KR20150078393A - 태양광발전장치용 접속반 - Google Patents

태양광발전장치용 접속반 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재발생 여부를 신속하고 정확하게 판단하는 태양광발전장치용 접속반에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은, 적어도 하나 이상의 태양광발전장치로부터 생성되어 출력되는 전력을 수신하여 상기 전력을 인버터로 전송하는 태양광발전장치용 접속반으로서, 상기 적어도 하나 이상의 태양광발전장치로부터 생성되어 출력되는 전력을 수신하는 입력부와; 상기 입력부에 전기적으로 연결되어 상기 입력부로부터 출력되는 직류전류를 입력받아 전기적으로 연결된 인버터로 출력하는 출력부와; 상기 입력부와 상기 출력부 사이에 구비되고, 상기 입력부에서 출력되는 전력을 선택적으로 차단하는 입력전력 차단기와; 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부상태를 감지하는 센싱부와; 상기 입력부, 상기 출력부, 상기 입력전력 차단기 및 상기 센싱부를 제어하는 제어부와; 상기 입력부, 상기 출력부, 상기 입력전력 차단기, 상기 센싱부 및 상기 제어부를 수용 및 지지하며, 상기 태양광발전장치용 접속반의 외관을 형성하는 하우징부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센싱부에서 감지된 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부상태에 기초하여 상기 하우징부 내부에 화재발생여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반에 관한 것이다.

Description

태양광발전장치용 접속반{CONNECTION BOARD FOR SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER GENERATOR}
본 발명은 태양광발전장치용 접속반에 관한 것으로서, 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재발생 여부를 신속하고 정확하게 판단하는 태양광발전장치용 접속반에 관한 것이다.
지구환경의 오염 및 화석 에너지원의 고갈은 특별한 이슈가 되기에는 이미 너무나 당연한 현안이며, 인류를 위협하는 중요한 요소가 되었다. 이에 따라 국가와 인종을 초월해서 환경오염을 줄이고 환경친화적인 신재생 에너지원을 찾아내는데 노력을 기울이고 있었다.
신재생 에너지는 새로운 에너지의 패러다임 전환에 있어서 그 중심이 될 것으로 기대되는 에너지원이며, 특히 신재생 에너지 중에서도 태양광 발전 장치는 실용화에 가장 가까운 발전방식이다.
이러한 태양광 발전장치는 태양에너지를 이용함으로써 연료비가 필요없고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없다. 또한 시스템을 반자동화 또는 자동화시키기에 용이하여, 운전 및 유지 관리에 따른 비용을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 최대 전력을 발전하는 시간대가 하절기 피크 전력소비 시간대와 비슷하여, 전력사업용 및 주택 건물용으로 전력계통과 연계운전 시 전력 수급 불균형을 해소할 수 있고 주택 및 건물의 지붕 등에 다양한 형태로 설치함으로써 국내 부존자원을 효율적으로 사용할 수 있는 전력 공급원으로 주목받고 있다.
따라서 태양광 발전 장치은 현재 전 세계적으로 큰 붐이 일고 있는 분야로서, 매년 30 ~ 40% 이상의 증가추세를 나타내고 있다. 최근에는 더욱 현격한 증가 추세를 나타냄에 따라 현재 태양광업계 85% 이상을 장악하고 있는 실리콘 태양전지의 원재료 부족 현상까지 나타나고 있는 실정이다.
우리나라의 경우 2004년부터 PV시스템 보급이 급격히 증가하기 시작하였다. 세계 에너지기구에서 조사한 바에 따르면, PV시스템의 수요 증가 부분에서 우리나라는 IEA가입국 중 최근 가장 큰 증가추세를 보이는 독일에 이어 두 번째로 높은 증가추세를 나타내고 있다.
상기와 같이 미래의 신재생 에너지원으로 각광받고 있는 태양광 발전 장치은 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하고, 수집된 전기 에너지를 저장하는 한편, 수집 단계에서 직류로 변환된 전기 에너지를 교류 에너지로 변환시켜 변압기로 입력시키도록 된 것이다.
이러한 태양광 발전 장치는 입사되는 태양광을 수집하는 태양 전지판이 다수개 설치되고, 각각의 태양전지모듈에 상술한 태양광 발전장치가 구비되는 것이 일반적이었다.
한편, 태양광 발전 장치에는 예상하지 못한 급격한 전압이나 전류가 발생하는 전자 쇼크에 의해 회로가 손상되는 문제점과, 또한 주위 환경 변화와 같은 기타 요인에 따른 태양 전지판의 발전 특성 불균형 등을 방지하기 위한 여러 가지 보호 장치들을 구비하고 있다.
이러한 태양광 발전장치의 출력부에는 태양광발전장치용 접속반이 연결된다.
종래기술에 따른 태양광 발전장치용 태양광발전장치용 접속반은 상기 태양광 발전장치에서 수신된 전력을 인버터로 전송하는 역할을 하며, 상기 태양광 발전장치에서 수신되는 전력이 서지(surge)전력인 경우 인버터의 손상 및 상기 태양광 발전장치에서 생산된 전력을 공급받는 각각의 부하의 손상을 방지하기 위하여 태양광 발전장치에서 공급되는 전력이 인터버 및/또는 각각의 부하로 전달되지 못하도록 전력을 차단하도록 구성된다.
그러나, 이러한 종래기술에 따른 태양광발전장치용 접속반은 서지 전압으로 인해 태양광발전장치용 접속반 내부의 전장부품들에서 화재가 발생하거나 또는 태양광발전장치용 접속반 내부에 축적되는 미세먼지 등이 뭉쳐 형성되는 이물질이 상기 전장부품들의 고온 발열로 인해 연소되어 화재가 발생하는 문제점이 존재하여 왔다.
이러한, 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재 발생시 종래기술에 따른 태양광발전장치용 접속반은 화재를 감지하거나 화재사실을 관리자에게 알려주는 기술이 구비되어 있지 않아 태양광발전장치용 접속반의 화재는 상기 태양광발전장치용 접속반의 설치장소로 확대되어 2차 화재로 이어지는 문제점이 존재하여 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 태양광발전장치용 접속반을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재발생 여부를 신속하고 판단하는 태양광발전장치용 접속반을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재발생 여부를 정확하게 판단하는 태양광발전장치용 접속반을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 적어도 하나 이상의 태양광발전장치로부터 생성되어 출력되는 전력을 수신하여 상기 전력을 인버터로 전송하는 태양광발전장치용 접속반으로서, 상기 적어도 하나 이상의 태양광발전장치로부터 생성되어 출력되는 전력을 수신하는 입력부와; 상기 입력부에 전기적으로 연결되어 상기 입력부로부터 출력되는 직류전류를 입력받아 전기적으로 연결된 인버터로 출력하는 출력부와; 상기 입력부와 상기 출력부 사이에 구비되고, 상기 입력부에서 출력되는 전력을 선택적으로 차단하는 입력전력 차단기와; 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부상태를 감지하는 센싱부와; 상기 입력부, 상기 출력부, 상기 입력전력 차단기 및 상기 센싱부를 제어하는 제어부와; 상기 입력부, 상기 출력부, 상기 입력전력 차단기, 상기 센싱부 및 상기 제어부를 수용 및 지지하며, 상기 태양광발전장치용 접속반의 외관을 형성하는 하우징부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센싱부에서 감지된 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부상태에 기초하여 상기 하우징부 내부에 화재발생여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반을 제공할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 센싱부는 연기감지센서를 포함하고, 상기 연기감지센서는 상기 하우징부의 내부에서 상부에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 하우징부는, 상기 하우징부의 양측면의 하부에서 상기 하우징부 내부로 외부공기가 유입되는 공기유입구와; 상기 하우징부의 양측면의 상부에서 상기 하우징부 내부의 공기가 토출되는 공기배출구와; 상기 하우징부 내부에 구비되고 상기 하우징부 내부의 공기를 상기 공기유입구에서 상기 공기토출구 쪽으로 강제순환시키는 송풍기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 하우징부는, 상기 하우징부의 양측면의 하부에서 상기 하우징부 내부로 외부공기가 유입되는 공기유입구와; 상기 하우징부의 양측면의 상부에서 상기 하우징부 내부의 공기가 토출되는 공기배출구와; 상기 하우징부의 양측면 중에서 상기 공기토출구가 형성된 부분의 최저부분을 기준으로 상기 하우징부의 내부를 상부 수용공간 및 하부 수용공간으로 분할하고, 중앙에 유입용 개구부를 구비하는 칸막이부와; 상기 상부 수용공간에서 상기 유입용 개구부에 구비되고, 상기 하우징부 내부의 공기를 상기 공기유입구에서 상기 공기토출구 쪽으로 강제순환시키는 송풍기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 송풍기는 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전하고 상기 유입용 개구부에 배치되는 원심팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 하우징부의 상부 수용공간에서 상기 원심팬의 양측에는 각각 상기 연기감지센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 연기감지센서를 통하여 연기가 감지되는 경우 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 연기감지센서가 연기를 감지하는 경우 연기가 감지된 시간이 기설정된 시간 이상인 경우에만 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 센싱부는, 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부의 온도 또는 열을 감지하는 열감지센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 열감지센서는 상기 입력부 및 상기 입력전력 차단기 중 적어도 하나 이상의 일측에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 열감지센서를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부온도가 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지하는 경우 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 열감지센서를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부온도가 상기 기설정된 제1 온도변화값보다 작은 기설정된 제2 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지되는 경우, 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부공기를 외부로 강제순환시키도록 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 구비되는 송풍기를 구동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 열감지센서를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부온도가 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지하는 경우 상기 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화한 시간이 기설정된 시간 이상인 경우에만 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 입력부에서 상기 출력부로 전력이 전송되지 못하도록 상기 입력전원 차단기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 태양광발전장치용 접속반은 상기 태양광발전장치용 접속반의 관리자의 단말기와 데이터 통신 가능한 무선통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 하우징부 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 무선통신부를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반의 화재발생사실을 상기 관리자의 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
전술한 과제해결수단에 의하면, 본 발명은 센싱부를 통하여 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재발생 여부를 신속하고 판단할 수 있고, 화재발생시 화재발생 사실을 신속하게 관리자에게 전송할 수 있어, 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재가 확산되어 2차 대형화재로 번지는 것을 신속하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재발생 여부를 정확하게 판단할 수 있어, 관리저의 태양광발전장치용 접속반에 대한 화재 관리효율성을 향상시킬 수 있고, 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재가 확산되어 2차 대형화재로 번지는 것을 신속하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 태양광발전시스템에 대한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 태양광발전시스템에 대한 개략적인 블록선도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반에 대한 개략적인 블록선도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반에 대한 개략적인 외부 정면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반에 대한 개략적인 내부 정면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반에 대한 개략적인 부분확대 내부 정면도이고,
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 태양광발전시스템(1000)에 대한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 태양광발전시스템(1000)에 대한 개략적인 블록선도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 태양광발전시스템(1000)은, 복수 개의 태양광발전장치(100), 태양광발전장치용 접속반(200), 인버터(300), 교류 배전반(400), 전력 계통 시스템(500), 부하(600) 및 정보 수집단(700)을 포함하여 구성된다.
여기서, 도 1에 도시된 태양광발전시스템(1000)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 태양광발전시스템(1000)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 태양광발전시스템(1000)이 구현될 수도 있다.
상기 태양광발전장치(100)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하고, 복수의 단위 셀들의 집합으로 구성한다. 이러한 단위 셀은, 일반적으로0.5V ~ 0.6V의 전압 즉, 약 3W ~ 4W의 전력을 생성(또는, 생산)하고, 복수의 단위 셀들로 구성된 상기 태양광발전장치(100)는 태양전지모듈을 구성하는 단위 셀의 개수에 따라 차이는 있으나, 일반적으로 약 16V ~ 26V, 120W ~ 200W의 출력을 갖는다.
또한, 상기 태양광발전장치(100)는 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 또는 상기 정보 수집단(700)에서 관리되는 고유 식별 정보가 설정된다.
상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 복수 개의 상기 태양광발전장치(100)로부터 출력되는 직류 전력을 전달받는다. 이때, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 복수 개의 입력 단자(또는, 복수의 채널)를 포함하며, 상기 복수 개의 입력단자는 입력부(201)에 연결되며, 상기 입력부(201)를 통해 복수 개의 태양광발전장치(100)로부터 출력되는 직류 전력을 각각 전달받아 하나의 전력으로 통합하여 출력한다.
또한, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내에 포함된 측정부를 통해 상기 복수의 입력 단자를 통해 수신되는 전압 또는 전류를 측정한다.
상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 상기 측정된 전압 또는 전류가 미리 설정된 전압 또는 전류 범위 내에 존재할 때, 스위칭부의 동작을 제어하여 상기 입력 단자를 통해 수신되는 전압 또는 전류가 출력부(203)에 연결되도록 제어한다. 즉, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 상기 측정된 전압 또는 전류가 미리 설정된 전압 또는 전류 범위 내에 존재할 때, 상기 복수 개의 태양광발전장치(100)의 발전 용량이 정상 상태인 것으로 판단하여, 상기 입력 단자를 통해 수신되는 전압 또는 전류가 상기 태양광발전장치용 접속반(200)에 포함된 다이오드를 통과하지 않고 상기 입력 단자를 통해 수신되는 전압 또는 전류가 상기 출력부(203)에 직접 연결되도록 상기 스위칭부를 제어한다.
또한, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 상기 측정된 전압 또는 전류가 미리 설정된 전압 또는 전류 범위 내에 존재하지 않을 때, 상기 스위칭부의 동작을 제어하여 상기 입력 단자(즉, 입력부(201))를 통해 수신되는 전압 또는 전류가 상기 다이오드를 통해 상기 출력부(203)에 전달되도록 제어한다.
즉, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 상기 측정된 전압 또는 전류가 미리 설정된 전압 또는 전류 범위 내에 존재하지 않을 때, 상기 복수 개의 태양광발전장치(100)의 발전 용량이 미리 설정된 발전 용량 이하이거나 선로 이상인 경우 등과 같이 무부하(600) 상태인 경우로 판단하여, 상기 입력 단자를 통해 수신되는 전압 또는 전류가 상기 다이오드를 통해 상기 출력부(203)에 전달되도록 상기 스위칭부를 제어한다.
이와 같이, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 무부하(600) 상태 등과 같이 이상이 발생한 경우에 한해, 역방향으로 흐르는 전류가 상기 태양 전지 모듈로 유입되는 것을 방지하기 위해서, 상기 스위칭부를 통해 상기 다이오드의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)은 후술하는 바와 같이 무선통신부(240)를 구비하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부상태를 관리자의 단말기(T)로 전송한다.
상기 인버터(300)는 상기 태양광발전장치용 접속반(200)으로부터 출력되는 직류 전력을 수신하고, 상기 수신한 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여, 전력 계통 시스템(500) 또는 각각의 부하(600)로 상기 교류 전력을 전송한다.
또한, 상기 인버터(300)는 상기 변환된 교류 전력을 전력 계통의 전압과 동기화하여 출력한다.
또한, 상기 인버터(300)는, 상기 수신된 직류 전류, 직류 전압, 직류 전력, 변환된 교류 전류, 교류 전압, 변환된 교류 전력, 상기 인버터(300)의 온도 및, 상기 인버터(300)의 이상 여부를 감지할 수 있는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 인버터(300)에 포함된 센서에 의해 감지된 정보는 상기 정보 수집단(700)에 전송된다.
또한, 상기 인버터(300)는 현재 출력 전력, 금일 발전량, 누적 발전량, 이산화탄소 저감량 등의 정보를 감지하여 상기 정보 수집단(700)에 전송한다.
상기 교류 배전반(400)은 상기 인버터(300)로부터 출력되는 교류 전압을 승압한다. 일 예로, 상기 교류 배전반(400)은 상기 인버터(300)로부터 출력되는 교류 전압을 약 350V ~ 23kV로 승압하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 교류 배전반(400)은 상기 인버터(300)로부터 출력되는 교류 전류, 교류 전압, 역률, 주파수, 상기 승압된 교류 전류, 교류 전압, 역률, 주파수, 상기 교류 배전반(400)의 온도 및, 상기 교류 배전반(400)의 이상 여부를 감지할 수 있는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 교류 배전반(400)에 포함된 센서에 의해 감지된 정보는 상기 정보 수집단(700)에 전송된다.
상기 전력 계통 시스템(500)은, 상기 교류 배전반(400)으로부터 출력되는 전압 또는 전류를 상기 부하(600)에 공급하거나 저장하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 전력 계통 시스템(500)은 일반적으로 한국 전력에 의해 운영되는 시스템일 수 있다.
상기 부하(600)는 상기 교류 배전반(400) 또는 상기 전력 계통 시스템(500)으로부터 공급되는 전압 또는 전류를 소비하는 수용가(또는 예를 들어 수용가에 구비되는 가전제품들)이다. 여기서, 상기 부하(600)는 일반 가정 내의 전기 기기, 산업체 내의 전기 기기 등일 수 있다.
상기 정보 수집단(700)은 상기 인버터(300)의 출력단에 연결되어 상기 인버터(300)로부터 출력되는 각종 정보를 수신한다. 여기서, 상기 정보 수집단(700)은 개인용 컴퓨터 또는 노트북 등일 수 있다.
또한, 상기 정보 수집단(700)은 태양광발전시스템(1000)에 포함된 기상 센서(또는, 기상 측정 센서)(미도시) 등에 의해 감지되어 전송되는 각종 기상 정보(또는, 기상 데이터)를 수신한다. 여기서, 상기 기상 정보는, 일사량, 상기 태양광발전장치(100)의 온도, 상기 태양광발전장치(100)의 주변 온도(또는, 외기 온도), 습도, 풍향, 풍속 등을 포함한다.
또한, 상기 정보 수집단(700)은 상기 수신된 정보를 정렬하여 출력/표시한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)에 대해 도면을 참고하여 보다 구체적으로 기술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)에 대한 개략적인 블록선도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)에 대한 개략적인 외부 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)에 대한 개략적인 내부 정면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)은, 입력부(201)와, 출력부(203)와, 센싱부(270)와, 송풍기(290)와, 검출부(230)와, 무선통신부(240)와, 디스플레이부(250)와, 전원부(260)와, 전술한 구성요소들을 제어하는 제어부(280)와, 전술한 구성요소들을 수용하는 하우징부(210)를 포함한다.
상기 입력부(201)는 상기 복수 개의 태양광발전장치(100)가 병렬 또는 직렬로 연결되며, 병렬 또는 직렬로 연결된 각 태양광발전장치(100)로부터 입력되는 직류전력을 직렬연결 방식으로 출력하게 된다. 상기 태양광발전장치(100)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하는 복수 개의 태양전지모듈이 직렬방식으로 연결되어 하나의 군을 형성한 것을 의미한다. 상기 태양광발전장치(100) 자체에 대해서는 이미 공지된 기술을 채택하고 있기 때문에 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 입력부(201)에는 복수 개의 태양광발전장치(100)가 병렬로 연결되도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 복수 개의 태양광발전장치(100)가 병렬방식으로 연결되어 전원을 공급하게됨으로써, 보다 안정적으로 연결된 인버터(300)에 직류전력을 공급할 수 있다.
또한, 상기 입력부(201)는 복수 개의 입력단자, 복수의 입력 라인, 각 입력라인에 구비되는 퓨즈, 홀센서 및 다이오드를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 입력단자에는 복수 개의 태양광발전장치(100)가 연결된다. 예를 들어, 16군의 태양광발전장치(100)가 연결되도록 구성되는 경우, 입력단자는 각 태양광발전장치(100)가 1대1로 연결되어 전원을 공급할 수 있는 16개의 연결단자를 포함하여 구성된다. 입력라인은 전술한 입력단자를 통하여 각 태양광발전장치(100)에 1대1로 각각 연결되어 상기 입력단자를 통해 연결된 태양광발전장치(100)로부터 출력되는 직류전력을 입력받게 된다.
상기 퓨즈는 태양광발전장치(100)로부터 입력되는 과전류의 인입을 방지하게 된다. 즉, 과전류(과전압)이 인입되는 경우, 퓨즈 및 홀더는 입력부(201)의 전원을 차단하게 된다. 여기서 홀더는 간단히 절체할 수 있는 구조로 점검 및 퓨즈교체에 용이하도록 설치됨이 바람직하다. 본 발명에 따른 퓨즈는 DC 1000V, 20A 규격을 가지는 퓨즈가 채택될 수 있으며, 홀더는 DC 690V 규격을 가지는 홀더가 채택될 수 있다.
상기 홀센서는 입력라인을 통하여 흐르는 태양광발전장치(100)로부터 입력되는 입력전류값을 검출하여 검출부(230)로 출력하게 된다. 상기 홀센서란 자기장을 감지하는 트랜지스터로서, 홀 효과를 이용하여 입력 전류값에 따른 자기장의 세기를 검출하는 센서장치이다. 상기 홀센서로부터 입력되는 입력 전류값에 따른 자기장의 세기를 이용하여 검출부(230)는 입력 전류값을 산출하게 된다.
상기 다이오드는 상기 태양광발전장치(100)로부터 입력되는 직류전류의 역류를 방지하게 된다. 즉, 입력전류의 역전현상을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 상기 다이오드는 1000V, 50A 규격을 가지는 다이오드가 채택됨이 바람직하다.
상기 출력부(203)는 상기 입력부(201)에 직렬로 연결되어 상기 입력부(201)로부터 출력되는 직류전력을 입력받아 연결된 인버터(300)로 출력하게 된다.
상기 검출부(230)는 상기 입력부(201)에 연결되어 입력부(201)를 통해 입력되는 각 태양광발전장치(100)의 입력 전류값과 입력 전압값을 검출하여 출력하고, 상기 출력부(203)에 연결되어 출력부(203)를 통해 인버터(300)로 출력되는 출력 전류값과 출력 전압값을 검출하여 상기 무선통신부(240) 및 디스플레이부(250)로 출력하게 된다.
즉, 상기 검출부(230)는 각 태양광발전장치(100)별로 입력 전류값과 입력 전압값을 측정하고, 상기 인버터(300)로 출력되는 하나의 출력 전류값과 출력 전압값을 측정하여 출력하게 된다. 전술한 바와 같이, 16개의 태양광발전장치(100)가 연결되도록 태양광발전장치용 접속반(200)이 구성되는 경우, 16개의 입력 전류값과 입력 전압값이 각각 측정되어 표시되고, 1개의 출력 전류값과 출력 전압값이 측정/표시된다.
상기 무선 통신부는 상기 검출부(230)로부터 출력되는 입력 전류값, 입력 전압값, 출력 전류값 및 출력 전압값을 입력받아 외부로 무선 통신을 통해 전송한다. 즉, 상기 무선 통신부는 관리자의 단말기(T) 또는 관리서버(도시되지 않음)과 무선 데이터 통신 가능하도록 구성된다.
즉, 상기 무선 통신부는 각 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부에 구성되어 상기 검출부(230)를 통해 획득된 정보 또는 제어부(280)를 통하여 감지된 태양광발전장치용 접속반(200) 내부의 화재발생여부를 무선 통신으로 관리자의 단말기(T) 또는 관리서버로 전달하게 된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 무선 통신부는 태양광발전장치용 접속반(200)을 이용하여 원격 또는 통합 태양광 태양광발전장치용 접속반(200) 모니터링 시스템을 구성하기 위한 수단으로서, 관리서버 또는 단말기(T)와 무선 통신을 수행하고, 검출된 입력 전류값, 입력 전압값, 출력 전류값 및 출력 전압값을 무선으로 전송하게 된다.
여기서, 무선 인터넷 기술로는, 무선랜(Wireless LAN : WLAN), 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband : Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access : Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution : LTE), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service : WMBS) 등이 포함될 수 있다.
상기 디스플레이부(250)는 상기 검출부(230)를 통해 획득된 정보를 표시하게 된다. 즉, 상기 디스플레이부(250)는 상기 검출부(230)로부터 입력된 입력 전류값, 입력 전압값, 출력 전류값 및 출력 전압값을 표시하게 된다.
상기 디스플레이부(250)는 LED, LCD 등의 공지의 디스플레이 수단을 이용하여 구성될 수 있다. 보다 바람직하게 상기 디스플레이부(250)는 터치스크린으로 구성되어, 사용자의 터치에 따라 특정 제어기능, 특정 모니터링 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 전원부(260)는 검출부(230), 무선 통신부, 디스플레이부(250), 센싱부(270), 송풍기(290), 입력전력 차단기(220) 및 제어부(280)에 구동전원을 공급하게 된다. 안정적인 전원공급을 위하여 상기 전원부(260)는 SMPS(Switched-mode power supply)로 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 태양광발전장치용 접속반(200)은 내부에 무선 통신부를 내장하여 외부의 관리서버 또는 관리자의 단말기(T)로 상기 검출부(230)를 통해 검출된 정보를 무선으로 전달함으로써 관리자가 옥상이나 넓은 지역에 설치된 태양광발전시스템(1000)에 대한 관리를 보다 원활하게 진행할 수가 있다.
상기 출력부(203)를 통해 연결된 인버터(300)로 과전압이 인입되는 것을 방지하는 서지보호기(도시되지 않음)를 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부에 설치할 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 입력전력 차단기(220)는 상기 입력부(201)와 상기 출력부(203) 사이에 구비되며, 상기 입력부(201)에서 출력되는 전력을 선택적으로 차단하도록 구성된다. 즉, 상기 입력전력 차단기(220)는 상기 제어부(280)의 제어신호에 따라 상기 입력부(201)에서 상기 출력부(203)로 전송되는 전력을 통과시키거나 또는 차단시키도록 구성된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하우징부(210)는 입력부(201)와, 출력부(203)와, 센싱부(270)와, 송풍기(290)와, 검출부(230)와, 무선통신부(240)와, 디스플레이부(250)와, 전원부(260)와, 제어부(280)를 수용 및 지지하며, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 외관을 형성하도록 구성된다.
상기 하우징부(210)는, 내부에서 상기 하우징부(210)의 내부상태를 감지하는 센싱부(270)와, 공기유입구(213)와, 공기유출구와, 송풍기(290)를 구비한다.
상기 센싱부(270)는, 연기감지센서(271)와, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부의 온도 또는 열을 감지하는 열감지센서(273)를 포함한다. 이렇게, 센싱부(270)가 연기감지센서(271)와 열감지센서(273)를 통하여 이중으로 화재발생여부를 감지함으로써 화재발생여부 감지 정확성을 보다 더 향상시킬 수 있다.
후술하는 바와 같이, 상기 제어부(280)는 상기 센싱부(270)(즉, 상기 연기감지센서(271) 및 상기 열감지센서(273) 중 하나 이상의 센서)에서 감지된 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부상태에 기초하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부에 화재발생여부를 판단한다.
상기 연기감지센서(271)는 상기 하우징부(210)의 내부에서 상부에 구비되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부에서 연기가 발생하는 경우 연기가 공기보다 비중이 낮아 상기 연기가 발생한 곳에서부터 상부로 상승하기 때문에 연기검출의 정확성을 보다 향상시키기 위함이다.
상기 열감지센서(273)는 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부에 구비되는 전장부품들 중 발열량이 상대적으로 가장 큰 입력부(201)의 입력 라인 및/또는 입력전력 차단기(220)의 일측에 배치된다.
상기 공기유입구(213)는 상기 하우징부(210)의 양측면(211)의 하부에 복수 개 구비된다. 상기 공기유입구(213)는 상기 하우징부(210) 내부로 외부공기가 유입되는 부분이다.
상기 공기배출구(215)는 상기 하우징부(210)의 양측면(211)의 상부에 복수 개 구비되고, 상기 하우징부(210) 내부의 공기가 외부로 토출되는 부분이다. 상기 공기배출구(215)는 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부에 화재가 발생하는 경우 화재로 인한 연기가 외부로 배출되는 부분이기도 한다. 따라서, 후술하겠지만, 상기 연기감지센서(271)는 상기 공기배출구(215) 근처에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 송풍기(290)는 상기 하우징부(210) 내부에 구비되고, 바람직하게는 상기 공기배출구(215)의 인근에 구비될 수 있다. 상기 송풍기(290)는 상기 하우징부(210) 내부의 공기를 상기 공기유입구(213)에서 상기 공기배출구(215) 쪽으로 강제순환시킨다.
상기 송풍기(290)는 구동모터(291)와, 상기 구동모터(291)에 의해 회전하는 송풍팬을 포함한다.
이로 인해, 송풍기(290)가 구동되면, 외부공기가 공기유입구(213)를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부로 유입된 후 공기배출구(215)를 통하여 외부로 배출된다. 즉, 상기 송풍기(290)는 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에서 공기 및/또는 연기의 유동경로를 강제적으로 형성한다.
이렇게 송풍기(290)를 구비함으로써, 화재발생시 형성되는 연기를 신속하게 연기감지센서(271) 쪽으로 유입시킴으로써 연기감지센서(271)의 연기감지 시간을 단축시킬 수 있어 제어부(280)가 화재발생여부를 보다 신속하게 판단할 수 있으므로, 태양광발전장치용 접속반(200)에서의 화재가 2차 대형화재로 확대되는 것을 보다 신속하게 대응할 수 있다. 동시에, 송풍팬을 구동하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 강제 대류를 발생시킴으로써, 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 구비되는 전장부품들로부터 발열현상이 발생하는 경우 상기 전장부품들을 강제 대류로 공냉시킬 수 있어, 상기 전장부품들의 과열로 인한 태양광발전장치용 접속반(200) 화재를 사전에 방지할 수 있다.
상기 제어부(280)는 상기 연기감지센서(271) 및 상기 열감지센서(273)를 모두 이용하여 태양광발전장치용 접속반(200) 내부의 화재발생여부를 판단할 수도 있으나, 이하에서는 설명의 명확성을 위하여 연기감지센서(271)를 이용한 제어부(280)의 화재발생여부 판단에 대한 제어 알고리즘 및 화재발생시 제어부(280)의 후속 제어 알고리즘에 대해 구체적으로 기술하기로 한다.
우선, 상기 연기감지센서(271)는 실시간으로 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 연기가 존재하는지를 감지한다. 상기 연기감지센서(271)는 예를 들어 수광소자와 발광소자로 구성되고, 평상시 발광소자에서 방출된 빛이 수광소자에 항상 입사되나, 화재가 발생하여 연기가 상기 연기감지센서(271) 내부로 유입되면 상기 연기로 인해 상기 수광소자에 입사되는 광량이 변화되거나 상기 수광소자에 빛이 전혀 입사되지 않는 점을 이용하여 연기 발생여부를 감지한다. 물론, 이는 예시적인 것으로서 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
상기 연기감지센서(271)는 연기를 감지하는 경우 이러한 사실을 제어부(280)로 전송한다.
이때, 상기 제어부(280)는 상기 송풍기(290)를 실시간으로 또는 기설정된 주기로 구동하여, 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 강제 대류를 발생시켜, 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부의 공기 또는 화재시 발생하는 연기가 공기배출구(215) 및/또는 상기 연기감지센서(271) 쪽으로 유도되도록 한다.
이후, 상기 제어부(280)는 상기 연기감지센서(271)를 통하여 연기가 감지되는 경우 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 화재가 발생한 것으로 판단한다.
바람직하게는, 상기 제어부(280)는, 상기 연기감지센서(271)가 연기를 감지하는 경우 연기가 감지된 시간이 기설정된 시간 이상인 경우에만 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이는, 입력부(201), 입력전력 차단기(220), 출력부(203) 등의 전장부품들에서 일시적인 과열로 연기 등이 발생했다가 태양광발전장치용 접속반(200) 내부가 급냉되어 연기가 화재로 이어지지 않고 중도 소멸할 수 있기 때문이며, 이러한 화재의 중도 소멸의 경우까지 관리자에게 인지시키는 것은 관리자의 관리효율을 저해하기 때문이다.
즉, 상기 제어부(280)는 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에서의 연기 감지 및 연기 감지 시간의 기설정된 시간 경과라는 두 가지 조건의 제어변수를 고려하여 화재발생여부를 판단하므로 화재발생여부를 보다 정확하게 판단할 수 있고, 동시에 관리자의 화재관리효율을 향상시킬 수 있다.
이후, 상기 제어부(280)는 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 입력부(201)에서 상기 출력부(203)로 전력이 전송되지 못하도록 상기 입력전원 차단기를 제어할 수 있다. 이로 인해, 화재가 더 확대되는 것을 최소화할 수 있다.
이와 동시에 또는 순차적으로, 상기 제어부(280)는 상기 하우징부(210) 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 무선통신부(240)를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 화재발생사실을 상기 관리자의 단말기(T)로 전송할 수 있다.
상기 제어부(280)는 상기 연기감지센서(271) 및 상기 열감지센서(273)를 모두 이용하여 태양광발전장치용 접속반(200) 내부의 화재발생여부를 판단할 수도 있으나, 이하에서는 설명의 명확성을 위하여 열감지센서(273)를 이용한 제어부(280)의 화재발생여부 판단에 대한 제어 알고리즘 및 화재발생시 제어부(280)의 후속 제어 알고리즘에 대해 구체적으로 기술하기로 한다.
우선, 상기 열감지센서(273)는 입력부(201) 및/또는 입력전력 차단기(220)의 일측에 배치도거나 또는 입력부(201) 및/또는 입력전력 차단기(220)에 접촉하도록 배치되어 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부온도 및 열발생여부를 감지한다.
상기 열감지센서(273)는 감지된 온도값을 제어부(280)로 전송한다.
이후, 상기 제어부(280)는 상기 열감지센서(273)를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부온도가 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지하는 경우 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 화재가 발생한 것으로 판단한다.
바람직하게는, 상기 제어부(280)는, 상기 열감지센서(273)를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부온도가 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지하는 경우 상기 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화한 시간이 기설정된 시간 이상인 경우에만 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이는, 입력부(201), 입력전력 차단기(220), 출력부(203) 등의 전장부품들에서 일시적인 과열현상이 발생했다가 태양광발전장치용 접속반(200) 내부가 급냉되어 화재로 이어지지 않고 중도 소멸할 수 있기 때문이며, 이러한 화재의 중도 소멸의 경우까지 관리자에게 인지시키는 것은 관리자의 관리효율을 저해하기 때문이다.
즉, 상기 제어부(280)는 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에서의 온도변화가 기설정된 값 초과 및 열감지 시간의 기설정된 시간 경과라는 두 가지 조건의 제어변수를 고려하여 화재발생여부를 판단하므로 화재발생여부를 보다 정확하게 판단할 수 있고, 동시에 관리자의 화재관리효율을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부(280)는 상기 열감지센서(273)를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부온도가 상기 기설정된 제1 온도변화값보다 작은 기설정된 제2 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지되는 경우, 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 내부공기를 외부로 강제순환시키도록 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 구비되는 송풍기(290)를 구동할 수 있다. 즉, 상기 제어부(280)는 화재라고 판단하기 전의 내부 과열상태인 경우 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부를 공냉시켜 화재 발생을 사전에 방지할 수 있다. 이때, 상기 제어부(280)가 송풍기(290)를 지속적으로 구동하고 있는 상태라면, 상기 제어부(280)는 송풍기(290)의 풍량을 증가시키도록 상기 송풍기(290)를 제어할 수 있다.
이후, 상기 제어부(280)는 상기 태양광발전장치용 접속반(200) 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 입력부(201)에서 상기 출력부(203)로 전력이 전송되지 못하도록 상기 입력전원 차단기를 제어할 수 있다.
그리고, 동시에 또는 순차적으로, 상기 제어부(280)는 상기 하우징부(210) 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 무선통신부(240)를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반(200)의 화재발생사실을 상기 관리자의 단말기(T)로 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)에 대한 개략적인 부분확대 내부 정면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)에 포함되는 기술적 특징 및 구성요소를 거의 모두 포함하므로, 이하에서는 설명의 명확성을 위하여 중복되는 내용에 대해서는 가급적 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 태양광발전장치용 접속반(200)의 하우징부(210)는, 상기 하우징부(210)의 양측면(211)의 하부에서 상기 하우징부(210) 내부로 외부공기가 유입되는 공기유입구(213)와; 상기 하우징부(210)의 양측면(211)의 상부에서 상기 하우징부(210) 내부의 공기가 토출되는 공기배출구(215)와; 상기 하우징부(210)의 내부를 상부 수용공간(S1)과 하수 수용공간으로 분할하는 칸막이부(216)와; 상기 칸막이부(216)에 수용되는 송풍기(290)를 포함한다.
상기 칸막이부(216)는 상기 하우징부(210)의 양측면(211)에서 상기 공기배출구(215)가 형성된 부분의 최저부분을 기준으로 상부를 상기 하우징부(210)의 내부를 상부 수용공간(S1)으로 그리고 하부를 하부 수용공간(S2)으로 분할한다. 그리고, 상기 칸막이부(216)는 중앙에서 상기 상부 수용공간(S1)과 상기 하부 수용공간(S2)을 연통시키는 유입용 개구부(217)를 구비한다.
상기 상부 수용공간(S1)에는, 후술하는 바와 같이 송풍기(290)와 연기감지센서(271)가 설치된다.
그리고, 상기 하부 수용공간(S2)에는, 입력부(201)와, 출력부(203)와, 열감지센서(273), 검출부(230)와, 무선통신부(240)와, 디스플레이부(250)와, 전원부(260)와, 제어부(280)가 수용된다.
상기 칸막이부(216)는 후술할 송풍기(290)가 구동될 때 발생하는 공기유동의 유동경로를 가이드한다.
상기 송풍기(290)는 상기 상부 수용공간(S1)에 수용되며 상기 유입용 개구부(217)에 배치된다. 상기 송풍기(290)는 상기 하우징부(210) 내부의 공기를 상기 공기유입구(213)에서 상기 공기배출구(215) 쪽으로 강제순환시키도록 구성된다.
상기 송풍기(290)는 상기 상부 수용공간(S1)에 고정적으로 수용되는 구동모터(291)와, 상기 구동모터(291)에 의해 회전하고 상기 유입용 개구부(217)에 배치되는 원심팬(293)(centrifugal fan)을 포함한다.
상기 원심팬(293)은 공기유입부가 상기 유입용 개구부(217)와 일치하도록 상기 상부 수용공간(S1) 내에 설치된다. 상기 원심팬(293)은 상기 유입용 개구부를 통하여 하부 수용공간의 공기를 흡입한 후 상부 수용공간의 양측면의 외측방향으로 공기를 강제 순환시켜, 공기배출구 쪽으로 공기를 배출한다.
상기 상부 수용공간(S1) 내에는, 상기 연기감지센서(271)가 설치된다. 구체적으로, 상기 연기감지센서(271)는 상기 상부 수용공간(S1) 내에서 상기 원심팬(293)의 회전에 의해 형성되는 공기유동경로 상에 구비된다.
이렇게, 상기 송풍기(290)가 칸막이부(216) 및/또는 원심팬(293)을 구비함으로써, 태양광발전장치용 접속반(200) 내부의 공기의 유동경로를 제한할 수 있어 연기발생시 연기의 유동경로 또한 제한할 수 있어 이렇게 제한된 공기의 유동경로 및/또는 연기의 유동경로 상에 연기감지센서(271)를 설치하여, 연기가 발생했음에도 불구하고 확산현상으로 인해 연기 농도가 희박해져 연기감지센서(271)에서 감지되지 않는 오작동을 방지할 수 있어 화재발생 감지 정확도를 보다 더 향상시킬 수 있다. 그리고, 본 발명은 송풍기(290)가 칸막이부(216) 및/또는 원심팬(293)을 구비함으로써, 하우징부(210)의 양측면(211)의 공기배출구(215) 앞에 각각 총 2개의 송풍기(290)를 설치하지 않고 하우징부(210)의 상부에 하나의 송풍기(290)만을 설치하여 총 2개의 송풍기(290)일 때와 거의 유사한 효과를 발휘할 수 있으므로, 태양광발전장치용 접속반(200)의 제조단가를 감소시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 연기감지센서(271)는 상기 하우징부(210)의 상부 수용공간(S1)에서 상기 원심팬(293)의 양측에 구비될 수 있다. 즉, 상기 연기감지센서(271)는 상기 하우징부(210)의 상부 수용공간(S1)에서 상기 원심팬(293)의(또는 상기 원심팬(293)의 공기토출부의) 부근에 위치될 수 있다. 이는, 상기 원심팬(293)의 일측 또는 부근이 연기 발생시 상부 수용공간(S1)에서 확산현상이 발생하기 전이며 연기의 농도가 가장 높은 위치이기 때문이며, 그 결과 연기가 발생했음에도 불구하고 상부 수용공간(S1) 내부에서의 확산현상으로 인해 연기 농도가 희박해져 연기감지센서(271)에서 감지되지 않는 오작동을 방지할 수 있어 화재발생 감지 정확도를 보다 더 향상시킬 수 있다.
전술한 바에 의하면, 본 발명은 센싱부를 통하여 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재발생 여부를 신속하고 판단할 수 있고, 화재발생시 화재발생 사실을 신속하게 관리자에게 전송할 수 있어, 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재가 확산되어 2차 대형화재로 번지는 것을 신속하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재발생 여부를 정확하게 판단할 수 있어, 관리저의 태양광발전장치용 접속반에 대한 화재 관리효율성을 향상시킬 수 있고, 태양광발전장치용 접속반 내부의 화재가 확산되어 2차 대형화재로 번지는 것을 신속하게 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1000 : 태양광발전시스템
100 : 태양광발전장치
200 : 태양광발전장치용 접속반
300 : 인버터
400 : 교류 배전반
500 : 전력 계통 시스템
600 : 부하
700 : 정보 수집단

Claims (15)

  1. 적어도 하나 이상의 태양광발전장치로부터 생성되어 출력되는 전력을 수신하여 상기 전력을 인버터로 전송하는 태양광발전장치용 접속반으로서,
    상기 적어도 하나 이상의 태양광발전장치로부터 생성되어 출력되는 전력을 수신하는 입력부와;
    상기 입력부에 전기적으로 연결되어 상기 입력부로부터 출력되는 직류전류를 입력받아 전기적으로 연결된 인버터로 출력하는 출력부와;
    상기 입력부와 상기 출력부 사이에 구비되고, 상기 입력부에서 출력되는 전력을 선택적으로 차단하는 입력전력 차단기와;
    상기 태양광발전장치용 접속반의 내부상태를 감지하는 센싱부와;
    상기 입력부, 상기 출력부, 상기 입력전력 차단기 및 상기 센싱부를 제어하는 제어부와;
    상기 입력부, 상기 출력부, 상기 입력전력 차단기, 상기 센싱부 및 상기 제어부를 수용 및 지지하며, 상기 태양광발전장치용 접속반의 외관을 형성하는 하우징부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 센싱부에서 감지된 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부상태에 기초하여 상기 하우징부 내부에 화재발생여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는 연기감지센서를 포함하고,
    상기 연기감지센서는 상기 하우징부의 내부에서 상부에 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징부는,
    상기 하우징부의 양측면의 하부에서 상기 하우징부 내부로 외부공기가 유입되는 공기유입구와;
    상기 하우징부의 양측면의 상부에서 상기 하우징부 내부의 공기가 토출되는 공기배출구와;
    상기 하우징부 내부에 구비되고 상기 하우징부 내부의 공기를 상기 공기유입구에서 상기 공기토출구 쪽으로 강제순환시키는 송풍기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하우징부는,
    상기 하우징부의 양측면의 하부에서 상기 하우징부 내부로 외부공기가 유입되는 공기유입구와;
    상기 하우징부의 양측면의 상부에서 상기 하우징부 내부의 공기가 토출되는 공기배출구와;
    상기 하우징부의 양측면 중에서 상기 공기토출구가 형성된 부분의 최저부분을 기준으로 상기 하우징부의 내부를 상부 수용공간 및 하부 수용공간으로 분할하고, 중앙에 유입용 개구부를 구비하는 칸막이부와;
    상기 상부 수용공간에서 상기 유입용 개구부에 구비되고, 상기 하우징부 내부의 공기를 상기 공기유입구에서 상기 공기토출구 쪽으로 강제순환시키는 송풍기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 송풍기는 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전하고 상기 유입용 개구부에 배치되는 원심팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하우징부의 상부 수용공간에서 상기 원심팬의 양측에는 각각 상기 연기감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 연기감지센서를 통하여 연기가 감지되는 경우 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 연기감지센서가 연기를 감지하는 경우 연기가 감지된 시간이 기설정된 시간 이상인 경우에만 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는, 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부의 온도 또는 열을 감지하는 열감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열감지센서는 상기 입력부 및 상기 입력전력 차단기 중 적어도 하나 이상의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 열감지센서를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부온도가 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지하는 경우 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 열감지센서를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부온도가 상기 기설정된 제1 온도변화값보다 작은 기설정된 제2 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지되는 경우, 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부공기를 외부로 강제순환시키도록 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 구비되는 송풍기를 구동하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 열감지센서를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반의 내부온도가 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화하는 것을 감지하는 경우 상기 기설정된 제1 온도변화값 이상으로 변화한 시간이 기설정된 시간 이상인 경우에만 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 태양광발전장치용 접속반 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 입력부에서 상기 출력부로 전력이 전송되지 못하도록 상기 입력전원 차단기를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 태양광발전장치용 접속반은 상기 태양광발전장치용 접속반의 관리자의 단말기와 데이터 통신 가능한 무선통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 하우징부 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 무선통신부를 통하여 상기 태양광발전장치용 접속반의 화재발생사실을 상기 관리자의 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치용 접속반.
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