KR20120018474A - 다이오드 체결수단이 개선된 태양전지 패널용 정션박스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본체 하우징과, 상기 본체 하우징 내부에 설치되어 터미널 접속기능을 제공하는 터미널 프레임과, 상기 터미널 프레임에 마련된 다이오드 체결수단을 구비한 태양전지 패널용 정션박스에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양전지 패널용 정션박스에 구비된 다이오드 체결수단은 터미널 프레임에 구비되어 다이오드 리드의 횡방향 슬라이딩을 가이드하는 플레이트부; 및 상기 플레이트부 방향으로 상기 다이오드 리드를 압박할 수 있는 탄성체로 이루어지고, 상기 다이오드 리드의 삽입공간을 제공하도록 상기 플레이트부와 대향하는 볼록부와, 상기 볼록부를 통과한 다이오드 리드를 구속하도록 상기 볼록부에 인접한 오목부를 구비한 체결편;을 포함하고, 상기 오목부의 내부면과 상기 플레이트부 간의 이격거리는, A < C < B 의 관계를 만족하고(단, A: 다이오드 리드의 삽입 전 상태에서의 이격거리, B: 플레이트부와 볼록부 사이에 다이오드 리드가 위치한 상태에서의 이격거리, C: 플레이트부와 오목부 사이에 다이오드 리드가 위치한 상태에서의 이격거리), 상기 다이오드 리드의 직경(d)은, A < d, B ≥ d 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 태양전지 패널용 정션박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이오드를 착탈 가능하게 체결할 수 있는 구조를 가진 태양전지 패널용 정션박스에 관한 것이다.
태양광 발전에 사용되는 태양전지 패널은 전지용량 등의 요구 특성에 걸맞게 다수의 태양전지 셀(Solar Cell)이 패키지 내에 배열된 모듈 형태로 제작된다.
태양전지 패널에 있어서 태양전지 셀들은 리본 와이어에 의해 상호 전기적으로 연결되고, 리본 와이어의 종단 부분은 태양전지 패널의 배면에 장착된 정션박스의 접속단자에 연결된다.
정션박스는 다수의 태양전지 패널에 의해 생성된 전력을 모아서 전력망에 제공하기 위한 장치이다. 정션박스에는 서로 다른 태양전지 패널에 위치한 정션박스들을 서로 연결하기 위한 전력 케이블이 결합되고, 전력 케이블의 터미널은 정션박스 내의 단자대에 체결되어 리본 와이어와 전기적으로 접속된다. 정션박스와 관련된 특허문헌으로는 예컨대, US 7,097,516호, US 7,285,006호, US 2008/0110490호, EP 1729369호 등을 들 수 있다.
일반적으로 정션박스 내부에는 태양전지 패널로부터 인입되는 리본 와이어의 종단을 체결하기 위한 복수개의 리본 와이어 접속단자가 구비되며, 이웃하는 리본 와이어 접속단자들 사이에는 다이오드가 개재되어 장애가 발생한 태양전지 셀이 연결된 특정 라인을 바이패스(Bypass)시키거나, 정션박스 다음단에 연결된 인버터 등의 전기 시스템으로부터 정션박스로 유입되는 역전류를 차단하는 기능을 제공한다. 상기 복수개의 리본 와이어 접속단자 중 최외곽에 위치한 두 단자에는 전력 케이블의 터미널이 전기적으로 연결된다.
종래기술에 따른 정션박스에 있어서, 다이오드는 주로 납땜에 의해 그 리드(Lead)가 단자대의 터미널 프레임(Terminal Frame)에 부착됨으로써 기계적, 전기적으로 접속된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 다이오드 고정방식은 작업이 매우 번거로울 뿐만 아니라 작업시간이 많이 소요되고, 납땜 작업시 발생하는 고온의 열에 의해 다이오드가 쉽게 손상될 수 있는 취약점이 있다.
또한, 다이오드의 교체작업이 쉽지 않고, 납땜 부위의 외관이 좋지 않아 상품성을 저하시킬 우려도 있어 이에 대한 대책이 요구되고 있다.
비록, EP 1729369호에는 다이오드의 리드를 터미널 클램프에 삽입하여 체결하는 구성이 개시되어 있긴 하나, 개시된 다이오드 체결구조는 다이오드 리드와 터미널 클램프 간에 접촉면적이 충분히 확보되지 않아 통전성이 좋지 않은 취약점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 다이오드 리드를 착탈 가능하게 체결할 수 있으며, 다이오드 리드와의 접촉면적을 충분히 확보할 수 있도록 다이오드 리드의 체결구조가 개선된 태양전지 패널용 정션박스를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 태양전지 패널용 정션박스에 구비된 다이오드 체결수단은, 터미널 프레임에 구비되어 다이오드 리드의 횡방향 슬라이딩을 가이드하는 플레이트부; 및 상기 플레이트부 방향으로 상기 다이오드 리드를 압박할 수 있는 탄성체로 이루어지고, 상기 다이오드 리드의 삽입공간을 제공하도록 상기 플레이트부와 대향하는 볼록부와, 상기 볼록부를 통과한 다이오드 리드를 구속하도록 상기 볼록부에 인접한 오목부를 구비한 체결편;을 포함하고, 상기 오목부의 내부면과 상기 플레이트부 간의 이격거리는, A < C < B 의 관계를 만족하고(단, A: 다이오드 리드의 삽입 전 상태에서의 이격거리, B: 플레이트부와 볼록부 사이에 다이오드 리드가 위치한 상태에서의 이격거리, C: 플레이트부와 오목부 사이에 다이오드 리드가 위치한 상태에서의 이격거리), 상기 다이오드 리드의 직경(d)은, A < d, B ≥ d 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.
상기 오목부의 내부면은 상기 다이오드 리드의 원주 방향을 기준으로 10~90%가 면접촉을 이루는 라운드 형상을 갖는 것이 바람직하다.
상기 체결편은, 상기 다이오드 리드의 압입에 의해 상기 볼록부가 상기 플레이트부로부터 이격 가능하고, 상기 볼록부의 타단이 상기 플레이트부에 연결될 수 있다.
태양전지 패널용 정션박스에 있어서, 하나의 상기 터미널 프레임에는 적어도 두 개의 상기 체결편이 상호 나란히 배열되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 다이오드 리드를 터미널 프레임 상에서 슬라이딩시켜 체결지점에 밀어 넣는 원터치 방식으로 다이오드 리드의 접속 및 고정이 이루어지므로 정션박스의 협소한 공간 내에서 신속하고 편리하게 다이오드 체결작업을 수행할 수 있다. 터미널 프레임에 다이오드가 체결된 후에는 체결편과 플레이트부 간에 작용하는 탄성 복원력에 의해 체결 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
또한, 수작업으로 터미널 프레임으로부터 다이오드를 분리하는 것이 가능하므로 다이오드 교체작업을 편리하게 수행할 수 있다.
또한, 종래의 납땜 방식과는 달리 다이오드의 열화가 발생하지 않을 뿐만 아니라 상품성 측면에서 미관이 우수하고, 다이오드 리드와 터미널 프레임 간의 접촉면적을 크게 유지할 수 있으므로 전기 전도성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스의 내부 구성을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에서 터미널 프레임의 구성을 상세히 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 평면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 부분 확대 단면도,
도 5는 다이오드의 횡방향 슬라이딩을 도시한 평면도,
도 6 내지 도 8은 터미널 프레임에 대한 다이오드의 체결 과정을 도시한 단면도이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스의 내부 구성을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에서 터미널 프레임의 구성을 상세히 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 평면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 부분 확대 단면도,
도 5는 다이오드의 횡방향 슬라이딩을 도시한 평면도,
도 6 내지 도 8은 터미널 프레임에 대한 다이오드의 체결 과정을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스의 내부 구성이 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스는 본체 하우징(100)과, 일단에는 터미널 접속부(110a)가 구비되고 타단에는 리본 와이어 접속부(110b)가 구비된 터미널 프레임(111)과, 이웃하는 터미널 프레임(111) 사이에 연결되되 터미널 프레임(111)에 착탈 가능하게 체결되어 바이패스 기능과 역전류 방지 기능을 제공하는 다이오드(120)를 포함한다.
본체 하우징(100)은 절연성 소재에 의해 소정 형상으로 성형되고, 복수개의 터미널 프레임(111)들로 이루어진 단자대를 수용하기 위한 내부공간을 제공한다. 비록 도면에는 도시되지 않았으나, 본체 하우징(100)에는 상부 개방면을 덮기 위한 소정의 커버가 결합된다.
본체 하우징(100)의 외부 측면에는 전력 케이블(130)이 체결되어 본체 하우징(100) 내부에 설치된 터미널 프레임(111)에 전기적으로 접속된다. 전력 케이블(130)은 서로 다른 태양전지 패널에 위치한 정션박스들을 서로 연결하도록 본체 하우징(100)에 체결되고, 그 터미널은 터미널 프레임(111)의 터미널 접속부(110a)에 연결되어 리본 와이어 접속부(110b)와 전기적으로 접속된다.
리본 와이어 접속부(110b)는 태양전지 패널로부터 본체 하우징(100)의 내부로 인입되는 리본 와이어를 접속 및 고정하기 위한 것으로서, 그 구조는 도면에 도시된 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.
도 2 및 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제공되는 터미널 프레임(111)과 이에 구비된 다이오드 체결수단의 구성이 상세히 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 터미널 프레임(111)은 플레이트부(Plate Portion)(112)와, 플레이트부(112)에 대응하도록 형성되어 다이오드 리드(120a)의 체결 및 고정 기능을 제공하는 체결편(113)을 포함한다.
터미널 프레임(111)의 형상은 도면에 도시된 예에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다. 터미널 프레임(111)의 일부에는 전력 케이블(130)의 터미널을 접속하기 위한 볼트 체결구(114)가 형성된다.
바람직하게 체결편(113)은 터미널 프레임(111)과 일체로 형성될 수 있으며, 대안으로는 웰딩(Welding)에 의해 터미널 프레임(111)에 부착되는 것도 가능하다. 비록 도면에는 체결편(113)이 플레이트부(112)로부터 절개 및 밴딩되어 형성된 예가 도시되어 있으나, 본 발명이 이러한 예에 한정되지 않음은 물론이다.
체결편(113)은 플레이트부(112)의 평면으로부터 돌출되게 형성되어 체결편(113)에 끼워진 다이오드 리드(120a)의 체결을 위한 압입 및 구속 기능을 제공한다.
도 4에 도시된 바와 같이 체결편(113)은 다이오드 리드(120a)의 체결시 소정의 가압력에 의해 다이오드 리드(120a)가 압입될 수 있도록 플레이트부(112) 방향으로 돌출된 라운드(Round)형의 볼록부(113a)와, 볼록부(113a)를 통과한 다이오드 리드(120a)를 플레이트부(112) 쪽으로 압박하여 구속하도록 상기 볼록부(113a)에 인접하고 상기 볼록부(113a)에 비해 상대적으로 오목한 라운드형의 오목부(113b)를 포함한다. 이러한 체결편(113)은 하나의 터미널 프레임(111)당 적어도 두 개가 상호 나란히 배열되어 각각 서로 다른 다이오드(120)의 리드(120a)에 대응하는 것이 바람직하다.
체결편(113)은 다이오드 리드(120a)의 압입에 의해 플레이트부(112)로부터 이격되는 방향으로 벌어졌을 때 플레이트부(112) 방향으로 탄성 복원력이 작용하는 탄성체로 이루어진다. 이를 위해, 체결편(113)은 볼록부(113a)가 플레이트부(112)로부터 이격 가능하게 대향하여 다이오드 리드(120a)의 삽입공간을 제공하고 볼록부(113a)의 타단은 플레이트부(112)에 연결된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
체결편(113)에 있어서 오목부(113b)의 내부면은, 다이오드 리드(120a)의 원주 방향을 기준으로 10~90%가 면접촉을 이룰 수 있는 라운드 형상을 갖는 것이 바람직하다. 다이오드 리드(120a)의 원주 방향을 기준으로 10% 미만이 오목부(113b)와 접촉할 경우에는 통전성이 현저히 떨어지고 발열이 발생하는 문제가 있다. 한편, 다이오드 리드(120a)의 원주 방향을 기준으로 90%를 초과하는 면적이 오목부(113b)와 접촉하는 경우에는 다이오드(120)의 체결작업이 원활히 이루어지지 않아 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
이러한 구조에 따르면 다이오드 리드(120a)가 체결편(113)의 볼록부(113a)와 플레이트부(112) 사이에 삽입된 후 볼록부(113a)를 지나서 오목부(113b)에 도달했을 때 체결편(113)의 탄성 복원력에 의해 다이오드 리드(120a)가 플레이트부(112) 쪽으로 압박되면서 오목부(113b) 내에 구속되므로 다이오드 리드(120a)의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 5에는 터미널 프레임(111)에 다이오드(120)가 체결되는 예가 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따르면 다이오드 리드(120a)의 축방향에 수직한 방향, 즉 횡방향으로 다이오드 리드(120a)를 슬라이딩시키는 조작에 의해 터미널 프레임(111)에 대한 다이오드의 체결이 이루어진다. 여기서, 다이오드 리드(120a)의 횡방향 슬라이딩은 플레이트부(112)의 평면과 실질적으로 나란한 방향으로 진행된다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 다이오드(120)의 체결시 다이오드 리드(120a)는 압입에 의해 체결편(113)의 볼록부(113a)를 지나서 오목부(113b)에 안착된다. 이 과정에서 체결편(113)은 다이오드 리드(120a)에 의해 그 볼록부(113a)가 플레이트부(112)로부터 이격되도록 벌어졌다가 탄성에 의해 원위치로 복원됨으로써 다이오드 리드(120a)를 플레이트부(112) 방향으로 압박하는 작용을 하게 된다.
오목부(113b)의 내부면과 플레이트부(112) 간의 이격거리는 A < C < B 의 관계를 만족하고, 다이오드 리드의 직경(d)은 A < d, B ≥ d 의 관계를 만족해야 한다. 여기서, A는 다이오드 리드(120a)의 삽입 전 상태에서의 오목부(113b)의 내부면과 플레이트부(112) 간의 이격거리를 나타내고(도 6 참조), B는 플레이트부(112)와 볼록부(113a) 사이에 다이오드 리드(120a)가 위치한 상태에서의 오목부(113b)의 내부면과 플레이트부(112) 간의 이격거리를 나타낸다(도 7 참조). 또한, C는 플레이트부(112)와 오목부(113b) 사이에 다이오드 리드(120a)가 위치한 상태에서의 오목부(113b)의 내부면과 플레이트부(112) 간의 이격거리를 나타낸다(도 8 참조).
다이오드 리드(120a)의 삽입이 완료된 후에는 도 8에 도시된 바와 같이 플레이트부(112)와 체결편(113) 사이에 다이오드 리드(120a)가 구속되고, 체결편(113)의 탄성 복원력에 의해 체결상태가 고정되어 이탈이 방지된다. 한편, 다이오드(120)의 교체가 요구되는 경우에는 다이오드(120)의 삽입 방향과 역방향으로 충분한 힘을 가해 잡아당김으로써 간편하게 터미널 프레임(111)으로부터 다이오드(120)를 분리하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지 패널용 정션박스는 수작업을 통한 원터치 방식으로 다이오드(120)를 터미널 프레임(111)에 횡방향 슬라이딩시켜 체결할 수 있으므로 신속하고 편리하게 다이오드(120)의 체결작업이 수행될 수 있다. 또한, 체결편(113)의 오목부(113b)과 다이오드 리드(120a) 간에 접촉면적이 충분히 확보될 수 있으므로 뛰어난 통전성을 제공할 수 있는 효과의 현저성이 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
100: 본체 하우징 110a: 터미널 접속부
110b: 리본 와이어 접속부 111: 터미널 프레임
112: 플레이트부 113: 체결편
113a: 볼록부 113b: 오목부
114: 볼트 체결구 120: 다이오드
120a: 다이오드 리드 130: 전력 케이블
100: 본체 하우징 110a: 터미널 접속부
110b: 리본 와이어 접속부 111: 터미널 프레임
112: 플레이트부 113: 체결편
113a: 볼록부 113b: 오목부
114: 볼트 체결구 120: 다이오드
120a: 다이오드 리드 130: 전력 케이블
Claims (4)
- 본체 하우징과, 상기 본체 하우징 내부에 설치되어 터미널 접속기능을 제공하는 터미널 프레임과, 상기 터미널 프레임에 마련된 다이오드 체결수단을 구비한 태양전지 패널용 정션박스에 있어서,
상기 다이오드 체결수단은,
상기 터미널 프레임에 구비되어 상기 다이오드 리드의 횡방향 슬라이딩을 가이드하는 플레이트부; 및
상기 플레이트부 방향으로 상기 다이오드 리드를 압박할 수 있는 탄성체로 이루어지고, 상기 다이오드 리드의 삽입공간을 제공하도록 상기 플레이트부와 대향하는 볼록부와, 상기 볼록부를 통과한 다이오드 리드를 구속하도록 상기 볼록부에 인접한 오목부를 구비한 체결편;을 포함하고,
상기 오목부의 내부면과 상기 플레이트부 간의 이격거리는,
A < C < B 의 관계를 만족하고(단, A: 다이오드 리드의 삽입 전 상태에서의 이격거리, B: 플레이트부와 볼록부 사이에 다이오드 리드가 위치한 상태에서의 이격거리, C: 플레이트부와 오목부 사이에 다이오드 리드가 위치한 상태에서의 이격거리),
상기 다이오드 리드의 직경(d)은,
A < d, B ≥ d 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 태양전지 패널용 정션박스. - 제1항에 있어서,
상기 오목부의 내부면은 상기 다이오드 리드의 원주 방향을 기준으로 10~90%가 면접촉을 이루는 라운드 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지 패널용 정션박스. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 체결편은,
상기 다이오드 리드의 압입에 의해 상기 볼록부가 상기 플레이트부로부터 이격 가능하고, 상기 볼록부의 타단이 상기 플레이트부에 연결된 것을 특징으로 하는 태양전지 패널용 정션박스. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
하나의 터미널 프레임당 적어도 두 개의 체결편이 상호 나란히 배열된 것을 특징으로 하는 태양전지 패널용 정션박스.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100081317A KR20120018474A (ko) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | 다이오드 체결수단이 개선된 태양전지 패널용 정션박스 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020100081317A KR20120018474A (ko) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | 다이오드 체결수단이 개선된 태양전지 패널용 정션박스 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20120018474A true KR20120018474A (ko) | 2012-03-05 |
Family
ID=46127710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020100081317A KR20120018474A (ko) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | 다이오드 체결수단이 개선된 태양전지 패널용 정션박스 |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20120018474A (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106941338A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-07-11 | 浙江乐叶光伏科技有限公司 | 接线盒及接线盒的接线方法 |
CN109509735A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-22 | 山东省半导体研究所 | 一种新型车用二极管框架 |
-
2010
- 2010-08-23 KR KR1020100081317A patent/KR20120018474A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106941338A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-07-11 | 浙江乐叶光伏科技有限公司 | 接线盒及接线盒的接线方法 |
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