KR101221667B1 - 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치 - Google Patents

태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치는, 태양광 발전용 태양전지 모듈의 고장이나 이상 동작으로 인한 발전량이 급격하게 저하되는 현상을 보정시키기 위한 것이다. 보상전력 생성부에서 전원이 생성되고, 그룹 전류보상부는 그 전원을 스위칭하여 상이한 레벨의 전압으로 변환한다. 그리고 태양광 발전 모듈 중 이상이 있을 시에는 문제가 있는 모듈의 번호가 인지되고, 제어기에 의해서 그룹 전류보상부의 회로의 스위치를 동작시켜서 해당 직렬 모듈의 전류를 보상해 고효율의 태양광발전 모듈을 제공한다

Description

태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치 {Switching Power Supply for Current Compensation of Solar Power Generator}
본 발명은 태양광 발전용 제어 회로에 관한 것으로 특히 태양전지 모듈의 일부가 고장 등으로 이상 동작하는 경우 발전량이 급격하게 저하되는 현상을 방지하기 위한 전류보상용 스위칭 전원장치에 관한 것이다.
태양광 발전 장치는 태양전지 모듈을 직렬로 연결한 모듈 그룹들을 복수개 병렬로 연결하여 충분한 전압과 전류를 가진 직류 전력을 만들고, 이들을 인버터를 통해 교류로 변환하는 구성을 포함한다.
이러한 태양전지 모듈은 시간이 경과함에 따른 성능의 저하나, 일부 모듈의 이상에 의해서 발전 능력이 저하된다. 직렬 연결된 태양전지 모듈에서 한 개 혹은 단지 일부의 모듈들에 이상이 발생한 경우에도, 그 모듈의 전압의 저하로 인해 해당 모듈 그룹 전체의 정상적인 발전에 장애를 초래하게 된다.
금오공과대학에 의해 2009년08월21일 특허출원 제2009-0077657호로 출원되어 2011년08월31일자 등록된 특허 제1,063,057호인 태양광전지 모듈의 부정합 손실 보상 장치에는 태양광 모듈과 전체 직렬 연결 구조 사이에 직류-직류 변환기를 연결하여 스위칭을 제어함으로써, 그 태양광 모듈의 이상이 발생할 경우 그로 인한 발전량 저하를 보상하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 이러한 종래의 방법은 태양광 모듈의 개수만큼의 전압 보상용 전원장치가 필요하기 때문에 회로구성이 복잡하고 높은 비용이 초래된다.
따라서 본 발명의 목적은 적은 비용으로 태양광 모듈의 이상 동작에 대응할 수 있는 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 이상이 발생한 태양광 모듈을 검출하여 대응책을 제공함으로써 효율적으로 태양광 모듈의 이상 동작에 대응할 수 있는 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 단 한 개의 전류보상용 스위칭 전원장치를 사용 하여 태양광 발전 모듈 중 한 개라도 이상이 생긴 경우 해당 직렬 모듈의 전류를 보상하여 고효율의 태양광 발전 모듈을 제어할 수 있는 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치를 제공하는데 있다.
일 양상에 따른 직렬 고효율 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치는 직렬 연결된 다수의 태양광 모듈들을 포함하는 모듈 그룹들이 병렬로 연결되어 그 출력이 인버터로 공급된다. 일 양상에 따르면, 전류보상용 스위칭 전원장치는 외부 전원을 스위칭하여 안정된 전원으로 공급하는 보상전력 생성부와, 보상전력 생성부에서 생성된 전원을 스위칭하여 상이한 레벨의 전압으로 변환하여 연결되는 모듈 그룹에 공급하는 복수의 그룹 전류보상부를 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 전류보상용 스위칭 전원장치는 각 모듈 그룹들의 출력을 감지하는 그룹 전류 감지센서의 출력으로부터 하나 혹은 복수의 모듈 그룹의 이상을 감지하면, 그에 따라 해당 모듈 그룹에 보상 전류를 공급하도록 보상전력 생성부 및 해당 모듈 그룹에 연결되는 그룹 전류 보상부의 스위칭을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 보상전력 생성부는 외부 전원을 스위칭하여 출력하는 풀브릿지(full-bridge) 스위칭부와, 풀브릿지 스위칭부의 출력에 연결되는 1차 코일을 포함할 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 그룹 전류보상부는 1차 코일과 자기-결합(magnetic coupling)되는 2차 코일과, 2차 코일에 각각 연결되어 출력 전류를 직류로 변환하는 정류부와, 정류부의 출력을 상이한 레벨의 전압으로 변환하여 모듈 그룹에 공급하는 강압형 컨버터(BUCK converter)를 포함할 수 있다.
나아가, 일 양상에 따르면, 제어기는 그룹 전류 감지센서의 출력을 입력받아, 이상이 발생한 하나 혹은 복수의 모듈 그룹의 이상 전압을 모두 보상하는데 필요한 보상 전압을 보상 전력 생성부가 생성하도록 그 스위칭을 제어하는 메인 제어부와, 각각의 그룹전류 보상부마다 구비되며, 해당 모듈 그룹의 이상 전압을 보상하는 보상 전압을 보상 전력 생성부가 생성하도록 그 스위칭을 제어하는 복수의 그룹 제어부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 태양광 모듈의 이상에 따른 발전량 감소를 방지하기 위하여 각각의 태양광 모듈의 모듈 그룹마다 부가되는 회로를 간단하게 함으로써, 전체적인 보상 전원장치의 제조비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 전체적인 태양광 모듈에 필요 전력을 공급하는 스위칭 전원 장치와, 이상이 발생한 모듈 그룹에서 필요한 전원을 공급하는 구성부를 분리함으로써, 효율적이고 적은 비용으로 모듈 이상에 따른 보상을 수행할 수 있는 장점이 있다.
이에 따라, 본 발명은 이러한 구조를 통해 발전 효율을 개선하고, 제조가격을 낮출 수 있으며, 발전 단가를 낮출 수 있어, 경쟁력 있는 태양광 발전 모듈을 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 도 1의 본 발명이 적용되는 태양광 발전 모듈의 구성도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 스위칭 전원장치의 회로도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 회로의 동작을 나타내는 제어흐름도이다.
전술한, 그리고 추가적인 양상들을 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예들을 통하여 상세히 설명한다. 실시예들은 설명의 편의를 위해 여러 가지 구성요소들이 포함된 것으로 도시되었으나, 본 발명은 기술적인 모순이 없는 한 이들간의 다양한 조합을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서는 이러한 다양한 조합을 포괄하도록 의도되었다. 범용성이 있는 구성요소들은 설명의 편의를 위해 간략히 기능을 언급하는 정도로 설명되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은 직렬 연결된 다수의 태양광 모듈들을 포함하는 모듈 그룹들이 병렬로 연결되어 그 출력이 인버터(400)로 공급되는 태양광 발전기와, 태양광 모듈(410, 420, 430)들에 연결되어 이상 발생시 그에 따른 발전량 저하를 보상하는 보상 전력을 공급하는 전류보상용 스위칭 전원장치를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명이 적용되는 태양광 발전 모듈의 구성의 일 예를 도시한다. 모듈 그룹(SMa)은 3 개의 태양광 모듈들(410)이 직렬로 연결되어 구성될 수 있다. 모듈 그룹(SMb)은 3 개의 태양광 모듈들(420)이 직렬로 연결되어 구성될 수 있다. 모듈 그룹(SMn)은 3 개의 태양광 모듈들(430)이 직렬로 연결되어 구성될 수 있다. 예를 들어 모듈 그룹(SMb)의 태양광 모듈들(420) 중 SMb1가 이상 동작하여 정상적인 전력이 발전되지 않을 경우, 그에 따라 모듈 그룹(SMb)의 전압 및 전류가 감소하고, 이로 인해 인버터(400)로 공급되는 전력이 감소되어 전체적인 발전 효율을 급격히 떨어뜨릴 수 있다. 즉, 단지 태양광 모듈 한 개의 고장에 따른 미소한 발전량의 감소가 전체적으로 정상적인 시스템의 동작을 어렵게 할 수 있다. 각 모듈 그룹별로 설치된 그룹 전류 감지 센서(CTsa, CTsb, CTsn)는 이상이 발생한 모듈 그룹을 식별하고 또 그 모듈 그룹에서 발생한 전력의 부족분을 감지할 수 있다. 이에 따라 스위칭 전원 장치는 그 부족한 전력만큼을 해당 모듈의 보상 전력 공급단(a1-b1, a2-b2,an-bn)으로 공급할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 전류보상용 스위칭 전원장치는 외부 전원을 스위칭하여 안정된 전원으로 공급하는 보상전력 생성부(100)와, 보상전력 생성부(100)에서 생성된 전원을 스위칭하여 상이한 레벨의 전압으로 변환하여 연결되는 모듈 그룹에 공급하는 복수의 그룹 전류보상부(200a, 200b)를 포함할 수 있다. 또한 전류보상용 스위칭 전원장치는 각 모듈 그룹들의 출력을 감지하는 그룹 전류 감지센서(CTSa,CTSb,CTSn) 의 출력으로부터 하나 혹은 복수의 모듈 그룹의 이상을 감지하면, 그에 따라 해당 모듈 그룹에 보상 전류를 공급하도록 보상전력 생성부(100) 및 해당 모듈 그룹에 연결되는 그룹 전류보상부(200a, 200b)의 스위칭을 제어하는 제어기(300)를 더 포함할 수 있다.
보상 전력 생성부(100)는 전류 감지 센서들 중 하나 혹은 복수개가 감지한 태양광 모듈의 이상에 따른 발전 전력의 감소분을 모두 보상하기에 충분한 전력을 생성하는, 예를 들면 스위칭 전원 장치가 될 수 있다. 그룹 전류 보상부들(200a, 200b)은 자신이 연결된 모듈 그룹에서 발생한 태양광 모듈의 이상을 보상하기에 충분한 전력을 발생할 수 있다. 각각의 그룹 전류 보상부들(200a, 200b)은 자신이 연결된 그룹 모듈에 대해서 충분한 보상 전력을 공급할 정도의 용량을 가질 수 있다. 이는 많은 개수가 필요한 그룹 전류 보상부의 용량과 구조가 단순해지는 것을 의미할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 전원장치의 보다 상세한 구성을 도시한 회로도이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 보상전력 생성부(100)는 외부 전원을 스위칭하여 출력하는 풀브릿지 스위칭부(110)와, 풀브릿지 스위칭부(110)의 출력에 연결되는 1차 코일(120)을 포함할 수 있다. 보상 전력 생성부(100)는 단지 한 개만이 필요하기 때문에, 효율이 좋은 풀브릿지 스위칭부(110)를 포함하더라도 상대적으로 비용의 상승을 초래하지 않을 수 있다.
또한 보상전력 생성부(100)는 태양광 발전기 전체의 출력단(단자 A1과 B1), 즉 인버터로 공급되는 전력을 입력으로 할 수 있다. 보상전력 생성부(100)는 그룹전류 보상부(200)와 연결될 수 있는데, 그룹 전류보상부(200)는 풀브릿지 스위칭부(110)에 연결될 수 있는 1차 코일(120)과 자기-결합(magnetic coupling)되는 2차 코일(210)과, 2차 코일(210)에 각각 연결되어 출력 전류를 직류로 변환하는, 정류다이오드(DN1)를 추가로 가질 수 있는 정류부(220)와, 정류부(220)의 출력을 상이한 레벨의 전압으로 변환하여 모듈 그룹에 공급하는 강압형(BUCK) 컨버터(230)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어기(300)는 그룹 전류 감지센서(CTSa,CTSb,CTSn)의 출력을 입력받아, 이상이 발생한 하나 혹은 복수의 모듈 그룹의 이상 전압을 모두 보상하는데 필요한 보상 전압을 보상 전력 생성부(100)가 생성하도록 그 스위칭을 제어하는 메인 제어부(310)와, 각각의 그룹전류 보상부(200)마다 구비되며, 해당 모듈 그룹의 이상 전압을 보상하는 보상 전압을 보상 전력 생성부(100)가 생성하도록 그 스위칭을 제어하는 복수의 그룹 제어부(330)를 포함할 수 있다. 그룹 제어부(330)는 태양광 직렬 모듈의 하단에 역전류 방지용 다이오드(DBa)에 병렬로 연결될 수 있다.
메인제어부(310)는 그룹 전류 감지센서들(CTSa,CTSb,CTSn)의 출력을 입력받아, 이상이 발생한 하나 혹은 복수의 모듈 그룹의 이상 전압을 모두 보상하는데 필요한 보상 전압을 보상 전력 생성부(100)가 생성하도록 그 스위칭을 제어할 수 있다. 그리고 복수의 그룹 제어부(330)는 각각의 그룹전류 보상부(200) 마다 구비되며, 해당 모듈 그룹의 이상 전압을 보상하는 보상 전압을 연결된 보상 전력 생성부(100)가 생성하도록 그 스위칭을 제어할 수 있다.
또한 메인제어부(310)는 스위치들(M1, M4와 M2, M3)이 각각 교차로 동작하도록 게이트 구동신호 (G1, G2, G3, G4)를 제공할 수 있다. 스위치들은 회로의 전력변환 효율을 가장 좋은 상태에서 동작시키기 위해서 구동신호는 일정한 주파수(약 100khz)와 일정한 시비율(약 45% 내외)로 구동될 수 있다. 또한 3개의 스위치가 스위칭 동작에 의해 변압기 1차측 코일(120)에는 최대 입력전압의 펄스 형태의 전압이 걸리게 되고, 전원장치의 2차측 코일(210)의 출력은 센터 탭이 있는 변압기(T1)와 변압기의 권선수(Ns1)에 의해 입력 펄스전압의 크기와 폭이 변하게 될 수 있다. 그로 인해, 정류 다이오드(DN1)를 통해 펄스전압은 전파정류되며, 인덕터(LF1)와 커패시터(CF1)로 구성된 저역통과필터인 정류부(220)에 의해 펄스 전압이 안정된 직류로 변환될 수 있다.
이때 제어기(300)의 다수의 그룹제어부(330)는 전원장치의 출력전압(Vo1)과 출력전류(Io1)를 측정하고, 메인 제어부에서 제공된 기준전류(VR1)를 입력으로 받을 수 있다. 그리고 기준전류와 출력전류가 일치하도록 적정한 스위칭 시비율을 결정하여 정류부(220)와 연결된 선택 스위치(SW1)를 동작시키고 선택 스위치의 동작에 의해 강압형(BUCK) 컨버터(230)의 동작을 하게 되며, 결과적으로는 출력 단자(a1, b1)에 적정한 전류가 공급되어 직렬 연결된 태양전지 모듈의 전류를 보상할 수 있다.
직렬 연결된 태양전지의 모듈의 수가 하나 이상이 되면 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치의 2차측 출력의 개수를 증가시켜 모듈 하단의 다이오드와 병렬 구성할 수 있다. 이에 대한 구체적인 실시 예는 도3b와 같을 수 있다.
도 3b는 2개의 모듈 그룹에 적용된 본 발명의 또 다른 실시 예의 보다 상세한 구성을 도시한 회로도이다. 도 3b는 2개의 모듈 그룹에 적용된 경우를 도시하고 있으나, 모듈 그룹의 구성들은 도시된 바와 같이 모두 동일하므로, n 개의 모듈 그룹으로 쉽게 확장될 수 있다. 이러한 경우 제어기의 메인제어부(310)는 앞서 설명한 내용과 동일하게 동작할 수 있으며, 다만 다른 점은 외부에서 직렬모듈의 수만큼 모듈전류(VKn)를 입력으로 하여, 직렬모듈 수만큼의 기준전류(VR1)를 제공할 수 있다. 그룹제어부(330a, 330b)는 각각의 출력을 제어하는 스위칭 신호를 발생하게 되며, 모듈에 이상이 없을 경우에는 메인 제어부(310)에서 모든 스위칭 동작을 정지하게 되고, 따라서 전류보상 동작 또한 멈추게 될 수 있다.
태양광 모듈에서 이상이 감지되면, 메인제어부(310)(CON A)에서 직렬연결 모듈의 전류(VKn)를 측정하여 고장 모듈의 직렬구성 번호를 찾아내고 전원장치의 제어회로에서 기준전류(VRn)가 발생할 수 있다. 또한 그룹 전류보상부(330a, 330b)에 포함된 2차측 출력의 단자에 구성된 선택 스위치(SWn)가 선택되고, 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치의 출력은 그룹제어부(330a, 330b)에서 제어되고, 태양광 모듈의 외부 전류 유입단자(an, bn)에 전류(Ion)가 공급되어 직렬 모듈의 발전을 지속할 수 있다.
이때 2차측 선택 스위치(SWn)가 동작하게 되면, 출력전류 검출용 저항(Rsn)에서 직렬 모듈의 공급전류(Ion)를 인지하게 되고, 제어회로에서 판단된 적정 기준전류(VRn)가 제공되면, 직렬 모듈의 공급전류(Ion)와 기준전류(VRn)의 오차값(Vcn)이 제어회로에 제공되어 항상 오차의 값이 0에 수렴 되도록 스위치(SWn)가 동작하게될수 있다. 결과적으로는 제어회로가 전류보상 회로용 스위칭 전원장치의 구동신호(Gpn)를 만들게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로의 동작을 설명하는 제어흐름도이다. 도시된 바와 같이, 각각의 직렬모듈의 전류(Vkn), 출력전류(Ion)를 변환시킨 출력전류 전압(VIon)이 측정될 수 있다(710). 또한 출력전류의 오차값(E_Io)과 이득(K)를 설정하고(720), 각 직렬 연결된 모듈의 평균전류(IAV)를 계산하여(730), 각 모듈의 전류가 평균전류와 비교(740)하여 설정 오차보다 적게 되면 태양전지 모듈은 정상동작 할 수 있다. 그리고 오차가 커지게 되면 각 직렬전류를 비교하여 이상 모듈의 직렬 번호를 찾게 되고, 선택된 스위치가 평균전류에 근접하도록 동작시켜서 전원장치의 출력전류를 보상할 수 있다(750). 그리고 출력전류를 보상하여 다시 비교하여도(760) 기준전류에 미달하게 되면 전원장치를 보호하기 위한 정지신호(SD)를 출력할 수 있다(770).
100: 보상전력 생성부
110: 풀브릿지 스위칭부 120: 1차 코일
200: 그룹 전류보상부
210: 2차코일 220, 220a, 220b: 정류부
230, 230a, 230b: 강압형(Buck) 컨버터
300: 제어기
310: 메인제어부 330, 330a, 330b: 그룹제어부
400: 인버터
410: 모듈 그룹(SMa)의 직렬로 연결된 다수의 태양광 모듈
420: 모듈 그룹(SMb)의 직렬로 연결된 다수의 태양광 모듈
430: 모듈 그룹(SMn)의 직렬로 연결된 다수의 태양광 모듈
710: 직렬모듈의 전류(Vkn)와 출력전류 전압(VIon) 측정 단계
720: 출력전류의 오차값(E_Io)과 이득(K) 설정 단계
730: 각 직렬 연결된 모듈의 평균전류(IAV) 계산 단계
740: 각 모듈의 전류를 평균전류와 비교하는 단계
750: 전원장치의 출력전류 보상 단계
760: 각 모듈의 전류를 평균전류와 비교하는 단계
770: 정지신호 출력 단계

Claims (4)

  1. 직렬 연결된 복수의 태양광 모듈들을 포함하는 모듈 그룹들이 병렬로 연결되어 그 출력이 인버터로 공급되는 태양광 발전기에 연결되는 전류보상용 스위칭 전원장치에 있어서,
    외부 전원을 스위칭하여 안정된 전원으로 공급하는 보상전력 생성부와;
    상기 보상전력 생성부에서 생성된 전원을 스위칭하여 상이한 레벨의 전압으로 변환하여 연결된 모듈 그룹에 공급하는 복수의 그룹 전류보상부와;
    각 모듈 그룹들의 출력을 감지하는 그룹 전류 감지센서의 출력으로부터 하나 혹은 복수의 모듈 그룹의 이상을 감지하면, 그에 따라 해당 모듈 그룹에 보상 전류를 공급하도록 상기 보상전력 생성부 및 상기 해당 모듈 그룹에 연결되는 상기 그룹 전류 보상부의 스위칭을 제어하는 제어기;
    를 포함하는 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보상전력 생성부는 외부 전원을 스위칭하여 출력하는 풀브릿지(full-bridge) 스위칭부와, 풀브릿지 스위칭부의 출력에 연결되는 1차 코일을 포함하는 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 그룹 전류보상부는 1차 코일과 자기-결합(magnetic coupling)되는 2차 코일과, 2차 코일에 각각 연결되어 출력 전류를 직류로 변환하는 정류부와, 정류부의 출력을 상이한 레벨의 전압으로 변환하여 모듈 그룹에 공급하는 강압형 컨버터(BUCK converter)를 포함하는 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기는 :
    상기 그룹 전류 감지센서의 출력을 입력받아, 이상이 발생한 하나 혹은 복수의 모듈 그룹의 이상 전압을 모두 보상하는데 필요한 보상 전압을 상기 보상 전력 생성부가 생성하도록 그 스위칭을 제어하는 메인 제어부와;
    각각의 그룹전류 보상부마다 구비되며, 해당 모듈 그룹의 이상 전압을 보상하는 보상 전압을 상기 보상 전력 생성부가 생성하도록 그 스위칭을 제어하는 복수의 그룹 제어부;
    를 포함하는 태양광 발전기 전류보상용 스위칭 전원장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170012774A (ko) 2015-07-23 2017-02-03 주식회사 태찬테크 태양광발전의 최대효율을 위한 출력 보상시스템
KR102190601B1 (ko) * 2020-03-30 2020-12-14 에이펙스인텍 주식회사 태양광 발전장치의 최적화 장치
CN114079283A (zh) * 2020-08-19 2022-02-22 华为数字能源技术有限公司 一种供电***及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100702223B1 (ko) 2004-11-23 2007-04-03 한전케이피에스 주식회사 태양광 발전시스템 및 방법
KR20110124190A (ko) * 2011-10-31 2011-11-16 강병관 광역 멀티 스트링 태양광 발전 시스템을 위한 트랜스포머 결합형 병렬 인버터

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100702223B1 (ko) 2004-11-23 2007-04-03 한전케이피에스 주식회사 태양광 발전시스템 및 방법
KR20110124190A (ko) * 2011-10-31 2011-11-16 강병관 광역 멀티 스트링 태양광 발전 시스템을 위한 트랜스포머 결합형 병렬 인버터

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170012774A (ko) 2015-07-23 2017-02-03 주식회사 태찬테크 태양광발전의 최대효율을 위한 출력 보상시스템
KR102190601B1 (ko) * 2020-03-30 2020-12-14 에이펙스인텍 주식회사 태양광 발전장치의 최적화 장치
CN114079283A (zh) * 2020-08-19 2022-02-22 华为数字能源技术有限公司 一种供电***及方法

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