KR101871987B1 - 태양전지 패널용 정션박스 - Google Patents

Abstract

본 기재는, 내부에 공간이 형성되며, 일면이 개방되는 정션박스용 하우징, 정션박스용 하우징 내 일측에 위치하는 모듈 접속 단자, 모듈 접속 단자와 반대되는 타측의 정션박스용 하우징 내에 위치하는 외부 접속 단자, 정션박스용 하우징 내에 배치되며, 복수의 기판 전극을 포함하여 모듈 접속 단자 및 외부 접속 단자를 전기적으로 연결하는 인쇄회로기판, 기판 전극과 모듈 접속 단자 사이 및 기판 전극과 외부 접속 단자 사이에 각각 배치되어, 탄성력을 이용하여 인쇄회로기판을 고정시키고, 기판 전극과 모듈 접속 단자 사이 및 기판 전극과 외부 접속 단자 사이를 전기적으로 연결하는 복수의 탄성 부재 및 정션박스용 하우징의 내부 공간을 외부와 차단하도록 개방된 일면을 덮으며, 정션박스용 하우징의 내부 공간을 향해 돌출되어 인쇄회로기판과 체결되는 체결 돌기를 포함하는 하우징 커버를 포함하는 태양전지 패널용 정션박스에 관한 것이다.

Description

태양전지 패널용 정션박스 {JUNCTION BOX FOR SOLAR CELL PANEL}

본 기재는 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있는 태양전지 패널용 정션박스에 관한 것이다.

문명이 발달함에 따라 연료 사용에 대한 수요는 급격하게 증가되고 있다. 그럼에도 불구하고, 현재 가장 널리 보편적으로 사용되는 화석 연료의 경우에는 그 매장량에 한계가 있기 때문에 고갈에 대한 우려가 지속되어 왔다.

화석 연료를 대체하기 위한 대체 에너지로 이전부터 주목받아온 에너지 자원으로 태양광을 이용한 발전 시스템이 대표적일 것이다. 태양광 발전 시스템은 태양광을 모으는 태양전지 패널이 존재하며, 태양전지 패널을 통해 빛 에너지가 전기 에너지로 교체되어 이후 전기 에너지를 필요로 하는 곳에 전달해줄 수 있다.

태양광 발전 시스템을 구축하기 위해서는 다량의 태양전지 패널이 필요하다. 이와 같이 많은 수의 태양전지 패널이 존재하는 경우에는, 각각의 태양전지 패널에 스트링을 차단한다 하더라도 일광 효과에 의해 계속하여 전압이 발생될 수 있으며, 전기적인 결선구조방시에 따라 태양전지 모듈 또는 스트링의 지락 사고에 의해 화재 발생의 위험이 있어 왔다.

또한 화재가 발생되는 경우에는 화재 진압을 위해 소화수를 공급해야 하나, 발전 시스템이기 때문에 소화 활동에 지장을 초래하는 위험이 존재하였다. 또한 이 외에도 태양전지 모듈의 유지 및 보수 활동에 있어서 감전 사고의 위험이 높으며, 유지 및 보수 활동에서 손실되는 발전량 역시 상당한 문제점이 있어 왔다.

본 기재는, 설치 및 유지, 보수가 간편하고, 안전성이 향상되는 태양전지 패널용 정션박스를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스는, 내부에 공간이 형성되며, 일면이 개방되는 정션박스용 하우징, 정션박스용 하우징 내 일측에 위치하는 모듈 접속 단자, 모듈 접속 단자와 반대되는 타측의 정션박스용 하우징 내에 위치하는 외부 접속 단자, 정션박스용 하우징 내에 배치되며, 복수의 기판 전극을 포함하여 모듈 접속 단자 및 외부 접속 단자를 전기적으로 연결하는 인쇄회로기판, 기판 전극과 모듈 접속 단자 사이 및 기판 전극과 외부 접속 단자 사이에 각각 배치되어, 탄성력을 이용하여 인쇄회로기판을 고정시키고, 기판 전극과 모듈 접속 단자 사이 및 기판 전극과 외부 접속 단자 사이를 전기적으로 연결하는 복수의 탄성 부재 및 정션박스용 하우징의 내부 공간을 외부와 차단하도록 개방된 일면을 덮으며, 정션박스용 하우징의 내부 공간을 향해 돌출되어 인쇄회로기판과 체결되는 체결 돌기를 포함하는 하우징 커버를 포함한다.

인쇄회로기판은, 인쇄회로기판의 일측에 위치하여 탄성 부재에 의해 모듈 접속 단자와 전기적으로 연결되는 제1 기판 전극 및 인쇄회로기판의 타측에 위치하여 탄성 부재에 의해 외부 접속단자와 전기적으로 연결되는 제2 기판 전극을 포함할 수 있다.

탄성 부재는, 복수의 절곡부를 포함하여 각각 서로 다른 복수의 방향을 따라 탄성을 가지며, 인쇄회로기판의 적어도 일측에 위치하여 인쇄회로기판에 의해 가해진 압력에 의해 발생된 탄성을 이용하여 인쇄회로기판을 하우징 내에 고정시키며, 제1 기판 전극과 모듈 접속 단자 사이, 또는 제2 기판 전극과 외부 접속 단자 사이를 전기적으로 연결시키는 고정용 클립일 수 있다.

제1 기판 전극 또는 제2 기판 전극은 인쇄회로기판의 상면 및 하면, 그리고 상면 및 하면을 연결하는 측면 각각의 일부를 감쌀 수 있다.

제2 기판 전극은 인쇄회로기판의 하부로 돌출되는 기둥 형상을 가지며, 제2 기판 전극과 연결되는 탄성 부재는 기둥 형상의 제2 기판 전극이 삽입 고정되는 소켓이고, 소켓은, 제2 기판 전극이 삽입되는 전극 삽입구 및 전극 삽입구 내에 서로 마주보도록 한 쌍이 위치되어 제2 기판 전극을 탄성을 이용해 고정시키면서 제2 기판과 전기적으로 접속하는 탄성 도전체 플레이트를 포함할 수 있다.

제2 기판 전극은 인쇄회로기판의 하부로 돌출되는 기둥 형상을 가지며, 제2 기판 전극과 연결되는 탄성 부재는 복수의 절곡부를 포함하여 절곡부 사이에 제2 기판 전극이 삽입되어 절곡부의 탄성에 의해 고정되는 인쇄회로기판결합용 홀더일 수 있다.

인쇄회로기판은 체결 돌기에 의해 하우징 커버와 함께 정션박스용 하우징으로부터 분리될 수 있다.

탄성 부재는 용접에 의해 외부 접속 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.

모듈 접속 단자는 복수이며, 이웃한 상기 모듈 접속 단자 사이에 배치되는 바이패스 다이오드를 더 포함할 수 있다.

복수의 기판 전극이 모듈 접속 단자와 전기적으로 연결되며, 이웃한 기판 전극 사이에 배치되는 바이패스 다이오드를 더 포함할 수 있다.

인쇄회로기판은 체결 돌기에 의해 하우징 커버와 함께 상기 정션박스용 하우징으로부터 분리될 수 있다.

인쇄회로기판은, 체결 돌기가 삽입되어 고정되는 체결 홀을 더 포함할 수 있다.

인쇄회로기판은, 하우징 커버가 상기 정션박스용 하우징으로부터 분리됨을 감지하는 센서 및 센서에 의해 하우징 커버가 정션박스용 하우징으로부터 분리되었음이 감지되면 전원을 차단하는 전원 차단 회로를 포함할 수 있다.

모듈 접속 단자는 태양 전지 패널로부터 발생되는 전기를 전달하는 리본 전극이 삽입되어 통과할 수 있는 리본 전극 관통홀을 포함할 수 있다.

리본 전극 관통홀에 삽입된 리본 전극, 모듈 접속 단자 및 탄성 부재를 전기적으로 절연시키는 포팅부를 더 포함할 수 있다.

포팅부의 경계를 따라 배치되는 포팅 가이드를 더 포함할 수 있다.

포팅부는, 액상으로 도포되어 빛 또는 열에 의해 경화되며, 전기 절연성을 가지는 고분자 수지일 수 있다.

고분자 수지는, 에폭시 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

탄성 부재는 도전성을 가지는 물질로 이루어질 수 있다.

본 기재에 의하면 하우징 커버와 인쇄회로기판이 함께 정션박스용 하우징으로부터 분리될 수 있어, 하우징 커버 및 인쇄회로기판의 분리와 동시에 제2 기판 전극이 외부 접속 단자와 물리적으로 분리되는 태양전지 패널용 정션박스를 제공할 수 있다. 하우징 커버 및 인쇄회로기판의 분리와 동시에 제2 기판 전극이 외부 접속 단자와 물리적으로 분리되면, 별도의 전원 차단 구성 없이도 바로 인쇄회로기판에 공급되는 전원이 차단됨으로써 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 인쇄회로기판의 분리 작업 역시 보다 간편해진다.

또한, 인쇄회로기판에 센서 및 전원 차단 회로가 더 포함되어 있어, 하우징 커버의 분리를 감지하고 전원을 차단시키는 회로를 작동시킴으로써 작업자의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.

한편, 고정용 클립, 소켓 및 인쇄회로기판결합용 홀더와 같은 탄성 부재의 탄성에 의해 보다 간편하고 신속하게 인쇄회로기판을 설치 및 교체할 수 있는 태양전지 패널용 정션박스를 제공할 수 있다. 인쇄회로기판의 제1 기판 전극이 전기 전도성을 가지는 고정용 클립, 소켓 및 인쇄회로기판결합용 홀더와 같은 탄성 부재와 전기적으로 연결되면서 탄성을 이용하여 고정되기 때문에, 인쇄회로기판을 분리함과 동시에 인쇄회로기판에 전달되는 전원이 차단될 수 있다. 따라서, 누전이나 감전과 같은 전기 사고의 발생이 방지될 수 있어 작업자의 안전성이 보다 향상될 수 있으며, 발전량의 손실이 최소화될 수 있는 태양전지 패널용 정션박스를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 정션박스용 하우징을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 고정용 클립을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 고정용 클립을 이용하여 인쇄회로기판을 고정시킨 태양전지 모듈용 정션 박스의 측면도이다.
도 5는 도 4의 A 영역에서 고정용 클립을 이용하여 인쇄회로기판을 고정시키는 모습을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6은 도 4의 B 영역을 확대한 확대도이다.
도 7은 도 6에서 하우징 커버와 인쇄회로기판을 분리하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 4의 태양전지 패널용 정션박스에 포팅부 및 포팅 가이드가 형성된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 바이패스 다이오드의 배치에 관한 일 변형예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따라, 정션박스용 하우징으로부터 하우징 커버 및 인쇄회로기판을 함께 분리하는 모습을 순서대로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스의 일 변형예를 도시한 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 변형예에 따라, 정션박스용 하우징으로부터 하우징 커버 및 인쇄회로기판을 함께 분리하는 모습을 순서대로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 기재를 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 기재의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 기재가 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)를 개략적으로 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 정션박스용 하우징(110)의 내부를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 1에 도시된 것과 같이 본 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)는 정션박스용 하우징(110), 모듈 접속 단자(120), 외부 접속 단자(130), 인쇄회로기판(140), 탄성 부재(152, 154, 156) 및 하우징 커버(160)를 포함한다.

정션박스용 하우징(110)은 도 1에 도시된 것과 같이 내부에 공간이 형성되며, 일면이 개방되어 내부에 인쇄회로기판(140)과 같은 구성들이 내부에 실장될 수 있다. 본 실시예에 따른 정션박스용 하우징(110)은 내부에 포함되는 전기 전도성을 가지는 구성들을 보호하며, 누전을 방지하기 위하여 전기 절연성을 가지는 물질로 이루어질 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이 정션박스용 하우징(110) 내부에는 모듈 접속 단자(120)가 배치된다. 본 실시예에 따른 정션박스는 다수의 태양전지 패널(미도시)에 의해 생성된 전력을 모아서 전력망에 제공하기 위한 장치로, 서로 다른 태양전지 패널에 위치하는 정션박스들을 서로 연결하기 위해 정션박스 연결용 케이블이 연결된다.

본 실시예의 모듈 접속 단자(120)는 태양전지 패널로부터 생성된 전력을 태양전지 패널용 정션 박스(100)에 전달하는 리본 전극(RB, 도 8 참조)과 전기적으로 연결될 수 있다.

리본 전극(RB)은 다수의 태양전지 패널에 포함된 태양전지 셀들을 전기적으로 상호 연결시키며, 태양전지 패널로부터 생성된 전력을 모듈 접속 단자(120)를 거쳐 정션박스에 전달하는 전극으로, 리본 전극(RB)의 일 단부는 모듈 접속 단자(120)에 전기적으로 연결되며, 일 예로 용접에 의해 모듈 접속 단자(120)에 결합됨으로써 전기적으로 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이 본 실시예의 정션박스용 하우징(110)은 하우징 관통홀(112)을 포함하고 있으며, 모듈 접속 단자(120)는 리본 전극 관통홀(122)을 포함한다.

모듈 접속 단자(120)의 리본 전극 관통홀(122)은 하우징 관통홀(112)을 통해 외부로 노출된다. 따라서 외부에 배치되는 태양전지 패널로부터 연결되는 리본 전극(RB)은 하우징 관통홀(112) 및 리본 전극 관통홀(122)에 삽입되어 모듈 접속 단자(120)를 통과할 수 있으며, 모듈 접속 단자(120)를 관통한 리본 전극(RB)은 모듈 접속 단자(120)의 일부에 용접되어 결합될 수 있다.

외부 접속 단자(130)는 정션박스용 하우징(110) 내의 일측에 배치되는 모듈 접속 단자(120)에 반대되는 방향인 정션박스용 하우징(110) 내의 타측에 배치된다. 외부 접속 단자(130)는 이후 외부 접속 케이블과 전기적으로 연결되어, 이후 설명하는 것과 같이 인쇄회로기판(140)을 통과한 전력을 외부로 전달한다.

인쇄회로기판(140)은 태양전지 패널로부터 생성된 전력을 제어하기 위한 회로 패턴(미도시)을 포함하며, 태양전지 패널로부터 생성된 전력을 모듈 접속 단자(120)를 거쳐 인쇄회로기판(140)으로 전달받고, 이를 다시 외부 접속 단자(130)에 전달하기 위해 제1 기판 전극(143a)을 포함한다.

도면에 도시되지는 않았으나, 본 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)는 인덕터(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 인쇄회로기판(140)은 인덕터가 삽입되어 고정되는 인덕터 삽입홈(미도시)을 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 기판 전극(143a)은 도 1에 도시된 것과 같이 인쇄회로기판(140)의 상하면 및 측면을 감싸는 'ㄷ'자 형상인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 변형예에 따른 제1 기판 전극(143a)은 인쇄회로기판(140)의 상면 또는 하면에만 존재할 수 있을 것이다. 다만 본 실시예와 같이 인쇄회로기판(140)의 측면까지 감싸는 형태인 경우에는 인쇄회로기판(140)의 측면과의 면접촉을 이용해 전기적인 접속이 가능한 점에서 보다 유리할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 부재(152, 154, 156)로 고정용 클립(152)을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 3에 도시된 것과 같이, 고정용 클립(152)은 복수의 절곡부를 포함한다. 본 실시예의 고정용 클립(152)은, 복수의 절곡부에 의해 발생되는 탄성을 이용하여 서로 다른 복수의 방향, 일 예로 2개의 방향이나 3개의 방향을 따라 작동될 수 있는 탄성 부재이다. 본 실시예에 따른 고정용 클립(152)은 복수의 절곡부를 이용하여 탄성을 발생시킬 수 있도록 탄성계수가 높은 금속 또는 고분자 수지로 이루어질 수 있다.

한편, 본 실시예의 탄성 부재(152, 154, 156)는 모듈 접속 단자(120)와 인쇄회로기판(140) 및 외부 접속 단자(130)와 인쇄회로기판(140)을 전기적으로 연결해야 하기 때문에, 전기 전도성을 가지는 도전체로 이루어질 수 있다. 따라서 탄성 및 전기 전도성을 고려했을 때 금속으로 이루어질 수 있거나, 전도성 고분자 수지로 이루어질 수 있을 것이다. 혹은 도면에 도시되지는 않았으나, 내부에 전기 전도성을 가지는 물질이 삽입되고, 외부에는 절연 물질이 코팅되는 변형예도 가능할 것이다.

도 3에 도시된 것과 같이 본 실시예의 고정용 클립(152)은 판 스프링과 유사한 형상으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 인쇄회로기판(140)을 탄성을 이용하여 고정하거나, 혹은 이와 동시에 전기적인 연결이 가능하게 하는 것이라면 본 발명의 실시 범위에 포함될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 고정용 클립(152)을 이용하여 인쇄회로기판(140)을 고정시킨 태양전지 모듈용 정션 박스(100)의 측면도이며, 도 5는 도 4의 A 영역에서 고정용 클립(152)을 이용하여 인쇄회로기판(140)을 고정시키는 모습을 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이 본 실시예의 인쇄회로기판(140)을 정션박스용 하우징(110)에 고정시키기 위해서, 전도체로 이루어지는 고정용 클립(152)이 제공될 수 있다. 또한 고정용 클립(152)과의 접촉으로 전기적인 연결이 가능할 수 있도록 인쇄회로기판(140)의 측면을 감싸는 제1 기판 전극(143a)이 인쇄회로기판(140)에 미리 형성될 수 있다.

도 5에는 인쇄회로기판(140)의 제1 기판 전극(143a)을 고정용 클립(152)을 향하도록 배치한 뒤 인쇄회로기판(140)으로 고정용 클립(152)을 가압하는 모습이 도시되어 있다. 도 5에 도시된 것과 같이, 인쇄회로기판(140)으로 고정용 클립(152)을 가압하면 고정용 클립(152)의 모양이 변형되면서 탄성이 발생하게 된다. 이후 인쇄회로기판(140)을 가압하고 있던 외력을 제거하면 도 4에 도시된 것과 같이 고정용 클립(152)에 발생된 탄성이 인쇄회로기판(140)을 밀어내면서 단단하게 고정될 수 있다.

본 실시예와 같이 고정용 클립(152)의 탄성을 이용하여 인쇄회로기판(140)의 일측을 고정하는 경우에는 보다 간편하고 신속하게 인쇄회로기판(140)을 태양전지 패널용 정션박스(100)에 설치할 수 있으며, 이후 교체를 위해 분리하는 과정 역시 간편하고 신속하게 진행될 수 있을 것이다.

도 6은 도 4의 B 영역을 확대한 확대도이며, 도 7은 도 6에 도시된 정션박스용 하우징(110)으로부터 하우징 커버(160)와 인쇄회로기판(140)을 함께 분리하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이 본 실시예의 하우징 커버(160)는 인쇄회로기판(140)과 물리적으로 체결될 수 있도록 인쇄회로기판(140)이 배치되는 하부를 향해 돌출되는 체결 돌기(162)를 포함한다. 체결 돌기(162)의 단부에는 표면이 비스듬히 형성되는 걸쇠가 마련되어, 인쇄회로기판(140)의 체결 홀(146)에 삽입되어 고정된다.

도 7에 도시된 것과 같이, 하우징 커버(160)가 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리되면, 체결 홀(146)에 삽입 고정된 체결 돌기(162)에 의해 하우징 커버(160)와 함께 인쇄회로기판(140) 역시 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리될 수 있다.

본 실시예와 같이 하우징 커버(160)와 함께 인쇄회로기판(140)이 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리됨으로써, 별도의 전원 차단 구성 없이도 바로 인쇄회로기판에 공급되는 전원이 차단됨으로써 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 인쇄회로기판의 분리 작업 역시 보다 간편해진다.

이때, 본 실시예의 인쇄회로기판(140)은 센서(148) 및 전원 차단 회로(미도시)를 포함한다. 센서(148)는 인쇄회로기판(140)에 마련되어 있으나, 인쇄회로기판(140)과 동시에 분리될 수 있는 하우징 커버(160)가 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리되는 것을 감지한다. 도 6에 도시된 센서(140)는 인쇄회로기판(140)으로부터 정션박스용 하우징(110)까지의 거리를 측정하는 거리 감지 센서이나, 이는 일 예에 불과하며 하우징 커버(160)가 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리되는 것을 감지할 수 있는 센서라면 본 발명의 실시 범위에 포함될 수 있다.

센서(148)에 의해 하우징 커버(160)가 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리되었음이 감지되면, 인쇄회로기판(140)의 전원 차단 회로가 작동되어, 본 실시예의 태양전지 패널용 정션박스(100)에 공급되는 전원을 차단한다. 따라서 하우징 커버(160)의 분리와 동시에 전원이 차단될 수 있어, 작업자의 감전 사고를 방지할 수 있어 보다 안전한 분리 및 교체가 가능하다.

제1 기판 전극(143a)이 형성된 인쇄회로기판(140)의 일측의 반대편인 인쇄회로기판(140)의 타측에는 제2 기판 전극(143b)이 형성될 수 있다. 제2 기판 전극(143b)은 제1 기판 전극(143a)을 통해 인쇄회로기판(140)에 전달된 전류를 인쇄회로기판(140)을 통과시킨 뒤 외부 접속 단자(130)로 전달하는 전극이다. 외부 접속 단자(130)는 제2 기판 전극(143b)과 전기적으로 연결되어 인쇄회로기판(140)에 전달된 전력을 외부 접속 케이블(132)에 전달한다.

본 실시예의 제2 기판 전극(143b)은 인쇄회로기판(140)의 상면 및 하면 중 하나 이상에 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 도 1 내지 도 9에 도시된 것과 같이 제1 기판 전극(143a)과 마찬가지로, 인쇄회로기판(140)의 상면, 하면 및 측면을 감싸는 'ㄷ'자 형태의 단면을 가지도록 형성될 수 있다.

또는, 도 10 내지 도 15에 도시된 것과 같이 기둥 형상을 가지도록 형성될 수 있을 것이다. 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)에 대해서는 이후 도 10 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예 및 그 변형예에 관한 부분에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 9에 도시된 것과 같이 본 실시예의 제2 기판 전극(143b)은 제1 기판 전극(143a)와 같이 고정용 클립(152)에 의해 외부 접속 단자(130)와 전기적으로 연결되면서 정션박스용 하우징(110) 내에 고정될 수 있다.

도 8은 도 4의 태양전지 패널용 정션박스(100)에 포팅부(170) 및 포팅 가이드(172)가 형성된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4와는 달리, 도 8에 도시된 태양전지 패널용 정션 박스(100)는 외부의 태양전지 패널로부터 생성된 전력을 본 실시예의 태양전지 패널용 정션박스(100)에 전달하는 리본 전극(RB)을 함께 도시하고 있다.

도 8에 도시된 것과 같이, 본 실시예의 포팅부(170)는 리본 전극(RB), 모듈 접속 단자(120) 및 고정용 클립(152)으로 이루어지는 탄성 부재를 전기적으로 절연시킴으로써 안전성을 확보하기 위한 것으로, 리본 전극(RB), 모듈 접속 단자(120) 및 고정용 클립(152)을 액상의 고분자 수지로 함침시킨 뒤 빛 또는 열로 경화시켜 이루어진다.

본 실시예에 따른 포팅부(170)를 형성하기 위한 고분자 수지는 액상으로 도포되어 빛 또는 열에 의해 경화될 수 있고, 경화된 이후 전기 절연성을 가지는 것으로, 에폭시 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

포팅부(170)를 형성하기 위해 도포되는 고분자 수지가 액상으로 도포되기 때문에, 모듈 접속 단자(120)의 리본 전극 관통홀(122) 및 정션박스용 하우징(110)의 하우징 관통홀(112)을 통해 액상의 고분자 수지가 외부로 새어나오는 것을 방지하기 위하여, 모듈 접속 단자(120)의 리본 전극 관통홀(122) 및 정션박스용 하우징(110)의 하우징 관통홀(112)을 차단하기 위한 차단 부재(미도시)가 더 형성될 수 있다. 이후, 액상의 고분자 수지가 경화되고 나면, 접속 단자(120)의 리본 전극 관통홀(122) 및 정션박스용 하우징(110)의 하우징 관통홀(112)을 차단하고 있던 차단부재를 제거한다.

이때, 액상의 고분자 수지가 정션박스용 하우징(110) 내로 흘러들어가서 불필요한 곳에서 경화되는 것을 방지하기 위하여, 포팅부(170)의 가장자리를 따라 형성되는 포팅 가이드(172)가 더 형성될 수 있다. 포팅 가이드(172)는 정션박스용 하우징(110)과 일체로 형성될 수 있으며, 따라서 정션박스용 하우징(110)과 동일한 전기 절연성 물질로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 구성으로 이루어져 정션박스용 하우징(110) 내부에 부착될 수도 있다.

본 실시예와 같이, 포팅 가이드(172)가 형성됨으로써 정션박스용 하우징(110) 내의 불필요한 곳으로 액상의 고분자 수지가 흘러들어가 경화되는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 형성되는 포팅부(170)의 높이가 제어될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 것과 같이, 본 실시예의 태양전지 패널용 정션박스(100)는 바이패스 다이오드(180)를 더 포함한다. 바이패스 다이오드(180)는 복수의 모듈 접속 단자(120) 중 서로 이웃하게 배치되는 모듈 접속 단자(120) 사이에 엇갈려 배치될 수 있다.

도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 정션박스용 하우징(110) 내에 배치된 복수의 모듈 접속 단자(120) 중 양 단부에 배치되는 모듈 접속 단자(120)에만 고정용 클립(152) 및 제1 기판 전극(143a)이 배치된다.

도 9는 도 1에 도시된 바이패스 다이오드(180)의 배치에 관한 일 변형예를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 것과 같이, 본 변형예에 따른 바이패스 다이오드(180)는 인쇄회로기판(140) 상에 배치될 수 있다. 본 변형예와 같이 인쇄회로기판(140) 상에 바이패스 다이오드(180)가 배치되는 경우에는, 복수의 모듈 접속 단자(120) 각각마다 고정용 클립(152) 및 제1 기판 전극(143a)이 복수의 제1 기판 전극(143a) 중 서로 이웃하게 배치되는 제1 기판 전극(143a) 사이마다 엇갈려 배치될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 제1 실시예에 따라, 'ㄷ'자 형상의 제2 기판 전극(143b)을 가지며, 인쇄회로기판(140)이 고정용 클립(152)에 의해 고정되어 제2 기판 전극(143b)과 고정용 클립(152)이 전기적으로 연결되는 실시예에 대해 설명하였다.

본 실시예에 따르면, 하우징 커버(160)와 인쇄회로기판(140)의 분리와 동시에 제2 기판 전극(143b)이 외부 접속 단자(130)와 물리적으로 분리됨으로써, 센서(148) 또는 전원 차단 회로가 별도로 작동하지 않더라도 바로 인쇄회로기판(140)에 공급되는 전원을 차단할 수 있어 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

이하에서는 도 10 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따라 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)을 포함하는 인쇄회로기판(140)을 구비한 태양전지 패널용 정션박스(100)에 대해 설명하고자 한다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따라, 정션박스용 하우징(110)으로부터 하우징 커버(160) 및 인쇄회로기판(140)을 함께 분리하는 모습을 순서대로 도시한 도면이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)의 대부분의 구성은 앞서 설명한 제1 실시예의 태양전지 패널용 정션박스(100)과 동일하므로, 중복 기재는 생략하기로 한다.

도 10 내지 도 12에 도시된 것과 같이, 본 실시예의 태양전지 패널용 정션박스(100)는 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)을 포함한다. 본 실시예에 따르면, 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)과 외부 접속 단자(130)와 전기적으로 연결되기 위하여, 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b) 삽입되어 고정되는 소켓(154)이 마련된다.

본 실시예의 소켓(154)은 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)이 삽입되는 전극 삽입구(155a) 및 탄성을 이용하여 삽입된 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)을 고정시키는 탄성 도전체 플레이트(155b)를 포함한다.

본 실시예에 따른 전극 삽입구(155a)는 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)의 외주면에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)의 외주면 둘레보다 더 큰 둘레를 가질 수 있어, 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)의 삽입 및 분리를 보다 용이하게 이루어지도록 한다.

탄성 도전체 플레이트(156b)는 탄성을 이용하여 전극 삽입구(155a) 내에 삽입된 기둥 형상의 제2 기판 전극(143b)을 고정시키기 위한 것으로, 한 쌍의 마주보는 판 스프링으로 이루어질 수 있다.

도 12에 도시된 것과 같이, 하우징 커버(160)를 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리하게 되면, 하우징 커버(160) 표면으로부터 인쇄회로기판(140)을 향해 돌출되며, 단부에 형성된 걸쇠를 인쇄회로기판(140)의 가장자리에 걸어 고정시키는 체결 돌기(162)에 의해 인쇄회로기판(140) 역시 하우징 커버(160)와 함께 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 하우징 커버(160)와 인쇄회로기판(140)의 분리와 동시에 제2 기판 전극(143b)이 외부 접속 단자(130)와 물리적으로 분리된다. 따라서 센서(148) 또는 전원 차단 회로가 별도로 작동하지 않더라도 바로 인쇄회로기판(140)에 공급되는 전원을 차단할 수 있어 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(140)은 체결 돌기(162)가 삽입되어 고정되는 체결 홀(146)을 포함하였으나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판(140)은 체결 홀(146)을 포함하지 않는다. 본 실시예의 체결 돌기(162)는 도 11 및 도 12에 도시된 것과 같이 인쇄회로기판(140)의 가장자리에 걸쇠를 걸어 인쇄회로기판(140)과 하우징 커버(160)를 체결시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)의 일 변형예를 도시한 도면이며, 도 14 및 도 15는 본 변형예에 따라, 정션박스용 하우징(110)으로부터 하우징 커버(160) 및 인쇄회로기판(140)을 함께 분리하는 모습을 순서대로 도시한 도면이다.

본 변형예에 따르면, 도 10 내지 도 12에 도시된 탄성 부재의 일 예에 해당하는 소켓(154)이 인쇄회로기판결합용 홀더(156)로 변형될 수 있다. 그 밖의 다른 구성들은 도 10 내지 도 12에 대한 설명에서 서술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)에 대한 설명과 동일하므로, 중복 기재는 생략한다.

도 10 내지 도 12에 따른 본 발명의 제2 실시예 및 그 변형예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)에 따르면 제2 기판 전극(143b)이 각각이 탄성 부재(154, 156)에 삽입되어 고정되거나, 인출되어 분리될 수 있기 때문에, 인쇄회로기판(140)의 보다 간편한 체결 및 분리가 가능하다. 따라서 태양전지 패널용 정션박스(100)의 유지 보수가 보다 간편해질 수 있다.

본 실시예 및 변형예의 인쇄회로기판(140) 역시 센서(148) 및 전원 차단 회로(미도시)를 포함하여, 하우징 커버(160)의 분리와 동시에 태양전지 패널용 정션박스(100)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 따라서 태양전지 패널용 정션박스(100)의 유지 보수를 위한 하우징 커버(160)의 분리 시 작업자의 안전성을 보다 향상시킬 수 있음은 앞서 설명한 것과 같다.

이상에서는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예와 이들의 다양한 변형예에 따른 태양전지 패널용 정션박스(100)에 대해 설명하였다. 본 실시예에 따르면, 하우징 커버(160)와 인쇄회로기판(140)이 함께 정션박스용 하우징(110)으로부터 분리될 수 있어, 하우징 커버(160) 및 인쇄회로기판(140)의 분리와 동시에 제2 기판 전극(143b)이 외부 접속 단자(130)와 물리적으로 분리되는 태양전지 패널용 정션박스(100)를 제공할 수 있다. 하우징 커버(160) 및 인쇄회로기판(140)의 분리와 동시에 제2 기판 전극(143b)이 외부 접속 단자(130)와 물리적으로 분리되면, 별도의 전원 차단 구성 없이도 바로 인쇄회로기판(140)에 공급되는 전원이 차단됨으로써 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 인쇄회로기판(140)의 분리 작업 역시 보다 간편해진다.

또한, 인쇄회로기판(140)에 센서(148) 및 전원 차단 회로(미도시)가 더 포함되어 있어, 하우징 커버(160)의 분리를 감지하고 전원을 차단시키는 회로를 작동시킴으로써 작업자의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.

한편, 고정용 클립(152), 소켓(154) 및 인쇄회로기판결합용 홀더(156)와 같은 탄성 부재의 탄성에 의해 보다 간편하고 신속하게 인쇄회로기판(140)을 설치 및 교체할 수 있는 태양전지 패널용 정션박스(100)를 제공할 수 있다. 인쇄회로기판(140)의 제1 기판 전극(143a)이 전기 전도성을 가지는 고정용 클립(152), 소켓(154) 및 인쇄회로기판결합용 홀더(156)와 같은 탄성 부재와 전기적으로 연결되면서 탄성을 이용하여 고정되기 때문에, 인쇄회로기판(140)을 분리함과 동시에 인쇄회로기판(140)에 전달되는 전원이 차단될 수 있다. 따라서, 누전이나 감전과 같은 전기 사고의 발생이 방지될 수 있어 작업자의 안전성이 보다 향상될 수 있으며, 발전량의 손실이 최소화될 수 있는 태양전지 패널용 정션박스(100)를 제공할 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 태양전지 패널용 정션박스 110: 정션박스용 하우징
112: 하우징 관통홀 120: 모듈 접속 단자
122: 리본 전극 관통홀 130: 외부 접속 단자
132: 외부 접속 케이블 140: 인쇄회로기판
142: 기판 전극 143a: 제1 기판 전극
143b: 제2 기판 전극 146: 체결 홀
148: 센서 152: 고정용 클립
154: 소켓 155a: 전극 삽입구
155b: 탄성 도전체 플레이트 156: 인쇄회로기판결합용 홀더
160: 하우징 커버 162: 체결 돌기
170: 포팅부 172: 포팅 가이드
180: 바이패스 RB: 리본 전극

Claims (19)

1. 내부에 공간이 형성되며, 일면이 개방되는 정션박스용 하우징;
   상기 정션박스용 하우징 내 일측에 위치하는 모듈 접속 단자;
   상기 모듈 접속 단자와 반대되는 타측의 상기 정션박스용 하우징 내에 위치하는 외부 접속 단자;
   상기 정션박스용 하우징 내에 배치되며, 복수의 기판 전극을 포함하여 상기 모듈 접속 단자 및 상기 외부 접속 단자를 전기적으로 연결하는 인쇄회로기판;
   상기 기판 전극과 상기 모듈 접속 단자 사이 및 상기 기판 전극과 상기 외부 접속 단자 사이에 각각 배치되어, 탄성력을 이용하여 상기 인쇄회로기판을 고정시키고, 상기 기판 전극과 상기 모듈 접속 단자 사이 및 상기 기판 전극과 상기 외부 접속 단자 사이를 전기적으로 연결하는 복수의 탄성 부재; 및
   상기 정션박스용 하우징의 내부 공간을 외부와 차단하도록 개방된 상기 일면을 덮으며, 상기 정션박스용 하우징의 내부 공간을 향해 돌출되어 상기 인쇄회로기판과 체결되는 체결 돌기를 포함하는 하우징 커버를 포함하고,
   상기 인쇄회로기판은 상기 체결 돌기에 의해 상기 하우징 커버와 함께 상기 정션박스용 하우징으로부터 분리되며,
   상기 인쇄회로기판은,
   상기 하우징 커버와 상기 정션박스용 하우징의 분리를 감지하는 센서; 및
   상기 센서에 의해 상기 하우징 커버와 상기 정션박스용 하우징의 분리가 감지되면 전원을 차단하는 전원 차단 회로를 포함하는, 태양전지 패널용 정션박스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인쇄회로기판은,
   상기 인쇄회로기판의 일측에 위치하여 상기 탄성 부재에 의해 상기 모듈 접속 단자와 전기적으로 연결되는 제1 기판 전극; 및
   상기 인쇄회로기판의 타측에 위치하여 상기 탄성 부재에 의해 상기 외부 접속단자와 전기적으로 연결되는 제2 기판 전극을 포함하는, 태양전지 패널용 정션박스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 탄성 부재는,
   복수의 절곡부를 포함하여 각각 서로 다른 복수의 방향을 따라 탄성을 가지며, 상기 인쇄회로기판의 적어도 일측에 위치하여 상기 인쇄회로기판에 의해 가해진 압력에 의해 발생된 탄성을 이용하여 상기 인쇄회로기판을 상기 하우징 내에 고정시키며, 상기 제1 기판 전극과 상기 모듈 접속 단자 사이, 또는 상기 제2 기판 전극과 상기 외부 접속 단자 사이를 전기적으로 연결시키는 고정용 클립인, 태양전지 패널용 정션박스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 기판 전극 또는 상기 제2 기판 전극은 상기 인쇄회로기판의 상면 및 하면, 그리고 상기 상면 및 상기 하면을 연결하는 측면 각각의 일부를 감싸는 , 태양 전지 패널용 정션박스.
5. 제2항에 있어서,
   상기 제2 기판 전극은 상기 인쇄회로기판의 하부로 돌출되는 기둥 형상을 가지며,
   상기 제2 기판 전극과 연결되는 상기 탄성 부재는 기둥 형상의 상기 제2 기판 전극이 삽입 고정되는 소켓이고,
   상기 소켓은,
   상기 제2 기판 전극이 삽입되는 전극 삽입구; 및
   상기 전극 삽입구 내에 서로 마주보도록 한 쌍이 위치되어 상기 제2 기판 전극을 탄성을 이용해 고정시키면서 상기 제2 기판과 전기적으로 접속하는 탄성 도전체 플레이트를 포함하는, 태양 전지 패널용 정션박스.
6. 제2항에 있어서,
   상기 제2 기판 전극은 상기 인쇄회로기판의 하부로 돌출되는 기둥 형상을 가지며,
   상기 제2 기판 전극과 연결되는 상기 탄성 부재는 복수의 절곡부를 포함하여 상기 절곡부 사이에 상기 제2 기판 전극이 삽입되어 상기 절곡부의 탄성에 의해 고정되는 인쇄회로기판결합용 홀더인, 태양 전지 패널용 정션박스.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 탄성 부재는 용접에 의해 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되는, 태양 전지 패널용 정션박스.
9. 제1항에 있어서,
   상기 모듈 접속 단자는 복수이며,
   이웃한 상기 모듈 접속 단자 사이에 배치되는 바이패스 다이오드를 더 포함하는, 태양 전지 패널용 정션박스.
10. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 기판 전극이 상기 모듈 접속 단자와 전기적으로 연결되며,
    이웃한 상기 기판 전극 사이에 배치되는 바이패스 다이오드를 더 포함하는, 태양 전지 패널용 정션박스.
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 체결 돌기가 삽입되어 고정되는 체결 홀을 더 포함하는, 태양 전지 패널용 정션 박스.
13. 삭제
14. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 접속 단자는 태양 전지 패널로부터 발생되는 전기를 전달하는 리본 전극이 삽입되어 통과할 수 있는 리본 전극 관통홀을 포함하는, 태양 전지 패널용 정션박스.
15. 제14항에 있어서,
    상기 리본 전극 관통홀에 삽입된 상기 리본 전극, 상기 모듈 접속 단자 및 상기 탄성 부재를 전기적으로 절연시키는 포팅부를 더 포함하는, 태양 전지 패널용 정션박스.
16. 제15항에 있어서,
    상기 포팅부의 경계를 따라 배치되는 포팅 가이드를 더 포함하는, 태양 전지 패널용 정션 박스.
17. 제15항에 있어서,
    상기 포팅부는,
    액상으로 도포되어 빛 또는 열에 의해 경화되며, 전기 절연성을 가지는 고분자 수지인, 태양 전지 패널용 정션박스.
18. 제17항에 있어서,
    상기 고분자 수지는, 에폭시 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인, 태양 전지 패널용 정션박스.
19. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 도전성을 가지는 물질로 이루어지는, 태양 전지 패널용 정션박스.

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