KR20230158776A - 자석결합 방식을 이용한 태양광 패널 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 태양광을 수광하여 에너지를 발전하는 태양광 패널과, 태양광을 수광하는 상기 태양광 패널의 수광면을 제외한 나머지 부분을 커버하는 패널 프레임과, 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제1 자극과, 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하되, 상기 제1 자극보다 높은 위치에 배치되는 제2 자극과, 상기 제1 자극 및 제2 자극을 상기 태양광 패널의 전극면 상에 형성되는 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)에 각각 연결하기 위한 배선과, 상기 제1 자극과 동일한 높이에 위치하며, 상기 제2 자극이 위치한 모서리 영역에 상응하는 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제1 금속판과, 상기 제2 자극과 동일한 높이에 위치하며, 상기 제1 자극이 위치한 모서리 영역에 상응하는 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제2 금속판을 포함하는 태양광 패널 어셈블리를 제공한다.

Description

자석결합 방식을 이용한 태양광 패널 어셈블리{SOLAR PANEL ASSEMBLY USING MAGNETIC COUPLING}

본 발명은 태양광 패널 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자석결합 방식을 이용한 태양광 패널 어셈블리에 관한 것이다.

석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 매장량이 감소하고 기존 에너지 자원에 의한 환경 오염이 심각해지면서, 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중 태양전지는 무한히 제공되는 태양빛을 이용하고, 환경 오염을 유발하지 않는 친환경 에너지 장치로서 관련 기술들이 활발하게 연구되고 있다.

태양전지는 태양 에너지를 전기로 변환하는 전기소자로서, 현재 결정질 실리콘계가 주로 사용되고 있다.

최근에는 태양전지 자체의 효율을 높이기 위한 각종 기술뿐만 아니라, 태양전지를 활용한 기술, 즉 태양광 패널을 이용한 각종 장치와 서비스 관련 기술도 다양하게 제안되고 있다. 그러한 예로서 다수개의 태양광 패널을 연결함으로써 스마트폰 충전용 태양광 패널 제품, 보조배터리 충전용 태양광 패널 제품, 접이식 태양광 패널, 평판형 태양광 패널 등을 구현한 기술이 선보여지고 있다.

특허문헌1에 의하면 표지장치 등의 소규모 전력소모 장치에 적용할 수 있는 단면수광형 태양전지가 제시된 바 있다. 이 기술에 따르면 태양전지패널의 장착 공간을 제공하는 구조체와, 이 구조체에 장착되는 태양전지 패널을 포함하여 구성되는 태양전지패널 구조체가 제공된다. 이를 통해 태양 위치에 무관하게 안정적인 태양광 발전이 가능함과 동시에 설치 및 유지보수 편의성이 향상될 수 있다고 한다.

특허문헌2에 의하면 개인이 휴대하며 각종 휴대용 기기를 충전할 수 있는 휴대형 태양전지 패널이 제시된 바 있다. 이 태양전지 패널은, 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과, 이 인쇄회로기판의 모서리 상면, 하면 및 측면을 따라 불연속적인 띠 형상으로 형성된 제1 도금층을 포함하는 태양전지 패널용 기판으로 이루어진다.

이러한 종래의 태양광 발전장치(태양광 충전장치, 태양전지 패널 등)를 사용함으로써 어느 정도의 편의성 향상이 기대될 수는 있으나, 이들은 여전히 다양한 문제점들을 가지고 있었다.

구체적으로, 기존의 태양광 발전장치는 태양광을 받아 전기를 생성하므로 태양광을 흡수할 수 있는 패널의 변환효율과 면적에 비례하여 발전출력이 결정된다. 그런데 종래의 태양광 발전장치는 수광면적이 일정하게 정해져 있기 때문에 발전량이 고정되어 있어 필요에 따라 변경하는 것이 불가능하거나, 그러한 변경이 구조적으로 매우 어려웠다.

또한 정형화된 태양광 패널의 형상 때문에 태양광의 수광 면적을 늘릴 수 없고 장애물이 있을 경우 설치가 불가능하며, 일정 면적 이상의 공간을 확보해야만 설치가 가능하였다. 따라서 효율적인 공간활용이 불가능하거나 매우 어려웠다.

또한 필요에 따라 변화하는 전력수요 변경에 대처하는 것이 어려웠다. 즉 발전량의 증가나 감소가 어려워 정해진 발전 전력 외에는 교체를 해야 하므로, 폐패널 발생과 같은 자원 낭비가 증가하고, 유지보수 등의 관리비용도 증가할 수밖에 없었다.

따라서 이러한 종래기술의 문제점을 해결하여, 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 새로운 개념의 태양광 패널 구조체의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1952824호 (2019.02.28. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1700955호 (2017.01.31. 공고)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양광 패널의 모서리 부분에 자극을 설치함에 따라 구조적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 태양광 패널 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 태양광을 수광하여 에너지를 발전하는 태양광 패널과, 태양광을 수광하는 상기 태양광 패널의 수광면을 제외한 나머지 부분을 커버하는 패널 프레임과, 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제1 자극과, 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하되, 상기 제1 자극보다 높은 위치에 배치되는 제2 자극과, 상기 제1 자극 및 제2 자극을 상기 태양광 패널의 전극면 상에 형성되는 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)에 각각 연결하기 위한 배선과, 상기 제1 자극과 동일한 높이에 위치하며, 상기 제2 자극이 위치한 모서리 영역에 상응하는 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제1 금속판과, 상기 제2 자극과 동일한 높이에 위치하며, 상기 제1 자극이 위치한 모서리 영역에 상응하는 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제2 금속판을 포함하는 태양광 패널 어셈블리를 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 자극과 상기 제2 자극은, 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하되, 교차하지 않는 서로 상이한 모서리 영역에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 배선은, 상기 제1 자극과 상기 태양광 패널의 전극면 상에 형성되는 양극 또는 음극에 연결하기 위한 제1 배선과, 상기 제2 자극과 상기 태양광 패널의 전극면 상에 형성되는 양극 또는 음극에 연결하기 위한 제2 배선을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 배선과 상기 제2 배선 간 절연을 위하여, 상기 제1 자극 및 제1 배선과, 상기 제2 자극 및 제2 배선 사이에 형성되는 절연재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연재는, 제1 높이의 모서리 부분에 상기 제1 자극 및 제1 금속판이 일부 삽입 가능한 제1 삽입 포켓들과, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이의 모서리 부분에 상기 제2 자극 및 상기 제2 금속판이 배치될 수 있는 제2 삽입 포켓들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 패널 프레임은, 제1 높이의 모서리 부분에 상기 제1 자극 및 상기 제1 금속판이 배치될 수 있는 제1 모서리 포켓들과, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이의 모서리 부분에 상기 제2 자극 및 상기 제2 금속판이 배치될 수 있는 제2 모서리 포켓들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 패널 프레임은 사각 형상으로 형성되고, 상기 제1 자극은 상기 제1 모서리 포켓들 중 대각선 방향의 제1 모서리 포켓에 배치되고, 상기 제1 금속판은 상기 제1 자극이 배치되지 않은 제1 모서리 포켓들 중 대각선 방향의 제1 모서리 포켓에 배치되며, 상기 제2 자극은 상기 제2 모서리 포켓들 중 대각선 방향의 제2 모서리 포켓에 배치되고, 상기 제2 금속판은 상기 제2 자극이 배치되지 않은 제2 모서리 포켓들 중 대각선 방향의 제2 모서리 포켓에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 태양광 패널의 모서리 부분에 자극을 설치함에 따라 구조적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리를 이용함으로써, 요구되는 발전량에 따라 수광면적을 손쉽게 조절하는 것이 가능하게 된다. 또한 장애물이 있는 경우나 여러가지 필요에 따라(심미적인 이유, 또는 비발전유닛을 이용한 다양한 기능 구현) 다양한 형태로 패널의 결합이 가능하게 되며, 따라서 공간활용성이 크게 향상된다. 또한 패널간 결합이 간단하고 안정적인 고정이 이루어지기 때문에 설치 및 유지보수의 편리성도 크게 향상된다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 일반적인 태양광 패널의 모습을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도4는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 발전 구조체의 개략적인 구성도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리의 구조를 설명하기 위해 도시한 분해도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리를 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리의 Y축 단면을 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리의 X축 단면을 도시한 도면이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리들이 결합된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수개의 태양광 패널 어셈블리들이 결합하여 조립형 태양광 패널 구조체를 이룬 모습을 도시한 도면이다.
도11은 바람직하지 않은 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리간 결합을 예시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 일반적인 태양광 패널의 모습을 도시한 도면이고, 도2 내지 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 발전 구조체의 개략적인 구성도이다.

도1의 (a)에 도시된 바와 같이 일반적인 태양광 패널은 대략 정사각 또는 직사각 형태의 평판형으로 마련된다. 이러한 태양광 패널은 다양한 조합을 통해 패널 모듈을 이루며, 예컨대 도1의 (b)에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 마련될 수 있다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 패널 구조체의 개념을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도2의 (a)에 도시된 바와 같이, 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)이 결합하여 이루어질 수 있다. 또한 도2의 (b)에 도시된 바와 같이 이러한 패널 유닛(10)들의 결합에 더하여, 전원부(20) 및 제어부(30)가 더 마련될 수 있다.

전원부(20)는 예컨대 2차전지 배터리일 수 있으며, 그 종류와 형태에 있어 특별한 제한은 없다. 제어부(30)는 태양광 발전으로 생성된 직류 전기를 수집하여 일정한 전압으로 외부 출력단자와 연결하는 장치이다. 예컨대 정션 박스(14)가 제어부가 될 수 있다.

또한 예컨대 도2의 (a)와 같이 제1측 패널 유닛(10a)의 측면에 각각 제2측 패널 유닛(10b), 제3측 패널 유닛(10c), 제4측 패널 유닛(10d), 및 제5측 패널 유닛(10e)이 결합될 수 있다. 이 패널 유닛들(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 각각의 형태와 기능은 동일하며, 또한 이 패널 유닛들(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 간의 결합 방식 역시 동일하기 때문에, 이후에는 특별한 언급이 없는 한 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b) 만을 대상으로 그 형태, 기능, 결합관계 등일 설명하기로 한다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)을 필요에 따라 여러가지 형태로 조립하여 구현할 수 있다. 기존의 태양광 패널은 패널 크기보다 작은 면적에는 설치하지 못하였고, 또한 장애물이 있는 경우 설치에 제약을 받아, 심할 경우 설치 자체가 불가능한 경우도 있었다.

그러나 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)을 원하는 형태와 개수만큼 조합하여 사용할 수 있으므로, 효율적인 면적 활용이 가능하며, 따라서 수광 면적을 최대화 또는 최적화할 수 있다.

또한 도3의 (b)와 같이 설치 예정 공간에 장애물(s)이 위치하는 경우에는 패널 유닛(10)의 조립을 통해 장애물(s)을 회피하여 설치가 가능하다. 또한 도3의 (b)와 같이 심미적인 디자인 형상을 위해 중공영역(v)을 두고 패널 유닛(10)들을 조립하는 것도 가능하다. 이러한 중공영역(v)에는 표지판, 안내판, 투명패널, 거울 등을 설치하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 발전 유닛으로서 패널 유닛(10)을 포함할 수 있고, 이러한 발전 유닛과 함께 비발전 유닛을 중공영역(v)에 설치함으로써 다양한 기능을 구현하는 것이 가능하다.

도4는 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에 있어서 다양한 패널 유닛(10)들 간의 결합 형태를 도시하고 있다. 기존 태양광 모듈은 직렬 연결구조를 가지고 있으나, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에서는 패널 유닛(10)들이 서로 전기적으로 병렬 연결 구조를 가질 수 있다.

이하에서는, 다수개의 패널 유닛들간 결합을 통해 조립형 태양광 패널 구조체를 이룰 수 있는 패널 유닛의 구조에 대하여 상세하게 후술한다. 이하에서는 상기 패널 유닛을 태양광 패널 어셈블리로 칭하여 설명하도록 한다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리의 구조를 설명하기 위해 도시한 분해도이고, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리를 도시한 도면이다.

도5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리(100)는 패널 프레임(110), 태양광 패널(130), 자극(150), 금속판(170), 배선(190), 그리고 절연재(210)를 포함하여 구성될 수 있다.

패널 프레임(110)은 태양광을 수광하는 태양광 패널(130)과, 나머지 자극(150), 금속판(170), 배선(190) 및 절연재(210)를 모두 커버하는 프레임이다.

태양광 패널(130)은 패널 프레임(110)의 하부 또는 상부에 마련되며, 태양광을 수광하여 에너지를 발전하는 역할을 한다.

본 발명의 실시예에 따른 자극(150)은 제1 자극(151)과 제2 자극(153)으로 마련될 수 있으며, 여기서 제1 자극(151)이란 S극일 수 있고, 제2 자극(153)은 S극일 수 있다. 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 반대로 제1 자극(151)이 N극으로 구현되고, 제2 자극(153)이 N극으로 구현될 수도 있다.

제1 자극(151)과 제2 자극(153)은 패널 프레임(110)의 모서리 영역에 위치할 수 있고, 본 실시예에 따른 제2 자극(153)은 제1 자극(151) 보다 높은 위치에 배치될 수 있다.

본 발명의 제1 자극(151) 및 제2 자극(153)은 직사각형 육면체 또는 원기둥 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 금속판(170)은 일측에 결합되는 다른 태양광 패널 어셈블리에 있는 자석과 인력을 발생시키기 위한 구성으로, 제1 금속판(171)과 제2 금속판(173)으로 마련될 수 있다.

도6을 참조하면, 제1 금속판(171)은 제1 자극(151)과 동일한 높이에 위치하며, 제2 자극(153)이 위치한 모서리 영역에 상응하는 패널 프레임(110)의 모서리 영역에 위치할 수 있다.

그리고, 제2 금속판(173)은 제2 자극(153)과 동일한 높이에 위치하며, 제1 자극(151)이 위치한 모서리 영역에 상응하는 패널 프레임(110)의 모서리 영역에 위치할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 배선(190)은 제1 자극(151) 및 제2 자극(153)을 태양광 패널(130)의 전극면 상에 형성되는 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)에 각각 연결하기 위한 구성으로, 제1 배선(191)과 제2 배선(193)으로 마련될 수 있다.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리의 Y축 단면을 도시한 도면이고, 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리의 X축 단면을 도시한 도면이다.

보다 상세하게는, 도7의 (a)는 제1 배선(191)이 형성되는 제1 높이에 따른 태양광 패널 어셈블리(100)의 Y축 단면이고, 도7의 (b)는 제2 배선(193)이 형성되는 제2 높이에 따른 태양광 패널 어셈블리(100)의 Y축 단면이다.

도7의 (a)를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 배선(191)은 제1 자극(151)과 태양광 패널(130)의 전극면(131) 상에 형성되는 전극(133) 중 음극(-)을 연결할 수 있다.

제2 배선(193)은 도7의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 자극(153)과 태양광 패널(130)의 전극면(131) 상에 형성되는 전극(133) 중 양극(+)을 연결할 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 배선(191) 및 제2 배선(193)은 태양광 패널(130)의 테두리를 따라 형성됨으로써, 자극(151, 153)과, 금속판(171, 173)과 접촉하면서 지나고, 전극(133)까지 이어지는 형태로 구현될 수 있다.

예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 제1 배선(191) 및 제2 배선(193)은 니켈 또는 구리 스트립으로 구현될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따라 제2 높이에 위치하는 제2 배선(193)은 도8에 도시된 바와 같이, 전극면(131)에 있는 전극과 제2 자극(153)을 연결하기 위해, 패널 프레임(110)의 제2 높이에서 패널 프레임(110)의 하부에 있는 태양광 패널(130)의 높이 차를 연결하는 단차가 형성될 수 있다.

다시 도5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 절연재(210)는 절연소재로 마련되어, 제1 배선(191)과 제2 배선(193) 사이의 절연을 위하여, 제1 자극(151) 및 제1 배선(191)과, 제2 자극(153) 및 제2 배선(193) 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 패널 프레임(110)은 제1 높이의 모서리 부분에 제1 자극(151) 및 제1 금속판(171)이 배치될 수 있는 제1 모서리 포켓(111)들과, 제1 높이보다 높은 제2 높이의 모서리 부분에 제2 자극(153) 및 제2 금속판(173)이 배치될 수 있는 제2 모서리 포켓(113)들을 포함할 수 있다.

절연재(210)는 패널 프레임(110)의 제1 높이에 상응하는 제1 높이의 모서리 부분에 제1 자극(151) 및 제1 금속판(171)이 적어도 일부 삽입 가능한 제1 삽입 포켓(211)들과, 패널 프레임(110)의 제2 높이에 상응하는 제2 높이의 모서리 부분에 제2 자극(153) 및 제2 금속판(173)이 적어도 일부 삽입 가능한 제2 삽입 포켓(213)들을 형성할 수 있다.

본 발명의 패널 프레임(110), 태양광 패널(130), 자극(150), 금속판(170), 배선(190), 및 절연재(210)는 모두 사각 형상으로 형성될 수 있고, 자극(150), 금속판(170), 배선(190) 및 절연재(210)는 패널 프레임(110)과 태양광 패널(130) 사이에 적층되며, 상기 배선(190) 및 절연재(210)는 도6에 도시된 바와 같이, 외부에서 볼 때 패널 프레임(110)에 가려져 보이지 않는다. 태양광 패널(130)의 수광면은 태양광 패널 어셈블리(100)의 하부면에 노출된 형태로 형성되어, 태양광을 수광할 수 있도록 마련된다.

도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리의 X축 단면을 도시한 도면이다.

도6 내지 도8을 참조하면, 제1 자극(151)은 제1 모서리 포켓들(111) 중 대각선 방향의 제1 모서리 포켓에 배치될 수 있다. 즉, 사각 형상의 패널 프레임(110)의 제1 높이의 모서리 부분에는 4개의 제1 모서리 포켓(111)들이 형성되는데, 제1 자극(151)은 상기 4개의 제1 모서리 포켓(111)들 중 대각선 방향의 2개의 제1 모서리 포켓(111)들 상에 형성된다. 그리고, 나머지 2개의 제1 모서리 포켓(111)들에는 제1 금속판(171)이 배치된다(도7 참조).

마찬가지로, 제2 자극(153)은 제2 모서리 포켓들(113) 중 대각선 방향의 제2 모서리 포켓에 배치될 수 있다. 사각 형상의 패널 프레임(110)의 제2 높이의 모서리 부분에는 4개의 제2 모서리 포켓(113)들이 형성되고, 이때 제2 자극(153)은 상기 4개의 제2 모서리 포켓(113)들 중 대각선 방향의 2개의 제2 모서리 포켓(113)들 상에 형성되며, 나머지 2개의 제2 모서리 포켓(113)들에는 제2 금속판(173)이 배치된다(도7 참조).

이때, 본 발명의 제1 자극(151) 및 제2 자극(153)은 모두 패널 프레임(110)의 모서리 영역에 위치하고 있지만, 상하방향에 대하여 서로 다른 모서리 영역에 배치되도록 구현되어야 한다.

도6에 도시된 바와 같이, 제1 자극(151)이 형성된 패널 프레임(110)의 모서리 영역에는 제1 자극(151)의 상부에 제2 자극(153)이 아닌 제2 금속판(173)이 배치되고, 마찬가지로 제2 자극(153)이 형성된 패널 프레임(110)의 모서리 영역에는 제2 자극(153)의 하부에 제1 자극(151)이 아닌 제1 금속판(171)이 배치된다.

이와 같은 제1 자극(151), 제2 자극(153), 제1 금속판(171), 및 제2 금속판(173)의 배치 형태는 서로 다른 태양광 패널 어셈블리(100)들이 결합하는데 있어서, 척력 발생을 배제하고 인력만을 발생시켜 결합이 잘 이루어지도록 하기 위함이다.

도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리들이 결합된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제1 자극(151) 및 제2 자극(153)은 4개의 모서리 영역에서 교번하여 배치됨에 따라 다른 태양광 패널 어셈블리와 결합할 때 인력이 발생되므로, 결합이 용이하다.

보다 구체적으로 설명하면, 제1 자극(151)은 일측에 결합되는 다른 태양광 패널 어셈블리의 제2 자극(153) 및 제1 금속판(171)과 강한 인력을 형성하고, 제2 자극(153)은 일측에 결합되는 상기 다른 태양광 패널 어셈블리의 제1 자극(151) 및 제2 금속판(173)과 강한 인력을 형성할 수 있다.

도10은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수개의 태양광 패널 어셈블리들이 결합하여 조립형 태양광 패널 구조체를 이룬 모습을 도시한 도면이다.

본 발명의 태양광 패널 어셈블리는 도10에 도시된 바와 같이, 4개의 모서리 영역에 자극이 각각 배치되어 있어, 4군데의 모서리 포인트들에 모두 인력이 발생되므로, 사방에 배치되는 태양광 패널 어셈블리들과 쉽게 떨어지지 않고 안정적으로 결합할 수 있다.

도11은 바람직하지 않은 실시예에 따른 태양광 패널 어셈블리간 결합을 예시한 도면이다.

도11의 왼쪽 그림은 본 발명의 태양광 패널 어셈블리들 간 결합 방향을 잘못 설정함에 따라 척력이 발생하여 결합이 되지 않는 상태를 도시한 것이다.

도11의 오른쪽 그림은 태양광 패널 어셈블리의 4개의 모서리 영역에 제1 자극(S극)과 제2 자극(N극)이 서로 교번배열되지 않고, 좌측에는 제1 자극(S극) 우측에는 제2 자극(N극)이 배열됨에 따라 서로 다른 태양광 패널 어셈블리간 결합에 있어서 한쪽 모서리 부분은 인력 발생하지만, 다른 쪽 모서리 부분은 같은 극성(N극)끼리 만나게 되어 척력이 발생하게 되는 상태를 도시한 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 패널 구조체는 복수개의 태양광 패널 어셈블리들로만 구성될 수도 있으나, 비발전 패널 어셈블리와 태양광 패널 어셈블리(발전 패널 어셈블리)간 결합구조를 통해서도 구현 가능하다. 이때, 비발전 패널 어셈블리는 태양광 패널만 구성되지 않았을 뿐, 다른 어셈블리와의 결합을 위한, 자극(S극, N극)들의 배치는 동일하게 마련될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 태양광 패널 어셈블리
110: 패널 프레임
111: 제1 모서리 포켓
113: 제2 모서리 포켓
130: 태양광 패널
150: 자극
151: 제1 자극
153: 제2 자극
170: 금속판
171: 제1 금속판
173: 제2 금속판
190: 배선
191: 제1 배선
193: 제2 배선
210: 절연재

Claims (7)

1. 태양광을 수광하여 에너지를 발전하는 태양광 패널과,
   태양광을 수광하는 상기 태양광 패널의 수광면을 제외한 나머지 부분을 커버하는 패널 프레임과,
   상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제1 자극과,
   상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하되, 상기 제1 자극보다 높은 위치에 배치되는 제2 자극과,
   상기 제1 자극 및 제2 자극을 상기 태양광 패널의 전극면 상에 형성되는 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)에 각각 연결하기 위한 배선과,
   상기 제1 자극과 동일한 높이에 위치하며, 상기 제2 자극이 위치한 모서리 영역에 상응하는 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제1 금속판과,
   상기 제2 자극과 동일한 높이에 위치하며, 상기 제1 자극이 위치한 모서리 영역에 상응하는 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하는 제2 금속판을 포함하는 태양광 패널 어셈블리.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 자극과 상기 제2 자극은, 상기 패널 프레임의 모서리 영역에 위치하되, 교차하지 않는 서로 상이한 모서리 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 어셈블리.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 배선은,
   상기 제1 자극과 상기 태양광 패널의 전극면 상에 형성되는 양극 또는 음극에 연결하기 위한 제1 배선과,
   상기 제2 자극과 상기 태양광 패널의 전극면 상에 형성되는 양극 또는 음극에 연결하기 위한 제2 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 어셈블리.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 배선과 상기 제2 배선 간 절연을 위하여, 상기 제1 자극 및 제1 배선과, 상기 제2 자극 및 제2 배선 사이에 형성되는 절연재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 어셈블리.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 절연재는,
   제1 높이의 모서리 부분에 상기 제1 자극 및 제1 금속판이 일부 삽입 가능한 제1 삽입 포켓들과,
   상기 제1 높이보다 높은 제2 높이의 모서리 부분에 상기 제2 자극 및 상기 제2 금속판이 배치될 수 있는 제2 삽입 포켓들을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 어셈블리.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 패널 프레임은,
   제1 높이의 모서리 부분에 상기 제1 자극 및 상기 제1 금속판이 배치될 수 있는 제1 모서리 포켓들과,
   상기 제1 높이보다 높은 제2 높이의 모서리 부분에 상기 제2 자극 및 상기 제2 금속판이 배치될 수 있는 제2 모서리 포켓들을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 어셈블리.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 패널 프레임은 사각 형상으로 형성되고,
   상기 제1 자극은 상기 제1 모서리 포켓들 중 대각선 방향의 제1 모서리 포켓에 배치되고,
   상기 제1 금속판은 상기 제1 자극이 배치되지 않은 제1 모서리 포켓들 중 대각선 방향의 제1 모서리 포켓에 배치되며,
   상기 제2 자극은 상기 제2 모서리 포켓들 중 대각선 방향의 제2 모서리 포켓에 배치되고,
   상기 제2 금속판은 상기 제2 자극이 배치되지 않은 제2 모서리 포켓들 중 대각선 방향의 제2 모서리 포켓에 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 어셈블리.