KR20200017322A

KR20200017322A - Power Pumping System of Photovoltaic Facilities to Track Maximum Power Voltage of Solar Module and Centralized Interconnection Control by IoT

Info

Publication number: KR20200017322A
Application number: KR1020190019077A
Authority: KR
Inventors: 이광휘; 석 영 정; 정태화; 정진화; 구혜림; 서경희
Original assignee: 석 영 정
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2020-02-18
Also published as: KR20200017354A; KR102275937B1; KR102160361B1; KR20200090686A; KR20200017329A

Abstract

The present invention relates to a power pumping system of a solar power generation facility interlocked by maximum power point voltage tracking and centralized control of a solar module, which has simple construction and cost reduction effects. The power pumping system of the present invention comprises: a solar power generation facility including a solar cell module; a priming water supply unit; a load terminal connected to the solar power generation facility; and a maximum power point voltage maintaining control unit.

Description

솔라 모듈의 최대전력점전압 추적 및 중앙집중제어로 연동되는 태양광발전설비의 전력펌핑 시스템{Power Pumping System of Photovoltaic Facilities to Track Maximum Power Voltage of Solar Module and Centralized Interconnection Control by IoT}Power Pumping System of Photovoltaic Facilities to Track Maximum Power Voltage of Solar Module and Centralized Interconnection Control by IoT

본 발명은 태양광발전설비용 마중물 연동 시스템에 관한 기술로서, 특히 통신망을 이용하는 중앙집중제어식 그룹통제를 통해 솔라 모듈의 최대전력점전압이 유지되도록 각 마중물 공급을 제어하는 기술이다.The present invention relates to a technology for interlocking a photovoltaic generation facility for a photovoltaic power generation system, and in particular, a technology for controlling supply of each property such that the maximum power point voltage of a solar module is maintained through a centralized control group control using a communication network.

태양광 발전설비에서는 날씨와 온도에 의해 생산되는 전류와 전압이 변동한다. 도 1은 일조시간 중 일기의 변화에 따라 태양에너지의 강약이 나타나고 이에 따른 불규칙한 전압 내지 전류의 변동곡선을 나타낸 것이다. 도 1에서 P는 전류 또는 전압의 최고점, B는 최저점을 나타낸다.In solar power plants, the current and voltage produced by weather and temperature fluctuate. Figure 1 shows the strength and weakness of the solar energy according to the change of weather during the sunshine time, and shows the fluctuation curve of irregular voltage to current. In FIG. 1, P represents the highest point of the current or voltage, and B represents the lowest point.

도 2는 맑은 날에도 아침, 정오, 저녁 시간 또는 구름과 온도에 따라 전압 내지 전류의 양이 P점으로부터 B점까지 변동되는 모습을 나타낸 것이다. 이런 상태에서 P와 B의 변동 폭을 수렴하면서 에너지저장장치(이하 ‘ESS’, ‘배터리’ 또는 ‘축전기’라 한다)를 포함하는 부하단과 태양전지 모듈(이하 약칭하여 ‘솔라’, ‘솔라 모듈’ 또는 ‘패널’이라 한다)을 원만하게 연동하기 위해서는 펄스폭 제어(이하 ‘PWM’이라 한다) 기술이 이용된다. 펄스폭 제어로서 전압이 높은 때는 주기 T 중에서 작동시간 D가 차지하는 유효시간 폭, 즉 ‘D / T = Duty rate’를 감소시키고 전압이 낮은 때는 유효시간 폭을 증가시키면 비록 솔라 모듈로부터의 전압이 일정하지 않더라도 ESS 단자전압은 일정하게 되기 때문이다. 다만 펄스폭 제어를 적용하기 위해서는 ESS전압이 B점의 높이임에도 불구하고 솔라의 전압은 적어도 A점 이상이 되어야 할 것을 전제한다. 그래야 도 3에서 보듯이 충전 가능한 자연낙차 전압이 안정적으로 유지될 수 있기 때문이다.Figure 2 shows how the amount of voltage to current varies from point P to point B according to morning, noon, evening or clouds and temperature even on a clear day. In this state, the load stage and the solar cell module (hereinafter abbreviated as 'solar' and 'solar module') including the energy storage device (hereinafter, referred to as 'ESS', 'battery' or 'capacitor') while converging the fluctuation of P and B. Pulse width control (hereinafter referred to as 'PWM') technology is used to smoothly link the 'or' panel. When the voltage is high, the effective time width occupied by the operating time D during period T when the voltage is high, that is, 'D / T = Duty rate' is decreased, and when the voltage is low, the effective time width is increased, even though the voltage from the solar module is constant. This is because the ESS terminal voltage becomes constant even if not. However, in order to apply the pulse width control, it is assumed that the voltage of the solar cell must be at least A point even though the ESS voltage is the height of the B point. Thus, as shown in FIG. 3, the rechargeable natural drop voltage can be stably maintained.

즉 일조상태의 변동을 감안하면서 효과적인 발전 성능을 내도록 하기 위해서는 발전 전압을 A점만큼 상시 높게 설정하고 초과분을 PWM으로 조절하는 것인데, 태양광발전설비에서 이렇게 솔라의 전압을 높인다는 것은 곧 태양전지 셀의 수량을 증가하는 것이므로, 셀의 수량증가에 따른 설치비 및 장소(공간) 부담, 시공의 복잡 및 설비비 부담도 증가된다. In other words, in order to ensure effective power generation performance in consideration of fluctuations in sunshine conditions, the power generation voltage is set to be always high by A point and the excess is controlled by PWM. Since increasing the quantity of, the installation cost and location (space) burden, construction complexity and equipment cost burden according to the increase in the number of cells is also increased.

만약 솔라의 전압을 도 2의 A점처럼 높게 설정하지 않고 도 2의 B점으로 설정하게 되면, 태양에너지가 약해질 때인 B점 이하에서는 충전을 위한 자연낙차가 성립되지 않으므로 비록 솔라 내부에서 태양에너지로 전력이 생산되고 있더라도 외부 충전전류로 흘러나오지는 못하는 비활성화 상태가 된다(도 4 참조). 즉 이때의 솔라 전력은 무효전력이 되는 것이다. If the solar voltage is not set as high as point A of FIG. 2 but is set to point B of FIG. 2, a natural drop for charging is not established below the point B when solar energy becomes weak, Even though the power is being produced, it is in an inactive state that does not flow into the external charging current (see FIG. 4). In other words, the solar power at this time becomes a reactive power.

상기 현상은 기후와 온도 변화에 대하여 설명한 것이지만 실제로는 공칭전압 12V인 배터리(ESS)는 충전 모드에 따라 단자전압이 12V, 13.5V, 14V, 14.5V, 심지어는 15V 등으로 변화되는 것이므로, 만약 12V 충전용 솔라를 13.5V로 설계한다면 ESS가 완전방전 상태가 아닌 한, 정상적인 태양에너지 상태에서도 충전이 불가능한 상태로 될 수 있는 것이다. (상기 12V를 예로든 전압변동의 개념은 이를테면 공칭전압 24V, 48V, 72V, 300V... 등에도 배수의 개념으로 해당되는 사항이다.)Although the above phenomenon is described with respect to the climate and temperature change, in reality, the battery (ESS) having a nominal voltage of 12 V changes its terminal voltage to 12 V, 13.5 V, 14 V, 14.5 V, or even 15 V depending on the charging mode. Designing a rechargeable solar cell at 13.5V can make charging impossible even under normal solar conditions, unless the ESS is fully discharged. (The concept of voltage fluctuation, taking the 12V as an example, also applies to the nominal voltage 24V, 48V, 72V, 300V, etc.).

도 5a는 전형적인 배터리의 충전 특성을 나타낸 것이고 도 5b는 리튬이온 배터리의 충전 특성을 나타낸 것인데, 이에 따르면 어떤 배터리이든 완전방전 상태에서 충전을 진행할 경우 충전초기의 최대전류(벌크), 그리고 충전이 완료되어 전류가 거의 정지 상태인 플로팅에 이르기까지 단계적(Stage)인 과정으로 단자전압과 충전전류가 변동되는 것을 알 수 있다.FIG. 5A shows the charging characteristics of a typical battery and FIG. 5B shows the charging characteristics of a lithium ion battery. According to this, the maximum current (bulk) of the initial charging and charging is completed when any battery is charged in a fully discharged state. It can be seen that the terminal voltage and the charging current are changed in a staged process until the floating of the current is almost stopped.

이러한 배터리의 특성을 감안하여 일반적인 솔라는 상기 최대 ESS 단자전압 15V에서도 충전작용이 가능한 약 16V를 하한으로 설정한 다음에 여름철의 고온 환경을 감안하여 전압온도계수를 적어도 10% 추가토록 함으로써, 실제로 공칭전압 12V 배터리를 충전하는 솔라 모듈은 18V로 높게 설계하고 있는 것이다. In consideration of the characteristics of such a battery, the general solar is actually nominal by setting the voltage temperature coefficient at least 10% in consideration of the high temperature environment in summer, after setting about 16V which can be charged even at the maximum ESS terminal voltage of 15V as the lower limit. The solar module, which charges a 12V battery, is designed to be as high as 18V.

다만, 이 18V는 최대전력점전압을 말하는 것이므로 무부하 상태의 개방전압은 여름철에는 23V, 겨울철에는 25V까지도 증가한다.However, this 18V refers to the maximum power point voltage, so the open voltage at no load increases to 23V in summer and 25V in winter.

여기에서 유의할 사항은 공칭전압 12V 배터리를 충전하기 위해 솔라 모듈이 가장 유용하게 사용될 시점인 도 5a의 ‘STAGE 0(즉 벌크충전 단계)’에서는 상기 18V가 약 13.2V로 압박되어 최대전력점전압을 벗어나게끔 쇼트시키고 있다는 점이다. 이것은 각각의 솔라 모듈 제조사에서 최고의 효율이라고 제시한 최대전력점전압(18V)을 무시해서 사용하고 있음과 맥을 같이하는 것이며, 효율적으로 볼 때 이때의 솔라 모듈 18V는 ESS 공칭전압 12V 대비 50%의 잉여설비로서 손실을 초래하고 있는 것이다.It should be noted here that in the STAGE 0 (ie, the bulk charging phase) of FIG. 5A, when the solar module is most usefully used to charge a nominal voltage 12V battery, the 18V is pressed to about 13.2V to increase the maximum power point voltage. Is shorting it out. This is in line with the fact that the maximum power point voltage (18V) suggested by each solar module manufacturer is the highest efficiency, and it is in line with the Mac. In terms of efficiency, the solar module 18V is 50% of the ESS nominal voltage 12V. It is causing a loss as a surplus facility.

제1선행기술로 게시한 대한민국 특허출원 10-2018-0001666, 10-2017-0153635, 10-2015-0008277들은 솔라 모듈과 ESS단자가 동일한 전압이라도 충전이 가능토록 연동하는 기술로서, 상기 50%의 잉여설비를 0%이하로 감축하도록 하는 기술을 개시하고 있다. 예를 들면 24V 배터리를 충전시키기 위해 50% 더 추가된 36V가 필요하던 것을 24V 모듈로서도 충전할 수 있는 기술을 개시하고 있는 것이다. 이를 위해 제1선행기술은 도 4와 같이 솔라 전압이 배터리 전압을 충전하기에 부족한 상황에서는 도 6a에서처럼 보충전력(Level 1)을 공급하여 발전설비의 전력 출력점 전압을 레벨 2(Level 2)로 리프팅(Lifting)한다. 만약 솔라 전압이 더 낮아지면 도 6b에서처럼 보충전압 레벨을 더 높이고 1일중 솔라 전압이 불규칙하게 변동되거나 배터리 단자전압이 변동되면 도 7에서처럼 그에 추종하여 보충전력의 전압을 가감함으로써 출력 전압을 안정시킨다.Korean Patent Application Nos. 10-2018-0001666, 10-2017-0153635, and 10-2015-0008277, which are published as the first leading technology, are a technology in which a solar module and an ESS terminal can be charged even at the same voltage. Disclosed is a technique for reducing surplus equipment to 0% or less. For example, a technology that can charge a 24V module, which required 50% more 36V to charge a 24V battery, is disclosed. To this end, in the first leading technology, as shown in FIG. 4, when the solar voltage is insufficient to charge the battery voltage, the supplementary power level 1 is supplied as shown in FIG. 6A to set the power output point voltage of the power generation facility to level 2. Lifting. If the solar voltage is lowered, as shown in FIG. 6B, the supplementary voltage level is increased. If the solar voltage is irregularly changed or the battery terminal voltage is fluctuated during the day, the output voltage is stabilized by adding or subtracting the supplementary power voltage as shown in FIG.

특히, 제1선행기술들은 솔라 전압이 ESS 전압보다 낮을 때 보충전력으로 리프팅하여 전압을 들어 올려 그 합산된 종합전력을 통해 무효전력을 모두 재생하는 것을 목적으로 하므로, 이를 이용하면 솔라 모듈의 전압은 ESS의 전압과 같거나 그 이하라도 충전 전류를 흘릴 수 있는 한편 솔라의 출력이 기설정 범위를 초과하지 않도록 일정 범위로 안정시키면서 사용을 할 수 있게 된다. In particular, the first leading technologies aim to regenerate all the reactive power through the sum total power by lifting the supplementary power by lifting the supplementary power when the solar voltage is lower than the ESS voltage. The charging current can flow even if the ESS voltage is equal to or less than the voltage of the ESS, and the solar output can be used while being stabilized to a certain range so as not to exceed the preset range.

제1선행기술들은 본 발명자가 개시한 기술로서 본 발명이 융합적으로 결합되어서 적용될 대상이기도 하므로 공개공보에 게시된 구성도를 도 8 및 도 9에 발췌하였다. 주요 원리는 솔라 모듈(1)의 전압이 ESS(2)의 단자전압보다 낮아지는 상태를 전력감지제어부(14)가 감지하여 부하단이 필요한 만큼의 전력레벨 범위 내에서 전력보충부(13)를 제어하되, 보충전력을 도 6a, 6b 내지 도 7에서의 Level 1 하단부로 공급하여 솔라 출력단(Level 2)의 전압이 상승되도록 한 것이다. 도 10 및 도 11은 도 8 및 도 9를 더욱 상세히 설명하는 세부 도면으로서 여기에 PWM으로 전력보충부가 작동되는 원리가 도시되어 있다. (이에 관한 더 이상의 설명은 본 발명 명세서에서는 생략하므로, 만약 더 이상 추가적인 설명이 필요하다면 제1선행기술의 명세서를 참조하기 바란다.) Since the first prior arts are the technology disclosed by the present inventors, the present invention is also applied to the present invention by combining the present invention. The main principle is that the power sensing controller 14 detects a state in which the voltage of the solar module 1 is lower than the terminal voltage of the ESS 2 so that the power supply unit 13 can be operated within the power level range required by the load stage. While controlling, the supplementary power is supplied to the lower end of Level 1 in FIGS. 6A, 6B, and 7 to increase the voltage of the solar output terminal (Level 2). 10 and 11 are detailed views illustrating in more detail with reference to FIGS. 8 and 9, in which the principle of power supply unit operation with PWM is shown. (A further description thereof will be omitted in the present specification, so if further explanation is needed, please refer to the specification of the first prior art.)

그러나 제1선행기술에는 태양광에너지가 변동될 때의 최대전력점 추전기술을 개시하지 않았는 바, 제1선행기술의 진화방향으로 통상적인 태양광발전설비의 경우처럼 최대전력점추적(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 기능을 고려해 보면, 제1선행기술은 낮은 전압의 솔라 모듈이 배터리의 단자전압 변동에 추종하여 적정 전압에 이르도록 리프팅(lifting)하는 기법이므로, 전압을 낮은 방향으로 제어하는 통상적인 최대전력점추적 기술(도 12a 참조)은 적용될 수가 없다. 통상적인 MPPT기술은 도 12a에서 P1점을 추적하기 위해 도 12b의 P-V곡선을 이용하는 네거티브 강압 방식인 반면, 제1선행기술은 솔라 모듈 전력을 보충하는 포지티브 승압 방식이므로 서로는 개념상 정반대의 특성을 지니기 때문이다. 따라서 보다 진보된 기술로서 상기 제1선행기술을 보강하는 추가적인 착상이 필요한 실정이다.However, since the first leading technology does not disclose the maximum power point tracking technology when the solar energy is changed, the maximum power point tracking (MPPT) as in the case of a conventional photovoltaic facility in the evolution direction of the first leading technology is not disclosed. Considering the point tracking function, the first leading technique is a technique in which a low voltage solar module is lifted to reach an appropriate voltage in accordance with the variation of the terminal voltage of the battery, so that the normal maximum voltage is controlled in a low direction. Power point tracking techniques (see FIG. 12A) cannot be applied. The conventional MPPT technique is a negative step-down method using the PV curve of FIG. 12B to track the point P1 in FIG. 12A, whereas the first leading technique is a positive step-up method that supplements the solar module power. Because it is. Therefore, an additional concept is needed to reinforce the first prior art as a more advanced technology.

제2선행기술인 일본국 특허출원 JP2013-526943(2012.08.01. ; 태양광발전시스템) 및 미국 특허출원 US14/734971(2015.06.09. ; 솔라 패널 전류 최적화 장치 및 방법)은 전력보충부로 솔라 모듈 전압을 리프팅하는 한편 상기 최대전력점추적(MPPT; Maximum Power Point Tracking)을 전력보충부의 입력전력과 솔라의 출력전력을 서로 비교하여 산출 및 추적하는 방법을 개시하였다. 이를 위해 제2선행기술은 각 모듈 내지 스트링 마다 각 전력을 검출하고 서로 비교하여 피드백 제어하는데, 전력은 전류*전압으로 산출되는 원리상 각 모듈에는 기본적으로 마이크로컴퓨터가 전제되어야 한다. 즉, 제2선행기술은 각 스트링(솔라 모듈)마다 독립적으로 상기 비교 연산을 하는 분산제어 방식이므로 연산 자원이 각 스트링마다 소요되어 원가 상승 및 시공이 번거로운 문제가 있으며, 더 나아가 대규모 발전설비일수록 원격 연동이 어려운 한계를 노정하고 있다. Japanese patent application JP2013-526943 (2012.08.01 .; photovoltaic power generation system) and US patent application US14 / 734971 (2015.06.09 .; solar panel current optimizing apparatus and method), the second leading technology, are solar power supply A method of calculating and tracking the maximum power point tracking (MPPT) while comparing the input power of the power supplement unit and the output power of the solar cell is disclosed. To this end, the second prior art detects each power of each module or string and compares them with each other to control feedback. In principle, power is calculated as current * voltage, and each module basically requires a microcomputer. That is, since the second leading technology is a distributed control method that independently performs the comparison operation for each string (solar module), computational resources are consumed for each string, which increases the cost and construction cost. The limits are difficult to link.

예를 들어 1MW 태양광발전설비에 대한 고려를 해보면 상기 최대전력점추적을 위한 전력측정 연산장치는 패널마다 설치되는 구조로 약 1,000개의 연산장치가 필요하다. 또한 발전소에서는 산업안전 내지 보건관리상 모니터링 및 원격제어가 필요한데, 위와 같은 연산장치가 1,000개나 되면 어떻게 모니터링과 원격제어를 해야 할지 딜레마에 빠진다. 즉 1,000개의 원격모니터링 등을 위해서는 각각의 자원이 모듈에 연결되어야 하고 그에 따른 자원의 소모와 네트워크 구성이 매우 복잡하게 될 것이라는 점을 쉽게 예상할 수 있는 것인데, 일반적인 통신망을 구성하고자 하는 것이 주목적이 아닌 이상 특화된 마중물공급 특성을 충족하기 위해 각 모듈들과 통신을 통해 전송데이터를 무수히 주고받도록 해결할 수 있는 방안을 찾기란 통상적인 상식 이상을 가진 자라도 쉽지 않은 것이다. 이것은 종래의 솔라 모듈에서는 없었던 새로운 과제이다.For example, when considering a 1MW photovoltaic power generation facility, the power measurement calculation device for tracking the maximum power point is installed per panel and needs about 1,000 calculation devices. In addition, monitoring and remote control are required for industrial safety and health management in power plants. When there are more than 1,000 computing devices, the dilemma is how to monitor and control remotely. In other words, for 1,000 remote monitoring, it is easy to expect that each resource should be connected to the module, and that the resource consumption and network configuration will be very complicated. In order to meet the special characteristics of the special cargo supply, it is not easy to find a way to solve the problem of transmitting and receiving transmission data through communication with each module. This is a new task that has not existed in conventional solar modules.

또한 상기 선행기술들은 솔라 모듈을 여러 개 직병렬로 결합한 스트링에서 일부 모듈에 그림자가 드리워져 추적된 최대전력점이 두 개 이상으로 나타나면 어느 것이 허상이고 어느 것이 진상인지 진위를 구분할 수 없게 되는 문제가 있다. In addition, the prior arts have a problem that it is impossible to distinguish the authenticity of which is a virtual image and which is true if the maximum tracked power point is more than two because a shadow is cast on some modules in a string combining several solar modules in parallel.

이것은 단순히 보충전력으로 공급되는 전력과 솔라의 종합출력단 전력의 차이를 비교하여 최대전력점을 추적하는 기술방식에서의 한계점이다. (이하 전력보충이라는 용어는 ‘마중물’, ‘마중물공급’ 또는 ‘리프팅전력’이라 표현한다.) This is a limitation in the technique of tracking the maximum power point simply by comparing the difference between the power supplied by supplementary power and the total output power of the solar. (Hereinafter, the term power replenishment may be referred to as 'prize,' 'prize and supply' or 'lifting power.')

상기 선행기술들의 문제점들을 항목별로 정리하면 다음과 같다. The problems of the prior arts are summarized as follows.

1) 제2선행기술은 부하단으로 출력되는 솔라 출력전력과 전력보충부의 공급전력을 상시 비교해서 차이가 커지도록 제어하는 구조인데, 특히 이 구조에서는 충전완료(도 5a의 STAGE 2 또는 STAGE 3) 내지 무부하 상태일 경우 전압폭주에 이르게 되는 문제가 있다. 즉 부하단으로 전류가 흐르지 않으면 당연히 출력전력이 0으로 되는 것인데, 전력보충부는 이 사실을 모르고 출력전력을 높이기 위해 계속 높은 전압을 공급하게 되므로 솔라 출력전압은 더 올라가는 전압폭주에 이르게 되고, 게다가 이때의 출력단 전압은 솔라의 개방전압과 전력보충부에서 공급되는 전압이 합산되므로 극한값의 고압 전압을 만들어낸다. 이 고압 전압은 단순히 어느 일정 높이를 유지하는 것이 아니라, 솔라 개방전압이 합쳐지는 고압전압으로 인해 PWM펄스의 폭이 더욱 날카롭게 좁아지는 2차적 서지 전압을 만들어내게 되므로 이 서지 전압이 특히 리튬이온배터리의 폭발 위험성을 높이게 된다(2019년2월9일 KBS1 TV보도에 의하면 국내 다수의 태양광발전소 ESS 화재 원인으로 이러한 서지를 특히 지목한 바 있다). 1) The second leading technology is a structure for controlling the difference between the solar output power output to the load stage and the power supply of the power supplement at all times to increase the difference, especially in this structure, the charging is completed (STAGE 2 or STAGE 3 of Figure 5a) In the non-load state, there is a problem that leads to voltage runaway. In other words, if the current does not flow to the load, the output power is of course 0. Since the power supplement unit does not know this fact and continues to supply a high voltage to increase the output power, the solar output voltage leads to a higher voltage surge. The output terminal voltage of S is the sum of the open voltage of the solar and the voltage supplied from the power supply, and produces an extreme high voltage. This high voltage does not simply maintain a certain height, but rather creates a secondary surge voltage that narrows the width of the PWM pulses sharply due to the high voltage that the solar open voltages add together. The risk of explosion is increased (KBS1 TV report on February 9, 2019, which pointed to this surge as the cause of ESS fire in many solar power plants in Korea).

즉, 선행기술들은 적정한 부하가 연결되거나 충전이 이루어지는 동안에는 원만히 작동하지만, 만약 무부하 상태로 되면 오히려 보충전력인 마중물 전력이 고압의 서지를 발생하는 역효과를 내게 되는 것이다. 이것은 안전성 측면에서 해결해야할, 무부하 상태에서의 위험성 방지를 위한 중요한 사항이므로 문제의 원인을 도 12c를 통해 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.That is, the prior art works smoothly while the proper load is connected or charged, but if no load state, the supplementary power, the intermediate power, has the adverse effect of generating a high voltage surge. Since this is an important matter for preventing the risk in the no-load state to be solved in terms of safety, the cause of the problem will be described in more detail with reference to FIG. 12C.

도 12c는 배터리가 만충전된 플로팅(도 5a 또는 도 5b의 STAGE 2, 3) 상태일 때 전력보충부의 작동에 의한 전압 파동 모습을 묘사한 것이다. 즉 PWM은 플로팅 상태에서도 배터리 전압을 일정하게 유지하기 위해 일정한 주기의 on-off제어로 배터리에 전류를 공급하게 되는데, on 순간에는 배터리 전압이 전력보충부의 작동 기준이 되어 솔라의 출력전압은 낮아지지만, off의 순간에는 솔라의 부하단에서는 오픈된 상태가 된다. FIG. 12C illustrates the voltage fluctuations caused by the operation of the power supply unit when the battery is in a fully charged floating state (STAGEs 2 and 3 of FIG. 5A or 5B). That is, PWM supplies current to the battery through on-off control of a certain period in order to keep the battery voltage constant even in the floating state. At the moment of on, the battery voltage becomes the operating reference of the power supply, and the output voltage of the solar is lowered. In the off state, it is open at the solar load stage.

이때 솔라 출력전력과 전력보충부 입력전력의 차이는 부하단 오픈 때문에 0이 되는데, 부하단의 오픈 때문에 0이 된 것인지를 알지 못하는 전력보충부는 솔라 출력전력이 0 이상으로 감지될 때까지 계속적으로 공급전력을 늘려가는 잘못된 동작을 지속하게 된다. 결국 솔라 출력전압은 솔라 모듈의 개방전압에 전력보충부의 출력이 더해진 최고의 전압으로 높아지는 전압 폭주에 이르게 되는 것이다. At this time, the difference between the solar output power and the power supply input power becomes 0 due to the open of the load stage, and the power supply which does not know whether it becomes 0 due to the open of the load stage is continuously supplied until the solar output power is detected as 0 or more. The wrong operation of increasing power continues. As a result, the solar output voltage leads to a voltage congestion that increases to the highest voltage obtained by adding the output of the power supply unit to the open voltage of the solar module.

이처럼 전압 폭주 때문에 오히려 종래기술에서보다 더 악화된 서지 전압을 발생한다면 이것은 당연히 해결해야할 미래과제임이 명백하다. 통상적으로 종래기술에서는 50% 정도 높은 서지가 발생하지만 위와 같이 전력보충부가 과도하게 작동하면 심지어 100%까지도 높은 서지가 발생될 수 있고, 게다가 전압이 높아지면 펄스폭은 더 좁아져서 날카로운 서지 전압을 만들어 내게 되어 위험성은 점점 더 커진다.If such surges result in worse voltage surges than in the prior art, it is obvious that this is a future challenge. Normally, the surge is about 50% higher in the prior art, but if the power supply is excessively operated as above, even a high surge can be generated even up to 100%, and at higher voltages, the pulse width becomes narrower, creating a sharp surge voltage. For me the risks are getting bigger.

본 발명에서는 이를 해결하기 위해 새로운 원리로 마중물공급부가 제어되도록 함으로써 무부하 상태에서도 서지가 없는 안전한 범위 내의 부하단 전압을 발생하는 착상을 포함한다.In order to solve this problem, the present invention includes a concept of generating a load-side voltage within a safe range without surge even when no load condition is controlled by a new material supply unit.

2) 상기 선행기술들은 개별 모듈마다 분산된 구조인 독립적 연산 작동으로 마중물 공급전력과 종합출력전력의 차이를 판단하는데 각각의 모듈들은 개별적으로 마이컴에 의한 ‘전류 * 전압’ 연산으로 측정, 비교, 제어, 확인, 저장을 연속적으로 반복하므로 연산에 따른 하드웨어, 소프트웨어, 가동전력 등 연산 자원이 각각 중복 소요되며, 전력측정 회로를 구성할 때도 외부전원으로 보충하는 경우 또 전력 측정 수단이 구비되어야 하는 등 원가구조 상 불리하고 및 회로구조가 복잡한 미흡함이 있다. 나아가 그와 같이 많은 자원 때문에 원격 모니터링과 원격제어를 하고자 할 때 데이터양이 많고 그 대상이 난립되어 외부에서의 통제 내지 관리가 실질적으로 불가능한 문제가 있다.2) The above-mentioned prior arts determine the difference between the supply power of the cargo and the total output power by an independent operation, which is a distributed structure for each module. Each module is individually measured, compared, and controlled by a 'current * voltage' operation by a microcomputer. Because of the continuous repetition, verification and storage, the computational resources such as hardware, software, and operating power according to the calculation are duplicated, and when a power measurement circuit is configured, when supplementing with an external power source, a power measurement means must be provided. There are disadvantages in terms of structure and complex structure. Furthermore, due to such a large amount of resources, there is a problem in that when the remote monitoring and remote control is large, the amount of data is large, and the object is confused, so that external control or management is practically impossible.

상기 연산을 어느 한 곳에서 중앙집중식으로 실시한 후 그 결과를 각 모듈에 단순히 전달하도록 네트워크로 연동한다면 연산 자원을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 모니터링과 원격제어가 통합적으로 단순화 된다. 즉 통합된 마중물 설정기준을 통제된 데이터로 일괄 원격 전송하면 단 한 곳에서 연산한 결과를 내부의 전체 모듈에 공유하여 제어할 수 있는 것이고, 외부에서 모니터링 할 때도 대표성 있는 중앙제어부를 대상으로 각종 데이터를 취득하면 일괄 통제형 원격관리가 가능하게 되는 것이므로 본 발명은 이러한 해결 착상을 포함한다. 또한 본 발명은 마이컴이 아닌 방식으로 차동전류를 검출하는 극히 단순화 하여 원가를 절감하는 하드웨어 착상을 포함한다.If the operation is performed centrally at any one place and then linked to the network to simply transmit the result to each module, the computational resources can be drastically reduced, and monitoring and remote control are integrated and simplified. In other words, if the integrated settling set criteria are remotely transmitted as controlled data, the result of calculation in one place can be shared and controlled by all the modules inside, and various data can be targeted to the representative central control unit when monitoring from the outside. The present invention includes such a solution because it is possible to obtain a batch controlled remote management. In addition, the present invention includes a hardware idea that greatly reduces the cost of detecting the differential current in a non-microcomputer manner.

3) 태양광발전시설을 상기와 같은 중앙집중식 네트워크로 구축 운영할 때는 네트워크 상 제어 데이터를 최소화 하면 유리하며, 네트워크에 장애가 발생하더라도 적정한 기능을 유지한 채 독립적인 전력생산이 가능토록 하는 것이 바람직하다.3) When constructing and operating a photovoltaic power plant with a centralized network as described above, it is advantageous to minimize the control data on the network, and it is desirable to allow independent power generation while maintaining proper functions even if a network failure occurs. .

본 발명은 각각 솔라 모듈에 상기 선행기술들과 같은 마중물공급장치(전력보충부)의 연산 구성을 채택하지 않더라도, 각 모듈은 기본적으로 제조사가 최고효율이라고 제시한 각 모듈의 최대전력점전압 중심으로 작동시키므로 나아가 네트워크가 단절되거나 또는 지령이 중단된 시간 중에도 독립적인 전력 생산 구조로 작동될 수 있다. 또한 네트워크로 전송되는 전압온도계수 편차 정보 또는 마중물공급부 설정기준은 네트워크로 전달된 후 다음 번 데이터로 갱신될 때까지 그 상태를 유지할 수 있으므로 제어데이터가 축소된다. 이것은 각 모듈의 최대전력점전압 추적을 기본으로 하여 융합적인 사상을 접합한 착상으로 얻어지는 새로운 기능이다.Although the present invention does not adopt the calculation configuration of the feed material supply device (power supply unit) as the prior art to each solar module, each module is basically focused on the maximum power point voltage of each module that the manufacturer suggests the highest efficiency. It can also operate as an independent power generation structure during times of network disruption or command interruption. In addition, the voltage temperature coefficient deviation information transmitted to the network or the setting criteria of the pick-up material supply unit may maintain the state until it is updated with the next data after being transferred to the network, thereby reducing the control data. This is a new function that is achieved by the idea of combining fused ideas based on the maximum power point voltage tracking of each module.

4) 보충전력을 공급하기 위한 상기 선행기술들에는 두 개 이상의 최대전력점이 나타날 때 어느 것을 기준으로 보충전력을 공급해야 하는지 불명확해지는 문제가 있다. 4) The above prior arts for supplying supplementary power have a problem of being unclear on which basis to supply supplementary power when two or more maximum power points appear.

본 발명은 부하변동에도 불구하고 제조사가 제시한 최대전력점전압을 유지하는 기술을 기본적으로 포함하고 더 나아가 환경온도, 즉 전압온도계수에 따라 상기 최대전력점전압을 보정하면서 중앙제어부의 지령과 동기를 이루는데, 중앙제어부는 전압온도계수의 보정이 실제적으로 유효한 것인지를 추가적으로 정밀 보완하여 네트워크에 그 편차 정보를 공유하게 된다. 예를 들어 일정한 모듈의 설치각도에 가해지는 어느 시점의 바람의 영향을 반영하여 전압온도계수의 가변범위를 산출하며, 이를 반영한 모듈의 최대전력점전압 지표에 의해 두 개 이상의 최대전력점이 나타나더라도 각각의 모듈들은 상기 최대전력점전압에 가장 가까운 근사치로서 진위를 즉각 구별할 수 있게 된다.The present invention basically includes a technology for maintaining the maximum power point voltage suggested by the manufacturer despite load changes, and furthermore, while correcting the maximum power point voltage according to the environmental temperature, that is, the voltage temperature coefficient, synchronizes with the command of the central control unit. The central control unit additionally precisely supplements whether the correction of the voltage temperature coefficient is actually effective and shares the deviation information with the network. For example, the variable range of the voltage temperature coefficient is calculated by reflecting the influence of the wind at any point on the installation angle of a given module, and even if two or more maximum power points appear according to the maximum power point voltage index of the reflected module Modules can immediately distinguish the authenticity as the closest approximation to the maximum power point voltage.

5) 마중물(보충전원)을 연동하는 구성에서는 가능한 한 연산의 빈도를 줄이는 것이 다운컨버터에서의 코일 노화 등을 최소화하여 하드웨어 자원의 수명을 연장하고 제어부의 소모전력 등을 절감할 수 있게 된다. 그러나 제2선행기술은 생산전력이 변동될 때마다 비교 연산을 하므로 완전 쾌청한 날씨가 아닌 한 예를 들면 1초의 간격으로 끊임없이 연산을 반복한다. 태양의 강도에 따라 민감하게 변화하는 전력을 추종하는 방식이기 때문이다. 5) In the configuration of interlocking (replenishment power supply), reducing the frequency of operation as much as possible minimizes the aging of the coil in the downconverter, thereby extending the life of hardware resources and reducing the power consumption of the control unit. However, the second leading technology performs a comparison operation every time the production power fluctuates, so that the calculation is repeated continuously at intervals of, for example, one second unless the weather is completely clear. This is because it follows the power which changes sensitively according to the intensity of the sun.

본 발명에서는 태양에너지의 변동에 민감한 전류는 직렬 연동의 상보 연동시스템으로서 제어전력이 없는 패시브(passive) 개념으로 매칭하고, 비교적 둔감한 전압(도 13a 참조)은 제어전력이 소모되는 액티브(active) 개념으로 구분하여 최대전력점전압을 추적 제어함으로써, 액티브를 최소화하여 이에 소모되는 연산 빈도, 소모전력 및 연동 데이터양을 대폭적으로 감축한다. 예를 들어 상한 값과 하한 값 이내의 최대전력점전압 범위에서는 재설정이 없어도 되도록 히스테리시스(헌팅) 폭을 설정할 수 있는데, 이에 변동을 주는 전압은 전류에 비하여 변동 범위와 빈도가 매우 적으므로 상기 액티브 매칭의 빈도는 획기적으로 줄어든다.In the present invention, a current sensitive to variations in solar energy is matched with a passive concept without a control power as a complementary interlocking system of series interlocking, and a relatively insensitive voltage (see FIG. 13A) is active in which control power is consumed. By dividing the concept into tracking and controlling the maximum power point voltage, it minimizes the active and greatly reduces the operation frequency, power consumption and the amount of interworking data consumed. For example, in the maximum power point voltage range within the upper limit value and the lower limit value, the hysteresis (hunting) width can be set so that there is no reset. Since the voltage which fluctuates is very small in the variation range and frequency compared to the current, the active matching The frequency of is greatly reduced.

6) 선행기술에서 솔라 모듈의 출력을 마중물공급부(전력보충부)의 입력으로 피드백 시키면서 마중물공급부를 다운컨버터 방식으로 구성하였을 경우, 즉 배터리(2)에 축적된 전력이 적거나 배터리(2)가 연결되지 않은 경우, 솔라 모듈에 연결된 부하단이 과부하 상태로 되면 솔라 모듈의 전압은 낮아지고 다운컨버터는 이를 상쇄하기 위하여 솔라 모듈로부터 더 큰 전력을 뽑아 쓰는 악순환에 들게 되므로, 이러한 악순환으로 상기 솔라 모듈은 이때 급격히 단락 상태로 되는 록킹(feedback loop locking) 현상, 즉 전류 폭주 현상이 일어난다. 이를 방지하는 궁여지책으로 전력보충부는 상기 솔라 모듈보다 훨씬 큰 전력용량으로부터 보충전원을 공급받도록 구성해야하지만, 본 발명의 경우는 최대전력점전압 하한 값에서 더 이상 내려가지 않도록 자동 제어하므로 외부의 대전력으로 보충전원을 구성하지 않더라도 자체적인 리세트 기능으로 상기 록킹을 예방 내지 회복한다.6) In the prior art, when the output of the solar module is configured as a down-converter while feeding the output of the solar module supply unit (power supply unit), that is, the power stored in the battery 2 is low or the battery 2 is If not connected, the solar module's voltage is lowered when the load terminal connected to the solar module becomes overloaded, and the downconverter enters a vicious cycle that draws more power from the solar module to compensate for this. At this time, a suddenly short-circuit locking (feedback loop locking) phenomenon, that is, the current runaway phenomenon occurs. As a countermeasure to prevent this, the power supplement unit should be configured to receive supplementary power from a much larger power capacity than the solar module. However, in the case of the present invention, the external power is automatically controlled so as not to fall further from the lower limit of the maximum power point voltage. Even if the supplementary power supply is not configured, the locking is prevented or restored by its own reset function.

도 13a, 도 13b, 도 14a, 도 14b, 도 14c 및 도 14d는 본 발명이 착상되기까지의 배경기술을 설명하기 위하여 제시한 솔라 모듈특성 등의 그래프들이다.13A, 13B, 14A, 14B, 14C, and 14D are graphs of solar module characteristics, etc., which are presented to explain a background technology until the present invention is conceived.

먼저 도 13a에 의하면 솔라 모듈은 태양광에너지에 따라 심한 전류변동이 일어나지만 전압의 변화는 그다지 크지 않음이 확인되고, 도 13b에 의하면 어느 일정한 조도의 태양광에너지 하에서는 최대전력점의 전류로부터 단락전류까지의 전류변화가 5% 이내로 거의 평탄한 특성을 지님이 확인된다. 이러한 통상적인 특성을 감안함으로써 제2선행기술은 태양광에너지가 변동될 때 전력보충부의 출력을 가감하여 최대전력점을 추적하고 있는 것이다. First, as shown in FIG. 13A, the solar module exhibits severe current fluctuation depending on the solar energy, but the voltage change is not so large. According to FIG. 13B, the solar module has a short-circuit current from the current at the maximum power point under the constant solar energy. It is confirmed that the current change up to is almost flat within 5%. By taking into account these common characteristics, the second leading technology tracks the maximum power point by adding or subtracting the output of the power supplement part when the solar energy is changed.

그러나, 그 외에도 도 14a, 도 14b 및 도 14c를 통해 관찰해 보면 솔라 모듈은 동일한 조도에서도 온도에 따라 최대전력점이 크게 변화하는 등 추가적인 특성이 더 있음을 알게 된다. 이에 관하여 이론적으로 온도 1℃ 변화에 따라 모듈 특성이 % 범위로 변화하는 정도를 온도계수라고 하는데 단결정 패널의 경우 전압온도계수는 -0.3% ~ -0.4% / ℃, 전류온도계수는 +0.05 ~ +0.1% / ℃이며, 실리콘 박막계 패널은 전압온도계수가 그보다 작은 특성을 지닌다고 알려져 있다. 다만 이러한 전압온도계수는 메이커마다, 모듈의 재질마다, 설치장소와 설치각도별 바람의 영향 등, 소위 현장체감온도에 따라 달라지므로 전압온도계수를 적용을 하고자 하면 현장의 환경온도를 반영하여 그때그때 가감 조절하는 것이 바람직하다.However, in addition to the observation through FIGS. 14A, 14B, and 14C, the solar module further shows additional characteristics such as the maximum power point varies greatly with temperature even at the same illuminance. Theoretically, the degree to which the characteristics of the module change in the% range according to the temperature change of 1 ° C is called the temperature coefficient. In the case of the single crystal panel, the voltage temperature coefficient is -0.3% to -0.4% / ℃, and the current temperature coefficient is +0.05 to + At 0.1% / ° C, silicon thin-film panels are known to have a smaller voltage temperature coefficient. However, the voltage temperature coefficient varies depending on the so-called on-site immersion temperature, such as the manufacturer, the material of the module, and the effect of wind on the installation location and installation angle. Therefore, if you want to apply the voltage temperature coefficient, reflect the environmental temperature of the site at that time. It is preferable to adjust.

모듈을 제조하는 메이커에서는 각 모듈마다 도 13b에서 보는 바의 개방전압과 단락전류, 그리고 도 14c에서 보는 바의 25℃기준 최대전력점전압을 명시하고 있기 때문에, 여기에 상기와 같은 전압온도계수와 융합적으로 고려해 볼 경우, 상기 최대전력점전압을 하드웨어적으로 미리 설정해 놓고 상기 전압온도계수를 상기 설정기준 가변 파라미터로 응용한다면, 상기와 같은 전력 차이를 연산하지 않고도 온도센서의 연동을 통해 개별적인 마중물 제어장치가 최대전력점전압 기준으로 추적하도록 작동시킬 수 있음을 유추해 낼 수 있고, 이로 인해 연산에 소요되는 자원들을 대폭 경감하는 산업적 효과를 얻을 수 있음을 알게 된다.The manufacturer of the module specifies the open-circuit voltage and short-circuit current as shown in Fig. 13B and the maximum power point voltage at 25 ° C as shown in Fig. 14C for each module. Considering the convergence, if the maximum power point voltage is set in advance in hardware and the voltage temperature coefficient is applied as the setting reference variable parameter, the individual pick-up object is interlocked by interlocking the temperature sensor without calculating the power difference as described above. It can be inferred that the control unit can be operated to track on a maximum power point voltage basis, which results in an industrial effect of significantly reducing the computational resources.

이처럼, 솔라의 특성을 면밀히 관찰하고 연구하면 전력을 비교하면서 최적화로 제어하는 선행기술들 외에도 솔라 모듈 전압을 기준으로 하면서 실측환경온도를 파라미터로 응용 제어할 수 있는 새로운 착상과 기능을 얻을 수 있음을 알게 된다.In this way, by closely monitoring and studying the characteristics of solar cells, in addition to the prior art of comparing power and optimizing control, it is possible to obtain new ideas and functions that can control the actual environmental temperature as a parameter based on the solar module voltage. Get to know.

나아가, 이러한 전압온도계수를 이용하여 중앙제어부에서 마중물의 결과값을 산출한 다음에 그 산출된 결과를 네트워크를 통해 개별 모듈에 전송한다면, 수많은 개별 솔라 모듈에서의 연산을 생략해도 되고, 더 나아가 한 번의 방송으로 모든 모듈을 원격 조종이 가능하여 그 결과를 ‘이미 통합된’ 원격 모니터링 데이터로 즉각 활용할 수 있게 된다. 즉 동기된 하나의 그룹 형태로서 중앙제어부에서 연산한 결과만으로 모든 솔라 모듈을 일괄 통제 및 외부에서 모니터링 등 관리하는 것이 가능하게 되는 것이다. 전력에 적용을 위한 이 기종 IoT통신망 관점에서 보더라도 이에 대한 트래픽 축소 효과는 혁신적이고 획기적이다.Furthermore, if the resultant value of the dead body is calculated by the central controller using the voltage temperature coefficient and then the calculated result is transmitted to the individual module through the network, the operation of many individual solar modules may be omitted. With one broadcast, all modules can be remotely controlled and the results immediately available as 'already integrated' remote monitoring data. In other words, as a single synchronized group, all the solar modules can be collectively controlled and monitored externally using only the results calculated by the central control unit. Even from the perspective of this heterogeneous IoT network for power application, the traffic reduction effect on this is innovative and breakthrough.

한편, 도 14d는 솔라 모듈의 수명에 관한 자료로서 모듈은 0.3% ~ 0.9%의 범위로 매년 효율이 저하하여 효율 80%에 달하는 갱년변화점에 이르면 수명 기한을 다한 것으로 규정하고 있는 그래프이다. 그런데, 여기서 갱년변화율과 전압온도계수가 유사한 커브로 상관성이 있음을 발견하게 된다.On the other hand, Figure 14d is a data on the life of the solar module is a graph that defines the end of life when the module reaches the end point of the change of efficiency reaches 80% efficiency in the range of 0.3% ~ 0.9% every year. However, it is found that there is a correlation between the climacteric change rate and the voltage temperature coefficient in the similar curve.

즉, 갱년변화 1년마다 저하되는 효율과 전압온도계수 1℃마다 저하되는 효율이 비례적으로 닮은 상관적 커브 특성을 보이고 있어 전압온도계수를 적절히 조절하면 그 효과가 수명연장에도 기여할 것이란 기대가 가능하게 된다. 갱년변화는 서서히 일어나는 것이어서 검증을 하는 데는 시간이 걸리겠지만 어쨌든 전압온도계수를 매년 증가 반영하도록 마중물공급을 제어한다면 어느 정도 모듈 수명연장에 기여할 것이란 원리적인 기대는 충분히 가능하다.In other words, it shows a correlation curve characteristic in which the efficiency deteriorating every year and the efficiency deteriorating every 1 ° C of the temperature and temperature change are proportional to each other. Therefore, if the voltage temperature coefficient is properly adjusted, the effect may contribute to the life extension. do. Menopausal change is a gradual change that will take time to verify, but anyway, if the supply supply is controlled to reflect an increase in the voltage temperature coefficient every year, the principle expectation is likely to contribute to the module life extension to some extent.

본 발명은 이에 관한 착상으로 이론적 전압온도계수의 적용은 물론, 갱년변화 내지 당시의 환경온도를 감안한 편차 보정 수단도 기술사상에 포함한다.The present invention includes not only the application of the theoretical voltage temperature coefficient but also a correction means for considering the environmental temperature at the time of menopausal change at that time, including technical thought.

본 발명은 이러한 과제들을 해명의 원인으로 삼아 이기종 기술인 IoT와 전자분야 하드웨어를 전기분야에 융합하여 착상된 것으로서, 중앙집중제어방식의 동기통신망 기반에서 각 개별 모듈들은 당해 모듈들에서 규정한 최대전력점전압을 기준으로 솔라 양측단 전압이 유지되도록 마중물공급부의 전압을 출력하되 중앙제어부에서 지령하는 출력전압으로 마중물전압을 세팅하거나, 중앙제어부에서 지령하는 전압온도계수 편차 정보로 각 마중물공급부의 출력전압을 조절하도록 작동시킨다.The present invention was conceived by fusion of heterogeneous technology IoT and electronics hardware in the electric field by using these problems as a cause for clarification, and each individual module based on the centralized synchronous communication network has the maximum power point defined by the modules. Output the voltage of the pick-up material supply part so that the voltage of both ends of the solar is maintained based on the voltage. Operate to adjust.

이때 마스터에 상당하는 중앙제어부는 상기 개별 모듈 중 어느 하나를 샘플링하여 이를 기준으로 온도를 감지하고 최적의 효율을 계산하며 그런 후 네트워크로 연결된 복수의 동일 모듈들에게 상기 전압온도계수 내지 마중물 출력전압을 지령하여 동기시킴으로써, 서로는 동일한 환경, 동일한 재료 기반에서 동기된 작동을 유지하도록 한다.At this time, the central control unit corresponding to the master samples any one of the individual modules, senses the temperature based on this, calculates the optimum efficiency, and then supplies the voltage temperature coefficient to the intermediate output voltage to a plurality of identical modules connected through a network. By commanded synchronization, each other maintains synchronized operation in the same environment, on the same material base.

본 발명의 경우는 개별 모듈의 최대전력점전압을 우선적으로 추적하기 때문에 최대전력점에서 허상이 나타나더라도 진상을 쉽게 찾아가며, 나아가 최대전력점전압에 대한 일괄 설정기준 동기가 이루어지므로 전체 모듈의 작동에 대한 일관성을 가지게 된다. 또한 하나의 중앙제어부에 고도화 및 정밀한 연산 기능을 집중할 수 있어 추적의 신뢰도를 높일 수 있게 된다. 이하 본 발명을 상세히 설명한다. In the case of the present invention, since the maximum power point voltage of the individual modules is preferentially tracked, even if a virtual image appears at the maximum power point, the truth is easily found, and further, the entire set operation of the maximum power point voltage is synchronized, so that the entire module operates. Will be consistent. In addition, it is possible to concentrate advanced and precise calculation functions in one central control unit to increase the reliability of tracking. Hereinafter, the present invention will be described in detail .

대한민국 특허출원 10-2018-0001666(2018.01.05.) ; 재생에너지 발전설비의 전력레벨 천이 장치.Republic of Korea Patent Application 10-2018-0001666 (2018.01.05.); Power level transition device of renewable energy generation equipment. 대한민국 특허출원 10-2017-0153635(2017.11.17.) ; 재생에너지 발전설비의 전력레벨 천이 장치.Republic of Korea Patent Application 10-2017-0153635 (Nov. 17, 2017); Power level transition device of renewable energy generation equipment. 대한민국 특허출원 10-2015-0008277(2015.01.16.) ; 발전설비의 전력레벨 천이 장치.Republic of Korea Patent Application 10-2015-0008277 (2015.01.16.); Power level transition device of power generation equipment. 일본국 특허출원 JP2013-526943(2012.08.01.) ; 태양광발전시스템Japanese Patent Application JP2013-526943 (2012.08.01.); PV system 미국 특허출원 US14/734971(2015.06.09.) ; 솔라 패널 전류 최적화 장치 및 방법(SYSTEM AND METHOD OF OPTIMIZING LOAD CURRENT IN A STRING OF SOLAR PANELS)US patent application US14 / 734971 (June 09, 2015); SYSTEM AND METHOD OF OPTIMIZING LOAD CURRENT IN A STRING OF SOLAR PANELS

본 발명의 제1목적은 개별 솔라 모듈에 설치되는 마중물공급부의 구성과 작동을 간소화 하면서도 중앙집중제어를 통해 일관된 추적 성능을 유지 및 원격으로 고도화 통합 관리하는 기술을 개시하고자 함에 있다The first object of the present invention is to disclose a technology for simplifying the configuration and operation of the pick-up material supply unit installed in the individual solar module, while maintaining a consistent tracking performance through the centralized control and remotely integrated and advanced management.

본 발명의 제2목적은 최대전력점전압으로 제시된 제조사의 표준규격을 작동의 기준으로 삼아 최대전력점 중심축으로 활용함으로써, 정확성 향상과 오작동을 예방하고자 함에 있다.The second object of the present invention is to improve the accuracy and to prevent malfunction by using the manufacturer's standard specification presented as the maximum power point voltage as the maximum power point central axis.

본 발명의 제3목적은 태양광발전설비에 최적화 한 전압온도계수의 응용 및 차동감지를 결합한 새로운 개념의 최대전류점추적(Maximum Current Point Tracking) 기술을 개시하고자 함에 있다.A third object of the present invention is to disclose a new concept of maximum current point tracking technology, which combines the application of voltage temperature coefficient optimized for photovoltaic power generation and differential sensing.

본 발명의 제4목적은 솔라 모듈의 전압온도계수와 마중물공급 특성을 수명연장 목적으로 융합 응용할 수 있는 기술적 동기를 제공하고자 함에 있다. A fourth object of the present invention is to provide a technical motivation for fusion application of the voltage temperature coefficient of the solar module and the properties of the cargo supply for the purpose of life extension.

상기와 같은 목적의 본 발명은 제1실시일례로서,The present invention for the above object is a first embodiment,

최대전력점전압 특성의 태양전지 모듈을 포함하는 태양광발전설비;A photovoltaic device including a solar cell module having a maximum power point voltage characteristic;

외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 마중물공급부;A horsepower supply unit connected in series to regulate and supply the horsepower power supplied from an external power supply or an internal capacitor power supply to a voltage and a current coupled to the photovoltaic facility;

상기 태양광발전설비에 연결된 부하단;A load stage connected to the solar power plant;

상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부의 출력전압이 상기 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부;A maximum power point voltage maintaining control unit configured to adjust the matching voltage with respect to the maximum power point voltage by pressing the voltage of the module based on the voltage sensed by the load terminal;

상기 마중물 전력과 상기 태양광발전설비 전력이 결합된 종합출력을 상기 부하단으로 공급하도록 연결됨과 아울러 상기 최대전력점전압유지제어부가 상기 마중물공급부의 출력을 제어하도록 피드백 연결되는 한편,The feedback power is connected to supply the combined output of the intermediate power and the photovoltaic power generation unit to the load stage, and the maximum power point voltage maintenance control unit controls the output of the intermediate supply unit.

상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 부하단의 전압을 고려하면서 상기 최대전력점전압유지제어부에 의해 상기 모듈의 최대전력점전압 중심으로 매칭 제어되는 구성을 포함하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템을 개시한다.The output current of the pick-up supply part is matched to the current supplied from the photovoltaic facility to the load end, and the output voltage of the pick-up supply part is controlled by the maximum power point voltage maintaining control part while considering the voltage of the load end. Disclosed is a power pumping system for a photovoltaic device including a configuration that is matched and controlled around a maximum power point voltage.

또한 본 발명은 제2실시일례로서,In addition, the present invention is a second embodiment,

상기 태양광발전설비의 환경온도를 감지하고 상기 마중물공급부 또는 최대전력점전압유지제어부에 연동되어 상기 마중물공급부의 출력전압을 설정된 전압온도계수로 보상 조절하는 전압온도보상부;A voltage temperature compensating unit for sensing an environmental temperature of the photovoltaic facility and compensating and adjusting the output voltage of the pick-up material supply unit to a set voltage temperature coefficient in linkage with the pick-up material supply unit or the maximum power point voltage maintaining control unit;

상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 부하단의 전압을 고려하면서 상기 최대전력점전압유지제어부에 의해 상기 모듈의 최대전력점전압 중심으로 유지되도록 매칭 제어되되, 상기 최대출력점전압은 상기 전압온도계수를 고려하여 보상 조절되는 구성을 포함하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템을 개시한다.The output current of the pick-up supply part is matched to the current supplied from the photovoltaic facility to the load end, and the output voltage of the pick-up supply part is controlled by the maximum power point voltage maintaining control part while considering the voltage of the load end. Disclosed is a power pumping system for a photovoltaic power generation system including a configuration that is controlled to be maintained at the center of the maximum power point voltage, wherein the maximum output point voltage is compensated and adjusted in consideration of the voltage temperature coefficient.

상기 제1실시일례 및 제2실시일례에 있어서 각각은,In the first and second embodiments, respectively,

상기 부하단의 전압 변동을 감지하는 부하단감지부를 더 포함하고, 부하단의 전압 변동에 따라 상기 종합출력의 전압이 설정된 기준을 초과할 때 설정된 기준 이하로 제한 조절하는 최고출력전압제한부를 연동할 수 있으며,Further comprising a load stage detection unit for detecting the voltage variation of the load stage, and interlocking the maximum output voltage limiter to limit the control to below the set reference when the voltage of the integrated output exceeds the set reference according to the voltage variation of the load stage. Can and

상기 마중물공급부 또는 상기 최대전력점전압유지제어부에는 출력전압 설정 기준을 원격으로 제어할 수 있는 원격설정부 및 동기통신부의 연동 구성을 더 포함하고, 상기 동기통신부가 그룹연결망으로 연동되는 중앙제어부의 지령을 전달받아 상기 최대전력점전압유지제어부 또는 상기 마중물공급부의 설정이 조절되도록 동기되는 연동 구성을 더 포함할 수 있다.The pick-up supply unit or the maximum power point voltage maintaining control unit further includes an interlocking configuration of a remote setting unit and a synchronous communication unit capable of remotely controlling an output voltage setting criterion, and the command of the central control unit to which the synchronous communication unit is linked to a group connection network. Receiving received may further include an interlocking configuration synchronized to adjust the setting of the maximum power point voltage maintenance control unit or the cargo supply unit.

상기 마중물공급부 또는 상기 최대전력점전압추적부에 연결되는 전압온도보상부는 전압온도계수의 편차를 보정하는 수단과 상기 편차 보정 수단을 원격으로 제어할 수 있는 편차보정부 및 동기통신부의 연동 구성과, 상기 동기통신부가 그룹연결망으로 연동되는 중앙제어부의 편차 정보를 수신하여 상기 전압온도계수를 보정하는 구성을 더 포함할 수 있다.A voltage temperature compensating unit connected to the pick-up material supplying unit or the maximum power point voltage tracking unit; and an interlocking configuration of a deviation compensating unit and a synchronous communication unit for remotely controlling the deviation of the voltage temperature coefficient and the deviation compensating unit; The synchronous communication unit may further include a configuration for correcting the voltage temperature coefficient by receiving the deviation information of the central control unit linked to the group connection network.

상기 전압온도보상부는 상기 태양광발전설비에 인접 설치된 온도감지센서를 통해 환경온도를 감지하는 한편 상기 온도감지센서는 최대전력점전압유지제어부의 설정 기준 또는 상기 마중물공급부의 피드백계수를 조절하도록 연동되며, 상기 전압온도감지계수의 보상 조절은 온도감지센서의 민감도를 조절하는 연동 구성을 통해 이루어지도록 구성할 수 있다.The voltage temperature compensator detects the environmental temperature through a temperature sensor installed adjacent to the photovoltaic power generation facility, and the temperature sensor is interlocked to adjust the setting criterion of the maximum power point voltage maintaining control unit or the feedback coefficient of the pick-up supply unit. Compensation control of the voltage temperature detection coefficient may be configured through an interlocking configuration for adjusting the sensitivity of the temperature sensor.

상기 동기통신부는 중앙제어부와 직류전압으로 연동되거나 디지털데이터로 연동되어 설정기준 정보를 공유하는 구성을 포함할 수 있고, 상기와 같은 구성은 솔라 모듈에 장착되거나, 충전제어장치 또는 인버터에 채택될 수 있다.The synchronous communication unit may include a configuration in which the central control unit is interlocked with a DC voltage or interlocked with digital data to share setting reference information. Such a configuration may be installed in a solar module or adopted in a charging control device or an inverter. have.

또한 본 발명은 제3실시일례로서In addition, the present invention is the third embodiment

종속 모듈;Dependent modules;

상기 종속 모듈은 부하단으로 전력을 공급하도록 연계됨과 아울러 태양광발전설비용으로 최대전력점전압 특성을 가지는 적어도 하나 이상 복수의 태양전지 모듈이고,The dependent module is at least one or more solar cell modules that are connected to supply power to the load stage and have a maximum power point voltage characteristic for the photovoltaic power generation facility,

상기 종속 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 설정된 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 종속 마중물공급부가 연동되며,The slave module is interlocked with the slave supply unit connected in series to regulate the supply of the supply power from the external power supply or internal capacitor power supply to the voltage and current coupled to the photovoltaic facility according to the set criteria,

상기 종속 마중물공급부에는 중앙제어부와 그룹망으로 연계되는 동기통신부를 연결하여 상기 설정 기준을 원격조절 할 수 있는 구성이 포함되는 한편,The slave cargo supply unit includes a configuration for remotely controlling the setting criteria by connecting a synchronous communication unit connected to the central control unit and the group network,

중앙제어부;A central controller;

상기 중앙제어부는 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일하게 부하단에 연계됨과 아울러 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일한 최대전력점전압 특성을 가지는 태양전지 모듈을 중앙 모듈로 포함하고,The central controller includes a solar cell module connected to a load terminal in the same manner as at least one of the plurality of subordinate modules and having the same maximum power point voltage characteristic as at least one or more of the plurality of subordinate modules as a central module. and,

상기 중앙 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 상기 태양광발전설비에 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 중앙 마중물공급부가 연동되며,The central module is interlocked with the central supply unit connected in series to regulate supply of the supply power from the external power supply or internal capacitor power supply to the voltage and current interlocked with the photovoltaic facility,

상기 중앙 마중물공급부에는 상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부의 출력전압이 상기 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부가 피드백으로 연동됨과 아울러,The central load supply unit is connected to the maximum power point voltage maintenance control unit which adjusts the output voltage of the pick-up unit supply unit by pressing the voltage of the module based on the voltage sensed by the load terminal to adjust the matching to the maximum power point voltage center. together,

상기 중앙 마중물공급부에는 적어도 하나 이상 복수의 종속 모듈과 그룹망으로 연계되는 동기통신부가 연결되어 상기 중앙제어부가 적어도 하나 이상 복수의 종속 마중물공급부에게 상기 최대전력점전압유지제어부가 매칭 조절한 당시의 설정기준을 전송 공유하도록 연동됨에 따라,At least one of the plurality of subordinate modules and a synchronous communication unit connected to the group network are connected to the central load supply unit, and the central controller sets at least one of the plurality of subordinate load supply units to the maximum power point voltage maintaining control unit. As the criteria are linked to share transfers,

상기 그룹망을 통해 상기 중앙제어부가 상기 종속 모듈들을 동기 관계로 통제하여 상기 각 마중물공급부들의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 각 마중물공급부들의 출력전압은 상기 공유된 설정기준에 의해 상기 각 모듈들의 최대전력점전압 중심으로 매칭 제어되는 동기 연동 구성을 포함하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템을 개시한다.Through the group network, the central control unit controls the subordinate modules in a synchronous relationship so that the output current of each of the cargo supply units is matched to a current supplied from the photovoltaic facility to the load stage, and the outputs of the respective cargo supply units Disclosed is a power pumping system for a photovoltaic facility including a synchronous interlocking configuration in which voltage is matched and controlled around the maximum power point voltage of each module by the shared setting criteria.

또한 본 발명은 제4실시일례로서,In addition, the present invention is a fourth embodiment,

종속 모듈;Dependent modules;

상기 종속 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 설정 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 종속 마중물공급부가 연동되며,The slave module is interlocked with the slave unit supply unit is connected in series to supply the regulated power supplied from the external power supply or internal capacitor power supply to the voltage and current coupled to the photovoltaic facility according to the setting criteria,

상기 종속 마중물공급부에는 중앙제어부와 그룹망으로 연계되는 동기통신부를 연결하여 상기 설정 기준을 원격조절 할 수 있는 구성이 포함되는 한편,The slave parcel supply unit includes a configuration capable of remotely controlling the setting criteria by connecting a synchronous communication unit connected to a central control unit and a group network,

중앙제어부;A central controller;

상기 중앙제어부는 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일하게 부하단에 연계됨과 아울러 상기 태양광발전설비용으로서 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일한 최대전력점전압 특성을 가지는 태양전지 모듈을 중앙 모듈로 포함하고,The central control unit is connected to a load stage in the same manner as at least one or more of the plurality of subordinate modules, and has the same maximum power point voltage characteristic as at least any one or more of the plurality of subordinate modules for the photovoltaic facility. Including the battery module as a central module,

상기 중앙 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 설정된 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 중앙 마중물공급부가 연동되며,The central module supply unit is connected to the central module in series to supply the supply power from the external power supply or the internal capacitor power supply to regulate the voltage and current interlocked with the photovoltaic facility according to the set criteria,

상기 중앙 마중물공급부 또는 최대전력점전압유지제어부에는 상기 태양광발전설비의 환경온도를 감지하여 마중물공급부의 출력전압 설정을 전압온도계수로 보상 조절하는 전압온도보상부를 연동하는 구성을 포함하고,The central load supply unit or the maximum power point voltage maintenance control unit includes a configuration for interlocking a voltage temperature compensation unit for sensing the environmental temperature of the photovoltaic power generation equipment and compensating and adjusting the output voltage setting of the load supply unit with a voltage temperature coefficient,

상기 그룹망을 통해 상기 중앙제어부가 상기 종속 모듈들을 동기 관계로 통제하여 상기 각 마중물공급부들의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 각 마중물공급부들의 출력전압은 상기 공유된 설정기준에 의해 각 모듈들의 최대전력점전압 중심으로 매칭되되 전압온도계수로 보상 조절되는 구성을 포함하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템을 개시한다.Through the group network, the central control unit controls the subordinate modules in a synchronous relationship so that the output current of each of the cargo supply units is matched to a current supplied from the photovoltaic facility to the load stage, and the outputs of the respective cargo supply units Disclosed is a power pumping system for a photovoltaic power plant including a configuration in which a voltage is matched to a center of the maximum power point voltage of each module by the shared setting criteria and is compensated and adjusted by a voltage temperature coefficient.

상기 제3실시일례 및 제4실시일례에 있어서 각각은,In the third and fourth embodiments, respectively,

상기 원격으로 공유하는 설정기준은 상기 압박 조절하는 피드백연동계수 또는 상기 각 마중물공급부의 출력전압을 발생할 설정 기준을 직접 전송하거나, 설정된 최고점을 초과할 때 상기 최고점 이하로 감소시키도록 제어하는 최고출력전압제한부의 연동 구성을 더 포함할 수 있다.The setting criterion to be shared remotely is the maximum output voltage which controls to directly transmit the setting reference to generate the feedback linkage coefficient for adjusting the pressure or the output voltage of each of the cargo supply units, or to reduce it below the maximum point when the set maximum point is exceeded. It may further include a linkage configuration of the restriction.

상기 종속 마중물공급부에는 태양광발전설비의 환경온도를 감지하여 마중물공급부의 출력전압을 설정된 전압온도계수로 보상 조절하도록 연동되는 전압온도보상부를 더 포함하고, 상기 중앙제어부의 전압온도보상부는 전압온도계수의 편차를 보정하는 수단 및 상기 편차 정보를 원격으로 전송하는 구성을 더 포함함과 동시에 상기 종속 마중물공급부에 연동된 전압온도보상부가 상기 편차 정보를 수신하여 상기 전압온도계수의 반영률을 보정하는 구성을 더 포함할 수 있다.The slave load supply unit further includes a voltage temperature compensator interlocked to sense an environmental temperature of the photovoltaic power generation facility to compensate and adjust the output voltage of the load supply unit to a set voltage temperature coefficient, and the voltage temperature compensator for the central control unit has a voltage temperature coefficient. And a means for remotely transmitting the deviation information, and a configuration for remotely transmitting the deviation information, and at the same time, the voltage temperature compensator connected to the dependent intermediate supply unit to receive the deviation information to correct the reflectance ratio of the voltage temperature coefficient. It may further include.

상기 동기통신부는 중앙제어부와 직류전압 또는 유무선 디지털데이터 통신 내지 방송으로 연동되어 상기 종속 마중물공급부의 출력전압 설정 기준을 일괄 통제 공유하는 구성을 포함할 수 있다.The synchronous communication unit may include a configuration in which the central control unit is interlocked with DC voltage or wired / wireless digital data communication or broadcasting to collectively control and share the output voltage setting criteria of the slave component supply unit.

상기 모듈들은 서로 복수의 위치에 분산설치 되되 상기 중앙제어부는 상기 분산 설치된 복수의 모듈들 중 적어도 하나를 중앙 모듈로 지정하여 집단화 된 그룹 통제를 구성하는 한편, 상기 집단화 된 그룹을 일괄 통제하는 중앙제어부가 외부통신망을 통해 복수의 종속 모듈에 연계된 종속 마중물공급부들의 동기 상태 정보를 포함한 태양광발전설비의 가동 상태를 통합 모니터링 또는 리모트 원격제어 가능토록 게이트웨이 역할로 연동되는 구성을 더 포함할 수 있다.The modules are distributed to each other in a plurality of locations, but the central control unit designates at least one of the plurality of distributed modules as a central module to configure grouped group control, and centrally controls the grouped group. The configuration may further include a configuration in which the operation status of the photovoltaic power generation facility including the synchronization status information of the subordinates intermediary supply unit linked to the plurality of subordinate modules through the external communication network to act as a gateway for integrated monitoring or remote remote control. .

상기 중앙제어부에는 부하단의 전력을 감지하는 부하단감지부를 더 포함하되 상기 부하단감지부는 부하단으로 공급되는 유효전력의 크기를 검출하며, 상기 중앙 마중물공급부에는 상기 부하단감지부의 검출 결과가 최대로 되도록 제어하는 MCPT검출부를 연계하면서 상기 MCPT검출부를 통해 결정된 당시의 마중물 출력전압 설정기준을 동기통신망을 통해 각 종속 마중물공급부로 공유하는 연동 구성을 더 포함할 수 있다.The central controller further includes a load stage sensing unit for sensing the power of the load stage, wherein the load stage sensing unit detects the magnitude of the effective power supplied to the load stage, and the central load supply unit has a maximum detection result of the load stage sensing unit. The interlocking configuration may further include an interlocking configuration for sharing the settling output voltage setting criteria at the time determined through the MCPT detecting unit to each subordinate intermodal supply unit through a synchronous communication network while connecting the MCPT detecting unit to control the control unit.

이때 상기 유효전력의 크기는 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전류에서 상기 마중물공급부로 입력되는 전류를 상쇄해서 검출하는 기구적인 전류센서를 통해 취득하거나, 상기 모듈의 양측단 전압 및 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전류검출 결과를 아날로그 연산증폭기를 이용하는 가감산회로로서 구하거나, 상기 모듈의 양측단 전압 및 상기 부하단 전류와 마중물공급부 입력 전류로부터 얻어지는 차이 전압을 아날로그 연산증폭기를 이용하는 가감산회로를 통해 구할 수 있다. 또한 상기 유효전력의 크기는 부하단으로의 출력 전류와 마중물공급부로의 입력 전류로부터 얻어지는 차이 전압으로 구하는 구성을 포함할 수 있다.At this time, the magnitude of the active power is obtained through a mechanical current sensor that detects by offsetting the current input to the load supply unit from the current of the photovoltaic power generation equipment output to the load end, or the voltage and the negative voltage at both ends of the module The current detection result of the photovoltaic power generation equipment outputted to the lower end is obtained as an additive subtraction circuit using an analog operational amplifier, or the difference voltage obtained from the voltages at both ends of the module and the load current and the input of the intermediate supply unit is calculated using an analog operational amplifier. It can be obtained by using the subtraction circuit. In addition, the magnitude of the active power may include a configuration for obtaining the difference voltage obtained from the output current to the load stage and the input current to the load supply unit.

상기 MCPT검출부는 파고점과 파곡점의 기준높이 및 진폭이 가변되는 업다운 스윙파를 발생하고, 상기 스윙파를 주기적으로 발생하는데 따라서 변화되는 상기 차동전력검출센서의 감지 결과로 최적화 여부를 판단하는 한편, 상기 중앙 마중물공급부는 마중물공급부의 최적화 출력전압이 변동될 때 변동과 관련되는 상기 설정기준을 종속 마중물공급부들에 원격으로 전송 공유하는 구성을 포함할 수 있다.The MCPT detection unit generates an up-down swing wave in which the reference height and amplitude of the crest point and the wave point are variable, and determines whether to optimize the detection result of the differential power detection sensor that changes according to the swing wave periodically. The central cargo supply unit may include a configuration for remotely sharing and sharing the setting criteria associated with the variation to the slave cargo supply units when the optimized output voltage of the cargo supply unit is changed.

상기 유효전력의 크기는 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전력과 상기 마중물공급부로 입력되는 전력의 차이를 마이크로프로세서의 프로그램을 통해 논리적으로 산출 및 제어하는 구성이되, 설정된 최대전력점전압 중심으로 작동시키는 구성을 포함할 수 있다.The magnitude of the effective power is configured to logically calculate and control the difference between the power of the photovoltaic power plant output to the load stage and the power input to the load supply unit through a program of a microprocessor, the set maximum power point voltage It may include a configuration to operate centrally.

상기 MCPT검출부는 마이크로컴퓨터의 제어프로그램으로 상기 마중물공급부의 출력 전압을 가감 조절하되, 설정된 최대전력점전압을 중심으로 상기 설정된 최대전력점전압에 미달되면 상기 마중물공급부의 출력전압을 감소하고 상기 설정된 최대전력점전압을 초과하면 상기 마중물공급부의 출력전압을 증가하며 상기 미달 내지 초과의 사이에서는 상기 마중물공급부의 출력전압을 유지하는 구성을 포함할 수 있다.The MCPT detection unit controls the output voltage of the pick-up supply unit by a control program of a microcomputer, and decreases the output voltage of the pick-up supply unit based on the set maximum power point voltage. When the power point voltage is exceeded, the output voltage of the pick-up material supply unit may be increased, and a configuration of maintaining the output voltage of the pick-up material supply unit may be included.

상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압 미달 내지 초과의 사이에서는 상기 마중물공급부의 출력전압을 상기 유효전력의 크기에 추종하여 가감 조절하는 구성을 포함하는 한편, 상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압에 상기 전압온도계수를 고려한 보정으로 상기 마중물공급부의 출력전압을 조절하는 구성을 포함할 수 있다.The MCPT detection unit includes a configuration for adjusting or adjusting the output voltage of the pick-up supply unit based on the magnitude of the effective power while the MCPT detection unit falls below or exceeds the set maximum power point voltage. It may include a configuration to adjust the output voltage of the pick-up material supply unit in the correction considering the voltage temperature coefficient.

상기 제3실시일례 및 제4실시일례의 구성들은, 솔라 모듈, 충전제어장치 또는 인버터에 장착하여 산업적으로 활용될 수 있다.The configurations of the third and fourth embodiments may be industrially mounted in solar modules, charging control devices, or inverters.

또한 본 발명은 제5실시일례로서,In addition, the present invention is a fifth embodiment,

최대전력점전압 특성의 태양전지 모듈을 포함하는 태양광발전설비;A photovoltaic power generation system including a solar cell module having a maximum power point voltage characteristic;

중앙제어부와 그룹망으로 연동되어 설정기준 정보를 수신하는 전송수신부; A transmission receiving unit interworking with the central control unit and the group network to receive the setting reference information;

상기 마중물 전력과 상기 태양광발전설비 전력이 결합된 종합출력을 상기 부하단으로 공급하도록 연결됨과 아울러 상기 전송수신부가 상기 마중물공급부의 출력을 제어하도록 설정기준이 연결되는 한편,The reference set is connected to supply the combined output of the intermediate power and the photovoltaic power generation unit to the load stage and the transmission receiver controls the output of the intermediate supply unit.

상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 전송수신부로부터 수신되는 설정기준에 따라 조절되는 구성을 포함하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템을 개시한다.The output current of the pick-up material supply unit is matched to the current supplied from the photovoltaic power generation equipment to the load stage, the output voltage of the pick-up material supply unit includes a configuration that is adjusted according to the setting criteria received from the transmission receiving unit Disclosed is a power pumping system.

또한 본 발명은 제6실시일례로서,In addition, the present invention is a sixth embodiment,

상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부의 출력전압이 상기 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부;A maximum power point voltage maintaining control unit configured to adjust and match the output voltage of the pick-up supply unit with respect to the maximum power point voltage center based on the voltage sensed by the load terminal;

상기 제6실시에는,In the sixth embodiment,

상기 부하단으로 공급되는 유효전력의 크기를 검출하는 수단을 더 포함하고,Means for detecting the magnitude of the active power supplied to the load stage,

상기 마중물공급부에는 상기 부하단감지부의 검출 결과가 최대로 되도록 제어하는 MCPT검출부를 연계하며,The pick-up material supply unit is connected to the MCPT detection unit for controlling the detection result of the load stage detection unit to the maximum,

상기 유효전력의 크기는 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전류에서 상기 마중물공급부로 입력되는 전류를 쌍방으로 상쇄해서 검출하는 홀 센서를 통해 취득하는 구성을 포함하고,The magnitude of the active power includes a configuration for acquiring through the Hall sensor for both the detection of the current input to the load supply unit from the current of the photovoltaic power generation equipment output to the load stage,

상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압 미달 내지 초과의 사이에서 상기 마중물공급부의 출력전압을 상기 유효전력의 크기에 추종하여 가감 조절하는 구성 및Wherein the MCPT detection unit adjusts or modulates the output voltage of the pick-up supply unit based on the magnitude of the effective power between the predetermined maximum power point voltage or less than and above the set maximum power point voltage;

상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압에 상기 전압온도계수를 고려한 보정으로 상기 마중물공급부의 출력전압을 조절하는 구성을 더 포함할 수 있다.The MCPT detector may further include a configuration of adjusting the output voltage of the pick-up supply unit by correcting the voltage temperature coefficient in consideration of the set maximum power point voltage.

본 발명에 의하면 집단화 동기된 태양광발전시스템이 온도변동, 기후변동 및 부하변동에 대응토록 마중물 공급이 제어되어 각각의 효과를 발휘한다.According to the present invention, the group supply-synchronized photovoltaic power generation system controls the supply of the cargo to cope with temperature fluctuations, climate fluctuations and load fluctuations, thereby exerting respective effects.

구체적으로 본 발명은, Specifically, the present invention,

마중물공급부를 간소화 한 후 중앙집중제어로서 통합된 추적 기능을 제공토록 함에 따른 연산자원의 절감, 시공의 간편성 및 원가절감의 효과가 있다. 특히 상기 중앙집중제어에 의해 통합된 모니터링 및 동기식으로 일관된 원격제어가 가능하게 된다. After simplifying the pick-up water supply unit, the integrated tracking function is provided as the centralized control, thereby reducing operator resources, ease of construction, and cost reduction. In particular, the centralized control enables integrated monitoring and synchronously consistent remote control.

최대전력점전압으로 규정된 제조사의 권고규격을 작동의 기준으로 삼음으로써 두 개 이상의 최대전력점이 추적되더라도 진위를 바로 가려서 오작동을 방지하게 된다.By using the manufacturer's recommended standard specified as the maximum power point voltage as a standard of operation, even if two or more maximum power points are tracked, the operation is immediately masked to prevent malfunction.

마중물공급부를 적용한 구성에서 고압의 서지 전압이 발생될 우려를 사전에 차단하는 안전장치 기능으로의 효과가 있다.It is effective as a safety device to prevent the possibility of generating high voltage surge voltage in the configuration where the dead water supply unit is applied.

마중물공급을 제어할 때 상한 값과 하한 값 이내의 최대전력점전압 범위에서는 재설정이 불필요하게 되어 이에 따른 연산 빈도와 연동 데이터양을 대폭적으로 감축하게 된다.When controlling the supply, the resetting is unnecessary in the maximum power point voltage range within the upper limit value and the lower limit value, thereby greatly reducing the operation frequency and the amount of interworking data.

전압온도계수와 마중물공급 기술 간 융합을 통해 모듈의 수명을 연장할 수 있는 기술적 기반이 제공된다.The convergence between the voltage temperature coefficient and the pick-up supply technology provides a technical basis for extending the life of the module.

IoT, 빅데이터 및 딥러닝 프로그램으로 마중물공급부를 최적화 하는 패키지 제품을 생산할 기반이 조성된다.IoT, big data, and deep learning programs will lay the foundation for producing packaged products that optimize the supply center.

솔라 모듈로부터 ESS으로 흘러들어가는 최대전류점을 정확히 추적하므로 특히 ESS의 실질적인 충전능력을 향상시키는 효과가 있으며, 이를 최대전력점전압 추적에 연계하여 실질적인 효율을 높이는 효과가 있다.Accurately tracks the maximum current point flowing into the ESS from the solar module, which in particular has the effect of improving the actual charging capacity of the ESS, and in conjunction with the maximum power point voltage tracking has the effect of increasing the practical efficiency.

도 1은 태양에너지 변화에 따른 전압 내지 전류의 변화를 곡선으로 나타낸 도면.
도 2는 1일 중 태양에너지의 시간적인 변화를 전압 내지 전류 곡선으로 나타낸 도면.
도 3은 정상적인 태양에너지 하에서 ESS(배터리)에 충전 경로가 성립되는, 자연낙차에 의한 충전원리를 설명하는 도면.
도 4는 태양광에너지의 약화, 온도의 상승 또는 ESS 단자전압의 상승으로 충전이 되지 못하는 원리를 나타낸 도면.
도 5a 및 도 5b는 전형적인 배터리 및 리튬이온배터리에서 충전시간의 경과에 따라 단자전압과 충전전류가 변화되는 모습을 나타낸 그래프.
도 6a는 선행기술에서 상기 도 4의 미충전 상태를 보충하기 위한 보충전력 공급 원리를 묘사한 도면이고, 도 6b는 보충전력 공급이 강화되는 모습을 나타낸 도면이며, 도 7은 도 6a 내지 도 6b의 상태가 연속적으로 변화되면서 추종하는 상태를 나타낸 도면.
도 8 내지 도 11은 도 6a, 6b 및 도 7의 작용을 위해 발명된 선행기술들의 기술적 내용을 도면 발췌로 소개한 블록다이어그램.
도 12a는 솔라의 I-V곡선상에서 종래 MPPT가 최대전력점을 추적한 상태를 나타낸 개념도.
도 12b는 종래의 최대전력점추적이 전력-전압 곡선에 근거하여 작동되는 원리를 나타낸 그래프.
도 12c는 배터리가 가득 충전된 상태에서 PWM으로 배터리 전압을 안정시킬 때의 솔라 출력단 전압의 파동 모습을 나타낸 그래프.
도 13a는 태양광에너지에 크기에 따라 솔라의 전류가 크게 변동되는 반면 전압은 비교적 적은 범위로 변화하는 특성을 나타낸 그래프.
도 13b는 어느 고정된 태양광에너지에서의 솔라 모듈의 I-V곡선.
도 14a는 솔라 모듈의 온도변화를 감안하여 파워컨디셔너(PCS)의 입력전압 허용 범위를 크게 잡는 원리를 나타낸 도면.
도 14b 및 도 14c는 솔라 모듈의 온도 특성을 나타내는 그래프.
도 14d는 솔라 모듈의 수명을 나타내는 성능 저하 그래프.
도 15a는 전압온도계수를 감안하여 최대전력점전압을 추적하면 ESS로 공급되는 실효적 충전전류가 종래의 최대전력점추적(MPPT) 기술 대비 더 증가한다는 점을 설명하는 그래프.
도 15b는 솔라의 I-V곡선과 P-V곡선을 상호 매칭 비교한 그래프.
도 16a는 마중물공급부의 입력 전류-전압인 I-V곡선, 즉 리프팅 I-V곡선을 나타낸 그래프.
도 16b는 솔라의 I-V곡선과 리프팅 I-V곡선을 상호 매칭 비교한 그래프.
도 16c는 차동전류 곡선과 리프팅 전류 곡선을 상호 매칭 비교한 그래프.
도 16d는 차동전류 곡선 상에서의 최대전류점을 나타낸 그래프.
도 17a는 본 발명의 제1실시일례를 도시한 블록다이어그램.
도 17b는 본 발명의 제2실시일례를 도시한 블록다이어그램.
도 18a 및 도 18b는 본 발명 제1실시일례 및 제2실시일례에서 최대전력점전압유지제어부를 회로적으로 도시한 블록다이어그램.
도 18c는 전압온도계수의 편차 정보를 연동하는 개념을 나타낸 블록다이어그램.
도 19a, 도 19b 및 도 19c는 본 발명 제1실시일례 및 제2실시일례에 적용되는 초과전압제한부를 회로적으로 도시한 블록다이어그램.
도 20은 본 발명의 제1실시일례 및 제2실시일례를 원리적인 작동으로 정리 설명하는 개념도.
도 21은 본 발명의 제3실시일례 및 제4실시일례의 개념도.
도 22는 본 발명의 제3실시일례 및 제4실시일례에 있어서 중앙 모듈 중심으로 구체적으로 도시한 블록다이어그램.
도 23a는 본 발명의 제3실시일례 및 제4실시일례에 적용되는 제2전류센서 및 제3전류센서의 연결 개념과 연동 작동을 설명하는 블록다이어그램.
도 23b는 본 발명의 제3전류센서로서 차동전류 값을 얻는 개념과 연동 작동을 좀 더 구체적으로 설명하는 개념도.
도 23c는 도 23a의 또 다른 실시일례를 도시한 블록다이어그램.
도 23d는 도 23b를 홀 센서로 구성한 일례를 도시한 블록다이어그램.
도 24a 내지 도 24c는 MCPT검출부의 실시예를 도시한 블록다이어그램.
도 24d는 MCPT검출부의 일실시예를 도시한 블록다이어그램. 도 24e는 도 24d의 각 블록에 대한 전자회로 개념도.
도 25a는 본 발명의 최대전류점추적(MCPT) 기술을 마이크로프로세서 관점에서 실시한 기초적 구성을 나타낸 블록다이어그램.
도 25b 내지 도 25d는 도 25a에서 마중물제어프로그램이 작동하는 알고리즘을 도시한 흐름도.
도 26a 및 도 26b는 본 발명의 제5실시일례를 도시한 블록다이어그램.1 is a diagram showing a change in voltage to current according to the change in solar energy in a curve.
Figure 2 is a diagram showing the temporal change of solar energy during the day as a voltage to current curve.
3 is a view illustrating a charging principle due to natural drops in which a charging path is established in an ESS (battery) under normal solar energy.
4 is a view showing a principle that can not be charged due to the weakening of solar energy, an increase in temperature or an increase in the ESS terminal voltage.
5A and 5B are graphs showing changes in terminal voltage and charging current as the charging time elapses in a typical battery and a lithium ion battery.
Figure 6a is a view illustrating the supplementary power supply principle for replenishing the uncharged state of Figure 4 in the prior art, Figure 6b is a view showing a state that the supplementary power supply is enhanced, Figure 7 is 6a to 6b Figure showing a state to follow while the state of continuously changing.
8 to 11 are block diagrams illustrating the technical contents of the prior arts invented for the operation of FIGS. 6A, 6B, and 7.
12A is a conceptual diagram illustrating a state where a conventional MPPT tracks a maximum power point on an IV curve of a solar cell.
12B is a graph illustrating the principle of conventional maximum power point tracking operating based on a power-voltage curve.
FIG. 12C is a graph showing a wave shape of the solar output stage voltage when the battery voltage is stabilized by PWM in a state where the battery is fully charged. FIG.
Figure 13a is a graph showing the characteristics of the voltage changes in a relatively small range while the current of the solar is greatly changed according to the size of the solar energy.
13B is an IV curve of a solar module at any fixed solar energy.
14A is a view illustrating a principle of largely setting an input voltage allowable range of a power conditioner (PCS) in consideration of temperature change of a solar module.
14B and 14C are graphs showing temperature characteristics of the solar module.
14D is a degradation graph showing the life of a solar module.
FIG. 15A is a graph illustrating that the effective charging current supplied to the ESS increases more than the conventional maximum power point tracking (MPPT) technique when tracking the maximum power point voltage in consideration of the voltage temperature coefficient.
15b is a graph in which a solar IV curve and a PV curve are compared with each other.
16A is a graph showing an IV curve, i.e., a lifting IV curve, which is an input current-voltage of a pick-up supply part;
Figure 16b is a graph comparing the matching of the IV curve and lifting IV curve of the solar.
16c is a graph in which a differential current curve and a lifting current curve are compared with each other.
16D is a graph showing the maximum current point on the differential current curve.
Figure 17a is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
17B is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
18A and 18B are block diagrams showing a circuit diagram of a maximum power point voltage maintaining control unit in the first and second embodiments of the present invention.
18C is a block diagram illustrating a concept of interlocking deviation information of a voltage temperature coefficient.
19A, 19B, and 19C are block diagrams illustrating circuits of an excess voltage limit applied to the first and second embodiments of the present invention.
20 is a conceptual diagram collectively explaining a first embodiment and a second embodiment of the present invention in principle of operation.
21 is a conceptual diagram of a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a block diagram specifically showing a center module center in a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 23A is a block diagram illustrating a connection concept and an interlocking operation of a second current sensor and a third current sensor applied to the third and fourth embodiments of the present invention. FIG.
FIG. 23B is a conceptual diagram illustrating in more detail the concept of obtaining a differential current value and an interlocking operation as a third current sensor of the present invention; FIG.
FIG. 23C is a block diagram illustrating another embodiment of FIG. 23A. FIG.
FIG. 23D is a block diagram showing an example in which FIG. 23B is configured of a hall sensor. FIG.
24A to 24C are block diagrams showing an embodiment of the MCPT detection unit.
24D is a block diagram showing an embodiment of an MCPT detection unit. 24E is a conceptual diagram of an electronic circuit for each block of FIG. 24D.
FIG. 25A is a block diagram illustrating the basic configuration of a maximum current point tracking (MCPT) technique of the present invention implemented from a microprocessor perspective. FIG.
25B to 25D are flowcharts showing an algorithm in which the pick-up control program operates in FIG. 25A.
26A and 26B are block diagrams showing a fifth embodiment of the present invention.

본 발명은 이하 설명하는 외에도 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바 특정한 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 자세히 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니므로, 이하 개시하는 구성은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으나, 예를 들어 제1, 제2, 첫 번째, 두 번째 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되고 있을 뿐, 이 구성요소들을 제1, 제2, 첫 번째, 두 번째 등으로 용어를 붙여서 한정되는 것으로 이해를 하여서는 아니 된다. 상기 용어들은 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 마찬가지의 원리로 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 첫 번째와 두 번째의 경우도 마찬가지이며, ‘먼저’ ‘다음으로’ 라는 용어도 마찬가지이다.DETAILED DESCRIPTION The present invention will be illustrated in the drawings and described in detail in the description. However, this is not intended to limit the present invention to the specific embodiments, it is to be understood that the configuration disclosed below includes all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar components. For example, the terms first, second, first, second, and the like are used only to distinguish one component from other components. However, these elements should not be understood as being limited to terms such as first, second, first, second, and the like. The terms may be referred to as a first component and a second component, and the second component may also be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention. The same is true of the first and second cases, and the terms ‘first’ and ‘next’.

이와 같은 원칙하에 본 발명에 따른 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 이하 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 목적과 특징들은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. Embodiments according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The objects and features of the present invention will become more apparent from the following detailed description.

도 12a는 12V 충전용으로 18V 모듈을 시설하고 어느 시점에서 실측한 전류(I)-전압(V) 곡선 상에서 최대전력점추적(MPPT; Maximum Power Point Tracking; 이하 MPPT라 함)의 실제 사례를 표현한 것이다. FIG. 12A represents a practical example of Maximum Power Point Tracking (MPPT) on a current (I) -voltage (V) curve installed at an instant with an 18V module installed for 12V charging. will be.

도 12a에서 솔라 모듈의 전류는 쇼트 상태에서 최대값(5.21A)이고 개방 상태에서 0이 되며, 반대로 전압은 개방 상태에서 최대(21.8V)이고 쇼트 상태에서 0으로 됨을 알 수 있다. MPPT는 I-V곡선상에서 ‘전압*전류=전력’ 공식에 근거하는 연산, 즉 도 12b의 P-V곡선상에서의 최대전력점을 계속 추적한다. 실제 사례인 도 12a에 따르면 어느 시점의 태양광 패널에서 ‘17.6V*4.55A=80.08W’가 최대전력점으로 추적되고 있다. 12A, it can be seen that the current of the solar module is the maximum value (5.21A) in the short state and becomes zero in the open state. On the contrary, the voltage is the maximum value (21.8V) in the open state and becomes zero in the short state. MPPT keeps track of calculations based on the formula 'voltage * current = power' on the I-V curve, i.e. the maximum power point on the P-V curve in FIG. 12B. According to a practical example of FIG. 12A, '17 .6V * 4.55A = 80.08W 'is tracked as the maximum power point in the solar panel at some point.

MPPT 기능은 솔라 출력에 직접 PCS(인버터를 포함하는 파워컨디셔너)를 연결할 경우 최적의 효과를 발휘하는데, 도 14a에서 보듯이 PCS는 입력전압의 범위가 크고 입력되는 전압의 크기가 전력으로 그대로 환산되어 출력에 활용되므로 전압과 전류를 동시에 환산하는 도 12a의 MPPT 방식은 특히 계통연계형 설비인 PCS에서 유용하다고 알려져 있다.The MPPT function works best when the PCS (power conditioner with inverter) is directly connected to the solar output. As shown in FIG. 14A, the PCS has a large range of input voltages and the magnitude of the input voltage is converted into power. The MPPT method of FIG. 12A, which converts voltage and current at the same time since it is utilized for an output, is known to be particularly useful in a PCS which is a grid-connected facility.

하지만, 독립형을 비롯한 더 많은 경우는 솔라로부터 생산된 전력을 ESS에 저장하였다가 야간에 사용하는 등으로 활용하므로, PCS 외에도 ESS 특성을 포함하여 부하단에 맞추는 방법을 고려할 필요가 있고, 이것은 결국 순간에 쓰는 전력의 관점보다는 ESS에 저장하는 실효적충전 ‘전류’의 관점에서 새로운 접근이 필요함을 시사한다.However, in many cases, including stand-alone, the power generated from the solar is stored in the ESS and used at night, so in addition to the PCS, it is necessary to consider how to fit the load stage, including the characteristics of the ESS. This suggests that a new approach is needed in terms of the effective charging 'current' that is stored in the ESS rather than in terms of power used.

이처럼 관점을 바꾸어 MCPT 측면에서 고찰하면 도 15a에서 보듯이 도 12a의 MPPT가 결정한 4.55A 보다 더 큰 5.0A까지 전류를 증가할 소지가 있음을 발견할 수 있게 된다. MPPT는 전압의 변수까지 함께 감안하는 것이어서 전류의 관점에서는 간접제어에 불과하기 때문이다. 이러한 특성은 결국 종래의 MPPT기술에서는 아직 많은 개량의 여지가 있음을 시사하며, 더 나아가 앞에서 언급하였듯이 온도 및 솔라 모듈의 고유특성이라고 표준화 하여 각 제조사에서 최고효율로 제시한 최대전력점전압까지 총괄하여 재검토가 필요함을 알 수 있게 한다.In this way, if the perspective is changed from the perspective of the MCPT, as shown in FIG. 15A, it may be found that there is a possibility of increasing the current to 5.0A, which is larger than 4.55A determined by the MPPT of FIG. 12A. This is because MPPT considers voltage variables as well, and is only indirect control in terms of current. These characteristics suggest that there is still much room for improvement in conventional MPPT technology. Furthermore, as mentioned above, the characteristics of temperature and solar modules are standardized, and the maximum power point voltage suggested by each manufacturer at the highest efficiency can be summed up. Make sure that you need to review.

도 15b는 솔라의 I-V곡선과 P-V곡선을 겹쳐서 상호 관련성을 대비한 그래프로서, 이에 따르면 P-V곡선에 주안점을 두는 종래의 MPPT에서는 P1점 이외에 더 이상 효율이 높은 점은 찾을 수 없지만 이를 I-V곡선 관점에서 다시 살펴보면 도 12a에서 MPPT가 지정한 P1점 외에도 도 15a에서 왼쪽으로 더 진행하면 전류가 증가하는 P2점이 있음을 발견하게 된다. 다만 전류의 증가가 실익이 있는 것이어야 함을 전제로 하기 때문에 P-V곡선이 아닌 I-V곡선 상에서 이를 어떻게 찾아야 하는지에 대한 고심이 필요하다. 본 발명은 이를 극복하여 완성한 결과로서 단락전류와 구별하여 유효최적의 범위에서 최대전류를 찾는 등의 기술이다.FIG. 15B is a graph comparing solar IV curves and PV curves for correlation, and according to the conventional MPPT which focuses on the PV curves, the efficiency is no longer found except the P1 point. Looking again, in addition to the P1 point designated by MPPT in FIG. 12A, it is found that the P2 point in which the current increases is further progressed to the left side in FIG. 15A. However, since it is assumed that the increase in current should be profitable, it is necessary to consider how to find it on the I-V curve rather than the P-V curve. The present invention is a technique such as finding the maximum current in the effective optimal range by distinguishing it from the short-circuit current as a result of overcoming this.

도 16a는 선행기술에서 작동하는 전력보충부의 입력 전류-전압인 리프팅 I-V곡선을 나타낸 그래프이다(선행기술에서의 전력보충부를 본 발명에서는 마중물공급부 또는 마중물공급부라고 명명하기로 한다). 이에 따르면 리프팅 I-V곡선은 리프팅 출력 전압이 높을수록 증가함을 알 수 있다(그래프에서는 왼쪽으로 진행할수록 높아지도록 도시되었다).FIG. 16A is a graph showing a lifting I-V curve, which is an input current-voltage of a power supplement unit operating in the prior art (the power supplement unit in the prior art will be referred to as a pick-up unit or a load unit in the present invention). This shows that the lifting I-V curve increases as the lifting output voltage is higher (shown to be higher as it goes to the left in the graph).

도 16b는 솔라의 I-V곡선과 리프팅 I-V곡선을 상호 매칭 비교한 그래프이다. 즉 도 16b는 상기 도 15b와 도 16a를 겹치되 리프팅 I-V곡선에 해당하는 삽입손실과 솔라 출력전류의 대비가 쉽도록 서로 매핑하여 중첩한 것이다. (리프팅 출력 전압과 솔라의 전압은 서로 반대로 대칭 결합되므로 논리적인 비교에서 역상으로 뒤집어 서로 매핑한 것이 도 16b이다. 역상으로의 반전은 예를 들어 연산증폭기의 반전 입력을 활용하면 쉽게 달성되듯이 필요에 따라 취사선택으로 활용된다). 16B is a graph in which a solar I-V curve and a lifting I-V curve are matched with each other. That is, FIG. 16B overlaps FIG. 15B and FIG. 16A but overlaps each other to facilitate the contrast between the insertion loss corresponding to the lifting I-V curve and the solar output current. (The lifting output voltage and the voltage of the solar are symmetrically opposite to each other, so it is reversed in logical comparison and mapped to each other as shown in Figure 16b. Inverting to the reverse phase is necessary, for example, easily achieved by using the op amp's inverting input. It is used as a catering option.

중첩 그래프인 도 16b를 통해 알 수 있는 점은, 어느 점(x)을 기준으로 리프팅 입력 전류는 리프팅 I-V곡선상에서 왼쪽으로는 급경사로 증가하고, 반면에 솔라 I-V곡선은 왼쪽으로 가더라도 완만하게 증가함을 알 수 있다. 따라서 서로의 데이터를 중첩하면 삽입손실로 되는 리프팅 전류와 이득으로 얻어지는 솔라 전류의 차이가 가장 큰 점이 나타나는데, 본 발명은 바로 이 차이가 가장 크게 되는 점, 즉 유효전류가 가장 큰 점을 찾아서 추적을 하는 기술사상을 포함하되, 이 구성은 후술하는 중앙제어부에서 전압온도계수로 보정을 한 솔라 모듈의 최대전력점전압과 실제 추적된 솔라 모듈 양측단의 전압을 비교하여, 만약 차이가 나는 경우 편차 정보를 생성하는 보조적인 기능으로 사용된다. 도 16b에서 차이가 가장 큰 점은 P3이며 좌측 P4 또는 우측 P5로 이동할수록 차이가 적어짐을 알 수 있을 것이다.It can be seen from the superimposed graph of FIG. 16B that based on which point (x), the lifting input current increases steeply to the left on the lifting IV curve, while the solar IV curve gradually increases to the left. It can be seen that. Therefore, when the data of each other is overlapped, the difference between the lifting current resulting from insertion loss and the solar current obtained by gain appears to be the largest. In the present invention, the tracking is found by finding the point where the difference is largest, that is, the largest effective current. This configuration includes a technical idea, and this configuration compares the maximum power point voltage of the solar module corrected by the voltage temperature coefficient at the central controller described later with the voltages of both ends of the tracked solar module. Used as an auxiliary function to generate In FIG. 16B, the largest difference is P3, and the smaller the difference becomes as the user moves to the left P4 or the right P5.

도 16c는 차동전류 곡선과 리프팅 전류 곡선을 상호 매칭 비교한 그래프로서, 차동전류 곡선 상에서 가장 큰 유효전류점을 찾아내는 원리를 도시한 그래프이다. 차동전류란 ‘(솔라로부터의 총전류) - (리프팅 입력전류)’를 말하는 것이므로 이를 적용하면 도 16c에서 보듯이 솔라 전류가 리프팅전류에 대칭되는 구조로서 P3점에서 왼쪽으로 이동할수록 급경사 기울기로 감소하는 그래프가 된다. 이것은 총전류에서 리프팅 삽입손실을 차감한 그래프에 해당한다. 이 차동전류 곡선을 리프팅 전류 곡선에 대비하면 양측 기울기의 차이에서 가장 큰 유효전류점(P3)을 명확히 찾을 수 있게 되는데, 본 발명에서는 굳이 마이크로프로세서를 이용한 연산을 하지 않더라도 통상의 전압비교기 등 간단한 하드웨어 회로로서 소기의 목적을 달성하는 진보된 기술을 개시한다. 이처럼 차동전류를 산출한 다음에 이를 다시 리프팅 입력전류와 비교하는 것을 본 발명에서는 멱차동전류라고 명명하기로 한다. 차동전류는 본 발명에 의하면 후술하는 바와 같이 간단한 전류센서로 감지할 수 있다.FIG. 16C is a graph comparing a differential current curve and a lifting current curve with each other and showing a principle of finding the largest active current point on the differential current curve. FIG. Differential current refers to '(total current from solar)-(lifting input current)', so if applied to this, as shown in Fig. 16c, the solar current is symmetrical to the lifting current. To become a graph. This corresponds to a graph subtracting the lifting insertion loss from the total current. When the differential current curve is compared with the lifting current curve, it is possible to clearly find the largest effective current point (P3) in the difference between the slopes of both sides. In the present invention, a simple hardware such as a voltage comparator may be used even if a calculation using a microprocessor is not necessary. As a circuit, an advanced technique for achieving the desired purpose is disclosed. As described above, the calculation of the differential current and then comparing it with the lifting input current will be referred to as 멱 differential current in the present invention. According to the present invention, the differential current can be detected by a simple current sensor.

도 16d는 차동전류 곡선 상에서의 최대전류점을 나타낸 그래프로서, 도 16c에서 설명하였던 차동전류 곡선 하나로도 최대전류점을 찾을 수 있음을 나타낸 것이다. 육안으로 확인되듯이 도 12b의 P-V곡선처럼 가파르지는 않지만 통상적인 전자회로의 감지기술에 의하면 도 16d로도 소기의 변별력을 얻을 수 있게 된다. 즉 리프팅 전류 곡선을 별도로 중첩 감산하는 도 16c의 멱차동전류검출 방식이 아니라도 차동전류에 의한 도 16d만으로도 변별력을 얻을 수 있는 것이다. FIG. 16D is a graph showing the maximum current point on the differential current curve, showing that the maximum current point can be found even with a single differential current curve described in FIG. 16C. As visually confirmed, although not as steep as the P-V curve of FIG. 12B, a conventional discrimination technique can be obtained even with FIG. 16D. That is, even without the 멱 differential current detection method of FIG. 16C in which the lifting current curve is superimposed and subtracted separately, the discriminating power can be obtained only by FIG. 16D by the differential current.

본 발명이 통상적인 MPPT와 다른 점은 종래의 MPPT는 리프팅 전류의 고려 없이 최대전력점을 비교 추적하므로, 배터리 충전 전류의 관점에서 보면 간접적으로 유추하는 기술이 되는 반면, 본 발명은 리프팅 전류 중심으로 최대전류점을 찾는다는 점에서 배터리 충전 관점에서는 도 12a와 도 15a가 서로 대비되듯이 전혀 다른 기술이 된다. 이에 따라 종래기술은 Maximum Power Point Tracking(MPPT)으로 명명되지만 본 발명은 Maximum Current Point Tracking(MCPT)으로 명명된다.The present invention differs from the conventional MPPT because the conventional MPPT tracks the maximum power point without considering the lifting current. Therefore, the present invention is indirectly inferred from the viewpoint of the battery charging current, while the present invention focuses on the lifting current. 12A and 15A are completely different technologies in terms of battery charging in terms of finding the maximum current point. Accordingly, the prior art is named Maximum Power Point Tracking (MPPT), but the present invention is named Maximum Current Point Tracking (MCPT).

참고로 도 16a에서 리프팅 전압의 크기에 따라 리프팅 전류가 급경사 커브를 그리는 것은 마중물공급부를 통해 솔라 모듈의 측단 전압을 들어 올리는 능동소자에서의 가동전력 소모 때문이다. For reference, in FIG. 16A, the sharp current curve of the lifting current according to the magnitude of the lifting voltage is due to the power consumption of the active device that raises the side voltage of the solar module through the cargo supply unit.

앞에서 언급한 도 15a는 본 발명의 최대전류점추적(MCPT) 기술의 적용에 따라 ESS로 공급되는 실효적 충전전류가 종래의 최대전력점추적(MPPT) 기술 대비 더 증가한 원리를 설명하는 그래프로서, 효과 측면에서 도 12a와 같은 조건일 때를 기준으로 MPPT와 MCPT의 결과를 상호 비교한 것이다. 도 15a에서 보듯이 본 발명의 MCPT의 경우 전류가 4.55A에서 5.0A로 오히려 증가한 새로운 점(P2)을 찾게 되는 효과를 얻고 있다. As mentioned above, FIG. 15A is a graph illustrating a principle in which the effective charging current supplied to the ESS is increased compared to the conventional maximum power point tracking (MPPT) technology according to the application of the maximum current point tracking (MCPT) technology of the present invention. In terms of effects, the results of MPPT and MCPT are compared with each other under the same conditions as in FIG. 12A. As shown in FIG. 15A, the MCPT of the present invention has an effect of finding a new point P2 whose current is increased from 4.55A to 5.0A.

특히 도 15a에서 최대전압이 16.3V라는 것은 전압온도계수를 적용한 이론상에서 보면 그 당시에 솔라 모듈의 환경온도가 56℃에 달했다는 것을 의미하는데 그럼에도 불구하고 더 나은 출력을 얻는 효과가 확인된다. 이처럼 본 발명은 전압온도계수가 연동된 최대전력점전압 추적을 모태로 발상된 것이다.In particular, the maximum voltage of 16.3V in FIG. 15A means that the environmental temperature of the solar module reached 56 ° C. at the time of applying the voltage temperature coefficient. Nevertheless, the effect of obtaining a better output is confirmed. As such, the present invention is conceived based on the tracking of the maximum power point voltage linked with the voltage temperature coefficient.

이하 본 발명의 구성과 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described.

도 17a는 본 발명의 제1실시일례를 도시한 블록다이어그램으로서,17A is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

최대전력점전압 특성의 태양전지 모듈(1)을 포함하는 태양광발전설비;A photovoltaic power generation system including a solar cell module 1 having a maximum power point voltage characteristic;

외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 마중물공급부(22);A horsepower supply unit 22 connected in series to regulate and supply the horsepower power supplied from an external power supply or an internal capacitor power supply to a voltage and a current coupled to the photovoltaic facility;

상기 태양광발전설비에 연결된 부하단(4);A load stage 4 connected to the solar power plant;

상기 부하단(4)에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부(22)의 출력전압이 상기 모듈(1)의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부(22a-1);Maximum power point voltage maintaining control unit for adjusting the matching voltage to the center of the maximum power point voltage by pressing the voltage of the module 1 by the output voltage of the load supply unit 22 based on the voltage sensed by the load stage ( 22a-1);

상기 마중물공급부(22)의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단(4)으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부(22)의 출력전압은 상기 부하단(4)의 전압을 고려하면서 상기 최대전력점전압유지제어부(22a-1)에 의해 상기 모듈(1)의 최대전력점전압 중심으로 매칭 제어되도록 연결된 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.The output current of the cargo supply unit 22 is matched to the current supplied from the photovoltaic facility to the load stage 4, and the output voltage of the cargo supply unit 22 takes the voltage of the load stage 4 into consideration. The maximum power point voltage holding control unit 22a-1 is characterized in that it comprises a configuration connected to match the control of the maximum power point voltage center of the module (1).

도 17b는 본 발명의 제2실시일례를 도시한 블록다이어그램으로서,17B is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

상기 태양광발전설비의 환경온도를 감지하고 상기 마중물공급부 또는 최대전력점전압유지제어부에 연동되어 상기 마중물공급부의 출력전압을 설정된 전압온도계수로 보상 조절하는 전압온도보상부(1a);A voltage temperature compensating unit (1a) for sensing an environmental temperature of the photovoltaic power generation system and interlocking with the pick-up material supplying unit or the maximum power point voltage maintaining control unit to compensate and adjust the output voltage of the pick-up-water supplying unit with a set voltage temperature coefficient;

상기 마중물 전력과 상기 태양광발전설비 전력이 결합된 종합출력을 상기 부하단으로 공급하도록 연결됨과 아울러 상기 최대전력점전압유지제어부(22a-1)가 상기 마중물공급부(22)의 출력을 제어하도록 피드백 연결되는 한편,Feedback to be coupled to supply the combined output of the cargo power and the photovoltaic power generation power to the load stage and the maximum power point voltage maintenance control unit 22a-1 to control the output of the cargo supply unit 22. On the other hand,

상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 부하단의 전압을 고려하면서 상기 최대전력점전압유지제어부에 의해 상기 모듈의 최대전력점전압 중심으로 유지되도록 매칭 제어되되, 상기 최대출력점전압은 상기 전압온도계수를 고려하여 보상 조절되도록 연결된 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템을 특징으로 한다.The output current of the pick-up supply part is matched to the current supplied from the photovoltaic facility to the load end, and the output voltage of the pick-up supply part is controlled by the maximum power point voltage maintaining control part while considering the voltage of the load end. Matching control to be maintained at the center of the maximum power point voltage, the maximum output point voltage is characterized in that the power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a configuration connected to compensate for the adjustment in consideration of the voltage temperature coefficient.

이하 보조적으로 도시된 도면과 연계하여 제1실시일례 및 제2실시일례의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the first embodiment and the second embodiment will be described in connection with the drawings illustrated in an auxiliary manner.

도 18a는 상기 제1실시일례 및 제2실시일례에 개시된 최대전력점전압유지제어부(22a-1)를 회로적 연동으로 도시한 것으로, 상기 최대전력점전압유지제어부는 부하단(HV)에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부(22)의 출력전압이 상기 모듈(1)의 전압을 리프팅 압박하여 최대전력점전압 중심으로 모듈의 전압을 유지시키는 작용을 한다.FIG. 18A illustrates a circuit diagram of the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 disclosed in the first and second embodiments, wherein the maximum power point voltage maintaining control unit is sensed by the load terminal HV. The output voltage of the pick-up material supply unit 22 acts to maintain the voltage of the module around the maximum power point voltage by lifting and pressing the voltage of the module 1 based on the voltage.

즉 최대전력점전압유지제어부(22a-1)는 전압비교기의 일측입력단에 연결된 설정기준 제너다이오드를 기준으로 A점과 B점의 차이가 크면 마중물공급부의 출력 전압을 올리고 차이가 적으면 마중물공급부의 출력 전압을 내려서 설정된 범위로 안정시키는 작용을 한다. 이때 설정된 기준이란 모듈 제조사에서 제시한 최대전력점전압이고 설정된 범위란 후술하는 도 19a에서의 상한 값과 하한 값의 사이인 헌팅 폭(1000)이 포함될 수 있다.That is, the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 increases the output voltage of the pick-up material supply unit when the difference between point A and B is large based on the set reference zener diode connected to one input terminal of the voltage comparator. It acts to stabilize the output voltage by setting it down. In this case, the set reference is the maximum power point voltage suggested by the module manufacturer, and the set range may include a hunting width 1000 that is between an upper limit value and a lower limit value in FIG. 19A to be described later.

도 18a에서 (22a-3)은 취사선택적으로 디지틀 또는 아날로그 변환기를 추가할 수도 있음을 나타내되 핵심은 전압비교기와 마중물공급부가 피드백으로 연동 제어된다는 점이므로 원리적으로는 없어도 되는 직결 개념을 포함한다. 18a to 22a-3 show that a digital or analog converter may be optionally added, but the key point is that the voltage comparator and the pick-up supply are interlocked and controlled by feedback. .

여기서 마중물공급부(22)란 마중물제어부(22a)를 경유하면서 조절되는 제어 입력에 따라 보충전원부(2-0 또는 2)로부터의 보충전력을 다운컨버팅 하여 솔라 모듈(1)에 직렬로 공급하도록 작용하는데, 부하단이 어느 특정한 전압 및 전류로 공급하도록 연결되어 있다면, 이에 연결된 솔라 모듈의 하단부 음극(-)이 들려 올려지는 정도에 따라 솔라 모듈은 전위적으로 압박이 일어나게 되므로, 결국 마중물공급부의 전압 증가는 솔라 모듈의 음극(-) 전위를 들어 올림으로써 양측단 전압의 감소를 가져오게 되는 것이다. 즉 부하단의 전압 변동에 추종하여 부하단의 전압을 기준으로 마중물공급부가 출력전압을 움직이면서 솔라 모듈의 양측단 전압을 일정하게 안정시키는 것이다. Here, the pick-up material supply unit 22 acts to down-convert the supplemental power from the supplemental power supply unit 2-0 or 2 according to the control input which is controlled via the pick-up control unit 22a to supply the power to the solar module 1 in series. If the load stage is connected to supply a certain voltage and current, the solar module is pressurized with potential as the negative (-) of the solar module connected to the lower end of the solar module connected thereto increases, thus increasing the voltage of the pick-up supply part. Is to reduce the voltage at both ends by lifting the negative (-) potential of the solar module. In other words, following the voltage variation of the load stage, the pick-up supply unit moves the output voltage based on the voltage of the load stage to stabilize the voltage at both ends of the solar module constantly.

이러한 전압 압박의 원리에 따라, 솔라 모듈의 출력전력이 현재 어느 정도 크기인지 그리고 마중물공급부의 출력전력이 얼마인지를 알 필요 없이 오직 솔라 모듈의 양측단 전압을 규정된 최대전력점전압으로 유지토록 피드백 제어하는 것만으로 제조사가 표준으로 제시한 최대출력점전압을 추적하는 최적화 제어가 이루어지게 되는 것이다.In accordance with the principle of this voltage compression, feedback is made so that the voltage at both ends of the solar module is kept at the specified maximum power point voltage without having to know how large the output power of the solar module is at present and the output power of the pick-up supply. Just by controlling, the optimum control to track the maximum output point voltage suggested by the manufacturer is achieved.

만약 솔라 모듈이 언제라도 동일한 최대전력점전압으로 일정하게 유지된다면 상기 원리에 따라 본 발명의 마중물공급부 하나만으로도 부하단의 전압에 추종되면서 항상 최대의 전력을 공급하기에 충분하다. 도 13a에서 변동되는 전류는 마중물공급부와 솔라 모듈이 직렬로 연동된 상보(complementary) 관계에 따라 태양광에너지에 따라 솔라 모듈에서 끌어가는 만큼 자동으로 매칭되므로 상기의 원리로 전압을 안정시키면 나머지는 자동적으로 추종이 되기 때문이다.If the solar module is constantly maintained at the same maximum power point voltage at any time, according to the above principle, only one of the pick-up supply parts of the present invention is sufficient to supply the maximum power at all times while following the voltage at the load end. Since the current fluctuating in FIG. 13A is automatically matched by the solar module according to the solar energy according to the complementary relationship between the pick-up supply unit and the solar module in series, the rest is automatically stabilized by the above principle. Because it is followed.

그러나 도 14c에서 보듯이 어떤 솔라 모듈에서도 주야간 내지 계절, 바람, 그리고 태양광을 바라보는 각도에 따라 온도는 변동되고, 이에 관한 전압온도계수에 따라 상기 최대전력점전압은 변동되는 것이므로 온도 보정을 고려함이 바람직하다. (다만 본 발명은 각 청구항이 게시하는 바대로 반드시 온도 보정이 되어야 하는 것으로 한정되지는 않는다.)However, as shown in FIG. 14C, in any solar module, temperature is changed depending on the angle of day and night, season, wind, and sunlight, and the maximum power point voltage is changed according to the voltage temperature coefficient thereof. This is preferred. (However, the present invention is not limited to temperature correction as disclosed in each claim.)

이를 위해 상기 도 17a인 제1실시일례에서는 중앙제어부에서 전압온도계수를 반영하여 취득된 결과를 직접 마중물공급부의 입력단의 설정 기준으로 공급하며, 예를 들어 전송수신부(102b)를 통해 중앙제어부에서 지령하는 바에 따라 직접 지정된 전압 수치로 마중물제어부로 연동할 수 있다. 설정기준의 변경은 도 18a의 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 전압비교기에 연결된 제어다이오드 연결점 전압을 브리더 저항으로 가변하면서 변경하거나, 전압비교기의 (+)입력단을 설정 변경하거나, 마중물공급부(22)의 제어 입력단의 피드백계수(즉 브리더 저항 수치) 비율을 변경하는 제어로서 달성될 수도 있다.To this end, in the first exemplary embodiment of FIG. 17A, the result obtained by reflecting the voltage temperature coefficient is directly supplied by the central control unit as a setting criterion of the input terminal of the pick-up object supply unit. It can be interlocked with the pick-up control unit by the specified voltage value. The setting criteria may be changed by varying the control diode connection point voltage connected to the voltage comparator of the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 of FIG. 18A with a breather resistor, setting or changing the positive input terminal of the voltage comparator, It may be achieved as a control for changing the ratio of the feedback coefficient (i.e., the breather resistance value) of the control input stage of the supply section 22.

피드백계수라 함은 예를 들어 다운컨버터로 된 마중물제어부(22a)의 피드백입력부(G)의 저항브리더 된 전압설정 기준의 수치 조절 내지 응답 특성에 관한 민감도(gain) 조절을 말한다.The feedback coefficient refers to, for example, the sensitivity adjustment of the numerical value of the resistance-breeded voltage setting reference of the feedback input unit G of the dead center control unit 22a of the down converter, or the response characteristic.

한편, 도 17b인 제2실시일례에서는 솔라 모듈에서 직접 온도센서(1a)로 감지하여 전압온도계수를 반영하는 구성이 포함됨으로써 온도변화를 반영하여 상기 최대전력점전압을 유지하는 구성을 개시하고 있다. 전압온도계수의 적용율은 도 18b에서 온도센서(1a)와 병렬로 연결된 댐핑저항(1b)의 크기에 따라 정해지는 것으로, 댐핑저항이 크면 온도센서(1a)로 측정된 값의 반영률(예를 들면 gain)이 커지고 그 반대인 경우는 반영률이 작아지는 개념이다. 도 18b에는 댐핑저항(1b)이 아래쪽 방향으로 하나만 적용되어 있지만 실제로는 밸런스를 위해 위아래 양쪽으로 배치하여 동시에 가변하도록 구성하는 것이 바람직하다. 참고로 후술하는 제3실시예 또는 제4실시예에서 중앙제어부가 전압온도계수의 편차 정보를 전송할 때 이를 적용하는 원리로 도 18c에서 댐핑저항(1b)의 수치가 연동 가감된다. (1d)는 바람 등의 영향으로 온도센서가 민감하게 반응하는 것을 모듈의 온도변화 속도로 둔화시키는 시간 지연용 댐핑커패시터(1d)이다.Meanwhile, in the second exemplary embodiment of FIG. 17B, a configuration in which the solar module directly senses the temperature sensor 1a and reflects the voltage temperature coefficient is included, thereby maintaining the maximum power point voltage by reflecting the temperature change. . The application rate of the voltage temperature coefficient is determined according to the magnitude of the damping resistor 1b connected in parallel with the temperature sensor 1a in FIG. 18B. If the damping resistance is large, the reflectance of the value measured by the temperature sensor 1a (for example, If the gain) is large and vice versa, the reflectance is small. In FIG. 18B, only one damping resistor 1b is applied in the downward direction, but in practice, it is preferable that the damping resistor 1b be arranged at both the top and bottom sides for balance. For reference, in the third embodiment or the fourth embodiment to be described later, the numerical value of the damping resistor 1b is interlocked and decremented in FIG. 18C as a principle of applying the same when the central controller transmits the deviation information of the voltage temperature coefficient. (1d) is a time delay damping capacitor (1d) that slows the temperature sensor's sensitive response to the temperature change rate of the module due to the wind or the like.

도 18b는 도 18a와 동일한 기능이되 전압비교기의 양측 입력단 구성을 달리 할 수 있음을 나타낸 것이다. 즉 도 18a는 제너다이오드를 이용하여 단일 전압비교기 입력으로 제어를 하는 것이고, 도 18b는 제어다이오드 대신 그라운드(com)에 대한 비교전압을 (+), (-) 입력단에 각각 입력하여 그 차이를 구하여 도 18a의 기능을 얻도록 구성한 것이지만, 기능적인 개념에서는 서로 동일하다.FIG. 18B shows the same function as that of FIG. 18A, but the configuration of both input terminals of the voltage comparator may be different. That is, FIG. 18A illustrates the control of a single voltage comparator input using a zener diode, and FIG. 18B inputs a comparison voltage with respect to ground (com) instead of a control diode to the (+) and (-) input terminals to obtain the difference. Although it is comprised so that the function of FIG. 18A may be acquired, it is the same in functional concept.

문언적 및 기능적으로 주요 구성요소를 설명하면,Descriptive and functionally describing the major components,

“최대전력점전압 특성의 태양전지 모듈을 포함하는 태양광발전설비;”라는 것은 제조사에서 제시한 규격을 반영한 솔라 모듈로서 발전설비를 구성하도록 스트링을 조직한 것이라는 의미이다. “Solar power plant including solar cell module with maximum power point voltage characteristics” means that the solar cell module reflects the specifications suggested by the manufacturer, and the string is organized to form the power plant.

“외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 마중물공급부;”란 앞에서 기 설명한 전력보충부의 기능을 말한다."Weighted supply unit connected in series to supply the regulated power supplied from the external power supply or internal capacitor power supply to the voltage and current coupled to the photovoltaic power generation facility;" refers to the function of the power supply described above.

“상기 태양광발전설비에 연결된 부하단;”이란 배터리의 충전전압변동 내지 부하단의 전력 소요에 따라 전압이 변동되는 개념을 포함한 용어이다. "Load stage connected to the photovoltaic facility" is a term that includes the concept that the voltage is changed according to the charge voltage change of the battery or the power requirements of the load end.

일반적으로 솔라 모듈에 연결된 부하가 무거워지면 출력전압은 내려가고, 가벼워지면 올라가게 되므로 이것은 솔라 모듈의 전압 레벨을 결정 짓는 중요한 요소가 된다. 요컨대 마중물로 전력 공급을 많아 한다고 이 부하단의 전압은 올라가지 않는 것이다.In general, the output voltage goes down when the load connected to the solar module becomes heavy, and goes up when the load is light, which is an important factor in determining the voltage level of the solar module. In other words, if the power supply is increased, the voltage at this load stage does not rise.

본 발명은 이런 부하단의 특성을 이용하여 솔라 모듈 전압 압박은 이러한 부하단의 전압을 대항의 기준점으로 하고, 이를 기준으로 마중물공급부의 출력전압이 솔라 모듈의 양측단 전압을 쥐어짜듯이 압박 조절하여 부하단으로 출력 전류를 증가 내지 감소시키게 된다. 그러므로 이 기능은 마중물공급부의 출력전압이 태양광에너지 보다도 배터리 상태 또는 부하단의 전력 수요 상태에 추종하여 변동되는 새로운 작용을 얻게 되는 것이다.The present invention utilizes the characteristics of the load stage, so that the solar module voltage compression is a reference point against the voltage of the load stage, and based on this, the output voltage of the pick-up material supply unit is controlled by pressing the voltage of both ends of the solar module. The load current increases or decreases the output current. Therefore, this function has a new effect in which the output voltage of the pick-up supply unit is changed according to the battery state or the power demand state of the load stage rather than the solar energy.

“상기 태양광발전설비의 환경온도를 감지하고 상기 마중물공급부 또는 최대전력점전압유지제어부에 연동되어 상기 마중물공급부의 출력전압을 설정된 전압온도계수로 보상 조절하는 전압온도보상부;”란 도 18b로 도시하고 설명한 온도센서(1a)의 연동 내용을 포함하는 기능이다.“Voltage temperature compensation unit for sensing the environmental temperature of the photovoltaic power generation equipment and interlocked with the cargo supply unit or the maximum power point voltage maintaining control unit to compensate and adjust the output voltage of the cargo supply unit with a set voltage temperature coefficient; This function includes the interlocking contents of the temperature sensor 1a shown and described.

상기 마중물 전력과 상기 태양광발전설비 전력이 결합된 종합출력을 상기 부하단으로 공급하도록 연결됨과 아울러 상기 최대전력점전압유지제어부가 상기 마중물공급부의 출력을 제어하도록 피드백 연결되는 구성은 도 18a에서 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 전압비교기의 입력단이 부하단(HV)에 연결되고 상기 전압비교기의 출력단이 마중물공급부(22)의 입력단으로 서로 맞물려 연동되어 있음을 의미한다.A configuration in which the maximum power point voltage maintaining control unit is coupled to supply the integrated output combined with the intermediate power and the photovoltaic power generation power to the load stage and the maximum power point voltage maintaining control unit controls the output of the intermediate supply unit is maximum in FIG. 18A. It means that the input terminal of the voltage comparator of the power point voltage maintenance control unit 22a-1 is connected to the load terminal HV, and the output terminal of the voltage comparator is engaged with and interlocked with each other as an input terminal of the intermediate object supply unit 22.

“상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭된다”라는 것은 마중물공급부의 출력전류는 솔라 모듈에서 태양에너지에 의해 분출되는 만큼의 전류만을 출력하도록 상보 관계로 연동되어 있음을 의미한다. 이 모습은 도 13a에서 태양에너지에 의해 변동되는 전류가 도 17a, 도 17b에서 직렬 경로(120)를 통하여 가상전력인 마중물로 연동 공급되는 전류 매칭 관계를 의미한다. 즉 마중물공급부에서 공급될 전류를 예를 들어 무한정으로 열어 놓더라도 그 분출경로인 솔라 모듈이 직렬로 연결되어 있으므로 솔라 모듈 이상의 전류는 흐르지 않는 것이며, 이에 따라 솔라 모듈의 가동률이 설비율 대비 10~50%의 범위인 것과 달리 마중물공급부는 요구하는 만큼의 전류를 대상으로 입출력단 간 최대효율을 발생하는, 가동률 95% 내외의 특성을 지니게 되는 것이다."The output current of the cargo supply unit is matched to the current supplied from the photovoltaic power generation equipment to the load stage" means that the output current of the cargo supply unit is complimentary so as to output only the current emitted by the solar energy from the solar module. It means that it is interlocked. This state refers to a current matching relationship in which a current which is changed by solar energy in FIG. 13A is interlocked and supplied to a dead object, which is virtual power, through the series path 120 in FIGS. 17A and 17B. In other words, even if the current to be supplied from the cargo supply unit is opened indefinitely, for example, the solar module, which is the jet path, is connected in series so that no current flows over the solar module. Unlike the range of%, the pick-up material supply unit has a characteristic of about 95% of the operation rate, which generates the maximum efficiency between the input and output terminals for the current as required.

“상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 부하단의 전압을 고려하면서 상기 최대전력점전압유지제어부에 의해 상기 모듈의 최대전력점전압 중심으로 유지되도록 매칭 제어된다”라는 것은, 앞에서 설명한 바와 같은 부하단의 수요로 결정된 전압을 기준으로 해서 상기 마중물공급부의 출력전압이 솔라 모듈의 출력전압을 들어 올리는 리프팅 압박 조절에 의해 상기 모듈의 최대전력점전압을 유지시킴을 의미한다. 이때 부하단 전류의 경중에 따라 전압이 변화하게 되면 그 변화는 도 18a의 (22a-1) 출력단에 의해 마중물공급부(22)의 입력단으로 피드백되므로 마중물공급부는 그에 연동하여 출력전압 다시 조절하는 피드백 루프(Feedback Loop)의 작용을 하게 된다."The output voltage of the pick-up supply unit is matched and controlled by the maximum power point voltage maintenance control unit to be maintained at the center of the maximum power point voltage of the module while considering the voltage of the load stage. Based on the voltage determined as the demand means that the output voltage of the pick-up material supply unit maintains the maximum power point voltage of the module by the lifting pressure adjustment to lift the output voltage of the solar module. At this time, if the voltage changes according to the weight of the load stage current, the change is fed back to the input terminal of the pick-up material supply unit 22 by the output terminal (22a-1) of FIG. It will act as a (Feedback Loop).

“상기 최대출력점전압은 상기 전압온도계수를 고려하여 보상 조절된다”라는 것은 이론적인 전압온도계수를 기준으로 하되 앞에서 설명한 바와 같이 중앙에서 조절하는 편차 정보에 따라 센서의 민감도를 조절하는 구성을 포함할 수 있다는 의미이다.“The maximum output point voltage is compensated and adjusted in consideration of the voltage temperature coefficient” includes a configuration of adjusting the sensitivity of the sensor according to the deviation information adjusted in the center as described above based on the theoretical voltage temperature coefficient. It means you can do it.

이에 관하여 본 발명은 상기 편차 보정 구성으로서, 전압온도보상부는 전압온도계수의 편차를 보정하는 수단과, 상기 편차 보정 수단을 원격으로 제어할 수 있는 편차보정부 및 동기통신부의 연동 구성과, 상기 동기통신부가 그룹연결망으로 연동되는 중앙제어부의 편차 정보를 수신하여 전압온도계수를 보정하는 수단을 포함한다.In this regard, the present invention provides the deviation correction configuration, wherein the voltage temperature compensation unit corrects the deviation of the voltage temperature coefficient, and the interlocking configuration of the deviation correction and synchronization communication unit capable of remotely controlling the deviation correction unit, and the synchronization. The communication unit includes means for correcting the voltage temperature coefficient by receiving the deviation information of the central control unit interlocked with the group connection network.

그 하나 예시에 해당하는 도 18c는 편차 정보가 후술하는 중앙제어부와 어떤 구조로 연동되어 작동을 하는지에 대하여 설명하는 블록다이어그램이다.18C corresponding to one example is a block diagram illustrating a structure in which the deviation information works in conjunction with a central controller described later.

다만 예시 회로인 CDS 옵토-아이솔레이션 소자(22a-5)는 연결망에서의 임피던스 매칭을 감안한 부가적 구성요소가 추가될 수 있는 등 구체적인 회로로서는 이에 한정되는 것이 아니다. 이에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.However, the CDS opto-isolation element 22a-5, which is an example circuit, is not limited thereto as a specific circuit such that additional components may be added in consideration of impedance matching in the connection network. The operation of this is as follows.

편차보정수단인 컴바이너(22a-4)는 앞에서 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 출력을 받아서 온도센서(1a)의 감지결과와 가산한 결과로서 마중물제어부(22a)의 입력단을 제어한다. (1b)는 상기 온도센서(1a)로 취해지는 감지값의 유효성 반영비율을 조정하는 댐핑저항이다. The combiner 22a-4, which is a deviation correcting means, receives the output of the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 and adds the detected result of the temperature sensor 1a to the input end of the pick-up control unit 22a. To control. 1b is a damping resistor for adjusting the effective reflectance ratio of the sensed value taken by the temperature sensor 1a.

그 작용으로서, 솔라 모듈의 양측단 전압이 높아진 상황, 즉 마중물공급부로부터 출력이 더 필요한 상황이 되면 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 출력은 낮아지고 D점을 통해 이를 제1입력단으로 이를 입력받은 전압비교기(24c)의 출력(F)은 올라가고 이에 따라 마중물제어부(22a)는 출력전압을 상승시킨다. 한편 온도센서(1a)의 감지결과는 전압비교기(24c)의 제2입력단으로 공급되는데, 이 온도센서(1a)의 저항값이 낮아지면 상기 전압비교기(24c)의 출력(F)을 더 높이는 가산회로의 기능으로 연동 작동을 하므로 이에 따라 상기 마중물제어부의 입력전압은 더 높아지고 마중물공급부(22)의 출력은 더 높아져서 솔라 모듈의 양측단 전압은 (22a-1) 하나만 제어할 때보다 더 낮아지게 된다. 즉 최대전력점전압은 전압온도계수에 따라 온도가 높아지면 더 낮은 위치로 이동하므로, 온도센서(1a)는 이에 대응하여 온도 보정을 하도록 최대전력점전압유지제어부를 보조적 제어를 하게 된 것이다.As a result, when the voltage at both ends of the solar module is increased, that is, when the output from the pick-up supply unit is required, the output of the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 is lowered and is transferred to the first input terminal via D point. The output F of the voltage comparator 24c, which has received the input, rises, and the pick-up controller 22a increases the output voltage. On the other hand, the detection result of the temperature sensor 1a is supplied to the second input terminal of the voltage comparator 24c. When the resistance value of the temperature sensor 1a is lowered, an addition that further increases the output F of the voltage comparator 24c is added. Since the interlocking operation is a function of the circuit, the input voltage of the pick-up control unit is higher and the output of the pick-up supply unit 22 is higher, so that the voltage at both ends of the solar module is lower than when only one (22a-1) is controlled. . That is, since the maximum power point voltage moves to a lower position when the temperature increases according to the voltage temperature coefficient, the temperature sensor 1a performs auxiliary control of the maximum power point voltage maintenance control unit to perform temperature correction accordingly.

정리하면 온도센서로부터의 저항값이 하강하는 (E)입력과 최대전력점전압유지제어부(22a-1)로부터 전압값이 하강하는 (D)입력은 모두 마중물공급부의 출력전압을 상승시켜서 솔라 모듈의 양측단전압을 낮추어서 타당한 최대전력점전압으로 추적 내지 유지시키는 것인데, (D)입력은 최대전력점전압 중심으로 유지시키는 기준으로 작용하는 것임에 비하여 (E)입력은 그 기준을 하향 조절하는 보조적 기준에 해당하는 것이다. 즉 온도가 올라가면 최대전력점전압은 연동되어서 전압온도계수 만큼 내려가야 하므로 (E)입력으로 공급되는 저항값(1b) 저하는 바로 이러한 작용을 하게 되는 것이다.In summary, both the (E) input of which the resistance value from the temperature sensor falls and the (D) input of which the voltage value falls from the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 increase the output voltage of the pick-up supply unit, By lowering the voltage at both sides, it keeps track of the maximum power point voltage and maintains it at a reasonable maximum power point voltage. (D) Input serves as a reference for maintaining the center of the maximum power point voltage. Is equivalent to. That is, when the temperature rises, the maximum power point voltage must be linked and lowered by the voltage temperature coefficient, so that the lowering of the resistance value (1b) supplied to the (E) input has such a function.

여기서 상기 온도센서는 각 솔라 모듈마다 독립적으로 작용할 수 있는 것인데, 솔라 모듈들은 제조사에 따라 또는 같은 기온 하에서도 솔라 모듈의 설치 각도, 고도 등에 의해 실측된 온도센서와 이론적 전압온도계수에서 차이가 있을 수 있어, 차이가 있는 경우 이를 민감도로서 조절할 필요가 발생된다. 조절 필요성이 있을 때 후술하는 중앙제어부 내지 중앙 마중물공급부가 이를 측정하여 각 종속 모듈들을 일괄 조절하게 되는데, 그 조정의 대상이 상기 온도센서(1a)와 병렬로 연결되어 댐핑의 역할을 하는 댐핑저항(1b)으로 된다. 이에 관하여 도 18b의 댐핑저항(1b)은 고정적으로 적용되는 개념을 도시한 것이고, 도 18c는 원격으로 조절될 수 있는 개념을 도시한 것으로 도 18c는 CDS 옵토 아이솔레이션인 (1b)를 통해 댐핑계수를 조절하는 개념이 예시되어 있다. 즉 연결망(110)을 통해 공급되는 제어 전압 내지 전류에 따라 상기 댐핑저항(1b)의 값이 조절될 수 있는데 댐핑저항의 값이 적어진다는 것은 그 만큼 온도센서(1a)의 작용을 둔화시키는 의미인 것이다.Here, the temperature sensor may operate independently for each solar module, and the solar modules may differ from the actual temperature sensor and the theoretical voltage temperature coefficient measured by the installation angle, altitude, etc. of the solar module according to the manufacturer or even under the same temperature. Thus, there is a need to adjust this as a sensitivity if there is a difference. When there is a need for adjustment, the central control unit or the center pick-up supply unit which will be described later measures this and collectively adjusts each subordinate module, and the object of adjustment is connected in parallel with the temperature sensor 1a to provide a damping resistor ( 1b). In this regard, the damping resistance 1b of FIG. 18B illustrates a concept that is fixedly applied, and FIG. 18C illustrates a concept that can be controlled remotely. FIG. 18C illustrates a damping coefficient through a CDS opto isolation (1b). The concept of regulation is illustrated. That is, the value of the damping resistor 1b may be adjusted according to the control voltage or current supplied through the connection network 110. The lower value of the damping resistance means that the action of the temperature sensor 1a is reduced. It is

본 발명에서 이처럼 댐핑저항 값을 원격으로 조절하는 개념과 관련된 용어를 전압온도계수의 편차 보정수단 내지는 편차 정보라고 한다.In the present invention, the term related to the concept of remotely controlling the damping resistance value is referred to as deviation correction means or deviation information of the voltage temperature coefficient.

상기 내용을 문언적으로 정리하면, 상기 전압온도보상부는 상기 태양광발전설비에 인접 설치된 온도감지센서를 통해 환경온도를 감지하는 한편 상기 온도감지센서는 최대전력점전압유지제어부의 설정 기준 또는 상기 마중물공급부의 피드백계수를 조절하도록 연동되며, 상기 전압온도감지계수의 보상 조절은 온도감지센서의 민감도를 조절하는 연동 구성이 된다. 마중물공급부의 피드백계수라 함은 예를 들어 다운컨버터에서 출력전압을 일정범위로 유지시키기 위해 지정되는 전압설정 관련 브리더저항 등의 정수를 말한다.In summary, the voltage temperature compensator senses the environmental temperature through a temperature sensor installed adjacent to the photovoltaic power generation facility, while the temperature sensor is a reference or the set point of the maximum power point voltage maintenance controller. It is interlocked to adjust the feedback coefficient of the supply unit, the compensation adjustment of the voltage temperature detection coefficient is an interlocking configuration for adjusting the sensitivity of the temperature sensor. The feedback coefficient of the pick-up supply unit is, for example, an integer such as a voltage setting related breather resistor that is designated to maintain an output voltage in a down converter in a certain range.

본 발명 제1실시일례 및 제2실시일례의 상기 마중물공급부(22) 또는 상기 최대전력점전압유지제어부(23a-1)에는 상기 마중물공급부의 출력전압 설정 기준을 원격으로 제어할 수 있는 원격설정부 및 동기통신부의 연동 구성을 포함하고, 상기 동기통신부(102b)가 그룹연결망(110)으로 연동되는 중앙제어부의 지령을 전달받아 상기 최대전력점전압유지제어부 또는 상기 마중물공급부의 설정이 조절되도록 동기되는 연동 구성을 포함할 수 있다.A remote setting unit capable of remotely controlling the output voltage setting reference of the pick-up supply unit in the pick-up supply unit 22 or the maximum power point voltage maintaining control unit 23a-1 of the first and second embodiments of the present invention. And an interlocking configuration of the synchronous communication unit, wherein the synchronous communication unit 102b is synchronized with the command of the central control unit interlocked with the group connection network 110 to adjust the setting of the maximum power point voltage maintaining control unit or the pick-up supply unit. It may include an interworking configuration.

이에 관하여는 앞에서 설명한 최대전력점전압유지제어부(23a-1)의 피드백 작용을 보조 내지 기준을 설정하기 위한 구성으로서 도 18c에서 A, B, C, F, G점 중 어느 하나에 전송수신부(102b)로부터 수신되는 정보를 연동할 수 있다.In this regard, as a configuration for assisting or setting the reference action of the feedback action of the maximum power point voltage maintaining control unit 23a-1 described above, the transmission receiver 102b is provided at any one of points A, B, C, F, and G in FIG. 18C. The information received from) can be linked.

이때 상기 동기통신부는 후술하는 중앙제어부와 직류전압으로 연동되어 설정기준 정보를 공유하거나, 중앙제어부와 디지털데이터로 연동되어 설정기준 정보를 공유하는 구성으로 실시될 수 있으며, 이에 관한 설정기준은 오르내림 지령으로 제공되거나 마중물공급부 출력전압으로 지정하여 제공될 수 있다. 만약 출력전압을 지정하여 제공하면 마중물공급부 내부에서 마중물제어부가 피드백계수 조절을 통해 상기 출력전압을 내도록 작동하게 된다.In this case, the synchronous communication unit may be configured to share the setting reference information by interworking with the central control unit to be described later with a DC voltage, or to share the setting reference information by interlocking with the central control unit with digital data. It may be provided as or by designating the output voltage of the pick-up supply unit. If the output voltage is specified and provided, the cargo control unit operates to output the output voltage by adjusting a feedback coefficient inside the cargo supply unit.

상기 직류전압으로의 연동은 본 발명에서 높은 임피던스를 갖는 전압비교기 입력단을 연동함에 따른 특징인데, 이에 따라 가벼운 정전용량으로도 EMI를 해소하고 나아가 네트워크 회로가 매우 간소화 되는 효과를 얻을 수 있다.The interworking to the DC voltage is a feature of interlocking a voltage comparator input terminal having a high impedance in the present invention, thereby eliminating EMI with light capacitance and further simplifying a network circuit.

네트워크 연동에 따른 작용은 중앙제어부에 관한 설명에서 보충하기로 한다.Actions due to network interworking will be supplemented in the description of the central control unit.

제1실시일례 내지 제2실시일례에서 부하단에 아무런 전류가 흐르지 않는 무부하 상태가 되면 부하단의 전압은 미지수로 된다. 즉 배터리가 완전 충전이 되어 더 이상 전류가 흐르지 않거나 일정한 범위의 전압으로 배터리 전압이 유지되더라도 충전제어장치에서 PWM off로 제어를 하게 되면 그 off의 순간에는 부하단의 전압이 어느 정도 올라갈지 기준점을 알 수 없게 되는 미지수가 된다. 이때 솔라 모듈은 개방전압으로 전압이 높아지게 되고 도 18a 내지 도 18c에서 최대전력점전압유지제어부(22a-1)는 이를 더 악화하는 방향으로 마중물공급부의 출력전압을 증가하게 되므로 결국 솔라 모듈의 양극(+) 전압은 고압 전압으로 상승하게 된다. 배경기술에서 언급한 제2선행기술의 문제점은 이 경우와 유사한 것으로, 만약 상기 설명한 최대전력점전압유지제어부를 단순히 도입하고자 고려할 때 이러한 파생적 문제가 발생된다. 마중물공급부가 오히려 무부하 상태에서 솔라 모듈에 고압의 과전압을 발생시키는 악화 원인이 되는 것이다.In the first to second embodiments, when no current flows in the load stage, the voltage at the load stage becomes unknown. That is, even if the battery is fully charged and no current flows or the battery voltage is maintained at a certain range of voltage, when the charge control device controls the PWM off, it is necessary to set a reference point for how much the voltage of the load stage will increase at the moment of the off time. The unknown becomes unknown. At this time, the solar module increases the voltage due to the open voltage, and the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 in FIG. 18A to 18C increases the output voltage of the pick-up supply unit in a worsening direction. +) The voltage rises to the high voltage. The problem of the second prior art mentioned in the background art is similar to this case, and this derivative problem arises when considering the simple introduction of the maximum power point voltage maintaining control section described above. The pick-up water supply unit is a cause of deterioration of generating a high voltage overvoltage of the solar module in the no-load state.

도 19a 내지 도 19c는 이를 해결하기 위한 구성으로서, 상기 본 발명의 제1실시일례 및 제2실시일례에는 부하단의 전압 변동을 감지하는 부하단감지부를 포함하는 한편 최대전력점전압유지제어부는 부하단의 전압 변동에 따라 종합출력의 전압이 설정된 기준을 초과할 때 설정된 기준 이하로 제한 조절하는 최고출력전압제한부가 연동된 구성을 포함한다. 여기서 설정된 기준이라 함은 부하단이 필요로 하는 최고전압 내지 ESS 충전에 필요한 최고전압을 말하는 것으로, 예를 들어 최고전압은 ESS단자 전압보다 10% ~ 20% 정도 더 높은 값일 수 있다.19A to 19C illustrate a configuration for solving this problem. The first and second embodiments of the present invention include a load stage sensing unit for sensing a voltage variation of the load stage, while the maximum power point voltage maintenance control unit It includes a configuration in which the maximum output voltage limiter for limiting the adjustment below the set reference when the voltage of the total output exceeds the set reference in accordance with the voltage change at the bottom. Here, the reference value refers to the highest voltage required by the load terminal or the highest voltage required for charging the ESS. For example, the highest voltage may be about 10% to 20% higher than the ESS terminal voltage.

즉, 상기 최대전력점전압유지제어부(22a-1)에는 상기 부하단의 전압 변동에 따라 상기 종합출력의 전압이 설정된 기준을 초과할 때 설정된 기준 이하로 제한 조절하는 최고출력전압제한부(22a-2)가 연동되어 있는데, 이 구성은 실제로는 전력을 전혀 소모하지 않으면서도 마치 부하단에서 전력을 소모하는 것처럼 의사적인 부하로 인식하도록 영향을 주어 상기 문제점을 해결한다. That is, the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 includes a maximum output voltage limiting unit 22a- which limits and regulates the voltage below the set reference when the voltage of the integrated output exceeds the set reference according to the voltage variation of the load terminal. 2) is interlocked, and this configuration solves the problem by affecting the recognition as a pseudo load as if it consumes power at the load stage without actually consuming any power.

예를 들어, 도 19a에서 E점(또는 D점)이 제너다이오드로 설정된 범위의 개념 이상으로 상승되면 초과출력전압제한회로(22a-2)는 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 설정 기준을 변경시켜서 결국 마중물공급부(22)의 출력전압을 하강시킨다. 다만 상기의 회로 구성은 상기와 같이 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 입력단에 연동되는 것 등으로 한정되는 것은 아니라 그러한 기능을 발휘토록 하는 개념이라는 점에 유의하여야 하는 바 초과출력전압제한회로(22a-2)는 마중물공급부의 출력전압을 강하시키는 다양한 수단이 포함될 수 있다. 마찬가지로 고정된 회로로 도시된 각 위치의 제너다이오드도 가변저항을 게재하여 가변 설정할 수 있는 구조를 당연히 포함한다.For example, when the point E (or point D) rises above the concept of the range set as the zener diode in FIG. 19A, the excess output voltage limiting circuit 22a-2 sets the maximum power point voltage holding control unit 22a-1. By changing the standard, the output voltage of the pick-up material supply unit 22 is eventually lowered. However, it should be noted that the above circuit configuration is not limited to being interlocked with the input terminal of the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 as described above, but is a concept for exerting such a function. The circuit 22a-2 may include various means for lowering the output voltage of the pick-up supply part. Similarly, the zener diodes at each position shown as fixed circuits naturally include a structure in which variable resistors can be placed and set.

각 (22a-1) 및 (22a-2)의 출력단에 연결된 포토커플러(옵토커플러)는 서로간의 회로가 직류적으로 간섭이 없게끔 하면서 설정기준 레벨 등 신호는 전달되도록 연결하는 개념을 나타낸 것이지만 회로의 결선 방법에 따라서는 실제로는 생략하여 직결될 수도 있다. Although the photocouplers (optocouplers) connected to the output terminals of the respective 22a-1 and 22a-2 have a concept of connecting the signals such as the setting reference level so that the circuits of each other do not have direct interference with each other, Depending on the wiring method of, it may actually be omitted and connected directly.

도 19b는 도 19a의 다른 실시 유형을 예시한 것으로서, 초과출력전압제한회로(22a-2)의 출력과 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 출력이 컴바이너(22a-3)를 경유하여 마중물공급부로 입력되도록 연결한 구성에 해당한다. 전압비교기(24c)는 도 18c에서 설명한 가산회로로 된 컴바이너 개념의 믹스회로이므로 중복된 설명은 생략한다. 즉 최대전력점전압유지제어부(22a-1)가 마중물공급부의 출력전압을 상승시키고자 B1점 전압을 내리더라도 만약 초과전압 이상으로 부하단 전압이 올라가면 이를 감지한 초과출력전압제한부(22a-2)가 A1점 전압을 올림으로써, 초과전압이 발생하지 않도록 연합회로(22a-3)를 구성하고 있는 것이다.FIG. 19B illustrates another embodiment of FIG. 19A, in which the output of the excess output voltage limiting circuit 22a-2 and the output of the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 are combined with the combiner 22a-3. Corresponds to the configuration that is connected to be input to the pick-up material supply via. Since the voltage comparator 24c is a mix circuit of the combiner concept of the adder circuit described with reference to FIG. 18C, redundant description thereof will be omitted. That is, even if the maximum power point voltage maintenance control unit 22a-1 lowers the B1 point voltage to increase the output voltage of the dead object supply unit, the excess output voltage limiting unit 22a-2 that senses this when the load terminal voltage rises above the excess voltage. ) Raises the A1 point voltage so that the associated circuit 22a-3 is configured so that the excess voltage does not occur.

도 19c는 도 19a의 또 다른 실시 유형을 예시한 것으로서, 이때 초과출력전압제한회로(22a-2)는 오직 최고출력점전압만 제한하는 구성으로 작동한다. 즉 마중물공급부의 출력은 부하단에서 요구할 수 있는 기지수의 전압 범위로 출력전압을 설계, 예를 들면 부하단에 30V가 필요한데 솔라 모듈이 24V 최대출력점전압이라면 부족한 6V를 마중물공급부가 충당하도록 설계하는 것인데, 그렇더라도 실제 사용에서 부하단이 오픈되거나 겨울철에는 상기 부하단 전압이 개방전압의 영향 등으로 훨씬 높아질 수 있으므로, 바로 이처럼 특별히 높아질 때만 초과출력전압제한부(22a-2)가 작동하도록 연동되고 통상의 상황에서는 항상 최대의 마중물이 공급되도록 구성된 실시일례이다.FIG. 19C illustrates another embodiment of FIG. 19A wherein the excess output voltage limiting circuit 22a-2 operates in a configuration that limits only the highest output point voltage. That is, the output of the pick-up supply part is designed to design the output voltage to the known voltage range that can be requested at the load end. For example, if the solar module needs a 24V maximum output point voltage, the load-feeding part is designed to cover the insufficient 6V. However, since the load stage voltage may be much higher in actual use or in winter, the load stage voltage may be much higher due to the influence of the open voltage, so that the excess output voltage limiting unit 22a-2 operates only when it is particularly high. In an ordinary situation, it is an embodiment configured to always supply the maximum number of objects.

도 19c에서 참조할 사항은 히스테리시스(헌팅) 폭으로 조절되는 작동의 상한 값과 하한 값으로 표현된 피드백계수 조절 구성이다. 이 구성은 전압비교기의 정궤환(positive feedback) 양에 의해 결정되는 상한 값과 하한 값의 범위 내에서 부하단의 전압의 변동이 감지되는 것은 초과출력전압제한회로의 감지에서 무시할 수 있게 됨을 의미한다. 예를 들어 31V에서 제한이 시작되고 30V에 달하면 제한이 해제되도록 상한 및 하한으로 1V의 마진 값을 두는 개념이다.Reference to FIG. 19C is a feedback coefficient adjustment configuration expressed by the upper limit value and the lower limit value of the operation controlled by the hysteresis (hunting) width. This configuration means that the detection of a change in voltage at the load end within the range of the upper limit value and the lower limit value determined by the positive feedback amount of the voltage comparator means that the detection of the excess output voltage limiting circuit can be ignored. . For example, if the limit starts at 31V and reaches 30V, the concept is to put a margin of 1V as the upper and lower limits so that the limit is released.

더 나아가 이 구성은 최대전력점전압유지제어부(22a-1)에서도 적용될 수 있는 정궤환회로로서, 이를 적용하여 작동되는 중앙제어부는 후술하는 종속 모듈을 제어함에 있어서 예를 들어 온도 5℃ 범위 이내에서 변동되는 설정범위는 실용상 무방한 것으로 간주하여 재설정 작동을 생략함으로써 빈번하게 종속 모듈들에게 지령을 보내는 자원소모 및 트래픽 양을 대폭적으로 경감할 수 있게 된다. 즉 이 기능을 이용하면 대기의 기온이 초단위로 변동되는 것은 아니므로 종래의 1초 단위가 아니라 적어도 30분 단위로 늦추어도 될 정도로 상하한 값을 적절 조정할 수 있게 되므로 특히 자원의 소모 및 제어 데이터양을 대폭 줄일 수 있게 된다.Furthermore, this configuration is a positive feedback circuit that can be applied to the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1, and the central controller operated by applying the same is, for example, within a temperature range of 5 ° C in controlling the subordinate module described later. The variable setting range is regarded as practically practical, and the reset operation can be omitted, thereby greatly reducing the amount of resource consumption and traffic that frequently sends commands to subordinate modules. In other words, the air temperature does not fluctuate in seconds, so the upper and lower values can be adjusted appropriately so as to be delayed by at least 30 minutes instead of the conventional 1 second unit. The amount can be greatly reduced.

도 20은 상기와 같은 본 발명 제1실시일례와 제2실시일례의 작용 원리를 정리한 개념도이다. 이로써 본 발명의 원리를 다시금 요약 설명하자면,20 is a conceptual diagram summarizing the principle of operation of the first embodiment and the second embodiment of the present invention as described above. Hereby again summarizing the principle of the present invention,

마중물제어부(22a) 및 최대전력점전압유지제어부(22a-1)는 솔라 모듈의 양측단 전압이 일정하게 유지될 수 있도록 마중물전력인 가상전력을 출력하도록 제어하여 솔라 모듈 양측단 전압을 압박한다. 가상전력이라는 용어는 평상시에는 전력 공급이 없다가 필요할 때만 전력을 공급한다라는 의미이다.The pick-up control unit 22a and the maximum power point voltage maintenance control unit 22a-1 control the output of the virtual power, which is the load power, so as to maintain the voltage at both ends of the solar module to press the voltage at both ends of the solar module. The term virtual power means that there is no power supply at all times and only supply power when needed.

이때 솔라 모듈 양측단 전압에 대하여는 기지수로서 이미 알고 있는 모듈 정격과 전압온도계수이므로 이러한 기지수를 검출하여 안정시키도록 마중물공급부를 피드백 연동하면, 부하단에 충분한 전력이 공급될 수 있도록 마중물 전압이 자동적으로 추종 제어된다. 요컨대 상기 솔라 모듈의 양측단 전압을 기지수의 범위에서 조절하는 것 자체로 미지수의 부하단 전력 수요에 대한 자동적인 매칭이 이루어지게 하는 것이다.At this time, the voltage rating on both sides of the solar module is known as the known module rating and voltage temperature coefficient. Therefore, if the feedback supply is fed back to detect and stabilize the known number, the load voltage is supplied so that sufficient power can be supplied to the load end. Automatically following control. In other words, by adjusting the voltage at both ends of the solar module in a known range, it is possible to automatically match the unknown load stage power demand.

도 20은 이러한 원리에 따라 솔라 모듈의 양측단 전압은 항상 최량상태인 기지수의 범위 내에서 안정되고, 가상전력(마중물공급)의 공급은 미지수인 부하단 전압에 추종하여 자동적으로 가변 출력되는 작용을 하게 된다. FIG. 20 is an operation in which the voltage at both ends of the solar module is stable within the range of the known state at all times according to this principle, and the supply of the virtual power (priming material supply) is automatically variable and output in accordance with the unknown load end voltage. Will be

나아가 본 발명은 상기와 같이 배터리의 충방전 단자전압이나 부하단으로 공급되는 부하전력의 변동 폭을 수용하면서도 부하단이 오픈되는 등으로 설정된 부하전압 기준을 초과하는 경우 가상전력을 감소시켜 제한하여 안전범위로 유지하는 개념을 포함한다. Furthermore, the present invention is safe by limiting the virtual power when the load voltage reference is set to be open while the load stage is open while accommodating the fluctuation range of the charge / discharge terminal voltage of the battery or the load power supplied to the load stage. Include the concept of keeping in scope.

이러한 구성은 마이컴 등으로 구성이 복잡해질 이유가 존재하지 않는다는 것으로, 이에 따라 아주 작은 하드웨어로서 솔라 모듈에 밀착된 일체형 구조로서 실시되거나 솔라 모듈과는 구조적으로 분리된 구성으로서 충전제어장치 또는 인버터 중 적어도 어느 하나에 통합 적용되어서 실시될 수 있음을 알게 된다. 솔라 모듈에 밀착 설치되는 경우 자연스럽게 각 온도센서(1a)로서 모듈의 환경온도를 정확히 감지할 수 있어 더욱 단순한 구조로 성능의 향상과 안정을 기할 수 있게 된다.Such a configuration does not have a reason to be complicated by a microcomputer or the like. Therefore, as a very small piece of hardware, the structure is implemented as an integrated structure closely attached to the solar module or structurally separated from the solar module. It will be appreciated that the present invention may be implemented in an integrated manner. When installed in close contact with the solar module, each temperature sensor 1a can naturally detect the module's environmental temperature accurately, thus improving performance and providing stability with a simpler structure.

도 21은 본 발명의 제3실시일례 및 제4실시일례를 도시한 브록다이어그램으로서, 21 is a block diagram showing a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention.

제3실시일례는,In the third embodiment,

종속 모듈(1-1);Dependent module 1-1;

상기 종속 모듈은 부하단(HV)으로 전력을 공급하도록 연계됨과 아울러 태양광발전설비용으로 최대전력점전압 특성을 가지는 적어도 하나 이상 복수의 태양전지 모듈이고,The dependent module is at least one or more solar cell modules connected to supply power to the load stage (HV) and having a maximum power point voltage characteristic for the photovoltaic power generation equipment,

상기 종속 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물(Priming) 전력을 설정된 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 종속 마중물공급부(22-1)가 연동되며,The slave module includes a slave cargo supply unit 22-connected in series to adjust and supply priming power supplied from an external power supply or an internal capacitor power supply to a voltage and a current coupled to the photovoltaic facility according to a set standard. 1) is linked,

상기 종속 마중물공급부(22-1)에는 중앙제어부(1A)와 그룹망(110)으로 연계되는 동기통신부(102b)를 연결하여 상기 설정 기준을 원격조절 할 수 있는 구성이 포함되는 한편,The slave parcel supply unit 22-1 includes a configuration capable of remotely controlling the setting criteria by connecting the synchronous communication unit 102b linked to the central control unit 1A and the group network 110,

중앙제어부(1A);A central controller 1A;

상기 중앙제어부는 상기 복수의 종속 모듈(1-1) 중 적어도 어느 하나 이상과 동일하게 부하단에 연계됨과 아울러 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일한 최대전력점전압 특성을 가지는 태양전지 모듈을 중앙 모듈(1)로 포함하고,The central control unit is connected to a load terminal in the same manner as at least one or more of the plurality of subordinate modules 1-1 and has a maximum power point voltage characteristic similar to at least one or more of the plurality of subordinate modules. As a central module (1),

상기 중앙 모듈(1)에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물(priming) 전력을 설정된 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 중앙 마중물공급부(22)가 연동되며,The central module 1 has a central cargo supply unit connected in series to adjust and supply priming power supplied from an external supply power or an internal capacitor power supply to a voltage and a current interlocked with the photovoltaic facility according to a set standard. 22) is interlocked,

상기 중앙 마중물공급부(22)에는 상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부의 출력전압이 상기 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 도시생략된 최대전력점전압유지제어부(22a-1)가 피드백으로 연동됨과 아울러,The center load supply unit 22 maintains the maximum power point voltage, not shown, in which the output voltage of the load supply unit presses the voltage of the module based on the voltage sensed at the load end to adjust the matching to the center of the maximum power point voltage. While the control unit 22a-1 is linked with feedback,

상기 중앙 마중물공급부(22)에는 적어도 하나 이상 복수의 종속 모듈과 그룹망(110)으로 연계되는 동기통신부(102b)가 연결되어 상기 중앙제어부가 적어도 하나 이상 복수의 종속 마중물공급부(22-1)에게 상기 최대전력점전압유지제어부(22a-1)가 매칭 조절한 당시의 설정기준을 전송 공유하도록 연동됨에 따라,At least one of the plurality of subordinate modules and the synchronous communication unit 102b connected to the group network 110 is connected to the central cargo supply unit 22 so that the central control unit is connected to at least one of the plurality of slave cargo supply units 22-1. As the maximum power point voltage maintenance control unit 22a-1 is linked to transmit and share the setting criteria at the time of matching adjustment,

상기 그룹망(110)을 통해 상기 중앙제어부(1A)가 상기 종속 모듈(1-1)들을 동기 관계로 통제하여 상기 각 마중물공급부들의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 각 마중물공급부들의 출력전압은 상기 공유된 설정기준에 의해 상기 각 모듈들의 최대전력점전압 중심으로 매칭 제어되는 동기 연동 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.The central control unit 1A controls the subordinate modules 1-1 in a synchronous relationship through the group network 110, so that the output current of each of the cargo supply units is supplied from the photovoltaic facility to the load stage. The output voltage of each of the target supplies supply unit is matched to and characterized in that it comprises a synchronous interlocking configuration that is matched and controlled to the center of the maximum power point voltage of the respective modules by the shared setting criteria.

또한 제4실시일례는,In addition, the fourth embodiment,

종속 모듈(1-1);Dependent module 1-1;

상기 종속 모듈(1-1)에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물(priming) 전력을 설정 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 종속 마중물공급부(22-1)가 연동되며,The cascade module 1-1 has a cascade connected in series to regulate and supply priming power supplied from an external supply power or an internal capacitor power supply with a voltage and a current coupled to the photovoltaic facility according to a setting criterion. The pick-up water supply unit 22-1 is interlocked,

상기 종속 마중물공급부에는 중앙제어부(1A)와 그룹망(110)으로 연계되는 동기통신부(102b)를 연결하여 상기 설정 기준을 원격조절 할 수 있는 구성이 포함되는 한편,The slave parcel supply unit includes a configuration capable of remotely controlling the setting criteria by connecting the synchronous communication unit 102b connected to the central control unit 1A and the group network 110,

중앙제어부(1A);A central controller 1A;

상기 중앙제어부는 상기 복수의 종속 모듈(1-1) 중 적어도 어느 하나 이상과 동일하게 부하단(HV)에 연계됨과 아울러 상기 태양광발전설비용으로서 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일한 최대전력점전압 특성을 가지는 태양전지 모듈을 중앙 모듈(1)로 포함하고,The central control unit is connected to the load terminal HV in the same manner as at least one of the plurality of subordinate modules 1-1, and is the same as at least one of the plurality of subordinate modules for the photovoltaic facility. Including a solar cell module having a maximum power point voltage characteristics as a central module (1),

상기 중앙 마중물공급부(22) 또는 도시생략된 최대전력점전압유지제어부(도 20의 22a 및 22a-1)에는 상기 태양광발전설비의 환경온도를 감지하여 마중물공급부의 출력전압 설정을 전압온도계수로 보상 조절하는 도시생략된 전압온도보상부(도 19b등의 1a)를 연동하는 구성을 포함하고,The central horsepower supply unit 22 or the maximum power point voltage maintenance control unit (not shown) (22a and 22a-1 in FIG. 20) senses the environmental temperature of the photovoltaic facility and sets the output voltage setting of the horsepower supply unit as a voltage temperature coefficient. Comprising a configuration for interlocking the illustrated voltage temperature compensation unit (1a, such as Fig. 19b) to adjust the compensation,

상기 중앙 마중물공급부에는 적어도 하나 이상 복수의 종속 모듈과 그룹망(110)으로 연계되는 동기통신부(102b)가 연결되어 상기 중앙제어부가 적어도 하나 이상 복수의 종속 마중물공급부(22-1)에게 상기 최대전력점전압유지제어부가 매칭 조절한 당시의 설정기준을 전송 공유하도록 연동됨에 따라,At least one of the plurality of subordinate modules and the synchronous communication unit 102b connected to the group network 110 are connected to the central monster supply unit, and the central controller controls the maximum power to the at least one plurality of subordinate monster supply units 22-1. As the point voltage maintenance control unit is linked to transmit and share the setting criteria at the time of matching adjustment,

상기 그룹망(110)을 통해 상기 중앙제어부(1A)가 상기 종속 모듈(1-1)들을 동기 관계로 통제하여 상기 각 마중물공급부들의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 각 마중물공급부들의 출력전압은 상기 공유된 설정기준에 의해 각 모듈들의 최대전력점전압 중심으로 매칭되되 전압온도계수로 보상 조절되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.The central control unit 1A controls the subordinate modules 1-1 in a synchronous relationship through the group network 110, so that the output current of each of the cargo supply units is supplied from the photovoltaic facility to the load stage. And the output voltage of each of the pick-up supplies is matched to the center of the maximum power point voltage of each module by the shared setting criteria, but is configured to compensate and adjust the voltage temperature coefficient.

이하 상기 제3실시일례 및 제4실시일례의 작용을 설명함에 있어서 이미 설명한 내용과 중복되는 부분은 앞의 설명을 인용하는 의미에서 명칭만 열거하고 설명의 내용은 생략하기로 한다.Hereinafter, in describing the operations of the third embodiment and the fourth embodiment, portions overlapping with the already described contents are enumerated only in the meaning of citing the above description, and the descriptions thereof will be omitted.

제3실시예 및 제4실시예에서 종속 모듈(1-1)은 앞에서 설명한 솔라 모듈(1)을 의미하고, 종속 마중물공급부(22-1)는 앞에서 설명한 마중물공급부(22)를 의미한다. 연결망(110)과 동기통신부(102b)는 앞에서 설명한 그룹연결망(110)에 연결된 전송수신부(102b)를 의미한다.In the third and fourth embodiments, the slave module 1-1 refers to the solar module 1 described above, and the slave load supply unit 22-1 refers to the pickup material supply unit 22 described above. The connection network 110 and the synchronous communication unit 102b refer to a transmission receiver 102b connected to the group connection network 110 described above.

제3실시예 및 제4실시예에서 중앙제어부(1A)는 중앙 모듈(1), 중앙 마중물공급부(22), 최대전력점전압유지제어부(22a-1), 최고출력전압제한부(22a-2)를 포함하는 것인데 이에 대하여는 중앙이라는 용어만 다를 뿐 앞에서 설명한 관련 개념이 적용되므로 이를 인용하기로 하여 중복된 설명은 생략하기로 한다.In the third and fourth embodiments, the central control unit 1A includes the central module 1, the central cargo supply unit 22, the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1, and the maximum output voltage limiting unit 22a-2. ), But only the term central is different, and the related concepts described above apply. Therefore, duplicate descriptions will be omitted.

제3실시예 및 제4실시예에서 “그룹망(110)으로 연계되는 동기통신부(102b)가 연결되어 상기 중앙제어부가 적어도 하나 이상 복수의 종속 마중물공급부(22-1)에게 상기 최대전력점전압유지제어부가 매칭 조절한 당시의 설정기준을 전송 공유하도록 연동된다”라는 것은,In the third and fourth embodiments, “the maximum power point voltage is connected to the synchronous communication unit 102b connected to the group network 110 so that the central control unit is provided with at least one or more subordinated intermediate supply units 22-1. It is linked to transmit and share the setting criteria at the time when the maintenance control is matched and adjusted.

도 18a 등에서 설명한 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 A 또는 B 입력단 전압이나, 마중물공급부의 G입력단 전압이나 마중물공급부의 출력단 전압(120)을 전송하여 종속 모듈들이 동일한 상태로 동작하도록 설정기준을 공유하는 것을 말한다. 이때 공유의 기준은 중앙 마중물공급부(22)로부터 알게 된 설정기준 정보이고, 공유의 목적은 중앙 마중물공급부에서 가장 최적이라고 판단된 설정 정보대로 종속 마중물공급부들이 동기되도록 하기 위함이다. 이를 위해 중앙 마중물공급부는 후술하는 MCPT제어를 포함하여 정밀성과 신뢰성에 더욱 더 신중을 기하는 것이 바람직하되, 이에 상반하여 종속 마중물공급부들은 종래의 전력보충부 작동보다 훨씬 간소화 되는 등의 자원 절약 효과를 얻을 수 있게 된다.Set the slave modules to operate in the same state by transmitting the A or B input terminal voltage of the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 described above with reference to FIG. 18A, the G input terminal voltage of the dead center supply unit, or the output terminal voltage 120 of the dead center supply unit. To share standards. At this time, the sharing criterion is the setting reference information learned from the central cargo supply unit 22, and the purpose of sharing is to synchronize the slave cargo supply units with the setting information determined to be the most optimal in the central cargo supply unit. For this purpose, it is preferable that the central pick-up supply unit pays more attention to precision and reliability, including MCPT control, which will be described later. You can get it.

제3실시예 및 제4실시예는 상기 그룹망(110)을 통해 상기 중앙제어부(1A)가 상기 종속 모듈(1-1)들을 동기 관계로 통제함으로써, 상기 각 마중물공급부들의 출력전류는 상보 관계로 결합된 직렬 구성에 의해 종속 모듈들로부터 부하단으로 공급되는 전류가 태양광에너지에 매칭되되, 상기 각 마중물공급부들의 출력전압은 상기 공유된 설정기준, 즉 상기 각 모듈들의 ‘최대전력점전압 중심 및 전압온도계수의 보정된 설정기준’에 의해 매칭 제어되는 동기 연동이 달성되는 것이다.In the third and fourth embodiments, the central control unit 1A controls the subordinate modules 1-1 in a synchronous relationship through the group network 110, so that the output currents of the respective intermediate supply units are complementary. The current supplied from the subordinate modules to the load stage is matched to the solar energy by the combined series configuration, and the output voltage of each of the target supplies is set to the shared setting reference, that is, the 'maximum power point of each module. Synchronous interlocking, which is matched and controlled by the corrected setting criteria of the voltage center and the voltage temperature coefficient, is achieved.

여기서 동기 연동을 이루는 동기통신부는 중앙 마중물공급부의 입력 또는 출력단 등과 동일한 조건을 공유하도록 직류전압 또는 디지털 정보로 연계될 수 있으며, 전달되는 매체도 직류연결선, 트위스트 페어선, PLC 등의 유선 라인을 이용할 수 있고, 블루투스, LoRa 등 무선통신을 이용할 수도 있다. 전송방식의 경우도 상호간 전달 여부를 확인하는 통신방식(UART, ARQ 등)이나 일방전송인 방송방식(에러정정 알고리즘 FEC 등을 포함할 수 있다)으로 구성할 수 있다. 이때 직류 등 유선전송방식은 근거리에서 소그룹을 형성할 때 저비용 단순구조로 바람직하며, 무선 디지털데이터 통신 내지 방송 등은 대규모 발전설비의 그룹망에서 장거리 전송 등이 가능한 장점이 있으므로 취사선택적으로 적용될 수 있다.Here, the synchronous communication unit synchronously interworking may be linked with DC voltage or digital information so as to share the same conditions as the input or output terminal of the central pick-up supply unit, and the medium to be transmitted may use a DC line, a twisted pair line, or a wired line such as a PLC. It is also possible to use wireless communication such as Bluetooth, LoRa. In the case of a transmission method, it may be configured as a communication method (UART, ARQ, etc.) for confirming mutual transmission or a broadcast method (which may include an error correction algorithm FEC, etc.) that is one-way transmission. At this time, the wired transmission method such as DC is preferable to have a low cost and simple structure when forming a small group at a short distance, and wireless digital data communication or broadcasting can be selectively applied because it has the advantage of long distance transmission in a group network of a large power generation facility. .

한편, 상기 집단화 된 그룹을 일괄 통제하는 중앙제어부(1A)는 외부통신망을 통해 복수의 종속 모듈에 연계된 종속 마중물공급부들의 동기 상태 정보를 포함한 태양광발전설비의 가동 상태(온도, 효율, 발전전압, 발전전류, 부하단 상태 등을 포함한다)를 통합 모니터링 또는 리모트 원격제어 가능토록 게이트웨이 역할로 연동되는 구성을 포함할 수 있는데, 이것은 앞에서 설명한 연결망(110)과는 구분된 별도의 망을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 연결망은 그룹웨어를 포함하는 내부망(인트라넷을 포함한다)이고, 상기 외부통신망은 인터넷망일 수 있다.On the other hand, the central control unit (1A) for collective control of the group is the operating state (temperature, efficiency, power generation) of the photovoltaic power generation equipment including the synchronization status information of the subordinate intermediate supply unit connected to a plurality of subordinate modules through an external communication network (Including voltage, power generation current, load stage status, etc.) may be configured as an integrated monitoring or remote remote control function as a gateway, which uses a separate network separate from the connection network 110 described above. It is desirable to. For example, the connection network may be an internal network including groupware (including an intranet), and the external communication network may be an internet network.

한편, 이와 같이 외부통신망과의 연계는 통합된 정보를 한 곳에서 통합적으로 수집하고 제어할 수 있는 것으로서, 이 특징은 예를 들면 종래기술로는 1MW 발전설비에서 1,000개의 마중물공급장치를 실질적으로 일일이 모니터링하거나 제어할 수 없음에 비하여 본 발명은 중앙제어부(1A)을 대상으로 하는 단 한 번의 모니터링이나 원격제어를 통해서 온도, 효율, 발전전압, 발전전류, 부하단 상태 등을 일괄하여 모니터링 또는 원격제어할 수 있는 효과를 발휘한다. On the other hand, the connection with the external communication network as described above can be integrated and collect the integrated information in one place, this feature is, for example, in the prior art, one hundred thousand pick-up supply device in a 1MW power plant, In contrast to the inability to monitor or control, the present invention collectively monitors or remotely controls temperature, efficiency, power generation voltage, power generation current, and load stage status through a single monitoring or remote control of the central control unit 1A. It is effective.

나아가 일괄 통제에 대한 망의 작동상태와 각 종속 마중물공급부의 링크 유무를 확인할 수 있으며, 전체적인 효율 값의 평균, 최고 및 최저 값을 모니터링 하고 설정기준을 원격제어를 통해 가변해보면서 현재가 최적 상태로 안정되어 있는지 여부를 확인할 수도 있게 된다.In addition, the operation status of the network for the collective control and the link presence of each subordinate feeder can be checked, and the current is stabilized optimally by monitoring the average, highest and lowest values of the overall efficiency values and varying the setting criteria through remote control. You can also check whether it is.

상기 중앙 모듈과 종속 모듈은 복수의 위치로 분산된 장소에 설치되되 상기 중앙모듈과 종속 모듈은 동일한 부하단에 접속되는 한편, 동일한 최대전력점전압 특성을 지니는 것이 바람직하다. 다만 최대전력점전압이 서로 다른 제조사의 것을 조합한 경우는 제조사별 ID를 주어서 공유되는 설정 기준 정보에 편차를 주도록 차등화 조절할 수도 있다. Preferably, the central module and the slave module are installed in a plurality of locations dispersed in the central module and the slave module, but the central module and the slave module are connected to the same load stage and have the same maximum power point voltage characteristics. However, when the combination of manufacturers of different maximum power point voltage is combined, it can be differentially adjusted to give a deviation to the shared setting reference information by giving the manufacturer-specific ID.

상기 중앙 모듈은 복수의 종속 모듈 중 어느 하나를 선택하여 이를 중앙 모듈로 지정할 수 있다. 또한 상기 원격으로 공유하는 설정기준은 상기 압박 조절하는 피드백연동계수 또는 상기 각 마중물공급부의 출력전압을 발생할 설정 기준을 직접 전송토록 할 수 있다.The central module may select any one of a plurality of subordinate modules and designate it as a central module. In addition, the setting criterion to be shared remotely may be to directly transmit the feedback linkage coefficient to adjust the pressure or the setting reference to generate the output voltage of each of the cargo supply unit.

상기 전압온도보상부(1a)는 태양광발전설비의 환경온도를 감지하여 마중물공급부의 출력전압을 설정된 전압온도계수로 보상 조절하도록 연동되는 구성을 말하며, 도 19b 등의 1b처럼 전압온도계수의 편차를 보정하는 수단 및 상기 편차 정보를 중앙제어부가 원격으로 전송 제어하면 상기 종속 마중물공급부가 상기 편차 정보를 수신하여 상기 전압온도계수의 반영률을 보정(도 18c의 22a-5, 1b)하는 구성을 포함할 수 있다.The voltage temperature compensator 1a refers to a configuration in which an output voltage of the pick-up material supply unit is compensated to be adjusted to a set voltage temperature coefficient by sensing an environmental temperature of a photovoltaic power generation facility, and the deviation of the voltage temperature coefficient as shown in 1b of FIG. 19B and the like. And means for correcting the deviation information and the central controller remotely transmitting and controlling the deviation information to receive the deviation information to correct the reflectance of the voltage temperature coefficient (22a-5, 1b of FIG. 18C). can do.

이에 따라 전압온도계수가 실질적으로 환경온도계수와 얼마나 차이가 있는지를 중앙제어부에서 판단하고 그 편차를 도 18c에서 설명한 바와 같은 개념으로 전송할 수 있는 것이다.Accordingly, the central controller determines whether the voltage temperature coefficient is substantially different from the environmental temperature coefficient, and transmits the deviation in the concept as described with reference to FIG. 18C.

도 18c로서 전압온도계수 편차 정보를 전송하면 종속 모듈은 그 후부터 자체적으로 감지된 온도센서의 결과를 상기 편차로 보정해서 스스로 작동하게 된다. 이에 비해 종속 마중물공급부의 설정기준 등을 전송하는 구성에서는 중앙 마중물공급부의 설정기준을 수시로 전송하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 18C, when the voltage temperature coefficient deviation information is transmitted, the slave module may operate by itself by correcting the result of the temperature sensor detected thereafter as the deviation. On the other hand, in the configuration for transmitting the setting criteria, such as the slave load supply unit, it is desirable to transmit the setting criteria of the central load supply unit from time to time.

상기 편차 정보는 전압온도계수의 이론적 근거에 의해 고정적으로 설정되는 도 18b의 댐핑저항(1b)의 계수를 조절하기 위한 것으로서 그 편차 정보의 활용은 도 18c의 설명에서 예를 들어 CDS 옵토 아이솔레이션(22a-5)으로 구성하면 원격조절이 가능하다는 점을 설명한 바 있다.The deviation information is for adjusting the coefficient of the damping resistor 1b of FIG. 18B which is fixedly set based on the theoretical basis of the voltage temperature coefficient. The use of the deviation information is described in the description of FIG. 18C, for example, in the CDS opto isolation 22a. -5) has described that remote control is possible.

편차 정보를 생성하는 원리에 대하여 설명한다.The principle of generating the deviation information will be described.

편차 정보를 정확히 알기 위하여 상기 중앙제어부에는 부하단의 전력을 감지하는 부하단감지부를 포함하고, 중앙 마중물공급부가 이 부하단감지부를 통해 부하단으로 공급되는 유효전력의 크기를 검출하면서 가장 큰 때의 마중물공급부 입력단 전압을 도 18c의 F점 설정 기준으로 종속 마중물공급부에 전송하게 되면 각 종속 마중물공급부의 입력단에 연동되는 편차 보정용 컴바이너(22a-4)는 이를 출력의 기준으로 삼아 서로는 동기를 맞추게 된다. (부하단에서 차동전류 등의 감지 방법을 통해 유효전력의 크기를 감지할 수 있다.)In order to know the deviation information accurately, the central control unit includes a load stage detection unit for sensing the power of the load stage, and the central load supply unit detects the magnitude of the effective power supplied to the load stage through the load stage detection unit. When the input voltage of the pick-up part is transferred to the slave pick-up part on the basis of the F point setting of FIG. 18C, the deviation correction combiner 22a-4 interlocked with the input of each slave-pick-up part is used as a reference for the output. You are right. (At the load end, it is possible to detect the magnitude of the active power through a differential current detection method.)

한 예로 도 18c의 구성을 중앙제어부에도 동일하게 보유한 후, 이하에서 설명하는 MCPT검출부의 출력이 도 18c의 댐핑저항인 (1b)를 조절하여 최대전력점을 찾도록 하고, 그 (1b)의 제어전압에 상당하는 옵토 아이솔레이션 제어전압에 동기를 맞추도록 편차 정보를 종속 마중물공급부로 전송하게 되면, 중앙 모듈과 종속 모듈 전체가 상기 편차정보로 자동 보정되는 그룹제어가 가능하게 된다. 이를 위해서 중앙제어부(1A)는 MCPT검출부로 최적화될 때의 설정기준, 즉 온도보정 편차 또는 마중물공급부의 피드백계수 제어를 위해 MCPT가 적용된 때의 C점 또는 F점 전압을 구하여, 이를 MCPT가 적용되지 않은 때의 C점 또는 F점 전압과 상호 비교하면 이론적인 전압온도계수와 실제환경에서 적용할 전압온도계수의 차이를 구할 수 있게 된다. 여기서 실제 차이는 바람과 솔라 모듈의 설치 기울기 등과 관련이 있다.As an example, after the configuration of FIG. 18C is also maintained in the central control unit, the output of the MCPT detector described below adjusts the damping resistance (1b) of FIG. 18C to find the maximum power point, and controls the control of (1b). When the deviation information is transmitted to the slave load supply unit so as to synchronize with the opto-isolation control voltage corresponding to the voltage, it is possible to perform group control in which the central module and the slave module as a whole are automatically corrected with the deviation information. To this end, the central control unit 1A obtains the C or F point voltage when the MCPT is applied to control the setting criteria when the MCPT detection unit is optimized, that is, the temperature compensation deviation or the feedback coefficient of the pick-up supply unit. Comparing with the point C or F voltage when not in use, the difference between the theoretical voltage temperature coefficient and the voltage temperature coefficient to be applied in the actual environment can be obtained. The actual differences here relate to wind and solar module installation tilt.

이와 같이 본 발명에서는 상기 MCPT검출부를 통해 알게 된 당시의 마중물 출력전압 설정기준을 동기통신망을 통해 각 종속 마중물공급부로 공유하거나 그 차이로 알게 된 편차 정보를 공유하는 것이다.As described above, in the present invention, the settling output voltage setting criteria at the time found through the MCPT detection unit are shared to each dependent interrogator supplying unit through a synchronous communication network, or the deviation information found by the difference is shared.

도 22는 본 발명의 중앙제어부의 개념을 도시한 블록다이어그램인데, 이를 상기 종속 모듈에 해당하는 도 17b에 대비해 보면 각 전류센서와 연동된 MCPT검출부가 추가되어 있음을 알 수 있다. 이것은 종속 모듈보다 중앙 모듈이 더 나은 성능 하에 각 종속 모듈들을 거느리도록 하기 위함이다.FIG. 22 is a block diagram illustrating a concept of a central control unit of the present invention. In comparison with FIG. 17B corresponding to the dependent module, an MCPT detection unit linked to each current sensor may be added. This is to ensure that the central module has each dependent module with better performance than the dependent module.

성능의 차이는 제1전류센서(23), 제2전류센서(22c) 및 제3전류센서(27)를 취사선택적으로 활용해서 검출하는 기능을 포함한다.The difference in performance includes a function of selectively utilizing the first current sensor 23, the second current sensor 22c, and the third current sensor 27 to detect them.

이에 관한 제1전류센서는 ESS 충전 등 부하단 경로에 삽설되어 전류량을 감지하는 제1전류센서(23)이고, 제2전류센서는 마중물공급부의 전원공급 경로에 삽설되어 마중물공급부로 투입되는 전류량을 감지하는 제2전류센서(22c)이다. 제3전류센서는 상기 제1전류센서로 흐르는 전류와 제2전류센서로 흐르는 전류를 상쇄해서 얻은 차동전류센서(27)이다.In this regard, the first current sensor is a first current sensor 23 inserted into a load end path such as ESS charging to sense an amount of current, and the second current sensor is inserted into a power supply path of the pick-up material supply part to input the amount of current input to the pick-up material supply part. The second current sensor 22c that senses it. The third current sensor is a differential current sensor 27 obtained by canceling the current flowing through the first current sensor and the current flowing through the second current sensor.

MCPT검출부(21)는 상기 제2전류의 값보다 상기 제1전류의 값이 항상 최대의 차이로 되는 점 또는 제3전류가 큰 값이 되는 점을 상기 유효전력의 크기가 큰 것으로 판단하여 마중물제어부(22a)로 연동하며, 이에 따라 마중물제어부(22a)는 도 18c 등에서 가장 양호한 제어상태를 F점 또는 G점의 전압 상태로 알게 된다. The MCPT detector 21 determines that the value of the first current is always greater than the value of the second current or that the third current is greater than the value of the second current. 22a, the pick-up control part 22a knows the best control state in FIG. 18C etc. as the voltage state of the F point or the G point.

여기서 특히 마이컴 연산 없이 간단히 쌍방향 전류를 상쇄해서 얻는 차동전류는 저항 내지 홀 센서 등의 기구적인 전류센서를 통해 취득할 수 있다.In particular, the differential current obtained by simply canceling the bidirectional current without a microcomputer operation can be obtained through a mechanical current sensor such as a resistor or a hall sensor.

쌍방향 전류의 상쇄 검출에는 검출 출력단을 역방향으로 결선한 플로팅 검출 타입의 홀 센서가 이용될 수 있으며, 독립형 태양광발전설비인 경우는 단일 저항으로 역상의 쌍방향 전류를 상쇄시킨 결과로 검출할 수도 있다.In the detection of the offset of the bidirectional current, a floating detection type hall sensor in which the detection output terminal is connected in the reverse direction can be used. In the case of a stand-alone photovoltaic facility, a single resistor can be detected as a result of canceling the reversed bidirectional current.

이에 관한 도 23a, 도 23b 및 도 23c는 차동전류를 감지하는 제3전류센서의 일실시예이다. 이를 이용하여 도 22를 작용 측면에서 좀 더 자세히 설명하기로 한다.23A, 23B, and 23C are exemplary embodiments of a third current sensor for detecting a differential current. Using this, FIG. 22 will be described in more detail in terms of operation.

ESS(2)는 앞에서 설명한 배터리 등의 에너지저장장치인데, 이 ESS들은 통상적으로 충전시간 경과에 따라 단자전압이 13.5V, 14V, 14.5V 등 단계적으로 변동되는 특성을 지닌다. 또한 ESS는 예를 들어 12V, 24V, 36V, 48V 등 직렬로 중첩 연결될 수 있으나, 이 경우에도 본 발명의 원리는 동일하게 적용된다. 일반적으로 단자전압은 ESS의 충전경과에 따라 벌크, 옵섭션, 플로팅 또는 도 5a처럼 스테이지 0, 1, 2, 3 등으로 구분 명명하고 있다.The ESS 2 is an energy storage device such as a battery described above, and these ESSs typically have a characteristic in which terminal voltages vary in stages such as 13.5 V, 14 V, and 14.5 V as the charging time elapses. In addition, the ESS may be superimposed in series, for example, 12V, 24V, 36V, 48V, etc. In this case, the principles of the present invention are equally applicable. In general, the terminal voltage is classified into bulk, optional, floating, or stage 0, 1, 2, 3, etc. according to the charging time of the ESS.

솔라 모듈(1)은 태양광에너지를 받아서 전력을 생산한다. The solar module 1 receives solar energy and produces electric power.

보충전원부(2-0 또는 2)에 연동된 마중물공급부(22)는 상기 ESS의 단자전압이 상승되어 솔라 모듈의 전압이 충전 가능 전압미만일 때도 상기 솔라 모듈의 전압을 상승시켜 충전 가능 전압으로 유지시키는 작동을 한다. 마중물공급부(22)는 솔라 모듈의 음극 기준점을 들어 올리도록 연동되어 있으므로 예를 들어 만약 2V가 부족하면 2V만큼의 전력으로 솔라 모듈의 음극 전압을 들어올리는, 즉 리프팅 작동을 한다. The pick-up material supply unit 22 interlocked with the supplemental power supply unit 2-0 or 2 increases the voltage of the solar module to maintain the chargeable voltage even when the voltage of the solar module is lower than the chargeable voltage. It works. The pick-up water supply unit 22 is interlocked to lift the negative reference point of the solar module. For example, if 2 V is insufficient, the pick-up supply 22 lifts the negative voltage of the solar module, that is, a lifting operation.

마중물공급부(22)는 솔라 모듈의 전력공급용 전류통로에 연결되어 필요한 때만 유동적으로 전력을 공급하는 가상전력부(22b)와, 보충전원부로부터 공급받은 전압 중 필요한 만큼의 전압으로 낮추어 가상전력부로 공급하는 전압변환용 다운컨버터(22a)를 포함하는 구성이다. 다운컨버터는 DC-DC컨버터로 구성하는 것이 바람직하지만, 외부의 상용전원(2-0)으로 조달하는 경우 정류기를 포함한 스위칭레귤레이터(SMPS)로도 구성될 수 있다. 다운컨버터(22a)는 높은 입력전압 및 낮은 출력전압에 불구하고 입출력단 간 전력의 손실, 즉 삽입손실이 최소화 되는 소재가 바람직하다. PWM을 이용하는 스위칭레귤레이터의 경우 최근 효율이 96%까지 달한 소재부품도 있는데 이 효율은 이를 사용할 경우 가상전력부에 공급되는 마중물 전력은 4%의 삽입손실로만 작용할 뿐 공급된 양의 96%가 ESS로 회수됨을 의미한다.The pick-up material supply unit 22 is connected to the power supply current path of the solar module and supplies the power to the virtual power unit 22b for supplying power only when necessary, and to the required voltage among the voltages supplied from the supplemental power supply unit to supply the virtual power unit. It is a configuration including a voltage converter down converter 22a. The down converter is preferably configured as a DC-DC converter, but may be configured as a switching regulator (SMPS) including a rectifier when procured by an external commercial power supply (2-0). The down converter 22a is preferably a material that minimizes loss of power between input and output terminals, that is, insertion loss despite high input voltage and low output voltage. In case of switching regulator using PWM, some parts have recently reached efficiency of 96%. When this efficiency is used, the intermediate power supplied to the virtual power part acts only 4% of insertion loss, and 96% of the supplied amount is ESS. It means to be recovered.

보충전원부(2-0 또는 2)는 상기 마중물공급부의 전원을 조달하기 위한 소스(source) 전원이다. 외부에서 공급받는 경우 정류기를 상용전원에 연결하여 공급받거나 별도의 배터리 혹은 솔라 모듈을 이용하여 공급받을 수 있다. 또한 충전 대상인 ESS(2)로부터도 피드백으로 공급받을 수 있는데, 그와 같이 피드백으로 연결하더라도 전압 측면에서는 다운컨버터(22a)에 의해 조절이 되고, 전류 측면에서는 솔라(1)와 ESS(2)가 직렬 상보 관계로 연결된 상태에서 외부 공급 태양에너지로 생성되는 만큼의 전류와 패시브개념의 직렬로 매칭된다.The supplementary power supply unit 2-0 or 2 is a source power source for supplying power to the cargo supply unit. In case of external supply, it can be supplied by connecting the rectifier to commercial power or using a separate battery or solar module. In addition, it can also be supplied as feedback from the ESS (2) to be charged. Even though the feedback is connected, the voltage is controlled by the down-converter (22a) in terms of voltage, and the solar (1) and the ESS (2) in terms of current. In series-complementary connection, as much current as generated by externally supplied solar energy is matched in series with the passive concept.

제1전류센서(23)는 ESS충전경로에 삽설되어 ESS 내지 부하단으로 공급되는 전류량을 감지하는 센서이다. 이 센서의 결과를 하드웨어적으로 활용할 때는 아날로그 증폭기가 연결되며, 디지털적으로 취득될 때는 그 출력에 A/D컨버터가 연결된다. 제1전류센서(23)는 솔라 모듈로부터 배출되는 총전류를 검출한다.The first current sensor 23 is a sensor inserted into the ESS charging path and sensing the amount of current supplied to the ESS to the load end. When using the result of this sensor in hardware, an analog amplifier is connected, and when acquired digitally, an A / D converter is connected to its output. The first current sensor 23 detects the total current discharged from the solar module.

제2전류센서(22c)는 마중물공급부(22)로 입력되는 투입전류(제2전류)를 검출한다. 이 제2전류센서에 의하여 도 16a 그래프처럼 마중물공급부에 투입되는 전류의 정도를 감지하게 되고 이를 이용하는 각각의 실시일례가 도출된다.The second current sensor 22c detects an input current (second current) input to the pick-up material supply unit 22. The second current sensor detects the degree of the current input to the pick-up material supply unit as shown in FIG. 16A, and each embodiment using the same is derived.

차동전류란 솔라로부터의 총전류인 제1전류에서 마중물공급부 입력 전류인 제2전류를 차감한 나머지의 전류 값을 말한다. 차동전류를 이용하면 도 16d에서 꼭지의 정점(P3점)을 찾을 수 있게 된다. The differential current refers to the remaining current value obtained by subtracting the second current, which is the input current of the intermediate supply unit, from the first current, which is the total current from the solar cell. By using the differential current, it is possible to find the vertex (P3 point) of the tip in FIG. 16D.

멱차동전류란 상기 차동전류와 제2전류의 차이의 전류 값을 말한다. 멱차동전류를 이용하면 도 16c에서처럼 P3점을 찾을 수 있게 된다.멱 Differential current refers to the current value of the difference between the differential current and the second current. Using the differential differential current, the P3 point can be found as shown in FIG. 16C.

MCPT검출부(21)는 상기 차동전류와 제2전류의 값을 비교하여 그 차이가 항상 최대가 되도록 마중물제어부(22a)와 연동 작동될 수 있다. The MCPT detection unit 21 may be operated in conjunction with the pick-up control unit 22a so that the difference is always maximized by comparing the values of the differential current and the second current.

또한 상기 MCPT검출부는 상기 차동전류센서로 감지되는 차동전류가 상시 큰 범위 내로 유지될 수 있도록 상기 마중물공급부의 출력 전압을 가감 조절하는데 연동될 수 있다. In addition, the MCPT detection unit may be linked to adjust the output voltage of the pick-up supply unit so that the differential current sensed by the differential current sensor is always maintained in a large range.

마중물공급부는 솔라 양측단 전압이 설정된 이하로 검출될 때 출력 전압을 정지하는 구성으로 실시될 수 있다. 이것은 에를 들면 솔라 모듈 최대전력점전압의 60%~80% 중 설정되는 어느 기준에 미달할 정도로 솔라의 양측단 전압이 내려갈 경우 더 이상 마중물공급부의 출력전압이 커지지 않도록 제한하는 기능이다. 이것은 전류폭주를 방지하는 기능이며 본 발명에서는 이 설정 기준을 하한 값이라 한다. 이와는 반대로 도 19a의 초과출력전압제한부(22a-2)의 작동기준을 상한 값이라 한다.The pick-up material supply unit may be configured to stop the output voltage when the voltage at both ends of the solar is detected to be lower than the set value. For example, this function limits the output voltage of the dead center supply unit if the voltage at both ends of the solar drops to a certain level, which is set among 60% to 80% of the maximum power point voltage of the solar module. This is a function to prevent the current runaway, and in the present invention, this setting criterion is referred to as the lower limit. On the contrary, the operation criterion of the excess output voltage limiting unit 22a-2 in FIG. 19A is referred to as an upper limit value.

이와 같은 MCPT검출부(21)의 제어에 따라 마중물공급부(22)의 출력전압은 상기 솔라 모듈의 최대전력점전압을 기준으로 하되 환경온도에 따라 가감된 전압온도계수의 반영 적합성을 검사하는 것이 가능하게 되는 것이다. 즉 MCPT검출부를 연결할 때의 최대전력점전압유지제어부(22a-1) 출력전압과 비연결 상태의 출력전압을 비교하여 차이가 있으면 전압온도계수의 편차 정보를 생성하여 종속 마중물공급부들에게 전송하고, 일정 범위 내에서 차이가 없으면 각각의 종속 마중물공급부가 온도센서를 반영하여 작동되는 그대로 두게 되는 것이다. 이때 일정 범위에 도 19c에서 개시한 히스테리시스 헌팅 폭(1000)이 적용된다.Under the control of the MCPT detection unit 21, the output voltage of the pick-up material supply unit 22 is based on the maximum power point voltage of the solar module, but it is possible to check the reflection suitability of the voltage temperature coefficient added or subtracted according to the environmental temperature. It will be. That is, the maximum power point voltage maintenance control unit 22a-1 at the time of connecting the MCPT detector is compared with the output voltage of the non-connected state, and if there is a difference, the deviation information of the voltage temperature coefficient is generated and transmitted to the slave intermediate supply units. If there is no difference within a certain range, each subordinate pick-up supply will be left in operation reflecting the temperature sensor. At this time, the hysteresis hunting width 1000 disclosed in FIG. 19C is applied to a predetermined range.

이러한 제어에 따라 도 15a처럼 ESS(2)에는 항상 유효 최대전류가 공급되면서도 각 종속 모듈에는 연산에 필요한 마이크로프로세서 등 연산자원이 불필요하게 되고 나아가서는 종합 연결망을 구성하면서도 서로 간 연동되는 데이터양을 최소화하여 네트워크의 복잡성과 전력소모 등을 대폭 경감할 수 있게 되는 것이다.According to such control, as shown in FIG. 15A, the ESS 2 is always supplied with an effective maximum current, but each slave module does not need an operator source such as a microprocessor required for operation. Thus, the complexity and power consumption of the network can be greatly reduced.

도 23a는 본 발명의 마중물공급부의 입력전류를 감지하는 제2전류센서 및 차동전류를 감지하는 제3전류센서의 연결 개념과 연동 작동을 설명하는 블록다이어그램이다. FIG. 23A is a block diagram illustrating a connection concept and an interlocking operation of a second current sensor for sensing an input current of a pick-up supply unit and a third current sensor for sensing a differential current of the present invention.

도 23a의 MCPT검출부(21)는 제2전류센서와 제3전류센서의 감지를 토대로 마중물공급부의 가상전력 출력을 증감 제어한다.The MCPT detector 21 of FIG. 23A increases or decreases the virtual power output of the dead object supply unit based on the detection of the second current sensor and the third current sensor.

이때 제3전류센서는 솔라로부터의 전류와 마중물공급부로 흘러들어가는 전류의 차이를 서로 역방향으로 상쇄한 나머지의 값을 검출한 결과이다. 예를 들어 배터리의 벌크 충전 상태에서 솔라로부터의 전류가 10A이고 마중물공급부로 공급되는 전류가 1.2A라면 제3전류센서는 이를 서로 상쇄 검출하여 그 차이인 8.8A를 차동전류의 값으로 출력하게 된다. 이때 제3전류센서는 저항 양측단의 전압으로 검출될 수 있다. 저항의 양측단은 서로 반대방향으로 흐르는 전류가 상쇄되기 때문이며, 이를 위해 도 23a의 개념처럼 전원의 극성만 매칭시키면 차동전류의 검출이 가능하게 된다.At this time, the third current sensor is a result of detecting the remaining value of the difference between the current from the solar and the current flowing into the pick-up supply unit in the opposite direction to each other. For example, if the current from the solar cell is 10A and the current supplied to the pick-up supply unit is 1.2A in the bulk charging state of the battery, the third current sensor cancels each other and outputs the difference 8.8A as the differential current value. . In this case, the third current sensor may be detected by voltages at both ends of the resistor. This is because both ends of the resistor cancel currents flowing in opposite directions. For this purpose, if only the polarity of the power source is matched, the differential current can be detected.

즉, 도 23a에서 마중물공급부로의 입력 전류는 ESS로부터 제3전류센서를 통해 흘러나오고 ESS로 공급되는 충전전류는 솔라로부터 제3전류센서를 통해 ESS로 흘러들어가므로, 제3전류센서의 양측단은 서로 차감되는 상쇄 작용으로 그 차이 값인 차동전류가 검출될 수 있는 것이다. 제3전류센서 하나로서 양방향으로 상쇄시켜 차이를 구하는 MCPT검출 방식은 마이컴을 통한 연산자원이 불필요하게 되며 그 출력을 아날로그 연산증폭기에 직접 연결할 수 있는 점에서 대폭적인 자원의 절감과 저비용 구조를 달성할 수 있게 된다.That is, in FIG. 23A, the input current to the pick-up supply part flows from the ESS through the third current sensor and the charging current supplied to the ESS flows from the solar to the ESS through the third current sensor, so that both ends of the third current sensor are provided. Is a canceling action that is subtracted from each other so that a differential current that is a difference value can be detected. The MCPT detection method, which cancels the difference by bidirectionally canceling as a third current sensor, requires no operator source through the microcomputer and can directly connect the output to an analog operational amplifier, thereby achieving a significant resource saving and low cost structure. It becomes possible.

이를 문언적으로 정의하면 “상기 유효전력의 크기는 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전류에서 상기 마중물공급부로 입력되는 전류를 상쇄해서 검출하는 기구적인 전류센서를 통해 취득하는 구성”이 된다. 기구적인 구성에서는 상기 저항 외에도 홀 센서 등을 이용해서 서로 상쇄하는 구성이 적용될 수 있는데 이러한 구성들은 마이크로프로세서 등을 이용하여 전압과 전류를 곱하고 차이를 구하는 등의 논리적 연산 자원을 절감하는 효과가 있다.If we define this in terms of literally, "the magnitude of the effective power is obtained by a mechanical current sensor that detects by offsetting the current input to the load supply unit from the current of the photovoltaic power generation equipment output to the load stage" . In the mechanical configuration, in addition to the above-mentioned resistors, configurations that cancel each other using a hall sensor or the like may be applied. These configurations have an effect of reducing logical computation resources such as multiplying voltage and current using a microprocessor or the like and finding a difference.

도 23a에서 인버터 등(4)은 ESS(2)로부터 부하단으로 공급되는 방전 루트이다.In FIG. 23A, the inverter lamp 4 is a discharge route supplied from the ESS 2 to the load stage.

도 23b는 본 발명의 제3전류센서로서 차동전류 값을 얻는 개념과 연동 작동을 좀 더 구체적으로 설명하는 블록다이어그램이다. FIG. 23B is a block diagram illustrating in more detail the concept and interlocking operation of obtaining a differential current value as a third current sensor of the present invention.

솔라 모듈로부터 ESS로 공급되는 경로와 ESS로부터 마중물공급부로 배출되는 경로가 하나의 제3전류센서를 통해 서로 반대방향으로 동시에 같은 시간에 흐르면 서로의 전류가 차감된다라는 것은 기 설명한 바와 같다. 만약 동시에 상쇄되지 않고 시차를 두어서 흐르는 경우 도시생략된 커패시터 평활 기능을 추가하면 동일한 기능으로 차동전류를 검출할 수 있게 된다.As described above, when the path supplied from the solar module to the ESS and the path discharged from the ESS to the pick-up material supply part flow at the same time in the opposite direction at the same time through one third current sensor, the currents of each other are deducted. If there is a parallax flow without canceling at the same time, adding the capacitor smoothing function, not shown, enables the differential function to be detected with the same function.

도 23c는 도 23a의 구성에서 리프팅전원을 외부전원(2-0)으로 조달하는 경우의 결선도를 나타낸 것이다. 경로상으로 도 23a와 같은 맥락이므로 작용설명은 기 설명한 것에 갈음하여 중복 설명을 생략한다. 다만 외부전원을 사용할 때 직류전압 극성상 절연에 문제가 있다면 메인 전류 경로와 검출전압 픽업 경로가 플로팅 되는 홀 센서 등을 이용하여 서로 반대방향으로 접속하면 동일한 기능을 얻을 수 있게 된다.FIG. 23C shows a wiring diagram when the lifting power is supplied to the external power source 2-0 in the configuration of FIG. 23A. Since the context is the same as that of FIG. 23A in the path, the description of the operation will be omitted in place of the above description. However, if there is a problem in the insulation of the DC voltage polarity when using an external power source, the same function can be obtained by connecting in the opposite direction using a Hall sensor in which the main current path and the detection voltage pickup path are floated.

도 23d는 상기 도 23a, 도 23b 및 도 23c에서 설명한 기구센서가 홀 센서로 달성될 수 있다는 점을 하드웨어적인 회로 구성으로 설명하는 블록다이어그램이다. 즉 기구적인 전류센서로서 “홀 센서를 부하단 경로와 마중물공급 경로에 쌍방향으로 흐르는 전류의 크기를 검출하도록 연결하고 상기 쌍방향 검출 결과를 서로 상쇄한 차이 전압으로 상기 마중물공급부 계통에 연동되는 구성”을 개시한 것이다.FIG. 23D is a block diagram illustrating in hardware configuration that the instrument sensor described in FIGS. 23A, 23B, and 23C can be achieved with a hall sensor. In other words, as a mechanical current sensor, "connect the hall sensor to detect the magnitude of the current flowing in both directions in the load-end path and the pick-up supply path, and interlock with the pick-up supply system with a difference voltage that cancels the two-way detection result." It is started.

홀 센서(Hall sense)는 홀 효과(Hall effect)를 이용하여 전류 흐름 상태를 검출하고 아날로그 직류 전압으로 출력하는 전류센서(Linear Current Sensor)이다. 전류가 홀을 통과하면서 발생되는 자장의 변화를 감지하여 전류의 크기에 대응한 전압을 검출하는 소자로서 도 23d에서 (27)블록이 그 사례이다. 본 발명은 제1홀센서(27-1)로서 ESS 등 부하단 경로(HV)에 연결하고 제2홀센서(27-2)를 마중물공급단 경로(Priming)에 연결한 후 서로의 전압을 상쇄시키는, 예를 들면 감산회로(27-3)를 경유시키면 도 23d에서 예시한 바와 같이 (A2)입력단으로 공급되는 제2홀센서의 출력전압이 (B2)입력단으로 공급되는 제1홀센서의 출력전압을 차감한 전류검출 결과, 즉 앞에서 설명한 차동전류센서의 결과를 얻을 수 있는 것이다. 미설명부호 (Rf)는 감산의 정도를 비율로 조절하는 저항이다. 예시된 회로는 한정되지 않는 것으로, 예를 들면 제1홀센서와 제2홀센서의 출력을 직접 역상의 관계로 상쇄 연동(음극과 음극을 직렬로 결합하고 양측단 양극에서 전압을 취하는 연동)하여 그 차이가 가장 큰 전압을 검출하는 개념으로도 구성할 수가 있다. The Hall sensor is a current sensor that detects a current flow state using a Hall effect and outputs an analog DC voltage. Block 27 in FIG. 23D is an example of an element that detects a change in the magnetic field generated as a current passes through a hole and detects a voltage corresponding to the magnitude of the current. In the present invention, the first hall sensor 27-1 is connected to the load end path HV such as an ESS, and the second hall sensor 27-2 is connected to the priming material supply end path. For example, via the subtraction circuit 27-3, the output voltage of the first hall sensor supplied to the input terminal (B2) is supplied with the output voltage of the second hall sensor supplied to the input terminal (A2) as illustrated in FIG. The result of the current detection without the voltage, that is, the result of the differential current sensor described above can be obtained. Unexplained symbol (Rf) is a resistance to adjust the degree of subtraction. The illustrated circuit is not limited. For example, the output of the first hall sensor and the second hall sensor is directly reversed in a reversed relationship (coupling the cathode and the cathode in series and taking the voltage at both ends of the anode). The concept of detecting a voltage having the largest difference can also be configured.

특히 이 홀 센서는 검출대상으로 되는 전류통과경로(HV, Priming)와 검출 출력으로 되는 전압출력경로(A2, B2)가 서로 격리되는 절연상태로 되므로, 도 23a, 도 23b는 물론이고, 외부 상용전원으로부터 정류기로 조달하는 보충전원 또는 내부 인버터로부터 피드백 조달하는 도 23c의 어느 경우에도 자유롭게 적용할 수 있으며, 특히 종래기술인 마이컴 등을 통한 소프트웨어적 함수를 통해 전력으로 변환하고 차이를 구하고 디지털-아날로그로 신호 변환하는 복잡하고 연산자원이 많이 드는 문제를 해결하여 단일 하드웨어로 원하는 직류 전압으로 결과를 바로 읽을 수 있는, 구조적으로 대폭 간소화 되는 효과가 있다.In particular, the Hall sensor is insulated from the current passing path (HV, Priming) to be detected and the voltage output paths A2 and B2 to be the detection output, so as to be isolated from each other. It can be freely applied in any case of FIG. 23C for supplementary power supply from the power supply to the rectifier or feedback procurement from the internal inverter. In particular, the software converts the power to a digital-analog through a software function through a conventional microcomputer or the like. It solves the complicated and operator-intensive problem of signal conversion, and it has a structurally greatly simplified effect that the result can be directly read by the desired DC voltage with a single hardware.

다만 (-)공통라인으로 쌍방 검출을 할 경우는 절연이 필요 없게 되므로 상기 홀 센서는 단순한 저항으로 대체되면서 저항의 양측단 전압을 홀 센서의 상쇄 전압으로 갈음하여 활용할 수 있으며,However, if both sides are detected by the negative common line, no insulation is required, and thus the Hall sensor is replaced with a simple resistor, and the voltage at both ends of the resistor can be replaced by the offset voltage of the Hall sensor.

절연의 경우에도 상기 홀 센서 양측단을 단일 저항기처럼 쌍방으로 전류를 흘리면서 그 차감된 전압을 바로 읽을 수 있도록 구성하는 것도 당연히 가능하므로, 차동전류 검출의 일례에서는 상기 홀 센서의 구성으로 한정되는 것이 아니다.In the case of insulation, since both ends of the Hall sensor can be configured to read the subtracted voltage immediately while flowing current in both directions as a single resistor, the example of differential current detection is not limited to the configuration of the Hall sensor. .

도 24a, 도 24b 및 도 24c는 상기 전류센서들을 회로적 개념에서 어떻게 활용하여 MCPT검출(MCPT제어)을 달성하는지에 대하여 설명하는 블록다이어그램이다.24A, 24B and 24C are block diagrams illustrating how to utilize the current sensors in a circuit concept to achieve MCPT detection (MCPT control).

도 24a는 일실시예인 MCPT검출부(21c)의 입력단이 가산회로를 일례로 구성되어 있음으로 보듯이, 제1전류센서의 값(28b)이 가장 크고 솔라 양측단 전압(28a)이 가장 클 때 MCPT검출부(21c)의 A, B 입력단 전압은 가장 커서 이때 출력되는 마중물공급부의 전압으로 최적화 상태가 된다. 24A shows that the input terminal of the MCPT detection unit 21c, which is an embodiment, includes an addition circuit as an example. When the value 28b of the first current sensor is the largest and the solar side voltage 28a is the largest, the MCPT The voltages of the A and B input terminals of the detector 21c are the greatest and are optimized at the voltage of the dead object supply unit output at this time.

I-V곡선상에서는 일정한 최대전력점(P1)으로부터 단락전류까지의 왼쪽 방향으로는 완만한 전류 증가 특성을 보이므로, 결국 제1전류의 감지결과인 (28b)는 (P1점)의 오른쪽 그래프에서 크게 영향을 미치다가 (P1점)에 다다르면 그때부터 변동이 거의 없게 되고, 그 대신 온도에 따른 전압변동 그래프, 부하전압에 따른 초과출력전압제한부(22a-2)와 최대전력점전압유지제어부(22a-1)의 영향을 받는 솔라 양측단 전압(28a)에는 크게 좌우되는 것이다.On the IV curve, since the current increases slowly in the left direction from the constant maximum power point P1 to the short-circuit current, the result of detecting the first current (28b) is greatly affected by the graph on the right of (P1 point). When it reaches (P1 point), there is almost no change from then on, instead, it is the voltage fluctuation graph according to temperature, the excess output voltage limiting unit 22a-2 and the maximum power point voltage maintaining control unit 22a- according to the load voltage. It is greatly influenced by the voltage on both sides of the solar 28a affected by 1).

이처럼 최대전력점전압의 매칭 여부는 MCPT검출 결과에도 중심축으로서 기준점이 됨을 알 수 있을 것이다. 참고로 MCPT검출부(21c)의 출력은 마중물공급부(22a)와 매칭을 위해 역상앰프로 반전시켜서 공급될 수 있다.As such, whether or not the maximum power point voltage is matched will be seen as a reference point as a central axis in the MCPT detection result. For reference, the output of the MCPT detection unit 21c may be supplied by inverting the reverse phase amplifier to match the pick-up material supply unit 22a.

상기의 구성은 “모듈의 양측단 전압 및 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전류검출 결과를 아날로그 연산증폭기( 내지 전압비교기가 포함된 구성)를 이용하는 가감산회로(가산회로 또는 감산회로 중 어느 하나를 이용하는 구성을 포함한다)의 제1입력단 및 제2입력단으로 입력하여 구하고, MCPT검출부는 상기 가감산회로 출력을 상기 마중물공급부로 피드백 연결하여 제어하는 구성”으로 정의된다.The above configuration is based on "addition and subtraction circuits (addition circuit or subtraction circuit) using an analog operational amplifier (to include a voltage comparator). And the MCPT detection unit is configured to feedback-control the output of the additive subtraction circuit to the pick-up supply unit.

도 24b는 차동전류센서(27)를 이용하는 것인데 이 경우는 정점으로 검출되는 제3전류센서(27)의 검출값과 솔라 양측단 전압(28a)의 차이가 보다 분명히 A, B 입력단에 전달되므로 더욱 더 명확한 MCPT검출이 가능하게 된다.FIG. 24B illustrates the use of the differential current sensor 27. In this case, the difference between the detection value of the third current sensor 27 detected as a peak and the voltage at the solar side voltage 28a is more clearly transmitted to the A and B input terminals. Clearer MCPT detection is possible.

이를 문언으로 정의하면, “상기 유효전력의 크기는 상기 모듈의 양측단 전압 및 상기 부하단 전류와 마중물공급부 입력 전류로부터 얻어지는 차이 전압을 아날로그 연산증폭기를 이용하는 가감산회로(가산회로 또는 감산회로 중 어느 하나를 이용하는 구성을 포함한다)의 제1입력단 및 제2입력단으로 입력하여 구하고, MCPT검출부는 상기 가감산회로 출력을 상기 마중물공급부로 피드백 연결하여 제어하는 구성”이 된다. In this definition, “the magnitude of the active power is the addition and subtraction circuit (addition circuit or subtraction circuit) using an analog operational amplifier to the difference voltage obtained from both the terminal voltage of the module and the load terminal current and the input of the target supply unit. And the MCPT detection unit is configured to feedback-control the output of the additive subtraction circuit to the pick-up supply unit.

도 24c는 차동전류센서(27)의 검출값만으로 연산증폭기로 작동하는 MCPT검출회로(21c)를 구성한 것이다. 좌측 그래프로 보듯이 차동전류센서 하나에서 측정되는 변별력으로도 유효출력을 최대화 하는 마중물공급부(22)의 제어, 즉 MCPT검출부 구성이 성립된다.24C constitutes an MCPT detection circuit 21c that operates as an operational amplifier only by the detection value of the differential current sensor 27. As shown in FIG. As shown in the graph on the left, the control of the intermediate object supply unit 22 that maximizes the effective output even with the discriminating force measured by one differential current sensor, that is, the MCPT detection unit configuration is established.

이를 문언적으로 정리하면, “상기 유효전력의 크기는 부하단으로의 출력 전류와 마중물공급부로의 입력 전류로부터 얻어지는 차이 전압으로 구하고, MCPT검출부는 상기 차이 전압을 아날로그 연산증폭기의 입력단을 경유하여 마중물공급부로 피드백 연결하여 제어하는 구성”이 된다.Literally speaking, “The magnitude of the effective power is obtained by the difference voltage obtained from the output current to the load stage and the input current to the load supply unit, and the MCPT detection unit receives the difference voltage through the input stage of the analog operational amplifier. Feedback connection to the supply to control ”.

도 24d는 MCPT검출부(21)의 다른 실시일례를 도시한 블록다이어그램이고, 도 24e는 각 블록에 대한 전자회로 개념을 도시한 블록다이어그램이다.24D is a block diagram showing another embodiment of the MCPT detector 21, and FIG. 24E is a block diagram showing the electronic circuit concept for each block.

즉, MCPT검출부(21)는, 아날로그 연산증폭기 내지 비교기(24a, 24b)가 포함된 구성으로서 마중물공급부(22)의 출력전압을 업다운 스윙할 수 있도록 스윙파(100)를 발생하는 스윙파발생기(26);That is, the MCPT detection unit 21 is a swing wave generator that generates a swing wave 100 so as to up-swing the output voltage of the pick-up supply unit 22 as the configuration including the analog operational amplifiers and the comparators 24a and 24b ( 26);

상기 스윙파로서 주기적으로 마중물공급부(22a)의 출력전압을 조절하되 상기 제1전류센서(23) 또는 제3전류센서(27)와 제2전류센서(22c)로 감지되는 값을 이용하여 상기 스윙파의 파고점과 파곡점의 기준 높이 및 진폭을 결정함으로써, 스윙파꼭지점조절부(25)가 상기 제1전류(23)와 제2전류(22c) 또는 제3전류(27)와 제2전류(22c) 간의 차이가 최대로 유지되도록 상기 스윙파의 기준 높이와 스윙 진폭을 자동 조절하는 것을 특징으로 한다.The swing wave is periodically adjusted as the swing wave, and the swing is controlled using a value detected by the first current sensor 23 or the third current sensor 27 and the second current sensor 22c. By determining the reference height and amplitude of the wave peak and wave point, the swing wave vertex control unit 25 allows the first current 23 and the second current 22c or the third current 27 and the second current. It is characterized by automatically adjusting the reference height and swing amplitude of the swing wave so that the difference between (22c) is maintained to the maximum.

여기서 스윙파란 예를 들면 삼각파, 톱니파, 구형파, 사인파 등으로 물결처럼 주기적으로 변동하는 진폭을 가지는 신호로서 상하 진폭에 따라 마중물공급부의 출력 전압을 높거나 낮게 시간적으로 변동시키는 역할을 한다. 이와 같은 스윙은 현재의 마중물공급부 출력전압이 최적화 된 상태인지 여부를 판단하기 위한 목적이 포함된다.The swing wave is, for example, a triangle wave, a sawtooth wave, a square wave, a sine wave, and a signal having a periodically varying amplitude, such as a wave, and acts to fluctuate the output voltage of the pick-up supply part in time according to the vertical amplitude. Such a swing includes the purpose of determining whether the current meet-up supply output voltage is in an optimized state.

도 24d에서 예를 들어 제1전류센서(23)로 검출되는 제1전류로서 삼각파의 파곡점 깊이를 지정하고, 제2전류센서(22c)로 검출되는 제2전류로서 삼각파의 파고점 높이를 제한하면 제1전류와 제2전류가 절충되는 점에서 삼각파는 일정한 파고와 파곡으로 조절되는 잔잔한 파동 형태로 스윙을 하게 된다.In FIG. 24D, for example, the wave point depth of the triangular wave is designated as the first current detected by the first current sensor 23, and the height of the crest point of the triangular wave is limited as the second current detected by the second current sensor 22c. When the first current and the second current are compromised, the triangular wave swings in the form of a gentle wave controlled by a constant wave height and wave shape.

예를 들어 제1전류센서(23)가 검출하는 제1전류가 적게 되는 경우 마중물공급부(22)는 출력 전압을 높게 하여 제1전류를 증가(솔라 I-V곡선상에서 왼쪽 방향으로 이동)시키지만, 지나치게 마중물공급부의 출력 전압이 높아지면 제2전류가 갑자기 증가(리프팅 I-V곡선상에서 왼쪽 경사도로 증가)되므로 이 제2전류에 의하여 도 24d의 삼각파꼭지점조절부(25)가 삼각파의 높이를 제한하는 작용을 하게 된다. 이와 같이 제1전류 및 제2전류의 크기에 따라 조절되는 절충점에서 삼각파의 중성점 위치가 결정되면서 위아래로의 파동 범위도 결정되므로 결국 삼각파는 일정한 높이 위치 및 높이 범위로 잔잔한 파동을 하게 되는 것이다.For example, when the first current detected by the first current sensor 23 decreases, the pick-up material supply unit 22 increases the output voltage to increase the first current (moves to the left on the solar IV curve), but the load is too much. As the output voltage of the supply increases, the second current suddenly increases (increased to the left slope on the lifting IV curve), so that the triangle wave vertex control unit 25 of FIG. 24D acts to limit the height of the triangle wave by the second current. do. As the neutral point position of the triangular wave is determined at the compromise point adjusted according to the magnitudes of the first current and the second current, the up and down wave range is also determined, so that the triangular wave has a steady wave at a constant height position and height range.

즉, 제1전류와 제2전류가 검출되는 정도에 따라 삼각파의 기준 높이와 스윙 범위가 지정되고 이 지정된 결과로서 마중물공급부의 출력 전압이 제어되는 것인데, 이러한 삼각파가 상기 제1전류 내지 제2전류의 상태에 따라 계속적으로 수직 위치와 파동 범위인 진폭을 달리하므로 결국은 ESS단자전압 내지 솔라의 전류 변화를 자동 추적하게 되는 것이다.That is, the reference height and the swing range of the triangular wave are specified according to the degree of detection of the first current and the second current, and the output voltage of the pick-up supply part is controlled as the specified result. The amplitude of the vertical position and the wave range are continuously changed according to the state of, so that the ESS terminal voltage or the current change of the solar is automatically tracked.

도 24d에서 (100)은 삼각파의 꼭지점 높이와 범위로 제어하도록 한 실시일례를 파형 형태로 도시한 것이지만, 톱니파, 구형파, 사인파 등의 다양한 파형으로 응용될 수 있다. In FIG. 24D, reference numeral 100 illustrates an example of controlling the height and range of the triangular wave in the form of a waveform, but may be applied to various waveforms such as a sawtooth wave, a square wave, and a sine wave.

도 24e는 도 24d에서의 각 블록다이어그램에 상당하는 전자회로를 도시한 것이므로 당업자라면 도 24d에서 설명한 내용으로 작동원리를 이해할 수 있을 것이지만 이하 보충 설명한다.FIG. 24E illustrates an electronic circuit corresponding to each block diagram in FIG. 24D, and therefore, those skilled in the art will understand the principle of operation as described in FIG. 24D.

도 24e에서 삼각파 꼭지점 결정은 블록 25와 블록 26 간에 연결된 가변 중성점 T점의 전위로부터 구해진다. 즉 상기 제1전류(제3전류) 및 제2전류의 변동 값을 수시로 반영하여 삼각파 발진기(26)의 기준 바이어스 점을 T가 변경하도록 연동하면 제1전류(23) 또는 3전류(27)와 제2전류(22c)가 절충된 평균값이 상보(25a, 25b)의 중성점인 T점에 주어지고 삼각파의 순시에 따라 변동되므로 결국은 일정 범위 낮은 진동(100a-1)의 삼각파 중심점으로 안정되는 것이다.The triangle wave vertex determination in FIG. 24E is obtained from the potential of the variable neutral point T connected between blocks 25 and 26. That is, when T is interlocked so that the reference bias point of the triangular wave oscillator 26 is changed to reflect the fluctuation values of the first current (third current) and the second current from time to time, the first current 23 or the third current 27 Since the average value at which the second current 22c is compromised is given to the point T, which is the neutral point of the complements 25a and 25b, and is changed according to the instantaneous triangular wave, it is eventually stabilized as the triangular wave center point of a range of low vibration 100a-1. .

도 24e에서 (F)점은 도 24e의 출력이 마중물제어부(22a)로 직접 연결할 수 있음을 나타낸다. 즉, 제1 또는 제3전류센서(23, 27)와 제2전류센서(22c)를 직접 마중물제어부(22a)에 공급함으로써 제1 또는 제3전류의 양이 커지도록 솔라 I-V곡선상에서 왼쪽으로 이동하도록 제어하는 힘과 제2전류의 양에 따라 솔라 I-V곡선상에서 오른쪽으로 이동하도록 제어하는 힘의 균형점에서 마중물공급부의 출력전압 조절이 정지되는 것으로, 이러한 하드웨어적 회로를 통한 절충점 균형 작용으로서 제1전류는 가장 크고 제2전류는 가장 작은 균형점(100a-1)을 찾으면서 안정된다.Point (F) in FIG. 24E indicates that the output of FIG. 24E can be directly connected to the pick-up control unit 22a. That is, the first or third current sensors 23 and 27 and the second current sensor 22c are directly supplied to the pick-up control unit 22a so that the amount of the first or third current is increased to the left on the solar IV curve. At the balance point of the force controlled to move to the right on the solar IV curve according to the force to control and the amount of the second current, the adjustment of the output voltage of the pick-up supply is stopped, and the first current is a trade-off between the hardware circuits. Is the largest and the second current is stabilized while finding the smallest balance point (100a-1).

상기 구성은 “아날로그 연산증폭기로서 파고점과 파곡점의 기준높이 및 진폭이 가변되는 업다운 스윙파를 발생하고, 상기 스윙파를 주기적으로 발생하는데 따라서 변화되는 상기 차동전력검출센서의 감지 결과로 상기 마중물공급부의 출력전압 최적화 여부를 판단하는 구성”으로 정의된다. The configuration is an analog operational amplifier, which generates an up-down swing wave in which the reference height and amplitude of the crest point and the wave point are varied, and periodically generates the swing wave, and the detection result of the differential power detection sensor is changed. Is configured to determine whether to optimize the output voltage of the supply unit.

도 25a는 본 발명의 최대전류점추적(MCPT) 기술을 마이크로프로세서 관점에서 실시한 하드웨어적 개념을 나타낸 블록다이어그램이고, 도 25b, 도 25c 및 도 25d는 도 25a에서 MCPT제어프로그램이 작동하는 알고리즘을 도시한 흐름도이다.FIG. 25A is a block diagram illustrating a hardware concept of implementing a maximum current point tracking (MCPT) technique of the present invention from a microprocessor perspective. FIGS. 25B, 25C, and 25D illustrate an algorithm in which the MCPT control program operates in FIG. 25A. One flow chart.

즉, 본 발명의 일실시예는, That is, one embodiment of the present invention,

마이크로컴퓨터 및 제어프로그램을 포함하는 MCU(30)와 보충전원용 마중물공급부(22)를 솔라 모듈(1)의 음극에 연동함과 아울러 솔라 모듈(1)의 양극을 ESS(2) 또는 부하단(4) 사이에 게재하고, 상기 제3전류센서(27)로부터의 차동전류와 상기 최대전력점전압유지제어부(22a-1)로부터의 솔라 모듈 양측단 전압 감지 결과로 최적화된 마중물공급부의 출력전압을 찾도록 제어하는 MCPT제어프로그램을 상기 마중물공급부로 연동하는 개념을 포함한다.The MCU 30 including the microcomputer and the control program and the supplementary power supply supply 22 are interlocked with the cathode of the solar module 1, and the anode of the solar module 1 is connected to the ESS 2 or the load terminal 4. ), And finds the output voltage of the optimized material supply unit optimized as a result of voltage sensing on both sides of the solar module from the maximum power point voltage holding control unit 22a-1 and the differential current from the third current sensor 27. It includes the concept of interlocking the MCPT control program to control the so that the pick-up supplies.

상기 매칭프로그램은 특히 상기 차동전류의 크기에 따라 상기 마중물공급부의 출력 전압을 가감 조절하되, 상기 솔라 모듈(1)의 최대전력점전압이 초과되거나 미달되지 않는 범위 내에서 제어되는 구성을 포함하며, 이때 최대전력점전압은 상기 환경온도 감지를 포함한 전압온도계수가 적용되어 작동한다.The matching program includes a configuration in which the output voltage of the pick-up supply part is adjusted according to the magnitude of the differential current, but is controlled within a range in which the maximum power point voltage of the solar module 1 is not exceeded or falls short. At this time, the maximum power point voltage operates by applying a voltage temperature coefficient including the environmental temperature detection.

마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터란 디지털 방식의 제어를 의미한다. (31)은 제3전류센서부를 마이크로프로세서에 연동하기 위한 아날로그/디지털 변환용 A/D 컨버터를 의미하지만 경우에 따라서는 배제한 채 마이컴에 직결될 수 있다. Microprocessor or microcomputer means digital control. Reference numeral 31 denotes an analog / digital conversion A / D converter for interlocking the third current sensor unit with the microprocessor, but may be directly connected to the microcomputer without being excluded in some cases.

이하 흐름도 상에서 각각 논리적인 작용을 설명을 하면 다음과 같다.In the following flowchart, each logical operation is described as follows.

도 25b에서 세팅단계(301, 302)는 배터리 전압과 솔라 모듈의 전압이 부하단과 매칭되도록 마중물공급부의 출력 전압을 설정하는 기준전압 설정단계이며 여기에 최대전력점전압과의 매칭을 고려하여 입력될 수 있다. 전압 상/하 피드백제어(303, 304)는 마중물공급부가 배터리 전압의 변동에 불구하고 솔라 모듈의 최대전력점전압을 유지되도록 매칭 안정되는 단계로서 부하단의 전압을 감지하여 제어하는 구성이 포함된다. In FIG. 25B, the setting steps 301 and 302 are reference voltage setting steps for setting the output voltage of the pick-up supply unit such that the battery voltage and the voltage of the solar module are matched with the load terminal, and are input in consideration of matching with the maximum power point voltage. Can be. Voltage up / down feedback control (303, 304) is a step of stable matching so that the pick-up material supply unit maintains the maximum power point voltage of the solar module despite the variation of the battery voltage includes a configuration for sensing and controlling the voltage at the load end .

즉, 솔라 모듈과 결합된 마중물공급부가 부하단 및 배터리 전압의 변동에 불구하고 솔라 모듈 양측단의 전압 값이 제조사가 제시한 최고효율의 전압 값으로 상시 유지되도록 최대전력점전압을 매칭한다. 최고효율의 전압 값이란 태양에너지가 존재하여 전력을 발생하는 한 이를 온전하게 부하단 내지 ESS로 공급하도록 최대의 자연낙차가 유지되는 전류의 값을 말한다. That is, despite the change in load and battery voltage, the pick-up supply unit combined with the solar module matches the maximum power point voltage so that the voltage value at both ends of the solar module is always maintained at the highest efficiency voltage value suggested by the manufacturer. The voltage value of the highest efficiency refers to the value of the current at which the maximum natural drop is maintained so that the solar energy exists and generates power as long as it generates power.

상기 전류가 유지되고 있는지를 확인하기 위하여 본 발명의 MCPT 프로그램은 다음의 절차로 주기적 내지 필요시 간헐 제어하는 구성을 포함한다.In order to check whether the current is maintained, the MCPT program of the present invention includes a configuration for periodically or intermittently controlling as required by the following procedure.

제1단계로 업 스윙을 포함한다(305).The first step includes an up swing (305).

업 스윙(305)이란 상기 매칭된 상태에서 마중물공급부의 출력 전압을 높은 쪽으로 움직여보고 그에 따른 대응처리를 하도록 기동하는 과정을 말한다. The up swing 305 refers to a process of starting to move the output voltage of the pick-up material supply unit in the matched state to a higher level and to perform a corresponding process accordingly.

제2단계로 최대전력점전압 미만인지 여부를 감지 및 제어한다(301, 311).The second step detects and controls whether the maximum power point voltage is less than (301, 311).

부하단이 소모하는 것보다 마중물공급부를 지나치게 많이 공급하면 솔라 모듈에는 과다한 압박이 일어나서 솔라 모듈 양측단은 최대전력점전압 이하로 감소하게 되고 이것은 결국 제조사가 표준으로 제시한 최대전력점전압을 이탈하는 결과로 된다. 이는 출력전류가 증가되지도 않는 상태에서 실익 없이 솔라 모듈에 과부하를 일으켜 온도를 더 상승시키는 악순환을 초래하는 한편 마중물공급부로 불필요한 과다전력을 공급하게 되는 것이므로, 이를 방지하기 위해 최대전력점전압 미만인지 여부를 감지하고 미만인 경우 마중물공급부 출력을 감소시킨다. 다만 이때의 최대전력점전압은 앞에서 설명한 바의 전압온도계수 보정이 전제될 수 있다. 다만 전압온도계수 보정이 반드시 전제되도록 한정되는 것은 아니다.If too much of the load supply is consumed, the solar module will put excessive pressure on the solar module, and both ends of the solar module will be reduced below the maximum power point voltage. Result. This leads to a vicious cycle of increasing the temperature further by overloading the solar module without any gain in the state that the output current is not increased, while supplying unnecessary excess power to the pick-up material supply unit. Detects whether it is less than or decreases the weight supply output. However, the maximum power point voltage at this time may be premised on the correction of the voltage temperature coefficient as described above. However, voltage temperature coefficient correction is not necessarily limited to the premise.

제3단계로 차동전류가 증가하는지 또는 감소하는지를 판단 및 제어한다(306, 307, 308, 309).In a third step, it is determined and controlled whether the differential current increases or decreases (306, 307, 308, 309).

업 스윙으로 마중물을 높은 쪽으로 증가했는데 차동전류가 증가(306)했다면 마중물공급부는 계속 출력을 높은 쪽으로 더 진행하는 순행(307, 305, 310, 306의 순서) 작동을 하되, 만약 증가하지 않고 차동전류가 감소(308)했다면 이번에는 반대로 마중물공급부는 출력을 낮은 쪽으로 반전하는 역행(309, 305, 305, 308의 순서) 작동을 하게 된다. If the load is increased to higher by increasing the differential and the differential current is increased (306), then the feeder continues to operate in the order of increasing the output further (in the order of 307, 305, 310, 306), but if it does not increase the differential current Is reduced (308), this time, the load feeder will operate in reverse order (309, 305, 305, 308) to reverse the output to the lower side.

상기와 같은 루프 작동을 통해 제어프로그램은 최대전력점전압을 중심으로서의 최대 유효전력점을 찾을 수 있게 되는 것이다.Through the loop operation as described above, the control program can find the maximum effective power point based on the maximum power point voltage.

상기와 같은 제1단계 내지 제3단계의 구성은 “상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전력과 상기 마중물공급부로 입력되는 전력의 차이를 마이크로프로세서의 프로그램을 통해 논리적으로 산출 및 제어하는 구성으로서, 마중물공급부의 설정 기준을 마중물공급부 출력전압을 높이는 방향으로 스윙하면서 직전의 결과와 대비하여 차동전류가 증가하면 높이고, 낮으면 감소하도록 제어를 반복하되, 설정된 최대전력점전압 기준 미만으로 내려갈 경우 상기 마중물공급부의 출력을 감소시키는 구성”으로 정의될 수 있다.The configuration of the first to the third step as described above is "a configuration for logically calculating and controlling the difference between the power of the photovoltaic power generation equipment output to the load stage and the power input to the cargo supply unit through a program of a microprocessor As a result, if the differential current increases and decreases when the differential current increases compared with the previous result, the control is repeated to swing the setting standard of the pick-up supply in the direction of increasing the output voltage of the pick-up supply. It can be defined as a configuration for reducing the output of the cargo supply unit ”.

본 발명은 상기 작동과 반대로서 업 스윙(301)은 다운 스윙(301)으로 시작할 수도 있는 원리를 포함하고 있으며, 다운 스윙으로 시작하는 경우 상기 (310)과정과 (311)과정은 최대전력점전압 초과인지 여부를 판단하는 과정(310)과 마중물공급부 출력 증가(311)로 치환된다.The present invention includes the principle that the upswing 301 may start with the downswing 301 as opposed to the above operation, and the steps 310 and 311 are the maximum power point voltage when starting the downswing. It is replaced with a process 310 for determining whether or not the excess and the increase in the output of the pick-up supply 311.

상기 도 25b의 결과로서 최적화 된 상태의 마중물공급부 출력전압이나, 입력단 설정기준이나, 최대전력점전압유지제어부의 입력 또는 출력단 설정 기준 중, 선택된 적어도 하나 이상의 설정 정보는 각 종속 모듈에 공유되어 일괄 동기되며, 이러한 동기에 따라 종속 마중물공급부들에서는 상기와 같은 프로그램적 작동을 하지 않더라도 중앙제어부(1A)가 행한 상기 결과를 공유하여 최대전력점전압 중심 하에서 일정한 최적화 출력점을 찾도록 종속 마중물공급부가 작동하는 것이다.As a result of FIG. 25B, at least one or more setting information selected from the output voltage of the pick-up material supply unit in the optimized state, the input terminal setting criterion, or the input or output terminal setting criterion of the maximum power point voltage maintenance control unit are shared to each subordinate module and collectively synchronized According to this motive, the slave cargo supply part operates to find a constant optimized output point under the maximum power point voltage center by sharing the result performed by the central controller 1A even if the slave operation object supply part does not perform the above program operation. It is.

도 25c에서 세팅단계(201, 202)는 배터리 전압과 솔라 모듈의 전압이 부하단과 매칭되도록 마중물공급부의 출력 전압을 설정하는 기준전압 설정단계이며 여기에 최대전력점전압과의 매칭을 고려하여 입력될 수 있다. 전압 상/하 피드백제어(203, 204)는 마중물공급부가 배터리 전압의 변동에 불구하고 솔라 모듈의 최대전력점전압을 유지되도록 매칭 안정되는 단계로서 부하단의 전압을 감지하여 제어하는 구성이 포함된다. In FIG. 25C, the setting steps 201 and 202 are reference voltage setting steps for setting the output voltage of the pick-up supply unit such that the battery voltage and the voltage of the solar module are matched with the load terminal, and are inputted in consideration of matching with the maximum power point voltage. Can be. Voltage up / down feedback control (203, 204) is a step of the stable stable so that the pick-up material supply unit maintains the maximum power point voltage of the solar module despite variations in the battery voltage includes a configuration for sensing and controlling the voltage at the load end .

즉, 솔라 모듈 양측단의 전압 값이 제조사가 제시한 최고효율의 전압 값으로 상시 유지되도록 최대전력점전압을 매칭한다. That is, the maximum power point voltage is matched so that the voltage value at both ends of the solar module is always maintained at the highest efficiency voltage value suggested by the manufacturer.

상기 전압 값이 유지되고 있는지를 확인하기 위하여 본 발명의 MCPT 프로그램은 다음의 절차로 주기적 내지 필요시 간헐 제어하는 구성을 포함한다.In order to check whether the voltage value is maintained, the MCPT program of the present invention includes a configuration for periodically or intermittently controlling as required by the following procedure.

제1단계로 업 스윙을 포함한다(205).The first step involves up swing (205).

업 스윙(205)이란 상기 매칭된 상태에서 마중물공급부의 출력 전압을 높은 쪽으로 움직여보고 그에 따른 대응처리를 하도록 기동하는 과정을 말한다. The up swing 205 refers to a process of moving the output voltage of the pick-up material supply unit in the matched state to a higher position and starting the corresponding process accordingly.

제2단계로 최대전력점전압 미만인지 여부를 감지 및 제어한다(208, 209).The second step detects and controls whether the maximum power point voltage is less than (208, 209).

부하단이 소모하는 것보다 마중물공급부를 지나치게 많이 공급하면 솔라 모듈에는 과다한 압박이 일어나서 솔라 모듈 양측단은 최대전력점전압 이하로 감소하게 되고 이것은 결국 제조사가 표준으로 제시한 최대전력점전압을 이탈하는 결과로 된다. 이를 방지하기 위해 최대전력점전압 미만인지 여부를 감지하고 미만인 경우 마중물공급부 출력을 감소시킨다. If too much of the load supply is consumed, the solar module will put excessive pressure on the solar module, and both ends of the solar module will be reduced below the maximum power point voltage. Result. To prevent this, it detects whether it is below the maximum power point voltage and if it is less, reduces the output of the pick-up supply.

제3단계로 차동전류가 증가하는지 또는 감소하는지를 판단 및 제어한다(206, 207, 208, 209).In a third step, it is determined and controlled whether the differential current increases or decreases (206, 207, 208, 209).

업 스윙으로 마중물을 높은 쪽으로 증가했는데 차동전류가 증가(206)했다면 마중물공급부는 계속 출력을 높은 쪽으로 더 진행하는 순행(207, 205, 208, 206의 순서) 작동을 하되, 만약 증가하지 않고 차동전류가 감소(210)했다면 이번에는 반대로 마중물공급부는 출력을 낮은 쪽으로 반전하는 역행(211, 205, 208, 206, 210의 순서) 작동을 하게 된다. If the load is increased to the higher side by the upswing and the differential current is increased (206), the load supply unit continues to operate the output further (in the order of 207, 205, 208, 206), but if it does not increase the differential current If the decrease is 210, this time, the cargo supply unit operates in reverse (the sequence of 211, 205, 208, 206, 210) to reverse the output.

제4단계로 다운 스윙을 포함한다(212).The fourth step includes a down swing (212).

다운 스윙(212)이란 상기 매칭된 상태에서 마중물공급부의 출력 전압을 낮은 쪽으로 움직여보고 그에 따른 대응처리를 하도록 기동하는 과정을 말한다. The down swing 212 is a process of starting to move the output voltage of the pick-up material supply unit in the matched state to a lower side and perform a corresponding process accordingly.

다운 스윙은 제1단계 내지 제3단계를 통과하여도 최대전력점미만인 상태에서 벗어나지 못할 때 이어서 진행되는 과정이다.The down swing is a process that proceeds when the first swing step does not escape from the state below the maximum power point.

제5단계로 차동전류가 증가하는지 또는 감소하는지를 판단 및 제어한다(213, 214, 216, 217).The fifth step determines and controls whether the differential current increases or decreases (213, 214, 216, 217).

다운 스윙으로 마중물을 낮은 쪽으로 감소시켰는데 차동전류가 증가(213)했다면 마중물공급부는 계속 출력을 낮은 쪽으로 더 진행하는 순행(214, 205, 208, 206, 210, 212, 213의 순서) 작동을 하되, 만약 증가하지 않고 차동전류가 감소(216)했다면 이번에는 반대로 마중물공급부는 출력을 높은 쪽으로 반전하는 역행(217, 205, 208, 206, 210, 212, 213, 215, 216의 순서) 작동을 하게 된다. If the load is reduced to the lower side by the downswing and the differential current is increased (213), the center supply unit continues to operate the output further to the lower side (in the order of 214, 205, 208, 206, 210, 212, 213). If the differential current decreases (216) without increasing, this time, the feeder will operate in reverse order (217, 205, 208, 206, 210, 212, 213, 215, 216) to reverse the output up. do.

제6단계로서, 만약 다운 스윙을 하는 루프 진행과정에서 최대전력점전압 초과를 감지하게 되면 업 스윙으로 전환한다.As a sixth step, if the maximum power point voltage is exceeded during the loop during the down swing, the control unit switches to the up swing.

이러한 순환 과정을 통해 루프는 최대전력점전압의 미만(208)이 일어나지 않고 초과(215)도 일어나지 않는 사이의 영역에서 차동전류 최대점인 유효전력의 크기에 추종하여 마중물공급부의 출력전압을 가감 조절한다. Through such a cyclic process, the loop adjusts the output voltage of the pick-up supply part by following the magnitude of the active power, which is the maximum point of the differential current, in a region between less than 208 of the maximum power point voltage and not exceeding 215. do.

이러한 구성은 문언적으로 “마이크로컴퓨터의 제어프로그램으로 상기 마중물공급부의 출력 전압을 가감 조절하되, 설정된 최대전력점전압을 중심으로 상기 설정된 최대전력점전압에 미달되면 상기 마중물공급부의 출력전압을 감소하고 상기 설정된 최대전력점전압을 초과하면 상기 마중물공급부의 출력전압을 증가하며 상기 미달 내지 초과의 사이에서는 상기 마중물공급부의 최적 출력전압을 유지하는 구성”으로 정의된다.This configuration literally says, “The control voltage of the microcomputer adjusts the output voltage of the pick-up supply unit, and decreases the output voltage of the pick-up supply unit when it falls below the set maximum power point voltage based on the set maximum power point voltage. When the set maximum power point voltage is exceeded, the output voltage of the pick-up material supply unit is increased and the optimal output voltage of the pick-up material supply part is maintained between the under and over.

여기서 최대전력점전압을 초과하였다라는 것은 마중물공급이 지나치게 적었다거나 또는 부하단이 너무 가벼워 마중물공급이 불필요하다는 것과 맥을 같이 한다. Here, exceeding the maximum power point voltage is similar to the fact that the supply of the pick-up is too small or the load stage is too light, so that the supply of the pick-up is unnecessary.

상기 도 25c의 결과로서 최적화 된 상태의 마중물공급부 출력전압이나, 입력단 설정기준이나, 최대전력점전압유지제어부의 입력 또는 출력단 설정 기준 중, 선택된 적어도 하나 이상의 설정 정보는 각 종속 모듈에 공유되어 일괄 동기되며, 이러한 동기에 따라 종속 마중물공급부들에서는 상기와 같은 프로그램적 작동을 하지 않더라도 중앙제어부(1A)가 행한 상기 결과를 공유하여 최대전력점전압 중심 하에서 일정한 최적화 출력점을 찾도록 종속 마중물공급부가 작동하는 것이다.As a result of FIG. 25C, at least one selected setting information selected from among the output voltage of the pick-up material supply unit, the input terminal setting criterion, or the input or output terminal setting criterion of the maximum power point voltage maintaining control unit is shared to each subordinate module and synchronized in a batch. According to this motive, the slave cargo supply part operates to find a constant optimized output point under the maximum power point voltage center by sharing the result performed by the central controller 1A even if the slave operation object supply part does not perform the above program operation. It is.

도 25d에서 세팅단계(401, 402)는 배터리 전압과 솔라 모듈의 전압이 부하단과 매칭되도록 마중물공급부의 출력 전압을 설정하는 기준전압 설정단계이며 여기에 최대전력점전압과의 매칭을 고려하여 입력될 수 있다. In FIG. 25D, the setting steps 401 and 402 are reference voltage setting steps for setting the output voltage of the pick-up supply part such that the battery voltage and the voltage of the solar module match the load stage, and are inputted in consideration of matching with the maximum power point voltage. Can be.

이후 본 발명의 MCPT 프로그램은 다음의 절차로 제어하는 구성을 포함한다.Since the MCPT program of the present invention includes a configuration to control by the following procedure.

제1단계로 업 스윙을 포함한다(403, 405, 406, 410).The first step includes an up swing (403, 405, 406, 410).

업 스윙이란 상기 매칭된 상태에서 마중물공급부의 출력 전압을 높은 쪽으로 움직여보고 그에 따른 대응처리(403, 405, 406, 410)를 하는 과정을 말한다. 대응처리에서는 직전의 차동전류값을 일시저장하면서 직후의 전류를 비교하여 서로의 유효전력 크기를 비교하는 수단을 포함한다.The up swing refers to a process of moving the output voltage of the pick-up material supply unit in the matched state and performing corresponding processing (403, 405, 406, 410) accordingly. The correspondence processing includes means for comparing the currents immediately after the temporary differential current values are temporarily stored and comparing the effective power levels with each other.

제2단계로 최대전력점전압 미만인지 여부를 감지 및 제어한다(407, 411).The second step detects and controls whether or not the maximum power point voltage is less than (407, 411).

부하단이 소모하는 것보다 마중물공급부를 지나치게 많이 공급하면 솔라 모듈에는 과다한 압박이 일어나서 솔라 모듈 양측단은 최대전력점전압 이하로 감소하게 된다. 결국 제조사가 표준으로 제시한 최대전력점전압을 이탈하지 않도록 중심점을 유지하는 단계가 여기에 해당한다. 온도 보정을 포함 감지할 수 있다.If the supply stage supplies too much more than the load stage consumes, the solar module is excessively pressurized and both ends of the solar module are reduced below the maximum power point voltage. After all, this is the step of maintaining the center point so as not to deviate from the maximum power point voltage suggested by the manufacturer. Including temperature compensation can be detected.

제3단계로 다운 스윙을 포함한다(411, 413, 414, 415).The third step includes down swings (411, 413, 414, 415).

다운 스윙이란 상기 매칭된 상태에서 마중물공급부의 출력 전압을 낮은 쪽으로 움직여보고 그에 따른 대응처리(413, 414, 415)를 하는 과정을 말한다. 대응처리에서는 직전의 차동전류값을 일시저장하면서 직후의 전류를 비교하여 서로의 유효전력 크기를 비교하는 수단을 포함한다.The down swing refers to a process of moving the output voltage of the pick-up supply part to the lower side in the matched state and performing corresponding processing (413, 414, 415) accordingly. Corresponding processing includes means for comparing the currents immediately after storing the differential current value immediately before and comparing the effective power levels with each other.

다운 스윙은 최대전력점미만인 상태를 감지하면 점프해서 바로 진입할 수 있다.The down swing can jump and enter immediately if it detects a state below the maximum power point.

제4단계로 최대전력점전압 초과 여부를 감지 및 제어한다(409, 403).In a fourth step, it is detected and controlled whether the maximum power point voltage is exceeded (409 and 403).

부하단이 가벼워지거나 마중물공급부의 출력전압이 지나치게 낮아지면 솔라 모듈에는 압박이 경감되어서 솔라 모듈 양측단은 최대전력점전압을 초과할 수 있다. 이 경우도 제조사가 표준으로 제시한 최대전력점전압을 이탈하는 것이므로 중심점을 유지토록 할 필요가 있다. 온도 보정을 포함 감지할 수 있다.If the load stage becomes lighter or the output voltage of the pick-up part becomes too low, the pressure on the solar module is reduced, so that both ends of the solar module may exceed the maximum power point voltage. In this case, too, it is necessary to maintain the center point because it deviates from the maximum power point voltage suggested by the manufacturer. Including temperature compensation can be detected.

상기와 같이 최대전력점전압 초과를 감지하게 되면 업 스윙(403)으로 전환하는 과정을 포함함으로써 루프는 최대전력점전압의 미만(407)이 일어나지 않고 초과(409)도 일어나지 않는 사이의 영역에서 차동전류 최대점을 찾아 순환을 계속하게 된다.When the maximum power point voltage is detected as described above, the process includes a process of switching to an up swing 403, so that the loop is differential in an area in which less than 407 of the maximum power point voltage does not occur and no excess 409 occurs. The circuit will continue to find the maximum current point.

상기와 같은 제1단계 내지 제4단계의 구성 및 작용은 문언적으로 “상기 유효전력의 크기는 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전력과 상기 마중물공급부로 입력되는 전력의 차이를 마이크로프로세서의 프로그램을 통해 논리적으로 산출 및 제어하는 구성을 포함하는 것으로서, 마중물공급부의 설정 기준을 마중물공급부 출력전압을 높이는 방향으로 스윙하면서 직전의 결과와 대비하여 차동전류가 증가하면 더 높이고, 낮으면 감소하도록 제어하되, 설정된 최대전력점전압 기준 미만으로 내려갈 경우 상기 마중물공급부의 출력을 감소시키며, 마중물공급부의 설정 기준을 마중물공급부 출력전압을 낮추는 방향으로 스윙하면서 직전의 결과와 대비하여 차동전류가 증가하면 더 낮추고, 낮으면 증가하도록 제어하되, 설정된 최대전력점전압 기준을 초과할 경우 상기 마중물공급부의 출력을 증가시키는 구성”으로 정의된다. The configuration and operation of the first to fourth steps as described above literally means that "the magnitude of the effective power is a microprocessor for the difference between the power of the photovoltaic power generation equipment output to the load stage and the power input to the cargo supply unit. It includes a configuration that logically calculates and controls through the program of the swing, swinging the setting criteria of the pick-up supply section in the direction of increasing the output voltage of the pick-up supply section, so that the differential current increases higher and decreases if the differential current increases compared to the previous result. If the control unit is lowered below the set maximum power point voltage reference, the output of the pick-up supply is decreased, and if the differential current increases compared to the previous result while swinging the setting reference of the pick-up supply in the direction of lowering the output voltage of the pick-up supply, Lower, control to increase if low, but set maximum power point voltage It is defined as a configuration that increases the output of the meet-water supply portion when the criterion is exceeded.

상기와 같은 루프 작동을 통해 제어프로그램은 최대전력점전압을 중심으로 최대의 유효전력점을 찾을 수 있게 되는 것이고, 그 결과로서 최적화 된 상태의 마중물공급부 출력전압이나, 입력단 설정기준이나, 최대전력점전압유지제어부의 입력 또는 출력단 설정 기준 중, 선택된 적어도 하나 이상의 설정 정보는 각 종속 모듈에 공유되어 일괄 동기되며, 이러한 동기에 따라 종속 마중물공급부들에서는 상기와 같은 프로그램적 작동을 하지 않더라도 중앙제어부(1A)가 행한 상기 결과를 공유하여 최대전력점전압 중심 하에서 일정한 최적화 출력점을 찾도록 종속 마중물공급부가 작동하는 것이다.Through the loop operation as described above, the control program can find the maximum effective power point centered on the maximum power point voltage. As a result, the output of the optimized object supply unit, the input stage setting criteria, or the maximum power point Among the input or output stage setting criteria of the voltage holding control unit, at least one selected setting information is shared to each subordinate module and synchronized in a batch. According to this synchronization, the subordinate intermediate supply units do not perform the above program operation. The slave carriage supply unit operates to find the constant optimized output point under the center of the maximum power point voltage by sharing the above result.

도 26a는 본 발명의 종속 모듈에 관한 제5실시일례를 도시한 블록다이어그램이고 도 26b는 관련되는 원격 연동의 신호 연결 개념도로서,FIG. 26A is a block diagram illustrating a fifth embodiment of a dependent module of the present invention, and FIG. 26B is a conceptual diagram of signal connection of a related remote linkage.

중앙제어부와 그룹망(110)으로 연동되어 설정기준 정보를 수신하는 전송수신부(102b); A transmission receiver 102b interworking with the central control unit and the group network 110 to receive the setting reference information;

상기 마중물 전력과 상기 태양광발전설비 전력이 결합된 종합출력을 상기 부하단으로 공급하도록 연결됨과 아울러 상기 전송수신부(102b)가 상기 마중물공급부(22)의 출력을 제어하도록 설정기준이 연결되는 한편,On the other hand, it is connected to supply the combined output of the intermediate power and the photovoltaic power generation power to the load stage, and a setting criterion is connected so that the transmission receiving unit 102b controls the output of the intermediate water supply 22.

상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 전송수신부(102b)로부터 수신되는 설정기준에 따라 조절되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.The output current of the pick-up material supply unit is matched to the current supplied from the photovoltaic power generation equipment to the load end, and the output voltage of the pick-up material supply unit includes a configuration that is adjusted according to the setting criteria received from the transmission receiving unit (102b) It features.

상기와 같은 제5실시일례는, 앞에서 기 설명한 바와 같이 중앙제어부(1A)가 정밀하게 강화된 최대전력점전압 추적 기능을 보유하는 이상 종속 모듈에서는 중복된 최대전력점전압유지제어부(22a-1)를 모두 제거하고 중앙의 지령에 따라 마중물공급부 출력전압이 종속 제어되는 구성을 개시한 것이다. As described above, in the fifth embodiment, the maximum power point voltage maintaining control unit 22a-1 is duplicated in the abnormally dependent module in which the central control unit 1A has the maximum power point voltage tracking function that is precisely enhanced as described above. Eliminating all of the and according to the command in the center is a configuration that the slave supply output voltage is controlled dependently.

산업적으로는 이러한 종속 모듈로도 효과적으로 보급될 수 있어 유효하게 실시할 수 있는 구성으로 예시를 개시한 것이다.Industrially, the example has been disclosed as a configuration that can be effectively distributed to these dependent modules can be effectively implemented.

상기 종속 모듈을 효과적으로 작동시키기 위해 중앙에서는 모듈의 최대전력점전압 기준으로 설정기준을 전송하여 중앙 모듈의 작동과 동기시켜서 일치된 마중물 전압으로 공급하는 것이 바람직하다. 이에 관한 구체적인 각 구성요소의 동작은 앞에서 설명한 바 있으므로 더 이상의 중복된 설명은 생략한다.In order to effectively operate the subordinate module, it is preferable to transmit the setting reference based on the maximum power point voltage of the module and to supply the matched intermediate voltage in synchronization with the operation of the central module. Since detailed operation of each component has been described above, further description will be omitted.

상기와 같은 각 구성요소의 종합적인 작용으로 결국 본 발명은 상기 차동전류의 전후 값을 비교하여 매칭하되 상기 차동전류의 값은 ESS로 충전되는 실효전류 또는 부하단으로 공급되는 실효전류로부터 취득되는 수단을 포함함으로써, 제1선행기술인 전력레벨 천이장치가 모듈의 온도에 불구하고 상시 최량의 효율로 작동하게 되는 것이다. As a result of the overall action of each component as described above, the present invention compares and matches values before and after the differential current, but the value of the differential current is obtained from an effective current charged to an ESS or an effective current supplied to a load stage. By including the first prior art power level transition device is to operate at the best efficiency at all times despite the temperature of the module.

여기서 유효전력 또는 실효전류란, 상기 선행기술에서 리프팅에 소요되는 전류를 차감한 실제 충전전류로서의 순수한 충전전류를 말한다.Here, the active power or the effective current refers to the pure charging current as the actual charging current which subtracts the current required for lifting in the prior art.

본 발명은 상기 그룹망(110)을 통해 일정한 장소에서 동기식으로 제어정보를 공유하는 구성뿐만 아니라, 테스트베드로 구축된 실험설비에서 편차 정보를 담은 ASIC을 만들어서 이를 하드웨어적인 ASIC 또는 소프트웨어적인 ASIC으로 생산하여 산업적으로 이용토록 보급할 수 있으며, 나아가서는 전문 프로그램으로 활용하는 원격포팅, 즉 설비보전에 이용할 수도 있다.The present invention, as well as the configuration to share the control information synchronously in a certain place through the group network 110, to create an ASIC containing the deviation information in the test facility built as a test bed to produce it as a hardware ASIC or software ASIC It can be used for industrial use, and can also be used for remote porting, ie facility maintenance, as a specialized program.

즉 MCPT검출과 MCPT를 위한 최적화 제어는 실험을 위한 테스트베드에서 실시하고 이로부터 기후, 온도, 바람, 설치각도, 설치장소, 출력전류, 모듈전압(개방전압 등), 모듈 재질과 메이커별로 실험결과 도출되는 데이터를 빅데이터로 패턴을 축적하면서 그에 따른 온도별 모델링 데이터로 압축하여 이를 학습알고리즘화 한 ASIC(Application Software IC) 칩으로 산업화 할 수 있다. In other words, MCPT detection and optimization control for MCPT are carried out in the test bed for the experiment, and from this, the experiment results by climate, temperature, wind, installation angle, installation place, output current, module voltage (opening voltage, etc.), module material and manufacturer The derived data can be accumulated into big data, compressed into modeling data for each temperature, and then industrialized into ASIC (Application Software IC) chips with learning algorithms.

이 경우 중앙 모듈이든 종속 모듈이든 ASIC으로 장착되어 스스로 솔라 모듈의 개방전압과 대비하여 최대전력점전압을 찾으며, 그런 후 온도변화와 부하변동을 고려하면서 최고전압 내지 최저전압의 안전성 범위 내에서 마중물공급부를 자동 제어하는 전용 칩으로 활용될 수 있다.In this case, either the central module or the subordinate module is mounted as an ASIC and finds the maximum power point voltage in comparison with the open voltage of the solar module, and then supplies the cargo within the safety range of the highest voltage to the lowest voltage while considering temperature change and load change. It can be used as a dedicated chip to automatically control wealth.

이를 이용하여, 예를 들면 개별 솔라 모듈마다 독립된 구조로 실시될 수 있는 것으로 이에 대한 본 발명의 제6실시일례로서,By using this, for example, it can be implemented in a separate structure for each solar module as a sixth embodiment of the present invention,

상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 부하단의 전압을 고려하면서 상기 최대전력점전압유지제어부에 의해 상기 모듈의 최대전력점전압 중심으로 매칭 제어되는 구성을 포함하되,The output current of the pick-up supply part is matched to the current supplied from the photovoltaic facility to the load end, and the output voltage of the pick-up supply part is controlled by the maximum power point voltage maintaining control part while considering the voltage of the load end. Includes a configuration that is matched and controlled around the maximum power point voltage,

상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압에 상기 전압온도계수를 고려한 보정으로 상기 마중물공급부의 출력전압을 조절하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템으로 실시될 수 있다.The MCPT detection unit may be implemented as a power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a configuration for adjusting the output voltage of the pick-up supply unit by the correction in consideration of the voltage temperature coefficient to the set maximum power point voltage.

상기 각 구성요소들의 특징과 작용은 앞에서 상세히 설명한 바 있으므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.Since the features and functions of the above components have been described in detail above, redundant descriptions will be omitted.

본 발명에서 전압온도계수로서 환경온도를 보정할 때는 갱년변화로 저하되는 효율을 상쇄 보정하는 개념으로 전압온도계수의 변화 패턴에서 유추되는 보정계수를 적용하여 모듈수명연장 수단으로 활용하는 보조적인 구성을 고려할 수 있다.In the present invention, when the environmental temperature is corrected as the voltage temperature coefficient, an auxiliary configuration that utilizes the correction factor inferred from the change pattern of the voltage temperature coefficient as a module life extension means by canceling the efficiency deteriorated by the change of the menopausal. Can be considered

본 발명은 산업적 이용성 측면에서 본 발명의 구성은 전력펌핑 시스템을 장착한 솔라 모듈로 실시될 수 있고, 태양광발전설비를 구성하는 충전제어장치 또는 인버터 중 적어도 어느 하나에 실시될 수 있다.The present invention in terms of industrial usability can be implemented as a solar module equipped with a power pumping system, can be implemented in at least one of the charging control device or inverter constituting the solar power equipment.

본 발명은 이외에도 현지 기상정보로 제공되는 온도 정보를 데이터로 수신하여 상기 온도센서의 하드웨어적 구조를 생략할 수도 있으며, The present invention may omit the hardware structure of the temperature sensor in addition to receiving temperature information provided as local weather information as data,

상기 도 23a 내지 도 23d 중 어느 하나의 제3전류센서(27)를 기반으로서, 도 24a 내지 도 24e 중 어느 하나로 개시된 하드웨어 장치로 산업화 하거나, 도 25a 내지 도 25d 중 어느 하나로 개시된 마이크로프로세서로 산업화 할 경우, 이것이 종속 마중물공급부에 개별적으로 적용되어 각 종속 모듈들이 중앙제어부(1A)로부터 분리된 구성으로서 개별적으로 독립 가동될 수도 있는 등, 설명 생략된 다양한 실시예를 포함할 수 있지만 더 이상을 설명은 생략한다. 다만 생략은 한정에서 제외하는 의미가 아니라 본 발명의 청구범위가 개시하는 범위 내에서 균등 내지 치환의 범위를 권리에 포함하고 있는 것으로 해석됨을 전제로 한다.Based on the third current sensor 27 of any one of FIGS. 23A to 23D, it may be industrialized by a hardware device disclosed by any one of FIGS. 24A through 24E or by a microprocessor disclosed by any one of FIGS. 25A through 25D. In this case, this may include various embodiments omitted from description, such that each of the subordinate modules may be independently operated as a separate configuration from the central control unit 1A so that each subordinate module may be individually applied. Omit. However, the omission is not meant to be excluded from the limit, but is assumed to be included in the scope of equivalents or substitutions within the scope disclosed in the claims of the present invention.

본 발명의 명세서를 이해함에 있어서, 본 발명에서 하드웨어적으로 전압을 올리거나 내려서 상기 마중물공급부의 출력전압을 제어한다라는 부분에 혹시 승강이 반대로 되어야할 설명 착오가 있더라도, 직류 자동전압조정기가 피드백으로 전압조절이 되듯이 본 발명도 마찬가지 이론 내지 개념으로 피드백이 성립된다는 타당성 아래 이를 교정하여서 이해를 하여야 한다.In understanding the specification of the present invention, even if there is a mistake in the description that the lifting and lowering in the part of controlling the output voltage of the pick-up supply unit by raising or lowering the voltage in hardware in the present invention, the DC automatic voltage regulator is controlled by the feedback voltage adjustment Like this, the present invention should be understood by correcting it under the validity that the feedback is established by the same theory or concept.

솔라 모듈(1)
에너지저장장치(ESS, 2)
전력감지제어부(14)
전력보충부(13)
마중물공급부(22)
보충전원부(2-0 또는2)
부하단(4)
최대전력점전압유지제어부(22a-1)
전압온도보상부, 온도센서(1a)
헌팅 폭(1000)
마중물제어부(22a)
전송수신부(102b)
댐핑저항(1b)
댐핑커패시터(1d)
부하단(HV)
직렬 경로(120)
컴바이너(22a-4)
전압비교기(24c)
CDS 옵토 아이솔레이션(1b)
동기통신부, 전송수신부(102b)
그룹연결망(110)
초과출력전압제한회로, 초과출력제한부(22a-2)
컴바이너, 연합회로(22a-3)
종속 모듈(1-1)
종속 마중물공급부(22-1)
중앙제어부(1A)
그룹망(110)
중앙 모듈(1)
제1전류센서(23)
제2전류센서(22c)
제3전류센서(27)
가상전력부(22b)
MCPT검출부(21, 21c)
초과출력전압제한부(22a-2)
홀 센서(27)
솔라 양측단 전압(28a)
아날로그 연산증폭기 내지 비교기(24a, 24b)
스윙파(100)
스윙파발생기(26)
신호파형 모습(100a)
삼각파 발진기(26)
진동(100a-1)
마이크로컴퓨터 및 제어프로그램을 포함하는 MCU(30)
A/D 컨버터(31)
마중물공급부의 기준출력을 설정하는 세팅단계(301, 302)
마중물공급부 출력전압 매칭단계(303, 304)
업 스윙(305)
최대전력점전압 미만인지 여부를 감지 및 제어 단계(301, 311)
차동전류 증가 또는 감소 판단 및 제어 단계(306, 307, 308, 309)
최대전력점전압 미만 판단(310)
세팅단계(201, 202)
마중물공급부 매칭단계(203, 204)
업 스윙(205)
최대전력점전압 미만 여부를 감지 및 제어 단계(208, 209)
차동전류 증가 또는 감소 판단 및 제어 단계(206, 207, 208, 209)
다운 스윙(212)
차동전류 증가 또는 감소 판단 및 제어 단계(213, 214, 216, 217)
세팅단계(401, 402)
업 스윙(403, 405, 406, 410)
최대전력점전압 미만 여부 감지 및 제어 단계(407, 411)
다운 스윙(411, 413, 414, 415)
최대전력점전압 초과 여부 감지 및 제어 단계(409, 403)Solar Modules (1)
Energy storage device (ESS, 2)
Power Sensing Control Unit (14)
Power supply unit (13)
Pickup Supply Unit (22)
Supplementary power supply (2-0 or 2)
Load stage (4)
Maximum power point voltage maintenance control unit 22a-1
Voltage temperature compensator, temperature sensor 1a
Hunting width (1000)
Pickup Control Unit 22a
Transmission receiver 102b
Damping resistance (1b)
Damping capacitor (1d)
Load stage (HV)
Serial path (120)
Combiner (22a-4)
Voltage comparator (24c)
CDS Opto Isolation (1b)
Synchronous communication unit, transmission receiving unit 102b
Group Network (110)
Excessive output voltage limiting circuit, excess output limiting section 22a-2
Combiner, Combined Circuit (22a-3)
Dependent module (1-1)
Subordinate pick-up supply part (22-1)
Central control unit (1A)
Group Network (110)
Central module (1)
First current sensor 23
Second current sensor 22c
Third Current Sensor (27)
Virtual power part 22b
MCPT Detection Units 21 and 21c
Excessive output voltage limiter 22a-2
Hall sensor (27)
Solar Both-Stage Voltage (28a)
Analog Operational Amplifiers to Comparators 24a and 24b
Swing wave (100)
Swing wave generator (26)
Signal waveform view (100a)
Triangle Wave Oscillator (26)
Vibration (100a-1)
MCU (30) including microcomputer and control program
A / D Converters (31)
Setting step (301, 302) for setting the reference output of the pick-up material supply unit
Matching material supply unit output voltage matching step (303, 304)
Up swing (305)
Detecting and controlling whether the maximum power point voltage is less than (301, 311)
Determining and controlling differential current increase or decrease (306, 307, 308, 309)
Determination below the maximum power point voltage (310)
Setting steps 201 and 202
Matching water supply unit matching step (203, 204)
Up swing (205)
Detecting and Controlling the Maximum Power Point Voltage Below (208, 209)
Determining and controlling differential current increase or decrease (206, 207, 208, 209)
Down swing (212)
Determining and controlling differential current increase or decrease (213, 214, 216, 217)
Setting step (401, 402)
Up swing (403, 405, 406, 410)
Detecting and controlling whether the maximum power point voltage is below (407, 411)
Down swing (411, 413, 414, 415)
Detecting and controlling whether the maximum power point voltage is exceeded (409, 403)

Claims

최대전력점전압 특성의 태양전지 모듈을 포함하는 태양광발전설비;
외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 마중물공급부;
상기 태양광발전설비에 연결된 부하단;
상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부의 출력전압이 상기 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부;
상기 마중물 전력과 상기 태양광발전설비 전력이 결합된 종합출력을 상기 부하단으로 공급하도록 연결됨과 아울러 상기 최대전력점전압유지제어부가 상기 마중물공급부의 출력을 제어하도록 피드백 연결되는 한편,
상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 부하단의 전압을 고려하면서 상기 최대전력점전압유지제어부에 의해 상기 모듈의 최대전력점전압 중심으로 매칭 제어되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.A photovoltaic device including a solar cell module having a maximum power point voltage characteristic;
A horsepower supply unit connected in series to regulate and supply the horsepower power supplied from an external power supply or an internal capacitor power supply to a voltage and a current coupled to the photovoltaic facility;
A load stage connected to the solar power plant;
A maximum power point voltage maintaining control unit configured to adjust the matching voltage with respect to the maximum power point voltage by pressing the voltage of the module based on the voltage sensed by the load terminal;
The feedback power is connected to supply the combined output of the intermediate power and the photovoltaic power generation unit to the load stage, and the maximum power point voltage maintenance control unit controls the output of the intermediate supply unit.
The output current of the pick-up supply part is matched to the current supplied from the photovoltaic facility to the load end, and the output voltage of the pick-up supply part is controlled by the maximum power point voltage maintaining control part while considering the voltage of the load end. Power pumping system for a photovoltaic power generation facility comprising a configuration that is matched and controlled to the maximum power point voltage center.

최대전력점전압 특성의 태양전지 모듈을 포함하는 태양광발전설비;
외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 마중물공급부;
상기 태양광발전설비에 연결된 부하단;
상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부의 출력전압이 상기 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부;
상기 태양광발전설비의 환경온도를 감지하고 상기 마중물공급부 또는 최대전력점전압유지제어부에 연동되어 상기 마중물공급부의 출력전압을 설정된 전압온도계수로 보상 조절하는 전압온도보상부;
상기 마중물 전력과 상기 태양광발전설비 전력이 결합된 종합출력을 상기 부하단으로 공급하도록 연결됨과 아울러 상기 최대전력점전압유지제어부가 상기 마중물공급부의 출력을 제어하도록 피드백 연결되는 한편,
상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 부하단의 전압을 고려하면서 상기 최대전력점전압유지제어부에 의해 상기 모듈의 최대전력점전압 중심으로 유지되도록 매칭 제어되되, 상기 최대출력점전압은 상기 전압온도계수를 고려하여 보상 조절되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.A photovoltaic device including a solar cell module having a maximum power point voltage characteristic;
A horsepower supply unit connected in series to regulate and supply the horsepower power supplied from an external power supply or an internal capacitor power supply to a voltage and a current coupled to the photovoltaic facility;
A load stage connected to the solar power plant;
A maximum power point voltage maintaining control unit configured to adjust the matching voltage with respect to the maximum power point voltage by pressing the voltage of the module based on the voltage sensed by the load terminal;
A voltage temperature compensating unit for sensing an environmental temperature of the photovoltaic facility and compensating and adjusting the output voltage of the pick-up material supply unit to a set voltage temperature coefficient in linkage with the pick-up material supply unit or the maximum power point voltage maintaining control unit;
The feedback power is connected to supply the combined output of the intermediate power and the photovoltaic power generation unit to the load stage, and the maximum power point voltage maintenance control unit controls the output of the intermediate supply unit.
The output current of the pick-up supply part is matched to the current supplied from the photovoltaic facility to the load end, and the output voltage of the pick-up supply part is controlled by the maximum power point voltage maintaining control part while considering the voltage of the load end. Matching control to be maintained at the center of the maximum power point voltage, the maximum output point voltage is a power pumping system for a photovoltaic power generation system comprising a configuration that is compensated and adjusted in consideration of the voltage temperature coefficient.

제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 부하단의 전압 변동을 감지하는 부하단감지부를 더 포함하고,
상기 최대전력점전압유지제어부는 상기 부하단의 전압 변동에 따라 상기 종합출력의 전압이 설정된 기준을 초과할 때 설정된 기준 이하로 제한 조절하는 최고출력전압제한부를 연동하는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a load stage detecting unit for detecting a voltage change of the load stage,
The maximum power point voltage maintenance control unit may further include a configuration in which a maximum output voltage limiter is configured to limit and adjust below the set reference when the voltage of the integrated output exceeds the set reference according to the voltage variation of the load terminal. Power pumping system for solar power plant.

제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 마중물공급부 또는 상기 최대전력점전압유지제어부에는 상기 마중물공급부의 출력전압 설정 기준을 원격으로 제어할 수 있는 원격설정부 및 동기통신부의 연동 구성을 더 포함하고,
상기 동기통신부가 그룹연결망으로 연동되는 중앙제어부의 지령을 전달받아 상기 최대전력점전압유지제어부 또는 상기 마중물공급부의 설정이 조절되도록 동기되는 연동 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method according to claim 1 or 2,
The pick-up material supplying unit or the maximum power point voltage maintaining control unit further includes an interlocking configuration of a remote setting unit and a synchronous communication unit that can remotely control the output voltage setting criteria of the pick-up supplying unit.
The synchronous communication unit further receives the command of the central control unit interlocked with the group connection network receives the command of the maximum power point voltage maintenance control unit or the pick-up supply unit further comprises a synchronizing configuration to be synchronized so as to adjust the setting. Pumping system.

제2항에 있어서,
상기 마중물공급부 또는 상기 최대전력점전압추적부에 연결되는 전압온도보상부는 전압온도계수의 편차를 보정하는 수단을 더 포함하고,
상기 편차 보정 수단을 원격으로 제어할 수 있는 편차보정부 및 동기통신부의 연동 구성을 더 포함하며,
상기 동기통신부가 그룹연결망으로 연동되는 중앙제어부의 편차 정보를 수신하여 상기 전압온도계수를 보정하는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 2,
The voltage temperature compensator connected to the pick-up material supply unit or the maximum power point voltage tracking unit further includes means for correcting a deviation of the voltage temperature coefficient.
It further comprises an interlocking configuration of the deviation correction unit and the synchronous communication unit that can remotely control the deviation correction means,
And a configuration for correcting the voltage temperature coefficient by receiving the deviation information of the central control unit linked to the group connection network by the synchronous communication unit.

제2항에 있어서,
상기 전압온도보상부는 상기 태양광발전설비에 인접 설치된 온도감지센서를 통해 환경온도를 감지하는 한편 상기 온도감지센서는 최대전력점전압유지제어부의 설정 기준 또는 상기 마중물공급부의 피드백계수를 조절하도록 연동되며, 상기 전압온도감지계수의 보상 조절은 온도감지센서의 민감도를 조절하는 연동 구성을 통해 이루어지는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 2,
The voltage temperature compensator detects the environmental temperature through a temperature sensor installed adjacent to the photovoltaic power generation facility, and the temperature sensor is interlocked to adjust the setting criterion of the maximum power point voltage maintaining control unit or the feedback coefficient of the pick-up supply unit. Compensation control of the voltage temperature detection coefficient is a power pumping system for a photovoltaic facility comprising a configuration made through an interlocking configuration for adjusting the sensitivity of the temperature sensor.

제4항에 있어서,
상기 동기통신부는 중앙제어부와 직류전압으로 연동되어 설정기준 정보를 공유하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 4, wherein
The synchronous communication unit is coupled to the central control unit by a DC voltage, the power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a configuration for sharing the setting reference information.

제4항에 있어서,
상기 동기통신부는 중앙제어부와 디지털데이터로 연동되어 설정기준 정보를 공유하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method of claim 4, wherein
The synchronous communication unit is a power pumping system for a photovoltaic facility, characterized in that it comprises a configuration in which the central control unit and the digital data linked to share the setting criteria information.

태양광발전설비를 구성하는 솔라 모듈에 있어서, 상기 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 기재된 전력펌핑 시스템을 장착한 솔라 모듈.A solar module constituting a photovoltaic facility, comprising: a solar module equipped with the power pumping system according to any one of claims 1 and 2.

태양광발전설비를 구성하는 충전제어장치 또는 인버터 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 기재된 전력펌핑 시스템을 장착한 충전제어장치 또는 인버터.A charge control device or inverter, comprising at least one of a charge control device or an inverter constituting a photovoltaic facility, comprising the power pumping system according to any one of claims 1 and 2.

종속 모듈;
상기 종속 모듈은 부하단으로 전력을 공급하도록 연계됨과 아울러 태양광발전설비용으로 최대전력점전압 특성을 가지는 적어도 하나 이상 복수의 태양전지 모듈이고,
상기 종속 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 설정된 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 종속 마중물공급부가 연동되며,
상기 종속 마중물공급부에는 중앙제어부와 그룹망으로 연계되는 동기통신부를 연결하여 상기 설정 기준을 원격조절 할 수 있는 구성이 포함되는 한편,
중앙제어부;
상기 중앙제어부는 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일하게 부하단에 연계됨과 아울러 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일한 최대전력점전압 특성을 가지는 태양전지 모듈을 중앙 모듈로 포함하고,
상기 중앙 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 상기 태양광발전설비에 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 중앙 마중물공급부가 연동되며,
상기 중앙 마중물공급부에는 상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부의 출력전압이 상기 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부가 피드백으로 연동됨과 아울러,
상기 중앙 마중물공급부에는 적어도 하나 이상 복수의 종속 모듈과 그룹망으로 연계되는 동기통신부가 연결되어 상기 중앙제어부가 적어도 하나 이상 복수의 종속 마중물공급부에게 상기 최대전력점전압유지제어부가 매칭 조절한 당시의 설정기준을 전송 공유하도록 연동됨에 따라,
상기 그룹망을 통해 상기 중앙제어부가 상기 종속 모듈들을 동기 관계로 통제하여 상기 각 마중물공급부들의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 각 마중물공급부들의 출력전압은 상기 공유된 설정기준에 의해 상기 각 모듈들의 최대전력점전압 중심으로 매칭 제어되는 동기 연동 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.Dependent modules;
The dependent module is at least one or more solar cell modules that are connected to supply power to the load stage and have a maximum power point voltage characteristic for the photovoltaic power generation facility,
The slave module is interlocked with the slave supply unit connected in series to regulate the supply of the supply power from the external power supply or internal capacitor power supply to the voltage and current coupled to the photovoltaic facility according to the set criteria,
The slave cargo supply unit includes a configuration for remotely controlling the setting criteria by connecting a synchronous communication unit connected to the central control unit and the group network,
A central controller;
The central controller includes a solar cell module connected to a load terminal in the same manner as at least one of the plurality of subordinate modules and having the same maximum power point voltage characteristic as at least one or more of the plurality of subordinate modules as a central module. and,
The central module is interlocked with the central supply unit connected in series to regulate supply of the supply power from the external power supply or internal capacitor power supply to the voltage and current interlocked with the photovoltaic facility,
The central load supply unit is connected to the maximum power point voltage maintenance control unit which adjusts the output voltage of the pick-up unit supply unit by pressing the voltage of the module based on the voltage sensed by the load terminal to adjust the matching to the maximum power point voltage center. together,
At least one of the plurality of subordinate modules and a synchronous communication unit connected to the group network are connected to the central load supply unit, and the central controller sets at least one of the plurality of subordinate load supply units to the maximum power point voltage maintaining control unit. As the criteria are linked to share transfers,
Through the group network, the central control unit controls the subordinate modules in a synchronous relationship so that the output current of each of the cargo supply units is matched to a current supplied from the photovoltaic facility to the load stage, and the outputs of the respective cargo supply units The voltage is a power pumping system for a photovoltaic facility comprising a synchronous interlocking configuration that is matched and controlled to the maximum power point voltage center of each of the modules by the shared setting criteria.

종속 모듈;
상기 종속 모듈은 부하단으로 전력을 공급하도록 연계됨과 아울러 태양광발전설비용으로 최대전력점전압 특성을 가지는 적어도 하나 이상 복수의 태양전지 모듈이고,
상기 종속 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 설정 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 종속 마중물공급부가 연동되며,
상기 종속 마중물공급부에는 중앙제어부와 그룹망으로 연계되는 동기통신부를 연결하여 상기 설정 기준을 원격조절 할 수 있는 구성이 포함되는 한편,
중앙제어부;
상기 중앙제어부는 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일하게 부하단에 연계됨과 아울러 상기 태양광발전설비용으로서 상기 복수의 종속 모듈 중 적어도 어느 하나 이상과 동일한 최대전력점전압 특성을 가지는 태양전지 모듈을 중앙 모듈로 포함하고,
상기 중앙 모듈에는 외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 설정된 기준에 따라 상기 태양광발전설비에 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 중앙 마중물공급부가 연동되며,
상기 중앙 마중물공급부 또는 최대전력점전압유지제어부에는 상기 태양광발전설비의 환경온도를 감지하여 마중물공급부의 출력전압 설정을 전압온도계수로 보상 조절하는 전압온도보상부를 연동하는 구성을 포함하고,
상기 중앙 마중물공급부에는 상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 마중물공급부의 출력전압이 상기 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부가 피드백으로 연동됨과 아울러,
상기 중앙 마중물공급부에는 적어도 하나 이상 복수의 종속 모듈과 그룹망으로 연계되는 동기통신부가 연결되어 상기 중앙제어부가 적어도 하나 이상 복수의 종속 마중물공급부에게 상기 최대전력점전압유지제어부가 매칭 조절한 당시의 설정기준을 전송 공유하도록 연동됨에 따라,
상기 그룹망을 통해 상기 중앙제어부가 상기 종속 모듈들을 동기 관계로 통제하여 상기 각 마중물공급부들의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 각 마중물공급부들의 출력전압은 상기 공유된 설정기준에 의해 각 모듈들의 최대전력점전압 중심으로 매칭되되 전압온도계수로 보상 조절되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.Dependent modules;
The dependent module is at least one or more solar cell modules that are connected to supply power to the load stage and have a maximum power point voltage characteristic for the photovoltaic power generation facility,
The slave module is interlocked with the slave unit supply unit is connected in series to supply the regulated power supplied from the external power supply or internal capacitor power supply to the voltage and current coupled to the photovoltaic facility according to the setting criteria,
The slave cargo supply unit includes a configuration for remotely controlling the setting criteria by connecting a synchronous communication unit connected to the central control unit and the group network,
A central controller;
The central control unit is connected to a load stage in the same manner as at least one or more of the plurality of subordinate modules, and has the same maximum power point voltage characteristic as at least any one or more of the plurality of subordinate modules for the photovoltaic facility. Including the battery module as a central module,
The central module supply unit is connected to the central module in series to supply the supply power from the external power supply or the internal capacitor power supply to regulate the voltage and current interlocked with the photovoltaic facility according to the set criteria,
The central load supply unit or the maximum power point voltage maintenance control unit includes a configuration for interlocking a voltage temperature compensation unit for sensing the environmental temperature of the photovoltaic power generation equipment and compensating and adjusting the output voltage setting of the load supply unit with a voltage temperature coefficient.
The central load supply unit is connected to the maximum power point voltage maintenance control unit which adjusts the output voltage of the pick-up unit supply unit by pressing the voltage of the module based on the voltage sensed by the load terminal to adjust the matching to the maximum power point voltage center. together,
At least one of the plurality of subordinate modules and a synchronous communication unit connected to the group network are connected to the central load supply unit, and the central controller sets at least one of the plurality of subordinate load supply units to the maximum power point voltage maintaining control unit. As the criteria are linked to share transfers,
Through the group network, the central control unit controls the subordinate modules in a synchronous relationship so that the output current of each of the cargo supply units is matched to a current supplied from the photovoltaic facility to the load stage, and the outputs of the respective cargo supply units The voltage is matched to the center of the maximum power point voltage of each module by the shared setting criteria, the power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a configuration that is compensated by the voltage temperature coefficient.

제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 종속 마중물공급부에는 상기 부하단에서 감지되는 전압을 기준으로 상기 종속 마중물공급부의 출력전압이 상기 종속 모듈의 전압을 압박하여 상기 최대전력점전압 중심으로 매칭 조절하는 최대전력점전압유지제어부가 피드백 연동되는 구성을 더 포함하며,
상기 원격으로 공유하는 설정기준은 상기 압박 조절하는 피드백연동계수 또는 상기 각 마중물공급부의 출력전압을 발생할 설정 기준을 직접 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method according to any one of claims 11 or 12,
The slave power supply unit has a maximum power point voltage maintaining control unit that feedback-adjusts the voltage of the slave module based on the voltage sensed by the load terminal and adjusts the voltage of the slave module to the maximum power point voltage center. Further comprises a configuration,
The setting criterion to be shared remotely is a power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that directly transmitting a setting reference to generate the feedback linkage coefficient for adjusting the pressure or the output voltage of each of the pick-up supplies.

제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 종속 마중물공급부 또는 중앙 마중물공급부에는 상기 부하단으로 출력되는 상기 태양광발전설비의 전압을 감지하여 설정된 최고점을 초과할 때 상기 최고점 이하로 상기 마중물전력공급부의 출력전압을 감소시키도록 상기 최대전력점전압유지제어부 또는 상기 마중물공급부의 설정기준을 보정 제어하는 최고출력전압제한부의 연동 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method according to any one of claims 11 or 12,
The slave power supply unit or the central load supply unit detects the voltage of the photovoltaic facility output to the load end and when the maximum point is exceeded, the maximum power point to reduce the output voltage of the target power supply unit below the maximum point The power pumping system for a photovoltaic facility further comprising an interlocking configuration of a maximum output voltage limiting unit for correcting and controlling a setting criterion of a voltage holding control unit or the picking material supply unit.

제12항에 있어서,
상기 종속 마중물공급부에는 태양광발전설비의 환경온도를 감지하여 마중물공급부의 출력전압을 설정된 전압온도계수로 보상 조절하도록 연동되는 전압온도보상부를 더 포함하고,
상기 중앙제어부의 전압온도보상부는 전압온도계수의 편차를 보정하는 수단 및 상기 편차 정보를 원격으로 전송하는 구성을 더 포함함과 동시에 상기 종속 마중물공급부에 연동된 전압온도보상부가 상기 편차 정보를 수신하여 상기 전압온도계수의 반영률을 보정하는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 12,
The slave load supply unit further includes a voltage temperature compensation unit interlocked to sense an environmental temperature of the photovoltaic power generation facility to compensate and adjust the output voltage of the target load supply unit to a set voltage temperature coefficient.
The voltage temperature compensation unit of the central control unit further comprises a means for correcting the deviation of the voltage temperature coefficient and the configuration for remotely transmitting the deviation information, and at the same time the voltage temperature compensation unit linked to the dependent intermediate supply unit receives the deviation information The power pumping system for a photovoltaic facility further comprising a configuration for correcting the reflectance of the voltage temperature coefficient.

제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 동기통신부는 중앙제어부와 직류전압으로 연동되어 상기 종속 마중물공급부의 출력전압 설정 기준을 일괄 공유하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method according to any one of claims 11 or 12,
The synchronous communication unit is connected to the central control unit by a DC voltage, the power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a configuration for sharing the output voltage setting criteria of the subordinate cargo supply unit collectively.

제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 동기통신부는 중앙제어부와 유선 또는 무선 디지털데이터 통신 내지 방송으로 연동되어 상기 종속 마중물공급부의 출력전압 설정 기준을 일괄 통제 공유하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. (장거리 전송이 가능한 대전력 구조가 가능하다)The method according to any one of claims 11 or 12,
The synchronous communication unit is connected to the central control unit via wired or wireless digital data communication or broadcasting, the power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a configuration for controlling the collective control of the output voltage setting criteria of the slave unit supply unit collectively. (Large power structure capable of long distance transmission is possible)

제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 모듈들은 서로 복수의 위치에 분산설치 되되 상기 중앙제어부는 상기 분산 설치된 복수의 모듈들 중 적어도 하나를 중앙 모듈로 지정하여 집단화 된 그룹 통제를 구성하는 한편,
상기 집단화 된 그룹을 일괄 통제하는 중앙제어부가 외부통신망을 통해 복수의 종속 모듈에 연계된 종속 마중물공급부들의 동기 상태 정보를 포함한 태양광발전설비의 가동 상태(효율과 전압 전류를 포함한다)를 통합 모니터링 또는 리모트 원격제어 가능토록 게이트웨이 역할로 연동되는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 마중물 시스템.The method according to any one of claims 11 or 12,
The modules are distributed to each other in a plurality of locations, but the central controller configures grouped group control by designating at least one of the plurality of distributed modules as a central module.
The central control unit which collectively controls the grouped group integrates the operation state (including efficiency and voltage current) of the photovoltaic facility including the synchronization status information of the subordinate intermediate supply units linked to the plurality of subordinate modules through an external communication network. The photovoltaic generation system for a photovoltaic power generation facility further comprising a configuration that works as a gateway for monitoring or remote remote control.

제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 중앙제어부에는 부하단의 전력을 감지하는 부하단감지부를 더 포함하되 상기 부하단감지부는 부하단으로 공급되는 유효전력의 크기를 검출하며,
상기 중앙 마중물공급부에는 상기 부하단감지부의 검출 결과가 최대로 되도록 제어하는 MCPT검출부를 연계하면서 상기 MCPT검출부를 통해 결정된 당시의 마중물 출력전압 설정기준을 동기통신망을 통해 각 종속 마중물공급부로 공유하는 연동 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method according to any one of claims 11 or 12,
The central control unit further includes a load stage detection unit for sensing the power of the load stage, the load stage detection unit detects the magnitude of the active power supplied to the load stage,
The central load supply unit is linked to the MCPT detection unit for controlling the detection result of the load end detection unit to the maximum, and the interlock configuration for sharing the target output voltage setting criteria determined by the MCPT detection unit to each slave load supply unit through a synchronous communication network. Power pumping system for a photovoltaic facility further comprising a.

제19항에 있어서,
상기 유효전력의 크기는 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전류에서 상기 마중물공급부로 입력되는 전류를 상쇄해서 검출하는 기구적인 전류센서를 통해 취득하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method of claim 19,
The magnitude of the active power includes a configuration of acquiring through a mechanical current sensor that detects by offsetting the current input to the cargo supply unit from the current of the photovoltaic facility output to the load stage Power pumping system for the facility.

제19항에 있어서,
상기 유효전력의 크기는 상기 모듈의 양측단 전압 및 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전류검출 결과를 아날로그 연산증폭기의 제1입력단 및 제2입력단으로 입력하여 구하고, MCPT검출부는 상기 연산증폭기의 출력을 상기 마중물공급부로 피드백 연결하여 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method of claim 19,
The magnitude of the active power is obtained by inputting the voltage detection results of the photovoltaic power generation equipment output to the both ends and the load of the module to the first input terminal and the second input terminal of the analog operational amplifier, and the MCPT detector is the operational amplifier The power pumping system for a photovoltaic facility comprising a configuration for controlling the output of the feedback connection to the pick-up supply unit.

제19항에 있어서,
상기 유효전력의 크기는 상기 모듈의 양측단 전압 및 상기 부하단 전류와 마중물공급부 입력 전류로부터 얻어지는 차이 전압을 아날로그 연산증폭기의 제1입력단 및 제2입력단으로 입력하여 구하고, MCPT검출부는 상기 연산증폭기의 출력을 상기 마중물공급부로 피드백 연결하여 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method of claim 19,
The magnitude of the active power is obtained by inputting the voltages of both terminals of the module and the difference voltages obtained from the load stage current and the input of the intermediate supply unit to the first input terminal and the second input terminal of the analog operational amplifier, and the MCPT detection unit of the operational amplifier The power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a configuration for controlling the output feedback connection to the cargo supply unit.

제19항에 있어서,
상기 유효전력의 크기는 부하단으로의 출력 전류와 마중물공급부로의 입력 전류로부터 얻어지는 차이 전압으로 구하고, MCPT검출부는 상기 차이 전압을 아날로그 연산증폭기의 입력단을 경유하여 마중물공급부로 피드백 연결하여 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method of claim 19,
The magnitude of the effective power is obtained by the difference voltage obtained from the output current to the load stage and the input current to the load supply unit, and the MCPT detection unit is configured to feedback and control the difference voltage through the input terminal of the analog operational amplifier to feed the control unit Power pumping system for photovoltaic power generation equipment comprising a.

제19항에 있어서,
상기 MCPT검출부는 아날로그 연산증폭기로서 파고점과 파곡점의 기준높이 및 진폭이 가변되는 업다운 스윙파를 발생하고, 상기 스윙파를 주기적으로 발생하는데 따라서 변화되는 상기 차동전력검출센서의 감지 결과로 상기 마중물공급부의 출력전압 최적화 여부를 판단하는 한편,
상기 중앙 마중물공급부는 마중물공급부의 최적화 출력전압이 변동될 때 변동과 관련되는 상기 설정기준을 종속 마중물공급부들에 원격으로 전송 공유하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method of claim 19,
The MCPT detector generates an up-down swing wave having a reference height and an amplitude of a crest point and a break point as an analog operational amplifier, and the detection result of the differential power detection sensor that changes according to the swing wave periodically. While determining whether the supply voltage is optimized for output,
And a central pump supply unit configured to remotely transmit and share the setting criteria related to the change to the slave load supply units when the optimized output voltage of the target load supply unit is changed.

제19항에 있어서,
상기 유효전력의 크기는 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전력과 상기 마중물공급부로 입력되는 전력의 차이를 마이크로프로세서의 프로그램을 통해 논리적으로 산출 및 제어하는 구성을 포함하는 것으로서,
마중물공급부의 설정 기준을 마중물공급부 출력전압을 높이는 방향으로 스윙하면서 직전의 결과와 대비하여 차동전류가 증가하면 더 높이고, 낮으면 감소하도록 제어하되, 설정된 최대전력점전압 기준 미만으로 내려갈 경우 상기 마중물공급부의 출력을 감소시키며
마중물공급부의 설정 기준을 마중물공급부 출력전압을 낮추는 방향으로 스윙하면서 직전의 결과와 대비하여 차동전류가 증가하면 더 낮추고, 낮으면 증가하도록 제어하되, 설정된 최대전력점전압 기준을 초과할 경우 상기 마중물공급부의 출력을 증가시키는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method of claim 19,
The size of the effective power includes a configuration that logically calculates and controls the difference between the power of the photovoltaic power generation equipment output to the load stage and the power input to the cargo supply unit through a program of a microprocessor,
While the setting criteria of the pick-up material supply unit is swinging in the direction of increasing the output voltage of the pick-up material supply unit, the control unit is controlled to increase higher and decrease if the differential current increases compared to the previous result, but to decrease it below the set maximum power point voltage standard. Reduces the output of
While setting the setting standard of the pick-up material supply unit swings in the direction of lowering the output voltage of the pick-up material supply, the control unit is controlled to lower the differential current when the differential current increases and to increase it when the low value is exceeded. Power pumping system for a photovoltaic facility comprising a configuration for increasing the output of the.

제19항에 있어서,
상기 MCPT검출부는 마이크로컴퓨터의 제어프로그램으로 상기 마중물공급부의 출력 전압을 가감 조절하되, 설정된 최대전력점전압을 중심으로 상기 설정된 최대전력점전압에 미달되면 상기 마중물공급부의 출력전압을 감소하고 상기 설정된 최대전력점전압을 초과하면 상기 마중물공급부의 출력전압을 증가하며 상기 미달 내지 초과의 사이에서는 상기 마중물공급부의 출력전압을 유지하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 19,
The MCPT detection unit adjusts or modulates the output voltage of the pick-up material supply unit using a control program of a microcomputer, and decreases the output voltage of the pick-up material supply unit when the preset maximum power point voltage is less than the set maximum power point voltage. When the power point voltage is exceeded, the output voltage of the pick-up material supply unit increases, and the power pumping system for a photovoltaic power generation system, characterized in that it comprises a configuration for maintaining the output voltage of the pick-up material supply unit between the under or over.

제26항에 있어서,
상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압 미달 내지 초과의 사이에서는 상기 마중물공급부의 출력전압을 상기 유효전력의 크기에 추종하여 가감 조절하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 26,
The MCPT detection unit includes a power pumping system for controlling the PV according to the magnitude of the effective power of the output voltage of the pick-up material supply unit between the lower than the set maximum power point voltage or more. .

제26항에 있어서,
상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압에 상기 전압온도계수를 고려한 보정으로 상기 마중물공급부의 출력전압을 조절하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 26,
The MCPT detection unit comprises a power pumping system for a photovoltaic power generation facility, characterized in that for adjusting the output voltage of the pick-up material supply unit by the correction considering the voltage temperature coefficient to the set maximum power point voltage.

제20항에 있어서,
상기 기구적인 전류센서는 홀 센서를 부하단 경로와 마중물공급 경로에 쌍방향으로 흐르는 전류의 크기를 검출하도록 연결하고 상기 쌍방향 검출 결과를 서로 상쇄한 차이 전압으로 상기 마중물공급부 계통에 연동되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템. The method of claim 20,
The mechanical current sensor may include a configuration in which a hall sensor is connected to a load end path and a load supply path to detect a magnitude of a current flowing in both directions, and interlocked with the load supply system with a difference voltage that cancels the bidirectional detection result. Power pumping system for a solar power plant, characterized in that.

태양광발전설비를 구성하는 솔라 모듈에 있어서, 상기 제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 기재된 전력펌핑 시스템을 장착한 솔라 모듈.A solar module constituting a photovoltaic facility, wherein the solar module is equipped with the power pumping system according to any one of claims 11 and 12.

태양광발전설비를 구성하는 충전제어장치 또는 인버터 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 기재된 전력펌핑 시스템을 장착한 충전제어장치 또는 인버터.A charge control device or inverter, comprising at least one of a charge control device or an inverter constituting a photovoltaic facility, comprising the power pumping system according to any one of claims 11 and 12.

최대전력점전압 특성의 태양전지 모듈을 포함하는 태양광발전설비;
외부로부터의 공급전원 또는 내부 축전기 전원으로부터 조달되는 마중물 전력을 상기 태양광발전설비에 결합 연동되는 전압 및 전류로 조절 공급하도록 직렬 연결된 마중물공급부;
상기 태양광발전설비에 연결된 부하단;
중앙제어부와 그룹망으로 연동되어 설정기준 정보를 수신하는 전송수신부;
상기 마중물 전력과 상기 태양광발전설비 전력이 결합된 종합출력을 상기 부하단으로 공급하도록 연결됨과 아울러 상기 전송수신부가 상기 마중물공급부의 출력을 제어하도록 설정기준이 연결되는 한편,
상기 마중물공급부의 출력전류는 상기 태양광발전설비로부터 부하단으로 공급되는 전류에 매칭되고, 상기 마중물공급부의 출력전압은 상기 전송수신부로부터 수신되는 설정기준에 따라 조절되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.A photovoltaic device including a solar cell module having a maximum power point voltage characteristic;
A horsepower supply unit connected in series to regulate and supply the horsepower power supplied from an external power supply or an internal capacitor power supply to a voltage and a current coupled to the photovoltaic facility;
A load stage connected to the solar power plant;
A transmission receiving unit interworking with the central control unit and the group network to receive the setting reference information;
The reference set is connected to supply the combined output of the intermediate power and the photovoltaic power to the load stage and the transmission receiver controls the output of the intermediate supply,
The output current of the pick-up material supply unit is matched to the current supplied from the photovoltaic power generation equipment to the load stage, and the output voltage of the pick-up material supply unit comprises a configuration that is adjusted according to the setting criteria received from the transmission receiving unit Power pumping system for photovoltaic facilities.

제33항에 있어서,
상기 부하단으로 공급되는 유효전력의 크기를 검출하는 수단을 더 포함하고,
상기 마중물공급부에는 상기 부하단감지부의 검출 결과가 최대로 되도록 제어하는 MCPT검출부를 연계하되,
상기 유효전력의 크기는 상기 부하단으로 출력되는 태양광발전설비의 전류에서 상기 마중물공급부로 입력되는 전류를 쌍방으로 상쇄해서 검출하는 홀 센서를 통해 취득하는 구성을 포함하며,
상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압 미달 내지 초과의 사이에서 상기 마중물공급부의 출력전압을 상기 유효전력의 크기에 추종하여 가감 조절하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 33, wherein
Means for detecting the magnitude of the effective power supplied to the load stage,
The pick-up material supply unit is connected to the MCPT detection unit for controlling the detection result of the load stage detection unit to the maximum,
The magnitude of the active power includes a configuration that is obtained through the Hall sensor for detecting by offsetting both of the current input to the cargo supply unit from the current of the photovoltaic equipment output to the load stage,
The MCPT detection unit includes a power pumping system for controlling the PV according to the magnitude of the effective power to the output voltage of the pick-up supply unit between the lower than the set maximum power point voltage or more; .

제33항에 있어서,
상기 MCPT검출부는 상기 설정된 최대전력점전압에 상기 전압온도계수를 고려한 보정으로 상기 마중물공급부의 출력전압을 조절하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.The method of claim 33, wherein
The MCPT detection unit comprises a power pumping system for a photovoltaic power generation facility, characterized in that for adjusting the output voltage of the pick-up material supply unit by the correction considering the voltage temperature coefficient to the set maximum power point voltage.

제33항에 있어서,
상기 최대전력점전압유지제어부는 상기 부하단에서 감지되는 전압이 설정된 기준을 초과할 때 설정된 기준 이하로 제한 조절하는 최고출력전압제한부를 연동하는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비용 전력펌핑 시스템.
The method of claim 33, wherein
The maximum power point voltage maintenance control unit further comprises a configuration for interlocking with the maximum output voltage limiter for limiting the adjustment below the set reference when the voltage detected by the load exceeds the set reference. Power pumping system.