KR101968154B1 - Photovoltaic power generation system and method for controlling the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 상기 태양광 발전 시스템은 태양전지 패널의 일측 출력단자의 전류를 감지하여 출력하는 전류 감지부, 상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이의 전압을 감지하여 출력하는 전압 감지부, 상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이에 위치하는 커패시터, 스위칭 소자와 적어도 하나의 저항을 구비하고 있고, 상기 스위칭 소자의 턴온 또는 턴오프 상태에 따라 상기 커패시터의 방전 동작과 충전 동작을 제어하는 스캔 제어부, 그리고 상기 전류 감지부, 상기 전압 감지부 및 상기 스캔 제어부에 연결되어 있고, 상기 스위칭 소자의 턴온 동작과 턴오프 동작을 제어하며, 상기 커패시터의 방전 동작 시 또는 충전 동작 시에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점 추적 동작을 실시하는 최대 전력점 추적 제어 장치를 포함한다.The present invention relates to a solar power generation system, wherein the solar power generation system includes a current sensing unit for sensing and outputting a current at one output terminal of the solar cell panel, A capacitor disposed between both output terminals of the solar cell panel, a switching element, and at least one resistor, and the discharging operation of the capacitor and the charging operation of the capacitor according to the turn- And a scan control unit connected to the current sensing unit, the voltage sensing unit, and the scan control unit to control a turn-on operation and a turn-off operation of the switching unit, And a controller for controlling the current sensor and the voltage sensing unit, And a maximum power point tracking control device for determining the panel output current and the panel output voltage of the ground panel and calculating the panel power using the determined panel output current and the panel output voltage to perform the maximum power point tracking operation.

Description

태양광 발전 시스템 및 그 제어 방법{PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}[0001] PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME [0002]

본 발명은 태양광 발전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar power generation system and a control method thereof.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.Recently, as energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.

태양 전지에 빛이 입사되면 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍은 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되고, 분리된 전자와 정공은 각각 서로 다른 전극으로 수집되고 전자와 정공을 수집한 전극을 전선으로 연결하여 전력을 얻게 된다.When light is incident on the solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated, and the generated electron-hole pairs are separated into electrons and holes which are charged by the photovoltaic effect, respectively. Electrons and holes collected by other electrodes are connected to the electrodes to obtain electric power.

이러한 태양 전지는 단독으로도 이용 가능하지만, 좀더 효율적인 사용과 설치를 용이하기 위해 동일한 구조를 갖는 복수의 태양 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 태양 전지 모듈을 제작한다.Such a solar cell can be used alone, but a plurality of solar cells having the same structure are connected in series or in parallel to manufacture a solar cell module in order to facilitate more efficient use and installation.

따라서 사용자는 원하는 개수만큼의 태양 전지 모듈을 연결한 모듈 어레이인 태양 전지 패널을 설치하고, 이 태양 전지 패널로부터 최종 전력을 얻어 사용한다. Therefore, a user installs a solar cell panel, which is a module array in which the desired number of solar cell modules are connected, and obtains final power from the solar cell panel.

이러한 태양 전지 패널의 효율은 약 20%로 낮으며, 태양 전지 패널의 운전 조건에 따라서 태양 전지 패널에서 출력되는 출력 전압의 차이가 크게 발생하게 된다.The efficiency of the solar cell panel is as low as about 20%, and a difference in the output voltage from the solar cell panel occurs largely depending on the operating condition of the solar cell panel.

따라서, 태양 전지 패널의 발전 효율을 극대화시키기 위해, 태양 전지 패널을 구비한 태양광 발전 시스템은 태양 전지 패널에서 출력되는 전력 중에서 최대 크기의 전력을 갖는 최대 전력점(Maximum Power Point, MPP)을 추적하여 태양 전지 패널의 동작을 제어하는 최대 전력점 추적법(Maximum Power Point Tracking, MPPT)을 이용한다. Therefore, in order to maximize the power generation efficiency of the solar cell panel, the solar power generation system having the solar cell panel tracks the maximum power point (MPP) having the maximum power among the power output from the solar cell panel (MPPT), which controls the operation of the solar panel, using the maximum power point tracking method (MPPT).

태양 전지 패널은 전압원과 전류원의 복합적인 특성을 갖고 있다.A solar panel has a complex nature of a voltage source and a current source.

따라서, 태양 전지 패널은 단락 회로 운전점(Vpv=0, Ipv=Isc) 즉, 태양 전지 패널의 출력 전압인 패널 출력전압(Vpv)은 0이고 태양 전지 패널의 출력 전류인 패널 출력전류(Ipv)는 단락 전류(Isc)인 부근에서는 전류원의 형태로 동작하고, 개방 전압(Voc)의 동작점 부근에서는 전압원의 형태로 동작한다. Accordingly, the panel output voltage Vpv, which is the output voltage of the solar cell panel, is 0 and the panel output current Ipv, which is the output current of the solar cell panel, Operates in the form of a current source in the vicinity of the short-circuit current Isc and operates in the form of a voltage source in the vicinity of the operating point of the open-circuit voltage Voc.

또한 최대 전력점에서 태양 전지 패널은 전류원도 아니고 전압원도 아닌 비선형적 동작 특성을 갖는다. At the maximum power point, the solar cell panel also has a non-linear operating characteristic, not a current source and a voltage source.

따라서, 태양 전지 패널의 출력 단자를 단락(short)시킬 경우 단락전류(Isc)가 흐르며, 태양 전지 패널의 출력단자를 개방(open)시킬 경우 태양 전지 패널의 출력 단자 사이의 전압은 최대 전압인 개방 전압(Voc)이 된다.Therefore, when the output terminal of the solar cell panel is short-circuited, short-circuit current Isc flows, and when the output terminal of the solar cell panel is opened, the voltage between the output terminals of the solar cell panel becomes the maximum voltage Voltage (Voc).

따라서, 태양 전지 패널에서, 출력 전력이 최대가 되는 운전점인 최대 전력점(MPP)은 태양 전지 패널의 두 운전 조건인 단락 조건과 개방 조건 사이에 존재함을 알 수 있다.Therefore, in the solar cell panel, it can be seen that the maximum power point (MPP), which is the operating point at which the output power is maximized, exists between the short-circuit condition and the open condition, which are two operating conditions of the solar cell panel.

조사되는 빛의 양에 따라 태양 전지 패널의 발전량이 정해지므로 태양 전지 패널은 일사량에 비례하여 태양 전지 패널의 단락 전류(Isc)가 증가하게 된다.Since the power generation amount of the solar cell panel is determined according to the amount of light to be irradiated, the short circuit current (Isc) of the solar panel increases in proportion to the solar radiation amount of the solar panel.

이로 인해, 일사량의 변화에 따라 최대 전력점 역시 바뀌게 되므로, 태양 전지 패널의 발전 효율을 극대화하기 위해 최대 전력점 추적법을 이용하여 일사량에 따라 새로운 최대 전력점을 찾아야 된다.Therefore, in order to maximize the power generation efficiency of the solar cell panel, the maximum power point must be found according to the solar radiation amount by using the maximum power point tracking method.

하지만, 종래의 최대 전력점 추적법은 일사량의 변화가 없는 상황에서도 최대 전력점이 변동하는 문제가 발생하며, 또한, 나뭇잎 등으로 인해 태양 전지 패널에 발생하는 그림자 등으로 태양 전지 패널에 복수 개의 최대 전력점이 발생할 경우, 최대 전력점의 위치로 이동하지 못하고 다른 위치(즉, 지역적 극대 전력점 위치)에서 최대 전력점 추적 동작이 이루어져 태양 전지 패널의 동작 효율을 극대화할 수 없게 된다. However, in the conventional maximum power point tracking method, there is a problem that the maximum power point fluctuates even in the absence of a change in the solar radiation amount. In addition, a plurality of maximum power The point of maximum power point tracking operation is performed at another position (i.e., the local maximum power point position), so that the operation efficiency of the solar panel can not be maximized.

대한민국 등록특허 등록번호 10-1595060(등록일자: 2016년 02월 11일, 발명의 명칭: 태양광 발전 시스템의 동적 최대전력지점 추종 기능을 구비한 인버터장치 및 상기 인버터장치의 동적최대전력지점 추종방법)The present invention relates to an inverter device having a dynamic maximum power point tracking function of a photovoltaic power generation system and a dynamic maximum power point follow-up method of the inverter device, which is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1595060 (filed on Feb. 11, ) 대한민국 등록특허 등록번호 10-1256433(등록일자: 2013년 04월 12일, 발명의 명칭: PV 전류를 이용한 최대 전력점 추적 방식의 태양광 발전 시스템)Korean Registered Patent Registration No. 10-1256433 (Registered Date: Apr. 12, 2013, entitled "Photovoltaic Power System with Maximum Power Point Tracking System Using PV Current)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 최대 전력점 추적 동작의 정확도와 안정성을 향상시켜 태양 전지 패널의 발전 효율을 높이기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to improve the accuracy and stability of the maximum power point tracking operation and to improve the power generation efficiency of a solar cell panel.

본 발명의 한 특징에 따른 태양광 발전 시스템은 태양전지 패널의 일측 출력단자의 전류를 감지하여 출력하는 전류 감지부, 상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이의 전압을 감지하여 출력하는 전압 감지부, 상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이에 위치하는 커패시터, 스위칭 소자와 적어도 하나의 저항을 구비하고 있고, 상기 스위칭 소자의 턴온 또는 턴오프 상태에 따라 상기 커패시터의 방전 동작과 충전 동작을 제어하는 스캔 제어부, 그리고 상기 전류 감지부, 상기 전압 감지부 및 상기 스캔 제어부에 연결되어 있고, 상기 스위칭 소자의 턴온 동작과 턴오프 동작을 제어하며, 상기 커패시터의 방전 동작 시 또는 충전 동작 시에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점 추적 동작을 실시하는 최대 전력점 추적 제어 장치를 포함한다.A solar power generation system according to one aspect of the present invention includes a current sensing unit for sensing and outputting a current at one output terminal of a solar cell panel, a voltage sensing unit for sensing and outputting a voltage between both output terminals of the solar cell panel, A scan control unit for controlling a discharging operation and a charging operation of the capacitor in accordance with a turn-on or a turn-off state of the switching device, and a capacitor, a switching device, and at least one resistor, which are located between both output terminals of the solar cell panel, And a control unit connected to the current sensing unit, the voltage sensing unit, and the scan control unit to control a turn-on operation and a turn-off operation of the switching unit, The panel output current of the solar cell panel and the panel output current of the solar cell panel And a maximum power point tracking control device for determining the panel output voltage and calculating the panel power using the determined panel output current and the panel output voltage to perform the maximum power point tracking operation.

상기 스캔 제어부는 하나의 저항과 하나의 스위칭 소자를 포함하고, 상기 저항은 상기 태양전지 패널의 일측 출력단자에 일측 단자가 연결되어 있고, 상기 스위칭 소자는 상기 저항과 상기 태양전지 패널의 타측 출력단자 사이에 입력단자와 출력단자가 연결되어 있고 상기 최대 전력점 추적 제어 장치에 제어 단자가 연결되어 있는 것이 좋다.Wherein the scan control unit includes one resistor and one switching element, the resistor is connected to one output terminal of the solar cell panel, and the switching element is connected to the other output terminal It is preferable that an input terminal and an output terminal are connected to each other and a control terminal is connected to the maximum power point tracking control device.

상기 스캔 제어부는 제1 저항 및 제2 저항과 하나의 스위칭 소자를 포함하고, 상기 스위칭 소자는 상기 태양전지 패널의 일측 출력단자와 타측 출력단자 사이에 입력단자와 출력단자가 연결되어 있고, 상기 제1 저항의 일측단자는 최대 전력점 추적 제어 장치에 연결되어 상기 최대 전력점 추적 제어 장치로부터 제어 신호를 인가받고 타측단자는 상기 스위칭 소자의 제어 단자에 연결되어 있고, 상기 제2 저항의 일측단자는 상기 제1 저항의 타측 단자에 연결되어 있고, 타측단자는 태양전지 패널의 타측 출력단자에 연결되어 있는 것이 좋다. Wherein the scan control unit includes a first resistor and a second resistor and one switching element, and the switching element is connected between an input terminal and an output terminal between one output terminal and the other output terminal of the solar cell panel, Wherein one terminal of the resistor is connected to the maximum power point tracking controller and is supplied with a control signal from the maximum power point tracking controller and the other terminal is connected to the control terminal of the switching element, And the other terminal is connected to the other output terminal of the solar cell panel.

상기 스위칭 소자는 MOSFET나 바이폴라 트랜지스터일 수 있다.The switching element may be a MOSFET or a bipolar transistor.

상기 최대 전력점 추적 제어 장치는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 설정 시간 동안 턴오프시켜 상기 커패시터를 정해진 상태까지 충전시키고, 정해진 스캔시간 동안 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴온시켜 상기 커패시터의 방전 동작이 이루어지도록 한 후, 정해진 스캔 주기마다 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하고, 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 최대전력점 추적 동작을 실시할 수 있다.Wherein the maximum power point tracking control device uses the control signal to turn off the switching device for a set time to charge the capacitor to a predetermined state and turn on the switching device using the control signal for a predetermined scan time, The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined at a predetermined scan period, and the current panel power is calculated using the determined panel output current and the panel output voltage, If the current panel power is greater than the previous panel power, a maximum power point tracking operation may be performed that sets the maximum power point voltage to the determined panel output voltage and stores the current panel power as the previous panel power.

상기 최대 전력점 추적 제어 장치는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴오프시켜 상기 커패시터를 충전시키고, 상기 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 정해진 최대 전압 초과이면, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴온시켜 상기 커패시터의 방전이 이루어지도록 하고, 상기 커패시터의 방전 중에 상기 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 최소 전압 미만일 때까지 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하고, 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 최대전력점 추적 동작을 실시할 수 있다.Wherein the maximum power point tracking control apparatus uses the control signal to charge the capacitor by turning off the switching element, and when the panel output voltage determined by the voltage sensing unit exceeds a predetermined maximum voltage, Wherein the control unit controls the current sensing unit and the voltage sensing unit so that the panel output voltage determined by the voltage sensing unit is less than the minimum voltage during the discharge of the capacitor, The panel output current of the solar panel and the panel output voltage are determined, and the current panel power is calculated using the determined panel output current and the panel output voltage. If the calculated current panel power is larger than the previous panel power, The determined panel output voltage, and the current panel power to the previous panel power It is possible to perform maximum power point tracking operation of storing.

상기 최대 전력점 추적 제어 장치는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 설정 시간 동안 턴온시켜 상기 커패시터를 정해진 상태까지 방전시키고, 정해진 스캔시간 동안 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴오프 상기 커패시터의 충전 동작이 이루어지도록 한 후, 정해진 스캔 주기마다 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하고, 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 최대전력점 추적 동작을 실시할 수 있다. Wherein the maximum power point tracking control apparatus uses the control signal to turn on the switching element for a set time to discharge the capacitor to a predetermined state, turn off the switching element using the control signal for a predetermined scan time, The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined for each predetermined scanning period, the current panel power is calculated using the determined panel output current and the panel output voltage, If the current panel power is greater than the previous panel power, a maximum power point tracking operation may be performed that sets the maximum power point voltage to the determined panel output voltage and stores the current panel power as the previous panel power.

상기 최대 전력점 추적 제어 장치는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴온시켜 상기 커패시터의 방전이 이루어지도록 하고, 상기 커패시터의 방전 중에 상기 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 정해진 최소 전압 미만이면, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴오프시켜 상기 커패시터의 충전이 이루어지도록 하고, 상기 커패시터의 충전 중에 상기 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 최대 전압을 초과할 때까지 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하고, 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 최대전력점 추적 동작을 실시할 수 있다.Wherein the maximum power point tracking controller controls the switching element to be turned on by using the control signal so that the capacitor is discharged, and when the panel output voltage determined by the voltage detector during the discharge of the capacitor is less than a predetermined minimum voltage The control circuit controls the switching element to be turned off by using the control signal so that charging of the capacitor is performed, and during the charging of the capacitor, when the panel output voltage determined by the voltage sensing section exceeds the maximum voltage, The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined using the sensing unit and the voltage sensing unit, the panel power is calculated using the determined panel output current and the panel output voltage, The current panel power is calculated using the output voltage, and the calculated current panel power This prior panel power than the panel output voltage is determined by the maximum power point voltage is larger, and it is possible to perform maximum power point tracking operation to store the current power panel to the previous panel power.

본 발명의 다른 특징에 따른 태양광 발전 시스템은 태양전지 패널의 일측 출력단자의 전류를 감지하여 출력하는 전류 감지부, 상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이의 전압을 감지하여 출력하는 전압 감지부, 상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이의 위치하는 커패시터, 그리고 상기 태양전지 패널의 양측 출력단자에 병렬로 연결되어 있는 복수의 스캔 제어부, 상기 전류 감지부, 상기 전압 감지부 및 상기 복수의 스캔 제어부에 연결되어 있는 최대 전력점 추적 제어 장치를 포함하고, 상기 복수의 스캔 제어부 각각은 상기 태양전지 패널의 일측 출력단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항, 그리고 상기 저항과 상기 태양전지 패널의 타측 출력단자 사이에 입력단자와 출력단자가 연결되어 있고 상기 최대 전력점 추적 제어 장치에 제어 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a solar photovoltaic power generation system including a current sensing unit for sensing and outputting a current at one output terminal of a solar cell panel, a voltage sensing unit for sensing and outputting a voltage between both output terminals of the solar cell panel, A plurality of scan control units connected in parallel to both output terminals of the solar cell panel, a current sensing unit, a voltage sensing unit, and a plurality of scan control units Wherein each of the plurality of scan control units includes a resistor having one terminal connected to one output terminal of the solar cell panel and a resistor connected between the resistor and the other output terminal of the solar cell panel An input terminal and an output terminal are connected to the maximum power point tracking control device, And a switching element connected thereto.

상기 특징에 따른 상기 최대 전력점 추적 제어 장치는 복수 개의 스캔 제어부 중에서 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호를 이용하여 상기 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자를 턴온시켜 상기 커패시터를 방전시키고 상기 커패시터의 방전 중에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점을 추적하는 제1 최대 전력점 추적 동작을 실시하고, 다시 복수의 스캔 제어부 모두의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호를 이용하여 상기 복수의 스캔 제어부의 스위칭 소자를 모두 턴온시켜 상기 커패시터를 방전시키고 상기 커패시터의 방전 중에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점을 추적하는 제2 최대 전력점 추적 동작을 실시한다.The maximum power point tracking control apparatus according to the present invention turns on a switching element of the one scan control unit by using a control signal applied to a switching element of one scan control unit among a plurality of scan control units to discharge the capacitor, The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined using the signals from the current sensing unit and the voltage sensing unit during the discharge of the panel, A first maximum power point tracking operation is performed to track the maximum power point, and all the switching elements of the plurality of scan control units are turned on by using control signals applied to the switching elements of all of the plurality of scan control units, During the discharge of the capacitor, The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined by using the signal output from the voltage detection unit and the signal applied from the voltage detection unit, and the panel power is calculated using the determined panel output current and the panel output voltage, A second maximum power point tracking operation is performed.

제1 최대 전력점 추적 동작은 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호에 의해 상기 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자가 턴온 됨에 따라 상기 커패시터가 방전될 때 상기 커패시터의 방전 시간에 기초한 제1 스캔시간 동안 행해지고, 제2 최대 전력점 추적 동작은 복수의 스캔 제어부 모두의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호에 의해 상기 복수의 스캔 제어부의 스위칭 소자가 모두 턴온됨에 따라 상기 커패시터가 방전될 때 상기 커패시터의 방전 시간에 기초한 제2 스캔시간 동안 행해지며, 상기 제1 스캔 시간은 상기 제2 스캔 시간보다 긴 것이 좋다. The first maximum power point tracking operation is performed by a control signal applied to a switching element of one scan control unit, when a switching element of the one scan control unit is turned on, and when the capacitor is discharged, And the second maximum power point tracking operation is performed when the capacitors are discharged as the switching elements of the plurality of scan control units are turned on by the control signal applied to the switching elements of all of the plurality of scan control units, Time-based second scan time, and the first scan time may be longer than the second scan time.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법은 해당 상태의 제어 신호를 설정 시간 동안 스위칭 소자로 인가하여 상기 스위칭 소자를 턴오프 또는 턴온시켜 커패시터를 정해진 상태까지 충전 또는 방전시키는 단계, 정해진 스캔시간 동안 해당 상태의 제어 신호를 상기 스위칭 소자로 인가하여 상기 스위칭 소자를 턴온 또는 턴오프시켜 상기 커패시터를 방전 또는 충전시키는 단계, 상기 커패시터의 방전 또는 충전 중에, 정해진 스캔 주기마다 전류 감지부와 전압 감지부를 이용하여 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하는 단계, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하는 단계, 그리고 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control method of a solar power generation system, comprising the steps of applying a control signal in a corresponding state to a switching element for a predetermined time, turning the switching element off or on to charge or discharge the capacitor to a predetermined state, Applying a control signal of a corresponding state to the switching element during a predetermined scan time to turn on or off the switching element to discharge or charge the capacitor; during the discharging or charging of the capacitor, Determining the panel output current and the panel output voltage of the solar panel using the voltage sensing unit, calculating the current panel power using the determined panel output current and the panel output voltage, Power, the maximum power point voltage is determined by the panel output And storing the current panel power as the previous panel power.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법은 해당 상태의 제어 신호를 스위칭 소자로 인가하여 상기 스위칭 소자를 턴온 또는 턴오프시켜 커패시터를 충전 또는 방전시키는 단계, 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 정해진 최대 전압 초과 또는 최소 전압 미만이면, 해당 상태의 제어 신호를 상기 스위칭 소자로 인가하여 상기 스위칭 소자를 턴온 또는 턴오프시켜 상기 커패시터를 방전 또는 충전시키는 단계, 상기 커패시터의 방전 또는 충전 중에 전압 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 태양전지 패널의 패널 출력전압을 판정하는 단계, 판정된 패널 출력전압이 최소 전압 미만 또는 최대 전압 초과일 때까지 전류 감지부와 전압 감지부를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하는 단계, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하는 단계, 그리고 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control method of a solar power generation system, comprising: charging or discharging a capacitor by applying a control signal in a corresponding state to a switching element to turn on or off the switching element; Applying a control signal in a corresponding state to the switching element to turn on or off the switching element to discharge or charge the capacitor if the panel output voltage is below a predetermined maximum voltage or minimum voltage; Determining a panel output voltage of the solar cell panel using a signal output from the voltage sensing unit during charging, determining a panel output voltage of the solar cell panel using the current sensing unit and the voltage sensing unit until the determined panel output voltage is less than a minimum voltage or exceeding a maximum voltage, To determine the panel output current of the solar panel and the panel output voltage Calculating a current panel power using the determined panel output current and the panel output voltage; and if the calculated current panel power is greater than the previous panel power, setting the maximum power point voltage as the determined panel output voltage, Lt; RTI ID = 0.0 > panel power. ≪ / RTI >

본 발명의 다른 특징에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법은 복수 개의 스캔 제어부 중에서 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자로 해당 상태의 제어 신호를 인가하여 상기 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자를 턴온시켜 커패시터를 제1 시간 동안 방전시키는 단계, 상기 제1 시간 동안의 커패시터의 방전 중에 전류 감지부와 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 판독하여 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점을 추적하는 제1 최대 전력점 추적 동작을 실시하는 단계, 복수의 스캔 제어부 모두의 스위칭 소자로 해당 상태의 제어 신호를 인가하여 상기 복수의 스캔 제어부의 스위칭 소자를 모두 턴온시켜 상기 커패시터를 제2 시간 동안 방전시키는 단계, 그리고 상기 제2 시간 동안의 커패시터의 방전 중에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점을 추적하는 제2 최대 전력점 추적 동작을 실시하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 스캔 제어부 각각은 상기 태양전지 패널의 일측 출력단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항, 그리고 상기 저항과 상기 태양전지 패널의 타측 출력단자 사이에 입력단자와 출력단자가 연결되어 있고 상기 최대 전력점 추적 제어 장치에 제어 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a solar power generation system including applying a control signal of a corresponding state to a switching element of one scan control unit among a plurality of scan control units to turn on a switching element of the one scan control unit, The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are read by reading signals applied from the current sensing unit and the voltage sensing unit during the discharge of the capacitor for the first time, Performing a first maximum power point tracking operation for calculating a panel power using a current and a panel output voltage to track a maximum power point, applying a control signal of the corresponding state to all the switching elements of the plurality of scan control sections, When the capacitors are discharged for a second time period, And the panel output voltage and the panel output voltage of the solar cell panel are determined using the signal applied from the current sensing unit and the voltage sensing unit during the discharge of the capacitor for the second time, And performing a second maximum power point tracking operation for calculating a panel power using an output current and a panel output voltage to track a maximum power point, wherein each of the plurality of scan control units is connected to one output terminal And a switching element having an input terminal and an output terminal connected between the resistor and the other output terminal of the solar cell panel and a control terminal connected to the maximum power point tracking control device .

이때, 제1 최대 전력점 추적 동작은 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호에 의해 상기 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자가 턴온되어 상기 커패시터가 방전될 때, 상기 제1 시간에 기초한 제1 스캔시간 동안 행해지고, 제2 최대 전력점 추적 동작은 복수의 스캔 제어부 모두의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호에 의해 상기 복수의 스캔 제어부의 스위칭 소자가 모두 턴온되어 상기 커패시터가 방전될 때, 제2 시간에 기초한 제2 스캔시간 동안 행해지며, 상기 제1 스캔 시간은 상기 제2 스캔 시간보다 긴 것이 좋다.At this time, the first maximum power point tracking operation is performed when a switching element of the one scan control unit is turned on by the control signal applied to the switching element of one scan control unit so that the capacitor is discharged, And the second maximum power point tracking operation is performed during the scan time when the switching elements of the plurality of scan control units are all turned on by the control signal applied to the switching elements of all of the plurality of scan control units, And the first scan time may be longer than the second scan time.

이러한 특징에 따르면, 전력 조절 장치의 평활용 커패시터의 충방전 동작을 이용하여 패널 전력의 스캔 동작이 이루어져 안정적이고 정확한 최대 전력점 추적 동작이 이루어진다.According to this aspect, the scan operation of the panel power is performed by using the charging / discharging operation of the smoothing capacitor of the power control device, and stable and accurate maximum power point tracking operation is performed.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 도 1의 평활용 커패시터의 방전 및 충전 중에 검출한 패널 출력전류, 패널 출력전압 및 패널 전력에 대한 파형도이다.
도 3은 태양전지 패널에 형성된 그림자에 의해 다중 전력 극대점이 형성된 때 태양전지 패널에 대한 최대 전력점 추적 동작에 대한 시험 결과를 도시한 도면이다.
도 4와 도 5는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에서 평활용 커패시터의 방전 동작을 이용하여 최대 전력점을 추적하는 동작 순서도이다.
도 6과 도 7은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에서 평활용 커패시터의 충전 동작을 이용하여 최대 전력점을 추적하는 동작 순서도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에서 평활용 커패시터의 방전 동작을 이용하여 최대 전력점 추적 동작할 때 감지된 패널 출력전류, 패널 출력전압 및 패널 전력의 파형을 도시한다.
도 9는 도 8에서 검출된 신호 파형을 이용하여 운전 전압인 패널 출력전압을 수평축으로 하여 전류-전압 곡선과 전력-전압 곡선을 도출한 파형을 도시한다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 MPPT용 저항의 값에 따른 스캔 전압의 범위를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에서 평활용 커패시터의 방전 동작을 이용하여 최대 전력점을 추적하는 동작 순서도이다.
도 13과 도 14는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 예에 대한 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram of a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a waveform diagram of panel output current, panel output voltage, and panel power detected during discharging and charging of the smoothing capacitor of FIG.
3 is a graph showing a test result of a maximum power point tracking operation for a solar cell panel when multiple power maximum points are formed by shadows formed on the solar cell panel.
4 and 5 are operation flowcharts for tracking a maximum power point using a discharging operation of a smoothing capacitor in a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are operation flowcharts for tracking a maximum power point using a charging operation of a smoothing capacitor in a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 illustrates the waveforms of the panel output current, the panel output voltage, and the panel power detected when the maximum power point tracking operation is performed using the discharging operation of the smoothing capacitor in the solar power generation system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows a waveform obtained by deriving the current-voltage curve and the power-voltage curve with the panel output voltage being the operation voltage as a horizontal axis, using the signal waveforms detected in FIG.
10 is a graph showing a range of scan voltage according to the value of the MPPT resistance of the photovoltaic generation system according to an embodiment of the present invention.
11 is a schematic block diagram of a photovoltaic power generation system according to another embodiment of the present invention.
12 is an operation flowchart for tracking a maximum power point using a discharging operation of a smoothing capacitor in a photovoltaic power generation system according to another embodiment of the present invention.
13 and 14 are schematic block diagrams of an example of a photovoltaic power generation system according to another embodiment of the present invention, respectively.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "접속되어" 있다거나 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 접속되어 있거나 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 접속되어" 있다거나 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that there may be other elements in between do. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템 및 그 제어 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a solar power generation system and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 대하여 상세히 설명한다.1, a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1에 도시한 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(100)은 태양전지 패널(11), 태양전지 패널(11)의 제1 및 제2 출력 단자(+, -), 즉 (+)의 출력단자(+)와 (-)의 출력단자(-) 사이에 연결되어 있는 최대 전력점 추적 감지부(12), 최대 전력점 추적 감지부(12)와 부하(Ro) 사이에 위치하고 있는 전력 조절 장치(PCS, power conditioning system)(13), 최대 전력점 추적 감지부(12)의 동작에 의해 감지된 태양전지 패널(11)의 출력 전류[이하, 태양전지 패널(11)의 출력전류를 '패널 출력전류'라 함](Ipv)와 출력 전압[이하, 태양전지 패널(11)의 출력전압을 '패널 출력전압'이라 함](Vpv)을 이용하여 최대 전력점 추적 감지부(12)의 동작을 제어하는 최대 전력점 추적 제어 장치(14), 그리고 최대 전력점 추적 제어 장치(14)와 전력 조절 장치(13)에 연결되어 있는 전력 조절 제어부(15)를 구비한다.1, a solar power generation system 100 according to an embodiment of the present invention includes a solar cell panel 11, first and second output terminals (+, -) of the solar cell panel 11, that is, A maximum power point tracking sensing unit 12 and a maximum power point tracking sensing unit 12 connected between an output terminal (+ The output current of the solar cell panel 11 sensed by the operation of the power control system (PCS) 13 and the maximum power point tracking sensor 12 (hereinafter, the output of the solar cell panel 11) (Hereinafter, referred to as a "panel output voltage") Vpv of the output voltage of the solar cell panel 11 (hereinafter referred to as a "panel output current") Ipv and an output voltage A maximum power point tracking control unit 14 for controlling the operation of the maximum power point tracking control unit 14 and a power regulation control unit 15 connected to the power control unit 13, The rain.

태양 전지 패널(11)은 조사되는 빛의 양에 따라 해당하는 크기의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 출력한다.The solar panel 11 outputs a panel output current Ipv and a panel output voltage Vpv of a corresponding size according to the amount of light to be irradiated.

최대 전력점 추적 감지부(12)는 태양 전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)에 위치하는 전류 감지부(121), 태양 전지 패널(11)의 제1 및 제2 출력단자(+, -)에 연결되어 있는 전압 감지부(122), 그리고 최대 전력점 추적 제어 장치(14)에 연결되어 있고, 최대 전력점 추적 제어 장치(14)로부터 인가되는 제어 신호에 따라 동작 상태가 변하여 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)에 의한 패널 출력전압(Vpv)과 패널 출력전류(Ipv)의 감지 동작(즉, 스캔 동작)이 최대 전력점 추적 제어 장치(14)에 의해 행해지도록 하는 스캔 제어부(123)을 구비한다.The maximum power point tracking sensing unit 12 includes a current sensing unit 121 located at a second output terminal (-) of the solar cell panel 11, first and second output terminals (+ A voltage sensing unit 122 connected to the maximum power point tracking control unit 14 and a maximum power point tracking control unit 14 connected to the maximum power point tracking control unit 14. The operation state is changed according to a control signal applied from the maximum power point tracking control unit 14, (I.e., scan operation) of the panel output voltage Vpv and the panel output current Ipv by the sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122 is performed by the maximum power point tracking control device 14 And a scan control unit 123 for performing a scan operation.

전류 감지부(121)는 태양 전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)를 흐르는 전류를 감지하여 패널 출력전류(Ipv)으로서 최대 전력점 추적 제어 장치(14)로 출력한다. The current sensing unit 121 senses the current flowing through the second output terminal (-) of the solar cell panel 11 and outputs it to the maximum power point tracking control unit 14 as the panel output current Ipv.

전압 감지부(122)는 스캔 제어부(123) 이후에 위치하여 최대 전력점 추적 감지부(12)의 양 출력단자 사이의 전압을 감지하여 패널 출력전압(Vpv)으로서 최대 전력점 추적 제어 장치(14)로 출력한다.The voltage detection unit 122 is located after the scan control unit 123 and senses the voltage between the two output terminals of the maximum power point tracking unit 12 to output the panel output voltage Vpv to the maximum power point tracking control unit 14 .

스캔 제어부(123)은 태양 전지 패널(11)의 제1 출력단자(+)에 일측 단자가 연결되어 있는 최대 전력점 추적을 위한 저항(즉, MPPT용 저항)(Rmppt)과 MPPT용 저항(Rmppt)의 타측 단자(예, 드레인 단자)에 입력단자가 연결되어 있고 태양 전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)에 출력단자(예, 소스 단자)가 연결되어 있으며 최대 전력점 추적 제어 장치(14)에 제어 단자(예, 게이트 단자)가 연결되어 있는 스위칭 소자(예, 제1 스위칭 소자)(Smppt)를 구비한다.The scan control unit 123 receives a resistor Rmppt for MPPT and a resistor Rmppt for MPPT which are connected to a first output terminal (+) of the solar panel 11, An output terminal (for example, a source terminal) is connected to a second output terminal (-) of the solar cell panel 11, and a maximum power point tracking control device (E.g., a first switching device) Smppt to which a control terminal (e.g., a gate terminal) is connected to the control terminal 14.

이때, 제1 스위칭 소자(Smppt)는 MOSFET(metal oxide silicon field effect transistor)와 같은 트랜지스터로 이루어져 있고, 최대 전력점 추적 제어 장치(14)로부터 제어 단자로 인가되는 제어 신호(Gmppt)에 따라 동작 상태가 변하여 턴온(turn-on) 또는 턴오프(turn-off)된다.At this time, the first switching device Smppt is formed of a transistor such as a metal oxide silicon field effect transistor (MOSFET). The first switching device Smppt is controlled by the control signal Gmppt applied to the control terminal from the maximum power point tracking control device 14, And is turned on or turned off.

이러한 제1 스위칭 소자(Smppt)의 턴오프 및 턴온 동작에 의해, 최대 전력점 추적 제어 장치(14)는 최대 전력점 추적을 위한 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작을 실시한다. By the turn-off and turn-on operations of the first switching device Smppt, the maximum power point tracking controller 14 performs the scan operation of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv for tracking the maximum power point Conduct.

전력 조절 장치(13)는 태양전지 패널(11)의 제1 출력단자(+)와 제2 출력단자(-)에 각각 일측 단자와 타측 단자가 연결되어 있는 커패시터(즉, 평활용 커패시터)(Cdc), 태양전지 패널(11)의 제1 출력단자(+)에 입력 단자(예, 드레인 단자)가 연결되어 있고 전력 조절 제어부(15)에 제어 단자(예, 게이트 단자)가 연결되어 있는 스위칭 소자(예, 제2 스위칭 소자)(Sbuck), 제2 스위치 소자(Sbuck)의 출력 단자(예, 소스 단자)에 캐소드 단자가 연결되어 있고 태양전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)에 애노드 단자가 연결되어 있는 다이오드(Df), 스위치(Sbuck)의 출력단자에 일측 단자가 연결되어 있고 부하 저항(Ro)의 일측에 타측 단자가 연결되어 있는 인덕터(Lf), 그리고 코일(Lf)의 일측 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 태양 전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)에 타측 단자가 연결되어 부하 저항(Ro)과 병렬로 연결되어 있는 커패시터(Cf)를 구비한다.The power regulator 13 includes a capacitor (i.e., a smoothing capacitor) Cdc (i.e., a capacitor) having one terminal and the other terminal connected to the first output terminal (+) and the second output terminal ), A switching element (for example, a gate terminal) connected to a first output terminal (+) of the solar cell panel 11 and an input terminal A cathode terminal is connected to an output terminal (e.g., a source terminal) of the second switch element Sbuck and a second output terminal (-) of the solar cell panel 11, An inductor Lf having one terminal connected to the output terminal of the switch Sbuck and the other terminal connected to one terminal of the load resistor Ro and a diode Df having an anode terminal connected to the inductor Lf, One terminal is connected to one terminal and the other terminal is connected to the second output terminal (-) of the solar cell panel 11 And a capacitor Cf connected in parallel with the load resistor Ro.

전력 조절 장치(13)는 제2 스위칭 소자(Sbuck), 다이오드(Df) 및 인덕터(L1), 커패시터(Cf)로 이루어진 벅 컨버터(buck converter)를 이용하지만, 이에 한정되지 않고, 벅 컨버터 이외에 프라이백 컨버터(flyback converter), 부스트 컨버터(boost converter), 또는 포워드 컨버터(forward converter) 등과 같이 다른 컨버터나 인버터(Inverter)를 사용할 수 있다.The power regulator 13 uses a buck converter consisting of a second switching element Sbuck, a diode Df and an inductor L1 and a capacitor Cf. However, the present invention is not limited to this, Other converters or inverters may be used, such as a flyback converter, a boost converter, or a forward converter.

도 1의 전력 조절 장치(13)는 제2 스위칭 소자(Sbuck)의 제어 단자로 인가되는 전력 조절 제어부(15)의 펄스폭 변조 신호(PWM)에 따라 제2 스위칭 소자(Sbuck)를 정해진 주기로 턴온 및 턴오프 시키고, 제2 스위칭 소자(Sbuck)의 턴온 및 턴오프 동작에 따라 출력되는 펄스 모양의 전압을 리액터(Lf)와 커패시터(Cf)를 이용해 평활하여 해당 크기의 직류 전압을 출력하게 된다. The power regulator 13 of FIG. 1 turns on the second switching element Sbuck at a predetermined cycle in accordance with the pulse width modulation signal PWM of the power regulation controller 15 applied to the control terminal of the second switching element Sbuck Off voltage of the second switching device Sbuck is smoothed by using the reactor Lf and the capacitor Cf in accordance with the turn-on and turn-off operations of the second switching device Sbuck to output a DC voltage of a corresponding magnitude.

즉, 제2 스위칭 소자(Sbuck)는 전력 조절 제어부(150)로부터 인가되는 펄스폭 제어 신호(PWM)에 따라 턴온 또는 턴오프되어 전력 조절 장치(13)의 동작 상태를 제어한다.That is, the second switching device Sbuck is turned on or off according to the pulse width control signal PWM applied from the power regulation controller 150 to control the operation state of the power regulator 13. [

따라서, 제2 스위칭 소자(Sbuck)가 턴온될 때, 태양전지 패널(11)에서 출력되는 패널 출력전류(Ipv)는 턴온된 제2 스위칭 소자(Sbuck)를 거처 리액터(Lf)로 흐르게 되어 리액터(Lf)로의 에너지 축적이 이루어지고 커패시터(Cf)와 부하 저항(Ro)을 통해 다이오드(Df) 쪽으로 흐르게 된다. 이때, 다이오드(Df)는 제2 스위칭 소자(Sbuck)의 턴온 시 패널 출력전류(Ipv)의 경로를 리액터(Lf) 쪽으로 한정한다.Accordingly, when the second switching device Sbuck is turned on, the panel output current Ipv output from the solar cell panel 11 flows through the second switching device Sbuck that is turned on to the reactor Lf, Lf is conducted and flows toward the diode Df through the capacitor Cf and the load resistor Ro. At this time, the diode Df limits the path of the panel output current Ipv to the reactor Lf side when the second switching element Sbuck is turned on.

반대로, 제2 스위칭 소자(Sbuck)가 턴오프되면, 다이오드(Df)가 전류 흐름 경로를 제공하므로, 리액터(Lf)에 축적된 에너지인 인덕터 전류는 커패시터(Cf)와 저항(Ro)을 통해 다이오드(Df)로 흐르게 된다.Conversely, when the second switching element Sbuck is turned off, the diode Df provides the current flow path, so that the inductor current, which is the energy stored in the reactor Lf, flows through the capacitor Cf and the resistor Ro, (Df).

또한, 커패시터(Cdc)는 스위칭 소자(Sbuck)로 인가되는 신호의 노이즈 성분을 제거하고 평활 기능도 수행한다.Also, the capacitor Cdc removes the noise component of the signal applied to the switching element Sbuck and also performs a smoothing function.

이로 인해, 전압 감지부(122)는 커패시터(Cdc) 양단에 인가되는 전압을 감지하여 패널 출력전압(Vpv)으로 출력한다.Accordingly, the voltage sensing unit 122 senses the voltage applied across the capacitor Cdc and outputs the sensed voltage to the panel output voltage Vpv.

전력 조절 장치(13)의 두 입력단 사이에 연결되어 있는 평활용 커패시터(Cdc)는 제2 스위칭 소자(Sbuck)로 인가되는 전류를 평활하며, 스캔 제어부(123)의 제1 스위칭 소자(Smppt)의 턴온 및 턴오프 상태에 따라 전하의 충전 및 방전이 이루어져 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작이 이루어질 수 있도록 하여 전압 감지부(122)에 의한 패널 출력전압(Vpv)의 검출이 이루어지도록 한다.The smoothing capacitor Cdc connected between the two input terminals of the power regulator 13 smoothes the current applied to the second switching element Sbuck and the smoothing capacitor Cdc of the first switching element Smppt of the scan controller 123 Charging and discharging are performed according to the turn-on and turn-off states so that the panel output voltage Vpv can be scanned to detect the panel output voltage Vpv by the voltage detecting unit 122.

이때, 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 시정수(τdischarge =Rmppt×Cdc)는 MPPT용 저항(Rmppt)의 저항값과 커패시터(Cdc)의 크기에 따라 정해지므로, MPPT용 저항(Rmppt)의 값에 따라 패널 출력전압(Vpv) 및 패널 출력전류(Ipv)의 스캔 동작이 이루어질 수 있는 시간인 스캔 시간(scanning time)이 정해진다. At this time, the discharge time constant (τ discharge = Rmppt × Cdc) of the smoothing capacitor Cdc is determined according to the resistance value of the MPPT resistor Rmppt and the size of the capacitor Cdc, A scanning time which is a time at which the panel output voltage Vpv and the panel output current Ipv can be scanned is determined.

이러한 MPPT용 저항(Rmppt)은 전력 조절 장치(13)의 제2 스위칭 소자(Sbuck)가 턴오프 상태일 때 평활용 커패시터(Cdc)에 충전된 전하의 방전 경로를 제공한다.The resistor Rmppt for MPPT provides a discharging path of the charge charged in the smoothing capacitor Cdc when the second switching element Sbuck of the power regulator 13 is in the turned off state.

최대 전력점 추적 제어 장치(14)는 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)로부터 인가되는 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 인가받는 동작 제어부(141)와 동작 제어부(141)에 연결되어 있는 저장부(142)를 구비한다.The maximum power point tracking controller 14 includes an operation controller 141 receiving the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv from the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122, And a storage unit 142 connected to the storage unit 141.

동작 제어부(141)는 정해진 시기에 제1 스위칭 소자(Smppt)를 턴온 시키거나 턴오프 시키기 위해 해당 상태의 제어 신호(Gmppt)를 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 인가하여 제1 스위칭 소자(Smppt)의 동작을 제어한다.The operation control unit 141 applies the control signal Gmppt in the corresponding state to the control terminal of the first switching device Smppt in order to turn on or turn off the first switching device Smppt at a predetermined time, (Smppt).

동작 제어부(141)로부터 인가되는 제어 신호(Gmppt)에 따라 제1 스위칭 소자(Smppt)가 턴오프되면 전력 조절 장치(13)의 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 동작이 이루어지고, 반대로 제1 스위칭 소자(Smppt)가 턴온되면 평활용 커패시터(Cdc)에 충전되어 있는 전하의 방전 동작이 이루어진다.The charging operation of the smoothing capacitor Cdc of the power regulator 13 is performed when the first switching device Smppt is turned off according to the control signal Gmppt applied from the operation control unit 141, When the element Smppt is turned on, the discharging operation of the charge charged in the smoothing capacitor Cdc is performed.

본 예의 경우, 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)에 의한 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작은, 위에 기재한 것처럼, 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 시기에 이루어질 수 있지만 방전 시기에도 이루어질 수 있다. The scan operation of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv by the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122 is performed by charging the smoothing capacitor Cdc But it can be done at discharge time.

이와 같이, 동작 제어부(141)는 정해진 최대 전력점 추적 주기마다 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 감지하고 이들 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)으로 전력의 크기를 산출하여 최대 전력점(MPP)을 추적하며, 추적된 최대 전력점(MPP)일 때의 패널 출력전압(Vpv)(즉, 최대전력 운전전압)을 기준 전압(Vref)으로서 전력 조절 제어부(15)로 출력한다.In this way, the operation control unit 141 senses the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv at a predetermined maximum power point tracking period and calculates the magnitude of the power by the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv And the panel output voltage Vpv (that is, the maximum power operation voltage) at the tracked maximum power point MPP is set as the reference voltage Vref to the power regulation controller 15 .

저장부(142)는 최대 전력점 추적 제어 장치(14)의 동작에 필요한 데이터와 동작 중에 생성된 데이터 등이 저장되어 있다.The storage unit 142 stores data necessary for operation of the maximum power point tracking control apparatus 14 and data generated during operation.

또한, 저장부(142)는 최대 전력점 추적 주기마다 감지한 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 저장하여, 동작 제어부(141)에 의해 스캔 시간 동안 최대 전력점(MPP)의 추적 동작이 이루어질 수 있도록 한다. The storage unit 142 stores the output current Ipv and the panel output voltage Vpv sensed at each maximum power point tracking period and controls the operation control unit 141 to track the maximum power point MPP during the scan time So that the operation can be performed.

전력 조절 제어부(15)는 최대 전력점 추적 제어부(14)의 동작 제어부(141)로부터 기준 전압(Vref)을 인가받고, 인가되는 기준 전압(Vref)에 따라 펄스폭 변조 신호(PWM)의 상태를 제어하여 전력 조절 장치(13)의 제2 스위칭 소자(Sbuck)로 출력한다.The power adjustment control unit 15 receives the reference voltage Vref from the operation control unit 141 of the maximum power point tracking control unit 14 and determines the state of the pulse width modulation signal PWM according to the applied reference voltage Vref And outputs it to the second switching element (Sbuck) of the power regulator (13).

이로 인해, 전력 조절 장치(13)는 제2 스위칭 소자(Sbuck)의 스위칭 상태에 따라 동작하여 발전 운전을 실시하게 된다. Accordingly, the power regulator 13 operates in accordance with the switching state of the second switching device Sbuck to perform the power generation operation.

이미 기술한 것처럼, 태양광 발전 시스템(100)의 최대 전력점 추적 동작을 위해 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 동작을 이용하여 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작을 실시하거나 스캔 동작이 방전 동작 중에 안정적으로 이루어지지 못하는 경우 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 동작을 이용하여 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작을 실시할 수 있다.As described above, the scan operation of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv is performed using the discharge operation of the smoothing capacitor Cdc for the maximum power point tracking operation of the solar power generation system 100 Or when the scan operation can not be stably performed during the discharge operation, the scan operation of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv can be performed using the charging operation of the smoothing capacitor Cdc.

도 2는 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 중에 행해지는 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작과 충전 중에 행해지는 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작을 비교하기 위한 그래프로서, 평활용 커패시터(Cdc)의 방전과 충전 중에 측정된 태양전지 패널(11)의 패널 출력전류(Ipv), 패널 출력전압(Vpv) 및 패널 전력(Ppv)의 측정 그래프이다.Fig. 2 is a graph showing the scan operation of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv during discharge of the smoothing capacitor Cdc and the scan operation of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv during charging A graph of a panel output current Ipv, a panel output voltage Vpv, and a panel power Ppv of the solar cell panel 11 measured during discharging and charging of the smoothing capacitor Cdc to be.

방전 중의 스캔 동작(즉, 방전 스캔동작)은 태양전지 패널(11)이 개방 전압(Voc)까지 평활용 커패시터(Cdc)를 충전한 상태에서 MOSFET 반도체 스위치인 제1 스위칭 소자(Smppt)를 턴온시켜 평활용 커패시터(Cdc)를 방전시키는 중에 태양전지 패널(11)의 운전전압을 낮추어 가면서 태양전지 패널(11)의 출력 전압과 출력 전류인 패널 출력전압(Vpv)과 패널 출력전류(Ipv)을 측정하여 행해진다.The scan operation during discharge (i.e., the discharge scan operation) turns on the first switching device Smppt, which is a MOSFET semiconductor switch, while the solar cell panel 11 charges the smoothing capacitor Cdc up to the open-circuit voltage Voc The panel output voltage Vpv and the panel output voltage Ipv, which are the output voltage and the output current of the solar cell panel 11, are measured while lowering the operating voltage of the solar panel 11 while discharging the smoothing capacitor Cdc .

또한 충전 중의 스캔 동작(즉, 충전 스캔동작)은 평활용 커패시터(Cdc)가 방전된 상태에서 제1 스위칭 소자(Smppt)를 턴오프시켜 태양전지 패널(11)이 평활용 커패시터(Cdc)를 개방 전압(Voc)까지 충전시키는 중에 패양전지 패널의 패널 출력전압(Vpv)과 패널 출력전류(Ipv)을 측정하는 것으로 실시하였다.In addition, the scan operation during charging (i.e., the charge scan operation) turns off the first switching device Smppt with the smoothing capacitor Cdc discharged, so that the solar cell 11 opens the smoothing capacitor Cdc And the panel output voltage Vpv and the panel output current Ipv of the fail safe battery panel were measured while charging to the voltage Voc.

도 2를 참고로 하면, 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 시간(Tc_Discharge)이 약 6ms이므로 방전 스캔동작은 제1 스위칭 소자(Smppt)가 턴온된 후 방전 시간(Tc_Discharge)인 약 6ms 동안 이루어졌고, 반면에 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 시간(Tc_Charge)이 약 40ms이므로 충전 스캔동작은 제1 스위칭 소자(Smppt1)가 턴오프된 후 충전 시간(Tc_Charge)인 약 40ms 동안의 이루어졌음을 알 수 있었다. 2, since the discharge time T c_Discharge of the smoothing capacitor Cdc is about 6 ms, the discharge scan operation is performed for about 6 ms after the first switching device Smppt is turned on and the discharge time T c_Discharge While the charging time T c_Charge of the smoothing capacitor Cdc is about 40 ms, the charge scanning operation is performed for about 40 ms after the first switching device Smppt 1 is turned off and the charging time T c_Charge And it was found.

이처럼, 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 시간(Tc_Charge)이 방전 시간(Tc_Discharge)보다 훨씬 길어 충전 스캔 동작을 위한 스캔 시간이 방전 스캔동작을 위한 스캔시간보다 길다.As described above, the charge time ( Tc_Charge ) of the smoothing capacitor ( Cdc ) is much longer than the discharge time ( Tc_Discharge ), so that the scan time for the charge scan operation is longer than the scan time for the discharge scan operation.

스캔시간이 짧으면 태양전지 패널(11)이 최대 전력점 추적 동작을 수행하기 위하여 태양광 발전 시스템(100)의 발전 운전을 정지시키는 시간이 감소하여 상대적으로 태양광 발전 시스템(100)의 발전 효율이 높아질 수 있으나, 최대 전력점 추적 동작이 부정확하게 이루어질 수 있어 최대 전력점 추적 동작의 효율이 낮아져서 결과적으로 태양광 발전 시스템(100)의 전체 발전 효율이 낮아질 수 있다. When the scan time is short, the time for stopping the power generation operation of the solar power generation system 100 to perform the maximum power point tracking operation of the solar cell panel 11 is reduced, and the power generation efficiency of the solar power generation system 100 is relatively reduced However, since the maximum power point tracking operation may be performed inaccurately, the efficiency of the maximum power point tracking operation may be lowered, and consequently, the overall power generation efficiency of the photovoltaic generation system 100 may be lowered.

반대로, 스캔시간이 너무 길어지면 최대 전력점 추적 동작을 위한 추적시간에 여유가 있어서 상대적으로 최대 전력점 추적의 정확도가 향상되지만, 최대 전력점 추적 동작을 위한 발전 정지 시간이 상대적으로 증가하여 태양광 발전 시스템(100)의 발전효율이 떨어질 수 있다.On the contrary, if the scan time is too long, the tracking time for the maximum power point tracking operation is marginable, and the accuracy of the maximum power point tracking is relatively improved. However, the power down stop time for the maximum power point tracking operation is relatively increased, The power generation efficiency of the power generation system 100 may be lowered.

따라서 스캔시간은 태양전지 패널(11)의 전류(I)-전압(V) 특성 곡선을 추출하기에 충분하면서도 가능한 짧은 시간인 것이 좋다. Therefore, it is preferable that the scan time is sufficient to extract the current (I) -voltage (V) characteristic curve of the solar cell panel 11, but as short as possible.

예를 들어, 태양전지 패널(11)의 종류와 크기에 따라 가변되지만, 방전 스캔동작과 충전 스캔동작을 위한 스캔시간은 대략 10ms 내지 50ms인 것이 좋다. For example, although it varies depending on the type and size of the solar cell panel 11, the scan time for the discharge scan operation and the charge scan operation is preferably approximately 10 ms to 50 ms.

한 예로, 스캔시간이 10ms이고 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 10초인 경우, 최대 전력점 추적 동작으로 인한 발전운전 정지 손실에 따란 태양광 발전 시스템(100)의 효율(η)은 다음과 같다.For example, when the scan time is 10 ms and the maximum power point tracking period (Pmppt) is 10 seconds, the efficiency () of the PV system 100 based on the generation stoppage loss due to the maximum power point tracking operation is as follows .

Figure 112017040892410-pat00001
Figure 112017040892410-pat00001

또한, 스캔시간이 50ms이고 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 10초인 경우, 최대 전력점 추적 동작으로 인한 발전운전 정지 손실에 따란 태양광 발전 시스템(100)의 효율(η)은 다음과 같다.In addition, when the scan time is 50 ms and the maximum power point tracking period (Pmppt) is 10 seconds, the efficiency (η) of the solar power generation system 100 according to the generation stoppage loss due to the maximum power point tracking operation is as follows.

Figure 112017040892410-pat00002
Figure 112017040892410-pat00002

그러나, 본 실시예는 최대 전력점을 정확하게 검출하고 안정된 발전운전을 하므로 태양광 발전 시스템의 발전손실을 증가시키지 않고 발전 효율을 향상시킬 수 있다. However, in this embodiment, the maximum power point is accurately detected and the stable power generation operation is performed, so that the power generation efficiency can be improved without increasing the power generation loss of the solar power generation system.

또한, 본 실시예의 태양광 발전 시스템(100)은 그림자 등에 의해서 태양전지 패널(11)에 여러 개의 전력 극대점이 존재하는 경우에도, 전체적인 전력(P)-전압(V) 곡선을 스캔하는 전압의 범위가 증가하므로 정확히 최대 전력점을 찾아 발전 운전이 이루어지도록 한다. The photovoltaic power generation system 100 of the present embodiment has a range of voltage for scanning the entire power P-voltage (V) curve even when there are several power maximum points in the solar cell panel 11 due to shadows or the like. So that the power operation can be performed by finding the maximum power point exactly.

기존의 Perturb and Observe(P&O) 알고리즘과 같은 경사법은 여러 개의 전력 극대점이 형성된 형성된 경우에 처음 검색된 전력 극대점을 중심으로 하여 최대 전력점 추적 동작이 이루어지는 지역적 극대점(Local maximum)에 빠져서 나오지 못하므로 실제 최대 전력점을 추적하지 못하는 문제가 있었다.The slope method, such as the conventional Perturb and Observe (P & O) algorithm, can not fall into the local maximum where the maximum power point tracking operation is performed centering on the power maximum point that is found when several power maximum points are formed, There was a problem of not being able to track the maximum power point.

하지만, 본 실시예의 태양광 발전 시스템(100)은 정해진 주기마다 최대 전력점 추적 동작이 이루어져 안정적인 태양광 발전 시스템(100)의 발전 동작이 이루어지고, 커패시터의 충전 또는 방전 동작을 이용하여 최대 전력점 스캔 범위가 정해지므로, 기존의 경우보다 스캔 범위가 크게 증가하게 되어 전력 극대점이 여러 개 형성되더라고 효율적이고 안정적으로 최대 전력점 추적 동작이 이루어진다. 도 3은 태양전지 패널(11)에 형성된 그림자(SH11)에 의하여 다중 전력 극대점이 형성된 태양전지 패널(11)에 대한 최대 전력점 추적 동작에 대한 시험 결과를 도시한 것으로서, 도 3의 (a)는 태양전지 패널(11) 중 어느 한 태양전지 모듈(111)에 그림자(SH11)가 형성된 경우를 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 태양전지 패널(11)의 스캔결과인 전류(I)-전압(V) 특성 곡선과 전력(P)-전압(V) 특성 곡선은 도시한다.However, the photovoltaic power generation system 100 of the present embodiment performs the maximum power point tracking operation at predetermined intervals to perform stable power generation operation of the solar power generation system 100, and uses the charging or discharging operation of the capacitor, Since the scan range is determined, the scan range is greatly increased as compared with the conventional case, so that the maximum power point is formed efficiently, and the maximum power point tracking operation is performed efficiently and stably. 3 shows a test result of the maximum power point tracking operation of the solar cell panel 11 having the multiple power maximum points formed by the shadows SH11 formed on the solar cell panel 11. FIG. FIG. 3B is a view showing a case where a shadow SH11 is formed on one of the solar cell modules 111 of the solar cell panel 11 and FIG. ) - voltage (V) characteristic curve and power (P) - voltage (V) characteristic curve are shown.

[표 1]에는 실험에 사용된 태양전지 모듈과 태양전지 패널의 데이터를 나타낸다. 실험에 사용된 태양전지 모듈은 총 2개로서, 세 개의 태양전지 모듈(111)이 직렬로 연결된 두 개의 태양전지 어레이가 서로 병렬 연결되어 있는 구조(3S2P)이다.  [Table 1] shows the data of the solar cell module and the solar panel used in the experiment. The total number of solar cell modules used in the experiment is two (3S2P) in which two solar cell arrays in which three solar cell modules 111 are connected in series are connected in parallel with each other.

태양전지 패널Solar panel 태양전지 모듈(6개)Solar module (6) 1EA 1 EA 3S2P3S2P 정격출력(Rated Power)(Pmax)Rated Power (Pmax) 325W325W 1,950W1,950 W 정격출력 시의 전압(Vmp)The voltage at the rated output (Vmp) 37.3V37.3V 111.9V111.9V 정격출력 시의 전류(Imp)Current at rated output (Imp) 8.72A8.72A 17.44A17.44A 동작전압(Operating Voltage)Operating Voltage 25~47V25 ~ 47V 70V~142V70V to 142V 단락전류(short-circuit Current)(Isc)Short-circuit Current (Isc) 9.20A9.20A 19.4A19.4A 개방전압(open-circuit Voltage)(Voc)Open-circuit voltage (Voc) 47.3V47.3V 142.2V142.2V

도 3의 (a)의 경우 도 3의 (b)와 같이 개의 전력 극대점(MP1, MP2)가 존재할 때, 최대 전력점 추적을 위한 기존의 경사 탐색방법은 전력 극대점(MP1)에서 빠져 나올 수 없어서 실질적으로 최대 전력점(MP2)을 추적할 수 없게 되어, 최대 전력점(MP2)일 때의 전압(VMP2)이 아닌 전력 극대점(MP1)일 때의 전압(VMP1)을 기준전압(Vref)으로 이용하여 태양광 발전 시스템의 발전 동작이 이루어지므로, 발전 효율이 감소하게 된다.In the case of FIG. 3A, when there are two power maximum points MP1 and MP2 as shown in FIG. 3B, the existing gradient search method for maximum power point tracking can not be extracted from the power maximum point MP1 substantially is unable to track the maximum power point (MP2), a maximum power point (MP2) voltage (V MP2) power maximum point (MP1) the reference voltage (Vref) the voltage (V MP1) when the non when the The power generation operation of the photovoltaic power generation system is performed, so that the power generation efficiency is reduced.

하지만, 본 실시예의 경우, 최대 전력점 추적 동작 중에 최대 전력점(MP2)으로의 이동이 신속하게 이루어지므로 정상적으로 최대 전력점(MP2)의 추적이 이루어져 태양광 발전 시스템의 동작은 최대 전력점(MP2)일 때의 전압(VMP2)을 기준전압(Vref)으로 이용하여 태양광 발전 시스템의 발전 동작이 이루어져 최대 출력 전력을 생산하게 된다.However, in this embodiment, since the movement to the maximum power point MP2 is performed quickly during the maximum power point tracking operation, the tracking of the maximum power point MP2 is normally performed, and the operation of the photovoltaic power generation system is performed at the maximum power point MP2 ) with a reference voltage (Vref) the voltage (V MP2) made when the power generation operation of the PV system will produce a maximum output power.

다음, 도 4 내지 도 14를 참고로 하여, 이러한 구조를 갖는 태양광 발전 시스템(100)에서 평활용 커피시터(Cdc)의 방전 동작이나 충전 동작을 이용한 최대 전력점 추적 동작의 다양한 예를 설명한다.Next, with reference to FIGS. 4 to 14, various examples of the maximum power point tracking operation using the discharging operation or the charging operation of the smoothing coffee sheater Cdc in the solar power generation system 100 having such a structure will be described .

먼저, 도 4 및 도 5을 참고로 하여, 평활용 커패시터(Cdc)의 방전을 이용한 태양광 발전 시스템(100)의 최대 전력점 추적 동작을 설명한다.First, the maximum power point tracking operation of the solar power generation system 100 using the discharge of the smoothing capacitor Cdc will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4에 도시한 평활용 커패시터(Cdc)의 방전을 이용한 태양광 발전 시스템(100)의 최대 전력점 추적 동작은 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 시간인 스캔 시간(Tscan)을 이용한 것이다.The maximum power point tracking operation of the photovoltaic power generation system 100 using the discharge of the smoothing capacitor Cdc shown in FIG. 4 is based on the scan time Tscan, which is the charge time of the smoothing capacitor Cdc.

이러한 도 4의 예에서, 최대 전력점 추적 제어부(14)에 의한 최대 전력점 추적 동작은 미리 정해진 주기(즉, 최대 전력점 추적 주기)(Pmppt)마다 행해지며, 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)는 약 1초 내지 5초일 수 있다.4, the maximum power point tracking operation by the maximum power point tracking controller 14 is performed every predetermined period (i.e., the maximum power point tracking period) Pmppt, May be about 1 second to 5 seconds.

최대 전력점 추적 주기(Tmppt)가 되면 최대 전력점을 찾기 위한 스캔 시간(Tscan) 동안 스캔 주기(Pscan)마다 패널 출력전류(Ipv)과 패널 출력전압(Vpv)을 감지한다. The panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv are sensed every scan period Pscan during a scan time Tscan for finding the maximum power point when the maximum power point tracking period Tmppt is reached.

이때, 스캔 시간(Tscan)은 약 20ms일 수 있고 스캔 주기(Pscan)는 약 0.1 내지 1ms 일수 있다. 이 경우, 매 스캔 주기마다 검출하기 위한 패널 출력전류(Ipv)과 패널 출력전압(Vpv)의 검출 횟수는 검출 횟수는 200회(=Tscan/Pscan)이다. At this time, the scan time Tscan may be about 20 ms and the scan period Pscan may be about 0.1 to 1 ms. In this case, the number of times of detection of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv for detection at every scan period is 200 times (= Tscan / Pscan).

도 4에 도시한 것처럼, 태양광 전력 시스템(100)의 동작에 필요한 전원이 공급되어 태양광 전력 시스템(100)의 동작이 시작되면, 최대 전력점 추적 제어부(14)의 동작 제어부(141)의 동작 역시 시작된다(S10).4, when the power required for the operation of the solar power system 100 is supplied and operation of the solar power system 100 is started, the operation of the operation control unit 141 of the maximum power point tracking control unit 14 Operation also starts (S10).

따라서, 동작 제어부(141)는 도시하지 않는 타이머(timer)에서 출력되는 시간 정보를 이용하여 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래했는지 판단한다(S11).Accordingly, the operation control unit 141 determines whether the maximum power point tracking period Pmppt has arrived (S11) by using time information output from a timer (not shown).

최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래하면, 동작 제어부(141)는 전력 조절 제어부(15)로 구동 중지 상태의 구동 제어 신호를 출력하고(S12), 또한 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 턴오프 상태의 제어 신호를 출력한다(S13).When the maximum power point tracking period Pmppt arrives, the operation control unit 141 outputs a driving control signal in the driving stop state to the power control unit 15 (S12), and further, the control terminal of the first switching device Smppt And outputs a control signal in the turn-off state (S13).

최대 전력점 추적 제어부(14)로부터 구동 중지 상태의 구동 제어 신호가 입력되면, 전력 조절 제어부(15)는 전력 조절 장치(13)의 제2 스위칭 소자(Sbuck)로 턴오프 상태의 제어 신호로 출력하여, 전력 조절 장치(13)의 동작을 중지시킨다.When the driving control signal in the driving stop state is input from the maximum power point tracking control unit 14, the power control unit 15 outputs a control signal in the turn-off state to the second switching device Sbuck of the power control unit 13 , Thereby stopping the operation of the power regulator (13).

따라서, 제2 스위칭 소자(Sbuck) 후단에 위치한 소자 즉, 리액터(Lf), 커패시터(Cf) 및 다이오드(Df)는 태양 전지 패널(11)과의 전기적 연결이 단절되고, 제2 스위칭 소자(Sbuck)의 전단에 위치한 평활용 커패시터(Cdc)만 태양 전지 패널(11)과 전기적으로 연결된다.Therefore, the elements located at the rear end of the second switching device Sbuck, that is, the reactor Lf, the capacitor Cf and the diode Df are disconnected from the solar cell panel 11 and the second switching device Sbuck Only the smoothing capacitor Cdc located at the front end of the solar cell panel 11 is electrically connected to the solar cell panel 11.

또한, 최대 전력점 추적 제어부(14)의 제어부(141)로부터 인가되는 턴오프 상태의 제어 신호에 의해 제1 스위칭 소자(Smppt) 역시 턴오프 상태가 된다.In addition, the first switching device Smppt is also turned off by the control signal of the turn-off state applied from the control unit 141 of the maximum power point tracking control unit 14. [

이와 같이, 두 개의 스위칭 소자(Smppt, Sbuck)가 모두 턴오프 상태가 되면, 태양 전지 패널(11)과 전기적인 연결 상태를 유지하고 있는 평활용 커패시터(Cdc)는 태양 전지 패널(11)에서 출력되는 전압에 의해 충전 동작이 이루어지고, 이때, 평활용 커패시터(Cdc)는 개방 전압(Voc)까지 충전된다. When the two switching elements Smppt and Sbuck are all turned off, the smoothing capacitor Cdc, which is in electrical connection with the solar cell panel 11, And the smoothing capacitor Cdc is charged to the open-circuit voltage Voc at this time.

이처럼, 제1 스위칭 소자(Smppt)로 턴오프 상태의 제어신호(Gmppt)를 출력하여 제1 스위칭 소자(Smppt)를 턴오프시켜 평활용 커패시터(Cdc)의 충전이 시작되도록 한 후, 동작 제어부(141)는 제1 스위칭 소자(Smppt)로 턴오프 상태의 제어 신호(Gmppt)를 출력한 후 설정 시간이 경과했는지 판단한다(S14).After the control signal Gmppt of the turn-off state is outputted by the first switching device Smppt and the charging of the smoothing capacitor Cdc is started by turning off the first switching device Smppt, 141 outputs a control signal Gmppt in a turned-off state to the first switching device Smppt, and then determines whether the set time has passed (S14).

이때, 설정 시간은 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 시간을 기초로 하여 정해지며, 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 시간과 동일할 수 있다.At this time, the set time is determined based on the charge time of the smoothing capacitor Cdc, and may be the same as the charge time of the smoothing capacitor Cdc.

따라서, 설정시간 동안 제1 및 제2 스위칭 소자(Smppt, Sbuck)가 턴오프 상태를 유지하면 평활용 커패시터(Cdc)는 원하는 상태인 개방전압(Voc)까지 충전이 완료될 수 있다.Therefore, if the first and second switching elements Smppt and Sbuck maintain the turn-off state during the set time, the smoothing capacitor Cdc can be charged up to the open state voltage Voc in the desired state.

그런 다음, 설정 시간이 경과한 상태로 판단되면(S14), 동작 제어부(141)는 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 동작이 완료된 상태로 판단하여 미리 정해져 있는 스캔 시간(Tscan) 동안 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 턴온 상태의 제어 신호(Gmppt)를 출력한다(S16).Then, if it is determined that the set time has elapsed (S14), the operation control unit 141 determines that the charging operation of the smoothing capacitor Cdc is completed, and, during the predetermined scan time Tscan, The control signal Gmppt in the turned-on state is outputted to the control terminal of the smoothing capacitor Smppt (S16).

이와 같이, 동작 제어부(141)의 제어 동작에 의해 제1 스위칭 소자(Smppt)가 턴오프 상태에서 턴온 상태로 전환되면, 평활용 커패시터(Cdc)에 충전되어 있던 전하는 MPPT용 저항(Rmppt)과 턴온 상태의 제1 스위칭 소자(Smppt)를 통해 방전이 시작된다.As described above, when the first switching device Smppt is switched from the turn-off state to the turn-on state by the control operation of the operation control unit 141, the charges charged in the smoothing capacitor Cdc are converted into the MPPT resistor Rmppt and the turn- Discharge is started through the first switching element Smppt in the state of " on "

이러한 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 동작에 의해 태양 전지 패널(11)의 패널 출력전압(Vpv)은 평활용 커패시터(Cdc)의 최대 충전 상태인 개방전압(Voc)에서부터 서서히 하강하게 된다.The panel output voltage Vpv of the solar cell panel 11 is gradually lowered from the open-circuit voltage Voc which is the fully charged state of the smoothing capacitor Cdc by the discharging operation of the smoothing capacitor Cdc.

이처럼, 제1 스위칭 소자(Smppt)가 턴오프에서 턴온 상태로 변환되어 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 동작이 시작되면, 동작 제어부(141)는 최대 전력점 추적 동작 루틴(S16)으로 넘어간다.As described above, when the first switching device Smppt is switched from the turn-off state to the turn-on state and the discharging operation of the smoothing capacitor Cdc is started, the operation control unit 141 proceeds to the maximum power point tracking operation routine S16.

따라서, 동작 제어부(141)는 스캔 시간(Tscan) 동안 정해진 스캔 주기(Pscan)마다 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)로부터 인가되는 신호를 각각 판독하여 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 판정하여 저장부(142)에 저장한다(S161).Accordingly, the operation control unit 141 reads the signals from the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122 at a predetermined scan period Pscan during the scan time Tscan, and outputs the current panel output current Ipv, And the panel output voltage Vpv in the storage unit 142 (S161).

다음, 동작 제어부(141)는 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 곱하여 현재 패널 전력(Pnew)을 산출한다(S162).Next, the operation control section 141 calculates the current panel power Pnew by multiplying the current panel output current Ipv by the panel output voltage Vpv (S162).

현재 패널 전력(Pnew)이 산출되면(S162), 동작 제어부(141)는 저장부(142)에 저장되어 있는 바로 이전 단계에서 산출된 이전 패널 전력(Pold)을 읽어와 현재 패널 전력(Pnew)과 이전 패널 전력(Pold)의 크기를 비교한다(S163).When the current panel power Pnew is calculated in operation S162, the operation control unit 141 reads the previous panel power Pold calculated in the immediately preceding stage stored in the storage unit 142, And compares the size of the previous panel power Pold (S163).

따라서, 현재 패널 전력(Pnew)이 이전 패널 전력(Pold)보다 큰 경우(S153), 동작 제어부(141)은 저장부(142)에 저장되어 있는 현재의 패널 출력전압(Vpv)을 현재의 최대 전력점 전압(Vmpp)으로서 저장부(142)에 저장한다(S164).Accordingly, if the current panel power Pnew is greater than the previous panel power Pold in step S153, the operation control unit 141 sets the current panel output voltage Vpv stored in the storage unit 142 to the current maximum power And stored in the storage unit 142 as the point voltage Vmpp (S164).

그런 다음, 현재 패널 전력(Pnew)을 이전 패널 전력(Pold)으로서 저장부(142)에 저장한다(S165).Then, the current panel power Pnew is stored in the storage unit 142 as the previous panel power Pold (S165).

하지만, 단계(S153)에서 현재 패널 전력(Pnew)이 이전 패널 전력(Pold)보다 크지 않는 경우, 동작 제어부(141)은 저장부(142)에 저장되어 있는 최대 전력점 전압(Vmpp)을 현재의 패널 출력전압(Vpv)으로 변경하지 않고 그대로 유지한 채, 현재 패널 전력(Pnew)을 이전 패널 전력(Pold)으로서 저장부(142)에 저장하여, 이전 패널 전력(Pold)을 변경한다(S165).However, if the current panel power Pnew is not greater than the previous panel power Pold in step S153, the operation control unit 141 sets the maximum power point voltage Vmpp stored in the storage unit 142 to the current The current panel power Pnew is stored in the storage unit 142 as the previous panel power Pold and the previous panel power Pold is changed without changing to the panel output voltage Vpv in step S165, .

이러한 동작 제어부(141)는, 이미 기술한 것처럼, 스캔시간(Tscan)동안 스캔 주기(Pscan)가 되며 다시 단계(S161)로 넘어가 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)를 이용해 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력 전압(Vpv)을 판정한 후 현재 패널 전력(Pnew)을 산출하여 이전 패널 전력(Pold)과의 비교 동작을 통해 현 단계에서의 최대 전력점 전압(Vmpp)을 판정한다.The operation controller 141 goes to the step S161 for the scan period Pscan during the scan time Tscan and then uses the current sensor 121 and the voltage sensor 122 to measure the current The current panel power Pnew is calculated after determining the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv and the maximum power point voltage Vmpp at the present stage is compared with the previous panel power Pold .

이러한 동작을 통해, 스캔 시간(Tscan)이 경과하면(S15), 동작 제어부(141)는 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 인가되는 제어 신호(Gmppt)의 상태를 턴오프 상태로 변경하여 제1 스위칭 소자(Smppt)를 턴오프시켜 최대 전력점 추적 동작을 위한 스캔 동작을 종료시킨다(S17).Through this operation, when the scan time Tscan elapses (S15), the operation control unit 141 changes the state of the control signal Gmppt applied to the control terminal of the first switching device Smppt to the turn-off state The first switching device Smppt is turned off to terminate the scan operation for the maximum power point tracking operation (S17).

그런 다음, 동작 제어부(141)는 전력 조절 제어부(15)로 구동 상태의 구동 제어 신호를 출력하고(S18), 저장부(142)에 저장되어 있는 현재의 최대 전력점 전압(Vmpp) 기준전압(Vref)으로 판정하여, 판정된 기준전압(Vref)을 전력조절 제어부(15)로 출력한다(S19).The operation control unit 141 outputs the driving control signal in the driving state to the power regulation control unit 15 in step S18 and outputs the current maximum power point voltage Vmpp reference voltage Vref), and outputs the determined reference voltage Vref to the power regulation control unit 15 (S19).

따라서, 최대 전력점 추적 동작을 위해 잠시 동작이 중지되었던 전력조절 제어부(15)는 추적 제어장치(140)의 동작 제어부(141)로부터 인가되는 구동 제어 신호에 의해 동작이 재개된다. Therefore, the power adjustment control unit 15, which has been temporarily stopped for the maximum power point tracking operation, is resumed by the drive control signal applied from the operation control unit 141 of the tracking control unit 140.

이로 인해, 최대 전력점 추적 제어장치(14)로부터 인가되는 기준 전압(Vvef)을 이용하여 펄스폭 변조 동작을 실시해 해당 상태의 펄스폭 변조 신호(PWM)를 제2 스위칭 소자(Sbuck)의 제어 단자로 인가하여 전력 조절 장치(13)의 동작이 이루어지도록 한다.Therefore, the pulse width modulation operation is performed using the reference voltage (Vvef) applied from the maximum power point tracking control device (14) and the pulse width modulation signal (PWM) in the state is applied to the control terminal So that the operation of the power regulator 13 is performed.

이와 같이, 도 4의 경우, 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 시간을 고려하여 스캔 시간(Tscan)을 정하여 정해진 스캔 시간(Tscan) 동안 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 스캔 동작을 실시하여 최대 전력점 추적 동작을 실시한다.4, the scan time Tscan is determined in consideration of the discharge time of the smoothing capacitor Cdc, and the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv are scanned for a predetermined scan time Tscan, To perform the maximum power point tracking operation.

도 4의 경우, 동작 제어부(141)는 최대 전력점 추적 루틴(S15) 동안 매 단계마다 현재 패널 전력(Pnew)과 이전 패널 전력(Pold)을 비교하여 최대 전력점 전압(Vmpp)를 정한다.4, the operation control unit 141 compares the current panel power Pnew and the previous panel power Pold at each step during the maximum power point tracking routine S15 to determine the maximum power point voltage Vmpp.

하지만, 다른 예로서 검출값의 노이즈 성분을 필터링하기 위하여, 현 단계에서 산출된 패널 전력과 바로 이전 단계에서의 패널 전력의 평균값을 산출하여 현재 평균 패널 전력을 구하고, 산출된 현재 평균 패널 전력과 바로 이전의 평균 패널 전력을 비교하여 최대 전력점을 판정하고, 판정된 최대 전력점에 대응하는 패널 출력전압(Vpv) 또는 최대 전력점에 대응하는 평균 패널 전력에 대응하는 두 패널 출력전압의 평균값인 평균 패널 출력전압을 최대 전력점 전압(Vmpp)으로서 정할 수 있다. However, as another example, in order to filter the noise component of the detected value, a current average panel power is calculated by calculating the panel power calculated at the present stage and the average value of the panel power in the immediately preceding stage, Determining a maximum power point by comparing the previous average panel power and calculating an average value of two panel output voltages corresponding to the average panel power corresponding to the maximum power point or the panel output voltage Vpv corresponding to the determined maximum power point The panel output voltage can be determined as the maximum power point voltage Vmpp.

또한, 본 예와는 달리, 정해진 스캔 시간(Tscan) 동안 정해진 스캔 주기(Tscan)마다 패널 출력전압(Vpv)과 패널 출력전류(Ipv)을 판정하고 패널 전력(또는 평균 패널 전력)을 산출하여 모두 저장부(142)에 저장한 후, 스캔 시간(Tscan)동안 산출된 복수의 패널 전력(또는 평균 패널 출력) 중에서 가장 큰 크기를 갖는 패널 전력(또는 평균 패널 전력)을 판정하고 그때의 패널 출력전압(Vpv)(또는 평균 패널 출력전압)을 최대 전력점 전압(Vmpp)으로 판정해 기준 전압(Vref)으로서 전력 조절 제어부(15)로 출력할 수 있다.In addition, unlike the present example, the panel output voltage Vpv and the panel output current Ipv are determined for a predetermined scan period Tscan during a predetermined scan time Tscan, and the panel power (or average panel power) is calculated (Or average panel power) having the largest size among the plurality of panel powers (or average panel power) calculated during the scan time Tscan after storing the panel output voltage (Or the average panel output voltage) as the maximum power point voltage Vmpp and outputs it to the power regulation control unit 15 as the reference voltage Vref.

다음, 도 5를 참고로 하여, 본 예의 태양광 발전 시스템(100)에서 평활용 커패시터(Cdc)의 방전을 이용한 최대 전력점 추적 제어 장치(14)의 다른 예를 설명한다.Next, another example of the maximum power point tracking control apparatus 14 using the discharge of the smoothing capacitor Cdc in the photovoltaic generation system 100 of the present example will be described with reference to FIG.

본 예의 경우, 도 4와는 달리, 전압 감지부(122)에 의해 감지된 패널 출력전압(Vpv)의 크기를 설정 전압(Vmax, Vmin)과 비교하여 평활 커패시터(Cdc)의 방전 상태를 판정해 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 스캔 동작을 실시한다.4, the discharge state of the smoothing capacitor Cdc is determined by comparing the magnitude of the panel output voltage Vpv sensed by the voltage sensing unit 122 with the set voltages Vmax and Vmin, A scan operation is performed on the output current Ipv and the panel output voltage Vpv.

본 예에서도 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)는 약 1초 내지 5초일 수 있다.Also in this example, the maximum power point tracking period (Pmppt) may be about 1 second to 5 seconds.

도 5을 참고로 하면, 최대 전력점 추적 제어부(14)의 동작 제어부(141)의 동작이 시작되면(20), 동작 제어부(141)는 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래했는지 판단한다(S21).5, when the operation of the operation controller 141 of the maximum power point tracking controller 14 is started (20), the operation controller 141 determines whether the maximum power point tracking cycle Pmppt has arrived S21).

최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래한 상태로 판단되면(S21), 동작 제어부(141)는 전력 조절 제어부(15)로 구동 중지 상태의 구동 제어 신호를 출력하여 전력 조절 장치(13)의 동작을 중지시키고(S22), 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 턴오프 상태의 제어 신호를 출력한다(S23).If it is determined that the maximum power point tracking period Pmppt has arrived (S21), the operation control unit 141 outputs the drive control signal in the drive stop state to the power adjustment control unit 15, (S22), and outputs a control signal in the turned off state to the control terminal of the first switching device Smppt (S23).

그런 다음, 동작 제어부(141)는 전압 감지부(142)로부터 인가되는 신호를 판독하여 현재의 패널 출력전압(Vpv)을 판정하여(S24), 판정된 패널 출력전압(Vpv)이 최대 전압(Vmax) 보다 큰지 판단한다(S25).Then, the operation control unit 141 reads the signal applied from the voltage sensing unit 142 to determine the current panel output voltage Vpv (S24), and judges whether the determined panel output voltage Vpv reaches the maximum voltage Vmax (S25).

이때, 최대 전압(Vmax)은 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 완료 상태를 고려하여 정해진 전압으로서 평활용 커패시터(Cdc)의 용량을 기초로 정해질 수 있다. 따라서, 판단된 패널 출력전압(Vpv)이 설정된 최대 전압(Vmax)을 초과한 상태이면, 동작 제어부(141)는 평활 커패시터(Cdc)의 충전 상태가 정해진 상태(예, 충전이 완료된 상태)에 도달한 것으로 판정한다.At this time, the maximum voltage Vmax may be determined based on the capacity of the smoothing capacitor Cdc as a voltage determined in consideration of the charged state of the smoothing capacitor Cdc. Therefore, when the determined panel output voltage Vpv exceeds the set maximum voltage Vmax, the operation control unit 141 determines whether the charging state of the smoothing capacitor Cdc reaches a predetermined state .

따라서, 현재의 패널 출력전압(Vpv)가 최대 전압(Vmax)보다 크지 않을 경우(S25), 동작 제어부(141)는 평활 커패시터(Cdc)의 충전이 정해진 상태까지 이루어지지 않는 상태로 판단하여 다시 단계(S24)로 넘어가 전압 감지부(122)를 이용하여 패널 출력전압(Vpv)을 판단한다.Therefore, when the current panel output voltage Vpv is not greater than the maximum voltage Vmax (S25), the operation control section 141 determines that the charging of the smoothing capacitor Cdc is not completed up to the predetermined state, (S24), and determines the panel output voltage (Vpv) using the voltage sensing unit (122).

하지만, 현재의 패널 출력전압(Vpv)가 최대 전압(Vmax)보다 크면, 동작 제어부(141)는 이미 설명한 것처럼 평활 커패시터(Cdc)의 충전 상태가 정해진 상태까지 도달한 것으로 판정하여 평활 커패시터(Cdc)의 방전 동작을 이용한 최대 전력점 추적 동작을 실시한다.However, if the present panel output voltage Vpv is greater than the maximum voltage Vmax, the operation control section 141 determines that the state of charge of the smoothing capacitor Cdc has reached the predetermined state as described above and supplies it to the smoothing capacitor Cdc, The maximum power point tracking operation is performed using the discharging operation of FIG.

따라서, 동작 제어부(141)는 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 온 상태의 제어 신호(Gmppt)를 출력하여 제1 스위칭 소자(Smppt)를 턴온시켜(S26), 평활 커패시터(Cdc)의 충전 전하가 방전되도록 한다.Therefore, the operation control unit 141 outputs the on-state control signal Gmppt to the control terminal of the first switching device Smppt to turn on the first switching device Smppt (S26), and the smoothing capacitor Cdc So that the charge charge is discharged.

이처럼, MPPT용 저항(Rmppt)와 턴온된 제1 스위칭 소자(Smppt)를 통해 평활 커패시터(Cdc)의 방전 동작이 이루어지면, 동작 제어부(141)는 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)에서 출력되는 신호를 이용하여 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 판정해 저장부(142)에 저장한다(S27).When the discharging operation of the smoothing capacitor Cdc is performed through the resistor Rmppt for MPPT and the first switching device Smppt turned on, the operation control unit 141 controls the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122 The panel output voltage Ipv and the panel output voltage Vpv are determined and stored in the storage unit 142 (S27).

그런 다음, 동작 제어부(141)는 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 곱하여 현재 패널 전력(Pnew)을 산출한 후(S28), 현재 패널 전력(Pnew)과 이전 패널 전력(Pold)을 비교한다(S29).The operation controller 141 then calculates the current panel power Pnew by multiplying the current panel output current Ipv by the panel output voltage Vpv in step S28 and compares the current panel power Pnew with the previous panel power Pnew (Pold) (S29).

현재 패널 전력(Pnew)이 이전 패널 전력(Pold)보다 크면(S29), 동작 제어부(141)은 저장부(142)에 저장되어 있는 현재의 패널 출력전압(Vpv)을 최대 전력점 전압(Vmpp)으로서 저장부(142)에 저장한다(S210).The operation control unit 141 sets the current panel output voltage Vpv stored in the storage unit 142 to the maximum power point voltage Vmpp if the current panel power Pnew is greater than the previous panel power Pold S29, In the storage unit 142 (S210).

그런 다음, 현재 패널 전력(Pnew)을 이전 패널 전력(Pold)으로서 저장부(142)에 저장한다(S211).Then, the current panel power Pnew is stored in the storage unit 142 as the previous panel power Pold (S211).

하지만, 단계(S29)에서 현재 패널 전력(Pnew)이 이전 패널 전력(Pold)보다 크지 않는 경우, 동작 제어부(141)은 최대 전력점 전압(Vmpp)을 현재의 패널출력전압(Vpv)으로 변경하지 않고 현재 패널 전력(Pnew)을 이전 패널 전력(Pold)으로만 변경하여 저장부(142)에 저장한다(S211).However, if the current panel power Pnew is not greater than the previous panel power Pold in step S29, the operation control unit 141 does not change the maximum power point voltage Vmpp to the current panel output voltage Vpv The current panel power Pnew is changed to the previous panel power Pold and stored in the storage unit 142 (S211).

그런 다음, 동작 제어부(141)는, 단계(S27)에서 판정된 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최소 전압(Vmin)보다 작은 지 판단한다(S212).Then, the operation control unit 141 determines whether the current panel output voltage Vpv determined in step S27 is smaller than the minimum voltage Vmin (S212).

이때, 최소 전압(Vmin)은 역시 평활 커패시터(Cdc)의 용량을 기초로 하여 정해질 수 있고, 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 완료 완료 상태를 고려하여 정해진 전압이다. 따라서, 판단된 패널 출력전압(Vpv)이 설정된 최소 전압(Vmin)보다 작으면, 동작 제어부(141)는 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 동작이 정해진 상태(예, 방전이 완료된 상태)까지 진행된 상태로 판정한다.At this time, the minimum voltage Vmin can also be determined on the basis of the capacity of the smoothing capacitor Cdc, and is a voltage determined in consideration of completion of discharge completion of the smoothing capacitor Cdc. Accordingly, when the determined panel output voltage Vpv is smaller than the set minimum voltage Vmin, the operation control unit 141 determines whether the discharge operation of the smoothing capacitor Cdc has progressed to a predetermined state .

따라서, 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최소 전압(Vmin)보다 작은 경우(S212), 동작 제어부(141)는 현재의 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)에서의 최대 전력점 추적 동작을 중지한다.Therefore, when the current panel output voltage Vpv is smaller than the minimum voltage Vmin (S212), the operation controller 141 stops the maximum power point tracking operation in the current maximum power point tracking period Pmppt.

이로 인해, 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최소 전압(Vmin)보다 작은 경우(S212), 동작 제어부(141)는 제1 스위칭 소자(Smppt)로 인가되는 제어 신호(Gmppt)의 상태를 턴오프 상태로 변경하여 제1 스위칭 소자(Smppt)를 턴오프시키고(S213), 전력 조절 제어부(15)로 구동 상태의 구동 제어 신호를 출력한다(S214).Therefore, when the current panel output voltage Vpv is smaller than the minimum voltage Vmin (S212), the operation control unit 141 turns off the state of the control signal Gmppt applied to the first switching device Smppt The first switching device Smppt is turned off (S213), and the driving control signal in the driving state is outputted to the power regulation control unit 15 (S214).

그런 다음, 동작 제어부(141)는 저장부(142)에 저장되어 있는 현재의 최대 전력점 전압(Vmpp) 기준전압(Vref)으로 전력조절 제어부(15)로 출력한다(S215).The operation control unit 141 then outputs the current maximum power point voltage Vmpp reference voltage Vref stored in the storage unit 142 to the power regulation control unit 15 (S215).

이로 인해, 전력 조절 제어부(15)는 인가된 기준 전압(Vref)를 이용해 전력 조절 장치(13)의 동작을 제어한다.For this reason, the power regulation control section 15 controls the operation of the power regulation device 13 using the applied reference voltage Vref.

다음, 동작 제어부(141)는 타이머의 시간 정보를 이용하여 새로운 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래했는지를 판단하고(S21), 해당 시기에 최대 전력점 추적 동작을 실시한다.Next, the operation control unit 141 uses the time information of the timer to determine whether a new maximum power point tracking cycle (Pmppt) has arrived (S21), and performs a maximum power point tracking operation at that time.

하지만, 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최소 전압(Vmin) 이상인 경우, 동작 제어부(141)는 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 상태가 설정된 상태까지 도달하지 않는 상태로 판단한다.However, when the current panel output voltage Vpv is equal to or greater than the minimum voltage Vmin, the operation control unit 141 determines that the discharge state of the smoothing capacitor Cdc does not reach the set state.

따라서, 동작 제어부(141)는 단계(S27)로 넘어가 최대 전력점 추적 동작을 위해 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)를 이용하여 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 판정한다.The operation control unit 141 proceeds to step S27 and uses the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122 to determine the current panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv).

다음, 도 6 및 도 7를 참고로 하여, 평활용 커피시터(Cdc)의 충전 동작을 이용한 최대 전력점 추적 동작에 대하여 설명한다.Next, the maximum power point tracking operation using the filling operation of the flat using coffee sheater Cdc will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.

도 6에 도시한 예는 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 시간을 기초해 정해진 스캔 시간을 이용한 것이고, 도 7에 도시한 예는 설정된 최소 전압(Vmin1)과 최대 전압(Vmax2)을 이용한 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 상태를 이용한 것이다. The example shown in FIG. 6 is based on the scan time determined based on the charging time of the smoothing capacitor Cdc, and the example shown in FIG. 7 uses the set minimum voltage Vmin1 and the maximum voltage Vmax2, (Cdc).

이러한 도 6과 도 7의 동작은 각각 도 4와 도 5의 동작과 유사하다.The operations of FIGS. 6 and 7 are similar to those of FIGS. 4 and 5, respectively.

본 예의 경우에도 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)는 약 1초 내지 5초일 수 있고, 스캔 시간(Tscan)은 약 20ms일 수 있으며, 스캔 주기(Pscan)는 약 0.1 내지 1ms 일수 있다. In this case, the maximum power point tracking period Pmppt may be about 1 second to 5 seconds, the scan time Tscan may be about 20 ms, and the scan period Pscan may be about 0.1 to 1 ms.

먼저, 도 6을 참고로 하면, 최대 전력점 추적 제어부(14)의 동작 제어부(141)의 동작이 시작되면(S30), 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래했는지 판단하고(S31), 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래하면(S31), 동작 제어부(141)는 전력 조절 제어부(15)로 구동 중지 상태의 구동 제어 신호를 출력하며(S32), 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 턴온 상태의 제어 신호(Gmppt)를 출력한다(S33).6, when the operation of the operation control unit 141 of the maximum power point tracking controller 14 is started (S30), it is determined whether or not the maximum power point tracking cycle Pmppt has arrived (S31) When the power point tracking period Pmppt comes (S31), the operation control unit 141 outputs the drive control signal in the driving stop state to the power adjustment control unit 15 (S32), and controls the first switching device Smppt And outputs the control signal Gmppt in the turned-on state to the terminal (S33).

다음, 동작 제어부(141)는 설정 시간(예, 제2 설정시간)이 경과했는지 판단한다(S34). Next, the operation control unit 141 determines whether the set time (e.g., the second set time) has elapsed (S34).

이때, 설정 시간은 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 시간을 기초하여 정해진다.At this time, the set time is determined based on the discharge time of the smoothing capacitor Cdc.

따라서, 제1 스위칭 소자(Smppt)가 턴온된 후 설정 시간이 경과한 상태로 판단되면, 즉 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 동작이 정해진 상태까지 행해진 상태로 판단되면(S34), 동작 제어부(141)는 스캔 시간(Tscan1) 동안 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 오프 상태의 제어 신호(Gmppt)를 출력하여(S35), 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 동작이 이루어지도록 한다. Therefore, when it is determined that the set time has passed after the first switching device Smppt is turned on, that is, when the discharging operation of the smoothing capacitor Cdc is determined to be in a predetermined state (S34), the operation controller 141 The control signal Gmppt of the off state is outputted to the control terminal of the first switching device Smppt during the scan time Tscan1 so that the charging operation of the smoothing capacitor Cdc is performed.

이때, 전력 조절 장치(13)의 제2 스위칭 소자(Sbuck)는, 이미 설명한 것처럼, 조절 조절 제어부(15)의 제어에 의해 오프 상태를 유지하므로 평활용 커패시터(Cdc)를 제외한 전력 조절 장치(13)의 다른 구성요소의 동작은 이루어지지 않는다. Since the second switching device Sbuck of the power regulator 13 maintains the off state under the control of the regulation regulator 15 as described above, the power regulator 13 excluding the smoothing capacitor Cdc ) Are not operated.

따라서, 제1 스위칭 소자(Smppt)가 턴온 상태에서 턴오프 상태로 전환되면, 평활용 커패시터(Cdc)는 충전 동작이 시작되어 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 전압은 '0'에서부터 서서히 증가하게 된다.Accordingly, when the first switching device Smppt is switched from the turn-on state to the turn-off state, the charging operation of the smoothing capacitor Cdc starts and the charging voltage of the smoothing capacitor Cdc gradually increases from zero .

이와 같이, 제1 스위칭 소자(Smppt)의 충전 동작이 시작되면 동작 제어부(141)의 동작이 최대 전력점 추적 동작 루틴(S36)으로 넘어가서, 스캔 시간(Tscan1) 동안 정해진 스캔 주기(Pscan1)마다 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)를 이용한 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 이용하여 최대 전력점 추적 동작을 실시한다.When the charging operation of the first switching device Smppt is started, the operation of the operation control unit 141 is advanced to the maximum power point tracking operation routine S36. In this case, the maximum power point tracking operation routine S36 is repeatedly executed every predetermined scan period Pscan1 during the scan time Tscan1. The maximum power point tracking operation is performed using the current panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv using the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122. [

즉, 동작 제어부(141)는 전류 감지부(121)와 전류 감지부(122)로부터 인가되는 신호를 이용하여 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)를 판정하고(S361), 판정된 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 이용하여 현재 패널 전력(Pnew)을 산출한다(S362).That is, the operation control unit 141 determines the current panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv using the signals from the current sensing unit 121 and the current sensing unit 122 (S361) The current panel power Pnew is calculated using the determined panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv (S362).

현재 패널 전력(Pnew)이 산출되면(S362), 동작 제어부(141)는 이전 패널 전력(Pold)과 현재 패널 전력(Pnew)을 비교한다(S363).When the current panel power Pnew is calculated in step S362, the operation control unit 141 compares the previous panel power Pold with the current panel power Pnew in step S363.

따라서, 현재 패널 전력(Pnew)이 이전 패널 전력(Pold)보다 큰 경우(S363), 동작 제어부(141)은 저장부(142)에 저장되어 있는 현재의 패널 출력전압(Vpv)을 현재의 최대 전력점 전압(Vmpp)으로서 저장부(142)에 저장한다(S364).Accordingly, if the current panel power Pnew is greater than the previous panel power Pold in step S363, the operation control unit 141 sets the current panel output voltage Vpv stored in the storage unit 142 to the current maximum power And stored in the storage unit 142 as the point voltage Vmpp (S364).

그런 다음, 동작 제어부(141)는 현재 패널 전력(Pnew)을 이전 패널 전력(Pold)으로서 저장부(142)에 저장한다(S365).Then, the operation control unit 141 stores the current panel power Pnew in the storage unit 142 as the previous panel power Pold (S365).

하지만, 단계(S363)에서 현재 패널 전력(Pnew)이 이전 패널 전력(Pold)보다 크지 않으면, 동작 제어부(141)은 바로 단계(S365)로 넘어가 현재 패널 전력(Pnew)을 이전 패널 전력(Pold)으로 저장부(142)에 저장한다.However, if the current panel power Pnew is not greater than the previous panel power Pold in step S363, the operation control unit 141 directly goes to step S365 to compare the current panel power Pnew with the previous panel power Pold, In the storage unit 142 as shown in FIG.

이러한 동작 제어부(141)의 동작은 스캔시간(Tscan1)동안 스캔 주기(Pscan1)마다 실시된다.The operation of the operation controller 141 is performed every scan period Pscan1 during the scan time Tscan1.

스캔 시간(Tscan1)이 경과하면, 동작 제어부(141)는 전력 조절 제어부(15)로 구동 상태의 구동 제어 신호를 출력한 후(S37), 스캔 시간(Tscan1) 시간 동안 현재 패널 전력(Pnew)과 이전 패널 전력(Pold)과의 비교 동작에 위해 정해진 현재의 최대 전력점 전압(Vmpp)을 기준 전압(Vref)으로 전력 조절 제어부(15)로 출력한다(S38). When the scan time Tscan1 has elapsed, the operation control unit 141 outputs the drive control signal in the driving state to the power control unit 15 in step S37. After the scan time Tscan1, the current panel power Pnew The current maximum power point voltage Vmpp determined for the comparison operation with the previous panel power Pold is output to the power regulation control unit 15 as the reference voltage Vref at step S38.

따라서, 전력 조절 제어부(15)는 인가되는 기준 전압(Vref)에 따라 제2 스위칭 소자(Sbuck)로 인가되는 펄스폭 변조 신호(PWM)의 상태를 제어하여 전력 조절 장치(13)의 동작이 이루어지도록 한다.Accordingly, the power control unit 15 controls the state of the pulse width modulation signal PWM applied to the second switching device Sbuck according to the applied reference voltage Vref, so that the operation of the power control device 13 is performed Respectively.

본 예의 경우에도, 도 4의 경우와 같이, 현재 평균 패널 전력과 바로 이전의 평균 패널 전력을 비교하여 최대 전력점을 판정하고, 판정된 최대 전력점에 대응하는 패널 출력전압(Vpv) 또는 최대 전력점에 대응하는 평균 패널 전력에 대응하는 두 패널 출력전압의 평균값인 평균 패널 출력전압을 최대 전력점 전압(Vmpp)으로서 정할 수 있다. In the case of this example as well, as in the case of Fig. 4, the current average panel power is compared with the immediately preceding average panel power to determine the maximum power point, and the panel output voltage Vpv corresponding to the determined maximum power point or the maximum power The average panel output voltage that is the average value of the two panel output voltages corresponding to the average panel power corresponding to the point can be defined as the maximum power point voltage Vmpp.

또한, 정해진 스캔 시간(Tscan1) 동안 정해진 스캔 주기(Tscan1)마다 패널 출력전압(Vpv)과 패널 출력전류(Ipv)을 판정하고 패널 전력(또는 평균 패널 전력)을 산출하여 저장부(142)에 저장한 후, 스캔 시간(Tscan1)동안 산출된 복수의 패널 전력(또는 평균 패널 출력) 중에서 가장 큰 크기를 갖는 패널 전력(또는 평균 패널 전력)을 판정하고 그때의 패널 출력전압(Vpv)(또는 평균 패널 출력전압)을 최대 전력점 전압(Vmpp)으로 판정해 기준 전압(Vref)으로서 전력 조절 제어부(15)로 출력할 수 있다.The panel output voltage Vpv and the panel output current Ipv are determined for each predetermined scan period Tscan1 during a predetermined scan time Tscan1 and the panel power (or average panel power) is calculated and stored in the storage unit 142 (Or the average panel power) having the largest size among the plurality of panel powers (or the average panel power) calculated during the scan time Tscan1 and determines the panel output voltage Vpv at that time Output voltage) to the maximum power point voltage Vmpp and outputs it to the power regulation control unit 15 as the reference voltage Vref.

다음, 도 7을을 참고로 하여, 본 예의 태양광 발전 시스템(100)에서 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 동작을 이용한 최대 전력점 추적 제어 장치(14)의 동작에 대한 다른 예를 설명한다.Next, another example of the operation of the maximum power point tracking control device 14 using the charging operation of the smoothing capacitor Cdc in the solar cell power generation system 100 of the present example will be described with reference to FIG.

도 7을 참고로 하면, 최대 전력점 추적 제어부(14)의 동작 제어부(141)의 동작이 시작되면(S40), 동작 제어부(141)는 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래했는지 판단한다(S41).7, when the operation of the operation controller 141 of the maximum power point tracking controller 14 is started (S40), the operation controller 141 determines whether the maximum power point tracking cycle Pmppt has arrived S41).

최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래한 상태로 판단되면(S41), 동작 제어부(141)는 전력 조절 제어부(15)로 구동 중지 상태의 구동 제어 신호를 출력하여 전력 조절 장치(13)의 동작을 중지시키고(S42), 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 턴온 상태의 제어 신호를 출력하여(S43), 평활용 커패시터(Cdc)가 방전 동작을 실시하도록 한다.The operation control unit 141 outputs the drive control signal in the drive stop state to the power control unit 15 and outputs the drive control signal to the power control unit 15 in response to the operation of the power control unit 13. [ (S42), the control signal of the turned-on state is outputted to the control terminal of the first switching device Smppt (S43), and the smoothing capacitor Cdc performs the discharging operation.

그런 다음, 동작 제어부(141)는 전압 감지부(122)로부터 인가되는 신호를 판독하여 현재의 패널 출력전압(Vpv)을 판정하여(S44), 판정된 패널 출력전압(Vpv)이 최소 전압(Vmin1) 보다 작은지 판단한다(S45).Then, the operation control unit 141 reads the signal applied from the voltage detection unit 122 to determine the current panel output voltage Vpv (S44), and judges whether the determined panel output voltage Vpv reaches the minimum voltage Vmin1 ) (S45).

이때, 최소 전압(Vmin1)은 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 완료 상태를 고려하여 정해진 전압으로서 평활용 커패시터(Cdc)의 용량을 기초로 정해질 수 있다. 따라서, 판단된 패널 출력전압(Vpv)이 설정된 최소 전압(Vmin1)보다 작으면, 동작 제어부(141)는 평활 커패시터(Cdc)의 방전 상태가 정해진 상태, 예를 들어, 방전 동작이 완료된 상태로 판정한다.At this time, the minimum voltage Vmin1 may be determined based on the capacity of the smoothing capacitor Cdc as a voltage determined in consideration of the discharge completion state of the smoothing capacitor Cdc. Therefore, when the determined panel output voltage Vpv is smaller than the set minimum voltage Vmin1, the operation control unit 141 determines that the discharge state of the smoothing capacitor Cdc is in a predetermined state, for example, a state in which the discharge operation is completed do.

따라서, 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최소 전압(Vmin1) 이상이면(S45), 동작 제어부(141)는 평활 커패시터(Cdc)의 방전이 정해진 상태까지 이루어지지 않는 상태로 판단하여 다시 단계(S44)로 넘어가 전압 감지부(122)를 이용하여 패널 출력전압(Vpv)을 판단한다.Therefore, if the current panel output voltage Vpv is equal to or higher than the minimum voltage Vmin1 (S45), the operation control unit 141 determines that the discharge of the smoothing capacitor Cdc is not completed until the predetermined state, And determines the panel output voltage Vpv using the voltage detection unit 122. [

하지만, 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최소 전압(Vmin1)보다 작으면(S45), 동작 제어부(141)는 이미 설명한 것처럼 평활 커패시터(Cdc)의 방전 상태가 정해진 상태까지 이루어진 상태이므로 평활 커패시터(Cdc)의 충전 동작을 이용한 최대 전력점 추적 동작을 실시한다.However, if the present panel output voltage Vpv is smaller than the minimum voltage Vmin1 (S45), the operation control section 141 is in a state in which the discharge state of the smoothing capacitor Cdc has reached the predetermined state, The maximum power point tracking operation is performed using the charging operation of Cdc.

따라서, 동작 제어부(141)는 제1 스위칭 소자(Smppt)의 제어 단자로 오프 상태의 제어 신호(Gmppt)를 출력하여 제1 스위칭 소자(Smppt)를 턴오프시켜(S46), 전력 조절 장치(13)의 평활 커패시터(Cdc)의 충전 동작이 이루어지도록 한다.Accordingly, the operation control unit 141 outputs the off state control signal Gmppt to the control terminal of the first switching device Smppt to turn off the first switching device Smppt (S46), and the power control device 13 ) Of the smoothing capacitor Cdc.

다음, 동작 제어부(141)는 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)에서 출력되는 신호를 이용하여 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 판정해 저장부(142)에 저장하고(S47), 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 곱하여 현재 패널 전력(Pnew)을 산출한 후(S48), 현재 패널 전력(Pnew)과 이전 패널 전력(Pold)을 비교한다(S49).Next, the operation control unit 141 determines the current panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv using the signals output from the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122, The current panel power Pnew is calculated by multiplying the current panel power Pnew by the current panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv by calculating the current panel power Pnew in step S47, Pold) (S49).

현재 패널 전력(Pnew)이 이전 패널 전력(Pold)보다 크면(S49), 동작 제어부(141)은 현재의 패널 출력전압(Vpv)을 최대 전력점 전압(Vmpp)으로서 저장부(142)에 저장한다(S410).If the current panel power Pnew is greater than the previous panel power Pold in step S49, the operation control unit 141 stores the current panel output voltage Vpv in the storage unit 142 as the maximum power point voltage Vmpp (S410).

다음, 동작 제어부(141)는 현재 패널 전력(Pnew)을 이전 패널 전력(Pold)으로서 저장부(142)에 저장한다(S411).Next, the operation control unit 141 stores the current panel power Pnew in the storage unit 142 as the previous panel power Pold (S411).

하지만, 단계(S49)에서 현재 패널 전력(Pnew)이 이전 패널 전력(Pold)보다 크지 않는 것으로 판단되면, 동작 제어부(141)은 최대 전력점 전압(Vmpp)을 이전 상태로 유지한 후 현재 패널 전력(Pnew)을 이전 패널 전력(Pold)으로 변경하여 저장부(142)에 저장한다(S411).However, if it is determined in step S49 that the current panel power Pnew is not greater than the previous panel power Pold, the operation control unit 141 maintains the maximum power point voltage Vmpp in the previous state, (Pnew) to the previous panel power (Pold) and stores it in the storage unit 142 (S411).

그런 다음, 동작 제어부(141)는, 단계(S47)에서 판정된 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최대 전압(Vmax1)보다 큰지 판단한다(S412).Then, the operation control section 141 determines whether the current panel output voltage Vpv determined in step S47 is greater than the maximum voltage Vmax1 (S412).

이때, 최대 전압(Vmax1) 역시 평활 커패시터(Cdc)의 용량을 기초로 하여 정해질 수 있고, 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 완료 상태를 고려하여 정해진 전압이다. 따라서, 판단된 패널 출력전압(Vpv)이 설정된 최대 전압(Vmax1)보다 크면, 동작 제어부(141)는 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 동작이 정해진 상태(예, 충전 완료 상태)에 도달한 것으로 판정한다.At this time, the maximum voltage Vmax1 can also be determined on the basis of the capacity of the smoothing capacitor Cdc, and is a voltage determined in consideration of the charged state of the smoothing capacitor Cdc. Therefore, when the determined panel output voltage Vpv is larger than the set maximum voltage Vmax1, the operation control unit 141 determines that the charging operation of the smoothing capacitor Cdc has reached a predetermined state do.

따라서, 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최대 전압(Vmax1)보다 크면(S412), 동작 제어부(141)는 최대 전력점 검색 동작을 중지하고 전력 조절 장치(13)의 동작으로 전력을 생성하도록 한다.Therefore, if the current panel output voltage Vpv is larger than the maximum voltage Vmax1 (S412), the operation control section 141 stops the maximum power point search operation and generates power by the operation of the power adjusting device 13 .

따라서, 동작 제어부(141)는 전력 조절 제어부(15)로 구동 상태의 구동 제어 신호를 출력하고(S413), 현재의 최대 전력점 전압(Vmpp)을 기준 전압(Vref)으로서 전력 조절 제어부(15))로 출력한다(S414).The operation control unit 141 outputs the driving control signal in the driving state to the power regulation control unit 15 in step S413 and outputs the current maximum power point voltage Vmpp as the reference voltage Vref to the power regulation control unit 15. [ (S414).

다음, 동작 제어부(141)는 단계(S41)로 넘어가 타이머의 시간 정보를 이용하여 새로운 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래했는지를 판단하여, 새로운 최대 전력점 추적 주기(Pmppt)가 도래하면 최대 전력점 추적 동작을 실시하게 된다.Next, the operation control unit 141 proceeds to step S41 to determine whether or not a new maximum power point tracking cycle Pmppt has arrived by using the time information of the timer. If the new maximum power point tracking cycle Pmppt arrives, Power point tracking operation is performed.

하지만, 현재의 패널 출력전압(Vpv)이 최대 전압(Vmax1) 이상인 경우(S412), 동작 제어부(141)는 평활용 커패시터(Cdc)의 충전 상태가 설정된 상태까지 도달하지 않는 상태로 판단한다.However, when the current panel output voltage Vpv is equal to or greater than the maximum voltage Vmax1 (S412), the operation control section 141 determines that the charging state of the smoothing capacitor Cdc does not reach the set state.

따라서, 동작 제어부(141)는 단계(S47)로 넘어가 최대 전력점 추적 동작을 위해 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)를 이용하여 현재의 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)을 판정한다.Accordingly, the operation control unit 141 proceeds to step S47 and uses the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122 for the maximum power point tracking operation to calculate the current panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv).

도 8에는 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 동작을 이용하여 최대 전력점 추적 동작할 때 감지된 패널 출력전류(Ipv), 패널 출력전압(Vpv) 및 패널 전력(Ppv)의 파형을 도시한다.FIG. 8 shows the waveforms of the panel output current Ipv, the panel output voltage Vpv, and the panel power Ppv detected when the maximum power point tracking operation is performed using the discharging operation of the smoothing capacitor Cdc.

도 8의 경우, 스캔 시간(Tscan)은 16ms이었다.In the case of Fig. 8, the scan time Tscan was 16 ms.

도 9에는 도 8에서 검출된 신호 파형을 이용하여 운전 전압인 패널 출력전압(Vpv)을 수평축으로 하여 전류(I)-전압(V) 곡선과 전력(P)-전압(V) 곡선을 도출한 파형을 도시한다.FIG. 9 is a graph showing the relationship between the current (I) -voltage (V) curve and the power (P) -voltage (V) curve with the panel output voltage (Vpv) FIG.

도 9의 파형에서, 해당 태양 전지 패널에서 최대 전력(4.41W)을 출력하기 위한 패널 출력전압(Vpv)의 크기는 20.49[V]임을 알 수 있었다. 따라서, 이 패널 출력전압(20.47V)을 기준 전압(Vref)으로서 전력 조절 제어부(15)로 출력하여 전력 조절 장치(13)의 동작을 제어하면 해당 태양 전지 패널은 최대 전력을 출력하게 된다. In the waveform of FIG. 9, it was found that the panel output voltage Vpv for outputting the maximum power (4.41 W) in the solar cell panel was 20.49 [V]. Therefore, when the panel output voltage (20.47V) is output to the power regulation control unit 15 as the reference voltage Vref to control the operation of the power regulation unit 13, the corresponding solar cell panel outputs the maximum power.

태양 전지 패널의 패널 출력전압(Vpv)의 스캔범위 중 최저 스캔 전압의 크기는 MPPT용 저항(Rmppt)의 크기와 관련이 있고, 도 9의 경우, 최저 스캔 전압의 크기는 7.50V임을 알 수 있다. The size of the lowest scan voltage among the scan ranges of the panel output voltage Vpv of the solar panel is related to the magnitude of the resistor Rmppt for MPPT, and in FIG. 9, the minimum scan voltage is 7.50 V .

MPPT용 저항(Rmppt)의 값이 태양 전지 패널의 최대 전력 운전점에서의 등가 저항값(RMPP)과 같다면 스캔 전압의 범위는 도 10에 도시하는 것처럼 개방 전압(Voc)과 최대 전력점(MPP)에 대응하는 패널 출력전압, 즉 최대 전력 전력점 전압(Vmpp) 사이가 되며, 도 10에서 최대 전력 전력점 전압(Vmpp)은 17.48V이었다. If the value of the MPPT resistor Rmppt is equal to the equivalent resistance value R MPP at the maximum power operating point of the solar cell panel, the range of the scan voltage is the open voltage Voc and the maximum power point MPP), that is, the maximum power power point voltage Vmpp. In FIG. 10, the maximum power power point voltage Vmpp was 17.48V.

최대 전력점 추적 동작을 위한 스캔 구간을 여유 있게 확보하여 좀 더 정확하게 최대 전력점 추적 동작을 실시하기 위해, MPPT용 저항(Rmppt)의 값은 태양전지 패널의 최대전력점에서의 등가 저항값(Rmpp) 보다 충분히 작은 것이 좋다. The value of the resistor Rmppt for the MPPT is set to be equal to the equivalent resistance value Rmpp at the maximum power point of the solar cell panel in order to allow the scan section for the maximum power point tracking operation to be secured in a more accurate manner, ).

하지만, MPPT용 저항(Rmppt)의 값을 너무 작게 설정하면, 이미 설명한 것처럼, MPPT용 저항(Rmppt)의 값에 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 시정수가 비례하므로, 평활용 커패시터(Cdc)의 방전 시간이 짧아서 스캔 시간(Tscan)이 감소해, 태양전지 패널의 전류(즉, 패널 출력전류)(I)-전압(즉, 패널 출력전압(V)의 특성을 충분히 분석할 수 없게 될 수 있다. However, if the value of the resistor Rmppt for MPPT is set to be too small, the discharge time constant of the smoothing capacitor Cdc is proportional to the value of the resistor Rmppt for MPPT as described above. Therefore, the discharge of the smoothing capacitor Cdc The scan time Tscan is reduced because the time is short and the characteristics of the solar cell panel current (i.e., panel output current) I-voltage (i.e., panel output voltage V) can not be sufficiently analyzed.

이를 방지하기 위해, 제1 스위칭 소자(Rmppt)의 저항값을 증가시켜 태양 전지 패널의 최대 전력점에서의 등가 저항값(Rmpp)보다 커지게 되면, 최대 전력점 추적 동작을 위한 스캔 시간의 증가로 인해 전력 조절 장치(13)의 구동 시간이 감소하고, 이러한 전력 조절 장치(13)의 구동 시간 감소는 태양광 절전 시스템의 발전 전력 감소로 이어진다.In order to prevent this, when the resistance value of the first switching device Rmppt is increased to become larger than the equivalent resistance value Rmpp at the maximum power point of the solar cell panel, the increase in the scan time for the maximum power point tracking operation The driving time of the power regulating device 13 is reduced, and the reduction of the driving time of the power regulating device 13 leads to reduction of generation power of the photovoltaic power saving system.

따라서, 도 11과 같이, 복수 개의 MPPT용 저항을 사용하여 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 범위로 안정적으로 확보하고 충분한 스캔 시간(Tscan)을 유지하기 위해 복수 개의 스캔 제어부를 병렬로 연결할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 11, in order to stably maintain the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv in a scan range using a plurality of MPPT resistors and to maintain a sufficient scan time Tscan, Can be connected in parallel.

즉, 도 11와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(100a)은 도 1에 도시한 것과 유사하게, 태양 전지 패널(11), 태양 전지 패널(11)의 양단에 연결된 최대 전력점 추적 감지부(12a), 최대 전력점 추적 감지부(12a)에 연결된 전력 조절 장치(13), 최대 전력점 추적 감지부(12a)에 연결되고 동작 제어부(141a)와 저장부(142a)를 구비한 최대 전력점 추적 제어 장치(14a) 그리고 최대 전력점 추적 제어 장치(14a)와 전력 조절 장치(13)에 연결된 전력 조절 제어부(15)를 구비한다.11, the solar power generation system 100a according to another embodiment of the present invention includes a solar cell panel 11, a plurality of solar cell modules 11 connected to both ends of the solar cell module 11, A power control unit 13 connected to the maximum power point tracking sensing unit 12a and an operation control unit 141a and a storage unit 142a connected to the maximum power point tracking sensing unit 12a, A maximum power point tracking control apparatus 14a having a maximum power point tracking control apparatus 14a and a power regulation control unit 15 connected to the power regulation apparatus 13.

이때, 최대 전력점 추적 감지부(12a)는 도 1과 동일하게 전류 감지부(121)와 전압 감지부(122)를 구비하고 있지만, 도 1과는 달리, 태양 전지 패널(11)의 양단에 병렬로 연결된 두 개의 스캔 제어부(1231, 1232)를 구비한다. 1, the maximum power point tracking sensing unit 12a includes the current sensing unit 121 and the voltage sensing unit 122. However, unlike FIG. 1, the maximum power point tracking sensing unit 12a may be provided at both ends of the solar cell panel 11 And two scan control units 1231 and 1232 connected in parallel.

각 스캔 제어부(1231, 1232)의 구조는 도 1에 도시한 스캔 제어부(123)와 구조와 동일하여, 태양 전지 패널(11)의 제1 출력단자(+)에 일측 단자가 각각 연결된 MPPT용 저항(Rmppt1, Rmppt2)과 해당 MPPT용 저항(Rmppt1, Rmppt2)에 입력 단자가 연결되어 있고 태양전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)에 출력단자가 연결되어 있으며 최대 전력점 추적 제어장치(14)의 동작 제어부(141a)에 제어 단자가 연결되어 있는 MPPT용 스위칭 소자(Smppt1, Smppt2)를 각각 구비하고 있다.The structure of each of the scan control units 1231 and 1232 is the same as that of the scan control unit 123 shown in FIG. (Rmppt1, Rmppt2) and the MPPT resistors Rmppt1 and Rmppt2, the output terminal is connected to the second output terminal (-) of the solar cell panel 11, and the maximum power point tracking control device 14 And switching elements Smppt1 and Smppt2 for MPPT to which a control terminal is connected to the operation control section 141a of the MPPT.

이러한 예의 최대 전력점 추적 감지부(12a)는 서로 동일한 저항값을 갖고 있는 경우, 하나의 저항(예, Rmppt)의 저항값보다 서로 병렬로 연결된 복수의 저항(예, Rmppt1 및 Rmppt2)의 저항값이 작다는 원리를 이용한 것이다.The maximum power point tracking sensing unit 12a of this example has resistance values of a plurality of resistors (for example, Rmppt1 and Rmppt2) connected in parallel with each other than the resistance value of one resistor (for example, Rmppt) Is small.

즉, 최대 전력점 추적 주기에 도달하면, 최대 전력점 추적 제어 장치(14a)의 동작 제어부(141a)는 1차적으로 두 개의 스캔 제어부(1231, 1232) 중에서 하나의 스캔 제어부인 제1 스캔 제어부(예, 1231)의 제어 신호(Gmppt1)의 상태를 제어하여 제1 스캔 제어부(1231)에 위치하는 스위칭 소자(Smppt1)를 턴온시켜 평활용 커패시터(Cdc)를 방전시켜 1차적으로 스캔 시간(예, 제1 스캔시간)을 확보하여, 스캔 시간 동안 정해진 스캔 주기마다 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작(예, 제1 스캔 동작)을 실시한다.That is, when the maximum power point tracking period is reached, the operation control unit 141a of the maximum power point tracking control apparatus 14a controls the first scan control unit (the first scan control unit), which is one of the two scan control units 1231 and 1232, The switching element Smppt1 located in the first scan controller 1231 is turned on by discharging the smoothing capacitor Cdc to control the scan time (e.g., And the scan operation (e.g., the first scan operation) of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv is performed at a predetermined scan period during the scan time.

그런 다음, 다시 2차적으로 두 개의 스캔 제어부(1231, 1232)의 스위칭 소자(Smppt1, Smppt2)의 제어단자로 각각 턴온 상태의 제어 신호(Gmppt1, Gmppt2)의 출력하여 제1 및 제2 스캔 제어부(1231, 1232)에 위치하는 스위칭 소자(Smppt1, Smppt2)를 턴온시키거나 평활용 커패시터(Cdc)를 방전시켜 2차적으로 스캔 시간(예, 제2 스캔 시간)을 확보한다. 이때, 제2 스캔 시간은 서로 병렬로 연결되어 있고 동일한 저항값을 갖는 저항(Rmppt, Rmppt)에 의해 제1 스캔 시간보다 짧다.Thereafter, the control signals Gmppt1 and Gmppt2 of the turn-on state are output to the control terminals of the switching elements Smppt1 and Smppt2 of the two scan control sections 1231 and 1232, respectively, and then the first and second scan control sections 1231 and 1232 are turned on or the smoothing capacitor Cdc is discharged to secure a scan time (for example, a second scan time). At this time, the second scan time is shorter than the first scan time by the resistors (Rmppt, Rmppt) having the same resistance value connected in parallel with each other.

따라서, 제2 스캔 시간 동안 정해진 스캔 주기마다 패널 출력전류(Ipv)와 패널 출력전압(Vpv)의 스캔 동작(예, 제2 스캔 동작)을 실시한다.Therefore, the scan operation (e.g., the second scan operation) of the panel output current Ipv and the panel output voltage Vpv is performed at a predetermined scan period during the second scan time.

이와 같이, 서로 다른 스캔 시간 동안 각각 스캔 동작이 이루어질 경우, 제1 스캔 동작 시에는 제2 스캔 동작 시보다 긴 시간 동안 스캔 동작이 이루어지고, 제2 스캔 동작 시에는 병렬 연결된 저항(Rmppt1, Rmmpt2)에 의한 저항값 감소로 스캔 범위가 제1 스캔 동작 시보다 증가하게 되어 제1 스캔 동작 시보다 낮은 패널 출력전압까지 스캔 동작이 이루어진다.When the scan operation is performed during the different scan time, the scan operation is performed for a longer time than the second scan operation in the first scan operation, and the parallel connected resistors Rmppt1 and Rmmpt2 are activated during the second scan operation. The scan range is increased as compared with the first scan operation, and the scan operation is performed until the panel output voltage is lower than that of the first scan operation.

이처럼, 하나의 스캔 제어부(123)를 이용할 때보다 병렬로 연결된 복수 개의 스캔 제어부(1231, 1232)를 이용할 경우, 스캔 시간과 스캔 범위가 안정적으로 확보되어 정확한 최대 전력점 추적 동작이 이루어지게 된다.In this way, when a plurality of scan control units 1231 and 1232 connected in parallel are used, the scan time and the scan range can be stably secured and the accurate maximum power point tracking operation can be performed.

이러한 태양광 발전 시스템(100a)에서 최대 전력점을 추적하기 위한 최대 전력점 추적 제어 장치(14a)의 동작은 도 12와 같다.The operation of the maximum power point tracking control device 14a for tracking the maximum power point in this solar power generation system 100a is shown in Fig.

도 12에 도시한 것처럼 서로 다른 스캔 시간 동안 스캔 동작을 행하기 위해 두 번의 최대 전력점 추적 루틴(S56, S58)을 실시하는 것을 제외하고, 첫 번째 최대 전력점 추적 루틴(S56)일 때는 하나의 스캔 제어부(1231)만을 구동시키고 두 번째 최대 전력점 추적 루틴(S58)일 때는 모든 스캔 제어부(1231, 1232)를 구동시키는 것을 제외하면 도 4를 참고로 하여 설명한 동작과 동일하다.As shown in FIG. 12, except for performing two maximum power point tracking routines (S56, S58) to perform a scan operation for different scan times, the first maximum power point tracking routine (S56) 4 except that only the scan controller 1231 is driven and all the scan controllers 1231 and 1232 are driven when the second maximum power point tracking routine S58 is performed.

즉, 최대 전력점 추적 주기가 되면, 동작 제어부(411)는 전력 조절 제어부(15)를 구동 중지 제어한 후 모든 스캔 제어부(1231, 1232)의 제1 스위칭 소자(Smppt1, Smppt2)를 턴오프시켜 평활용 커패시터(Cdc)의 전하를 설정 시간 동안 방전시킨다(S51-S54).That is, when the maximum power point tracking period is reached, the operation control unit 411 stops driving the power control unit 15 and turns off the first switching devices Smppt1 and Smppt2 of all the scan control units 1231 and 1232 And discharges the charge of the smoothing capacitor Cdc for a set time (S51-S54).

다음, 동작 제어부(411)는 해당 스캔 시간(Tscan21)동안 해당 스캔 제어부(1231)의 스위칭 소자(Smppt1)는 턴온시키고 나머지 스캔 제어부(1232)의 스위칭 소자(Smppt2)를 턴오프시켜(S55) 첫 번째 최대 전력점 추적 루틴(S56)을 실시하여 해당 스캔 시간(Tscan21) 동안 해당 스캔주기(Pscan21)마다 최대 전력점 전압(Vmpp)을 탐색한 후, 해당 스캔 시간(Tscan21)이 경과하면 다시 해당 스캔시간(Tscan22) 동안 모든 스캔 제어부(1231, 1232)의 스위칭 소자(Smppt1, Smppt2)는 턴온시키고(S57) 두 번째 최대 전력점 추적 루틴(S58)을 실시하여 해당 스캔 시간(Tscan22) 동안 해당 스캔주기(Pscan22)마다 최대 전력점 전압(Vmpp)을 탐색한다.Next, the operation controller 411 turns on the switching element Smppt1 of the corresponding scan controller 1231 and turns off the switching element Smppt2 of the remaining scan controller 1232 during the corresponding scan time Tscan21 (S55) The maximum power point tracking routine S56 is performed to search for the maximum power point voltage Vmpp for each scan period Pscan21 during the scan time Tscan21 and then, when the scan time Tscan21 has elapsed, During the time Tscan22, the switching elements Smppt1 and Smppt2 of all the scan control units 1231 and 1232 are turned on (S57) and the second maximum power point tracking routine S58 is performed. During the corresponding scan time Tscan22, The maximum power point voltage Vmpp is searched for every Pscan22.

그런 다음, 동작 제어부(411)는 턴온 상태인 스캔 제어부(1231, 1232)의 제1 스위칭 소자(Smppt1, Smppt2)를 모두 온오프시킨 후 전력 조절 제어부(15)를 구동 제어한 후 제1 및 제2 최대 전력점 추적 동작에 의해 추적된 해당 최대 전력점 전압(Vmppt)을 기준전압(Vref)으로서 전력 조절 제어부(15)로 출력한다(SS59-S511).Then, the operation control unit 411 turns on and off all of the first switching elements Smppt1 and Smppt2 of the scan control units 1231 and 1232 which are in a turned-on state, and then drives and controls the power regulation control unit 15, And outputs the corresponding maximum power point voltage Vmppt traced by the 2 maximum power point tracking operation to the power regulation control unit 15 as the reference voltage Vref (SS59-S511).

다음 도 13과 도 14를 를 참고로 하여 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다.Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13 and FIG.

도 13과 도 14에 도시한 것처럼, 본 예에 따른 태양광 발광 시스템(100b, 100c)은 스캔 제어부(123b1, 123b2)의 구조를 제외하면 도 1에 도시한 구조와 동일하다.As shown in FIGS. 13 and 14, the photovoltaic light emitting systems 100b and 100c according to the present embodiment are the same as those shown in FIG. 1 except for the structure of the scan control units 123b1 and 123b2.

즉, 도 13의 스캔 제어부(123b1)의 스위칭 소자(Smppt21)는 MOSFET(metal oxide silicon field effect transistor)를 사용하고, 최대 전력점 추적 제어 장치(14)와 스위칭 소자(Smppt21) 사이에 전압 분배 저항(R1, R2)이 연결되어 있다.That is, the switching element Smppt21 of the scan control part 123b1 of FIG. 13 uses a metal oxide silicon field effect transistor (MOSFET), and a voltage division resistance between the maximum power point tracking control device 14 and the switching element Smppt21 (R1, R2) are connected.

따라서, 스캔 제어부(123b1)는 태양전지 패널(11)의 제1 출력단자(+)에 입력 단자인 드레인 단자가 연결되어 있고, 태양전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)에 출력단자인 소스 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자(Smppt21), 일측 단자는 최대 전력점 추적 제어 장치(14)의 동작 제어부(141)와 연결되어 제어 신호(Gmppt)를 인가받고 타측 단자는 스위칭 소자(Smppt21)의 제어 단자인 게이트 단자에 연결되어 있는 저항(R1) 및 저항(R1)의 타측 단자에 일측단자가 연결되어 있고 태양전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)에 타측 단자가 연결되어 있는 저항(R2)을 구비한다.The scan control unit 123b1 is connected to the first output terminal (+) of the solar cell panel 11 and the drain terminal which is an input terminal. The second output terminal (-) of the solar cell panel 11 is connected to the output terminal The other terminal of the switching element Smppt21 is connected to the operation control part 141 of the maximum power point tracking controller 14 and receives the control signal Gmppt. One terminal is connected to the other terminal of the resistor R1 and the resistor R1 connected to the gate terminal which is the control terminal of the solar cell 11 and the other terminal is connected to the second output terminal And a resistor R2.

이때, 저항(R1)은 가변저항(예, 트리머 가변 저항)일 수 있다.At this time, the resistor R1 may be a variable resistor (e.g., a trimmer variable resistor).

이로 인해, 전압분배회로인 저항(R1 및 R2)을 이용하여 제1 스위칭 소자(Smppt21)의 제어 단자로 인가되는 전압(즉, 게이트 전압)의 크기를 감소시켜 MOSFET로 이루어진 반도체 스위칭 소자인 제1 스위칭 소자(Smppt21)가 능동영역에서 운전되면서 주 전류인 IDS의 크기를 제한할 수 있도록 한다.As a result, by reducing the magnitude of the voltage (i.e., the gate voltage) applied to the control terminal of the first switching device Smppt21 by using the resistors R1 and R2 which are voltage dividing circuits, The switching element Smppt21 can be operated in the active region to limit the magnitude of the main current I DS .

이때, 가변 저항인 저항(R1)의 저항값을 조정하여 제1 스위칭 소자(Smppt21)를 흐르는 전류(IDS)의 크기가 조정된다.At this time, the magnitude of the current I DS flowing through the first switching device Smppt21 is adjusted by adjusting the resistance value of the resistance R1 which is a variable resistance.

또한, 도 14는 본 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(100c)의 다른 예로서, 스캔 제어부(123b2)의 제1 스위칭 소자(Smppt22)가 바이폴라 트랜지스터로 이루어진 것을 제외하면 도 14의 스캔 제어부(123b1)의 경우와 동일하다.14 shows another example of the photovoltaic generation system 100c according to the present embodiment except that the first switching device Smppt22 of the scan control unit 123b2 is a bipolar transistor, ).

따라서, 제1 스위칭 소자(Smppt22)는 태양전지 패널(11)의 제1 출력단자(+)에 입력단자인 컬렉터 단자가 연결되어 있고, 전압 분해 저항인 저항(R1, R2)의 타측 단자와 일측 단자에 제어 단자인 베이스 단자가 연결되어 있으며 태양전지 패널(11)의 제2 출력단자(-)에 출력단자인 베이스 단자가 연결되어 있다. Therefore, the first switching device Smppt22 is connected to the first output terminal (+) of the solar cell panel 11 and the collector terminal which is an input terminal, and the other terminal of the resistors R1 and R2, And a base terminal, which is an output terminal, is connected to a second output terminal (-) of the solar cell panel 11.

이러한 제1 스위칭 소자(Smppt22)의 종류를 제외하면, 도 14에 도시한 태양광 발전 시스템의 구조와 동일하므로 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Except for the type of the first switching device Smppt22, the structure of the photovoltaic generation system shown in FIG. 14 is the same as that of the photovoltaic generation system shown in FIG. 14, so a detailed description thereof will be omitted.

이와 같이, 바이폴라 트랜지스터로 이루어진 반도체 스위칭 소자인 제1 스위칭 소자(Smppt22)로 베이스 단자로 인가되는 제어 신호를 이용하여 능동 운전 영역에서 운전하도록 제어하여 평활용 커패시터(Cdc)의 방전시간을 제어한다.In this manner, the first switching device Smppt22, which is a semiconductor switching device made of a bipolar transistor, controls the discharge time of the smoothing capacitor Cdc by controlling the operation in the active operation region by using a control signal applied to the base terminal.

이로 인해, 최대 전력점 추적 동작을 위한 태양전지 패널(11)의 스캔시간을 원하는 크기대로 조정할 수 있다.Thus, the scan time of the solar cell panel 11 for the maximum power point tracking operation can be adjusted to a desired size.

이미 설명한 것처럼, 전압 분해 저항인 저항(R1, R2)을 통해 제1 스위칭 소자(Smppt11)의 베이스 단자로 인가되는 제어 신호(Gmppt)를 감소시켜 인가하므로 제1 스위칭 소자(Smppt22)가 능동 운전 영역에서 운전되면서 제1 스위칭 소자(Smppt22)를 흐르는 주 전류인 컬렉터 전류(IC)의 크기가 제한된다. 또한, 가변저항인 저항(R1)의 크기를 조정하여 주 전류 IC의 크기가 조정된다.As described above, since the control signal Gmppt applied to the base terminal of the first switching device Smppt11 is applied through the resistors R1 and R2 which are voltage decomposition resistors, the first switching device Smppt22 is activated in the active operation region The magnitude of the collector current I C , which is the main current flowing through the first switching device Smppt 22, is limited. In addition, the magnitude of the main current I C is adjusted by adjusting the size of the resistor R1 which is a variable resistor.

도 13과 도 14에 도시한 태양광 발전 시스템(100b, 100c)을 위한 최대 전력점 추적 제어 장치(14)의 동작은 도 4 및 도 5를 참고로 하여 설명한 것과 동일하므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.The operation of the maximum power point tracking control apparatus 14 for the solar power generation systems 100b and 100c shown in FIGS. 13 and 14 is the same as that described with reference to FIGS. 4 and 5, It is omitted.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

11: 태양 전지 패널
12, 12a, 12b, 12c: 최대 전력점 추적 감지부
121: 전류 감지부 122: 전압 감지부
123, 123b1, 123b2, 1231, 1232: 스캔 제어부
14, 14a: 최대 전력점 추적 제어 장치
15: 전력 조절 제어부 Cdc: 커패시터
Rmppt, Rmppt1, Rmppt2, R1, R2: 저항
Smppt, Smppt1, Smppt2, Smppt21, Smppt22: 스위칭 소자11: Solar panel
12, 12a, 12b, 12c: maximum power point tracking unit
121: current sensing unit 122: voltage sensing unit
123, 123b1, 123b2, 1231, 1232:
14, 14a: Maximum power point tracking control device
15: Power control controller Cdc: Capacitor
Rmppt, Rmppt1, Rmppt2, R1, R2: Resistance
Smppt, Smppt1, Smppt2, Smppt21, Smppt22: Switching element

Claims (14)

태양전지 패널의 일측 출력단자의 전류를 감지하여 출력하는 전류 감지부,
상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이의 전압을 감지하여 출력하는 전압 감지부,
상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이에 위치하는 커패시터,
스위칭 소자와 적어도 하나의 저항을 구비하고 있고, 상기 스위칭 소자의 턴온 또는 턴오프 상태에 따라 상기 커패시터의 방전 동작과 충전 동작을 제어하는 스캔 제어부, 그리고
상기 전류 감지부, 상기 전압 감지부 및 상기 스캔 제어부에 연결되어 있고, 상기 스위칭 소자의 턴온 동작과 턴오프 동작을 제어하며, 상기 커패시터의 방전 동작 시 또는 충전 동작 시에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점 추적 동작을 실시하는 최대 전력점 추적 제어 장치
를 포함하되,
상기 스캔 제어부는 제1 저항 및 제2 저항과 하나의 스위칭 소자를 포함하고,
상기 스위칭 소자는 상기 태양전지 패널의 일측 출력단자와 타측 출력단자 사이에 입력단자와 출력단자가 연결되어 있고,
상기 제1 저항의 일측단자는 최대 전력점 추적 제어 장치에 연결되어 상기 최대 전력점 추적 제어 장치로부터 제어 신호를 인가받고 타측단자는 상기 스위칭 소자의 제어 단자에 연결되어 있고,
상기 제2 저항의 일측단자는 상기 제1 저항의 타측 단자에 연결되어 있고, 타측단자는 태양전지 패널의 타측 출력단자에 연결되어 있는
태양광 발전 시스템.A current sensing unit for sensing and outputting current of one output terminal of the solar cell panel,
A voltage sensing unit for sensing and outputting a voltage between both output terminals of the solar cell panel,
A capacitor disposed between both output terminals of the solar cell panel,
A scan controller having a switching element and at least one resistor and controlling a discharging operation and a charging operation of the capacitor according to a turn-on or a turn-off state of the switching element,
And a control unit connected to the current sensing unit, the voltage sensing unit, and the scan control unit to control a turn-on operation and a turn-off operation of the switching unit, The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined using a signal applied from the sensing unit, the panel power is calculated using the determined panel output current and the panel output voltage, and the maximum power point tracking operation is performed Maximum power point tracking control device
, ≪ / RTI &
Wherein the scan control unit includes a first resistor and a second resistor and one switching element,
Wherein the switching element has an input terminal and an output terminal connected between one output terminal and the other output terminal of the solar cell panel,
Wherein one terminal of the first resistor is connected to the maximum power point tracking control device and receives a control signal from the maximum power point tracking control device and the other terminal is connected to the control terminal of the switching element,
One terminal of the second resistor is connected to the other terminal of the first resistor and the other terminal is connected to the other output terminal of the solar panel
Solar power system. 삭제delete 삭제delete 제1항에서,
상기 스위칭 소자는 MOSFET나 바이폴라 트랜지스터로 이루어져 있는 태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
Wherein the switching element comprises a MOSFET or a bipolar transistor. 제1항에서,
상기 최대 전력점 추적 제어 장치는,
상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 설정 시간 동안 턴오프시켜 상기 커패시터를 정해진 상태까지 충전시키고,
정해진 스캔시간 동안 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴온시켜 상기 커패시터의 방전 동작이 이루어지도록 한 후, 정해진 스캔 주기마다 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하고, 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 최대전력점 추적 동작을 실시하는
태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
The maximum power point tracking control apparatus includes:
Using the control signal to turn off the switching element for a set time to charge the capacitor to a predetermined state,
The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined for each predetermined scan period after turning on the switching element by using the control signal for a predetermined scan time so as to discharge the capacitor, The current panel power is calculated using the output current and the panel output voltage, and if the calculated current panel power is greater than the previous panel power, the maximum power point voltage is determined as the determined panel output voltage and the current panel power is stored as the previous panel power Perform the maximum power point tracking operation
Solar power system. 제1항에서,
상기 최대 전력점 추적 제어 장치는,
상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴오프시켜 상기 커패시터를 충전시키고,
상기 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 정해진 최대 전압 초과이면, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴온시켜 상기 커패시터의 방전이 이루어지도록 하고,
상기 커패시터의 방전 중에 상기 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 최소 전압 미만일 때까지 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하고, 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 최대전력점 추적 동작을 실시하는
태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
The maximum power point tracking control apparatus includes:
The control signal is used to turn off the switching element to charge the capacitor,
Wherein when the panel output voltage determined by the voltage sensing unit exceeds a predetermined maximum voltage, the switching element is turned on by using the control signal to discharge the capacitor,
The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined using the current sensing unit and the voltage sensing unit until the panel output voltage determined by the voltage sensing unit is less than the minimum voltage during the discharge of the capacitor, And if the calculated current panel power is greater than the previous panel power, the maximum power point voltage is determined as the determined panel output voltage, and if the current panel power is equal to the previous panel power To perform maximum power point tracking operation
Solar power system. 제1항에서,
상기 최대 전력점 추적 제어 장치는,
상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 설정 시간 동안 턴온시켜 상기 커패시터를 정해진 상태까지 방전시키고,
정해진 스캔시간 동안 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴오프시켜 상기 커패시터의 충전 동작이 이루어지도록 한 후, 정해진 스캔 주기마다 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 현재 패널 전력을 산출하고, 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 최대전력점 추적 동작을 실시하는
태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
The maximum power point tracking control apparatus includes:
The switching element is turned on for a set time using the control signal to discharge the capacitor to a predetermined state,
The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined at predetermined scan periods after the switching element is turned off by using the control signal for a predetermined scan time so that the charging operation of the capacitor is performed, The current panel power is calculated using the panel output current and the panel output voltage, and if the calculated current panel power is greater than the previous panel power, the maximum power point voltage is determined as the determined panel output voltage and the current panel power is stored as the previous panel power To carry out the maximum power point tracking operation
Solar power system. 제1항에서,
상기 최대 전력점 추적 제어 장치는,
상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴온시켜 상기 커패시터의 방전이 이루어지도록 하고,
상기 커패시터의 방전 중에 상기 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 정해진 최소 전압 미만이면, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 스위칭 소자를 턴오프시켜 상기 커패시터의 충전이 이루어지도록 하고,
상기 커패시터의 충전 중에 상기 전압 감지부에 의해 판정된 패널 출력전압이 최대 전압을 초과할 때까지 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하고, 산출된 현재 패널 전력이 이전 패널 전력보다 크면 최대 전력점 전압을 판정된 패널 출력전압으로 하고, 현재 패널 전력을 이전 패널 전력으로 저장하는 최대전력점 추적 동작을 실시하는
태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
The maximum power point tracking control apparatus includes:
The switching element is turned on by using the control signal to cause the discharge of the capacitor,
Wherein when the panel output voltage determined by the voltage sensing unit is less than a predetermined minimum voltage during the discharge of the capacitor, the switching element is turned off using the control signal to charge the capacitor,
The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined using the current sensing unit and the voltage sensing unit until the panel output voltage determined by the voltage sensing unit exceeds the maximum voltage during the charging of the capacitor If the calculated current panel power is greater than the previous panel power, the maximum power point voltage is determined as the determined panel output voltage, and if the current panel power is greater than the previous panel power To perform the maximum power point tracking operation
Solar power system. 태양전지 패널의 일측 출력단자의 전류를 감지하여 출력하는 전류 감지부,
상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이의 전압을 감지하여 출력하는 전압 감지부,
상기 태양전지 패널의 양측 출력단자 사이의 위치하는 커패시터,
상기 태양전지 패널의 양측 출력단자에 병렬로 연결되어 있는 복수의 스캔 제어부, 그리고
상기 전류 감지부, 상기 전압 감지부 및 상기 복수의 스캔 제어부에 연결되어 있는 최대 전력점 추적 제어 장치
를 포함하고,
상기 복수의 스캔 제어부 각각은,
상기 태양전지 패널의 일측 출력단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항,
그리고 상기 저항과 상기 태양전지 패널의 타측 출력단자 사이에 입력단자와 출력단자가 연결되어 있고 상기 최대 전력점 추적 제어 장치에 제어 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자
를 포함하고,
상기 최대 전력점 추적 제어 장치는,
복수 개의 스캔 제어부 중에서 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호를 이용하여 상기 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자를 턴온시켜 상기 커패시터를 방전시키고 상기 커패시터의 방전 중에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점을 추적하는 제1 최대 전력점 추적 동작을 실시하고,
다시 복수의 스캔 제어부 모두의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호를 이용하여 상기 복수의 스캔 제어부의 스위칭 소자를 모두 턴온시켜 상기 커패시터를 방전시키고 상기 커패시터의 방전 중에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점을 추적하는 제2 최대 전력점 추적 동작을 실시하는
태양광 발전 시스템.A current sensing unit for sensing and outputting current of one output terminal of the solar cell panel,
A voltage sensing unit for sensing and outputting a voltage between both output terminals of the solar cell panel,
A capacitor disposed between both output terminals of the solar cell panel,
A plurality of scan control units connected in parallel to both output terminals of the solar cell panel,
A maximum power point tracking control unit connected to the current sensing unit, the voltage sensing unit, and the plurality of scan control units,
Lt; / RTI >
Wherein each of the plurality of scan control units comprises:
A resistor having one terminal connected to one output terminal of the solar cell panel,
And a switching element having an input terminal and an output terminal connected between the resistor and the other output terminal of the solar cell panel and a control terminal connected to the maximum power point tracking control device,
Lt; / RTI >
The maximum power point tracking control apparatus includes:
The scan control unit turns on a switching element of the one scan control unit using a control signal applied to a switching element of one scan control unit among a plurality of scan control units, discharges the capacitor, and during the discharge of the capacitor, A first maximum power level for tracking the maximum power point by calculating the panel power using the determined panel output current and the panel output voltage, Point tracking operation is performed,
The scan control unit turns on all the switching elements of the plurality of scan control units using the control signal applied to the switching elements of all of the plurality of scan control units, discharges the capacitors, and during the discharge of the capacitors, And a second maximum power point tracking unit that calculates a panel power using the determined panel output current and panel output voltage and tracks the maximum power point by using the determined panel output current and the panel output voltage, To perform an action
Solar power system. 제9항에서,
제1 최대 전력점 추적 동작은 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호에 의해 상기 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자가 턴온 됨에 따라 상기 커패시터가 방전될 때 상기 커패시터의 방전 시간에 기초한 제1 스캔시간 동안 행해지고,
제2 최대 전력점 추적 동작은 복수의 스캔 제어부 모두의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호에 의해 상기 복수의 스캔 제어부의 스위칭 소자가 모두 턴온됨에 따라 상기 커패시터가 방전될 때 상기 커패시터의 방전 시간에 기초한 제2 스캔시간 동안 행해지며,
상기 제1 스캔 시간은 상기 제2 스캔 시간보다 긴
태양광 발전 시스템.The method of claim 9,
The first maximum power point tracking operation is performed by a control signal applied to a switching element of one scan control unit, when a switching element of the one scan control unit is turned on, and when the capacitor is discharged, Time,
The second maximum power point tracking operation is performed by a control signal applied to the switching elements of all of the plurality of scan control units so that when the capacitors are discharged as the switching elements of the plurality of scan control units are all turned on, 2 < / RTI > scan time,
The first scan time is longer than the second scan time
Solar power system. 삭제delete 삭제delete 복수 개의 스캔 제어부 중에서 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자로 해당 상태의 제어 신호를 인가하여 상기 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자를 턴온시켜 커패시터를 제1 시간 동안 방전시키는 단계,
상기 제1 시간 동안의 커패시터의 방전 중에 전류 감지부와 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 판독하여 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점을 추적하는 제1 최대 전력점 추적 동작을 실시하는 단계,
복수의 스캔 제어부 모두의 스위칭 소자로 해당 상태의 제어 신호를 인가하여 상기 복수의 스캔 제어부의 스위칭 소자를 모두 턴온시켜 상기 커패시터를 제2 시간 동안 방전시키는 단계, 그리고
상기 제2 시간 동안의 커패시터의 방전 중에 상기 전류 감지부와 상기 전압 감지부로부터 인가되는 신호를 이용하여 상기 태양전지 패널의 패널 출력전류와 패널 출력전압을 판정하고, 판정된 패널 출력전류와 패널 출력전압을 이용하여 패널 전력을 산출하여 최대 전력점을 추적하는 제2 최대 전력점 추적 동작을 실시하는 단계
를 포함하고,
상기 복수의 스캔 제어부 각각은,
상기 태양전지 패널의 일측 출력단자에 일측 단자가 연결되어 있는 저항, 그리고
상기 저항과 상기 태양전지 패널의 타측 출력단자 사이에 입력단자와 출력단자가 연결되어 있고 상기 최대 전력점 추적 제어 장치에 제어 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자
를 포함하는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.Applying a corresponding control signal to a switching element of one scan control unit among a plurality of scan control units to turn on a switching element of the one scan control unit to discharge the capacitor for a first time,
And a panel output voltage and a panel output voltage of the solar cell panel are read by reading signals applied from the current sensing unit and the voltage sensing unit during the discharge of the capacitor for the first time, Performing a first maximum power point tracking operation to calculate a panel power to track a maximum power point,
Applying a corresponding control signal to the switching elements of all of the plurality of scan control units to turn on all of the switching elements of the plurality of scan control units to discharge the capacitors for a second time,
The panel output current and the panel output voltage of the solar cell panel are determined using the signals from the current sensing unit and the voltage sensing unit during the discharge of the capacitor for the second time, Performing a second maximum power point tracking operation for calculating the panel power using the voltage and tracking the maximum power point
Lt; / RTI >
Wherein each of the plurality of scan control units comprises:
A resistor having one terminal connected to one output terminal of the solar cell panel, and
A switching element having an input terminal and an output terminal connected between the resistor and the other output terminal of the solar cell panel and a control terminal connected to the maximum power point tracking control device,
Containing
Control method of solar power generation system. 제13항에서,
제1 최대 전력점 추적 동작은 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호에 의해 상기 하나의 스캔 제어부의 스위칭 소자가 턴온되어 상기 커패시터가 방전될 때, 상기 제1 시간에 기초한 제1 스캔시간 동안 행해지고,
제2 최대 전력점 추적 동작은 복수의 스캔 제어부 모두의 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호에 의해 상기 복수의 스캔 제어부의 스위칭 소자가 모두 턴온되어 상기 커패시터가 방전될 때, 제2 시간에 기초한 제2 스캔시간 동안 행해지며,
상기 제1 스캔 시간은 상기 제2 스캔 시간보다 긴
태양광 발전 시스템의 제어 방법.The method of claim 13,
In the first maximum power point tracking operation, when a switching element of the one scan control unit is turned on by the control signal applied to the switching element of one scan control unit and the capacitor is discharged, the first scan time based on the first time Lt; / RTI >
The second maximum power point tracking operation is performed when the switching elements of the plurality of scan control units are all turned on by the control signal applied to the switching elements of all of the plurality of scan control units to cause the second scan Lt; / RTI >
The first scan time is longer than the second scan time
Control method of solar power generation system.
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