KR101786042B1 - 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인터리본의 부식으로 인한 모듈의 발전성능 저하를 예방할 수 있는 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치에 관한 것으로서, 태양전지모듈에서 생산된 전력을 전송하기 위한 송전케이블을 감싸도록 형성되고, 상기 송전케이블에 탈착 가능하게 형성된 케이스와; 상기 케이스 내부에 장착된 희생금속부와; 상기 희생금속부와 상기 송전케이블 내측의 심선부를 서로 접촉시키도록 일 측은 상기 희생금속부에 결합되고, 타 측은 상기 송전케이블 외측의 절연부를 관통하여 상기 송전케이블의 심선부에 접촉되는 접촉부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치는 종래의 모듈 개별단위에 희생금속을 연결하여 신뢰성을 확보하는 방식이 아닌 시스템 단위에 희생금속 키트를 연결함으로써 희생금속이 소모되었을 시 교체 가능하여 인터리본의 부식으로 인한 모듈의 발전성능 저하를 예방할 수 있다.

Description

태양광발전시스템의 희생금속 장착장치{Sacrificial metal mounting device of solar power generation system}

본 발명은 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광발전시스템 단위에 희생금속 키트를 연결함으로써 희생금속이 소모되었을 시 교체 가능하도록 하여 인터리본의 부식으로 인한 모듈의 발전성능 저하를 예방할 수 있는 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치에 관한 것이다.

태양전지는 광전효과를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 반도체소자이다. 최근 태양 에너지를 활용한 태양전지가 미래의 유력한 대체 에너지원으로 주목을 받고 있으며, 태양전지의 저가화로 인해 관련 세계 시장 규모도 급속도로 증가하고 있다.

이러한 태양전지의 최소 단위를 셀이라고 하는데, 실제 필요한 전압이 수 볼트에서 수십 혹은 수백 볼트 이상임에 반해, 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 0.5볼트로 매우 작기 때문에 다수의 태양전지 셀들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하고 있다. 상술한 태양전지 셀을 상호 연결하는 부분을 접속리본이라 하고, 다수의 태양전지 셀이 연결되어 적정 기전력을 얻을 수 있는 구조를 태양전지모듈(Photovoltaic Module)이라 한다.

그러나, 종래의 태양전지모듈은 장시간 외부에 노출되어 발전하면서 습기 등의 여러 요인에 의해 접속리본이 산화, 부식되면서 저항이 급격하게 증가하면서 발전효율이 감소되는 문제점이 있다. 즉, 외부에서의 온도, 습도 등의 영향으로 접속리본과 태양전지 셀 사이의 연결부위가 산화되어 접속리본의 부식 및 열화현상을 가중시키고, 태양전지의 직렬저항을 발생시켜 전압과 전류를 감소시키는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 종래 기술의 일 예로, 국내공개특허 제10-2012-0015038호에 게시된 "내부식성 태양전지 모듈"이 있다.

상기의 "내부식성 태양전지 모듈"은 적어도 둘의 태양전지 셀 및 상기 태양전지 셀 간을 연결하는 인터커넥터 리본을 포함하는 태양전지 모듈에 있어서, 적어도 하나의 상기 인터커넥터 리본 상에 방식용 양극(희생양극)을 부착한 구조를 가지며, 상기 방식용 양극은 상기 인터커넥터 리본보다 큰 이온화 경향을 가지는 금속으로 형성되고, 합금 마그네슘(Mg), 마그네슘(Mg), 합금 알루미늄(Al), 알루미늄(Al), 합금 아연(Zn), 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 형성된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 내부식성 태양 전지 모듈은 장기간에 걸쳐 방식용 양극 즉, 희생양극이 소모되었을 경우, 그 자리에 기포 및 습기가 침투하여 태양전지의 성능을 저해하는 요소로 작용하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 종래의 모듈 개별단위에 희생금속을 연결하여 신뢰성을 확보하는 방식이 아닌 시스템 단위에 희생금속 키트를 연결함으로써 희생금속이 소모되었을 시 교체 가능하여 인터리본의 부식으로 인한 모듈의 발전성능 저하를 예방할 수 있는 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치는 태양전지모듈에서 생산된 전력을 전송하기 위한 송전케이블을 감싸도록 형성되고, 상기 송전케이블에 탈착 가능하게 형성된 케이스와; 상기 케이스 내부에 장착된 희생금속부와; 상기 희생금속부와 상기 송전케이블 내측의 심선부를 서로 접촉시키도록 일 측은 상기 희생금속부에 결합되고, 타 측은 상기 송전케이블 외측의 절연부를 관통하여 상기 송전케이블의 심선부에 접촉되는 접촉부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스는 상기 송전케이블의 상부 일부분을 감싸도록 결합되는 것으로 상기 송전케이블의 상부 일부분을 삽입하기 위한 제1삽입홈이 형성된 상부케이스와, 상기 상부케이스의 하방에서 상기 송전케이블의 하부 일부분을 감싸도록 결합되는 것으로 상기 송전케이블의 하부 일부분을 삽입하기 위한 제2삽입홈이 형성된 하부케이스를 포함하고, 상기 희생금속부는 상기 하부케이스에 설치되고, 상기 제1삽입홈 또는 제2삽입홈의 형상과 대응하는 형상으로 형성되며, 상기 접촉부는 상기 희생금속부로부터 소정길이 돌출되되 상기 송전케이블의 절연부를 관통할 수 있도록 단부가 날카롭게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 상부케이스는 상기 하부케이스에 대하여 일 측이 상방으로 회전가능하게 결합되고, 상기 상부케이스의 일 측 내부에는 상기 하부케이스에 대하여 회전가능하게 된 지지축이 형성되고, 상기 지지축이 형성된 측과 대향되는 상기 상부케이스의 타 측에는 측면을 관통하는 고정홀이 형성되어 있으며, 상기 지지축이 형성된 상기 상부케이스의 일 측에 대응하는 상기 하부케이스의 일 측의 양 측면에는 상기 지지축이 통과할 수 있도록 관통된 고정홀이 형성되고, 상기 고정홀이 형성된 측과 대향되는 상기 하부케이스의 타 측에는 측면으로부터 외측으로 돌출되어 상기 고정홀에 삽입되는 고정돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 상부케이스에는 상기 송전케이블을 하방으로 가압하기 위한 가압부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 상부케이스에는 상기 하부케이스에 대하여 상기 상부케이스를 상방으로 회동시킬 때, 상기 상부케이스가 상기 송전케이블에 간섭되는 것을 방지하도록 외측 일부분이 제거된 형태의 인입부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치는 종래의 모듈 개별단위에 희생금속을 연결하여 신뢰성을 확보하는 방식이 아닌 시스템 단위에 희생금속 키트를 연결함으로써 희생금속이 소모되었을 시 교체 가능하여 인터리본의 부식으로 인한 모듈의 발전성능 저하를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치가 송전케이블에 설치된 상태를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치의 회동구조를 설명하기 위한 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치가 송전케이블에서 분리된 상태를 나타낸 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치(1)는 케이스(100); 희생금속부(200); 접촉부(300)를 포함한다.

상기 케이스(100)는 태양전지모듈에서 생산된 전력을 전송하기 위한 송전케이블(10)을 감싸도록 형성되고, 상기 송전케이블(10)에 탈착 가능하게 형성된 것으로서, 상부케이스(110)와, 하부케이스(150)를 포함한다.

상기 케이스는 상기 송전케이블(10)의 상부 일부분을 감싸도록 결합되는 것으로서, 사각 함체 형상으로 형성되어 있으며, 상하방향으로 결합 또는 분리되는 상부케이스(110)와 하부케이스(150)를 구비한다.

상기 상부케이스(110)는 상기 송전케이블(10)의 상부에서 상기 송전케이블(10)의 상부 일부분을 감싸도록 형성되어 있고, 송전케이블(10)의 상부 일부분을 내측으로 소정깊이 삽입시킬 수 있도록 인입된 제1삽입홈(111)이 하부에 형성되어 있으며, 상부는 평평하게 형성되어 있다. 상기 제1삽입홈(111)과 후술하는 제2삽입홈(151) 각각은 송전케이블(10)에 밀착될 수 있도록 송전케이블(10)의 형상과 대응하는 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 상기 상부케이스(110)는 상기 하부케이스(150)에 대하여 일 측이 상방으로 회전 가능하게 결합되어 있다. 이를 위해 상기 상부케이스(110)의 일 측 내부에는 상기 하부케이스(150)에 대하여 회전 가능하게 된 지지축(112)이 돌출 형성되고, 상기 지지축(112)이 형성된 측과 대향되는 상기 상부케이스(110)의 타 측에는 측면을 관통하는 고정홀(152)이 형성되어 있다.

한편, 상기 하부케이스(150)는 상기 상부케이스(110)의 하방에서 상기 상부케이스(110)에 결합되어 상기 송전케이블(10)의 하부 일부분을 감싸도록 형성된 것으로서 상기 송전케이블(10)의 하부 일부분을 내측으로 소정깊이 삽입시킬 수 있도록 인입된 제2삽입홈(151)이 상측에 형성되어 있고, 하부는 평평하게 형성되어 있다.

그리고, 상기 지지축(112)이 형성된 상기 상부케이스(110)의 일 측에 대응하는 상기 하부케이스(150) 일 측의 양 측면에는 상기 상부케이스(110)에 형성된 지지축(112)이 각각 통과할 수 있도록 관통된 고정홀(113)이 형성되어 있고, 상기 고정홀(113)이 형성된 측과 대향되는 상기 하부케이스(150)의 타 측에는 측면으로부터 외측으로 돌출되어 상기 고정홀(152)에 삽입되는 고정돌기(153)가 형성되어 있다. 상기 상부케이스(110)와 하부케이스(150)는 상기 고정돌기(153)가 고정홀(152)에 끼워져 구속되면서 상호 결합되며, 이와 반대로 고정돌기(153)를 고정홀(152)에서 이탈시키면 상부케이스(110)의 일 측을 하부케이스(150)에 대하여 상방으로 회동시킬 수 있다. 또한, 상기 하부케이스(150)의 고정홀(113)에서 상기 상부케이스(110)의 지지축(112)을 빼내면 상부케이스(110)와 하부케이스(150)를 완전히 분리시킬 수 있다.

한편, 상기 상부케이스(110)의 제1삽입홈(111) 내측에는 상기 송전케이블(10)을 하방으로 가압하기 위한 가압부(114)가 하방으로 돌출되어 있으며, 다수가 이격되게 배치되어 있다. 상기 가압부(114)는 상기 송전케이블(10)의 상부에 접촉될 수 있도록 상부케이스(110)의 제1삽입홈(111)으로부터 돌출되어 있으며, 단부는 평평하게 형성되어 있다. 도시된 바와 다르게 상기 가압부(114)는 그 단부가 송전케이블(10)의 형상과 대응하도록 곡면 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 지지축(112)이 형성된 상기 상부케이스(110)의 일 측에는 상기 하부케이스(150)에 대하여 상기 상부케이스(110)의 타 측을 상방으로 회전시킬 때, 상기 상부케이스(110)의 일 측이 상기 송전케이블(10)에 간섭되는 것을 방지하도록 외측 일부분이 제거된 형태의 인입부(115)가 형성되어 있다. 상기 인입부(115)는 상기 상부케이스(110)를 회전시킬 시, 상기 송전케이블(10)의 외주면에 밀착될 수 있도록 형성되어 있다.

상기 희생금속부(200)는 상기 케이스(100) 내부 더욱 상세하게는 상기 하부케이스(150) 내부에 장착되는 것으로서, 도시된 바와 같이 제2삽입홈(151)의 형상과 대응하는 형상으로 형성되어 있으며 얇은 패드 형상으로 형성될 수도 있고, 도시된 바와 다르게 직육면체 형상으로 형성되어 하부케이스(150) 내에 별도로 형성한 장착공간에 장착할 수도 있다. 상기 희생금속부(200)는 송전케이블(10)에 연결된 태양전지모듈의 내부 접속리본보다 이온화경향이 큰 금속으로 형성되어 있으며, 태양전지모듈의 접속리본 또는 인터커넥션 리본을 형성하는 소재에 따라 다양한 금속 소재를 적용할 수 있다.

일 예로, 상기 희생금속부(200)는 합금 마그네슘(Mg), 마그네슘(Mg), 합금 알루미늄(Al), 알루미늄(Al), 합금 아연(Zn) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 일 수 있다.

상기 접촉부(300)는 상기 희생금속부(200)와 상기 송전케이블(10) 내측의 심부를 서로 접촉시키도록 일 측은 상기 희생금속부(200)에 결합되고, 타 측은 상기 송전케이블(10) 외측의 절연부(15)를 관통하여 상기 송전케이블(10)의 심선부(11)에 접촉되는 접촉부(300);를 구비한다.

상기 접촉부(300)는 상기 희생금속부(200)로부터 소정길이 돌출되되 상기 송전케이블(10)의 절연부(15)를 관통할 수 있도록 단부가 날카롭게 형성되며, 상기 희생금속부(200)와 동일한 소재로 형성할 수도 있고, 이와 다른 금속 소재로 형성할 수도 있다. 또한, 상기 접촉부(300)는 도시된 바와 다르게 송전케이블(10)의 심선부(11)와 선접촉 가능하도록 칼날 형태로 형성될 수도 있다. 이때, 상기 접촉부(300)는 그 단부를 심선부(11)의 곡률과 대응하는 곡률을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치는 도면에 도시된 일 예를 참조하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

10 : 송전케이블
11 : 심선부
15 : 절연부
100 : 케이스
110 : 상부케이스
150 : 하부케이스
200 : 희생금속부
300 : 접촉부

Claims (5)

1. 태양전지모듈에서 생산된 전력을 전송하기 위한 송전케이블을 감싸도록 형성되고, 상기 송전케이블에 탈착 가능하게 형성된 케이스와;
   상기 케이스 내부에 장착된 희생금속부와;
   상기 희생금속부와 상기 송전케이블 내측의 심선부를 서로 접촉시키도록 일 측은 상기 희생금속부에 결합되고, 타 측은 상기 송전케이블 외측의 절연부를 관통하여 상기 송전케이블의 심선부와 접촉되는 접촉부;를 구비하고,
   상기 케이스는 상기 송전케이블의 상부 일부분을 감싸도록 결합되는 것으로 상기 송전케이블의 상부 일부분을 삽입하기 위한 제1삽입홈이 형성된 상부케이스와, 상기 상부케이스의 하방에서 상기 송전케이블의 하부 일부분을 감싸도록 결합되는 것으로 상기 송전케이블의 하부 일부분을 삽입하기 위한 제2삽입홈이 형성된 하부케이스를 포함하고,
   상기 상부케이스의 일 측 내부에는 상기 하부케이스에 대하여 회전가능하게 된 지지축이 형성되고, 상기 지지축이 형성된 측과 대향되는 상기 상부케이스의 타 측에는 측면을 관통하는 고정홀이 형성되어 있으며,
   상기 지지축이 형성된 상기 상부케이스의 일 측에 대응하는 상기 하부케이스의 일 측의 양 측면에는 상기 지지축이 통과할 수 있도록 관통된 고정홀이 형성되고, 상기 고정홀이 형성된 측과 대향되는 상기 하부케이스의 타 측에는 측면으로부터 외측으로 돌출되어 상기 고정홀에 삽입되는 고정돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 상부케이스에는 상기 송전케이블을 하방으로 가압하기 위한 가압부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 상부케이스에는 상기 하부케이스에 대하여 상기 상부케이스를 상방으로 회동시킬 때, 상기 상부케이스가 상기 송전케이블에 간섭되는 것을 방지하도록 외측 일부분이 제거된 형태의 인입부가 형성된 것을 특징으로 하는 태양광발전시스템의 희생금속 장착장치.
   

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