KR101134038B1 - Voltage tester of solar power generation system and connection board - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전 시스템의 개별 전류을 측정하는 측정장치가 구비된 접속반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각의 태양전지의 전압을 측정하여 확인이 가능하고 별도의 회로 구성으로 고장 시 인지하기가 쉬워 유지보수가 용이하도록 구성된 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반에 관련된 것이다.
The present invention relates to a connection panel equipped with a measuring device for measuring the individual current of the photovoltaic power generation system, and more specifically, it is possible to check by measuring the voltage of each solar cell and to recognize when the failure in a separate circuit configuration The present invention relates to a connection panel equipped with an individual current measuring device of a photovoltaic power generation system configured to be easy and easy to maintain.
우리가 사용하는 에너지에는 많은 종류가 있으나 현재 인류가 사용하고 있는 에너지의 대부분은 오랜 세월동안 지각에 파묻혀있던 동,식물의 유해가 화석이 되면서 만들어진 화석에너지에 의존하고 있는 실정이다. There are many kinds of energy we use, but most of the energy used by humans now depends on the fossil energy created by the remains of animals and plants that have been buried in the earth for many years.
19세기 이후 인류는 석탄을 에너지로 사용하여 급격한 산업혁명을 일으키게 되었고, 이후에 석유와 천연가스에 의한 유체 에너지로 대체되면서 이들의 에너지 사용량이 급격하게 늘어났다. 유체 에너지는 고체 에너지인 석탄에 비하여 사용이 편리하고 잔재 폐기물이 남지않으며 생산기술의 발달로 가격이 낮아졌기 때문이며, 현재도 세계적으로 총 에너지 의존량의 85%이상을 차지하고 있다.Since the 19th century, mankind has used coal as energy to provoke a rapid industrial revolution. Subsequently, the use of energy has increased dramatically as it was replaced by fluid energy from oil and natural gas. Fluid energy is more convenient than coal, which is solid energy, and has no residual waste, and the price has been lowered due to the development of production technology. It is still occupying more than 85% of the total energy dependence worldwide.
그러나 화석연료는 지구상에서 매장 지역에 따라서 자원의 편중이 심하기 때문에 가격과 공급면에서 항상 불안정한 요소를 지니며, 한국과 같은 석유 비생산국가는 석유파동이라는 극심한 문제에 항상 시달린다. 또한 한번 사용한 화석연료는 재생이 불가능하고 매장량이 한정되어 있어 언젠가는 고갈이 될 상황이며 화석에너지의 연소시 발생하는 이산화탄소,이산화 황 등은 환경오염의 원인이 되는 물질이라는 단점이 있다. 아직 대부분의 공장들은 산업혁명부터 화석연료를 에너지원으로 사용하여 가동하는 곳이 많으며 전세계적으로 자동차에서 배출되는 배기가스가 일으키는 대기오염은 갈수록 심해지고 있는 상황이다. 이 때문에 심각한 상황임을 인지한 인류는 화석연료의 의존도를 줄여나가기 위하여 끊임없이 노력하고 있으며 고갈되지 않고 친환경적인 에너지원을 개발하기 위해 힘쓰고 있다. 그 일환으로 원자력발전이 대체에너지로 수단으로 사용되고, 하이브리드 차량을 개발하여 이용하고 있으며 태양열, 지열, 풍력, 수력 등의 고갈되지않고 친환경적인 자연 에너지를 이용하여 새로운 에너지를 만들어내려는 연구들이 활발하게 진행 중이고, 일부는 적용 단계에 이르고 있다. However, because fossil fuels are heavily resource-dependent, depending on where they are stored on the planet, they are always unstable in terms of price and supply, and non-oil producing countries such as Korea are always plagued by the violent wave of oil surges. Also, once used fossil fuel is impossible to be regenerated and its reserves are limited, it will be exhausted one day. Carbon dioxide and sulfur dioxide generated during the combustion of fossil energy have the disadvantage of causing environmental pollution. Most factories still operate from the industrial revolution using fossil fuel as an energy source, and air pollution caused by exhaust gas from automobiles around the world is getting worse. Recognizing this as a serious situation, humanity is constantly working to reduce its dependence on fossil fuels and is working to develop an eco-friendly and undepleted energy source. As part of this, nuclear power is used as an alternative energy, hybrid vehicles are being developed and used, and studies are being actively conducted to create new energy using environmentally friendly natural energy without being exhausted such as solar, geothermal, wind, and hydropower. And some are reaching the application stage.
그 중에서도 본 발명은 태양광을 이용하여 에너지를 생산하는 태양광 발전 시스템의 일부로 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있으며, 유지보수가 용이하다는 장점이 있다고 할 수 있다. 태양광 발전 시스템은 태양의 빛과 열 에너지를 전기 에너지로 변환시켜주는 발전 시스템이라고 할 수 있으며 발전된 전기는 전압 변환장치를 통하여 교류 전기에너지로 변환하게 되는데 이러한 태양광 발전 시스템은 입사되는 태양광을 수집하는 집광판이 다수 개 설치되고, 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 pn접합에 빛을 조사하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한 각각의 집광판에 상술한 태양광 발전 시스템이 구비되는 것이 일반적이다. 태양전지의 최소 단위를 셀이라고 하는데, 태양광 발전 시스템은 복수 개의 셀을 모아서 구성된 집광판에 전지 모듈을 사용 용도에 맞추어 10~30개씩 직렬 연결하고, 설치 용량에 따라서 병렬로 적정 갯수를 연결시켜 태양 에너지를 직류 전원으로 변환 시키며 수집하게 된다. Among them, the present invention can be generated as much as necessary in the necessary place as a part of the photovoltaic power generation system to produce energy using sunlight, there is an advantage that easy maintenance. The photovoltaic power generation system is a power generation system that converts light and heat energy of the sun into electrical energy. The generated electricity is converted into alternating current electrical energy through a voltage converter. A large number of collecting plates are provided, and when the light is irradiated on a contact surface of a metal and a semiconductor or a pn junction of a semiconductor, it is common that each of the collecting panels using photovoltaic generation by photoelectric effect is provided with the above-described photovoltaic system. . The minimum unit of a solar cell is called a cell. The solar power generation system connects 10-30 units of battery modules in series to a light collecting plate formed by collecting a plurality of cells, and connects the proper number in parallel according to the installed capacity. The energy is converted into DC power and collected.
보다 많은 태양광 발전을 위해서는 태양전지가 직류 전기를 발생하는데 이상이 없도록 실시간으로 유지 관리할 필요가 있어 전류계가 구비된 접속반이 있다. 하지만 종래의 접속반의 계측기는 볼트(V) 측정계와 암페어(A) 측정계 두 개만이 구비되어 다수 개 집광판의 전력과 전압을 모두 체크 하기에는 많은 문제점이 따랐다. 즉, 어느 부분의 집광판에서 얼마의 전력과 전류가 흐르는지 알 수가 없으며, 전류의 과부하로 고장이 발생하는 집광판 부분도 명확하게 알 수가 없음에 따라, 집광판마다 생성되는 전력과 전류을 명확히 파악하여 유지 보수가 보다 용이한 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반이 필요로 되고 있는 실정이다.
In order to generate more photovoltaic power generation, there is a connection panel equipped with an ammeter because it needs to be maintained in real time so that a solar cell generates DC electricity. However, the conventional measuring device of the connection panel is provided with only two volt (V) measuring system and amperes (A) measuring system has a lot of problems to check both the power and voltage of the plurality of light collecting plate. That is, it is not possible to know how much power and current flows in which part of the light collecting plate, and the part of the light collecting plate where a failure occurs due to the overload of current is not clearly known. There is a need for a connection panel equipped with an individual current measuring device of a photovoltaic power generation system that is easier to use.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위하여 안출된 것으로, 집광판 각각의 전력과 전압을 명확하게 파악할 수 있는 개별 전류 측정장치 구조를 구현하고, 이러한 개별 전류 측정장치를 적용하여 태양광 발전 시스템의 유지, 보수가 용이한 구조로 완성하는 것이 해결 과제이다.
The present invention has been devised to actively solve the above problems, and implements an individual current measuring device structure that can clearly grasp the power and voltage of each light collecting plate, and applying such individual current measuring device to the solar power generation system The challenge is to complete a structure that is easy to maintain and repair.
상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 구성되는 태양광 발전 시스템의 전류 측정장치가 구비된 접속반에 있어서 In the connection panel provided with the current measuring device of the photovoltaic power generation system configured to achieve the above problem
접속반(10)은 전류을 측정하는 암페어 미터기(30)가 다수 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
The
그리고, 상기 암페어 미터기(30)는 하나의 집광판(130)과 연결되며 배치되는 집광판의 개수만큼 각각 연결되어 구성됨을 특징으로 한다.
In addition, the
그리고, 상기 접속반(10)의 내부에는 서지(110)를 설치하는 것을 특징으로 한다.
In addition, a surge 110 is installed inside the
이상과 같은 구성으로 구현되는 본 발명의 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반에 의하면, 집광판 각각의 전력과 전압을 더욱 정확하고 세밀하게 측정할 수 있음은 물론, 나아가 태양광 발전 시스템의 유지, 보수가 용이하다는 효과가 있다.
According to the connection panel provided with the individual current measuring device of the photovoltaic power generation system of the present invention implemented in the above configuration, it is possible to measure the power and voltage of each light collecting plate more accurately and precisely, furthermore, photovoltaic power generation The effect is that the system is easy to maintain and repair.
도 1은 종래의 태양광 발전 시스템의 접속반을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반의 내부 배치를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반이 집광판과 연결된 모습을 나타낸 도면. 1 is a view showing a connection panel of a conventional photovoltaic power generation system.
2 is a view showing a connection panel equipped with an individual current measuring device of the photovoltaic power generation system of the present invention.
Figure 3 is a view showing the internal arrangement of the connection panel with the individual current measuring device of the photovoltaic power generation system of the present invention.
Figure 4 is a view showing a state in which the connection panel with the individual current measuring device of the solar power generation system of the present invention is connected to the light collecting plate.
본 발명은 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반을 이용하여 집광판 각각의 전력과 전류를 더욱 정확하고 세밀하게 측정할 수 있음은 물론, 나아가 태양광 발전 시스템의 유지, 보수가 용이하도록 구성되는 것임을 주지한다.
The present invention can measure the power and current of each light collecting plate more accurately and precisely by using a connection panel equipped with an individual current measuring device of the photovoltaic power generation system. Furthermore, the maintenance and repair of the photovoltaic power generation system is easy. Note that it is configured to.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in a batch about the configuration of the present invention and its effects, effects.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various forms, and only the present embodiments are provided to make the disclosure of the present invention complete, and are common in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, which is to be defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도 1은 종래의 태양광 발전 시스템의 접속반을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반의 내부 배치를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반이 집광판과 연결된 모습을 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a connection panel of a conventional photovoltaic power generation system, Figure 2 is a view showing a connection panel equipped with an individual current measuring device of the photovoltaic power generation system of the present invention, Figure 3 is a photovoltaic of the
도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 태양광 발전 시스템은 집광판(130)에서 모여진 열에너지가 전기적 에너지로 바뀌고, 이 전기에너지의 상태를 접속반(10)의 볼트 미터기(20)와 암페어 미터기(30)로 식별가능하도록 하여 유지보수가 용이하도록 한다.As shown in Figures 2 to 4, in the photovoltaic power generation system applied to the present invention, the heat energy collected from the
본 발명의 이해를 돕고자 상기 태양광 발전 시스템(1)에 기초하여 각 구성요소를 세부적으로 설명하면 다음과 같다.In order to help understanding of the present invention, each component will be described in detail based on the
먼저 첨부된 도면 도 4를 참고하여보면, 다수 개의 집광판(130)이 구비되어 있고, 각각의 집광판(130)과 연결된 전선(120)은 접속반(10)으로 이어져 각각의 암페어 미터기(30)와 연결되어 있는데, 여기서 상기 다수 개의 집광판(130)은 일정구역에 한번에 배치하거나 또는 특정구역마다 나누어 설치할 수 있다. 태양광 발전 시스템(1)의 사용에 있어서 집광판(130)은 태양광을 한점으로 모아 높은 열에너지를 얻을 수 있는 장치로 종래의 집광판은 햇빛이 잘 비치는 건물의 옥상이나 넓은 평지에 설치하는 것이 기본이나, 집광판의 크기가 상당하여 공간을 차지하는 비율이 높아 설치되는 부지의 면적에 따라서 제약이 많이 따르게 된다. 또한, 도 1에서 도시된 바와 같이 종래에 태양광 발전 시스템은 다수의 집광판에서 이어져 나온 전선들이 접속반에 구비된 하나의 암페어 미터기에 모두 연결되어 있어 암페어 미터기로 전체 집광판의 상태를 파악하고 관리하여야 하였다. 하지만 이러한 측정 방법은 상당히 불안정한 것이었다고 할 수 있다. 예컨대, 다수 개의 집광판에서 이어져나온 전선과 연결된 하나의 암페어 미터기로 측정시 어느 하나의 집광판에서 과부하로 인한 고장이나 손상으로 원활하게 작동되지 못하더라도 어느 부분의 집광판이 문제인지 접속반의 미터기로만 측정이 불가능하여 직업 집광판이 설치된 장소까지 이동하여 육안으로 직접 파악하여야 했다. 그리고 집광판 내부의 문제일 경우는 육안으로도 파악이 쉽지않아 문제되는 집광판을 찾아내기가 어렵고 그게 따라 보수하는데 걸리는 시간이 상당히 길었다. 그리고 이러한 문제점을 항상 지니고 있는 종래의 태양광 발전 시스템에서 집광판을 넓은 장소에 배치하거나 각각의 장소에 나누어 배치하여 사용할 경우는 유지, 보수에 더욱 긴 시간이 소비될 것이다. First, referring to FIG. 4, a plurality of
상기와 같이 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 구비되는 집광판(130)의 수만큼 암페어 미터기(30)를 구비하여 하나의 집광판(130)에 하나의 암페어 미터기(30)를 연결할 수 있도록 한다. In order to solve the problems caused as described above, the present invention is provided with an
먼저 첨부된 도면 도 3을 참고하여 개별 전압 측정장치가 구비된 접속반(10)의 내부 구조를 살펴보면, 집광판(130)에서 이어져 나온 전선(120)은 +극선(120-1)과 -극선(120-2)으로 나누어지고 각각 접속반(10)으로 이어져 +극선(120-1)은 휴즈 차단기(60)와, -극선(120-2)은 방열판(100)과 이어진다. First, referring to FIG. 3, the internal structure of the
상기 휴즈 차단기(60)는 전류가 흐르는 극선과 중립 극선 사이의 전류 균형이 깨졌을 때, 전류를 차단하는 장치로 과부하로 인한 전류 흐름의 균형이 깨질 경우 전류를 차단하여 감전, 화재 등을 방지할 수 있다. The
그리고 상기 방열판(100)은 극선에서 발생하는 열을 원활하게 배출시키고 접속반(10) 외부의 찬공기와 순환시켜주는 역할을 하는 부분으로 알루미늄을 사용하여 만들어져 있고 주름진 덕트 구조이다. 방열판(100)의 상단에는 베이클라이트(80)가 설치되어 있는데 상기 베이클라이트(80)는 페놀계 합성 수지의 일종으로 열경화성 수지의 대표적인 것인데 전기기구, 절연체 등에 사용되며 일종의 전기 절연체라고 할 수 있으며 전기 또는 열의 유통을 막는 역할을 하며 또한 베이클라이트(80)의 상단에 이어지는 -극선(120-2)은 다이오드(90)와 연결되어 전류가 순방향으로 흐르도록 도와준다. And the
상기에서 기술한 바와 같이 휴즈 차단기(60)과 이어진 +극선(120-1), 다이오드(90)와 이어진 -극선(120-2)는 각각 암페어 미터기(30)와 연결되는데 여기서 집광판(130)이 배치되는 수만큼 각각 따로 구성하여 이어주게 된다. 즉, 최초 하나의 집광판(130)에서 이어져 나온 +극선(120-1)과 -극선(120-2)은 각각 접속반(10)으로 이어져 +극선(120-1)은 휴즈 차단기(60)과 이어진 후 암페어 미터기(30)의 +극과 연결되고, -극선(120-2)은 다이오드(90)를 통하여 암페어 미터기(30)의 -극과 연결되는 구조로 집광판(130)의 배치 개수만큼 따로 각각 이어진다. As described above, the
상기와 같은 구조로 인하여 본 발명에서는 통상 하나의 암페어 미터기로만 모든 집광판의 전압을 관리하던 태양광 발전 시스템의 접속반과 달리 집광판(130)마다 각각 암페어 미터기(30)를 연결하여 개별적으로 직접 상태를 확인하고 관리할 수 있게 된다. Due to the structure as described above, unlike the connection panel of the photovoltaic power generation system which normally manages the voltages of all the light collecting plates only with one amp meter, each of the
계속하여 -극선(120-2)쪽 상단에는 션트(70)가 연결되어 있는데 상기 션트(70)는 하나의 회로단위에 두 갈래의 회로접속 즉, 병렬로 회로접속이 가능토록 하여주며 이는 다시 차단기의 +극과 연결되고, 차단기의 반대측 -극은 대전류를 이동시킬때 많이 사용되는 동부스바(50)를 거쳐 볼트 미터기(20)와 연결된다. The
그리고 접속반(10)의 하단부에는 서지(110)를 구비하여 여름 장마철에 빈번히 발생되는 번개나 전원 스위치의 작동시 발생하는 순간적인 높은 전압으로부터 보호하여 접속반(10)에 무리가 가는 것을 방지하여 준다.In addition, a surge 110 is provided at the lower end of the
상기 접속반(10)은 SUS(Steel Us Stainless)재질을 사용하여 이중도어로 제작되어 더욱 견고하게 제작되고, 접속반(10)의 내부 통풍이 가능하도록 양측면에는 에어벤트를 구비하며, 내부에 절연 베이클라이트, 에폭시패널 등으로 절연, 누전, 누수방지를 할 수 있도록 하며 접속반(10)의 상단 뚜껑부분은 비스듬한 경사진 면으로 제작되어 전면부는 높고 후면부는 낮은 형상을 가지게 되는데 이는 우천시 빗물이 접속반(10)의 후면부로 흘러내리게 하기 위함이다.
The
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Although the present invention described above has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments may be made by those skilled in the art. Should be clarified. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be interpreted by the appended claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the present invention.
1: 태양광 발전 시스템 10: 접속반
20: 볼트 미터기 30: 암페어 미터기
40: 차단기 50: 동부스바
60: 휴즈 차단기 70: 션트
80: 베이클라이트 90: 다이오드
100: 방열판 110: 서지
120: 전선 120-1: +극선
120-2: -극선 130: 집광판
140: 에어벤트1: solar power system 10: connection board
20: Volt meter 30: Ampere meter
40: Breaker 50: Eastern Suba
60: fuse breaker 70: shunt
80: bakelite 90: diode
100: heat sink 110: surge
120: wire 120-1: + pole
120-2: Polar line 130: Light collecting plate
140: air vent
Claims (3)
집광판(130)과 암페어 미터기(30)를 동일 개수가 되도록 다수 구비하고, 각각의 집광판과 암페어 미터기는 전선(120)을 통해 서로 개별적으로 연결되며, 상기 집광판(130)에서 이어져 나온 전선(120)의 +극선(120-1)은 휴즈 차단기(60)와, -극선(120-2)은 다이오드(90)와 이어지게 하되, 상기 다이오드는 폐놀계 합성 수지인 베이클라이트(80) 상부에 위치되고, 상기 베이클라이트는 주름진 덕트 구조의 알루미늄 방열판(100) 상부에 위치되게 함으로써, +극선(120-1)은 휴즈 차단기(60)에 이어진 후 암페어 미터기(30)의 +극과 연결되고, -극선(120-2)은 다이오드(90)를 통하여 암페어 미터기(30)의 -극과 연결되는 구조로 집광판(130)의 배치 개수만큼 각각 이어지게 구성함을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 개별 전압 측정장치가 구비된 접속반.In the connection board of the photovoltaic power generation system,
A plurality of light collecting plate 130 and ampere meter 30 is provided to be the same number, and each of the light collecting plate and the ampere meter are individually connected to each other through the wire 120, the wire 120 from the light collecting plate 130 + Pole (120-1) of the fuse breaker 60, and-pole (120-2) is connected to the diode 90, the diode is located on the bakelite (80) of the phenol-based synthetic resin, The bakelite is positioned above the aluminum heat sink 100 of the corrugated duct structure, so that the + pole 120-1 is connected to the fuse breaker 60 and then connected to the + pole of the ampere meter 30, and the -pole 120- 2) is a structure that is connected to the -pole of the ampere meter 30 through the diode 90 is connected to each of the number of the light collecting plate 130, the individual voltage measuring device of the solar power generation system, characterized in that the configuration Junction board.
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