KR20180108300A - 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치 - Google Patents

태양광 발전장치용 접속반 냉각장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방열핀이 역전압방지 다이오드에 분할된 상태로 설치되는 태양광 발전장치용접속반 냉각장치에 관한 것이다.
본 발명은 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치에 있어서, 상기 접속반 냉각장치는 병렬로 연결된 역전압방지 다이오드에 적어도 2개 이상 분할된 상태로 설치된 방열핀인 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 제공한다.

Description

태양광 발전장치용 접속반 냉각장치{Apparatus for cooling distribution panel in Solar Photovoltaic Generator}
본 발명은 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방열핀이 역전압방지 다이오드에 분할된 상태로 설치되는 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전장치는 태양광의 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치로서, 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지 이외에 발생한 전기를 가정이나 공장에서 사용하기 위해서는 직류를 교류로 변환시켜주는 인버터와 전압을 조절하는 변압기가 반드시 필요하다.
여기서 태양광 발전장치는 충분한 전기를 얻기 위해 태양전지를 복수개 구비하며 태양전지에서 발생한 전기를 인버터에 보내기 전에 직류의 전기를 취합하는 접속반이 필요하다.
이러한 접속반은 입력 단자, 퓨즈, 다이오드 및, 출력 단자를 포함하며, 이중 다이오드는 역방향으로 흐르는 전류를 차단하는 기능을 수행한다.
상기 다이오드는 역방향으로 흐르는 전류를 차단해야 하기 때문에 다량의 열이 발생하며 이러한 열을 외부로 방출하기 위하여 접속반 냉각장치를 설치해야 한다.
이러한 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치의 일예가 국내실용신안등록 제20-0445517호(이하, '선행기술문헌 1'이라 함)에 개시되어 있다.
도 1은 종래의 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 태양광 발전장치용 접속반을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 태양광 발전장치는 제1퓨즈홀더유닛(150a), 제2퓨즈홀더유닛(150b), 이에 납땜 연결된 인쇄회로기판유닛(101) 및 인쇄회로기판유닛(101)에 연결된 역전압방지 다이오드(161)가 배치된다. 여기서 회로 소자들의 결합을 위한 단자(153, 111, 112, 181, 182) 및 출력반(183)이 형성된다.
여기서 상기 역전압방지 다이오드(161)에는 열을 효과적을 방출하기 위해 표면적이 넓은 방열핀이 설치되어 있다.
하지만 상기와 같이 설치된 방열핀은 병렬로 연결된 복수의 역전압방지 다이오드(161)에 일체로 형성되어 있기 때문에 다이오드 하나가 손상을 입게 되면 역전압방지 다이오드 모두를 방열핀으로부터 분리한 후 손상된 역전압방지 다이오드를 교체한 후 다시 조립해야 하는 문제점이 있다.
아울러 하나의 과열된 역전압방지 다이오드가 손상되면 인접한 다른 역전압방지 다이오드로 열이 전도되어 연쇄적으로 역전압방지 다이오드가 손상을 발생시킬 소지가 크다.
1. 국내실용신안등록 제20-0445517호(2009. 7. 29 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 손상된 역전압방지 다이오드가 교체가 용이하도록 된 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치에 있어서, 상기 접속반 냉각장치는 병렬로 연결된 역전압방지 다이오드에 적어도 2개 이상 분할된 상태로 설치된 방열핀인 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 제공한다.
여기서 상기 분할된 방열핀 사이에 스페이서가 삽입 설치되는 것이 바람직하다.
아울러 상기 분할된 방열핀 사이에 온도퓨즈가 연결 설치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 방열핀과 상기 역전압방지 다이오드 사이에 열전소자가 삽입설치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치는 방열핀이 역전압방지 다이오드에 분할된 상태로 설치되어 손상된 역전압방지 다이오드의 교체가 용이하다.
아울러 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치는 방열핀이 역전압방지 다이오드에 분할된 상태로 설치되어 다른 역전압방지 다이오드로 고열이 전파되는 것을 차단하므로 연쇄적으로 역전압방지 다이오드가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치는 상기 분할된 방열핀 사이에 스페이서가 삽입 설치되어 방열핀의 내구성을 향상시키고 외부의 충격시 충격을 최소화시킬 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치는 분할된 방열핀 사이에 온도퓨즈가 연결 설치되므로 평상시에는 각 역전압방지 다이오드의 열을 분배하므로 역전압방지 다이오드의 수명을 연장시키고 고열발생시에는 서로 절단되어 인접한 역전압방지 다이오드의 손상을 방지할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치는 상기 방열핀과 상기 역전압방지 다이오드 사이에 열전소자가 삽입설치되어 역전압방지 다이오드의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 태양광 발전장치용 접속반을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 접속반을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치의 실시예들을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
[제1실시예]
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 접속반을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 일반적인 태양광 발전장치용 접속반은 함체(10)와 각 태양전지에서 생산된 전기가 인버터로 전달되기전 취합되는 모듈(12)로 이루어진다.
여기서 모듈(12)에 대한 구성은 당업자에게 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 특징에 해당하는 접속반 냉각장치는 도 3에 도시된 바와 같이 방열핀(20)으로서 많은 열이 발생하는 역전압방지 다이오드(22)의 열을 방출하도록 역전압방지 다이오드(22)에 밀착 설치된다.
여기서 역전압방지 다이오드(22)는 단위 태양전지와 전기적으로 연결되어 병렬로 설치되어 각 태양전지로부터 전달되는 전기에서 역전압이 발생하는 것을 방지한다.
상기 접속반 냉각장치는 병렬로 연결된 역전압방지 다이오드(22)에 적어도 2개 이상 분할된 상태로 설치되는 방열핀(20)이 구비된다. 따라서 손상된 역전압방지 다이오드(22)의 교체가 용이하다. 아울러 인접한 역전압방지 다이오드(22)로 고열이 전파되는 것을 차단하므로 연쇄적으로 역전압방지 다이오드(22)가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 방열핀(20) 사이에는 본 실시예의 특징인 스페이서(32)가 삽입 설치된다.
상기 스페이서(32)는 방열핀(20) 사이에 공간이 삽입되어 방열핀(20) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 한다. 아울러 상기 스페이서(32)는 탄성을 갖도록 구비되어 외부의 충격시 충격을 최소화할 수 있다.
상기 스페이서(32)는 탄성을 갖는 고무 또는 우레탄으로 구비되며 고무 또는 우레탄 이외에 다양한 고분자물질을 구비할 수 있음은 물론이다.
더욱이 상기 스페이서(32)는 탄성을 갖도록 구비됨에 따라 공차에 대한 허용오차가 커져서 제작이 편리하다.
[제2실시예]
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 일반적인 태양광 발전장치용 접속반은 함체(10)와 각 태양전지에서 생산된 전기가 인버터로 전달되기전 취합되는 모듈(12)로 이루어진다.
여기서 모듈(12)에 대한 구성은 당업자에게 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 특징에 해당하는 접속반 냉각장치는 도 4에 도시된 바와 같이 방열핀(20)으로서 많은 열이 발생하는 역전압방지 다이오드(22)의 열을 방출하도록 역전압방지 다이오드(22)에 밀착 설치된다.
여기서 역전압방지 다이오드(22)는 단위 태양전지와 전기적으로 연결되어 병렬로 설치되어 각 태양전지로부터 전달되는 전기에서 역전압이 발생하는 것을 방지한다.
상기 접속반 냉각장치는 병렬로 연결된 역전압방지 다이오드(22)에 적어도 2개 이상 분할된 상태로 설치되는 방열핀(20)이 구비된다. 따라서 손상된 역전압방지 다이오드(22)의 교체가 용이하다. 아울러 인접한 역전압방지 다이오드(22)로 고열이 전파되는 것을 차단하므로 연쇄적으로 역전압방지 다이오드(22)가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 방열핀(20) 사이에는 본 실시예의 특징인 열전소자(34)가 삽입 설치된다.
상기 열전소자(34)는 전기를 통전시키면 일측에는 냉각현상이 타측에는 발열현상이 발생하는 소자로서 역전압방지 다이오드(22)와 방열핀(20) 사이에 설치된다. 여기서 냉각되는 일측은 역전압방지 다이오드(22)와 대면하도록 설치하고 발열되는 일측은 방열핀(20)과 대면하도록 설치한다.
여기서 상기 열전소자(34)에 공급되는 전기는 내부에 인버터에서 직류를 교류로 바꾸기 이전의 전기를 별도의 배터리(35)에 저장하고, 이 배터리(35)에 저장된 전기를 이용하여 열전소자(34)를 가동한다. 이 배터리(35)에 저장된 전기는 전선(36)을 통하여 각 열전소자(34)에 인가된다.
[제3실시예]
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 일반적인 태양광 발전장치용 접속반은 함체(10)와 각 태양전지에서 생산된 전기가 인버터로 전달되기전 취합되는 모듈(12)로 이루어진다.
여기서 모듈(12)에 대한 구성은 당업자에게 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 특징에 해당하는 접속반 냉각장치는 도 5에 도시된 바와 같이 방열핀(20)으로서 많은 열이 발생하는 역전압방지 다이오드(22)의 열을 방출하도록 역전압방지 다이오드(22)에 밀착 설치된다.
여기서 역전압방지 다이오드(22)는 단위 태양전지와 전기적으로 연결되어 병렬로 설치되어 각 태양전지로부터 전달되는 전기에서 역전압이 발생하는 것을 방지한다.
상기 접속반 냉각장치는 병렬로 연결된 역전압방지 다이오드(22)에 적어도 2개 이상 분할된 상태로 설치되는 방열핀I(20)으로 구비된다.. 따라서 손상된 역전압방지 다이오드(22)의 교체가 용이하다. 아울러 인접한 역전압방지 다이오드(22)로 고열이 전파되는 것을 차단하므로 연쇄적으로 역전압방지 다이오드(22)가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 방열핀(20) 사이에는 본 실시예의 특징인 온도퓨즈(38)가 연결 설치된다.
상기 온도퓨즈(38)는 미리 설정된 온도 이상일 경우 용융되어 절손되므로 발열된 역전압방지 다이오드(22)의 열이 다른 역전압방지 다이오드(22)로 전달되는 것을 미연에 차단한다. 아울러 미리 설정된 온도 이하일 경우 특정 역전압방지 다이오드(22)에서 열이 발생할 때 전체적으로 방열핀(20)을 이용하여 충분히 냉각을 할 수 있다.
상기 온도퓨즈(38)의 설정온도는 상기 역전압방지 다이오드(22)의 사용온도의 상한인 것이 바람직하다.
10 : 함체
12 : 모듈
20 : 방열핀
22 : 역전압방지 다이오드
32 : 스페이서
34 : 열전소자
35 : 배터리
36 : 전선
38 : 온도퓨즈

Claims (4)

  1. 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치에 있어서,
    상기 접속반 냉각장치는 병렬로 연결된 역전압방지 다이오드에 적어도 2개 이상 분할된 상태로 설치된 방열핀인 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분할된 방열핀 사이에 스페이서가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 분할된 방열핀 사이에 온도퓨즈가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열핀과 상기 역전압방지 다이오드 사이에 열전소자가 삽입설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 접속반 냉각장치.
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