KR20120037019A - 솔라 배터리 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
솔라 배터리 어셈블리(100)가 제공되며, 프레임의 내부 주변을 따라 내부 측면 홈(23)이 형성된 프레임(2); 내부 측면 홈에 수용되는 주변 가장자리들을 가진 래미네이트 솔라 배터리 패널(1); 프레임의 바닥 표면과 연결될 수 있는 프레임 아래 배치된 배터리 용기(4); 및 배터리 용기(4)에 포함된 적어도 하나의 저장 배터리(3)를 포함한다. 이런 솔라 배터리 어셈블리에 의해, 장거리 전송에 의한 에너지 손실이 상당히 감소되며, 이의 유지는 감소된 비용으로 간단해질 수 있다.
Description
본 출원은 전문이 참조로 본 발명에 포함된 2009년 7월30일 SIPO에 출원된 중국특허출원 제 200920134431.1에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 솔라 배터리, 더욱 구체적으로 솔라 배터리 어셈블리에 관한 것이다.
오늘날, 솔라 배터리들은 대중에게 알려져 있다. 현재 솔라 배터리 어셈블리는 일반적으로 래미네이트(laminated) 구성요소, 및 알루미늄 외형 또는 알루미늄 합금으로 제조되고 래미네이트 구성요소의 가장자리 근처에 고정된 프레임을 포함할 수 있고; 그런 후에 솔라 배터리 어셈블리의 양극 및 음극 단자들이 이로부터 빠져나온다. 일반적으로, 솔라 배터리 어셈블리는 저장 배터리를 또한 포함할 수 있다. 납축전지와 같은 저장 배터리는 비교적 큰 부피를 가지며 비교적 무겁기 때문에, 이들은 지하에 고정될 수 있거나 지상의 캐비넷에 놓일 수 있다.
현재, 솔라 배터리 어셈블리와 저장 배터리를 통합하는 어셈블리가 계획되고 있다. 예를 들어, 저장 배터리들은 평평한 껍질에 배열될 수 있다. 비록 이것은 실질적으로 실행될 수 있으나, 많은 수의 무거운 배터리들이 고정될 필요가 있는 경우에는 어려움이 있을 수 있다. 따라서, 껍질은 높은 강도와 내 충격 및 내 진동 성능을 가질 것을 필요로 한다. 따라서 강화 립 또는 프레임과 같은 강화 구성요소들이 껍질에 형성될 수 있으며, 이는 추가 비용을 발생시키고 제조 복잡성을 증가시킬 수 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제들 중 적어도 하나를 해결하려고 한다. 따라서, 솔라 배터리 어셈블리는 장거리 전송에 의한 에너지 손실을 극복하고 솔라 배터리의 강도를 개선하는 것 등을 제공하는 것이 필요할 것이다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 솔라 배터리 어셈블리가 제공될 수 있다. 솔라 배터리 어셈블리는 프레임의 내부 주변을 따라 내부 측면 홈이 형성된 프레임; 내부 측면 홈에 수용되는 주변 가장자리들을 가진 래미네이트 솔라 배터리 패널; 프레임의 바닥 표면과 연결되는 프레임 아래 배치된 배터리 용기; 및 배터리 용기에 포함된 적어도 하나의 저장 배터리를 포함할 수 있다. 래미네이트 솔라 배터리로부터의 에너지는 저장 배터리에 저장된다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 프레임은 철 또는 강철로 제조될 수 있다.
본 발명에 따라, 저장 배터리는 솔라 배터리 어셈블리에 있는 솔라 유닛(solar unit)으로부터 저장 배터리 및 추가로 부하장치까지의 장거리 전선 전송에 의해 유발된 에너지 손실을 감소시키기 위해 솔라 배터리 어셈블리 속에 통합될 수 있다. 또한, 이의 유지는 감소된 비용으로 간단해질 수 있다. 또한, 저장 배터리를 지하에 또는 저장 배터리들을 저장하기 위한 개개의 캐비넷에 수용하기 위해 온-사이트 건설이 필요하지 않다. 또한, 프레임과 배터리 용기의 형상은 어셈블리의 수용 용량을 추가로 개선하여서, 그 안에 배치된 저장 배터리들의 강도와 안전성을 확보한다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 발명의 이런 태양 및 다른 태양은 도면과 함께 다음 설명으로부터 명백해질 것이고 더욱 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리의 래미네이트 구성요소의 확대된 개략적 투시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리에서 철 프레임의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리의 부분 개략도를 도시하며, 길이방향 쪽 프레임과 폭방향 쪽 프레임을 연결하기 위한 이음판 조인트를 도시한다.
도 5는 본 발명의 한 실시태양에 따른 재충전 배터리가 장착된 솔라 배터리 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리에서 이음판 조인트의 투시도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리의 래미네이트 구성요소의 확대된 개략적 투시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리에서 철 프레임의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리의 부분 개략도를 도시하며, 길이방향 쪽 프레임과 폭방향 쪽 프레임을 연결하기 위한 이음판 조인트를 도시한다.
도 5는 본 발명의 한 실시태양에 따른 재충전 배터리가 장착된 솔라 배터리 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 한 실시태양에 따른 솔라 배터리 어셈블리에서 이음판 조인트의 투시도를 도시한다.
본 발명의 상기 특징들과 장점들뿐만 아니라 이의 추가 특징들과 장점들은 도면들과 함께 다음 실시태양의 상세한 설명에 의해 이하에서 더욱 분명하게 이해될 것이다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 솔라 배터리 어셈블리(100)가 제공될 수 있다. 솔라 배터리 어셈블리(100)는 프레임의 내부 주변을 따라 내부 측면 홈이 형성된 프레임(2); 내부 측면 홈에 수용되는 주변 가장자리들을 가진 래미네이트 솔라 배터리 패널(1); 프레임의 바닥 표면과 연결되는 프레임 아래 배치된 배터리 용기(4); 및 배터리 용기에 포함된 적어도 하나의 저장 배터리를 포함할 수 있다. 본 발명에 따라, 래미네이트 솔라 배터리로부터의 에너지는 장거리 전선 전송 없이 직접 저장 배터리에 저장된다.
이하에서, 솔라 배터리 어셈블리(100)는 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 기술될 것이다. 도 5에 도시된 대로, 솔라 배터리 어셈블리(100)는 래미네이트 솔라 배터리 패널(1), 프레임(2), 저장 배터리(3) 및 배터리 용기(4)를 포함할 수 있다. 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)은 백판, 예를 들어, 접착제를 통해 백판에 부착된 솔라 배터리 어레이 및 솔라 배터리 어레이 상에 배치된 유리판을 포함할 수 있다. 백판, 솔라 배터리 어레이 및 유리판은 함께 래미네이트된다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 프레임(2)은 철 또는 강철로 제조될 수 있어서, 태양에너지 어셈블리(100)의 강도와 안전성은 크게 향상될 수 있다.
도 1-2에 도시된 대로, 프레임(2)은 각각 이음판 조인트(20)를 통해 연결된 두 개의 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 두 개의 측면 쪽 프레임 부품(22)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 대로, 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)은 다른 길이의 동일한 모양을 가질 수 있다. 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)의 길이는 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)의 크기에 따라 조절될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)은 세로방향에 적어도 하나의 강화 립(26)이 형성된 바닥 부분(25); 바닥 부분(25)과 연결되고 바닥 부분(25)으로부터 위로 연장되는 측면 부분(24); 및 세로방향으로 측면 부분(24) 상에 형성된 내부 측면 홈(23)을 포함할 수 있다.
내부 측면 홈(23)은 측면 부분(24)의 상부 말단에 형성될 수 있다. 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)의 주변 가장자리는 내부 측면 홈(23)에 수용될 수 있거나 고정될 수 있다. 내부 측면 홈(23)은 적절히 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)의 가장자리를 보호하기 위해 이를 수용하거나 고정하도록 만들어질 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 프레임(2)은 강철로 제조될 수 있어서, 제조 공정은 알루미늄 합금을 압출하는 것과 같은 제조를 위한 공정과 다를 수 있다. 강철 프레임은 롤링에 의해 강철판으로 형성될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)의 바닥 부분(25)에 강화 립이 형성될 수 있다. 이 경우에, 프레임(2)의 강도는 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)의 선형성을 확보할 수 있도록 증가될 수 있다.
도 5에 도시된 대로, 배터리(3)는 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)의 측면 부분(24)과 바닥 부분(25), 배터리 용기(4) 및 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)에 의해 형성된 공간에 배치될 수 있다.
배터리 용기(4)는 판 형상의 철 지지판으로 만들어질 수 있거나 복수의 철 지지 스트립으로 형성될 수 있고; 지지판 또는 지지 스트립은 스크루 또는 리벳을 통해 프레임(2)의 바닥 부분에 고정될 수 있다. 본 발명의 한 실시태양에 따라, 배터리 용기(4)는 양의 연결(positive connection)을 통해 측면 프레임 부품(21, 22)의 바닥 부분(25)과 연결될 수 있는 플랜지 부분(41)이 형성될 수 있다.
주위 립(42)은 플랜지 부분(41) 상에 형성될 수 있어서, 적절히 지지 강도를 향상시키도록 강화 립(26)과 결합될 수 있다.
이하에서, 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)은 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 기술될 것이다. 먼저, 미국의 듀폰사에 의해 판매된 것과 같은 백판은 작업 테이블 상에 위치할 수 있고, 그런 후에, 접착제의 층, 즉, 접착제 필름의 층이 백판의 표면상에 코팅될 수 있다. 그런 후에, 용접된 솔라 배터리 어레이가 접착제 필름상에 놓일 수 있다. 그 후에, 접착제 필름의 다른 층이 배터리 어레이 상에 코팅될 수 있다. 마지막으로, 유리판이 접착제 필름상에 코팅될 수 있고 그런 후에 전체 겹쳐진 구조는 원하는 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)을 얻기 위해 래미네이트된다. 래미네이션(lamination) 이후 접착제 필름은 용융될 수 있어서, 통합 바디를 형성하기 위해 백판, 배터리 어레이 및 유리판을 함께 결합시키는 접착층을 형성한다.
솔라 배터리 배열은 n 열과 m 행을 곱한 솔라 배터리 판들로 형성될 수 있다. 솔라 배터리 판들은 일렬로, 평행하게 또는 일렬로 평행하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 동일한 행에 있는 솔라 배터리 판들은 일렬로 연결된 그룹을 형성하기 위해 일렬로 연결될 수 있고 그런 후에 일렬로 연결된 그룹은 배터리 어레이를 형성하기 위해 평행하게 또는 일렬로 연결될 수 있다. 일렬로 또는 평행하게 연결된 솔라 배터리 판들 사이의 연결은 연결 스트립 또는 연결 벨트로도 불릴 수 있는 용접 스트립에 의해 이루어질 수 있다. 솔라 배터리 판의 치수는 원하는 대로 설계될 수 있다. 본 발명의 한 실시태양에 따라, 솔라 배터리 판은 약 125mm의 길이, 약 125mm의 폭 및 약 0.2mm의 두께를 가질 수 있다. 솔라 배터리 판은 단결정 실리콘 솔라 배터리, 다결정 실리콘 솔라 배터리 또는 비결정 실리콘 솔라 배터리일 수 있다. 솔라 배터리의 원리와 제조는 당업계에 공지되어 있고, 따라서 이의 상세한 설명은 명쾌함을 위해 생략될 수 있다.
백판은 부정적인 외부 충격을 피하기 위해 솔라 배터리 어레이의 뒷면을 보호하는데 사용될 수 있다. 백판은 높은 전압 저항력, 뛰어난 절연 성능, 우수한 내후성, 뛰어난 내 진동 특성을 가진 UV 노화 저항력의 특성들을 가질 수 있어서, 솔라 배터리 판이 우발적으로 파괴되는 것을 막는다.
유리판은 저철분 울트라-백색 유리로 제조될 수 있다.
접착제 재료는 에폭시 수지, 폴리우레탄 또는 실리콘 수지 등일 수 있거나 접착제 재료는 EVA(에틸렌 바이닐 아세테이트)일 수 있다. 한편, 추가 첨가제들이 EVA에 첨가될 수 있다. 본 발명의 한 실시태양에 따라, 접착제는 투명한 색일 수 있고 응고 이후 뛰어난 광 투과성을 가진다.
명백하게, 열판 효과 등을 막기 위한 정션 박스(junction box), 바이패스 다이오드의 디자인들과 같은 일부 다른 디자인들이 있다. 이들은 당업계에 공지되어 있기 때문에, 상세한 설명은 명쾌함을 위해 생략할 것이다.
도 6에 도시된 대로, 이음판 조인트(20)는 수직으로 서로 연결된 세 개의 수직판, 즉, 제 1, 제 2 및 제 3 평판으로 형성될 수 있고 제 1 및 제 2 평판은 각각 이웃하는 측면 프레임 부품과 연결된다. 구체적으로, 판들은 고정 구멍들이 형성될 수 있다. 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)의 측면 부분과 바닥 부분은 각각 고정 구멍들이 형성될 수 있다. 평판들, 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)은 고정 구멍을 통해 통과하는 스크루 또는 리벳을 통해 연결될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 저장 배터리(3)는 리튬 배터리 그룹 또는 리튬 철 포스페이트 배터리 그룹일 수 있다. 본 발명의 한 실시태양에 따라, 리튬 철 포스페이트 배터리 그룹이 사용될 수 있고, 약 3.2V의 명목 전압을 가진다. 리튬 철 포스페이트 배터리 그룹은 작은 부피, 안전한 충전 및 방전 성능을 가진 고용량을 가질 수 있다. 작업 환경 온도는 -10℃ 내지 60℃일 수 있고, 이의 충전 또는 방전 사이클링 횟수는 약 2000 횟수일 수 있다. 배터리는 안전할 수 있고 뛰어난 내후성을 가져서 쉽게 폭발하거나 누출되지 않을 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에 따라, 솔라 배터리 어셈블리를 제조하는 방법이 다음과 같이 제공된다:
먼저, 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)을 준비한다. 그런 후에 한 쌍의 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 한 쌍의 측면 쪽 프레임 부품(22)을 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)의 치수에 따라 형성할 수 있다. 그런 후에, 밀봉 접착제를 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)의 내부 측면 홈(23) 속에 코팅한다. 래미네이트 솔라 배터리 패널(1)의 네 가장자리를 내부 측면 홈(23) 속에 놓는다. 그런 후에 길이방향 쪽 프레임 부품(21) 및 측면 쪽 프레임 부품(22)을 각각 이음판 조인트(20)을 통해 연결한다. 솔라 배터리 어셈블리(100)의 평탄함을 조절한다. 마지막으로, 저장 배터리(3)를 배터리 용기(4) 속에 배치하거나 고정한다. 배터리 용기(4)에 스크루를 통해 바닥 부분(25)에 연결될 수 있는 플랜지 부분(41)을 형성한다. 강화 립(26)과 주위 립(42) 사이의 연결 때문에, 솔라 배터리 어셈블리(100)의 강도는 현저하게 향상될 수 있다.
비록 설명을 위한 실시태양들이 도시되고 기술되었지만, 당업자는 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않고 변화, 대안 및 변형이 이루어질 수 있는 것을 알 것이다. 이런 변화, 대안 및 변형은 모두 청구항과 이들의 균등물의 범위에 해당한다.
Claims (11)
- 프레임의 내부 주변을 따라 내부 측면 홈이 형성된 프레임;
내부 측면 홈에 수용되는 주변 가장자리들을 가진 래미네이트 솔라 배터리 패널;
프레임의 바닥 표면과 연결되는 프레임 아래 배치된 배터리 용기; 및
배터리 용기에 포함된 적어도 하나의 저장 배터리를 포함하며, 래미네이트 솔라 배터리로부터의 에너지는 저장 배터리에 저장되는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
프레임은 프레임을 형성하기 위해 각각 이음판 조인트를 통해 서로 연결된 네 개의 측면 프레임 부품을 포함하는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
측면 프레임 부품은
세로방향에 적어도 하나의 강화 립이 형성된 바닥 부분; 및
세로방향으로 측면 부분 상에 형성된 내부 측면 홈을 가지고, 바닥 부분과 연결되고 바닥 부분으로부터 위로 연장되는 측면 부분을 포함하는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 3 항에 있어서,
배터리 용기는 측면 프레임 부품의 바닥 부분과 연결되는 플랜지 부분이 형성되는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 4 항에 있어서,
측면 프레임 부품의 바닥 부분은 양의 연결을 통해 플랜지 부분과 연결되는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 5 항에 있어서,
바닥 부분은 측면 프레임의 세로 방향에 적어도 하나의 강화 립이 형성되고 플랜지 부분은 강화 립과 결합하는 주위 립이 각각 형성되는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
프레임은 철 또는 강철로 제조되는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
이음판 조인트는
제 1 평판;
제 2 평판; 및
제 3 평판을 포함하며, 제 1, 제 2 및 제 3 평판은 수직으로 서로 연결되고 제 1 및 제 2 평판은 각각 이웃하는 측면 프레임 부품과 연결되는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
저장 배터리는 리튬 이온 포스페이트 배터리인 솔라 배터리 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
측면 프레임 부품은 롤링에 의해 형성되는 솔라 배터리 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
래미네이트 솔라 배터리 패널은
백판;
백판에 부착된 솔라 배터리 어레이; 및
솔라 배터리 어레이 상에 배치된 유리판을 포함하며, 백판, 솔라 배터리 어레이 및 유리판은 함께 래미네이트되는 솔라 배터리 어셈블리.
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