KR20190111207A - 태양 전지 모듈 전력 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 베이스 기판, 베이스 기판 전면에서 베이스 기판 내부로 형성된 복수의 태양 전지 모듈 수용부 및 태양 전지 모듈 수용부 내부에 배치된 출력홀을 포함하고, 복수의 태양 전지 모듈 수용부를 직렬 연결하는 직렬 커넥터 및 복수의 태양 전지 모듈 수용부를 병렬 연결하는 병렬 커넥터를 포함하는 태양 전지 모듈 전력 제어 장치를 제공하며, 또 다른 실시예로서 베이스 기판, 베이스 기판 전면에서 베이스 기판 내부로 형성된 복수의 태양 전지 모듈 수용부 및 태양 전지 모듈 수용부 내부에 배치된 출력홀을 포함하고 베이스 기판은 복수의 태양 전지 모듈 수용부를 직렬 연결하는 직렬 회로 배선 및 태양 전지 모듈 수용부를 병렬 연결하는 벙렬 회로 배선을 포함하고, 직렬 회로 배선 및 병렬 회로 배선은 출력홀에 전기적으로 연결되는 태양 전지 모듈 전력 제어 장치를 제공한다.

Description

태양 전지 모듈 전력 제어 장치{POWER CONTROL DEVICE FOR SOLAR CELL MODULE}

본 발명은 복수의 태양 전지 모듈을 적용시 발생되는 출력을 제어하기 위해 태양 전지 모듈의 전기적 연결 구조를 개선한 태양 전지 모듈 전력 제어 장치에 관한 것이다.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.

태양 전지를 구비하는 태양 전지 모듈은 정션 박스에 연결되고, 정션 박스는 정션 박스로부터 인출된 직류 출력 케이블을 통하여 외부 전력망 또는 전력 계통 등에 출력을 전달한다.

하지만, 규격화된 외부 전력망 또는 전력 계통의 출력치를 달성하기 위해서는 태양 전지 모듈의 수를 증가시켜 전체 출력을 높이는 것 뿐만 아니라, 외부 전력망 또는 전력계통이 요구하는 출력 값을 맞추기 위해 추가적으로 인버터 또는 전력 제어 장치를 포함하여 생산 단가 및 전체 제품 크기가 증가하는 등의 문제가 발생한다.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제는 간단한 구조로서 전력 제어가 가능한 태양 전지 모듈 전력 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제는 생산성을 향상시키고 제품의 슬림화를 하는 동시에 전력 제어가 가능한 태양 전지 모듈 전력 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제는 인버터 및 전력 제어 장치등을 포함하지 않고도 전력 제어가 가능한 태양 전지 모듈 전력 제어 장치를 제공하는 것이다.

상술한 기술적 과제를 해겨랗기 위하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치는, 베이스 기판, 베이스 기판 전면에서 베이스 기판 내부로 형성된 복수의 태양 전지 모듈 수용부, 태양 전지 모듈 수용부 바닥면에 배치된 출력홀을 포함하며, 복수의 수용부를 직렬 연결하는 직렬 커넥터 및 복수의 태양 전지 모듈 수용부를 병렬 연결하는 병렬 커넥터를 포함함으로써 태양 전지 모듈의 출력 단자 또는 케이블을 연결하는 방식에 따라 태양 전지 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결되어 전체 출력을 용이하게 제어할 수 있다.

뿐만 아니라, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치는 베이스 기판, 베이스 기판 전면에서 베이스 기판 내부로 형성된 복수의 태양 전지 모듈 수용부 및 태양 전지 모듈 수용부 바닥면에 배치된 출력홀을 포함하고, 베이스 기판은 복수의 태양 전지 모듈 수용부를 직렬 연결하는 직렬 회로 배선 및 병렬 연결하는 병렬 회로 배선을 포함하고 직렬 회로 배선 및 병렬 회로 배선은 출력홀에 전기적으로 연결됨으로써 출력홀에 연결되는 회로 배선을 선택적으로 제어해 태양 전지 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결되어 전체 출력을 용이하게 제어할 수 있다.

본원 발명은 태양 전지 모듈의 결합 구조를 제어함으로써 추가적인 인버터 및 전력 제어장치를 부가하지 않더라도 목적하는 출력을 용이하게 구현할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 본원 발명은 태양 전지 모듈 전력 제어 장치에 결합하는 태양 전지 모듈을 탈착식으로 결합함으로써 용이하게 태양 전지 모듈의 교체 및 수리가 가능할 뿐만 아니라 출력을 쉽게 부가하거나 감소시킬 수 있다.

구체적으로, 본원 발명은 태양 전지 모듈에 연결된 직류 출력 케이블을 태양 전지 수용부에 인접한 직렬 커넥터 또는 병렬 커넥터에 결합함으로써 복수의 태양 전지 모듈들이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으며, 이렇게 연결된 태양 전지 모듈 스트링(string)들을 다시 직렬 또는 병렬 연결 함으로써 전체적인 출력을 용이하게 제어할 수 있다.

추가적으로, 본원 발명은 태양 전지 모듈에 연결된 직류 출력 케이블 또는 단자를 태양 전지 모듈 수용부의 출력홀과 결합하고, 출력홀은 전기적으로 연결된 회로 기판 배선에 의해 선택적으로 직렬 또는 병렬로 연결됨으로써, 전술한 바와 같이 전체 출력을 용이하게 제어할 수 도 있다.

도 1은 본원 발명의 복수의 태양 전지 모듈 수용부들간의 직렬 및 병렬 연결과 복수의 태양 전지 모듈 수용부의 전기적 연결에 의해 형성된 태양 전지 모듈 스트링의 직렬 및 병렬 연결을 나타낸 구조도이다.
도 2는 본원 발명 태양 전지 모듈 전력 제어 장치의 사시도이다.
도 3은 본원 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치의 후면을 나타낸 사시도 이다.
도 4는 본원 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치의 회로 배선을 도시한 구조도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.

또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)는 탈착이 가능한 태양 전지 모듈 수용부(110)에 정션 박스 및 직류 출력 케이블(300)을 포함하는 태양 전지 모듈을 배치하고, 직류 양극 출력 케이블(310) 및 직류 양극 출력 케이블(310)을 직렬 커넥터(120) 또는 병렬 커넥터(130)에 연결해 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)에 각각 배치되는 복수의 태양 전지 모듈을 직렬 연결 또는 병렬 연결할 수 있다.

나아가, 직렬 또는 병렬 연결되어 각각 형성된 복수의 태양 전지 모듈 스트링은 태양 전지 모듈 스트링 각각에 연결된 직류 출력 단자(150)를 또 다시 외부 커넥터(160)를 이용해 직렬 또는 병렬 연결함으로써 태양 전지 모듈로부터 발생하는 전체 전력을 인버터나 추가 전력 제어 장치 없이 용이하게 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(200)는 탈착이 가능한 태양 전지 모듈 수용부(110)에 정션 박스 및 직류 출력 케이블(300)을 포함하는 태양 전지 모듈을 배치하고, 직류 양극 출력 케이블(310) 및 직류 음극 출력 케이블(320) 각각을 양극 출력홀(112a) 및 음극 출력홀(112b)과 결합한다.

나아가 연결 스위치(230)를 이용해 직렬 또는 병렬 연결 방식을 선택함으로써 직렬 회로 배선(210) 또는 병렬 회로 배선(220) 중 하나가 선택적으로 양극 출력홀(112a) 및 음극 출력홀(112b)과 전기적으로 결합하여 태양 전지 모듈을 직렬 또는 병렬 연결시킬 수 있고, 직렬 또는 병렬 연결되어 각각 형성된 복수의 태양 전지 모듈 스트링은 태양 전지 모듈 스트링 각각에 연결된 외부 단자를 또 다시 외부 커넥터(160)를 이용해 직렬 또는 병렬 연결함으로써 태양 전지 모듈로부터 발생하는 전체 전력을 인버터나 추가 전력 제어 장치 없이 용이하게 제어할 수 있다.

본 명세서에서 태양 전지 모듈은 태양 전지를 실링제로 감싸고 전면 기판 및 후면 기판으로 마감한 상태까지를 의미하는 것이 아니라, 단수 혹은 복수의 태양 전지가 서로 전기적으로 연결되고 정션박스가 결합된 상태에서, 외부로 직류 출력을 제공할 수 있게 출력 단자 또는 직류 출력 케이블(300)을 포함하는 상태까지 포함하는 것으로 볼 것이다.

뿐만 아니라, 본 명세서에서 직렬 커넥터(120), 병렬 커넥터(130), 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)에 의해 수용부가 직렬 또는 병렬로 연결된다는 것은 태양 전지 모듈 수용부(110)에 태양 전지 모듈이 배치된 상태에서, 직렬 커넥터(120), 병렬 커넥터(130), 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)에 의해 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)에 배치된 복수의 태양 전지 모듈이 직렬 또는 병렬 연결되는 것을 의미하는 것으로 해석해야 할 것이다.

이하 첨부한 도면을 참고하며 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 방법 및 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)를 자세히 설명한다.

우선, 도 1을 참고하여 본원 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 방법을 설명한다.

도 1은 본원 발명의 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)들간의 직렬 및 병렬 연결과 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)의 전기적 연결에 의해 형성된 태양 전지 모듈 스트링의 직렬 및 병렬 연결을 나타낸 구조도이다.

구체적으로, 도 1의 (a)는 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 직렬 연결되어 태양 전지 모듈 스트링을 구성하고, 복수의 태양 전지 모듈 스트링 또한 직렬 연결되있는 것을 나타낸 구조도 이다.

도 1의 (a)에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)에 따르면, 제1 방향 및 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 각각 배열된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110) 각각은 양극 출력홀(112a) 및 음극 출력홀(112b)을 포함하고, 양극 출력홀(112a) 및 음극 출력홀(112b) 각각은 태양 전지 모듈의 직류 양극 출력 단자(151) 또는 직류 양극 출력 케이블(310); 및 직류 음극 출력 단자(152) 또는 직류 음극 출력 케이블(320);에 전기적으로 연결된다.

도 1에서 각각의 출력홀(112a,112b)를 연결하는 선은 전기적으로 연결되어 있음을 나타내는 것이다.

이 때, 제1 방향에서 첫번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양극 출력홀(112a)과 두번째 수용부의 음극 출력홀(112b)이 전기적으로 연결되고, 두번째 수용부의 양극 출력홀(112a)과 세번째 수용부의 음극 출력홀(112b)이 전기적으로 연결된다.

이와 같은 방식으로 제1 방향에서 순차적으로 배열된 태양 전지 모듈 수용부(110)들의 양극 출력홀(112a)과 음극 출력홀(112b)이 서로 전기적으로 연결된다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)에 적용되는 태양 전지 모듈의 출력 전압이 0.7V라면, 제1 방향으로 6개의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 직렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링은 0.7 x 6 = 4.2V의 출력 전압을 생성 하고, 제1 방향으로 태양 전지 모듈 수용부(110)가 4개라면, 직렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링은 0.7 x 4 = 2.8V의 출력 전압을 생성한다.

이때, 직렬로 연결된 태양 전지 모듈 스트링에서, 마지막 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양극 출력홀(112a)은 제2 방향으로 두번째 태양 전지 모듈 스트링의 첫번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 음극 출력홀(112b)과 전기적으로 연결되면서, 복수의 태양 전지 모듈 스트링 역시 전기적으로 직렬 연결 된다.

예를 들어, 첫번째 및 두번째 태양 전지 모듈 스트링 각각이 6개의 태양 전지 모듈 수용부(110)로서 직렬 연결되어 있다면, 0.7 x 6 + 0.7 x 6 = 8.4V의 전체 출력 전압을 생성할 수 있고, 첫번째 태양 전지 모듈 스트링이 4개의 직렬 연결된 수용부를 포함하고, 두번째 태양 전지 모듈 스트링이 3개의 직렬 연결된 태양 전지 모듈 수용부(110)를 포함한다면, 0.7 x 4 + 0.7 x 3 = 4.9V의 전체 출력 전압을 생성할 수 있다.

직렬로 연결된 첫번째 및 두번째 태양 전지 모듈 스트링은 첫번째 태양 전지 모듈 스트링의 첫번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 음극 출력홀(112b)과 전기적으로 연결된 직류 음극 출력 단자(152) 또는 직류 음극 출력 케이블(320)과 두번째 태양 전지 모듈 스트링의 마지막 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양극 출력홀(112a)에 전기적으로 연결된 양극 단자 또는 양극 케이블에 의하여 전체 태양 전지 모듈 스트링의 전력을 외부로 전달할 수 있다.

즉, 복수의 태양 전지 모듈 스트링 각각을 구성하는 직렬 연결된 태양 전지 모듈 수용부(110)의 개수를 제어하고 복수의 수용부 및 복수의 태양 전지 모듈 스트링을 직렬 연결함으로써 태양 전지 모듈의 출력 x 태양 전지 모듈의 개수 = 전체 출력 전압을 생성 및 전달 할 수 있다.

추가적으로, 직렬 연결에 이용되는 태양 전지 모듈은 모두 동일한 전압을 가지는 것에 한정되는 것은 아니며, 목적하는 전압을 달성하기 위해, 출력 전압이 상이한 태양 전지 모듈을 조합하여 함께 사용할 수도 있다.

이어서 도 1의 (b)에 따른 태양 전지 모듈 스트링 및 전체 출력 제어 방법을 설명한다.

구체적으로, 도 1의 (b)는 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 직렬 연결되어 태양 전지 모듈 스트링을 구성하고, 복수의 태양 전지 모듈 스트링은 병렬 연결되어 있는 것을 나타낸 구조도이다.

각각의 태양 전지 모듈 스트링이 직렬 연결되는 구조는 도 1의 (a)와 동일하고, 직렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링들 간을 병렬로 연결 하여 적절한 수준의 출력을 구현할 수 있다.

예를 들어, 0.7V의 태양 전지 모듈을 6개의 태양 전지 모듈 수용부(110)를 가지는 직렬 태양 전지 모듈 스트링 2개를 병렬 연결하는 경우, 전체 0.7 x 6 = 4.2V의 전체 출력 전압을 구현할 수 있다. 다만 직렬 연결로 동일한 출력 전압을 구현할 때보다, 훨씬 더 오랫동안 출력 전압을 유지할 수 있다.

이어서 도 1의 (c)에 따른 태양 전지 모듈 스트링 및 전체 출력 제어 방법을 설명한다.

구체적으로, 도 1의 (c)는 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 병렬 연결되어 태양 전지 모듈 스트링을 구성하고, 복수의 태양 전지 모듈 스트링은 서로 직렬 연결되어 있는 것을 나타낸 구조도이다.

각각의 태양 전지 모듈 스트링이 병렬 연결되는 구조는 도 1의 (b)와 동일하고, 병렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링들 간을 직렬로 연결 하는 것은 도 1의 (a)와 동일하게 구현할 수 있다.

예를 들어, 0.7V의 태양 전지 모듈을 6개의 태양 전지 모듈 수용부(110)를 가지는 병렬 태양 전지 모듈 스트링 2개를 직렬 연결하는 경우, 전체 0.7 + 0.7 = 1.4V의 전체 출력 전압을 구현할 수 있다.

이어서 도 1의 (d)에 따른 태양 전지 모듈 스트링 및 전체 출력 제어 방법을 설명한다.

구체적으로, 도 1의 (d)는 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 병렬 연결되어 태양 전지 모듈 스트링을 구성하고, 복수의 태양 전지 모듈 스트링은 서로 병렬 연결되어 있는 것을 나타낸 구조도이다.

각각의 태양 전지 모듈 스트링이 병렬 연결되는 구조는 도 1의 (b)와 동일하고, 병렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링들 간을 병렬로 연결 하는 것은 도 1의 (c)와 동일하게 구현할 수 있다.

예를 들어, 0.7V의 태양 전지 모듈을 6개의 태양 전지 모듈 수용부(110)를 가지는 병렬 태양 전지 모듈 스트링 2개를 병렬 연결하는 경우, 전체 0.7V의 전체 출력 전압을 구현할 수 있다.

나아가, 본원 발명의 태양 전지 모듈 전력 제어 방법은 전술한 4가지 종류에 한정되는 것이 아니라, 태양 전지 모듈 스트링의 연결 구조를 직렬 연결 및 병렬 연결로 조합하여 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 이렇게 형성된 복수의 태양 전지 모듈 스트링들 간의 연결 구조를 직렬 연결 및 병렬 연결할 수 있다.

예를 들어, 4개의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 병렬 연결된 제1 태양 전지 모듈 스트링과 3개의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 병렬 연결된 제2 태양 전지 모듈 스트링이 서로 직렬 연결되고, 2개의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 직렬 연결된 제3 태양 전지 모듈 스트링이 제1 및 제2 태양 전지 모듈 스트링과 병렬 연결된 후, 1개의 태양 전지 모듈 수용부(110)를 포함하는 제4 태양 전지 모듈 스트링과 직렬 연결되면, 최종적으로 2.1V의 출력 전압을 구현할 수 있다.

즉, 본원 발명의 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)는 이용되는 사용 용도 및 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)가 배치될 환경등을 고려하여 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110) 및 복수의 태양 전지 모듈 스트링들간의 직렬 및 병렬 연결 방법을 조합하여 최적화된 전압을 구현할 수 있다.

이어서, 도 2 및 3을 참고하여 전술한 태양 전지 모듈 전력 제어 방법을 구현할 수 있는 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)에 대해 설명한다.

도 2는 본원 발명 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)의 사시도이다.

본원 발명 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)는, 베이스 기판(140)에 제1 방향(x축 방향) 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향(y축 방향)으로 배열된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)를 포함하고, 각각의 태양 전지 모듈 수용부(110) 바닥면에는 출력홀(120)이 형성된다.

베이스 기판(140)의 제1 방향 또는 제2 방향 중 적어도 하나에는 태양 전지 모듈 스트링 각각에 대응하여 외부로 인출되는 외부 단자가 형성되고, 외부 단자를 구성하는 직류 음극 외부 단자 또는 직류 양극 외부 단자는 외부 커넥터(160)를 이용하여 인접한 태양 전지 모듈 스트링에서 인출된 도 다른 외부 단자의 직류 음극 출력 단자(152) 또는 직류 양극 출력 단자(151)와 전기적으로 연결된다.

본원 발명 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)는 베이스 기판(140)에 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)를 형성하여 태양 전지 모듈과 탈착식으로 결합한다. 베이스 기판(140)은 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)의 기본 프레임을 제공하는 기능으로서, 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)의 기계적 내구성 및 외부의 충격으로부터 태양 전지 모듈 및 각종 연결 배선등을 보호하는 기능할 수 있다.

베이스 기판(140)의 형상은 전면이 일반적인 평면 판상형으로 이루어져 이으나, 본원 발명 의 베이스 기판(140)의 형상이 평면 판상형에 한정되는 것은 아니고, 태양 전지 모듈을 안정적으로 탈착할 수 있는 면적을 확보 할 수 있는 형상이라면 통상의 기술자가 용이 하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 것이고, 예를 들어 부분적으로 곡률을 형성하는 곡면을 평면과 함께 포함할 수도 있다.

추가적으로 베이스 기판(140)은 개구면인 전면(111a) 및 전면의 테두리를 둘러싸는 측면(111에 의해 베이스 기판(140) 후면 방향으로 공간을 형성하고, 그러한 공간에 돌출된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110), 후술할 직렬 커넥터(120) 및 병렬 커넥터(130)터들이 배치되어 있을 수 있다.

베이스 기판(140)의 후면은 개방면으로서 태양 전지 모둘 수용부, 직렬 커넥터(120) 및 병렬 커넥터(130)를 외부에 노출할 수도 있고, 개폐가 가능한 차폐면으로서 형성된 공간을 외부의 오염등으로 차단할 수 있도록 베이스 기판(140)의 후면 부분을 커버할 수도 있다.

본원 발명의 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)는 베이스 기판(140)의 후면이 개방면 또는 탈착이 가능한 차폐면으로 구성됨으로써 직렬 커넥터(120) 및 병렬 커넥터(130)와 태양 전지 모듈에 연결된 직류 출력 케이블(300)들간의 결합 및 분리가 용이하여 태양 전지 모듈 수용부(110)들의 직렬 또는 병렬 연결이 간편하고 태양 전지 모듈의 수용부와 태양 전지 모듈의 탈착이 편리할 수 있다.

베이스 기판(140)을 구성하는 물질은 일정 정도의 기계적 강도 및 내구성을 가진 물질이면 특별한 한정이 없고, 예를 들어, 플라스틱, 금속 및 목재등을 이용할 수 있다.

다시 도 2를 참고하면, 본원 발명의 베이스 기판(140)의 전면에는 베이스 기판(140) 내부로 오목하게 형성된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 배치된다.

태양 전지 모듈 수용부(110)는 태양 전지 모듈이 수용되어 배치되는 부분으로서 외부의 충격이나 진동 등으로부터 안정적으로 태양 전지 모듈을 고정시키는 기능을 할 수 있다.

본 발명의 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)에서는 의도하는 출력 전압에 따라 태양 전지 모듈을 배치하지 않는 태양 전지 모듈 수용부(110)가 있을 수 있으며, 제1 방향 또는 제2 방향으로 연속적으로 태양 전지 모듈을 수용부에 배치할 수도 있고, 불연속 적으로 수용부에 태양 전지 모듈을 배치할 수도 있다.

태양 전지 모듈 수용부(110)는 베이스 기판(140)의 전면에서 베이스 기판(140) 내부로 오목하게 형성된 오목부(111)를 형성하다.

오목부(111)는 태양 전지 모듈에 대응되는 형상으로 형성되면 족하고, 예를 들어 바닥면(111a), 바닥면을 둘러싸는 측면(111b) 및 바닥면에 대항하는 개구면(111c)을 포함하는 기하학적 구조체일 수 있다. 다만, 오목부(111)의 형상은 전술된 내용 및 도면에 한정되는 것은 아니고, 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 것이다. 추가로, 오목부(111)의 바닥면(111a)에는 태양 전지 모듈의 모양에 대응하는 형상으로서 바닥면에 태양 전지 모듈과 연결된 직류 출력 케이블(300)이 통과할 수 있는 출력홀(120)이 형성된다.

출력홀(120)은 직류 양극 출력 케이블(310) 및 직류 음극 출력 케이블(320)에 대응되도록 2개의 원형으로 형성될 수 있다.

다만, 태양 전지 모듈 수용부(110)의 형상 및 출력홀(120)의 형상과 개수등은 상기 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 태양 전지 모듈을 안정적으로 수용하고 직렬 커넥터(120) 및 병렬 커넥터(130)와 용이하게 연결될 수 있는 구조로서 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 수 있다.

추가적으로 본원 발명 태양 전지 모듈 수용부(110)는 태양 전지 모듈과 용이하게 결합 및 분리를 수행하기 위해, 수용부 테두리들 중 적어도 일부분에 그립부(114)을 형성하고, 수용부 테두리들 중 적어도 일부에 고정 걸림부(113)를 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈 수용부(110)의 테두리들 중 적어도 일부에 형성된 고정 걸림부(113)는 태양 전지 모듈 수용부(110)에 태양 전지 모듈이 수용되어 배치된 경우, 외부의 충격이나 기울기 변화에 의해 태양 전지 모듈 수용부(110)로부터 태양 전지 모듈이 이탈하는 것을 방지하는 기능으로, 제1 방향을 기준으로 상하로 동작하여, 태양 전지 모듈 수용부(110)에 태양 전지 모듈이 배치되는 경우, 태양 전지 모듈 수용부(110)의 바깥쪽으로 이동시켜 원만하게 태양 전지 모듈을 배치시킨 다음, 태양 전지 모듈 수용부(110) 안쪽으로 다시 이동시켜 태양 전지 모듈을 태양 전지 모듈 수용부(110)로부터 쉽게 이탈되지 않도록 고정할 수 있다.

다만, 본 실시예에 따른 고정 걸림부(113)는 전술한 내용에 따라 형상, 작동방법 등이 한정되는 것이 아니라, 태양 전지 모듈 수용부(110)에 태양 전지 모듈을 용이하게 수용하고 안정적으로 결합시킬 수 있는 형상, 작동방법 및 구성물질이면 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 수 있다고 할 것이다.

이어서, 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈 수용부(110)는 외부 오염물의 침투나 누적 및 외부 충격등으로부터 태양 전지 모듈을 보호하기 위해, 베이스 기판(140)의 전면과 동일한 평면을 형성하고, 태양 전지 모듈 수용부(110)의 개구면을 태양 전지 모듈의 형상과 유사하도록 형성할 수 있다. 다만 이러한 경우, 태양 전지 모듈 수용부(110)에 수용되어 배치된 태양 전지 모듈을 태양 전지 모듈 수용부(110)로부터 분리하기가 용이하지 않을 수 있는데, 이 때, 태양 전지 모듈 수용부(110)의 테두리 중 적어도 일부에 그립부(114)를 형성하여 용이하게 태양 전지 모듈 수용부(110)로부터 태양 전지 모듈을 분리해 낼 수 있다.

그립부(114)는 수용된 태양 전지 모듈과 접하는 태양 전지 모듈 수용부(110)의 테두리 일부분이 반반구형(half-hemisphere) 형상등으로 제거되어 태양 전지 모듈 수용부(110)에 수용된 태양 전지 모듈을 잡을 수 있도록 한다.

다만, 그립부(114)의 형상 및 위치는 전술한 내용에 한정되는 것이 아니라, 태양 전지 모듈 수용부(110)에 수용된 태양 전지 모듈을 안정적으로 잡아 분리해낼 수 있는 형상 및 위치라면 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함한다고 할 것이다.

본원 발명의 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)는 직렬 커넥터(120) 또는 병렬 커넥터(130)와 선택적으로 연결됨으로써 직렬 또는 병렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링을 구현할 수 있다. 이와 관련하여 도 3을 참고하여 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)들의 전기적 연결 방법에 대해 설명한다.

도 3은 본원 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(100)의 후면을 나타낸 사시도이고 먼저 직렬 연결되는 태양 전지 모듈 스트링에 대해 설명한다.

태양 전지 모듈 수용부(110)로에 수용된 태양 전지 모듈에 연결된 직류 양극 출력 케이블(310)과 직류 음극 출력 케이블(320)은 각각 양극 케이블홀 및 음극 케이블홀을 통과하여 제1 방향으로 인접한 태양 전지 모듈 수용부(110)와 직렬 커넥터(120)에 의해 직렬 연결된다.

직렬 커넥터(120)는 베이스 기판(140)의 후면에서 제1 방향으로 배열된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110) 사이마다 배치되어 인접한 태양 전지 모듈 수용부(110)들을 전기적으로 연결할 수 있다.

구체적으로, 인접한 태양 전지 모듈 수용부(110) 사이에 배치된 직렬 커넥터(120)는 인접한 태양 전지 모듈 수용부(110)에 각각 대응되는 제1 연결부(121) 및 제1 연결부(121)에 대향하는 면에 형성된 제2 연결부(122)를 포함하고, 제1 연결부(121) 및 제2 연결부(122)는 서로 전기적으로 연결되어 있다.

추가적으로, 본 명세서에서 직류 출력 케이블과 전기적 연결을 위한 구성들은, 서로 결합하는 구성들 중 하나가 수 커넥터(male connector) 구조를 가지고, 다른 하나가 수 커넥터 구조가 삽입되는 암 커넥터(female connector) 구조를 구비함으로써 서로 연결될 수 있다. 다만, 결합 방식 및 구조는 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 것이다.

다만, 인접한 태양 전지 모듈 수용부(110)를 전기적으로 연결하는 직렬 커넥터(120)의 연결방법 및 구조 등은 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 직렬로서 인접한 태양 전지 모듈 수용부(110)를 연결할 수 있는 방법 및 구조라면 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함한다고 할 것이다.

따라서, 본 실시예에 따른 직렬 연결된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)는, 제1 방향에서 첫번째 태양 전지 수용부에서 인출된 직류 음극 출력 케이블(320)은 두번째 태양 전지 수용부 사이에 배치된 첫번째 직렬 커넥터(120)의 제1 연결부(121)분에 결합되고, 두번째 태양 전지 수용부에서 인출된 직류 양극 출력 케이블(310)이 첫번째 직렬 커넥터(120)의 제2 부분에 결합함으로써 첫번째 태양 전지 모듈 수용부(110)와 두번째 태양 전지 모듈 수용부(110)가 직렬로 연결된다.

이러한 연결 방식을 이용하여 복수로 배열된 태양 전지 모듈 수용부(110)들은 직렬 연결될 수 있고, 최종적으로 첫번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양극 직류 케이블만이 후술할 인접한 병렬 커넥터(130)에 연결되고, 마지막 태양 전지 모듈 수용부(110)의 직류 음극 출력 케이블(320)만이 인접한 병렬 커넥터(130)에 연결됨으로써, 전체가 직렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링을 형성할 수 있다.

이어서 도 3을 다시 참고하여 병렬 연결되는 태양 전지 모듈 스트링에 대해 설명한다.

병렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링은 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110) 각각이 병렬 커넥터(130)와 전기적으로 연결되어 형성될 수 있다.

구체적으로, 병렬 커넥터(130)는 베이스 기판(140)의 후면에서, 제1 방향으로 배열된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양 측면에 배치되며, 제1 방향으로 연장되어 있고, 양 측면에 배치된 병렬 커넥터(130) 각각은 제1 방향으로 배열된 복수의 수용부와 1:1 대응되도록 병렬 연결부(131)를 포함할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명 일 실시예에 따른 병렬 커넥터(130)는 제1 방향으로 연장되어 베이스 기판(140)의 측면에 형성된 케이블홀을 지나 외부로 인출된다.

케이블 홀은 베이스 기판(140)의 측면에서 복수의 태양 전지 모듈 스트링에 대응하여 형성된 것으로, 연장된 병렬 커넥터(130)가 외부와 용이하게 연결될 수 있도록 한다. 케이블 홀은 연장되는 각각의 병렬 커넥터(130)에 대응하여 베이스 기판(140)의 일측면에 2개씩 형성될 수 있으나, 케이블 홀의 형상, 개수 및 위치 등은 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 연장되는 병렬 커넥터(130)를 베이스 기판(140) 외부로 용이하게 인출시킬 수 있다면 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 수 있을 것이다.

추가적으로, 병렬 커넥터(130)의 형성위치, 개수 및 병렬 연결부(131)의 개수는 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 태양 전지 모듈 수용부(110)로부터 인출되는 직류 케이블과 전기적으로 결합하여 병렬 연결될 수 있다면 병렬 커넥터(130)의 형성위치, 개수 및 병렬 연결부(131)의 개수는 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함한다고 할 것이다.

예를 들어, 병렬 커넥터(130)는 제1 방향으로 배열된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)의 일측에만 형성되고, 각각의 태양 전지 모듈 수용부(110)에 대응되도록 2개의 병렬 연결부(131)가 각각 배치될 수 도 있다.

본 발명 일실시예에 따른 병렬 커넥터(130)는 전술한 바와 같이 제1 방향으로 연장된 일체형 커넥터로서, 태양 전지 모듈 수용부(110) 양측에 배치된 병렬 커넥터(130)에 태양 전지 모듈 수용부(110) 각각에 대응하는 병렬 연결부(131)가 형성되고, 태양 전지 모듈 수용부(110)로부터 인출된 직류 양극 출력 케이블(310) 및 직류 음극 출력 케이블(320) 각각이 인접한 병렬 커넥터(130)의 병렬 연결부(131)에 결합함으로써, 다른 태양 전지 모듈 수용부(110)와 병렬로 연결될 수 있다.

예를 들어, 첫번째 태양 전지 모듈 수용부(110)로 수용된 태양 전지 모듈에 연결된 직류 양극 출력 케이블(310)과 직류 음극 출력 케이블(320)은 각각 양극 케이블홀 및 음극 케이블홀을 통과하여 인접한 병렬 커넥터(130)의 병렬 연결부(131)에 각각 결합된다.

이어서, 두번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 직류 양극 출력 케이블(310) 및 직류 음극 출력 케이블(320)도 각각 인접한 병렬 커넥터(130)의 병렬 연결부(131)에 결합함으로써, 일측면 병렬 커넥터(130)에 복수의 직류 양극 출력 케이블(310)이 연결되고, 다른 일측면 병렬 커넥터(130)에 복수의 직류 음극 출력 케이블(320)이 연결되게 된다,

즉, 병렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링은 태양 전지 모듈 수용부(110) 양측에 배치된 병렬 커넥터(130) 각각에 복수의 직류 양극 출력 케이블(310) 또는 직류 음극 출력 케이블(320)이 선택적으로 연결되면서 구현될 수 있다.

다만, 인접한 태양 전지 모듈 수용부(110)를 전기적으로 병렬 커넥터(130)와 연결하는 방법 및 구조 등은 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 병렬로서 인접한 태양 전지 모듈 수용부(110)를 연결할 수 있는 방법 및 구조라면 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함한다고 할 것이다.

이어서 도 1 및 도 2를 다시 참고하여 태양 전지 모듈 스트링의 직렬 또는 병렬 결합에 대해 설명한다. 복수의 전자 모듈 스트링 별로 제1 방향으로 연장된 병렬 커넥터(130)는 직류 양극 출력 케이블(310)에 연결된 병렬 커넥터(130)와 직류 음극 출력 케이블(320)에 연결된 병렬 커넥터(130)를 포함하고, 케이블홀을 통과하여 베이스 기판(140)의 외부로 인출된 병렬 커넥터(130)는 외부 커넥터(160)를 통해 다른 태양 전지 모듈 스트링과 연결된 병렬 커넥터(130)와 직렬 또는 병렬 되는 방식으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 직류 음극 출력 케이블(320)에 연결된 첫번째 태양 전지 모듈 스트링의 병렬 커넥터(130)를 외부커넥터를 이용해 직류 양극 출력 케이블(310)에 연결된 두번째 태양 전지 모듈 스트링의 병렬 커넥터(130)와 연결하므로써 첫번째 태양 전지 모듈 스트링과 두번째 태양 전지 모듈 스트링을 직렬 연결 할 수 있다.

뿐만 아니라, 직류 음극 출력 케이블(320)에 연결된 첫번째 태양 전지 모듈 스트링의 병렬 커넥터(130)를 외부 커넥터(160)를 이용해 직류 음극 출력 케이블(320)에 연결된 두번째 태양 전지 모듈 스트링의 병렬 커넥터(130)와 연결하고, 직류 양극 출력 케이블(310)에 연결된 첫번째 태양 전지 모듈 스트링의 병렬 커넥터(130)를 외부 커넥터(160)를 이용해 직류 양극 출력 케이블(310)에 연결된 두번째 태양 전지 모듈 스트링의 병렬 커넥터(130)와 연결하여 첫번째 태양 전지 모듈 스트링과 두번째 태양 전지 모듈 스트링을 병렬 연결 할 수 있다.

추가적으로, 전술한 바와 같이, 복수의 태양 전지 모듈 스트링은 외부 커넥터(160)를 이용해 부분적으로 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있으므로, 목적하는 출력 전압 및 사용 목적 등을 고려해 직렬 및 병렬을 조합해 태양 전지 모듈 스트링을 전기적으로 연결할 수 있다.

다만, 태양 전지 모듈 스트링의 전기적 연결과 관련해 연결 위치 및 연결 방식등은 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 복수의 태양 전지 모듈 스트링을 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다면 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함하는 것으로 볼 것이다.

예를 들어, 태양 전지 모듈 스트링과 연결된 병렬 커넥터(130)는 베이스 기판(140) 내부에서 다른 태양 전지 모듈 스트링과 연결될 수 있으며, 외부 커넥터(160) 없이 직접 병렬 커넥터(130)끼리 연결할 수도 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어장치를 상세하게 설명한다. 상술한 설명과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. 상술한 실시예 및 변형예와 후술할 실시예 및 변형예를 결합한 실시예가 본 발명의 범위 속할 수 있다.

본원 발명은 다른 실시예로서 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(200)는 회로 배선에 의해 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.

이하 구체적인 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(200)의 구성 및 그에 따른 직렬 또는 병렬 방법에 대해 자세히 설명한다.

본 실시예에 따른 베이스 기판(240)은 형상 및 직렬이나 병렬 회로 배선(220)과의 위치 관계에서 차이점이 있을 수 있다.

구체적으로 본 실시예에 따른 베이스 기판(240)은 베이스 기판(140) 내부에 전기적으로 연결된 회로 배선을 포함하여, 각 태양 전지 모듈 수용부(110)를 전기적으로 용이하게 연결하는 기능을 할 수 있다.

베이스 기판(240) 프린트 회로 기판(Printed circuit board, PCB)등이 사용될 수 있다. 다만 베이스 기판(240)의 종류는 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 태양 전지 모듈 수용부(110)를 형성하여 태양 전지 모듈을 안정적으로 수용할 수 있는 동시에, 내부 회로 배선을 통해 태양 전지 모듈 수용부(110)를 전기적으로 연결 할 수 있다면, 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 수 있다고 할 것이다.

추가로, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(200)는 탈착되는 태양 전지 모듈을 후술할 연결 스위치(230), 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)등을 이용해 선택적으로 직렬 또는 병렬 할 수 있으므로, 베이스 기판(240)의 후면이 개방면이거나, 개폐가 가능한 차폐면일 필요 없다.

따라서 본 실시예에 따른 베이스 기판(240)은 구조가 간단하고 내부 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)이 외부에 노출되지 않아 내오염성이 상대적으로 높다.

다만, 베이스 기판(240)의 구조 및 형상은 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 내부에 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)을 안정적으로 형성할 수 있다면 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위 까지를 포함할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 수용부에 형성된 출력홀(250)은 태양 전지 모듈에 연결된 직류 출력 케이블(300)이 단순히 통과하는 개구면을 의미하는 것이 아니라, 직류 출력 케이블이 베이스 기판(240)에 포함된 직렬 회로 배선(210) 또는 병렬 회로 배선(220)과 연결될 수 있는 단자일 수 있다.

즉, 태양 전지 모듈에 연결된 직류 출력 케이블(300) 중 직류 양극 출력 케이블(310)이 양극 출력홀(250a)에 결합하고, 직류 음극 출력 케이블(320)이 음극 출력홀(250b)에 결합함으로써 태양 전지 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다.

이어서, 도 4를 참고하여, 직렬 또는 병렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링 및 베이스 기판(240) 내부에 형성되어 태양 전지 모듈 수용부(110)를 직렬 또는 병렬 연결 시킬 수 있는 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)을 설명한다.

도 4는 본원 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(200)의 회로 배선을 도시한 구조도이다.

본 실시예에 따른 직렬 태양 전지 모듈 스트링은 직렬 회로 배선(210)에 의해 서로 직렬로 연결될 수 있다.

구체적으로, 제1 방향으로 연장된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)에 대해서, 첫번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 음극 출력홀(250b)과 두번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양극 출력홀(250a)을 직렬 회로 배선(210)을 통해 연결하고, 두번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 음극 출력홀(250b)을 다시 세번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양극 출력홀(250a)과 연결하는 방식으로 직렬 연결할 수 있다.

이러한 연결 방식을 이용하여 복수로 배열된 태양 전지 모듈 수용부(110)들은 직렬 연결될 수 있고, 최종적으로, 복수의 태양 전지 모듈 각각이 태양 전지 모듈에 연결된 직류 양극 케이블이 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양극 출력홀(250a)에, 직류 음극 케이블이 태양 전지 모듈 수용부(110)의 음극 출력홀(250b)에 각각 결합하고, 첫번째 태양 전지 모듈 수용부(110)의 직류 양극 출력홀(250a)이 후술할 인접한 병렬 회로 배선(220)에 연결되고, 마지막 태양 전지 모듈 수용부(110)의 음극 출력홀(250b)만이 인접한 병렬 회로 배선(220)에 연결됨으로써, 전체가 직렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링을 형성할 수 있다.

다만, 직렬 회로 배선(210)의 배치 구조 및 직렬 회로 배선(210)과 전기적으로 연결되는 출력홀(2500)의 극성은 도면 및 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 통상의 기술자가 회로 배선을 통해 용이하게 직렬 연결할 수 있는 범위까지 포함할 것이다.

이어서, 도 4를 다시 참고하여 병렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링을 설명한다.

병렬 연결된 태양 전지 모듈 스트링은 복수의 태양 전지 모듈 각각이 병렬 회로 배선(220)과 전기적으로 연결되어 형성될 수 있다.

구체적으로, 병렬 회로 배선(220)은 제1 방향으로 배열된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양 측면에 배치되며, 제1 방향으로 연장되고 양 측면에 배치된 병렬 회로 배선(220) 각각은 인접한 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)의 출력홀(2500)에 연결되어 있다.

예를 들어, 도 4를 참고하면, 두번째 태양 전지 모듈 스트링 양 측면에 각각 병렬 회로 배선(220)이 배치되어 있고, 각각의 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양극 출력홀(250a)은 왼쪽 병렬 회로 배선(220)에 연결되고, 음극 출력홀(250b)은 오른쪽 병렬 회로 배선(220)에 연결되어 있어 전체가 병렬 연결될 수 있다.

다만, 병렬 회로 배선(220)의 형상, 개수 및 태양 전지 모듈과의 연결 방법 등은 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 태양 전지 모듈 전력 제어 장치(200)는 출력홀(250)에 직렬 회로 배선(210)과 병렬 회로 배선(220)이 모두 전기적으로 연결되어 있고, 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)이 베이스 기판(240) 내부에 포함되어 물리적으로 연결을 선택할 수 없다.

따라서, 본 실시예는 연결 스위치(230)를 포함하여 전기적 신호로서, 선택적으로 복수의 태양 전지 모듈간의 직렬 연결 또는 병렬 연결을 구현할 수 있다.

도 4를 다시 참고하면, 제1 방향으로 배열된 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)의 양 측면에 각각 병렬 회로 배선(220)이 배치되고, 병렬 회로 배선(220) 사이에 연결 스위치(230)가 연결되어 있다.

다만, 연결 스위치(230)의 위치는 도면 및 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 전기적 신호로써, 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)을 선택적으로 제어 할 수 있는 구조라면 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 것이다.

예를 들어, 연결 스위치(230)가 일측 병렬 배선 회로 상에만 위치한다던지 복수의 태양 전지 모듈 전지 수용부 사이 마다 위치할 수도 있다.

연결 스위치(230)는 전기적 신호로서, 직렬 회로 배선(210)을 활성화 시키거나 또는 병렬 회로 배선(220)을 활성화 시킴으로써 선택적으로 직렬 또는 병렬 연결 시킬 수 있다.

구체적으로, 연결 스위치(230)를 제어하여 태양 전지 모듈 수용부(110)를 직렬 연결 시키고자 하는 경우, 도 4를 참고하면, 출력홀(250)과 병렬 회로 배선(220)을 연결하는 회로 배선에 형성된 병렬 스위치(221)가 개방되어 전기적으로 연결되지 않고, 직렬 회로 배선(210)상에 형성된 직렬 스위치(211)는 단락되어 전기적으로 연결될 수 있습니다.

반대로, 연결 스위치(230)를 제어하여 태양 전지 모듈 수용부(110)를 병렬 연결 시키고자 하는 경우, 도 4를 다시 참고하면, 병렬 스위치(221)가 단락되어 출력홀(120)과 병렬 회로 배선(220)이 전기적으로 연결되고, 직렬 스위치(211)가 개방되어 전기적으로 연결되지 않을 수 있습니다.

즉, 연결 스위치(230), 직렬 스위치(211) 및 병렬 스위치(221)는 전기적으로 서로 연결되어 있어, 연결 스위치(230)의 전기적 신호에 의해 선택적으로 개방 및 단락이 이루어져 복수의 태양 전지 모듈 수용부(110)가 직렬 연결 또는 병렬 연결될 수 있다.

다만, 직렬 및 병렬 스위치(211,221)의 위치 및 작동 원리는 도면 및 전술한 내용에 한정되는 것은 아니고, 전기적 신호에 따라 직렬 회로 배선(210) 및 병렬 회로 배선(220)을 선택적으로 연결할 수 있다면, 통상의 기술자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위까지 포함할 것이다.

상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100,200: 태양 전지 모듈 전력 제어장치
110: 수용부 112, 250: 출력홀
113: 고정 걸림부 114: 그립부
120: 직렬 커넥터 130: 병렬 커넥터
140, 240: 베이스 기판 150: 직류 출력 단자
210: 직렬 회로 배선 220: 병렬 회로배선
230: 연결 스위치

Claims (12)

1. 베이스 기판;
   상기 베이스 기판 전면에서 상기 베이스 기판 내부로 형성된 복수의 태양 전지 모듈 수용부; 및
   상기 태양 전지 모듈 수용부 내부에 배치된 출력홀;을 포함하고,
   상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부를 직렬 연결하는 직렬 커넥터 및
   상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부를 병렬 연결하는 병렬 커넥터를 포함하는
   태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 각각 배열되는
   태양 전지 모듈전력 제어 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 베이스 기판의 후면에서,
   상기 직렬 커넥터는 상기 제1 방향으로 상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부 들 사이에 배치되는
   태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 직렬 커넥터는 인접한 상기 태양 전지 모듈 수용부에 각각 대응되는 제1 및 제2 연결부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 연결부는 서로 전기적으로 연결된
   태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 베이스 기판의 후면에서,
   상기 병렬 커넥터는 상기 제1 방향으로 배열된 상기 복수의 태양 전지 모듈의 양 측면에 배치되고,
   각각 상기 제1 방향으로 연장되는
   태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 병렬 커넥터는 상기 제1 방향으로 배열된 상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부 각각에 대응되는 복수의 병렬 연결부를 포함하는
   태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
   
7. 베이스 기판;
   상기 베이스 기판 전면에서 상기 베이스 기판 내부로 형성된 복수의 태양 전지 모듈 수용부; 및
   상기 태양 전지 모듈 수용부 내부에 배치된 출력홀;을 포함하고
   상기 베이스 기판은 상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부를 직렬 연결하는 직렬 회로 배선 및
   상기 태양 전지 모듈 수용부를 병렬 연결하는 벙렬 회로 배선을 포함하고,
   상기 직렬 회로 배선 및 상기 병렬 회로 배선은 상기 출력홀에 전기적으로 연결되는
   태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   연결 스위치를 더 포함하고,
   상기 연결 스위치는 상기 직렬 회로 배선 또는 상기 병렬 회로 배선을 상기 출력홀과 선택적으로 연결하는
   태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부는
   제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 각각 배열되고,
   상기 출력홀은 양극 출력홀 및 음극 출력홀을 포함하는
   태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 직렬 회로 배선은 상기 제1 방향으로 인접한 상기 수용부들 간의 상기 양극 출력홀 및 상기 음극 출력홀을 연결하는
    태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 병렬 회로 배선은 상기 제1 방향으로 배열된 상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부의 양측면에 배치되고
    각각 상기 제1 방향으로 연장되는
    태양 전지 모듈 전력 제어 장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 병렬 회로 배선은 인접한 상기 복수의 태양 전지 모듈 수용부의 상기 양극 출력홀 또는 상기 음극 출력홀과 연결되는
    태양 전지 모듈 전력 제어 장치.

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