KR101308991B1 - 태양광 접속반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 발전 시스템의 주요 구성 장치인 태양 전지 모듈과 발전용 인버터의 사이에 구비되어 태양 전지와 인버터 사이의 보호모듈로 사용되는 태양광 접속반에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 태양광 접속반은, 일정한 형태의 방열판; 상기 방열판의 상면에 설치되고 접속반용 회로배선이 형성된 인쇄회로기판; 상기 접속반용 회로배선에 전기적으로 연결할 수 있도록 상기 방열판의 측면에 설치되고 퓨즈를 장착 및 탈착 가능하게 형성된 퓨즈 홀더; 및 상기 방열판, 인쇄회로기판, 및 퓨즈 홀더를 내부에 고정시켜 수납하는 일정한 형태의 케이스를 포함하여 구성되어, 퓨즈 홀더의 구성으로 작업자의 안전을 보장하면서 퓨즈의 교체 작업을 용이하게 할 수 있고, 또한 방열판의 구성으로 다이오드 등으로부터 발생되는 열을 방열하여 회로의 안전성을 높이는 효과가 있다.

Description

태양광 접속반{Connector Band for Photovoltaic Power System}

본 발명은 태양광 접속반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 발전 시스템의 주요 구성 장치인 태양 전지 모듈과 발전용 인버터의 사이에 구비되어 태양 전지와 인버터 사이의 보호모듈로 사용되는 태양광 접속반에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 발전 시스템은 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 변환된 전기에너지를 적절한 방식으로 수집한 다음 저장하는 한편, 수집 단계에서 직류로 변환된 전기 에너지를 교류 에너지로 변환시켜 변압기로 제공하기 위한 것으로, 태양 전지 모듈, 접속반(또는 태양광 접속반이라 칭함), 및 인버터 등을 포함한다.

접속반은 복수의 태양 전지 모듈로부터 생성된 직류 전류를 취합하여 인버터로 출력하는 장치로, 이러한 태양광 접속반은 도 1에 도시된 바와 같이 입력 단자(Input), 다이오드(11), 퓨즈(13), 저항(15), LED(Light-Emitting Diode)(17), 및 출력 단자(Output)를 포함할 수 있다.

전술한 접속반은 기구적으로 일정한 형태의 케이스 내부에 인쇄회로기판이 구비되고 그 인쇄회로기판 상에 역전압 방지 수단으로서의 다이오드(11), 과전류 방지 수단으로서의 퓨즈(13), 저항(15), 및 퓨즈(13)의 단절 여부를 표시하기 위한 LED (17)등이 실장되는 바, 여기서 과전류 방지 수단으로서의 퓨즈는 교체가능하게 설치되어 과전류의 발생에 의해 퓨즈가 단절되면 이를 감지한 작업자가 새것으로 교체하여 주도록 한다.

그러나, 이러한 퓨즈 교체 작업은 작업자가 직접 자신의 손으로 수행하고 있는바, 손상된 퓨즈를 손으로 잡아당겨서 인쇄회로기판의 접속모듈에서 분리해 주고 새것을 다시 손으로 잡고 접속모듈에 설치하는 방식으로 교체하여 주기 때문에, 이와 같이 작업자가 손으로 퓨즈를 잡고 분리하거나 설치하게 되면 퓨즈를 손으로 잡는 과정에서 주의를 기울이지 않을 경우 감전사고가 발생할 우려가 있었으며, 협소한 공간에서 길이 3~4cm, 지름 1cm 이내에 불과한 비교적 작은 크기의 퓨즈를 엄지와 검지로 잡고 분리하거나 설치하여 주어야 하기 때문에 교체 작업이 상당히 불편하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 작업자의 안전을 보장하면서 퓨즈의 교체 작업을 용이하게 할 수 있도록 하는 태양광 접속반을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 태양광 접속반은, 일정한 형태의 방열판; 상기 방열판의 상면에 설치되고 접속반용 회로배선이 형성된 인쇄회로기판; 상기 접속반용 회로배선에 전기적으로 연결할 수 있도록 상기 방열판의 측면에 설치되고 퓨즈를 장착 및 탈착 가능하게 형성된 퓨즈 홀더; 및 상기 방열판, 인쇄회로기판, 및 퓨즈 홀더를 내부에 고정시켜 수납하는 일정한 형태의 케이스를 포함할 수 있고, 상기 퓨즈 홀더는 대응하는 양측에 전기단자부가 형성되고 또 다른 일측에 개구부가 형성되며 내부에 수납공간이 형성된 일정한 형태의 외부 몸체와, 퓨즈를 장착 및 탈착하여 상기 외부 몸체의 상기 개구부를 통해 상기 수납공간으로 출입하도록 형성된 내부 출입체를 포함할 수 있다.

상기 인쇄회로기판에 형성된 상기 접속반용 회로배선 상에는 다이오드, 저항, 및 LED가 실장될 수 있고, 상기 내부 출입체에 퓨즈를 장착하여 상기 외부 몸체의 수납공간에 삽입 시 해당 퓨즈의 양단이 상기 양측 전기단자부에 전기적으로 연결되며, 상기 양측 전기단자부와 상기 접속반용 회로배선에 형성된 퓨즈용 양측 단자가 2개의 전기선에 의해 각각 연결될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 측면에 따르면, 퓨즈 홀더의 구성으로 작업자의 안전을 보장하면서 퓨즈의 교체 작업을 용이하게 할 수 있고, 또한 방열판의 구성으로 다이오드 등으로부터 발생되는 열을 방열하여 회로의 안전성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 태양광 접속반의 회로도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 사시도,
도 3은 도 1의 분해 사시도,
도 4는 도 1의 퓨즈 홀더의 단면도,
도 5a 내지 도 5d는 도 4의 퓨즈 홀더의 동작 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하였다. 또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명 시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 사시도이고, 도 3은 도 1의 분해 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(100), 방열판(200), 인쇄회로기판(300), 및 퓨즈 홀더(400)를 포함할 수 있다.

케이스(100)는 방열판(200), 인쇄회로기판(300), 및 퓨즈 홀더(400)를 내부에 고정시켜 수납하기 위한 것으로, 일면이 개방된 사각 박스 형태의 케이스 본체(110)와 그 케이스 본체(110)의 개방면을 덮는 케이스 뚜껑(120)을 포함할 수 있고, 본 실시예에서 케이스 뚜껑(120)은 내부를 들여다 볼 수 있는 투명한 재질로 형성할 수 있다

방열판(200)은 상면과 측면은 편평하고 하면에는 주름이 형성된 사각 형태로 이루어져 케이스 본체(110)의 바닥면에 고정 설치된다.

인쇄회로기판(300)은 방열판(200)의 상면에 설치되고 도 1의 회로를 구성하기 위한 접속반용 회로배선이 형성된 것으로, 인쇄회로기판(300)에 형성된 접속반용 회로배선 상에는 접속반용 회로 부품으로서의 다이오드(301), 저항(303), 및 LED(305) 등이 도 1의 회로와 같이 실장되고 입출력 단자(307)가 형성되어 있다.

퓨즈 홀더(400)는 퓨즈를 장착 및 탈착 가능하게 형성된 것으로, 인쇄회로기판(300)에 형성된 접속반용 회로배선에 전기적으로 연결할 수 있도록 방열판(200)의 일 측면에 설치된다.

본 실시예에 따른 퓨즈 홀더(400)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 대응하는 양측에 제1 및 제2 전기단자부(410,420)가 형성되고 또 다른 일측에 개구부(430)가 형성되며 내부에 수납공간(440)이 형성된 일정한 형태의 외부 몸체(450)와, 퓨즈를 장착 및 탈착하여 외부 몸체(450)의 개구부(430)를 통해 수납공간(440)으로 출입하도록 형성된 내부 출입체(460)를 포함할 수 있다.

제1 전기단자부(410)는 퓨즈 홀더(400)의 외부 몸체(450)의 일 측면에 수납공간(440)과 통하게 형성된 접속홀(411)과, 그 접속홀(411)과 수납공간(440)의 일측에 연결 형성된 도전성의 접속부재(412)와, 접속홀(411)의 상면에 나사 결합하여 그 접속홀(411)에 삽입된 전기선(401)의 끝부분을 접속부재(412)에 접속된 상태로 고정하기 위한 고정 나사(413)를 포함할 수 있다.

제2 전기단자부(420)는 퓨즈 홀더(400)의 외부 몸체(450)의 타 측면에 수납공간(440)과 통하게 형성된 접속홀(421)과, 그 접속홀(421)과 수납공간(440)의 타측에 연결 형성된 도전성의 접속부재(422)와, 접속홀(421)의 상면에 나사 결합하여 그 접속홀(421)에 삽입된 전기선(402)의 끝부분을 접속부재(422)에 접속된 상태로 고정하기 위한 고정 나사(423)를 포함할 수 있다.

내부 출입체(460)는 퓨즈를 장착 및 탈착할 수 있는 수납부(461)를 갖고 외부 몸체(450)에 지지되는 회전축(462)에 의해 회전되어 외부 몸체(450)의 개구부(430)를 출입할 수 있도록 형성된다.

따라서, 내부 출입체(460)의 수납부(461)에 퓨즈(40)를 장착하고(도 5의 (a)(b) 참조) 내부 출입체(460)를 외부 몸체(450)의 수납공간(440)에 삽입하면 삽입된 해당 퓨즈(40)의 양단이 외부 몸체(450)의 양측에 형성된 제1 및 제2 전기단자부(410,420)의 접속부재(412,422)에 전기적으로 연결되도록 한다.

또한, 제1 및 제2 전기단자부(410,420)의 접속부재(412,422)와 인쇄회로기판(300)에 형성된 접속반용 회로배선의 퓨즈용 양측 단자(미도시)가 2개의 전기선(401,402)에 의해 각각 연결되도록 한다.

도 5a 내지 도 5d는 도 4의 퓨즈 홀더(400)의 동작 상태를 설명하기 위한 단면도로, 먼저 도 5a와 같이 내부 출입체(460)가 외부 몸체(450)의 수납공간(440)에 삽입된 초기 상태에서, 도 5b와 같이 내부 출입체(460)의 손잡이부(463)를 손끝으로 잡아당기면 회전축(462)을 중심으로 내부 출입체(460)가 회전하여 외부 몸체(450)의 개구부(430)를 통해 내부 출입체(460)의 수납부(461)가 외부로 노출되고, 이어 도 5c와 같이 퓨즈(40)를 내부 출입체(460)의 수납부(461)에 삽입한 후, 도 5d와 같이 내부 출입체(460)의 손잡이부(463) 부분을 밀어 수납공간(440)내로 내부 출입체(460)를 삽입하면 수납부(461)에 삽입된 퓨즈(40)의 양단이 외부 몸체(450)의 양측에 형성된 제1 및 제2 전기단자부(410,420)의 접속부재(412,422)에 전기적으로 접속되고, 이에 따라 퓨즈(40)는 제1 및 제2 전기단자부(410,420)의 접속부재(412,422)와 전기선(401,402)을 통해 인쇄회로기판(300)의 접속반용 회로배선의 해당 위치에 전기적으로 연결된 상태로 된다.

또한, 도 5c와 같이 내부 출입체(460)를 회전시켜 외부 몸체(450)로부터 뺀 상태에서는 수납부(461)에 삽입된 퓨즈(40)의 양단이 접속부재(412,422)와 접속되지 않고 떨어진 상태이므로 작업자가 안전하게 퓨즈를 마질 수 있어 새로운 퓨즈로 교체 작업 시 안전성이 확보될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 접속반 케이스
110: 케이스 본체
120: 케이스 뚜껑
200: 방열판
300: 인쇄회로기판
400: 퓨즈 홀더
401,402: 전기선
410,420: 제1 및 제2 전기단자부
411,421: 접속홀
412,422: 접속부재
413,423: 고정 나사
430: 개구부
440: 수납공간
450: 외부 몸체
460: 내부 출입체
461: 수납부
462: 회전축
463: 손잡이부

Claims (8)

1. 상면과 측면은 편평하고 하면에는 주름이 형성된 방열판(200);
   상기 방열판(200)의 상면에 설치되고 접속반용 회로배선이 형성된 인쇄회로기판(300);
   상기 접속반용 회로배선에 전기적으로 연결할 수 있도록 상기 방열판(200)의 측면에 설치되고 퓨즈를 장착 및 탈착 가능하게 형성된 퓨즈 홀더(400); 및
   상기 방열판(200), 인쇄회로기판(300), 및 퓨즈 홀더(400)를 내부에 고정시켜 수납하는 케이스(100)를 포함하고,
   상기 인쇄회로기판(300)에 형성된 상기 접속반용 회로배선 상에는 다이오드, 저항, 및 LED가 실장되며,
   상기 퓨즈 홀더(400)는, 대응하는 양측에 전기단자부(410,420)가 형성되고 또 다른 일측에 개구부(430)가 형성되며 내부에 수납공간(440)이 형성된 형태의 외부 몸체(450)와, 퓨즈를 장착 및 탈착하여 상기 외부 몸체(450)의 상기 개구부(430)를 통해 상기 수납공간(440)으로 출입하도록 형성된 내부 출입체(460)를 포함하고,
   상기 내부 출입체(460)에 퓨즈를 장착하여 상기 외부 몸체(450)의 수납공간(440)에 삽입 시 해당 퓨즈의 양단이 상기 양측의 전기단자부(410,420)에 각각 전기적으로 연결되며,
   상기 양측의 전기단자부(410,420)와 상기 접속반용 회로배선에 형성된 퓨즈용 양측 단자가 2개의 전기선(401,402)에 의해 각각 연결되고,
   상기 전기단자부(410,420)는 퓨즈 홀더(400)의 외부 몸체(450)의 일 측면에 수납공간(440)과 통하게 형성된 접속홀(411,421)과, 그 접속홀(411,421)과 수납공간(440)의 일측에 연결 형성된 도전성의 접속부재(412,422)와, 접속홀(411,421)의 상면에 나사 결합하여 그 접속홀(411,421)에 삽입된 전기선(401,402)의 끝부분을 접속부재(412,422)에 접속된 상태로 고정하기 위한 고정 나사(413,423)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 접속반.
   
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