KR20170000541A - 태양광 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널의 배면 상에서 양 측 단부에 각각 결합되어 태양전지 패널로부터 생산된 전기를 모으거나, 인접한 다른 태양전지 패널과 전기적으로 연결할 수 있도록 마려되는 정션박스 및 인접한 두 개의 태양전지 패널 중, 일 측의 태양전지 패널에 구비된 제1정션박스와, 다른 태양전지 패널에 구비되어 상기 제1정션박스와 인접하게 배치된 제2정션박스를 전기적으로 연결하며, 탈착 가능하도록 형성되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치를 제공한다.

Description

태양광 발전장치{Photovoltaic power generation apparatus}

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 상세하게는 복수개의 태양전지 패널을 용이하게 연결하여 태양광 발전장치를 효과적으로 설치할 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것이다.

현재 석유, 석탄과 같은 화석연료가 고갈됨에 따라서 대체에너지의 개발이 진행되고 있는데, 특히 태양에너지를 활용하는 에너지 자원 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

태양에너지를 활용하여 전기를 생산하는 발전기술로는 태양열을 이용하여 열기관을 구동시켜 전기를 발전시키는 태양열 발전과, 태양광을 이용하여 태양전지로 부터 전기를 발생시키는 태양광 발전이 있다.

여기서, 태양광 발전에 사용되는 태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 반도체 화합물 소자를 포함한다.

상기 태양광발전에 이용되는 태양전지는, 통상적으로 주로 실리콘과 복합재료가 이용된다. 구체적으로, 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 사용하는 것으로, 태양 빛을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다.

대부분의 태양전지는 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용하게 된다.

이러한 태양전지의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하는데, 실제로 태양전지를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없다.

실제 사용되는데 필요한 전압이 수 V에서 수십 혹은 수백 볼트(V) 이상인데 비하여 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문인데, 이 때문에 다수의 단위 태양전지들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하고 있다.

또한, 태양전지가 야외에서 사용되는 경우 여러 가지 혹독한 환경에 처하게 되므로, 필요한 단위 용량으로 연결된 다수의 셀을 혹독한 환경에서 보호하기 위하여 복수의 셀을 패키지로 한 태양전지모듈(solar cell module)로 구성하여 사용한다.

이러한 태양전지모듈은 태양전지 패널의 배면에 정션박스를 구비하고, 복수의 태양전지 패널을 연결하여 사용하게 되며, 정션박스를 직렬 또는 병렬로 연결하여 전기적으로 연결하게 된다.

그러나 이러한 태양전지모듈은 정션박스에 연결된 케이블을 인접한 다른 정션박스에 연결하면서 전기적으로 연결이 이루어지는데, 태양전지 패널의 결합이 완료되어야만 케이블을 연결할 수 있고, 또한 태양전지 패널의 배면에 연결이 완료된 후 늘어진 케이블을 묶어 정리해야만 안전사고를 방지할 수 있는 구조를 취하고 있어 이러한 문제점이 계속해서 지적되고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양전지 패널의 설치 중에도 인접한 한 쌍의 태양전지 패널을 전기적으로 연결할 수 있고, 또한 정션박스와 인접한 정션박스를 연결하면서도 케이블 정리를 할 필요가 없는 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 복수개의 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널의 배면 상에서 양 측 단부에 각각 결합되어 태양전지 패널로부터 생산된 전기를 모으거나, 인접한 다른 태양전지 패널과 전기적으로 연결할 수 있도록 마려되는 정션박스 및 인접한 두 개의 태양전지 패널 중, 일 측의 태양전지 패널에 구비된 제1정션박스와, 다른 태양전지 패널에 구비되어 상기 제1정션박스와 인접하게 배치된 제2정션박스를 전기적으로 연결하며, 탈착 가능하도록 형성되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치를 제공한다.

상기 연결부는 상기 정션박스에 형성된 플러스 단자를 각각 연결하는 제1접속부재와, 마이너스 단자를 연결하는 제2접속부재를 포함할 수 있다.

상기 제1접속부재 또는 제2접속부재는 상기 정션박스의 각 단자와 접촉하는 부분에 형성되어 누수가 발생하는 것을 방지하는 오링을 포함할 수 있다.

상기 제1접속부재 또는 제2접속부재는 사용자가 파지할 수 있도록 절연되는 몸체와, 상기 제1정션박스의 단자 또는 상기 제2정션박스의 단자에 삽입되어 상기 제1정션박스와 제2정션박스를 전기적으로 연결하도록 상기 몸체를 관통하여 양 측으로 돌출되는 플러그를 포함할 수 있다.

상기 몸체는 상기 제1정션박스의 단자와 상기 제2정션박스의 단자 사이에 거리 또는 높이 차이를 보정할 수 있도록 플렉서블한 재질로 형성될 수 있다.

상기 몸체는 사용자가 파지하기 용이하도록 내부로 오목하게 파이도록 형성된 파지홈을 포함할 수 있다.

상기 제1접속부재 또는 제2접속부재는 일체로 형성될 수 있다.

상기 정션박스는 상기 연결부가 결합되는 단자 부분을 커버하는 커버부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 태양광 발전장치에 따르면, 발전규모에 따라서 복수개의 태양전지 패널을 용이하게 연결할 수 있고, 정션박스 간에 누전이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 태양전지 패널의 조립과 분해가 용이해지는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 태양광 발전장치의 배면에 구비된 정션박스를 부분적으로 확대하여 도시하는 부분확대도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 정션박스의 커버부가 여닫히는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 연결부를 도시하는 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들에 대해 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치(100)를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 태양광 발전장치(100)의 배면에 구비된 정션박스(120)를 부분적으로 확대하여 도시하는 부분확대도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전장치(100)는 복수개의 태양전지 패널(110)과, 상기 태양전지 패널(110)의 배면에 구비되는 정션박스(120)와, 상기 정션박스(120)와 인접한 다른 정션박스(122)를 전기적으로 연결하며 탈착 가능하도록 형성되는 연결부(130)를 포함한다.

먼저 상기 정션박스(120)는 상기 태양전지 패널(110)의 배면에서 양 측 단부에 각각 구비된다. 따라서 상기 태양전지 패널(110)과 인접한 태양전지 패널에서 생산된 전기를 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용처로 보내지거나 또는 축전지로 공급할 수 있게 된다.

상기 태양전지 패널(110)은 일 측에 배치된 제1패널(111)과, 상기 제1패널(111)에 인접하게 배치되는 제2패널(112)을 포함한다. 여기서 상기 태양전지 패널(110)은 발전 규모에 따라서 또는 설치 위치에 따라서 수직 또는 수평방향으로 복수개 연결될 수 있으며, 여러 가지 형태와 패턴으로 배치될 수 있다.

상기 제1패널(111)과 제2패널(112)의 배면에는 각각 한 쌍의 정션박스가 마련된다. 이때 상기 정션박스(120)는 각각의 상기 태양전지 패널(110)의 양측 단부 모서리 부분에 배치되어 인접한 다른 태양전지 패널의 배면에 배치되는 정션박스와 인접하게 배치된다. 따라서 상기 제1패널(111)의 일 측에 배치되는 제1정션박스(121)와 상기 제2패널(112)에서 상기 제1정션박스(121)와 인접하게 제2정션박스(122)가 배치된다. 물론 다른 태양전지 패널에는 또 다른 제1정션박스(미도시)와 제2정션박스(미도시)가 마련되며, 여기서 제1정션박스(121)와 제2정션박스(122)는 서로 다른 태양전지 패널 간에 인접하게 배치된 정션박스들을 의미한다.

상기 제1정션박스(121)와 제2정션박스(122)에는 플러스 단자(121a)와, 마이너스 단자(121b)가 각각 마련된다. 각각의 상기 단자들(121a, 121b)은 상기 연결부(130)가 결합되는 부분으로써 상기 연결부(130)는 억지끼움 형식으로 결합되는 것이 바람직하다. 또한 상기 단자들(121a, 121b) 내부에는 각각 상기 연결부(130)가 결합된 후 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 탄력적으로 이격되는 탄성체가 마련된다.

도 3은 도 2에 나타낸 제1정션박스(121)의 커버부(123)가 여닫히는 상태를 도시하는 참고도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제1정션박스(121)의 상면에는 여닫이 방식으로 회동 가능하게 마련되는 커버부(123)가 마련된다.

상기 커버부(123)는 상기 제1정션박스(121)의 상면에 노출된 상기 단자들(121a, 121b)을 커버하며, 상기 연결부(130)를 결합하거나 교체할 때 개방하고, 상기 연결부(130)가 결합이 완료되면 폐쇄하여, 상기 단자들(121a, 121b)이 외부에 노출되는 것을 방지하는 기능을 제공한다.

상기 커버부(123)는 닫히면서 상기 제1정션박스(121)의 상면과 접촉하는 부분 또는 상기 연결부(130)의 상면과 접촉하는 부분에 마련되어 상기 단자들(121a, 121b)이 외기에 노출되는 것을 방지하는 실링부재(124)가 마련된다.

도 4는 도 2에 나타낸 연결부(130)를 도시하는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 연결부(130)는 상기 플러스 단자(121a)를 각각 연결하는 제1접속부재(131)와, 마이너스 단자(121b)를 연결하는 제2접속부재(131')를 포함한다.

여기서 상기 제1접속부재(131)와 제2접속부재(131')는 각각 하는 기능과 구성이 같고 결합되는 위치만 다르므로, 이하에서는 상기 제1접속부재(131)에 대해서 상세하게 설명한다.

상기 제1접속부재(131)는 양 단부가 상기 플러스 단자(121a)에 결합되어 접속될 수 있도록 도체(導體) 재질로 형성되는 플러그(136)와, 내부는 상기 플러그(136) 양 측을 전기적으로 연결하고 있으며, 외부는 부도체(不導體) 재질로 형성되어 절연되는 몸체(132)를 포함한다.

상기 몸체(132)는 사용자가 집어 들거나 파지하기 용이하도록 파지홈(133)이 형성된다. 상기 파지홈(133)은 상기 몸체(132)의 내부 방향으로 오목하게 파인 형상으로 형성되며, 상기 파지홈(133)의 외주면에 마찰력을 증대시킬 수 있도록 마찰돌기(134)가 형성될 수도 있다.

또한 상기 몸체(132)는 상기 플러그(136)가 돌출된 주변에 형성되어 상기 정션박스(120)의 각 단자(121a, 121b) 주변과 접촉하는 부분에 누수가 발생하는 것을 방지하는 오링(135)을 포함한다. 따라서 전기한 상기 실링부재(124)와 오링(135)에 의해 단자(121a, 121b) 내부로 물기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 몸체(132)는 상기 제1정션박스(121)의 단자들(121a, 121b)과 상기 제2정션박스(122)의 단자 사이에 거리 또는 높이 차이를 보정할 수 있도록 플렉서블(flexible)한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

물론 상기 제1정션박스(121)의 단자와 상기 제2정션박스(122)의 단자 간에 위치가 바뀌어 있는 경우 사용할 수 있도록 상기 몸체(132)가'S'자 형상으로 절곡될 수도 있다. 상기 몸체(132)는 플렉서블한 재질로 형성되기 때문에 소정의 형상 변형 또는 길이 변형이 가능해지며, 내부에 상기 플러그(136)를 연결하는 금속성 도체에 의해 그 형상이 유지되도록 구현할 수 있다.

그리고 상기 제1접속부재(131)와 제2접속부재(131')는 서로 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 만약 상기 제1정션박스(121)의 단자와 상기 제2정션박스(122)의 단자가 정확한 위치에 배치되는 경우, 상기 제1접속부재(131)와 제2접속부재(131')를 따로따로 결합할 필요 없이, 일체형으로 형성된 연결부(130)를 결합하면 보다 용이하고 빠른 시간에 조립이 완료된다.

따라서 이와 같이, 상기 정션박스(120) 간에 상기 연결부(130)를 이용하여 조립이 이루어지는 경우, 발전규모에 따라서 복수개의 태양전지 패널(110)을 용이하게 연결할 수 있고, 오링(135)과 실링부재(124) 및 커버부(123)를 통하여 정션박스(120) 간에 누전이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 태양전지 패널(110)의 조립과 분해가 용이해지는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

100 : 태양광 발전장치 110 : 태양전지 패널
111 : 제1패널 112 : 제2패널
120 : 정션박스 121 : 제1정션박스
122 : 제2정션박스 123 : 커버부
124 : 실링부재 130 : 연결부
131 : 제1접속부재 132 : 몸체
133 : 파지홈 134 : 마찰돌기
135 : 오링 136 : 플러그

Claims (8)

1. 복수개의 태양전지 패널;
   상기 태양전지 패널의 배면 상에서 양 측 단부에 각각 결합되어 태양전지 패널로부터 생산된 전기를 모으거나, 인접한 다른 태양전지 패널과 전기적으로 연결할 수 있도록 마려되는 정션박스 및
   인접한 두 개의 태양전지 패널 중, 일 측의 태양전지 패널에 구비된 제1정션박스와, 다른 태양전지 패널에 구비되어 상기 제1정션박스와 인접하게 배치된 제2정션박스의 단자를 전기적으로 연결하며, 탈착 가능하도록 형성되는 연결부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결부는,
   각각의 상기 정션박스에 형성된 플러스 단자를 연결하는 제1접속부재와,
   마이너스 단자를 연결하는 제2접속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1접속부재 또는 제2접속부재는,
   상기 정션박스의 각 단자와 접촉하는 부분에 형성되어 누수가 발생하는 것을 방지하는 오링을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1접속부재 또는 제2접속부재는,
   사용자가 파지할 수 있도록 절연되는 몸체와,
   상기 제1정션박스의 단자 또는 상기 제2정션박스의 단자에 삽입되어 상기 제1정션박스와 제2정션박스를 전기적으로 연결하도록 상기 몸체를 관통하여 양 측으로 돌출되는 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 몸체는,
   상기 제1정션박스의 단자와 상기 제2정션박스의 단자 사이에 거리 또는 높이 차이를 보정할 수 있도록 플렉서블한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 몸체는,
   사용자가 파지하기 용이하도록 내부로 오목하게 파이도록 형성된 파지홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1접속부재 또는 제2접속부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 정션박스는,
   상기 연결부가 결합되는 단자 부분을 커버하는 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.

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