KR102077530B1 - 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치 - Google Patents
지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치는 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생하는 태양광 모듈에 설치되어 상기 태양광 모듈의 고장 여부를 진단하는 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치에 있어서, 상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치는 상기 태양광 모듈의 온도를 측정하는 온도 측정 모듈과; 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전류를 측정하는 출력 전류 측정 모듈; 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 측정하는 출력 전압 측정 모듈; 상기 온도 측정 모듈로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 온도값으로 환산하고, 상기 출력 전류 측정 모듈로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 출력 전류값으로 환산하며, 상기 출력 전압 측정 모듈로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 출력 전압값으로 환산하고, 환산된 상기 태양광 모듈의 온도값과 상기 태양광 모듈의 출력 전류값 그리고 출력 전압값을 설정된 태양광 모듈의 정상 기준치와 비교하여 태양광 모듈의 고장 여부를 진단하는 중앙 제어부; 상기 중앙 제어부로부터 전달된 상기 태양광 모듈의 온도값과, 상기 태양광 모듈의 출력 전류값, 상기 태양광 모듈의 출력 전압값을 고장 진단 서버로 무선 전송하는 무선 통신 모듈; 및 상기 온도 측정 모듈과, 출력 전류 측정 모듈, 출력 전압 측정 모듈, 중앙 제어부, 무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부로 이루어질 수 있다.
Description
본 발명은 태양광 모듈의 고장 여부를 진단할 수 있는 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치에 관한 것이다.
우리 나라의 전력 수요는 급변하는 산업 구조 및 주거용 부하의 대용량화에 따라 매년 두 자리 수의 증가율을 보이고 있다.
이와 같이 급증하는 전력 수요를 충족시키기 위해서는 장기적 개발 계획에 따라 전력 설비의 확충 및 신설이 지속적으로 이루어지고 있으나, 화석 연료와 같은 에너지 자원은 한정적이며, 전원 설비에 대한 환경 문제 및 입지 확보 문제 등으로 인해 새로운 형태의 에너지원 즉, 대체 에너지에 대한 관심이 고조되고 있다.
또한, 기후 변화 협약에 따라 온실 가스 감축 의무 부담으로 친환경 대체 에너지의 확보가 시급한 실정으로 정부에서는 국내에서 소비하는 에너지 중 대체 에너지의 공급 비율을 2010년까지 5%로 목표 설정하여 각종 기술 개발 및 보급 사업을 추진 중에 있으며, 전력 산업의 경쟁 체제에서 태양광 발전 및 풍력 발전, 연료 전지 발전 등은 분산 전원의 도입을 가속시키는 주요 원인이 되고 있다.
2004년부터 공공 기관에서 발주하는 연면적 3,000㎡ 이상의 신축 건물에 대해 총 건축비의 5% 이상을 대체 에너지로 설비, 설치해야 하는 의무화 제도가 확정되었으며, 이에 따라 대체 에너지 관련 분야에 대한 투자와 보급이 나날이 증가하고 있는 실정이다.
특히, 장래의 청정 에너지 공급원으로 기대되고 있는 태양 에너지는 태양열 발전과, 태양 전지를 이용하여 전기 에너지를 생산하는 태양광 발전으로 대별할 수 있으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.
태양광 발전은 무한의 친환경 청정 에너지로 발전 규모 선택과 유지 보수가 용이하고, 무인화가 가능하며, 설치를 위한 공간 제약이 적고, 부하 밀집 지역에 설치가 가능하다는 장점이 있다.
국내에서는 태양광 발전 기술에 대한 연구 개발을 정부 주도로 착수하여 독립형 태양광 시스템의 경우 도서 벽지 등에, 그리고, 계통 연계형 태양광 시스템의 경우 정부의 시범 사업으로 정부 산하 기관 20여 개소에 설치 운영중에 있다.
그 결과 태양전지 모듈과, 축전기, 전력 변환 장치 등 핵심 기술은 확보된 상태이나 태양광 발전의 양산 기술과 시스템 이용 기술이 미흡하고 특히 태양광 발전의 핵심이 되는 태양 전지 고장시 이를 진단할 수 있는 장치의 개발 등 태양광 발전 시스템의 급격한 보급 확대에 따른 유지 보수 및 고장 이상 진단 기술 등의 확보가 시급한 실정이다.
한편, 본 발명의 선행 기술로는 특허등록번호 "10-1549428"호의 "태양전지모듈 모니터링 장치"가 출원되어 등록되었는데, 상기 태양전지모듈 모니터링 장치는 개별적인 통신 기능과 온도 센서를 구비하여 자체의 온도변화를 검출하여 전송하는 태양전지모듈들이 격자 상으로 배치되는 다수의 태양전지판; 및 상기 태양전지모듈과 통신을 수행하는 서버통신부를 구비하여, 상기 태양전지판으로부터 전송된 상기 태양전지 모듈별 동작 온도 변화를 수신하여 기 설정된 기준 온도 변화에 대하여 일정 온도 범위의 고장범위를 벗어난 경우 고장 상태로 판단하는 관리서버;를 포함하여 구성되고, 상기 기준 온도 변화는 정상적인 태양전지모듈들이 태양광에 의해 발전을 수행하는 정상동작 상태에서 일정 시간 동안 측정된 상기 태양전지모듈의 온도 변화이다.
하지만, 상기 태양전지모듈 모니터링 장치는 태양전지모듈의 온도값만을 가지고 태양전지모듈의 고장 여부를 판단하기 때문에 고장 진단에 대한 신뢰성이 부족하고, 측정 온도값만 가지고 태양전지모듈의 고장 원인을 파악하기 어렵다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 태양광 모듈의 상태를 실시간으로 진단함으로써 태양광 발전에 차질이 없도록 한 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 고장난 태양광 모듈을 고장 즉시 발견할 수 있도록 함으로써 태양광 모듈의 유지 보수를 용이하게 한 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명은 시설 관리자가 태양광 모듈과 멀리 떨어진 원격지에서도 휴대용 단말기를 통해 태양광 모듈의 상태를 간편하게 모니터링 할 수 있도록 한 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치는 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생하는 태양광 모듈에 설치되어 상기 태양광 모듈의 고장 여부를 진단하는 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치에 있어서, 상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치는 상기 태양광 모듈의 온도를 측정하는 온도 측정 모듈과; 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전류를 측정하는 출력 전류 측정 모듈; 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 측정하는 출력 전압 측정 모듈; 상기 온도 측정 모듈로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 온도값으로 환산하고, 상기 출력 전류 측정 모듈로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 출력 전류값으로 환산하며, 상기 출력 전압 측정 모듈로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 출력 전압값으로 환산하고, 환산된 상기 태양광 모듈의 온도값과 상기 태양광 모듈의 출력 전류값 그리고 출력 전압값을 설정된 태양광 모듈의 정상 기준치와 비교하여 태양광 모듈의 고장 여부를 진단하는 중앙 제어부; 상기 중앙 제어부로부터 전달된 상기 태양광 모듈의 온도값과, 상기 태양광 모듈의 출력 전류값, 상기 태양광 모듈의 출력 전압값을 고장 진단 서버로 무선 전송하는 무선 통신 모듈; 및 상기 온도 측정 모듈과, 출력 전류 측정 모듈, 출력 전압 측정 모듈, 중앙 제어부, 무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부로 이루어질 수 있다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치는 각각의 태양광 모듈에 1:1로 설치되어 태양광 모듈의 온도와 출력 전압 및 출력 전류를 실시간으로 측정한다.
또한, 본 발명은 측정된 태양광 모듈의 온도와 출력 전압 및 출력 전류가 설정된 기준치를 벗어났을 경우 태양광 모듈의 고장이라 판단하여 알람 신호를 발생한다.
또, 본 발명은 측정된 태양광 모듈의 온도와 출력 전압 및 출력 전류를 무선 네트워크를 통해 고장 진단 서버로 전송하여 관리자가 원격지에서도 휴대용 단말기를 이용하여 태양광 모듈의 고장 여부를 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치는 태양광 모듈의 상태를 실시간으로 진단함으로써 태양광 발전에 차질이 없도록 하고, 고장난 태양광 모듈을 고장 즉시 발견할 수 있도록 함으로써 태양광 모듈의 유지 보수를 용이하게 한다.
또, 본 발명은 시설 관리자가 태양광 모듈과 멀리 떨어진 원격지에서도 휴대용 단말기를 통해 태양광 모듈의 상태를 간편하게 모니터링 할 수 있다.
도면 1은 본 발명의 제어 블록도,
도면 2는 인디케이터를 도시한 도면,
도면 3은 온도 측정 모듈의 제어 블록도,
도면 4는 온도 측정 모듈의 제어 회로도,
도면 5는 출력 전압 측정 모듈의 제어 블록도,
도면 6은 출력 전압 측정 모듈의 제어 회로도,
도면 7은 출력 전류 측정 모듈의 제어 블록도,
도면 8은 출력 전류 측정 모듈의 제어 회로도,
도면 9는 전원 공급부의 제어 회로도,
도면 10은 본 발명을 실제 제작한 사진,
도면 2는 인디케이터를 도시한 도면,
도면 3은 온도 측정 모듈의 제어 블록도,
도면 4는 온도 측정 모듈의 제어 회로도,
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도면 7은 출력 전류 측정 모듈의 제어 블록도,
도면 8은 출력 전류 측정 모듈의 제어 회로도,
도면 9는 전원 공급부의 제어 회로도,
도면 10은 본 발명을 실제 제작한 사진,
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)는 도면 1에 도시한 바와 같이, 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생하는 태양광 모듈에 설치되어 상기 태양광 모듈의 고장 여부를 진단하는 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)에 있어서, 상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)는 상기 태양광 모듈의 온도를 측정하는 온도 측정 모듈(1)과; 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전류를 측정하는 출력 전류 측정 모듈(2); 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 측정하는 출력 전압 측정 모듈(3); 상기 온도 측정 모듈(1)로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 온도값으로 환산하고, 상기 출력 전류 측정 모듈(2)로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 출력 전류값으로 환산하며, 상기 출력 전압 측정 모듈(3)로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 출력 전압값으로 환산하고, 환산된 상기 태양광 모듈의 온도값과 상기 태양광 모듈의 출력 전류값 그리고 출력 전압값을 설정된 태양광 모듈의 정상 기준치와 비교하여 태양광 모듈의 고장 여부를 진단하는 중앙 제어부(4); 상기 중앙 제어부(4)로부터 전달된 상기 태양광 모듈의 온도값과, 상기 태양광 모듈의 출력 전류값, 상기 태양광 모듈의 출력 전압값을 고장 진단 서버로 무선 전송하는 무선 통신 모듈(6); 및 상기 온도 측정 모듈(1)과, 출력 전류 측정 모듈(2), 출력 전압 측정 모듈(3), 중앙 제어부(4), 무선 통신 모듈(6)에 전원을 공급하는 전원 공급부(7)로 이루어질 수 있다.
상기 중앙 제어부(4)는 상기 온도 측정 모듈(1)로부터 입력받은 측정값과, 상기 출력 전류 측정 모듈(2)로부터 입력받은 측정값, 그리고, 상기 출력 전압 측정 모듈(3)로부터 입력받은 측정값을 디지털 데이터로 변환 후 변환된 디지털 데이터를 태양광 모듈의 온도와, 태양광 모듈로부터 출력되는 전압값 그리고 전류값으로 환산한다.
상기 중앙 제어부(4)는 채터링(Chattering) 현상에 의해 잘못된 센싱(Sensing) 데이터가 들어오는 현상을 극복하기 위해 변환된 디지털 데이터를 10개 이상의 버퍼(Buffer)에 저장하고, 저장된 10개 이상의 데이터에 대한 평균값을 최종 센싱값으로 이용한다.
상기 무선 통신 모듈(6)은 로라(LoRa) 무선 통신 방식을 이용한다.
상기 중앙 제어부(4)는 태양광 모듈의 온도값과 출력 전압 및 출력 전류값을 배열 형태로 통합한 후 배열 선단에 스트링(String) 데이터 헤더(Header) 정보를 추가한 다음, 스트링 데이터 헤더 정보가 추가된 데이터를 무선 통신 모듈(6)을 통해 게이트웨이(Gateway)로 전송한다.
상기 무선 통신 모듈(6)은 922.1 MHz 내지 923.3 MHz의 주파수 대역을 사용한다.
본 발명은 상기 무선 통신 모듈(6)로부터 출력된 태양광 모듈의 온도값과, 출력 전압값, 및 출력 전류값은 게이트웨이(Gateway)를 거쳐 고장 진단 서버로 전송된다.
상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)는 도면 1에 도시한 바와 같이, 상기 중앙 제어부(4)에 의해 환산된 상기 태양광 모듈의 온도값과, 상기 태양광 모듈의 출력 전류값, 상기 태양광 모듈의 출력 전압값이 상기 중앙 제어부(4)에 설정된 정상 기준치를 벗어났을 경우 상기 중앙 제어부(4)의 제어 신호에 따라 알람(Alarm) 신호를 발생하는 인디케이터(8)(Indicator)를 더 포함한다.
상기 인디케이터(8)는 도면 2에 도시한 바와 같이, LED(81)와, 상기 태양광 모듈의 고장 발생시 상기 중앙 제어부(4)의 제어 신호에 따라 상기 LED(81)를 점등시키는 LED 구동부(82)로 이루어질 수 있다.
상기 LED 구동부(82)는 도면 2에 도시한 바와 같이, 입력단이 전원 연결되고 출력단이 상기 LED(81)의 애노드(Anode) 단자에 연결된 LED 보호 저항(821)과, 컬렉터(Collector) 단자가 상기 LED(81)의 캐소드(Cathode) 단자에 연결되고 에미터(Emitter) 단자가 접지되며 베이스(Base) 단자로 상기 중앙 제어부(4)로부터 출력된 제어 신호를 입력받는 LED 제어용 NPN 트랜지스터(822)를 포함하여, 상기 중앙 제어부(4)로부터 상기 LED 제어용 NPN 트랜지스터(822)의 베이스(Base) 단자로 하이(High) 디지털 신호가 입력되면 상기 LED 제어용 NPN 트랜지스터(822)가 턴 온(Turn On)되면서 LED(81)가 점등되고, 상기 중앙 제어부(4)로부터 상기 LED 제어용 NPN 트랜지스터(822)의 베이스(Base) 단자로 로우(Low) 디지털 신호가 입력되면 상기 LED 제어용 NPN 트랜지스터(822)가 턴 오프(Turn Off)되면서 LED(81)가 소등된다.
상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)는 상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)의 고유 주소를 설정하는 주소 설정부(9)를 더 포함한다.
상기 주소 설정부(9)는 상기 중앙 제어부(4)에 주소값에 해당하는 4비트 이진 코드를 입력한다.
상기 온도 측정 모듈(1)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 태양광 모듈의 온도를 센싱(Sensing)하고 센싱(Sensing)된 온도에 비례하거나 반비례하는 전압 신호를 출력하는 온도 센싱부(11)와, 상기 온도 센싱부(11)로부터 출력되는 신호 중 노이즈(Noise) 성분을 감쇄하는 1차 노이즈 저감부(12), 상기 1차 노이즈 저감부(12)로부터 출력되는 전압이 3.3V 또는 5V를 초과하지 않도록 보호하는 온도 측정측 보호 회로부(13), 및 상기 1차 노이즈 저감부(12)로부터 출력되는 전압이 감쇄되지 않고 상기 중앙 제어부(4)로 입력되도록 하는 온도 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(14)를 포함한다.
상기 온도 센싱부(11)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 입력단이 전원 연결된 온도 센서측 분압 저항(111)과, 상기 태양광 모듈의 온도에 따라 저항값이 변화되고 일단이 상기 온도 센서측 분압 저항(111)과 연결되며 타단이 접지된 온도 센서(112), 상기 온도 센서측 분압 저항(111)과 상기 온도 센서(112)의 접속점으로부터 출력되는 교류 신호를 바이패스(Bypass)시켜 접지로 내보내는 교류 신호 바이패스(Bypass) 회로부(113), 및 상기 온도 센싱부(11)로부터 출력되는 전압 변화폭을 증가시키거나 감소시키는 출력 전압 범위 조정부(114)를 포함한다.
상기 출력 전압 범위 조정부(114)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 일단이 상기 온도 센서측 분압 저항(111)과 상기 온도 센서(112)의 접속점에 연결되고 타단이 접지된 출력 전압 범위 조정 저항(1141)으로서, 저항값이 높아짐에 따라 상기 온도 센싱부(11)로부터 출력되는 전압 변화폭도 커지게 된다.
상기 1차 노이즈 저감부(12)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 입력단이 상기 온도 센싱부(11)의 출력단에 연결된 노이즈 저감용 제1 저항(121)과, 한쪽 전극이 상기 노이즈 저감용 제1 저항(121)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽 전극이 접지된 노이즈 저감용 제1 커패시터(122)를 포함하여, 상기 온도 센싱부(11)로부터 출력되는 신호 중 
이상의 신호를 감쇄시킨다.
상기 온도 측정측 보호 회로부(13)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 애노드(Anode)단이 상기 1차 노이즈 저감부(12)의 출력단에 연결되고 캐소드(Cathode)단이 전원 연결된 온도 측정측 회로 보호용 다이오드(131)를 포함한다.
상기 온도 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(14)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 반전 입력 단자와 출력 단자가 연결되고 비반전 입력 단자가 상기 1차 노이즈 저감부(12)의 출력단에 연결된 온도 측정측 오피 앰프(141)를 포함한다.
상기 출력 전압 측정 모듈(3)은 도면 5에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 측정하기 위해 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 분압시켜 소정 비율로 낮추는 분압 회로부(31)와, 상기 분압 회로부(31)로부터 출력되는 신호의 맥동률(Ripple Factor)을 낮추는 평활부(32), 상기 평활부(32)로부터 출력되는 노이즈 성분을 감쇄하는 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33), 상기 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33)로부터 출력되는 전압이 3.3V나 5V를 초과하지 않도록 제한하는 전압 측정측 보호 회로부(34), 및 상기 전압 측정측 보호 회로부(34)로부터 출력되는 전압이 감쇄되지 않고 중앙 제어부(4)로 입력되도록 하는 전압 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(35)를 포함한다.
상기 분압 회로부(31)는 도면 6에 도시한 바와 같이, 2개 이상의 저항이 직렬 연결되고 입력단이 상기 태양광 모듈의 출력측 플러스(+) 단자에 연결된 제1 분압 직렬 저항부(311)와, 일단이 상기 제1 분압 직렬 저항부(311)의 출력단에 연결되고 타단이 접지된 제2 분압 저항(312)을 포함한다.
상기 제1 분압 직렬 저항부(311)와 상기 제2 분압 저항(312)의 접속점에서는 상기 제1 분압 직렬 저항부(311)와 상기 제2 분압 저항(312)의 저항비에 따라 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 직류 전압이 분압되어 출력된다.
상기 제1 분압 직렬 저항부(311)는 2개 이상의 저항이 직렬 연결되어 상기 태양광 모듈로부터 입력되는 전류를 낮추고 직렬 연결된 2개 이상의 저항을 통해 열을 분산시킨다.
상기 평활부(32)는 도면 6에 도시한 바와 같이, 한쪽 전극이 상기 분압 회로부(31)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽 전극이 접지되어 상기 분압 회로부(31)로부터 출력되는 교류 성분을 접지로 내보내는 평활 커패시터(321)를 포함한다.
상기 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33)는 도면 6에 도시한 바와 같이, 입력단이 상기 분압 회로부(31)의 출력단에 연결된 노이즈 저감용 제2 저항(331)과, 한쪽 전극이 상기 노이즈 저감용 제2 저항(331)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽 전극이 접지된 노이즈 저감용 제2 커패시터(332)를 포함하여, 상기 분압 회로부(31)로부터 출력되는 신호 중 
이후의 신호를 감쇄한다.
상기 전압 측정측 보호 회로부(34)는 도면 6에 도시한 바와 같이, 애노드(Anode)단이 상기 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33)의 출력단에 연결되고 캐소드(Cathode)단이 전원 연결된 전압 측정측 회로 보호용 다이오드(341)를 포함한다.
상기 전압 측정측 보호 회로부(34)는 상기 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33)로부터 출력되는 전압이 3.3V나 5V를 초과하지 않도록 한다.
상기 전압 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(35)는 도면 6에 도시한 바와 같이, 반전 입력 단자와 출력 단자가 연결되고 비반전 입력 단자가 상기 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33)에 연결되어 상기 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33)로부터 출력된 신호를 감쇄없이 중앙 제어부(4)로 전달하는 전압 측정측 오피 앰프(351)를 포함한다.
상기 출력 전류 측정 모듈(2)은 도면 7에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전류를 측정하기 위해 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전류를 소정 비율로 낮추고 낮춰진 전류를 전류에 비례하는 전압으로 변환하는 전처리부(21)와, 상기 전처리부(21)로부터 출력되는 전압을 소정 이득 증폭시키고, 증폭된 신호의 기준 전압 레벨을 조정하는 신호 변환부(22), 상기 신호 변환부(22)로부터 출력되는 노이즈(Noise) 성분을 감쇄시키는 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23), 상기 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23)로부터 출력되는 전압이 3.3V나 5V를 초과하지 않도록 보호하는 전류 측정측 회로 보호부(24), 및 상기 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23)로부터 출력되는 전압이 감쇄되지 않고 상기 중앙 제어부(4)로 전달되도록 하는 전류 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(25)를 포함한다.
상기 신호 변환부(22)는 도면 8에 도시한 바와 같이, 상기 전처리부로부터 출력되는 전압을 소정 이득 증폭시키는 신호 증폭부(221)와; 상기 신호 증폭부(221)로부터 출력되는 신호의 레퍼런스(Reference) 전압 레벨을 조정하는 레퍼런스 전압 조정부(222)를 포함한다.
상기 신호 증폭부(221)는 도면 8에 도시한 바와 같이, 비반전(+) 입력 단자가 상기 전처리부(21)의 플러스(+) 전압 출력 단자에 연결된 제1 오피 앰프(2210)와, 비반전(+) 입력 단자가 상기 전처리부(21)의 마이너스(-) 신호 출력 단자에 연결된 제2 오피 앰프(2211), 일단이 상기 제1 오피 앰프(2210)의 반전(-) 입력 단자에 연결되고 타단이 상기 제2 오피 앰프(2211)의 반전(-) 입력 단자에 연결된 제1 저항(2212), 일단이 상기 제1 오피 앰프(2210)의 출력 단자에 연결되고 타단이 상기 제1 오피 앰프(2210)의 반전 입력 단자에 연결된 제2 저항(2213), 일단이 상기 제2 오피 앰프(2211)의 출력 단자에 연결되고 타단이 상기 제2 오피 앰프(2211)의 반전 입력 단자에 연결된 제3 저항(2214), 일단이 상기 제1 오피 앰프(2210)의 출력단에 연결된 제4 저항(2215), 일단이 상기 제2 오피 앰프(2211)의 출력단에 연결된 제5 저항(2216), 반전 입력 단자가 상기 제4 저항(2215)의 타단에 연결되고 비반전 입력 단자가 상기 제5 저항(2216)의 타단에 연결된 제3 오피 앰프(2217), 일단이 상기 제3 오피 앰프(2217)의 반전 입력 단자에 연결되고 타단이 상기 제3 오피 앰프(2217)의 출력 단자에 연결된 제6 저항(2218), 일단이 상기 제3 오피 앰프(2217)의 비반전 입력 단자에 연결된 제7 저항(2219)을 포함하여, 상기 제4 저항(2215)값과 제5 저항(2216)값이 같고, 상기 제6 저항(2218)값과 제7 저항(2219)값이 같을 때, 상기 신호 증폭부(221)는 전처리부(21)로부터 출력된 전압을 
증폭한다.
상기 레퍼런스 전압 조정부(222)는 도면 8에 도시한 바와 같이, 입력단이 전원 연결된 제8 저항(2221), 캐소드(Cathode)단이 상기 제8 저항(2221)에 연결되고 애노드(Anode)단이 접지된 제너 다이오드(2222), 일단이 상기 제너 다이오드(2222)(Zener Diode)의 캐소드(Cathode)단에 연결된 가변 저항(2223), 일단이 상기 가변 저항(2223)의 타단에 연결되고 타단이 접지된 제9 저항(2224), 및 반전 입력 단자와 출력 단자가 연결되고 비반전 입력 단자가 상기 가변 저항(2223)의 분압 출력단에 연결되며 출력 단자가 상기 제7 저항(2219)에 연결된 제4 오피 앰프(2225)를 포함하여, 상기 가변 저항(2223)은 상기 제너 다이오드(2222)의 제너 전압을 분압 출력단을 통해 분압하여 출력하고 상기 제4 오피 앰프(2225)는 상기 가변 저항(2223)의 분압 출력단으로부터 출력된 전압을 감쇄없이 제7 저항(2219)으로 전달하며, 상기 신호 증폭부(221)는 상기 레퍼런스 전압 조정부(222)로부터 출력된 전압을 기준 오프셋(Offset) 전압으로 이용한다.
상기 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23)는 도면 8에 도시한 바와 같이, 입력단이 상기 신호 변환부(22)의 출력단에 연결된 제10 저항(231)과, 입력단이 상기 제10 저항(231)의 출력단에 연결된 제11 저항(232), 반전 입력 단자와 출력 단자가 연결된 제5 오피 앰프(233), 한쪽 전극이 상기 제10 저항(231)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽 전극이 상기 제5 오피 앰프(233)의 반전 입력 단자에 연결된 제3 커패시터(234), 및 한쪽 전극이 상기 제11 저항(232)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽 전극이 접지된 제4 커패시터(235)를 포함하여, 상기 신호 변환부(22)로부터 출력되는 신호 중 
이후의 신호를 감쇄한다.
상기 전류 측정측 회로 보호부(24)는 도면 8에 도시한 바와 같이, 애노드(Anode)단이 상기 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23)의 출력단에 연결되고 캐소드(Cathode)단이 전원 연결된 전류 측정측 회로 보호용 다이오드(241)를 포함한다.
상기 전류 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(25)는 도면 8에 도시한 바와 같이, 반전 입력 단자와 출력 단자가 연결되고 비반전 입력 단자가 상기 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23)에 연결되어 상기 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23)로부터 출력된 신호를 감쇄없이 중앙 제어부(4)로 전달하는 전류 측정측 오피 앰프(251)를 포함한다.
상기 전원 공급부(7)는 도면 9에 도시한 바와 같이, 컬렉터(Collector) 단자로 직류 전원이 공급되는 NPN 트랜지스터(71)와, 캐소드(Cathode) 단자가 상기 NPN 트랜지스터(71)의 에미터(Emitter) 단자에 연결되고 애노드 단자가 접지된 환류 다이오드(72), 입력단이 상기 NPN 트랜지스터(71)의 에미터(Emitter) 단자에 연결된 전원 공급측 인덕터(73)(Inductor), 한쪽 전극이 상기 전원 공급측 인덕터(73)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽 전극이 접지된 전원 공급측 커패시터(74), 상기 NPN 트랜지스터(71)의 베이스 단자에 일정 주파수와 듀티비를 갖는 펄스 신호를 공급하는 스위칭 소자 제어 수단(75), 상기 전원 공급측 인덕터(73)의 출력단에 연결되어 전원 공급측 인덕터(73)로부터 출력되는 전원의 리플(Ripple)을 저감하는 리플 저감 회로부(76)를 포함한다.
상기 전원 공급부(7)는 NPN 트랜지스터(71)의 베이스 단자로 입력되는 펄스 신호의 듀티비(Duty Ratio)에 따라 전원 공급부(7)로 입력되는 직류 전압을 낮추고, 베이스 단자로 입력되는 펄스 신호의 주파수에 따라 상기 전원 공급부(7)로부터 출력되는 리플(Ripple) 세기가 조절된다.
예를 들어 듀티비가 높아지면, 상기 전원 공급부(7)의 출력 전압은 상기 전원 공급부(7)로 입력되는 전압에 가까워지는 반면, 듀티비가 낮아지면 상기 전원 공급부(7)의 출력 전압은 낮아진다.
또한, 상기 펄스 신호의 주파수가 높아지면 상기 전원 공급부(7)로부터 출력되는 전압의 리플(Ripple)분이 낮아지는 반면, 상기 펄스 신호의 주파수가 낮아지면 상기 전원 공급부(7)로부터 출력되는 전압의 리플분이 높아진다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)는 각각의 태양광 모듈에 1:1로 설치되어 태양광 모듈의 온도와 출력 전압 및 출력 전류를 실시간으로 측정한다.
또한, 본 발명은 측정된 태양광 모듈의 온도와 출력 전압 및 출력 전류가 설정된 기준치를 벗어났을 경우 태양광 모듈의 고장이라 판단하여 알람 신호를 발생한다.
또, 본 발명은 측정된 태양광 모듈의 온도와 출력 전압 및 출력 전류를 무선 네트워크를 통해 고장 진단 서버로 전송하여 관리자가 원격지에서도 휴대용 단말기를 이용하여 태양광 모듈의 고장 여부를 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)는 태양광 모듈의 상태를 실시간으로 진단함으로써 태양광 발전에 차질이 없도록 하고, 고장난 태양광 모듈을 고장 즉시 발견할 수 있도록 함으로써 태양광 모듈의 유지 보수를 용이하게 한다.
또, 본 발명은 시설 관리자가 태양광 모듈과 멀리 떨어진 원격지에서도 휴대용 단말기를 통해 태양광 모듈의 상태를 간편하게 모니터링 할 수 있다.
A. 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치
1. 온도 측정 모듈 11. 온도 센싱부
111. 온도 센서측 분압 저항 112. 온도 센서
113. 교류 신호 바이패스 회로부 114. 출력 전압 범위 조정부
1141. 출력 전압 범위 조정 저항 12. 1차 노이즈 저감부
121. 노이즈 저감용 제1 저항 122. 노이즈 저감용 제1 커패시터
13. 온도 측정측 보호 회로부 131. 온도 측정측 회로 보호용 다이오드
14. 온도 측정측 신호 감쇄 방지 회로부
141. 온도 측정측 오피 앰프 2. 출력 전류 측정 모듈
21. 전처리부 22. 신호 변환부
221. 신호 증폭부 2210. 제1 오피 앰프
2211. 제2 오피 앰프 2212. 제1 저항
2213. 제2 저항 2214. 제3 저항
2215. 제4 저항 2216. 제5 저항
2217. 제3 오피 앰프 2218. 제6 저항
2219. 제7 저항 222. 레퍼런스 전압 조정부
2221. 제8 저항 2222. 제너 다이오드
2223. 가변 저항 2224. 제9 저항
2225. 제4 오피 앰프 9. 주소 설정부
23. 전류 측정측 노이즈 감쇄부 231. 제10 저항
232. 제11 저항 233. 제5 오피 앰프
234. 제3 커패시터 235. 제5 커패시터
24. 전류 측정측 회로 보호부 241. 전류 측정측 회로 보호용 다이오드
25. 전류 측정측 신호 감쇄 방지 회로부
251. 전류 측정측 오피 앰프 3. 출력 전압 측정 모듈
31. 분압 회로부 6. 무선 통신 모듈
311. 제1 분압 직렬 저항부 312. 제2 분압 저항
32. 평활부 321. 평활 커패시터
33. 전압 측정측 노이즈 감쇄부 331. 노이즈 저감용 제2 저항
332. 노이즈 저감용 제2 커패시터 34. 전압 측정측 보호 회로부
341. 전압 측정측 회로 보호용 다이오드
35. 전압 측정측 신호 감쇄 방지 회로부
351. 전압 측정측 오피 앰프 4. 중앙 제어부
7. 전원 공급부 71. NPN 트랜지스터
72. 환류 다이오드 73. 전원 공급측 인덕터
74. 전원 공급측 커패시터 75. 스위칭 소자 제어 수단
76. 리플 저감 회로부 8. 인디케이터
81. LED 82. LED 구동부
821. LED 보호 저항 822. NPN 트랜지스터
1. 온도 측정 모듈 11. 온도 센싱부
111. 온도 센서측 분압 저항 112. 온도 센서
113. 교류 신호 바이패스 회로부 114. 출력 전압 범위 조정부
1141. 출력 전압 범위 조정 저항 12. 1차 노이즈 저감부
121. 노이즈 저감용 제1 저항 122. 노이즈 저감용 제1 커패시터
13. 온도 측정측 보호 회로부 131. 온도 측정측 회로 보호용 다이오드
14. 온도 측정측 신호 감쇄 방지 회로부
141. 온도 측정측 오피 앰프 2. 출력 전류 측정 모듈
21. 전처리부 22. 신호 변환부
221. 신호 증폭부 2210. 제1 오피 앰프
2211. 제2 오피 앰프 2212. 제1 저항
2213. 제2 저항 2214. 제3 저항
2215. 제4 저항 2216. 제5 저항
2217. 제3 오피 앰프 2218. 제6 저항
2219. 제7 저항 222. 레퍼런스 전압 조정부
2221. 제8 저항 2222. 제너 다이오드
2223. 가변 저항 2224. 제9 저항
2225. 제4 오피 앰프 9. 주소 설정부
23. 전류 측정측 노이즈 감쇄부 231. 제10 저항
232. 제11 저항 233. 제5 오피 앰프
234. 제3 커패시터 235. 제5 커패시터
24. 전류 측정측 회로 보호부 241. 전류 측정측 회로 보호용 다이오드
25. 전류 측정측 신호 감쇄 방지 회로부
251. 전류 측정측 오피 앰프 3. 출력 전압 측정 모듈
31. 분압 회로부 6. 무선 통신 모듈
311. 제1 분압 직렬 저항부 312. 제2 분압 저항
32. 평활부 321. 평활 커패시터
33. 전압 측정측 노이즈 감쇄부 331. 노이즈 저감용 제2 저항
332. 노이즈 저감용 제2 커패시터 34. 전압 측정측 보호 회로부
341. 전압 측정측 회로 보호용 다이오드
35. 전압 측정측 신호 감쇄 방지 회로부
351. 전압 측정측 오피 앰프 4. 중앙 제어부
7. 전원 공급부 71. NPN 트랜지스터
72. 환류 다이오드 73. 전원 공급측 인덕터
74. 전원 공급측 커패시터 75. 스위칭 소자 제어 수단
76. 리플 저감 회로부 8. 인디케이터
81. LED 82. LED 구동부
821. LED 보호 저항 822. NPN 트랜지스터
Claims (6)
- 입사된 태양광을 이용하여 전기 에너지를 발생하는 태양광 모듈에 설치되어 상기 태양광 모듈의 고장 여부를 진단하는 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)에 있어서,
상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)는 상기 태양광 모듈의 온도를 측정하는 온도 측정 모듈(1)과;
상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전류를 측정하는 출력 전류 측정 모듈(2);
상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 측정하는 출력 전압 측정 모듈(3);
상기 온도 측정 모듈(1)로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 온도값으로 환산하고, 상기 출력 전류 측정 모듈(2)로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 출력 전류값으로 환산하며, 상기 출력 전압 측정 모듈(3)로부터 입력받은 측정값을 상기 태양광 모듈의 출력 전압값으로 환산하고, 환산된 상기 태양광 모듈의 온도값과 상기 태양광 모듈의 출력 전류값 그리고 출력 전압값을 설정된 태양광 모듈의 정상 기준치와 비교하여 태양광 모듈의 고장 여부를 진단하는 중앙 제어부(4);
상기 중앙 제어부(4)로부터 전달된 상기 태양광 모듈의 온도값과, 상기 태양광 모듈의 출력 전류값, 상기 태양광 모듈의 출력 전압값을 고장 진단 서버로 무선 전송하는 무선 통신 모듈(6);
및 상기 온도 측정 모듈(1)과, 출력 전류 측정 모듈(2), 출력 전압 측정 모듈(3), 중앙 제어부(4), 무선 통신 모듈(6)에 전원을 공급하는 전원 공급부(7)로 이루어지고,
상기 온도 측정 모듈(1)은 태양광 모듈의 온도를 센싱(Sensing)하고 센싱(Sensing)된 온도에 비례하거나 반비례하는 전압 신호를 출력하는 온도 센싱부(11)와,
상기 온도 센싱부(11)로부터 출력되는 신호 중 노이즈(Noise) 성분을 감쇄하는 1차 노이즈 저감부(12),
상기 1차 노이즈 저감부(12)로부터 출력되는 전압이 3.3V 또는 5V를 초과하지 않도록 보호하는 온도 측정측 보호 회로부(13),
및 상기 1차 노이즈 저감부(12)로부터 출력되는 전압이 감쇄되지 않고 상기 중앙 제어부(4)로 입력되도록 하는 온도 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(14)를 포함하며,
상기 온도 센싱부(11)는 입력단이 전원 연결된 온도 센서측 분압 저항(111)과,
상기 태양광 모듈의 온도에 따라 저항값이 변화되고 일단이 상기 온도 센서측 분압 저항(111)과 연결되며 타단이 접지된 온도 센서(112),
상기 온도 센서측 분압 저항(111)과 상기 온도 센서(112)의 접속점으로부터 출력되는 교류 신호를 바이패스(Bypass)시켜 접지로 내보내는 교류 신호 바이패스(Bypass) 회로부(113),
및 상기 온도 센싱부(11)로부터 출력되는 전압 변화폭을 증가시키거나 감소시키는 출력 전압 범위 조정부(114)를 포함하고,
상기 출력 전압 범위 조정부(114)는 일단이 상기 온도 센서측 분압 저항(111)과 상기 온도 센서(112)의 접속점에 연결되고 타단이 접지된 출력 전압 범위 조정 저항(1141)으로 저항값이 높아지면, 상기 온도 센싱부(11)로부터 출력되는 전압 변화폭도 커지며,
상기 출력 전압 측정 모듈(3)은 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 측정하기 위해 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 분압시켜 소정 비율로 낮추는 분압 회로부(31)와,
상기 분압 회로부(31)로부터 출력되는 신호의 맥동률(Ripple Factor)을 낮추는 평활부(32),
상기 평활부(32)로부터 출력되는 노이즈 성분을 감쇄하는 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33),
상기 전압 측정측 노이즈 감쇄부(33)로부터 출력되는 전압이 3.3V나 5V를 초과하지 않도록 제한하는 전압 측정측 보호 회로부(34),
및 상기 전압 측정측 보호 회로부(34)로부터 출력되는 전압이 감쇄되지 않고 중앙 제어부(4)로 입력되도록 하는 전압 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(35)를 포함하고,
상기 분압 회로부(31)는 2개 이상의 저항이 직렬 연결되고 입력단이 상기 태양광 모듈의 출력측 플러스(+) 단자에 연결된 제1 분압 직렬 저항부(311)와,
일단이 상기 제1 분압 직렬 저항부(311)의 출력단에 연결되고 타단이 접지된 제2 분압 저항(312)을 포함하며,
상기 제1 분압 직렬 저항부(311)는 2개 이상의 저항이 직렬 연결되어 상기 태양광 모듈로부터 입력되는 전류를 낮추고 직렬 연결된 2개 이상의 저항을 통해 열을 분산시키고,
상기 중앙 제어부(4)는 상기 온도 측정 모듈(1)로부터 입력받은 측정값과, 상기 출력 전류 측정 모듈(2)로부터 입력받은 측정값, 그리고, 상기 출력 전압 측정 모듈(3)로부터 입력받은 측정값을 디지털 데이터로 변환 후 변환된 디지털 데이터를 태양광 모듈의 온도와, 태양광 모듈로부터 출력되는 전압값 그리고 전류값으로 환산하며,
상기 중앙 제어부(4)는 채터링(Chattering) 현상에 의해 잘못된 센싱(Sensing) 데이터가 들어오는 현상을 극복하기 위해 변환된 디지털 데이터를 10개 이상의 버퍼(Buffer)에 저장하고 저장된 10개 이상의 데이터에 대한 평균값을 최종 센싱값으로 이용하며,
상기 무선 통신 모듈(6)은 로라(LoRa) 무선 통신 방식을 이용하고,
상기 무선 통신 모듈(6)은 922.1 MHz 내지 923.3 MHz의 주파수 대역을 사용하며,
상기 출력 전류 측정 모듈(2)은 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전류를 측정하기 위해 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 전류를 소정 비율로 낮추고 낮춰진 전류를 전류에 비례하는 전압으로 변환하는 전처리부(21)와,
상기 전처리부(21)로부터 출력되는 전압을 소정 이득 증폭시키고 증폭된 신호의 기준 전압 레벨을 조정하는 신호 변환부(22),
상기 신호 변환부(22)로부터 출력되는 노이즈(Noise) 성분을 감쇄시키는 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23),
상기 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23)로부터 출력되는 전압이 3.3V나 5V를 초과하지 않도록 보호하는 전류 측정측 회로 보호부(24),
및 상기 전류 측정측 노이즈 감쇄부(23)로부터 출력되는 전압이 감쇄되지 않고 상기 중앙 제어부(4)로 전달되도록 하는 전류 측정측 신호 감쇄 방지 회로부(25)를 포함하고,
상기 신호 변환부(22)는 상기 전처리부로부터 출력되는 전압을 소정 이득 증폭시키는 신호 증폭부(221)와,
상기 신호 증폭부(221)로부터 출력되는 신호의 레퍼런스(Reference) 전압 레벨을 조정하는 레퍼런스 전압 조정부(222)를 포함하며,
상기 신호 증폭부(221)는 비반전(+) 입력 단자가 상기 전처리부(21)의 플러스(+) 전압 출력 단자에 연결된 제1 오피 앰프(2210)와,
비반전(+) 입력 단자가 상기 전처리부(21)의 마이너스(-) 신호 출력 단자에 연결된 제2 오피 앰프(2211),
일단이 상기 제1 오피 앰프(2210)의 반전(-) 입력 단자에 연결되고 타단이 상기 제2 오피 앰프(2211)의 반전(-) 입력 단자에 연결된 제1 저항(2212),
일단이 상기 제1 오피 앰프(2210)의 출력 단자에 연결되고 타단이 상기 제1 오피 앰프(2210)의 반전 입력 단자에 연결된 제2 저항(2213),
일단이 상기 제2 오피 앰프(2211)의 출력 단자에 연결되고 타단이 상기 제2 오피 앰프(2211)의 반전 입력 단자에 연결된 제3 저항(2214),
일단이 상기 제1 오피 앰프(2210)의 출력단에 연결된 제4 저항(2215),
일단이 상기 제2 오피 앰프(2211)의 출력단에 연결된 제5 저항(2216),
반전 입력 단자가 상기 제4 저항(2215)의 타단에 연결되고 비반전 입력 단자가 상기 제5 저항(2216)의 타단에 연결된 제3 오피 앰프(2217),
일단이 상기 제3 오피 앰프(2217)의 반전 입력 단자에 연결되고 타단이 상기 제3 오피 앰프(2217)의 출력 단자에 연결된 제6 저항(2218),
일단이 상기 제3 오피 앰프(2217)의 비반전 입력 단자에 연결된 제7 저항(2219)을 포함하여,
상기 제4 저항(2215)값과 제5 저항(2216)값이 같고, 상기 제6 저항(2218)값과 제7 저항(2219)값이 같을 때, 상기 신호 증폭부(221)는 전처리부(21)로부터 출력된 전압을증폭하고,
상기 레퍼런스 전압 조정부(222)는 입력단이 전원 연결된 제8 저항(2221)과,
캐소드(Cathode)단이 상기 제8 저항(2221)에 연결되고 애노드(Anode)단이 접지된 제너 다이오드(2222),
일단이 상기 제너 다이오드(2222)(Zener Diode)의 캐소드(Cathode)단에 연결된 가변 저항(2223),
일단이 상기 가변 저항(2223)의 타단에 연결되고 타단이 접지된 제9 저항(2224),
및 반전 입력 단자와 출력 단자가 연결되고 비반전 입력 단자가 상기 가변 저항(2223)의 분압 출력단에 연결되며 출력 단자가 상기 제7 저항(2219)에 연결된 제4 오피 앰프(2225)를 포함하여,
상기 가변 저항(2223)은 상기 제너 다이오드(2222)의 제너 전압을 분압 출력단을 통해 분압하여 출력하고 상기 제4 오피 앰프(2225)는 상기 가변 저항(2223)의 분압 출력단으로부터 출력된 전압을 감쇄없이 제7 저항(2219)으로 전달하며, 상기 신호 증폭부(221)는 상기 레퍼런스 전압 조정부(222)로부터 출력된 전압을 기준 오프셋(Offset) 전압으로 이용하고,
상기 전원 공급부(7)는 컬렉터(Collector) 단자로 직류 전원이 공급되는 NPN 트랜지스터(71)와,
캐소드(Cathode) 단자가 상기 NPN 트랜지스터(71)의 에미터(Emitter) 단자에 연결되고 애노드 단자가 접지된 환류 다이오드(72),
입력단이 상기 NPN 트랜지스터(71)의 에미터(Emitter) 단자에 연결된 전원 공급측 인덕터(73)(Inductor),
한쪽 전극이 상기 전원 공급측 인덕터(73)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽 전극이 접지된 전원 공급측 커패시터(74),
상기 NPN 트랜지스터(71)의 베이스 단자에 일정 주파수와 듀티비를 갖는 펄스 신호를 공급하는 스위칭 소자 제어 수단(75),
상기 전원 공급측 인덕터(73)의 출력단에 연결되어 전원 공급측 인덕터(73)로부터 출력되는 전원의 리플(Ripple)을 저감하는 리플 저감 회로부(76)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)는 상기 중앙 제어부(4)에 의해 환산된 상기 태양광 모듈의 온도값과, 상기 태양광 모듈의 출력 전류값, 상기 태양광 모듈의 출력 전압값이 상기 중앙 제어부(4)에 설정된 정상 기준치를 벗어났을 경우 상기 중앙 제어부(4)의 제어 신호에 따라 알람(Alarm) 신호를 발생하는 인디케이터(8)(Indicator)와,
상기 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치(A)의 고유 주소를 설정하는 주소 설정부(9)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 태양광 모듈 고장 진단 장치.
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