KR20140005154U - 접속반 일체형 인버터 - Google Patents

접속반 일체형 인버터 Download PDF

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Abstract

본 고안에 따른 접속반 일체형 인버터는 케이스, 상기 케이스에 내장되는 접속반 유닛 및 상기 케이스에 내장되어 상기 접속반 유닛에서 인가되는 직류전류를 교류전류로 변환하여 상기 접속반 유닛으로 인가시키는 인버터를 포함한다.

Description

접속반 일체형 인버터{Connector Built-in Inverter}
본 고안은 접속반 일체형 인버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접속반 및 인버터를 각각 별도로 장착하지 않고, 접속반을 인버터 내부에 삽입하는 일체화 구조를 통해 태양광발전 등에 사용할 수 있도록 제품을 소형화하여 공간 활용이 용이한 접속반 일체형 인버터에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전 시스템에서 사용되는 인버터는 태양광 발전 시스템에 포함된 복수의 태양 전지 모듈로부터 생성되어 접속반에서 취합한 직류 전류를 인가 받아 교류 전류로 변환하는 장치이다.
이때, 태양광 접속반은 입력단자, 퓨즈, 다이오드 및 출력 단자를 포함하며, 여기서 다이오드는 역방향으로 흐르는 전류를 차단하는 기능을 수행한다.
이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 접속반은 인가되는 직류 전류를 교류 전류로 변환하기 위한 인버터와 별도로 구비되기 때문에 인버터와 접속반을 설치할 수 있는 공간이 확보되지 않는 문제점이 있다.
KR2010-0035139 10
따라서, 본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 접속반 및 인버터를 각각 별도로 장착하지 않고, 접속반을 인버터 내부에 삽입하는 일체화 구조를 통해 태양광발전 등에 사용할 수 있도록 제품을 소형화하여 공간 활용이 용이한 접속반 일체형 인버터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 접속반 일체형 인버터는 케이스, 상기 케이스에 내장되는 접속반 유닛 및 상기 케이스에 내장되어 상기 접속반 유닛에서 인가되는 직류전류를 교류전류로 변환하여 상기 접속반 유닛으로 인가시키는 인버터를 포함한다.
이때, 상기 접속반 유닛은, 태양전지 모듈로부터 입력되는 직류전류를 인가 받아 출력하는 입력부, 상기 입력부에 직렬로 연결되어 상기 입력부로부터 인가되는 직류전류를 인버터로 출력하는 출력부, 상기 입력부 및 출력부를 연결하여 상기 태양전지 모듈로부터 입력되는 과전류의 인입을 방지하는 퓨즈, 상기 태양전지 모듈로부터 입력되는 직류전류의 역류를 방지하는 다이오드 및 상기 인버터에서 출력되는 교류전류의 과전류 또는 역전류를 차단하는 차단기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이스의 일측에는 상기 접속반 유닛 및 인버터의 설치를 용이하게 하기 위한 배치도 및 배선도가 더 구비될 수 있다.
본 고안에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 접속반 유닛이 인버터와 동일한 케이스에 삽입됨으로써 전체적인 장치를 소형화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 장치가 소형화 됨에 따라 태양광이나 풍력 발전 등을 위해 한정된 공간에 용이하게 설치할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 케이스의 내부 일측에 배치 및 배선도가 인쇄되어 접속반 유닛 및 인버터의 배치 상태 및 배선 상태의 확인이 용이하여 장치의 설치 및 보수가 용이한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 고안의 상세한 설명과 함께 본 고안의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 고안은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 고안에 따른 접속반 일체형 인버터의 구성도;
도 2는 본 고안에 따른 접속반 일체형 인버터를 회로화한 구성도; 및
도 3은 본 고안에 따른 접속반 일체형 인버터의 배치 및 배선도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 접속반 일체형 인버터의 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 접속반 일체형 인버터를 회로화한 구성도이다. 본 고안에 따른 접속반 일체형 인버터(10)는 태양전지 모듈로부터 집적된 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 동시에 태양전지 모듈로 역전류가 흐르는 것을 방지하는 것으로서, 예상치 못한 급격한 전압이나 전류가 태양전지 모듈로 인가되는 것을 방지하는 장치이다. 이러한 접속반 일체형 인버터(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 케이스(100), 접속반 유닛(200) 및 인버터(300)로 이루어진다.
케이스(100)는 접속반 유닛(200) 및 인버터(300)가 구비되는 공간을 제공하는 것으로서, 몸체 및 커버(110)로 이루어진 인버터 케이스와 대응되는 케이스를 사용한다. 이때, 몸체의 배면 일측에는 접속반 유닛(200) 또는 인버터(300)에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 하나 이상의 통풍구가 형성된다. 특히, 다이오드(240)는 전류의 안정화를 위해 많은 열을 발생한다. 이러한 다이오드(240)가 장시간 고온에서 방치될 경우, 그 수명이 짧아지게 되고, 이로써 접속반 유닛(200)이 제 기능을 발휘하기가 어렵게 되기 때문에 통풍구가 구비되는 것이 좋다.
커버(110)는 케이스(100)의 정면에 경첩 등을 통해 개폐 가능하도록 구비되어 케이스(100) 내부에 접속반 유닛(200) 및 인버터(300)를 안착한 후 커버(110)를 닫아 케이스(100) 내부에 안착된 접속반 유닛(200) 및 인버터(300)를 보호하는 장치이다. 접속반 유닛(200)은 일반적인 접속반에 구비되는 장치들로서, 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이와 같은 접속반 유닛(200)은 크게 입력부(210), 출력부(230), 퓨즈(220), 다이오드(240) 및 차단기(250)로 구성된다.
입력부(210)는 태양전지 모듈로부터 입력되는 직류전류를 인가 받아 출력부(230)로 출력하는 장치이다. 이러한 입력부(210)는 복수의 태양전지 모듈로 이루어진 모듈이 병렬로 연결되도록 구비된다. 이때, 입력부(210)는 입력단자를 통해 태양전지 모듈로 연결되고, 상황에 따라서 입력단자는 복수로 구비될 수 있다.
출력부(230)는 입력부(210)에 직렬로 연결되어 입력부(210)로부터 인가되는 직류전류를 인버터(300)로 출력하는 장치이다. 이러한 출력부(230)는 출력단자를 통해 인버터(300)와 연결되어 입력부(210)로부터 인가되는 직류전류를 인버터(300)로 출력하게 된다. 이때, 출력단자의 개수는 입력단자의 개수와 대응되도록 구성된다.
퓨즈(220)는 입력부(210) 및 출력부(230) 사이에 입력부(210) 및 출력부(230)를 연결하도록 구비되어 태양전지 모듈로부터 입력되는 과전류의 인입을 방지하는 장치이다. 즉, 태양전지 모듈로부터 과전류(과전압)이 인입되는 경우, 퓨즈(220)는 입력부(210)의 전원을 차단하게 된다. 이와 같은 퓨즈(220)는 점검 및 퓨즈(220) 교체에 용이하도록 하기 위하여 간단히 착탈 가능한 구조로 이루어지는 것이 좋다. 이러한 퓨즈(220)의 규격은 사용양태에 따라 다양한 규격의 퓨즈(220)를 사용할 수 있다.
다이오드(240)는 태양전지 모률로부터 입력되는 직류전류의 역류를 방지하는 장치로서, 출력부(230)와 인버터(300) 사이에 구비된다. 즉, 입력전류의 역전현상을 방지하여 장치의 안정성을 향상시킨다. 이러한 다이오드(240)는 측정된 중간 전압이 기 설정된 전압범위 내에 존재할 때에는 다이오드(240)의 오작동을 방지하기 위하여 다이오드(240)의 기능을 수행하지 않도록 구성하고, 측정된 전압이 기 설정된 전압 범위 내에 존재하지 않을 대에는 직류 전류가 역방향으로 태양전지 모듈에 유입되는 것을 방지하기 위하여 다이오드(240)의 기능을 수행하도록 구성한다.
차단기(250)는 인버터(300)와 부하 사이에 구비되어 과전류 또는 역전류 발생 시 전류의 흐름을 차단하는 장치이다. 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 어떠한 차단기를 사용하여도 무방하고, 개수 또한 자유롭게 선택적으로 사용할 수 있지만, 본 고안에서는 제 1 차단기(251) 및 제 2 차단기(252) 2개의 차단기를 사용한다. 여기서, 부하는 일반 가정 내의 가전기기, 산업체 내의 전기기기 등과 같이 전압(또는 전기)을 소비하는 객체를 의미한다.
제 1 차단기(251)는 인버터(300)의 출력선 일측에 구비되어 태양광 모듈에서 유입되는 전류, 즉, 인버터(300)를 통해 공급되는 교류 전류에서 과전류가 인입되거나, 인버터 측으로부터 역전류가 발생되는 경우 이를 차단하는 장치이다.
제 2 차단기(252)는 제 1 차단기(251)와 부하 사이에 구비되어 부하 측에서 발생하는 과전류 및 역전류가 발생하는 경우 이를 차단하는 장치이다.
전술한 구성을 갖는 접속반 유닛(200)은 일실시예로서 기재되었을 뿐, 이와 다른 구성으로 이루어지더라도 동일 목적으로 당업계에서 통상적으로 사용되는 어떠한 접속반 유닛(200)을 사용하여도 무방하다.
인버터(300)는 접속반 유닛(200)의 출력부(230)에서 출력되는 직류 전류를 인가 받아 인가된 직류 전류를 교류 전류로 변환하여 일반 가정 내의 가전기기, 산업체 내의 전기기기 등의 부하로 출력하는 장치이다. 이때, 인버터(300)는 변환된 교류 전류를 전력계통의 전압과 동기화하여 출력한다. 또한, 인버터(300)는 인가된 직류 전류, 직류 전압, 변환된 교류 전류, 교류 전압, 인버터(300)의 온도 및 인버터(300)의 이상 여부를 감지할 수 있는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
전술한 구성으로 이루어진 저속반 유닛(200)이 인버터(300)와 동일한 케이스(100) 내에 삽입됨으로써 설치 공간이 감소하여 한정된 공간에 사용할 수 있도록 장치의 크기를 소형화할 수 있다.
도 3은 본 고안에 따른 접속반 일체형 인버터의 배치 및 배선도이다. 접속반 일체형 인버터(10)의 케이스(100)의 일측, 바람직하게는 커버(110) 내측면에 도 3과 같은 배치 및 배선도가 프린팅된 인쇄지(400) 등을 구비하여 접속반 일체형 인버터(10)의 배치 및 배선 상태를 확인하여 설치 및 보수 등을 용이하게 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 고안의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 접속반 일체형 인버터
100 : 케이스
110 : 커버
200 : 접속반 유닛
210 : 입력부
220 : 퓨즈
230 : 출력부
240 : 다이오드
250 : 차단기
251 : 제 1 차단기
252 : 제 2 차단기
300 : 인버터
400 : 배치 및 배선도 인쇄지

Claims (3)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 내장되는 접속반 유닛; 및
    상기 케이스에 내장되어 상기 접속반 유닛에서 인가되는 직류전류를 교류전류로 변환하여 상기 접속반 유닛으로 인가시키는 인버터;
    를 포함하는접속반 일체형 인버터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접속반 유닛은,
    태양전지 모듈로부터 입력되는 직류전류를 인가 받아 출력하는 입력부;
    상기 입력부에 직렬로 연결되어 상기 입력부로부터 인가되는 직류전류를 인버터로 출력하는 출력부;
    상기 입력부 및 출력부를 연결하여 상기 태양전지 모듈로부터 입력되는 과전류의 인입을 방지하는 퓨즈;
    상기 태양전지 모듈로부터 입력되는 직류전류의 역류를 방지하는 다이오드; 및
    상기 인버터에서 출력되는 교류전류의 과전류 또는 역전류를 차단하는 차단기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는접속반 일체형 인버터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스의 일측에는 상기 접속반 유닛 및 인버터의 설치를 용이하게 하기 위한 배치도 및 배선도가 더 구비되는 것을 특징으로 하는접속반 일체형 인버터.
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