KR101849899B1 - 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치 - Google Patents

태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 있어서, 태양광을 받아서 전기(電氣)에너지를 발생시키는 태양광 패널(200); 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는지 여부를 비교하는 비교부(20); 상기 비교부(20)의 결과를 바탕으로 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 녹색 LED(57)를 발광(發光)하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상 경우 적색 LED(58)를 발광(發光)하는 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부(50); 상기 태양광 패널(200)의 출력전압으로부터 발신부 회로(100)에 직류 전원을 공급하는 발신부 전원공급부(30); 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우, 비정상인 정보를 발신하는 발신부 적외선 센서(110); 상기 발신부 적외선 센서(110)를 구동하기 위한 발신부 회로(100); 상기 발신부 적외선 센서(110)로부터 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 정보를 수신받는 수신부 센서(121); 상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상인 정보를 처리하기 위한 수신부 처리회로(120); 상기 수신부 처리회로(120)에 직류 전원을 공급하는 수신부 전원공급부(90)를 포함하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치를 제안한다.

Description

태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치{The normal Operation Detection Apparatus of the Solar Panel}
전 세계적으로 또는 국가적으로 무공해(無公害)의 전력생산에 대한 요구가 증대되고 있으며, 원자력 및 화력 발전을 대체하는 방안으로 태양광 발전에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 발명은 태양광 패널(Solar Panel)의 정상동작 여부를 간단하게 판단하며, 무선(無線)으로 어느 특정(特定) 태양광 패널이 이상(異常)이 생기는 것을 간단하게 검출 및 통신함으로서 주 제어부(140) 및 스마트 폰(Smart Phone)(150)에서 태양광 패널의 정상동작 여부의 상태를 전송할 수 있는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 관한 것이다.
최근 신재생 에너지에 대한 관심이 증대되며, 태양광 패널(Solar Panel)은 태양 빛을 전기적인 에너지로 변화시키는 기능을 수행하는 장치이다.
도 1은 태양광 발전의 원리를 나타낸다. 태양광 패널(Solar Panel)이란 광전효과(光電效果)를 이용하여 태양 빛을 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자를 나타낸다. 상기 광전효과(光電效果)는 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 p-n 전합에 태양 빛을 받으면, 반도체 중에 전자(電子)와 정공(正孔)이 형성된다. 상기 전자는 전면전극으로 이동하며, 상기 정공은 후면전극으로 이동하게 된다. 이를 통하여 상기 전면전극과 상기 후면전극은 전압 차가 생성되며, 전기부하로 상기 전자 및 전공은 이동하게 된다. 일반적으로 전류의 흐름은 정공의 이동방향으로 규정되어 있기 때문에, 전기적으로 후면전극을 (+)전압이 발생하며, 전면전극을 (-)전압이 발생하게 된다.
태양광 패널(Solar Panel)은 날씨의 상태, 태양 빛의 입사량, 밤과 낮, 눈, 비 등에 따라서 정상적으로 동작이 되지 못하고 있기 때문에 태양광 패널(Solar Panel)의 정상 또는 비정상 동작에 대한 검출에 대하여 다양한 발명이 진행되었다.
관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1295526호, 공고일 2013. 08. 12.(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템을 제안하였다. 상기 [특허문헌1]에서는 직렬연결된 태양전지판을 적어도 2개 이상으로 소집단화한 태양전지판 소집단과 상기 태양전지판 소집단의 전압과 전류를 측정항 순시전력을 계측하는 전력계측수단, 상기 각 태양전지판 소집단의 근접 장소에 설치된 일사량계, 정해진 시간 간격으로 상기 각 태양전지판 소집단끼리의 순시전력 계측값을 비교하여 불평형 상태를 판단하고, 또한, 태양전지판 소집단의 순시전력 계측값과 해당 장소에서 계측된 일사량값에 태양전지판 소집단의 면적을 보정한 순시전력량과 비교하여 태양전지판 소집단의 태양전지판 동작상태 및 열화를 판단하고 연산 처리하는 마이크로프로세서와 원격 사용자의 이동 단말기로 송신하는 무선통신모듈을 포함하는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템을 공개하였다.
또 다른 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1297078호, 공고일 2013. 09. 19.(이하 [특허문헌2]이라함)에서는 복수개의 태양광 전지모듈 중 첫 번째 전지모듈의 음극 단자에 연결된 그라운드, 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 선택된 2개의 태양광 전지모듈 사이의 직렬라인에 연결된 신호라인, 온도 센서와 일사량 센서를 구비하고 이를 통해 측정된 온도와 일사량을 고려하여 개별 태양광 전지모듈의 생산 가능한 발전 용량을 산출하고, 상기 첫 번째 태양광 전지모듈로부터 상기 신호라인에 연결된 상기 직렬라인의 전단에 연결된 태양광 전지모듈까지의 개별 발전 용량을 적산하여 산출한 생산 가능한 전력량과 상기 신호라인의 출력 전압을 대비하여 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 고장이 발생한 태양광 전지모듈을 판단하는 고장감지부, 상기 태양광 전지모듈의 작동 상태 정보 및 고장 여부 정보를 제공하는 제어부를 포함하는 태양광 발전 모니터링 장치를 공개하였다.
기존의 상기 [특허문헌1] 및 [특허문헌2]에서는 태양광 모니터링을 위한 원격감시 장치에서 상당히 복잡한 구조를 가지며, 특정(特定) 태양광 패널(Solar Panel)의 정상동작 여부에 대하여 용이하게 파악할 수 없는 문제점이 있었다.
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[특허문헌1] 대한민국 등록특허공보 제10-1295526호, 공고일 2013. 08. 12. [특허문헌2] 대한민국 등록특허공보 제10-1297078호, 공고일 2013. 09. 19.
본 발명에서는 태양광 패널(Solar Panel)의 정상동작 여부를 간단하게 판단하며, 무선(無線)으로 어느 특정(特定) 태양광 패널이 이상(異常)이 생기는 것을 간단하게 검출 및 통신함으로서 주 제어부(140) 및 스마트 폰(Smart Phone)(150)에서 태양광 패널의 정상동작 여부의 상태를 전송할 수 있는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치를 제공하고자 한다.
본 발명에서는 태양광 패널(200)의 정상동작 여부 검출장치는 크게 2부분으로 구성되며, 첫째, 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부 및 비정상 동작시 발신부 및 둘째, 수신부 처리회로로 구성된다. 상기 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부 및 비정상 동작시 발신부는 상기 태양광 패널(200)의 전압이 제대로 발생하는지 판단하는 비교부(20), 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부(50), 특정(特定) 태양광 패널이 비정상 동작시 신호를 전송하는 발신부 적외선 센서(110), 상기 발신부 적외선 센서(110)를 구동하기 위한 태양광 패널의 비정상 동작시 발신부 회로(100) 및 발신부 전원공급부(30)로 구성되어 있다.
또한 수신부 처리회로는 수신부 센서(121)의 수신 정보를 처리하기 위한 수신부 처리회로(120) 및 수신부 전원공급부(90)로 구성되어 있다. 상기 수신부 처리회로(120)의 수신부 처리 IC(102)를 통하여 통신부(130)와 통신하게 되며, 상기 통신부(130)는 주 제어부(140)를 통하여 스마트 폰(150)과 통신하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이를 통하여 본 발명에서는 특정(特定) 태양광 패널(200)의 비정상 동작시 이를 상기 주 제어부(140) 및 스마트 폰(150)으로 정보를 전달시킬 수 있는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
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본 발명에서는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치를 통하여 첫째, 태양광 패널(200)의 일측(一側)에 위치하며, 상기 태양광 패널(200)의 정상동작 여부 표시부에서 아주 간단하게 표시할 수 있다. 둘째, 태양광 패널(200)의 비정상 동작시 발신부 및 수신부를 통하여 특정(特定) 태양광 패널(200)이 비정상 동작 시에 주 제어부(140) 및 스마트 폰(150)으로 어느 태양광 패널(200)이 비정상 동작을 알려줄 수 있는 장점이 있다. 따라서 복수의 태양광 패널(200)이 있는 태양광 발전 단지에서 어느 태양광 패널이 비정상으로 동작하는지 스마트 폰(150)을 통하여 간단하게 확인할 수 있는 상승된 효과가 있다.
도 1은 태양광 발전 원리
도 2는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치 전체 시스템
도 3은 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부 및 비정상 동작시 발신부
도 4는 비교부 회로도
도 5는 발신부에서 전원공급부의 회로도
도 6은 태양광 패널의 정상 동작여부 표시부 회로도
도 7은 태양광 패널의 비정상 동작시 발신부 회로도 및 발신부 적외선 센서
도 8은 수신부 전원공급부 및 수신부 처리회로 회로도 및 개념도(제1 실시예)
도 9는 수신부 전원공급부 및 수신부 처리회로 회로도 및 개념도(제2 실시예)
도 10은 수신부 전원공급부 및 수신부 처리회로 회로도 및 개념도(제3 실시예)
도 11은 수신부 전원공급부 및 수신부 처리회로 회로도 및 개념도(제4 실시예)
도 12는 히스테리시스 비교기(제1 실시예)
도 13은 히스테리시스 비교기(제2 실시예)
도 14는 히스테리시스 비교기(제3 실시예)
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치 전체 시스템을 나타낸다. 일반적으로 태양광 발전 단지에는 복수의 태양광 패널(200-1 내지 200-8)이 존재한다. 상기 복수의 태양광 패널(200-1 내지 200-8)의 일측(一側)에는 각각 상기 복수의 태양광 패널(200-1 내지 200-8)의 비정상 동작시 발신부 회로(100-1 내지 100-8)가 배치되어 있다. 상기 복수의 태양광 패널(200-1 내지 200-8) 중에서 특정(特定) 태양광 패널이 비정상 동작 시 발신부 적외선 센서(110-1 내지 110-8)를 통하여 수신부 센서(121)로 신호를 전달하게 된다.
상기 수신부 센서(121)에서는 특정(特定) 태양광 패널이 비정상적으로 동작하는 정보를 수신받으며, 수신부 처리회로(120)를 통하여 수신된 정보를 처리하게 된다.
상기 수신부 처리회로(120)는 수신부 처리 IC(102)를 통하여 통신부(130)와 통신하게 되며, 상기 통신부(130)는 주 제어부(140)를 통하여 스마트 폰(150)과 통신하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이를 통하여 복수의 태양광 패널(200-1 내지 200-8)을 관리하는 관리자의 스마트 폰(150)으로 특정(特定) 태양광 패널이 비정상적으로 동작한다는 정보의 제공이 가능하게 된다.
본 발명에서 제안하는 시스템을 통하여 첫째, 태양광 패널(200)의 일측(一側)에 위치하며, 상기 태양광 패널(200)의 정상동작 여부 표시부에서 특정(特定) 태양광 패널(200)의 정상동작 여부를 아주 간단하게 표시할 수 있으며, 둘째, 태양광 패널(200)의 비정상 관리자의 스마트 폰(150)으로 특정(特定) 태양광 패널(200)이 비정상 동작을 알려줄 수 있는 상승된 효과가 있다.
도 3은 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부 및 비정상 동작시 발신부를 나타낸다.
본 발명에서 제안하는 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부 및 비정상 동작시 발신부는 태양광 패널(200)의 전압이 제대로 발생하는지 판단하는 비교부(20), 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부(50), 특정(特定) 태양광 패널이 비정상 동작시 신호를 전송하는 발신부 적외선 센서(110), 상기 적외선 센서(110)를 구동하기 위한 태양광 패널의 비정상 동작시 발신부 회로(100) 및 발신부 전원공급부(30)로 구성되어 있다.
상기 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부 및 비정상 동작시 발신부는 상기 태양광 패널(200)의 일측(一側)에 위치하며, 태양광 패널(200)의 정상동작 여부에 대하여 간단하게 적색 LED(57) 및 녹색 LED(58)의 발광(發光)을 확인함을 통하여 복수의 태양광 패널을 관리하는 관리자가 간단하게 판단할 수 있는 특징적인 장점이 있다.
도 4는 비교부 회로도를 나타낸다. 상기 비교부(20)에서는 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는지 여부를 비교하는 회로도이다. 태양광 패널(200)에서 생성된 전압은 (+) 및 (-)단자로 입력된다. 상기 태양광 패널(200)에서 생성된 전압은 제1 저항(21) 및 제1 가변저항(23)에 의해서 분압되며, 상기 제1 저항(21)과 제1 가변저항(23)의 접점에서 분압된 전압은 제1 레귤레이터(24)로 인가된다. 상기 제1 레귤레이터(24)는 대표적으로 TL431의 소자를 사용할 수 있으며, 일반적으로 상기 TL431은 2.5[V]를 기준전압으로 동작하고 있다. 예로서 태양광 패널의 정상동작 전압이 40[V]인 경우 상기 제1 저항(21) 및 제1 가변저항(23)에서 분압된 전압은 2.5[V]로 설계가 된다. 상기 제1 레귤레이터(24)는 태양광 패널(200)이 정상적으로 동작하는 경우 캐소드(Cathode)에서 애노드(Anode)로 도통하는 것을 기술적 특징으로 한다.
제2,3 저항(22,26)은 과전류의 흐름을 방지하는 저항이며, 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하지 않는 경우, 상기 제1 레귤레이터(24)가 도통(on)하지 않기 때문에 게이트 구동전압(Vg) 단자(161)에서는 특정(特定) 전압이 발생하며, 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는 경우, 상기 제1 레귤레이터(24)가 도통(on)하기 때문에 게이트 구동전압(Vg) 단자(161)는 0(Zero) 전압이 발생되는 것을 특징으로 한다.
도 5는 발신부에서 전원공급부의 회로도를 나타낸다.
도 5에서는 태양광 패널(200)의 출력전압을 바탕으로 발신부에서 사용할 수 있는 직류 전원(DC1)을 생성하는 회로이다. 태양광 패널(200)의 출력전압은 날씨, 온도, 태양광의 입사각 등의 다양한 조건에 따라서 약 20[V] 내지 50[V]의 범위에서 가변하며, 발신부의 내부전원으로 사용되는 상기 직류 전원(DC1)은 12[V] 내지 15[V]의 범위가 적합하다.
본 발명에서는 발신부에서 전원공급을 위하여 제1,2,3 N형 트랜지스터(33,34,35)를 사용하는 전원공급장치를 제안하고자 한다. 상기 발신부에서 요구하는 전력은 단지 발신부만 동작시키기 위한 전원이기에 대전류를 요구하지 않기 때문에, 스위칭 컨버터(Switching Converter) 방식이 아니라, 리니어 레귤레이터(Linear Regulator) 방식으로 설계하였다.
상기 리니어 레귤레이터(Linear Regulator)는 반도체 트랜지스터를 온(on) 및 오프(off) 동작하는 스위칭 컨버터(Switching Converter) 방식과 달리, 반도체 트랜지스터의 액티브(Active) 영역에서 동작함을 통하여 전압을 제어하는 방식이다.
도 5에서는 제1 제너 다이오드(42) 및 제7,8 저항(40,41)이 출력전압의 기준전압(Vref)을 만드는 기능을 수행한다. 제1 제너 다이오드(42)가 5[V]의 제너 다이오드라면, 제7,8 저항(40,41)은 이를 분압시켜 1[V] 내지 4[V]의 범위의 기준전압(Vref)을 생성시킬 수 있다.
또한 제2 가변저항(43) 및 제9 저항(44)는 내부전원으로 사용되는 상기 직류 전원(DC1)의 출력전압을 분압시켜 검출한다. 비교기(OP-Amp)(38)에서는 상기 기준전압(Vref)과 상기 출력전압의 검출값을 비교하는 기능을 수행하여 비교기(OP-Amp)(38)의 출력전압이 발생된다.
제2 N형 트랜지스터(34)의 베이스(Base) 전압은 비교기(OP-Amp)(38)의 출력전압에 따라서 가변되며, 상기 제2 N형 트랜지스터(34)의 액티브(Active) 영역의 증폭비율을 조절하며, 상기 제2 N형 트랜지스터(34)의 액티브(Active) 영역의 증폭비율이 조절되면, 상기 제1 N형 트랜지스터(33) 액티브(Active) 영역의 증폭비율이 조절되기에 태양광 패널(200)의 출력전압이 약 20[V] 내지 50[V]이 입력되면, 직류 전원(DC1)은 12[V] 내지 15[V]에서 특정(特定) 전압으로 출력되는 것을 기술적 특징으로 한다.
제3 N형 트랜지스터(35) 및 제5 저항(36)은 상기 제1 N형 트랜지스터(33)의 출력 전류를 검출하며, 출력전류가 과전류(Over Current)가 발생하지 않도록 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 6은 태양광 패널의 정상 동작여부 표시부 회로도를 나타낸다.
도 4는 비교부 회로도에서 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하지 않는 경우, 상기 게이트 구동전압(Vg) 단자(161)에서는 특정(特定) 전압이 발생하며, 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는 경우, 게이트 구동전압(Vg) 단자(161)는 0(Zero) 전압이 발생된다. 따라서 도 5의 발신부에서 전원공급부로부터 12[V] 내지 15[V]에서 특정(特定) 전압을 공급받은 적색 LED(57) 및 녹색 LED(58)는 발광(發光)하게 된다. 제14, 제15 저항(55,56)은 상기 적색 LED(57) 및 녹색 LED(58)에 전류 흐름을 제한하는 저항이며, 상기 제14, 제15 저항(55,56)의 크기를 변경시킴을 통하여 상기 적색 LED(57) 및 녹색 LED(58)에서 발광(發光)하는 광량을 조절할 수 있다.
태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하지 않는 경우, 상기 게이트 구동전압(Vg) 단자(161)에서는 특정(特定) 전압이 발생하기 때문에 적색 LED 구동용 스위치(MOSFET)(59)가 도통(on)하게 되며, 이를 바탕으로 적색 LED(57)가 발광(發光)하게 되며, 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)의 베이스(Base)에는 특정(特定) 전압이 공급되기 때문에 상기 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)는 차단(Off)되므로 상기 녹색 LED(58)는 발광(發光)하지 않는다.
하지만, 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는 경우, 게이트 구동전압(Vg) 단자(161)는 0(Zero) 전압이 발생하기 때문에 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)의 베이스(Base)에는 0(Zero) 전압이 공급되어 상기 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)는 도통(on)하게 되므로 상기 녹색 LED(58)는 발광(發光)하며, 상기 적색 LED 구동용 스위치(MOSFET)(59)의 게이트(Gate)에는 0(Zero) 전압이 공급되기 때문에 상기 적색 LED 구동용 스위치(MOSFET)(59)는 차단 상태가 되며, 적색 LED(57)가 발광(發光)하지 않게 된다.
본 발명에서는 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하지 않는 경우, 적색 LED(57)의 발광(發光)을 효율적으로 하기 위하여 N형 트랜지스터 대신에 도통 손실(Rds)이 작은 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor )를 사용하였으며, 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는 경우 트랜지스터의 베이스(Base)에서 전력 손실이 없는 P형 트랜지스터(60)를 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다.
따라서 본 발명에서 제안하는 태양광 패널의 정상 동작여부 표시부는 상기 적색 LED(57) 및 녹색 LED(58)에서 발광(發光)에서 전력손실을 최소로 하기 위하여 MOSFET의 적색 LED 구동용 스위치(59) 및 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)를 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 태양광 패널의 정상 동작여부 표시부 동작사항을 정리하면 다음과 같다.

1) 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하지 않는 경우
게이트 구동전압(Vg) 단자(161)에서는 특정(特定) 전압이 발생 -> 적색 LED 구동용 스위치(MOSFET)(59)가 도통(on) -> 적색 LED(57) 발광(發光)
2) 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는 경우
게이트 구동전압(Vg) 단자(161)에서는 0(Zero) 전압 전압이 발생 -> 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)가 도통(on) -> 녹색 LED(58) 발광(發光)

이를 태양광 패널 관리자가 용이하게 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적인지 확인할 수 있는 효과가 있으며, 적색 LED(57)의 발광(發光)시에는 N형 트랜지스터 대신에 도통 손실(Rds)이 작은 MOSFET를 사용하여 도통 손실을 최소로 하였으며, 녹색 LED(58) 발광(發光)시에는 베이스(Base)에서 전력 손실이 없는 P형 트랜지스터(60)를 사용한 회로를 제안했기에 도통 손실 및 전력 손실을 최소화 하는 상승된 효과가 있다.
도 7은 태양광 패널의 비정상 동작시 발신부 회로도 및 발신부 적외선 센서를 나타낸다.
태양광 패널의 비정상 동작시 발신부 회로(100)는 히스테리시스 비교기의 기준전압(Vref1)을 생성하기 위하여 제22, 23, 24 저항(63,63-1,63-2) 및 제12 제너 다이오드(65)를 사용하고 있다. 상기 제12 제너 다이오드(65)에서 기준전압이 생성되며, 제23 저항(63-1) 및 제24 저항(63-2)의 분압 저항의 접점은 히스테리시스 비교기(68)의 (-)단자로 기준전압(Vref)을 공급한는다. 또한, (+) 및 (-)단자로부터 전압을 제17 저항(63) 및 제3가변저항(65)로부터 분압하여 검출하며 상기 제21 저항(62) 및 제11 제너 다이오드(64)의 접점으로부터 히스테리시스 비교기(68)의 (+)단자로 태양광 패널(200)에서 생성된 전압을 센싱하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 히스테리시스 비교기(68)는 상기 히스테리시스 비교기의 기준전압(Vref1)과 상기 태양광 패널(200)에서 생성된 전압을 비교하여 제어전압(Vc)을 생성하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 히스테리시스 비교기(68)의 제어전압(Vc)은 다음의 원리로 생성되며, 태양광 패널(200)에서 생성된 전압이 히스테리시스 비교기의 기준전압(Vref1)보다 작은 경우, 태양광 패널(200)이 정상적으로 동작하지 못하는 경우이며, 이 경우 제11 제너 다이오드(64)는 도통하지 않으며, 상기 히스테리시스 비교기(68)의 (+)단자로 입력된 태양광 패널(200)에서 생성된 전압은 제1 제어이득 결정부(Z1)와 제2 제어이득 결정부(Z2)의 이득 비율로 증폭되어 히스테리시스 비교기(68)의 출력단자에 특정(特定) 제어전압(Vc)을 생성하게 된다.
이 경우 제2 레귤레이터(69)는 상기 제어전압(Vc)을 입력받아 캐소드(Cathode)에서 애노드(Anode)로 도통(on)하며, 발신부 구동 IC(80)이 동작하여 발신부 적외선 센서(110)가 발광(發光)하며, 통신부(130)를 통하여 주 제어부(140) 및 관리자의 스마트 폰(Smart Phone)으로 태양광 패널(200)이 정상적으로 동작하지 못하는 정보를 전송하게 된다.
태양광 패널(200)에서 생성된 전압이 히스테리시스 비교기의 기준전압(Vref1)보다 높은 경우, 태양광 패널(200)이 정상적으로 동작하는 경우이며, 이 경우 제11 제너 다이오드(64)는 도통(on)하며, 상기 히스테리시스 비교기(68)의 (+)단자로 0(Zero) 전압이 입력되므로 제어전압(Vc)은 0(Zero) 전압이 된다.
이 경우 제2 레귤레이터(69)는 상기 제어전압(Vc)인 0(Zero) 전압을 입력받기에 캐소드(Cathode)에서 애노드(Anode)로 도통(on)하지 못하며, 발신부 구동 IC(80) 및 발신부 적외선 센서(110)가 동작하지 못하게 된다.

태양광 패널의 비정상 동작시 발신부 회로의 동작을 정리하면 다음과 같다.
- 태양광 패널(200)이 정상적으로 동작하지 못하는 경우:
태양광 패널(200)에서 생성된 전압이 낮으므로 제11 제너 다이오드(64)는 도통(on)하지 않음 -> 히스테리시스 비교기(68)의 (+)단자로 입력된 태양광 패널(200)에서 생성된 전압이 입력됨 -> 히스테리시스 비교기(68)의 출력단자에 특정(特定) 제어전압(Vc)을 생성 -> 제2 레귤레이터(69)는 캐소드(Cathode)에서 애노드(Anode)로 도통(on) -> 발신부 구동 IC(80)이 동작 -> 발신부 적외선 센서 구동 트랜지스터(78) 도통(on) -> 발신부 적외선 센서(110)가 발광(發光) -> 주 제어부(140) 및 관리자의 스마트 폰(Smart Phone)으로 태양광 패널(200)이 정상적으로 동작하지 못하는 정보를 전송

도 8 내지 도 11은 수신부 전원공급부 및 수신부 처리회로 회로도 및 개념도(제1 내지 제4 실시예)를 나타낸다. 도 8 내지 도 11에서 수신부 전원공급부(90)는 단일전력단 플라이백(Flyback) 방식의 컨버터 회로이다.
도 8(제1 실시예)에서는 입력단에서 공급받은 교류전원(81)을 정류 다이오드(82)로 정류하며, 제1 역률개선 인덕터(86)와 직렬로 연결된 제1 보조 다이오드(87)가 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(87)의 캐소드(Cathode)에는 주 스위치(103) 및 제1 보조 커패시터(88)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(103)의 소스(Source) 단자와 제1 보조 커패시터(88)의 일측(一側)에는 변압기(91)가 연결되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 변압기(91)의 2차측에는 출력 다이오드(89) 및 출력 커패시터(92)가 배치되어 있으며, 수신부 처리회로(120)로 직류 전원을 공급하는 것을 기술적 특징으로 한다.
무엇보다, 주 스위치(103)가 턴온(Turn on)시에는 제1 역률개선 인덕터(86)에는 에너지가 축적되며, 상기 제1 보조 커패시터(88)에 축적된 에너지가 주 스위치(103)를 통하여 변압기(91) 1차측에 제1 방향의 전류의 흐름을 만들게 된다. 또한, 주 스위치(103)가 턴오프(Turn off)시 상기 제1 역률개선 인덕터(86)에 축적된 에너지는 상기 제1 보조 커패시터(88) 및 변압기(91) 1차측에 제2 방향의 전류의 흐름을 만들며, 상기 변압기(91)에 에너지를 축적하게 된다.
도 8(제1 실시예)에서는 단일전력단 플라이백(Flyback) 방식의 컨버터 회로이며, 주 스위치(103)의 온(on) 및 오프(off) 제어를 통하여 입력단 역률을 개선하며, 동시에 상기 변압기(91)의 2차측으로 전력을 전달시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 9(제2 실시예)에서는 도 8(제2 실시예)와 회로적인 구조는 동일하며, 제1 역률개선 인덕터(86)와 변압기(91)가 자기적으로 1차측 자기적 결합부(106)를 형성하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 10(제3실시예)에서는 입력단에서 공급받은 교류전원(81)을 정류 다이오드(82)로 정류하며, 상기 정류 다이오드(82)의 (+) 전원의 출력단자는 제11 역률개선 인덕터(163)의 일측(一側) 및 제11 보조 다이오드(164)의 애노드(Anode)가 연결되어 있다. 상기 제11 보조 다이오드(164)의 캐소드(Cathode)와 상기 제11 역률개선 인덕터(163)의 타측(他側)의 사이에는 제11 보조 커패시터(166)가 연결되어 있다. 상기 제11 역률개선 인덕터(163)의 타측(他側) 및 상기 제11 보조 커패시터(166)의 타측(他側)이 연결된 접점에는 주 스위치(103)의 드레인(Drain)이 연결되어 있다. 상기 제11 보조 다이오드(164)의 캐소드(Cathode)와 주 스위치(103)의 소스(Source) 사이에는 변압기(91)가 연결되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 변압기(91)의 2차측에는 출력 다이오드(89) 및 출력 커패시터(92)가 배치되어 있으며, 수신부 처리회로(120)로 직류 전원을 공급하는 것을 기술적 특징으로 한다.
무엇보다, 주 스위치(103)가 턴온(Turn on)시에는 제11 역률개선 인덕터(163)에는 에너지가 축적되며, 동시에 제11 보조 커패시터(166)에도 에너지가 축적된다.
주 스위치(103)이 턴오프(Turn off)시에는 제11 역률개선 인덕터(163)에 축적된 에너지 및 상기 제11 보조 커패시터(166)에 축적된 에너지는 주 스위치(103)의 역병렬 다이오드(103-1)을 통하여 환류(還流)하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 10(제3 실시예)에서는 단일전력단 플라이백(Flyback) 방식의 컨버터 회로이며, 주 스위치(103)의 온(on) 및 오프(off) 제어를 통하여 입력단 역률을 개선하며, 동시에 상기 변압기(91)의 2차측으로 전력을 전달시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 11(제4 실시예)에서는 도 10(제3 실시예)와 회로적인 구조는 동일하며, 제11 역률개선 인덕터(163)와 변압기(91)가 자기적으로 1차측 자기적 결합부(106)를 형성하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 12는 히스테리시스 비교기(제1 실시예)로서, 상기 제1,2 제어이득 결정부(Z1,Z2)에서 제1 제어이득 결정부(Z1)는 제1 제어저항(R1)이며, 제2 제어이득 결정부(Z2)는 제2 제어저항(R2)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 13은 히스테리시스 비교기(제2 실시예)로서, 상기 제1,2 제어이득 결정부(Z1,Z2)에서 제1 제어이득 결정부(Z1)는 제1 제어저항(R1)이며, 제2 제어이득 결정부(Z2)는 제1 제어커패시터(C1)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 14는 히스테리시스 비교기(제3 실시예)로서, 상기 제1,2 제어이득 결정부(Z1,Z2)에서 제1 제어이득 결정부(Z1)는 제1 제어저항(R1)이며, 제2 제어이득 결정부(Z2)는 제2 제어저항(R2) 및 제1 제어커패시터(C1)가 직렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에서는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 있어서, 태양광을 받아서 전기(電氣)에너지를 발생시키는 태양광 패널(200); 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는지 여부를 비교하는 비교부(20); 상기 비교부(20)는 제1 저항(21) 및 제1 가변저항(23)을 통하여 상기 태양광 패널(200)의 출력전압을 검출하며, 상기 검출된 전압이 레퍼런스(Reference) 단자에 입력되는 제1 레귤레이터(24); 상기 비교부(20)의 결과를 바탕으로 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 녹색 LED(58)를 발광(發光)하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상 경우 적색 LED(57)를 발광(發光)하는 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부(50); 상기 녹색 LED(58)를 발광(發光)하기 위한 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60); 상기 적색 LED(57)를 발광(發光)하기 위한 적색 LED 구동용 스위치(59); 상기 제1 레귤레이터(24)의 캐소드(Cathode) 단자와 연결된 상기 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)의 베이스(Base) 단자 및 상기 적색 LED 구동용 스위치(59)의 게이트 단자; 상기 태양광 패널(200)의 출력전압으로부터 발신부 회로(100)에 직류 전원을 공급하는 발신부 전원공급부(30); 상기 발신부 전원공급부(30)는 제1,2 N형 트랜지스터(33,34)에 의해서 직류(DC) 12[V] 내지 15[V]의 특정(特定) 전압으로 출력하며; 상기 제1 N형 트랜지스터(33)와 연결된 제5 저항(36) 및 제3 N형 트랜지스터(35)가 연결되어 상기 발신부 전원공급부(30)의 전류제어를 수행하며; 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우, 비정상인 정보를 발신하는 발신부 적외선 센서(110); 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 특정(特定) 제어전압(Vc)을 출력하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우 영(Zero)의 제어전압(Vc)을 출력하는 히스테리시스 비교기(68); 상기 히스테리시스 비교기(68)의 (+) 입력단자에는 제21 저항(62) 및 제11 제너 다이오드(64)가 연결되며; 상기 히스테리시스 비교기(68)의 (-) 입력단자에는 제12 제너 다이오드(65)의 전압을 제23 저항(63-1) 및 제24 저항(63-2)의 분압된 전압이 입력되어 기준전압을 생성되며; 상기 히스테리시스 비교기(68)에서 출력된 제어전압(Vc)을 바탕으로 제어되는 제2 레귤레이터(69); 상기 제2 레귤레이터(69)가 도통(on)시 상기 발신부 적외선 센서(110)의 동작을 제어하기 위한 발신부 구동 IC(80); 상기 발신부 적외선 센서(110)와 직렬로 연결된 발신부 적외선 센서 구동 트랜지스터(78); 상기 발신부 적외선 센서(110)로부터 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 정보를 수신받는 수신부 센서(121); 상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상인 정보를 처리하기 위한 수신부 처리회로(120); 상기 수신부 처리회로(120)에 직류 전원을 공급하기 위하여 제1 역률개선 인덕터(86) - 제1 보조 다이오드(87) - 제1 보조 커패시터(88) - 변압기(91) 일측(一側)이 직렬로 연결되며; 상기 제1 보조 다이오드(87) 및 상기 제1 보조 커패시터(88)의 접점과 상기 변압기(91)의 타측(他側) 사이에 주 스위치(103)가 배치되며; 상기 제1 역률개선 인덕터(86)와 상기 변압기(91)가 1차측 자기적 결합부(106)를 형성하는 수신부 전원공급부(90)를 포함하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치를 제안하고자 한다.

본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진자가 다양한 변형에 의하여 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.
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20 : 비교부
21 : 제1 저항
22 : 제2 저항
23 : 제1 가변저항
24 : 제1 레귤레이터
25 : 제1 커패시터
26 : 제3 저항
30 : 발신부 전원공급부
31 : 제2 커패시터
32 : 제4 저항
33 : 제1 N형 트랜지스터
34 : 제2 N형 트랜지스터
35 : 제3 N형 트랜지스터
36 : 제5 저항
37 : 제1 다이오드
38 : 비교기(OP-Amp)
39 : 제6 저항
40 : 제7 저항
41 : 제8 저항
42 : 제1 제너 다이오드
43 : 제2 가변저항
44 : 제9 저항
45 : 제3 커패시터
50 : 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부
51 : 제11 저항
52 : 제12 저항
53 : 제13 저항
54 : 제2 제너 다이오드
55 : 제14 저항
56 : 제15 저항
57 : 적색 LED(Light Emitting Diode)
58 : 녹색 LED(Light Emitting Diode)
59 : 적색 LED 구동용 스위치(MOSFET)
60 : 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터
62 : 제21 저항
63 : 제22 저항
63-1 : 제23 저항
63-2 : 제24 저항
64 : 제11 제너 다이오드
65 : 제12 제너 다이오드
66 : 제1 제어이득 결정부(Z1)
67 : 제2 제어이득 결정부(Z2)
68 : 히스테리시스 비교기
69 : 제2 레귤레이터
71 : 제3 가변저항
72 : 제25 저항
73 : 제4 커패시터
75 : 제26 저항
76 : 제1 구동 다이오드
77 : 제2 구동 다이오드
78 : 발신부 적외선 센서 구동 트랜지스터
79 : 제27 저항
80 : 발신부 구동 IC
81 : 교류전원
82 : 정류 다이오드
82-1 : 제1 정류 다이오드
82-2 : 제2 정류 다이오드
82-3 : 제3 정류 다이오드
82-3 : 제4 정류 다이오드
86 : 제1 역률개선 인덕터
87 : 제1 보조 다이오드
88 : 제1 보조 커패시터
89 : 출력 다이오드
90 : 수신부 전원공급부
91 : 변압기
92 : 출력 커패시터
93 : 수신부 LED(Light Emitting Diode)
94 : 제31 저항
95 : 제31 커패시터
96 : 제32 저항
98 : 메인(Main) 스위치
100 : 태양광 패널의 비정상 동작시 발신부 회로
100-1 : 제1 발신부 회로
100-2 : 제2 발신부 회로
100-3 : 제3 발신부 회로
100-4 : 제4 발신부 회로
100-5 : 제5 발신부 회로
100-6 : 제6 발신부 회로
100-7 : 제7 발신부 회로
100-8 : 제8 발신부 회로
101 : 전원공급부 제어회로
102 : 수신부 처리 IC
103 : 주 스위치
103-1 : 역병렬 다이오드
104 : 스위치 전류센서
105 : 수신부 전압센서
106 : 1차측 자기적 결합부
110 : 발신부 적외선 센서(Infrared Ray Sensor)
110-1 : 제1 발신부 적외선 센서
110-2 : 제2 발신부 적외선 센서
110-3 : 제3 발신부 적외선 센서
110-4 : 제4 발신부 적외선 센서
110-5 : 제5 발신부 적외선 센서
110-6 : 제6 발신부 적외선 센서
110-7 : 제7 발신부 적외선 센서
110-8 : 제8 발신부 적외선 센서
120 : 수신부 처리회로
121 : 수신부 센서
130 : 통신부
140 : 주 제어부
150 : 스마트 폰(Smart Phone)
161 : 게이트 구동 전압(Vg) 단자
162 : 직류 전원(DC1) 단자
163 : 제11 역률개선 인덕터
164 : 제11 보조 다이오드
165 : 제12 보조 다이오드
166 : 제11 보조 커패시터
200 : 태양광 패널(Solar panel)
200-1 : 제1 태양광 패널
200-2 : 제2 태양광 패널
200-3 : 제3 태양광 패널
200-4 : 제4 태양광 패널
200-5 : 제5 태양광 패널
200-6 : 제6 태양광 패널
200-7 : 제7 태양광 패널
200-8 : 제8 태양광 패널
(+) : 태양전지 (+)출력
(-) : 태양전지 (-)출력
C1 : 제1 제어 커패시터
C2 : 제2 제어 커패시터
P1 : 1번 핀(Pin)
P2 : 2번 핀(Pin)
P3 : 3번 핀(Pin)
P4 : 4번 핀(Pin)
P5 : 5번 핀(Pin)
P6 : 6번 핀(Pin)
P7 : 7번 핀(Pin)
P8 : 8번 핀(Pin)
R1 : 제1 제어 저항
R2 : 제2 제어 저항
Vc : 제어전압
Vref : 기준전압
Vref1 : 히스테리시스 비교기의 기준전압

Claims (12)

  1. 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 있어서,
    태양광을 받아서 전기(電氣)에너지를 발생시키는 태양광 패널(200);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는지 여부를 비교하는 비교부(20);
    상기 비교부(20)는 제1 저항(21) 및 제1 가변저항(23)을 통하여 상기 태양광 패널(200)의 출력전압을 검출하며, 상기 검출된 전압이 레퍼런스(Reference) 단자에 입력되는 제1 레귤레이터(24);
    상기 비교부(20)의 결과를 바탕으로 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 녹색 LED(58)를 발광(發光)하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상 경우 적색 LED(57)를 발광(發光)하는 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부(50);
    상기 녹색 LED(58)를 발광(發光)하기 위한 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60);
    상기 적색 LED(57)를 발광(發光)하기 위한 적색 LED 구동용 스위치(59);
    상기 제1 레귤레이터(24)의 캐소드(Cathode) 단자와 연결된 상기 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)의 베이스(Base) 단자 및 상기 적색 LED 구동용 스위치(59)의 게이트 단자;
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압으로부터 발신부 회로(100)에 직류 전원을 공급하는 발신부 전원공급부(30);
    상기 발신부 전원공급부(30)는 제1,2 N형 트랜지스터(33,34)에 의해서 직류(DC) 12[V] 내지 15[V]의 특정(特定) 전압으로 출력하며;
    상기 제1 N형 트랜지스터(33)와 연결된 제5 저항(36) 및 제3 N형 트랜지스터(35)가 연결되어 상기 발신부 전원공급부(30)의 전류제어를 수행하며;
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우, 비정상인 정보를 발신하는 발신부 적외선 센서(110);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 특정(特定) 제어전압(Vc)을 출력하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우 영(Zero)의 제어전압(Vc)을 출력하는 히스테리시스 비교기(68);
    상기 히스테리시스 비교기(68)의 (+) 입력단자에는 제21 저항(62) 및 제11 제너 다이오드(64)가 연결되며;
    상기 히스테리시스 비교기(68)의 (-) 입력단자에는 제12 제너 다이오드(65)의 전압을 제23 저항(63-1) 및 제24 저항(63-2)의 분압된 전압이 입력되어 기준전압이 생성되며;
    상기 히스테리시스 비교기(68)에서 출력된 제어전압(Vc)을 바탕으로 제어되는 제2 레귤레이터(69);
    상기 제2 레귤레이터(69)가 도통(on)시 상기 발신부 적외선 센서(110)의 동작을 제어하기 위한 발신부 구동 IC(80);
    상기 발신부 적외선 센서(110)와 직렬로 연결된 발신부 적외선 센서 구동 트랜지스터(78);
    상기 발신부 적외선 센서(110)로부터 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 정보를 수신받는 수신부 센서(121);
    상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상인 정보를 처리하기 위한 수신부 처리회로(120);
    상기 수신부 처리회로(120)에 직류 전원을 공급하기 위하여 제1 역률개선 인덕터(86) - 제1 보조 다이오드(87) - 제1 보조 커패시터(88) - 변압기(91) 일측(一側)이 직렬로 연결되며;
    상기 제1 보조 다이오드(87) 및 상기 제1 보조 커패시터(88)의 접점과 상기 변압기(91)의 타측(他側) 사이에 주 스위치(103)가 배치되며;
    상기 제1 역률개선 인덕터(86)와 상기 변압기(91)가 1차측 자기적 결합부(106)를 형성하는 수신부 전원공급부(90)를 포함하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  2. 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 있어서,
    태양광을 받아서 전기(電氣)에너지를 발생시키는 태양광 패널(200);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는지 여부를 비교하는 비교부(20);
    상기 비교부(20)는 제1 저항(21) 및 제1 가변저항(23)을 통하여 상기 태양광 패널(200)의 출력전압을 검출하며, 상기 검출된 전압이 레퍼런스(Reference) 단자에 입력되는 제1 레귤레이터(24);
    상기 비교부(20)의 결과를 바탕으로 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 녹색 LED(58)를 발광(發光)하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상 경우 적색 LED(57)를 발광(發光)하는 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부(50);
    상기 녹색 LED(58)를 발광(發光)하기 위한 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60);
    상기 적색 LED(57)를 발광(發光)하기 위한 적색 LED 구동용 스위치(59);
    상기 제1 레귤레이터(24)의 캐소드(Cathode) 단자와 연결된 상기 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)의 베이스(Base) 단자 및 상기 적색 LED 구동용 스위치(59)의 게이트 단자;
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압으로부터 발신부 회로(100)에 직류 전원을 공급하는 발신부 전원공급부(30);
    상기 발신부 전원공급부(30)는 제1,2 N형 트랜지스터(33,34)에 의해서 직류(DC) 12[V] 내지 15[V]의 특정(特定) 전압으로 출력하며;
    상기 제1 N형 트랜지스터(33)와 연결된 제5 저항(36) 및 제3 N형 트랜지스터(35)가 연결되어 상기 발신부 전원공급부(30)의 전류제어를 수행하며;
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우, 비정상인 정보를 발신하는 발신부 적외선 센서(110);
    상기 발신부 적외선 센서(110)를 구동하기 위한 발신부 회로(100);
    상기 발신부 적외선 센서(110)와 직렬로 연결된 발신부 적외선 센서 구동 트랜지스터(78);
    상기 발신부 적외선 센서(110)로부터 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 정보를 수신받는 수신부 센서(121);
    상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상인 정보를 처리하기 위한 수신부 처리회로(120);
    상기 수신부 처리회로(120)에 직류 전원을 공급하기 위하여 제1 역률개선 인덕터(86) - 제1 보조 다이오드(87) - 제1 보조 커패시터(88) - 변압기(91) 일측(一側)이 직렬로 연결되며;
    상기 제1 보조 다이오드(87) 및 상기 제1 보조 커패시터(88)의 접점과 상기 변압기(91)의 타측(他側) 사이에 주 스위치(103)가 배치되며;
    상기 제1 역률개선 인덕터(86)와 상기 변압기(91)가 1차측 자기적 결합부(106)를 형성하는 수신부 전원공급부(90)를 포함하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  3. 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 있어서,
    태양광을 받아서 전기(電氣)에너지를 발생시키는 태양광 패널(200);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는지 여부를 비교하는 비교부(20);
    상기 비교부(20)는 제1 저항(21) 및 제1 가변저항(23)을 통하여 상기 태양광 패널(200)의 출력전압을 검출하며, 상기 검출된 전압이 레퍼런스(Reference) 단자에 입력되는 제1 레귤레이터(24);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압으로부터 발신부 회로(100)에 직류 전원을 공급하는 발신부 전원공급부(30);
    상기 발신부 전원공급부(30)는 제1,2 N형 트랜지스터(33,34)에 의해서 직류(DC) 12[V] 내지 15[V]의 특정(特定) 전압으로 출력하며;
    상기 제1 N형 트랜지스터(33)와 연결된 제5 저항(36) 및 제3 N형 트랜지스터(35)가 연결되어 상기 발신부 전원공급부(30)의 전류제어를 수행하며;
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우, 비정상인 정보를 발신하는 발신부 적외선 센서(110);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 특정(特定) 제어전압(Vc)을 출력하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우 영(Zero)의 제어전압(Vc)을 출력하는 히스테리시스 비교기(68);
    상기 히스테리시스 비교기(68)의 (+) 입력단자에는 제21 저항(62) 및 제11 제너 다이오드(64)가 연결되며;
    상기 히스테리시스 비교기(68)의 (-) 입력단자에는 제12 제너 다이오드(65)의 전압을 제23 저항(63-1) 및 제24 저항(63-2)의 분압된 전압이 입력되어 기준전압이 생성되며;
    상기 히스테리시스 비교기(68)에서 출력된 제어전압(Vc)을 바탕으로 제어되는 제2 레귤레이터(69);
    상기 제2 레귤레이터(69)가 도통(on)시 상기 발신부 적외선 센서(110)의 동작을 제어하기 위한 발신부 구동 IC(80);
    상기 발신부 적외선 센서(110)와 직렬로 연결된 발신부 적외선 센서 구동 트랜지스터(78);
    상기 발신부 적외선 센서(110)로부터 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 정보를 수신받는 수신부 센서(121);
    상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상인 정보를 처리하기 위한 수신부 처리회로(120);
    상기 수신부 처리회로(120)에 직류 전원을 공급하기 위하여 제1 역률개선 인덕터(86) - 제1 보조 다이오드(87) - 제1 보조 커패시터(88) - 변압기(91) 일측(一側)이 직렬로 연결되며;
    상기 제1 보조 다이오드(87) 및 상기 제1 보조 커패시터(88)의 접점과 상기 변압기(91)의 타측(他側) 사이에 주 스위치(103)가 배치되며;
    상기 제1 역률개선 인덕터(86)와 상기 변압기(91)가 1차측 자기적 결합부(106)를 형성하는 수신부 전원공급부(90)를 포함하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  4. 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 있어서,
    태양광을 받아서 전기(電氣)에너지를 발생시키는 태양광 패널(200);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는지 여부를 비교하는 비교부(20);
    상기 비교부(20)는 제1 저항(21) 및 제1 가변저항(23)을 통하여 상기 태양광 패널(200)의 출력전압을 검출하며, 상기 검출된 전압이 레퍼런스(Reference) 단자에 입력되는 제1 레귤레이터(24);
    상기 비교부(20)의 결과를 바탕으로 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 녹색 LED(58)를 발광(發光)하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상 경우 적색 LED(57)를 발광(發光)하는 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부(50);
    상기 녹색 LED(58)를 발광(發光)하기 위한 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60);
    상기 적색 LED(57)를 발광(發光)하기 위한 적색 LED 구동용 스위치(59);
    상기 제1 레귤레이터(24)의 캐소드(Cathode) 단자와 연결된 상기 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)의 베이스(Base) 단자 및 상기 적색 LED 구동용 스위치(59)의 게이트 단자;
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압으로부터 발신부 회로(100)에 직류 전원을 공급하는 발신부 전원공급부(30);
    상기 발신부 전원공급부(30)는 제1,2 N형 트랜지스터(33,34)에 의해서 직류(DC) 12[V] 내지 15[V]의 특정(特定) 전압으로 출력하며;
    상기 제1 N형 트랜지스터(33)와 연결된 제5 저항(36) 및 제3 N형 트랜지스터(35)가 연결되어 상기 발신부 전원공급부(30)의 전류제어를 수행하며;
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우, 비정상인 정보를 발신하는 발신부 적외선 센서(110);
    상기 발신부 적외선 센서(110)를 구동하기 위한 발신부 회로(100);
    상기 발신부 적외선 센서(110)로부터 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 정보를 수신받는 수신부 센서(121);
    상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상인 정보를 처리하기 위한 수신부 처리회로(120);
    상기 수신부 처리회로(120)에 직류 전원을 공급하기 위하여 제1 역률개선 인덕터(86) - 제1 보조 다이오드(87) - 제1 보조 커패시터(88) - 변압기(91) 일측(一側)이 직렬로 연결되며;
    상기 제1 보조 다이오드(87) 및 상기 제1 보조 커패시터(88)의 접점과 상기 변압기(91)의 타측(他側) 사이에 주 스위치(103)가 배치되며;
    상기 제1 역률개선 인덕터(86)와 상기 변압기(91)가 1차측 자기적 결합부(106)를 형성하는 수신부 전원공급부(90)를 포함하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  5. 청구항 제1항 내지 청구항 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신부 처리회로(120)의 수신부 처리 IC(102)를 통하여 상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상적인 정보를 스마트 폰(Smart Phone)(150)으로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  6. 청구항 제1항 내지 청구항 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신부 전원공급부(90)는 단일전력단 플라이백(Flyback) 방식의 컨버터 회로인 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  7. 청구항 제1항 내지 청구항 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신부 처리회로(120)는 통신부(130) 및 주 제어부(140)를 통하여 스마트 폰(Smart Phone)(150)으로 상기 비정상인 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  8. 청구항 제6항에 있어서,
    상기 단일전력단 플라이백(Flyback) 방식의 컨버터 회로는 제1 역률개선 인덕터(86), 주 스위치(103), 제1 보조 다이오드(87), 제1 보조 커패시터(88), 변압기(91) 및 출력 다이오드(89)로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  9. 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치에 있어서,
    태양광을 받아서 전기(電氣)에너지를 발생시키는 태양광 패널(200);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상적으로 발생하는지 여부를 비교하는 비교부(20);
    상기 비교부(20)는 제1 저항(21) 및 제1 가변저항(23)을 통하여 상기 태양광 패널(200)의 출력전압을 검출하며, 상기 검출된 전압이 레퍼런스(Reference) 단자에 입력되는 제1 레귤레이터(24);
    상기 비교부(20)의 결과를 바탕으로 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 녹색 LED(58)를 발광(發光)하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상 경우 적색 LED(57)를 발광(發光)하는 태양광 패널의 정상동작 여부 표시부(50);
    상기 녹색 LED(58)를 발광(發光)하기 위한 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60);
    상기 적색 LED(57)를 발광(發光)하기 위한 적색 LED 구동용 스위치(59);
    상기 제1 레귤레이터(24)의 캐소드(Cathode) 단자와 연결된 상기 녹색 LED 구동용 P형 트랜지스터(60)의 베이스(Base) 단자 및 상기 적색 LED 구동용 스위치(59)의 게이트 단자;
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압으로부터 발신부 회로(100)에 직류 전원을 공급하는 발신부 전원공급부(30);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우, 비정상인 정보를 발신하는 발신부 적외선 센서(110);
    상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 정상인 경우 특정(特定) 제어전압(Vc)을 출력하며, 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 경우 영(Zero)의 제어전압(Vc)을 출력하는 히스테리시스 비교기(68);
    상기 히스테리시스 비교기(68)의 (+) 입력단자에는 제21 저항(62) 및 제11 제너 다이오드(64)가 연결되며;
    상기 히스테리시스 비교기(68)의 (-) 입력단자에는 제12 제너 다이오드(65)의 전압을 제23 저항(63-1) 및 제24 저항(63-2)의 분압된 전압이 입력되어 기준전압이 생성되며;
    상기 히스테리시스 비교기(68)에서 출력된 제어전압(Vc)을 바탕으로 제어되는 제2 레귤레이터(69);
    상기 제2 레귤레이터(69)가 도통(on)시 상기 발신부 적외선 센서(110)의 동작을 제어하기 위한 발신부 구동 IC(80);
    상기 발신부 적외선 센서(110)와 직렬로 연결된 발신부 적외선 센서 구동 트랜지스터;
    상기 발신부 적외선 센서(110)로부터 상기 태양광 패널(200)의 출력전압이 비정상인 정보를 수신받는 수신부 센서(121);
    상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상인 정보를 처리하기 위한 수신부 처리회로(120);
    상기 수신부 처리회로(120)에 직류 전원을 공급하기 위하여 제1 역률개선 인덕터(86) - 제1 보조 다이오드(87) - 제1 보조 커패시터(88) - 변압기(91) 일측(一側)이 직렬로 연결되며;
    상기 제1 보조 다이오드(87) 및 상기 제1 보조 커패시터(88)의 접점과 상기 변압기(91)의 타측(他側) 사이에 주 스위치(103)가 배치되며;
    상기 제1 역률개선 인덕터(86)와 상기 변압기(91)가 1차측 자기적 결합부(106)를 형성하는 수신부 전원공급부(90)를 포함하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  10. 청구항 제9항에 있어서,
    상기 발신부 전원공급부(30)는 제1,2 N형 트랜지스터(33,34)에 의해서 직류(DC) 12[V] 내지 15[V]의 특정(特定) 전압으로 출력하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  11. 청구항 제10항에 있어서,
    상기 제1 N형 트랜지스터(33)와 연결된 제5 저항(36) 및 제3 N형 트랜지스터(35)가 연결되어 상기 발신부 전원공급부(30)의 전류제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
  12. 청구항 제9항에 있어서,
    상기 수신부 처리회로(120)의 수신부 처리 IC(102)를 통하여 상기 수신부 센서(121)로부터 수신받은 비정상적인 정보를 스마트 폰(Smart Phone)(150)으로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 정상동작 여부 검출장치
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