이상의 전력 속성값을 측정하고 상기 측정된 신호를 외부 모니터링 시스템으로 유무선 또는 전력선 통신방식을 통해 송신하는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
The method of claim 5,
The monitoring unit measures the power attribute value of one or more of the DC power source and AC power source and integrated solar power generation system including a micro inverter, characterized in that for transmitting the measured signal to the external monitoring system through wired or wireless or power line communication.
제5항에 있어서,
상기 모니터링부는 DC 전원 및 AC 전원 중 하나 이상의 전력 속성값을 측정하고 상기 측정된 신호와 정상 상태의 신호를 비교한 결과에 따라 LED 램프의 발광조건을 조정하는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
The method of claim 5,
The monitoring unit measures a power attribute value of at least one of the DC power supply and AC power supply and adjusts the luminous conditions of the LED lamps according to the result of comparing the measured signal with the steady state signal. Solar power system.
제1항에 있어서,
상기 마이크로 인버터는,
펄스 폭 변조를 통해 입력 전원을 고주파 공진형 전력 변환 방식에 따라 변환하여 출력하는 전력 변환 회로 보드; 및
상기 전력 변환 회로 보드를 하우징하는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
The method of claim 1,
The micro inverter,
A power conversion circuit board for converting and outputting an input power source according to a high frequency resonance type power conversion method through pulse width modulation; And
Building integrated solar power generation system including a micro inverter, characterized in that it comprises a case for housing the power conversion circuit board.
제8항에 있어서,
상기 전력 변환 회로 보드는,
상기 DC 전원을 받아서 평활화하는 DC 입력부;
입력된 전원을 스위칭하는 스위칭부와, 1차 측의 에너지를 2차 측에 전달하는 변압기와, 공진 소자를 포함하여 상기 DC 전원을 제1 AC 전원으로 변환하는 고주파 공진형 컨버터부;
상기 스위칭부의 스위칭을 제어하는 고주파 PWM 구동 신호를 출력하는 제어부; 및
상기 고주파 공진형 컨버터부에서 변환된 제1 AC 전원을 정류 및 필터링하여 저주파 AC 전압인 상기 AC 전원으로 출력하는 AC 출력부를 포함하며,
상기 제어부는 고주파 위상 변위 방식에 의해 펄스 폭이 변조되는 고주파 PWM 구동 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
The method of claim 8,
The power conversion circuit board,
A DC input unit receiving and smoothing the DC power supply;
A high frequency resonant converter unit for converting an input power source, a transformer for transmitting energy of a primary side to a secondary side, and a resonant element to convert the DC power source into a first AC power source;
A controller for outputting a high frequency PWM driving signal for controlling the switching of the switching unit; And
And an AC output unit configured to rectify and filter the first AC power converted by the high frequency resonant converter unit to output the AC power, which is a low frequency AC voltage.
The control unit is a building integrated photovoltaic power generation system including a micro-inverter, characterized in that for outputting a high frequency PWM drive signal of the pulse width is modulated by a high frequency phase shift method.
제8항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 케이스의 열 분포 곡선에 따라 발열부 위치에 방열 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 마이크로 인버터를 포함한 건물 일체형 태양광 발전 시스템. The method of claim 8,
The case integrated solar power generation system including a micro-inverter, characterized in that the heat dissipation member is installed in the heat generating portion position according to the heat distribution curve of the case.
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