KR102471339B1 - 태양전지 패널 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지 패널 어셈블리에 관한 것으로, 프레임, 프레임 내에 장착되며, 제1 및 제2 장착부를 갖는 사이드 캡, 제1 및 제2 장착부에 각각 지지되며, 제1 및 제2 전극단자를 갖는 제1 및 제2 태양전지 패널을 포함하며, 각각의 장착부는, 제1 및 제2 전극 단자를 포함하는 태양전지 패널의 일부 영역이 삽입되는 공간을 제공하며, 패널의 일부 영역이 삽입된 상태에서, 제1 및 제2 전극 단자를 장착부 외부로 노출시키기 위한 제1 및 제2 단자홀을 갖는 브라켓, 및 브라켓에 장착되며, 공간을 둘러싸는 커버를 포함하는 태양전지 패널 어셈블리가 제공된다.

Description

태양전지 패널 어셈블리{Solar panel assembly}
본 발명은 태양전지 패널 어셈블리에 관한 것이다.
최근에는 에너지 소비를 절감하기 위한 방안으로 대체에너지로서 태양에너지와 같은 자연에너지를 이용하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 상기한 태양에너지 중에서도 태양광을 활용하는 태양광 발전시스템은 건축물의 외벽 중 일조량이 많은 곳에 태양전지 패널을 설치하고, 태양전지 패널에서 태양광을 집광한 후 집광된 태양광을 전기에너지로 변환하여 건축물 내부에 공급하게 된다.
이러한 태양광 발전 시스템의 태양전지 패널들을 직렬로 연결 시, 전기적으로 접속되는 배선 연결 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 외부로 노출되어 외부 요인에 의해 배선의 손상 또는 파손의 문제점이 있었다.
또한, 태양광 발전 시스템의 태양전지 패널은 외부로 노출되기 때문에 태양전지 패널에는 내, 외부 충격 및 오염 방지용 강화유리가 삽입되어야 하는 단점이 있다.
이로 인해 태양전지 패널의 제작비용 및 설치비용이 상승할 뿐만 아니라, 고장 시 유지관리가 용이하지 않은 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 기술이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 복수 개의 태양전지 패널의 배선이 외부로 노출되지 않고 보다 용이하게 직렬 연결할 수 있는 태양전지 패널 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 수리 및 교체를 위하여, 패널 어셈블리로부터 일부 태양전지 패널을 용이하게 분리 및 장착시킬 수 있는 태양전지 패널 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 외부로 노출된 각각의 태양전지 패널에 부착되는 오염물질 및 충격 등을 방지하도록 복수 개의 태양전지 패널을 일체로 보호하기 위한 전방 보호 유리를 구성함으로써, 태양전지 패널 각각에 삽입된 내, 외부 충격 및 오염 방지를 위한 강화유리가 필요 없는 태양광 발전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 프레임; 프레임 내에 장착되며, 제1 및 제2 장착부를 갖는 사이드 캡; 및 제1 및 제2 장착부에 각각 지지되며, 제1 및 제2 전극단자를 갖는 제1 및 제2 태양전지 패널을 포함하며, 각각의 장착부는, 제1 및 제2 전극 단자를 포함하는 태양전지 패널의 일부 영역이 삽입되는 공간을 제공하며, 패널의 일부 영역이 삽입된 상태에서, 제1 및 제2 전극 단자를 장착부 외부로 노출시키기 위한 제1 및 제2 단자홀을 갖는 브라켓; 및 브라켓에 장착되며, 공간을 둘러싸는 커버를 포함하는 태양전지 패널 어셈블리를 제공한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 태양전지 채널 어셈블리는 다음과 같은 효과를 갖는다.
복수 개의 태양전지 패널의 배선이 외부로 노출되지 않고, 보다 용이하게 직렬 연결할 수 있다.
또한, 수리 및 교체를 위하여, 태양전지 패널 어셈블리로부터 일부 태양전지 패널을 용이하게 분리 및 장착시킬 수 있다.
또한, 외부로 노출된 각각의 태양전지 패널에 부착되는 오염물질 및 충격 등을 방지하도록 유리부를 구성함으로써 태양전지 패널 각각에 강화유리를 필요로 하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 패널 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양전지 패널 어셈블리의 요부 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 태양전지 패널 어셈블리의 요부 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 태양전지 패널 어셈블리의 구성 요소가 분리된 상태의 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 태양전지 패널 어셈블리의 요부 확대도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 패널 어셈블리를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 패널 어셈블리(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 태양전지 패널 어셈블리의 요부 측면도이다.
또한, 도 3은 도 1에 도시된 태양전지 패널 어셈블리의 요부 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 태양전지 패널 어셈블리의 구성 요소가 분리된 상태의 도면이며, 도 5는 도 1에 도시된 태양전지 패널 어셈블리의 요부 확대도이다
도 1을 참조하면, 본 발명의 태양전지 패널 어셈블리(100)는 아파트 난간, 발코니 등에 설치 가능하다. 본 발명에서, 태양전지 패널(120)의 양 단부가 각각 사이드 캡(200)에 장착되고, 사이드 캡(200)을 프레임(110) 내에 고정된 후, 프레임(110)에 마련된 별도의 고정 브라켓(10)을 이용하여, 프레임(110)을 아파트 난간, 발코니 등에 고정될 수 있고, 이러한 구조에서, 태양전지 패널 어셈블리(100)는 태양광 발전을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 프레임(110)은 벽체 등에 고정된 상태일 수도 있고, 경우에 따라 이동 가능하도록 마련되어 아파트 난간 또는 발코니 등에 고정 브라켓(110) 등을 이용하여 고정시키도록 마련될 수도 있다.
또한, 태양전지 채널 어셈블리(100)에서, 상기 태양전지 패널(120, 120-1, 120-2)은 복수 개 마련되어, 각각 사이드 캡(200)에 장착되고, 인접하는 태양전지 패널(120-1, 120-2)은 전기적으로 직렬로 연결되도록 마련될 수 있다.
상기 사이드 캡(200)은 태양전지 패널(120; 120-1, 120-2)의 길이방향의 양 단부 측에 각각 마련되나, 이하에서는 상기 사이드 캡(200)이 태양전지 패널의 일 측에 마련된 부분만을 도시하여 설명하지만 태양전지 패널의 타 측에도 동일하게 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.
특히, 태양전지 패널의 타 측에 장착되는 사이드 캡은, 일측에 장착된 사이드 캡과 대칭되는 형상 또는 구조로 마련될 수 있음을 이해하여야 한다.
본 문서에서는 태양전지 패널로 태양광이 입사되는 측을 전면(전방)이라 지칭하고, 전면의 반대방향을 후면(후방)이라 지칭한다.
상기 태양전지 어셈블리(10)는, 프레임(110), 프레임(110) 내에 장착되며, 제1 및 제2 장착부(210, 220)를 갖는 사이드 캡(200) 및 제1 및 제2 장착부(210, 220)에 각각 지지되며, 제1 및 제2 전극단자(121, 122)를 갖는 제1 및 제2 태양전지 패널(120-1, 120-2)을 포함한다. 또한, 본 문서에서, 제1 및 제2 태양전지 패널(120-1, 120-2)은 동일한 구성을 가지며, 단지 인접하는 태양전지 패널 간의 전기적/물리적 연결관계를 설명하기 위하여 구분하여 지칭한다.
여기서, 제1 및 제2 태양전지 패널(120-1, 120-2)에는 각각 제1 및 제2 전극단자(121, 122)가 각각 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극단자(121)는 (+) 극성을 가질 수 있고, 제2 전극단자(122)는 (-)극성을 가질 수 있다.
사이드 캡(200)에는 높이방향(y축 방향)을 따라 복수 개의 장착부가 마련된다. 복수 개의 장착부(210, 220)는 높이방향(y축 방향)을 따라 소정 간격(d) 떨어져 배치된다.
이하, 설명의 편의를 위하여, 제1 태양전지 패널(120-1, 120-2)이 사이드 캡(200)에서 높이방향을 따라 인접하여 배치될 때, 제1 태양전지 패널(120-1)이 장착되는 장착부를 제1 장착부(210)로 지칭하고, 제2 태양전지 패널(120-2)이 장착되는 장착부를 제2 장착부(220)로 지칭한다.
상기 태양전지 패널 어셈블리(100)는 제1 및 제2 장착부(210, 220)에 각각 지지되며, 제1 및 제2 전극단자(211, 212)를 갖는 제1 및 제2 태양전지 패널(210, 220)을 포함한다.
또한, 상기 각각의 제1 및 제2 장착부(210, 220)는, 제1 및 제2 전극단자(211, 212)를 포함하는 태양전지 패널(120-1, 120-2)의 일부 영역이 삽입되는 공간(223)을 제공하며, 패널(120-1, 120-2)의 일부 영역이 삽입된 상태에서, 제1 및 제2 전극단자(211, 212)를 장착부(210, 220) 외부로 각각 노출시키기 위한 제1 및 제2 단자홀(221,222)을 갖는 브라켓(220) 및 브라켓(220)에 장착되며, 공간(223)을 둘러싸는 커버(230)를 포함한다. 즉, 각각의 제1 및 제2 장착부(210, 220)는 브라켓(220)과 커버(230)는 포함하며, 브라켓(220)과 커버(230)는 상기 공간(223)을 형성한다. 상기 공간(223)은 삽입홈부를 구성할 수 있다.
예를 들어, 삽입홈부는 측면이 개구된(측면이 개방된) 개구부를 갖고, 내측에 태양전지 패널의 일부 영역이 삽입되는 공간(223)이 마련될 수 있다. 상기 개구부에는 커버가 장착된다.
여기서, 상기 삽입홈부는, 브라켓(220)의 높이방향(y축 방향)을 따라 통과하는 가상의 선에 대하여 소정 각도로 기울어지게 마련될 수 있다.
이에 더하여, 상기 브라켓(220)은, 브라켓(220)에 탈착 가능하게 장착되며, 태양전지 패널(120)의 일부 영역이 삽입되는 공간을 둘러싸는 커버(230)를 포함한다. 즉, 상기 커버(260)는, 개구부를 둘러싸도록 마련될 수 있고, 개구부에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.
상기와 같이, 커버(260)가 탈착 가능하게 마련되어, 태양전지 패널에 문제가 발생한 경우, 전체를 분리하는 것이 아니라, 커버만을 착탈 하여 수리함으로써, 유지 보수가 보다 용이하다.
여기서, 상기 삽입홈부(251)의 개구부가 전면 측을 향하여 마련되는 경우, 커버(260)는 전면 측에 배치되고, 삽입홈부(251)의 개구부가 후면 측을 향하여 마련되는 경우, 커버(260)는 후면 측에 배치될 수 있다.
여기서, 제1 전극단자(301)은 양극 또는 음극 중 어느 하나 일 수 있고, 제2 전극단자(302)는 양극 또는 음극 중 나머지 하나 일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 프레임(110)은, 상하부에 수평하게 각각 마련된 상부 프레임 및 하부 프레임을 포함하며, 상부 및 하부 프레임의 양 종단부를 수직하게 각각 연결하는 한 쌍의 수직 프레임을 포함할 수 있다.
상기 사이드 캡(200)은, 프레임(110) 내에 장착되며, 특히, 한 쌍의 수직 프레임에 장착된다. 또한, 사이드 캡(200)은, 제1 및 제2 태양전지 패널(120-1, 120-2)이 장착되는 제1 및 제2 장착부(210, 220)를 갖는다.
상기 사이드 캡(200)은, 복수 개의 제1 및 제2 태양전지 패널(120-1, 120-2)이 각각 장착되어, 전기적으로 직렬 연결되도록 지지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 장착부(210, 220)는, 브라켓(250) 및 커버(260)를 각각 포함한다. 여기서, 제1 및 제2 장착부(210, 220)는 동일한 구조(형상) 및 구성요소를 갖는다.
보다 구체적으로, 상기 브라켓(250)은, 제1 및 제2 전극 단자를 포함하는 태양전지 패널의 일부 영역이 삽입되는 공간(223)을 제공하며, 제1 및 제2 단자홀(221,222)은 각각 장착부(210, 220)의 높이방향을 따라 상부 및 하부로 각각의 전극 단자를 노출시키도록 마련될 수 있다.
즉, 제1 태양전지 패널(120-1)이 제1 장착부(210)에 장착되면, 제1 태양전지 패널(120-1)의 제1 전극단자(211)는 제1 장착부(210)의 상부로 노출되고, 제1 태양전지 패널(120-1)의 제2 전극단자(212)는 제2 장착부(210)의 하부로 노출될 수 있다. 또한, 제1 태양전지 패널(120-1)의 하부에 위치하는, 제2 태양전지 패널(120-2)이 제2 장착부(220)에 장착되면, 제2 태양전지 패널(120-2)의 제1 전극단자(211)는 제2 장착부(220)의 상부로 노출되고, 제2 태양전지 패널(120-2)의 제2 전극단자(212)는 제2 장착부(220)의 하부로 노출될 수 있다.
이때, 제1 태양전지 패널(120-1)의 제2 전극단자(212) 및 제2 태양전지 패널(120-2)의 제1 전극단자(211)는 제1 장착부(210)와 제2 장착부(220) 사이 공간(250)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 브라켓(220)은, 삽입홈부에 태양전지 패널이 삽입되면, 태양전지 패널의 제1 및 제2 전극 단자(301, 302)를 장착부 외부로 노출시키기 위한 제1 및 제2 단자홀(221, 222)을 갖는다.
상기 제1 및 제2 단자홀(221, 222)은 각각, 제1 및 제2 전극 단자(121, 122)가 삽입되어, 장착부 외부로 노출되도록 외부로 개방되게 마련될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 전극 단자(121, 122)에는 각각 제1 연결 커넥터 및 제2 연결 커넥터가 마련될 수 있다. 제1 연결 커넥터 및 제2 연결 커넥터는 전기적으로 연결 가능하며, 상호 착탈 가능하게 연결될 수 있다.
상기 태양전지 패널 어셈블리(100)는 상기 제1 장착부(210)와 제2 장착부(220a) 사이 공간에, 제1 태양전지 패널(120-1)의 제2 전극단자(122) 및 제2 태양전지 패널(120-2)의 제1 전극단자(121)의 연결 영역(250)을 보호하기 위한 보호 캡(240)을 추가로 포함한다. 구체적으로, 제1 태양전지 패널(120-1)의 제2 전극단자(122)의 제2 연결 커넥터 및 제2 태양전지 패널(120-2)의 제1 전극단자(121)의 제1 연결 커넥터가, 상기 제1 장착부(210)와 제2 장착부(220a) 사이 공간에서, 연결될 수 있다. 이후, 제1 연결 커넥터와 제2 연결 커넥터의 연결 지점은 보호 캡(240)에 의해 둘러쌓여 보호될 수 있다.
상기 보호 캡(240)은 사이드 캡(200)에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.
구체적으로, 상기 보호 캡(240)은, 제1 장착부(210)의 제2 단자홀 측과 제2 장착부(220a)의 제1 단자홀 측을 둘러싸도록 탈착 가능하게 마련될 수 있다.
상기와 같이, 보호 캡(240)은 착탈 가능하게 마련됨으로써, 태양전지 패널의 제1 및 제2 전극단자에 문제가 발생한 경우, 전체를 분리하는 것이 아니라, 문제가 발생한 태양전지 패널의 전극 단자가 연결된 보호 캡(240) 만을 착탈하여 수리함으로써, 유지 보수가 보다 용이하다.
또한, 커버는 브라켓에 탈착 가능하게 장착될 수 있으며, 이에 따라, 문제가 발생한 태양전지 패널이 장착된 장착부의 커버를 분리시켜, 전극 단자를 외부로 노출시킬 수 있다.
한편, 상기 프레임(100)은, 사이드 캡(200)이 분리 가능하게 장착되며, 케이블 배치용 홀(112)을 갖는 제1 부재(111)를 포함한다.
이에 더하여, 태양전지 패널 어셈블리(100)는, 제1 및 제2 태양전지 패널(120-1, 120-2)의 전방에 배치되는 전방 보호 유리(130)를 추가로 포함하며, 전방 보호 유리(130)는, 제1 부재(111)에 장착될 수 있다. 전방 보호 유리(130)는 제1 부재(111)에 접착제(S)를 통해 고정될 수 있다.
상기 전방 보호 유리(500)는, 저철분 강화 유리로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 태양전지 패널 어셈블리(100)는, 제1 및 제2 태양전지 패널(120-1, 120-2)의 후방에 배치되는 후방 커버 부재(140)를 추가로 포함한다.
이에 더하여, 상기 프레임(100)은, 제1 부재(111)에 장착되며 제1 부재(111)와 함께 후방 커버 부재(104)를 지지하기 위한 제2 부재(115)를 포함한다.
상기 제2 부재(115)는, 제1 부재(111)에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.
상기 후방 커버 부재(510)는, 수지 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 더하여, 본 발명은, 태양전지 패널이 직렬로 연결될 때, 그림자 방지를 위해, 태양전지 패널은, 사이드 캡(200)의 높이방향(y축 방향)을 따라 각각 소정 사이 간격(d)을 갖도록 마련될 수 있다. 이에 따라, 그림자 발생으로 인한 간섭없이 빛(L1, L2, L3)들이 각각의 태양전지 패널(120)로 입사될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 태양전지 패널 어셈블리

Claims (11)

  1. 프레임;
    프레임 내에 장착되며, 소정 간격 떨어져 배치된 제1 및 제2 장착부를 갖는 사이드 캡; 및
    제1 및 제2 장착부에 각각 지지되며, 제1 및 제2 전극단자를 갖는 제1 및 제2 태양전지 패널을 포함하며,
    각각의 장착부는, 제1 및 제2 전극 단자를 포함하는 태양전지 패널의 일부 영역이 삽입되는 공간을 제공하며, 태양전지 패널의 일부 영역이 삽입된 상태에서, 제1 및 제2 전극 단자를 장착부 외부로 노출시키기 위한 제1 및 제2 단자홀을 갖는 브라켓;
    브라켓에 탈착 가능하게 장착되며, 상기 공간을 둘러싸는 커버; 및
    사이드 캡에 착탈 가능하게 장착되는 보호 캡을 포함하며,
    제1 태양전지 패널의 제2 전극단자 및 제2 태양전지 패널의 제1 전극단자는 제1 장착부와 제2 장착부 사이 공간을 통해 연결되며,
    보호 캡은 제1 장착부와 제2 장착부 사이 공간에, 제1 태양전지 패널의 제2 전극단자 및 제2 태양전지 패널의 제1 전극단자의 연결 영역을 보호하는 태양전지 패널 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    프레임은, 사이드 캡이 분리 가능하게 장착되며, 케이블 배치용 홀을 갖는 제1 부재를 포함하는 태양전지 패널 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제1 및 제2 태양전지 패널의 전방에 배치되는 전방 보호 유리를 추가로 포함하며,
    전방 보호 유리는 제1 부재에 장착되는 태양전지 패널 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제1 및 제2 태양전지 패널의 후방에 배치되는 후방 커버 부재를 추가로 포함하는 태양전지 패널 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    프레임은, 제1 부재에 장착되며 제1 부재와 함께 후방 커버 부재를 지지하기 위한 제2 부재를 포함하는 태양전지 패널 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제2 부재는 제1 부재에 탈착 가능하게 장착된 태양전지 패널 어셈블리.
  11. 제 8 항에 있어서,
    후방 커버 부재는 수지 재질로 형성된 태양전지 패널 어셈블리.
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