KR101462107B1 - 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치 - Google Patents
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Abstract
태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치는 좌우측면, 상하면 및 전후면이 폐쇄되어 내부의 일정 공간을 형성하는 챔버; 챔버의 내부 상단부에 설치되어 하부 방향으로 광을 조사하는 램프를 구비한 하나 이상의 등기구 장치; 각각의 등기구 장치에 구비된 램프에 연결되어 램프의 조도를 가변적으로 제어되는 안정기; 챔버의 내부 하단부에 설치되어 등기구 장치로부터 조사되는 광에 일정 시간 동안 노출시켜 전기적 특성이 안정화되는 태양전지 모듈; 및 각각의 등기구 장치의 광 조사 세기를 광량 센서를 이용하여 측정하고 측정된 광 조사 세기에 따라 각각의 램프에 연결된 각각의 안정기의 입력 전력을 제어하여 조도 레벨을 변경하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 태양전지 모듈의 광 조사 안정화 장치에 관한 것으로서, 특히 광조사 안정화 장치의 조사 균일도를 확보하기 위하여 램프 전력 출력을 가변하는 안정기를 이용하여 각각의 램프의 전력을 조절하여 조사 균일도를 향상시키는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다.
이 중에서도 태양전지는 에너지 자원이 풍부하고 환경 오염에 대한 문제점이 없어 주목받고 있다.
태양전지 모듈은 실제 옥외 환경에 노출되는 경우, 태양, 비, 바람 등 여러 조건에 의해서 열화가 진행되는데, 이 중 태양광에 의한 열화를 제품 출화 전에 광조사 안정화 장치(Light Soaking Treatment)를 이용하여 미리 열화를 시켜 출화하면 옥외 설치시 태양광에 의한 열화 현상을 억제할 수 있다.
즉, 태양전지 모듈은 모듈을 제조한 직후에 규정된 광 조사 조건에서 일정 시간 동안 빛을 조사하여 더 이상 변환 효율에 변화가 없는 상태를 나타내는 안정화 변환 효율(Stabilized Conversion Efficiency)을 가지고 있다.
따라서, 태양전지 모듈을 제조한 후 출시하기 전에, 태양전지 모듈은 광조사 안정화 장치를 이용하여 인공 태양광의 방사 조도에 노출시킴으로써 태양전지의 전기적 특성을 안정화시킨다.
광조사 안정화 장치는 메탈 할라이드 램프나 제논 램프를 등기구 안에 넣고 광을 조사하는데 복수개의 램프를 정렬하여 광조사시 램프의 조사 균일도가 일정하지 않기 때문에 태양전지의 안정화 변환 효율이 떨어진다.
또한, 광조사 안정화 장치는 좁은 공간에서 복수개의 램프가 광을 조사하기 때문에 장비 내부의 온도가 상승하게 되는데 이러한 온도 상승도 태양전지의 안정화 변환 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 광조사 안정화 장치의 조사 균일도를 확보하기 위하여 램프 전력 출력을 가변하는 안정기를 이용하여 각각의 램프의 전력을 조절하여 조사 균일도를 향상 시키는데 그 목적이 있다.
본 발명은 광조사 안정화 장치의 조사 균일도를 확보하기 위하여 등기구 장치의 설치시 높낮이를 다르게 하여 조사 균일도를 향상 시키는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치는,
내부의 일정 공간을 형성하는 챔버;
챔버의 내부 상단부에 설치되어 하부 방향으로 광을 조사하는 램프를 구비한 하나 이상의 등기구 장치; 및
챔버의 내부 하단부에 설치되어 등기구 장치로부터 조사되는 광에 일정 시간 동안 노출시켜 전기적 특성이 안정화되는 태양전지 모듈을 포함하며,
각각의 등기구 장치로부터 조사되는 광 조사 세기에 따라 각각의 등기구 장치의 설치시 높낮이를 다르게 하여 설치한다.
본 발명의 특징에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치는,
내부의 일정 공간을 형성하는 챔버;
챔버의 내부 상단부에 설치되어 하부 방향으로 광을 조사하는 램프를 구비한 하나 이상의 등기구 장치;
각각의 등기구 장치에 구비된 램프에 연결되어 램프의 조도를 가변적으로 제어되는 안정기;
챔버의 내부 하단부에 설치되어 등기구 장치로부터 조사되는 광에 일정 시간 동안 노출시켜 전기적 특성이 안정화되는 태양전지 모듈; 및
각각의 등기구 장치의 광 조사 세기를 광량 센서를 이용하여 측정하고 측정된 광 조사 세기에 따라 각각의 램프에 연결된 각각의 안정기의 입력 전력을 제어하여 조도 레벨을 변경하는 제어부를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 광조사 안정화 장치를 개선하여 조사 균일도를 향상시킴으로써 광조사 안정화 장치의 크기를 축소하고 제조 원가를 절감하는 효과가 있다.
본 발명은 광조사 안정화 장치의 크기를 축소하고 램프 출력을 안정하게 감소시켜 램프의 수명을 연장시킬 수 있어 제조 원가의 절감 효과가 있다.
본 발명은 광조사 안정화 장치의 조사 균일도를 확보하기 위하여 램프 전력 출력을 가변하는 안정기를 이용하여 각각의 램프의 전력을 조절하여 조사 균일도를 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치에서 냉기의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치에서 측면에서 본 냉각 블로우를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 램프와 안정기의 제어 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 램프와 안정기의 제어 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 제어부에서 안정기를 제어하는 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치에서 냉기의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치에서 측면에서 본 냉각 블로우를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 램프와 안정기의 제어 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 램프와 안정기의 제어 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 제어부에서 안정기를 제어하는 구성을 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치에서 냉기의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치에서 측면에서 본 냉각 블로우를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈(210)의 광조사 안정화 장치(100)는 좌우측면, 상하면 및 전후면이 폐쇄되어 일정 공간을 형성하고, 평판 형태의 공간분할판(112)을 기준으로 상부 공간부(114)와 하부 공간부(116)로 구획되는 챔버(110)로 이루어져 있다.
공간분할판(112)의 상면은 상부 공간부(114)의 바닥면이 되고, 공간분할판(112)의 하면은 하부 공간부(116)의 천장이 된다.
상부 공간부(114)는 공간분할판(112)의 상면에 콘베이어 장치(200)를 복수개로 형성되고 콘베이어 장치(200)의 상부면에 태양전지 모듈(210)이 배치한다.
콘베이어 장치(200)는 중앙에 길이 방향의 지지축과 지지축의 둘레에 고정되어 적어도 하나 이상의 베어링이 구비되어 있는 부쉬와, 부쉬의 둘레에 삽입되어 회전되는 하우징을 포함하고, 지지축을 회전과 정지를 제어하는 구동장치를 포함한다.
콘베이어 장치(200)의 제어 및 동작은 공지된 기술로서 상세한 설명을 생략한다.
상부 공간부(114)는 천장에 등기구 장치(300)가 하부 방향으로 태양전지 모듈(210)에 광을 조사하도록 복수개 설치되고, 측면 하단부 일측이 개폐되어 태양전지 모듈(210)이 유입과 유출되는 출입부(120)를 형성하며, 측면 하단부 타측이 개방되어 외부의 공기를 유입하는 공기 흡입구(122)가 형성되어 있다.
본 발명의 제1 실시예의 등기구 장치(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 공간부(114)의 천장에 복수개로 설치되어 광 조사 세기에 따라 각각의 등기구 장치(300)의 높낮이를 다르게 설치하여 조명 조도를 맞춘다.
본 발명의 제2 실시예의 등기구 장치(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 공간부(114)의 천장에 복수개로 설치되어 각각의 등기구 장치(300)에 각각 연결된 안정기(530)의 입력 전력을 제어하여 각각의 등기구 장치(300)의 조도 레벨을 제어함으로써 조명 조도를 맞춘다.
상부 공간부(114)는 천장으로부터 하부 방향으로 좌우측면, 상하면 및 전후면의 일정 부분이 반사판(130)을 설치하여 등기구 장치(300)로부터 조사되는 광이 반사되어 태양전지 모듈(210) 방향으로 향하도록 한다.
콘베이어 장치(200)의 사이의 공간에는 등기구 장치(300)로부터 출력되는 광을 실시간으로 전기적인 신호로 변환하여 광량을 측정하는 광량 센서(220)와 태양전지 모듈(210)의 온도를 측정하는 모듈 온도센서(230)가 설치된다.
상부 공간부(114)는 천장의 일측이 개방되어 내부 공기가 배출되는 공기 배출구(140)가 형성되어 있고, 천장의 일측에 내부 온도를 측정하는 내부 온도센서(240)가 설치된다.
공간분할판(112)은 하부 공간부(116)로부터 발생된 냉기가 유입되는 공기 유입홈(113)이 복수개로 형성된다.
하부 공간부(116)는 하단부에 송풍팬(117)을 설치하고, 상단부에 제1 에바포레이터(Evaporator)(118)를 설치하여 송풍팬(117)에 의해 외부 공기를 유입하여 상부 방향으로 공급한다. 여기서, 송풍팬(117)의 팬구동부의 구성이나 제1 에바포레이터(118)의 구성은 공지된 기술로서 상세한 설명을 생략한다.
제1 에바포레이터(118)에서 생성된 냉기는 송풍팬(117)에 의해 상부로 상승하고, 공간분할판(112)의 공기 유입홈(113)으로 유입되어 태양전지 모듈(210)의 하부면에 접촉하며 일부의 냉기가 상부 공간부(114)로 공급된다.
챔버(110)는 공기 흡입구(122)가 형성된 측면에 제1 보조챔버(400)가 형성되고 제1 보조챔버(400)의 측면에 제어모듈이 탑재되는 제2 보조챔버(500)가 형성된다.
제1 보조챔버(400)와 제2 보조챔버(500)는 챔버(110)보다 좌우폭이 좁고 상하 높이가 유사하게 구성된다.
제1 보조챔버(400)는 상부면 일측이 관통되어 외부 공기가 유입되는 공기 유입홈(410)이 형성되고 공기 유입홈(410)과 연통되어 외부의 더운 공기를 식혀서 차가운 공기로 변환하여 배출하는 제2 에바포레이터(420)가 설치되고 제2 에바포레이터(420)에서 생성된 냉기를 하부 방향으로 유도하는 공기 덕트(430)가 형성되며, 공기 덕트(430)를 통과한 냉기를 유입하여 챔버(110)의 상부 공간부(114)로 배출하는 에어커튼(440)을 형성한다.
에어커튼(440)은 내부에 모터가 구비된 본체(442)와, 본체(442)의 일측에 공기 덕트(430)로부터 냉기를 유입되도록 공기 흡입구(443)를 형성하고 본체(442)의 타측에 공기 흡입구(443)와 연통되어 유입된 냉기를 챔버(110)의 상부 공간부(114)로 배출하는 공기토출구(444)를 형성하며, 본체(442)의 내부에 형성되어 유입된 냉기를 층류로 변환시켜 공기토출구(444)로 분사하는 횡류팬(미도시)이 설치된다.
에어커튼(440)의 공기토출구(444)는 챔버(110)의 공기 흡입구(122)와 연통되도록 공기 흡입구(122)와 맞닿는 부분에 설치된다.
제2 보조챔버(500)의 내부에는 KS C IEC 61646의 태양광 모듈의 설계 조건에 의거하여 등기구 장치(300)로부터 조사되는 광을 태양전지 모듈(210)에 일정 시간 동안 노출시켜 전기적 특성을 안정화 시키도록 제어하는 제어부(510)를 포함한다. 여기서, KS C IEC 61646의 태양광 모듈의 설계 조건은 스펙트럼 정합도 C class, 방사조도 균일도 10% 이내, 일시적 불안정도 10%이내, 광조사 동안의 모듈 온도 50±10℃, 광 조사 600-1000W/m2을 나타낸다.
이를 위해 제어부(510)는 광량 센서(220), 모듈 온도센서(230), 내부 온도센서(240), 등기구 장치(300), 제1 에바포레이터(118), 송풍팬(117), 제1 송풍팬(304), 제2 송풍팬(306), 제2 에바포레이터(420), 에어커튼(440), 안정기(520, 530) 등을 제어하여 태양전지 모듈(210)의 전기적 특성을 안정화시키기 위한 환경 조건을 제어한다.
제어부(510)는 제1 챔버와 챔버(110)의 내부에 설치된 각종 센싱 장비, 제어 장비 등과 전기적 배선을 통해 연결되어 있다.
이외에 제어부(510)는 램프 파워 온오프, 램프 파워량 표시, 광 조사 세기 표시와 광 조사 시간 제어, 냉각수 온도 표시, 태양전지 모듈(210) 온도 표시, 인터록 설정, 모니터링 사용자 인터페이스 등 다양한 기능을 제공할 수 있는데 이러한 제어 프로세스는 공지된 기술로서 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 핵심적인 사항인 모듈 온도 제어와 등기구 장치(300)와 연결된 안정기 제어 방법을 중심으로 설명하기로 한다.
제어부(510)는 송풍팬(117)과 제1 에바포레이터(118)를 구동하여 태양전지 모듈(210)의 하부로부터 상부 방향으로 제1 냉각 블로우를 제공하고, 제2 에바포레이터(420)와 에어커튼(440)을 구동하여 상부로부터 챔버(110)의 측방향으로부터 제2 냉각 블로우를 제공하여 챔버(110) 내부의 쿨링 시스템을 구동한다.
제어부(510)는 태양광 모듈의 설계 조건에 의거하여 광조사 동안의 모듈 온도 50±10℃의 조건을 만족하도록 제1 냉각 블로우와 제2 냉각 블로우를 동시에 제공하거나 별개로 하나의 냉각 블로우로 모듈 온도 조건을 만족하는 경우, 하나의 냉각 블로우를 제공할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 결합된 모습을 나타낸 사시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치의 등기구 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양전지 모듈(210)의 광조사 안정화 장치(100)의 등기구 장치(300)는 상부와 하부가 개구되고 전후 좌우면이 폐쇄된 사각형의 케이스(302)와, 케이스(302)의 개구된 상부를 폐쇄하도록 상부캡(310)이 결합되며 케이스(302)의 내부에 등기구 반사갓(320)이 탈부착된다.
등기구 반사갓(320)은 상부와 하부가 개구되어 상부가 좁고 하부로 갈수록 점차적으로 넓어지는 나팔관 형태의 반사갓본체(322)와, 반사갓본체(322)의 하부면 외주연 상에서 플랜지(323)를 형성하며 반사갓본체(322)의 내부면에 반사면을 가지면서 상부의 개구부로부터 외측으로 수평 방향으로 연장하여 돌출되는 지지판(324)을 형성한다.
상부캡(310)은 중심부가 십자가 형태로 관통된 상부캡 홈(312)이 형성되어 있으며 등기구 장치(300)의 내부 열기가 배출되도록 길이 방향의 관통공(314)이 복수개 뚫려있다.
등기구 반사갓(320)은 연결부(330)를 이용하여 상부캡(310)에 결합하여 케이스(302)에 고정된다.
연결부(330)는 상부캡 홈(312)과 유사한 십자가 형태의 지지대(332)와, 지지대(332)의 하면에 메탈할라이드 램프(334)를 고정하는 한 쌍의 램프브라켓(333)이 설치되고 램프브라켓(333)의 사이에 메탈할라이드 램프(334)를 결합한다.
지지대(332)의 상면에는 램프브라켓(333)과 연결되어 메탈할라이드 램프(334)에 전원을 공급하기 위한 전원잭(335)이 설치되고 전원잭(335)과 수평 방향의 일면에 지지대(332)를 분리하거나 이동하는 '∩' 형태의 이동봉(337)이 돌출되어 형성되며, 전원잭(335)과 직각 방향의 일면에 볼트가 삽입되는 지지대홈(339)을 형성한다.
반사갓본체(322)는 지지판(324)과 직각 방향에 형성된 일면을 상부의 개구부로부터 하부 방향으로 메탈할라이드 램프(334)가 안착되도록 길이 방향의 안착홈(340)이 형성되어 있다.
케이스(302)의 양측면에는 제1 송풍팬(304)과 제2 송풍팬(306)을 각각 설치되고 제1 송풍팬(304)에 의해 외부의 공기가 케이스(302)의 내부로 유입되며 제2 송풍팬(306)에 의해 케이스(302)의 내부 공기가 외부로 배출된다.
제1 송풍팬(304)과 제2 송풍팬(306)은 케이스(302)의 내부에 설치된 등기구 반사갓(320)의 온도를 식혀주는 역할을 수행한다.
케이스(302)는 내부의 열기가 배출되도록 길이 방향의 관통공(308)이 여러 위치에 복수개 뚫려있다.
본 발명의 등기구 장치(300)를 결합하는 상태를 설명하면 다음과 같다.
케이스(302)의 하부면에는 전후 좌우면으로부터 내측으로 돌출된 걸림턱(309)이 형성되고 걸림턱(309) 상에 판형의 AM 1.5G 필터(350)를 안착시킨다.
여기서, AM 1.5G 필터(350)는 태양광의 속성과 일치하는 파장의 특정 범위만을 통과시키는 필터이다.
연결부(330)는 상부캡(310)의 상부캡 홈(312)의 일측에 형성된 단턱부(미도시)에 안착시킨 후, 연결부(330)의 지지대홈(339)과 반사갓본체(322)의 지지판(324) 일측에 형성된 삽입홈(325)을 일치시킨 후, 볼트로 지지대홈(339)과 삽입홈(325)을 관통하여 연결부(330)와 등기구 반사갓(320)을 결합한다.
상부캡(310)과 연결부(330) 및 등기구 반사갓(320)을 일체로 결합한 상태에서 케이스(302)의 내부에 삽입하면 등기구 반사갓(320)의 플랜지(323)가 AM 1.5G 필터(350)의 상면에 위치된다.
상부캡(310)과 케이스(302)의 측면과 등기구 반사갓(320)의 플랜지(323)와 케이스(302)의 측면을 나사 결합 방식으로 고정하면 등기구 장치(300)가 완성된다.
등기구 반사갓(320)은 연결부(330)를 이용하여 등기구 반사갓(320), 메탈할라이드 램프(334)를 분리하여 교체하거나 다시 결합할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 램프와 안정기의 제어 흐름을 나타낸 개념도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 램프와 안정기의 제어 흐름을 나타낸 개념도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광조사 안정화 장치의 제어부에서 안정기를 제어하는 구성을 나타낸 블록도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈(210)의 광조사 안정화 장치(100)는 등기구 장치(300)로부터 조사되는 광 조사 세기가 중심부가 높고 양측면 방향으로 갈수록 광 조사 세기가 약해진다.
따라서, 광조사 안정화 장치(100)는 등기구 장치(300)의 설치 높이를 광 조사 세기가 강한 중심부를 높게 하고 상대적으로 광 조사 세기가 약한 가장자리에 위치한 등기구 장치(300)의 높이를 낮게 하여 구성할 수 있다.
단위 면적당 광 조사 세기는 표준 규격에 따라 100mW/cm2을 기준값으로 한다.
제어부(510)는 광량 센서(220)를 이용하여 등기구 장치(300)의 광 조사 세기를 측정하고 측정된 광 조사 세기의 값이 기준값과 비교하여 차이나는 광 조사 비율에 따라 등기구 장치(300)의 설치 높이를 결정하도록 제어한다.
여기서, 태양전지 모듈(210)과 등기구 장치(300) 간의 높이는 해당 등기구 장치(300)의 광 조사 세기와 대응되어 등기구 장치(300)의 설치 높이가 기설정되어 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈(210)의 광조사 안정화 장치(100)는 복수개의 등기구 장치(300)의 램프(334, 334a, 334b, 334c, 334d, 334e)에 연결된 각각의 안정기(530, 530a, 530b, 530c, 530d, 530e)가 조명의 조도를 가변적으로 제어하는 디밍 전용 안정기를 사용한다.
이에 반해, 도 10에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈(210)의 광조사 안정화 장치(100)는 복수개의 등기구 장치(300)의 램프(334, 334a, 334b, 334c, 334d, 334e)에 연결된 각각의 안정기(520, 520a, 520b, 520c, 520d, 520e)가 조명의 조도를 가변적으로 제어하지 않는 일반 안정기를 사용한다.
본 발명의 제2 실시예는 제어부(510)에서 램프(334, 334a, 334b, 334c, 334d, 334e)에 연결된 각각의 디밍 전용 안정기(530, 530a, 530b, 530c, 530d, 530e)를 제어하여 각각의 램프(334, 334a, 334b, 334c, 334d, 334e)의 조명 조도를 가변적으로 제어한다.
따라서, 제2 실시예의 등기구 장치(300)는 제1 실시예와 다르게 설치 높이가 수평 방향으로 동일하다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 안정기(530, 530a, 530b, 530c, 530d, 530e)를 제어하여 램프(334, 334a, 334b, 334c, 334d, 334e)의 조명 조도를 가변하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
제어부(510)는 광량 센서(220)를 이용하여 등기구 장치(300)의 광 조사 세기를 측정하고 측정된 광 조사 세기의 값이 기준값과 비교하여 기준값으로부터 얼마나 차이나는 광 조사 비율에 따라 조도 레벨의 가변을 제어한다.
예를 들면, 기준값이 100mW/cm2인데, 해당 등기구 장치(300)의 조도가 기준값과 비교하여 80% 정도될 수 있고, 90% 정도 등도 될 수도 있다.
제어부(510)는 광 조사 비율에 따라 조도레벨 변경 신호를 생성하고 조도레벨 변경 신호를 이용하여 프로그램화된 펄스폭 제어 신호를 생성하여 출력신호 변환부(620)로 전송한다.
출력신호 변환부(620)는 제어부(510)로부터 출력되는 펄스폭 제어 신호를 이용하여 정전압 생성부(610)로부터 출력되는 정전압을 조도레벨 변환부(630)의 입력 신호 조건에 필요한 형태의 입력 전력의 레벨 신호로 변환한다.
정전압 생성부(610)는 전압 공급부(600)로부터 교류 전압을 공급받아 필터링 및 정전압을 생성하고 생성된 정전압을 출력신호 변환부(620)로 출력한다.
조도레벨 변환부(630)는 출력신호 변환부(620)로부터 출력되는 입력 전력의 레벨 신호를 디밍 전용 안정기의 맥류 제어 전원으로 공급하여 조도레벨 변경 신호에 따라 램프의 조명 조도의 레벨이 조절된다. 여기서, 램프의 조명 조도의 레벨은 조도 레벨이 기준치가 기설정되어 있다.
제어부(510)는 각각의 디밍 전용 안정기(530, 530a, 530b, 530c, 530d, 530e)의 입력 전력을 제어하여 조도 레벨을 변경하게 되는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 광조사 안정화 장치 110: 챔버
112: 공간분할판 113: 공기 유입홈
114: 상부 공간부 116: 하부 공간부
117: 송풍팬 118: 제1 에바포레이터
120: 출입부 122: 공기 흡입구
130: 반사판 140: 공기배출구
200: 콘베이어 장치 210: 태양전지 모듈
220: 광량 센서 230: 모듈 온도센서
240: 내부 온도센서 300: 등기구 장치
302: 케이스 304: 제1 송풍팬
306: 제2 송풍팬 308: 관통공
309: 걸림턱 310: 상부캡
312: 상부캡 홈 314: 관통공
320: 등기구 반사갓 322: 반사갓본체
323: 플랜지 324: 지지판
325: 삽입홈 330: 연결부
332: 지지대 333: 램프브라켓
334: 메탈할라이드 램프 335: 전원잭
337: 이동봉 339: 지지대홈
340: 안착홈 350: AM 1.5G 필터
400: 제1 보조챔버 410: 공기 유입홈
420: 제2 에바포레이터 430: 공기 덕트
440: 에어커튼 442: 본체
443: 공기 흡입구 444: 공기 토출구
500: 제2 보조챔버 510: 제어부
520, 520a, 520b, 520c, 520d, 520e: 안정기
530, 530a, 530b, 530c, 530d, 530e: 안정기
600: 전압 공급부 610: 정전압 생성부
620: 출력신호 변환부 630: 조도레벨 조절부
112: 공간분할판 113: 공기 유입홈
114: 상부 공간부 116: 하부 공간부
117: 송풍팬 118: 제1 에바포레이터
120: 출입부 122: 공기 흡입구
130: 반사판 140: 공기배출구
200: 콘베이어 장치 210: 태양전지 모듈
220: 광량 센서 230: 모듈 온도센서
240: 내부 온도센서 300: 등기구 장치
302: 케이스 304: 제1 송풍팬
306: 제2 송풍팬 308: 관통공
309: 걸림턱 310: 상부캡
312: 상부캡 홈 314: 관통공
320: 등기구 반사갓 322: 반사갓본체
323: 플랜지 324: 지지판
325: 삽입홈 330: 연결부
332: 지지대 333: 램프브라켓
334: 메탈할라이드 램프 335: 전원잭
337: 이동봉 339: 지지대홈
340: 안착홈 350: AM 1.5G 필터
400: 제1 보조챔버 410: 공기 유입홈
420: 제2 에바포레이터 430: 공기 덕트
440: 에어커튼 442: 본체
443: 공기 흡입구 444: 공기 토출구
500: 제2 보조챔버 510: 제어부
520, 520a, 520b, 520c, 520d, 520e: 안정기
530, 530a, 530b, 530c, 530d, 530e: 안정기
600: 전압 공급부 610: 정전압 생성부
620: 출력신호 변환부 630: 조도레벨 조절부
Claims (9)
- 내부의 일정 공간을 형성하는 챔버;
상기 챔버의 내부 상단부에 설치되어 하부 방향으로 광을 조사하는 램프를 구비한 하나 이상의 등기구 장치; 및
상기 챔버의 내부 하단부에 설치되어 상기 등기구 장치로부터 조사되는 광에 일정 시간 동안 노출시켜 전기적 특성이 안정화되는 태양전지 모듈을 포함하며,
상기 각각의 등기구 장치는 상부와 하부가 개구되고 전후 좌우면이 폐쇄된 사각형의 케이스;
상기 케이스의 상부를 폐쇄하도록 결합되는 상부캡; 및
상기 상부캡에 탈부착되고, 상부와 하부가 개구되어 상부가 좁고 하부로 갈수록 점차적으로 넓어지는 나팔관 형태의 반사갓본체와, 상기 반사갓본체의 하부면 외주연 상에서 플랜지를 형성하며 상기 반사갓본체의 내부면에 반사면이 형성된 등기구 반사갓을 포함하며, 상기 각각의 등기구 장치로부터 조사되는 광 조사 세기에 따라 상기 각각의 등기구 장치의 설치시 높낮이를 다르게 하여 설치하는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치. - 내부의 일정 공간을 형성하는 챔버;
상기 챔버의 내부 상단부에 설치되어 하부 방향으로 광을 조사하는 램프를 구비한 하나 이상의 등기구 장치;
상기 각각의 등기구 장치에 구비된 램프에 연결되어 상기 램프의 조도를 가변적으로 제어되는 안정기;
상기 챔버의 내부 하단부에 설치되어 상기 등기구 장치로부터 조사되는 광에 일정 시간 동안 노출시켜 전기적 특성이 안정화되는 태양전지 모듈; 및
상기 각각의 등기구 장치의 광 조사 세기를 광량 센서를 이용하여 측정하고 상기 측정된 광 조사 세기에 따라 상기 각각의 램프에 연결된 각각의 안정기의 입력 전력을 제어하여 조도 레벨을 변경하는 제어부를 포함하며,
상기 각각의 등기구 장치는 상부와 하부가 개구되고 전후 좌우면이 폐쇄된 사각형의 케이스;
상기 케이스의 상부를 폐쇄하도록 결합되는 상부캡; 및
상기 상부캡에 탈부착되고, 상부와 하부가 개구되어 상부가 좁고 하부로 갈수록 점차적으로 넓어지는 나팔관 형태의 반사갓본체와, 상기 반사갓본체의 하부면 외주연 상에서 플랜지를 형성하며 상기 반사갓본체의 내부면에 반사면이 형성된 등기구 반사갓을 포함하는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 챔버는 공기가 유입되는 공기 유입홈이 복수개 형성된 평판 형태의 공간분할판을 기준으로 상부 공간부와 하부 공간부로 구획되고,
상기 상부 공간부는 상단부에 상기 태양전지 모듈을 설치하고 상기 공간분할판의 상면에 상기 태양전지 모듈이 배치되는 콘베이어 장치를 설치하며,
상기 하부 공간부는 상단부에 공기를 냉각시키는 제1 에바포레이터(Evaporator)를 설치하고 하단부에 외부의 공기를 유입하는 송풍팬을 설치하는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치. - 제3항에 있어서,
상기 상부 공간부는 측면 하단부 일측이 개방되어 공기를 유입하는 공기 흡입구가 형성되고,
상기 공기 흡입구와 연통되어 상기 챔버의 측면에 설치되고 좌우측면, 상하면 및 전후면이 폐쇄되어 내부의 일정 공간을 형성하는 보조챔버가 구비되고,
상기 보조챔버는 상부면 일측이 관통되어 외부 공기가 유입되는 공기 유입홈이 형성되고 상기 공기 유입홈과 연통되어 외부 공기를 식혀 차가운 공기로 변환하여 배출하는 제2 에바포레이터가 설치되며, 상기 제2 에바포레이터에서 생성된 냉기를 유입하여 상기 챔버의 상부 공간부로 배출하는 공기 토출구가 형성된 에어커튼을 포함하며,
상기 에어커튼의 공기 토출구가 상기 챔버의 공기 흡입구와 연통되도록 상기 챔버의 공기 흡입구와 맞닿는 부분에 위치하여 상기 챔버의 측방향으로 냉기가 유입되는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치. - 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상부캡은 중심부가 십자가 형태로 관통된 상부캡 홈과, 상기 등기구 장치의 내부 열기가 배출되는 관통공이 복수개 뚫려 있고,
십자가 형태의 지지대와, 상기 지지대의 하면에 램프를 고정되는 램프브라켓이 설치되고 상기 지지대의 상면에 상기 램프브라켓과 연결되어 상기 램프에 전원을 공급하기 위한 전원잭이 설치되는 연결부를 더 포함하고,
상기 반사갓본체는 상부의 개구부로부터 외측으로 수평 방향으로 연장하여 돌출되는 지지판과, 상기 지지판과 직각 방향에 형성된 일면을 상부의 개구부로부터 하부 방향으로 상기 램프가 안착되도록 길이 방향의 안착홈이 형성되며,
상기 연결부는 상기 상부캡의 상부캡 홈의 일측에 형성된 단턱부에 안착시킨 후, 상기 연결부 일측에 형성된 지지대홈과 상기 지지판 일측에 형성된 삽입홈을 일치시킨 후, 볼트로 상기 지지대홈과 삽입홈을 관통하여 상기 연결부와 상기 등기구 반사갓을 결합하는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 케이스의 하부면에는 전후 좌우면으로부터 내측으로 돌출된 걸림턱이 형성되고 상기 걸림턱 상에 태양광의 속성과 일치하는 파장의 특정 범위를 통과시키는 판형의 필터를 안착시키는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 태양전지 모듈의 일측에 설치된 광량 센서를 이용하여 상기 각각의 등기구 장치의 광 조사 세기를 측정하고 상기 측정된 광 조사 세기의 값이 기준값과 비교하여 차이나는 광 조사 비율에 따라 상기 등기구 장치의 설치 높이를 결정하는 제어부
를 더 포함하는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는 측정된 광 조사 세기의 값이 기준값과 비교하여 차이나는 광 조사 비율에 따라 조도레벨 변경 신호를 생성하고, 상기 조도레벨 변경 신호를 이용하여 프로그램화된 펄스폭 제어 신호를 생성하며,
상기 펄스폭 제어 신호를 이용하여 정전압 생생부로부터 출력되는 정전압을 조도레벨 변환부의 입력 전력의 레벨 신호로 변환하는 출력신호 변환부;
상기 조도레벨 변환부는 상기 출력신호 변환부로부터 출력되는 입력 전력의 레벨 신호를 상기 안정기의 맥류 제어 전원으로 공급하여 조도레벨 변경 신호에 따라 램프의 조명 조도의 레벨이 조절되는 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치.
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|---|---|---|---|
| KR20130066145A KR101462107B1 (ko) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | 태양전지 모듈의 광조사 안정화 장치 |
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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|---|---|
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|---|---|
| KR (1) | KR101462107B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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