WO2015174574A1 - 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템 - Google Patents

다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템 Download PDF

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WO2015174574A1
WO2015174574A1 PCT/KR2014/005513 KR2014005513W WO2015174574A1 WO 2015174574 A1 WO2015174574 A1 WO 2015174574A1 KR 2014005513 W KR2014005513 W KR 2014005513W WO 2015174574 A1 WO2015174574 A1 WO 2015174574A1
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WO
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solar cell
junction box
groove
cell module
cover
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/005513
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English (en)
French (fr)
Inventor
오명공
노정환
강칠세
Original Assignee
동국중전기 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a solar power generation system, and more particularly, to a multi-sided solar power generation system specialized in a marine environment with a very small generation area space.
  • Typical flat panel solar power generation systems have high power generation efficiency when fixed light angles and mining catches are maintained in a fixed place such as land and in a large enough area.
  • the power generation efficiency of the conventional single-sided photovoltaic system is reduced due to the influence of weather changes such as the position of the sun, the strength of the wind and waves, and the loss of the angle of the sky due to rolling, pitching and rotation.
  • the annual average of generating capacity facilities will be reduced by about 60%.
  • the conventional photovoltaic power generation system is designed in a structure that is very weak against the impact of strong wind, waves, etc. in the marine environment there was a problem in its durability and stability.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-1026684 (March 28, 2011)
  • Embodiments of the present invention are to ensure a high efficiency power generation of 500% or more than the existing photovoltaic system in a marine environment with a very small generation area space.
  • embodiments of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system with sufficient power consumption, power generation power secured and improved stability and robustness.
  • embodiments of the present invention is to maximize the performance of the system to ensure sufficient power generation to increase the battery life more than 500%.
  • a plurality of solar cell modules including one or more solar cells; A plurality of junction boxes respectively coupled to the plurality of solar cell modules and having a plurality of through holes through which wires connected to the solar cells pass; And an energy multi-parallel collection and blocking diode connection connected to a wire passing through the through-hole to collect electrical energy generated in the plurality of solar cell modules, wherein each of the plurality of solar cell modules is mutually
  • a multi-sided mining high efficiency photovoltaic power generation system is provided which is arranged in multiple directions in different directions and is arranged such that an empty space is formed between the plurality of solar cell modules.
  • the multi-sided high efficiency solar power generation system includes a first cover coupled to an outer surface of the junction box in at least a portion of the empty space to seal the outer surface of the junction box and to simultaneously join the adjacent junction boxes to each other. It may further include.
  • a first groove portion and a second groove portion are formed on an outer side surface of the junction box, and the inner side surface of the first cover is inserted into the first groove portion of the junction box and the second groove portion of the junction box adjacent to the junction box, respectively.
  • a plurality of first protrusions may be formed.
  • the first groove portion and the second groove portion may have the same shape.
  • the first groove, the second groove, and the first protrusion may decrease in width toward the insertion direction of the first protrusion.
  • a plurality of third grooves are formed on an outer side surface of the junction box in a direction perpendicular to the first groove portion and the second groove portion, and the third groove portion of the junction box and the junction box are formed on an inner side surface of the first cover.
  • a second protrusion may be formed for insertion into the third groove portion of the junction box adjacent to the.
  • the multi-sided high efficiency solar power generation system may further include a second cover coupled to an inner side surface of the junction box to seal an inner side surface of the junction box.
  • At least one fourth groove may be formed on an inner surface of the junction box, and at least one third protrusion may be formed on one surface of the second cover to be inserted into the fourth groove.
  • the fourth groove portion may extend in a direction perpendicular to the first groove portion and the second groove portion.
  • a packing material may be formed between the fourth groove portion and the third protrusion portion.
  • the packing material may include at least one of rubber, synthetic resin, and leather.
  • One or more fourth protrusions may be formed on one surface of the solar cell module in an inward direction of the solar cell module, and one or more fifth grooves may be formed on an outer side surface of the junction box to insert the fourth protrusions.
  • the junction box may include a bypass unit that bypasses the current of the wire so that the current does not flow to the solar cell module connected to the wire at the inlet of the through hole so that an abnormality occurs.
  • the bypass unit may include: a plurality of conductive terminals respectively connected to wires passing through the plurality of through holes; And a bypass diode configured to bypass current of the wire between the conductive terminals.
  • the multi-sided high efficiency solar power generation system may further include a power storage unit configured to store electrical energy collected at the energy multi-parallel collection and blocking diode connection unit.
  • the multi-sided high efficiency photovoltaic power generation system may further include a control unit configured to control electrical energy collected at the energy multi-parallel collection and blocking diode connection unit to be transmitted to the power storage unit or to be supplied to an external lighting unit.
  • the energy multi-parallel collection and blocking diode connection unit individually collects electrical energy from each of the plurality of solar cell modules, and the controller may individually control electrical energy of the plurality of solar cell modules.
  • the solar cell module and the junction box may be formed on an upper part of the back buoy.
  • the multi-sided high efficiency solar power generation system further includes a first horizontal frame coupled with one side of the solar cell module and a second horizontal frame coupled with the other side of the solar cell module so as to support the solar cell module. can do.
  • the second transverse frame may include a discharge port having a space therein for the wire to pass therethrough and connecting the wire to the solar cell module.
  • the multi-faceted high efficiency solar power generation system may further include a plurality of vertical frames connecting the first horizontal frame and the second horizontal frame.
  • the empty space is formed between the plurality of solar cell modules to minimize the impact caused by wind, sea water and rainwater and to lower the temperature of the solar cell surface to increase the power generation efficiency.
  • junction box by completely sealing the junction box through the first cover and the second cover, it is possible to prevent the oxidation of the wire in the marine environment.
  • stability of the junction box can be further increased, and the number of junction boxes can be adjusted as necessary.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a solar system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 illustrates a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view illustrating a frame structure in a state before the solar cell module of FIG. 2 is disposed;
  • FIG. 4 is a front view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view of the solar cell module according to an embodiment of the present invention seen from the rear side;
  • FIG. 6 is a view for explaining a junction box according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a portion A of FIG. 6;
  • FIG. 8 illustrates a junction box according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates a junction box, a first cover, and a second cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a first cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view illustrating a state in which the junction box, the first cover, and the second cover of FIG. 8 are coupled;
  • FIG. 12 is a view of the junction box, the first cover and the second cover of FIG. 8 viewed from opposite directions; FIG.
  • FIG. 13 illustrates a second cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view illustrating a state in which the junction box, the first cover, and the second cover of FIG. 12 are combined;
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a photovoltaic power generation system 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a solar cell module 102 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is of FIG. 2.
  • positioned is shown.
  • the solar power generation system 100 includes a solar cell module 102, an energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104, a power storage unit 106, and a control unit. 108, a blocking unit 110.
  • Solar cell module 102 includes one or more solar cells 202.
  • the solar cell module 102 includes, for example, sixteen solar cells 202, which may be arranged in line within the solar cell module 102. Each of the solar cells 202 may be connected in series via wires 204.
  • the solar cell 202 is a semiconductor device that converts light energy of sunlight into electrical energy, and may be made of a flexible material, for example, silicon crystalline. Embodiments of the present invention, by arranging a plurality of solar cells 202 of a small size in a row to be able to disperse the impact caused by wind, sea water and the like. In addition, by using the solar cell 202 having a small size, the solar cell module 102 can be configured to be as curved as possible and maximize the total area.
  • the size of the individual solar cell 202 may be, for example, 52 mm by 52 mm, and the size of the individual solar cell module 102 may be, for example, 65 mm by 878 mm. However, this is only one embodiment and the size of the solar cell 202 and the solar cell module 102 is not limited thereto.
  • the solar cell module 102 may be a variable solar cell module 102 that selects three generation voltages of DC 16V, DC 24V, and DC 48V according to the state of the power storage unit 108.
  • Each of the solar cell modules 102 may be arranged in different directions in different directions, but may be disposed such that an empty space S is formed between the plurality of solar cell modules 102.
  • the solar cell 202 has a 0.5% decrease in output each time the temperature rises by 1 ° C.
  • damage to structures solar cell module 102, solar cell 204, frame 206, etc.
  • embodiments of the present invention arranged the solar cell module 102 such that an empty space S is formed between the plurality of solar cell modules 102 so as to minimize the impact of wind, sea water and rainwater. As shown in FIG.
  • each of the solar cell modules 102 is disposed in a different direction to collect sunlight at any angle of 360 degrees, and an empty space S between adjacent solar cell modules 102. ) was formed to allow seawater and rainwater to drain well.
  • This ventilation structure can minimize the influence of the wind and waves and increase the power generation efficiency by lowering the temperature of the solar cell 202 surface.
  • the solar cell module 102 may be formed on top of the back buoy 150. As described above, since the solar cell module 102 is formed in a multi-directional structure, even if the back buoy 150 is rolled and pitched by sea water, the solar light receiving surface and the angle of light according to the movement trajectory of the sun are not lost. According to embodiments of the present invention, the photovoltaic power generation efficiency may be maintained high regardless of the movement trajectory of the sun.
  • the frame 206 may be composed of a plurality of horizontal frames 206-1 and 206-2 and a vertical frame 206-3.
  • the first horizontal frame 206-1 is a portion to which one side of the solar cell module 102 is coupled
  • the second horizontal frame 206-2 is a portion to which the other side of the solar cell module 102 is coupled.
  • the diameter of the first transverse frame 206-1 may be smaller than the diameter of the second transverse frame 206-2, and accordingly, the one side of the solar cell module 102 may move toward the other side of the solar cell module 102. It will increase in size.
  • the wire 204 may pass through the second horizontal frame 206-2.
  • the second transverse frame 206-2 may include an outlet 408 having a space for the wire 204 to pass therethrough and connecting the wire 204 to the solar cell module 102. .
  • the wire 204 may be connected with the solar cell module 102 through the outlet 408. That is, according to embodiments of the present invention, the wire 204 may be disposed inside the second transverse frame 206-2 to be safely protected from external seawater, waves, wind, and the like.
  • the vertical frame 206-3 is a frame for supporting the horizontal frames 206-1 and 206-2, and may be formed in plural numbers spaced apart at regular intervals. The vertical frame 206-3 may connect the first horizontal frame 206-1 and the second horizontal frame 206-2.
  • the eight vertical frames 206-3 are illustrated as being spaced apart at regular intervals, but this is only an example, and the number of the vertical frames 206-3 is not limited thereto.
  • the above-described transverse frames 206-1 and 206-2 and the longitudinal frame 206-3 may be made of materials having good corrosion resistance, corrosion resistance, impact resistance, and the like, for example, aluminum.
  • the energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104 collects electrical energy generated in the solar cell module 102.
  • the energy multi-parallel collection and blocking diode connections 104 may individually collect electrical energy from each of the plurality of solar cell modules 102.
  • a plurality of solar cell modules 102 may be grouped and connected to an energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104 via wires 204.
  • the group of four solar cell modules 102 on the right side is connected to the energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104 on the right side
  • the group of four solar cell modules 102 on the left is the energy multi-parallel collection and It may be connected to the blocking diode connection 104.
  • each of the solar cell modules 102 may be individually connected to the energy multi-parallel collection and blocking diode connections 104 via wires 204.
  • the energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104 may individually collect electrical energy from each of the plurality of solar cell modules 102, and the controller 108 to be described later may include the plurality of solar cell modules 102. The electrical energy of each can be controlled individually.
  • the electrical energy of the plurality of solar cell module 102 individually, it is possible to maximize the utilization of the collected electrical energy.
  • other solar cell modules 102 may collect electrical energy normally so that there is no problem in energy collection. have.
  • a blocking diode may be connected to the energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104.
  • the blocking diode (not shown) is to prevent reverse current to the power storage unit 106, for example, may be installed in the back of the solar cell module 102 or in the junction box 402.
  • the blocking diode cuts off circulating power between circuits in the multi-parallel circuit to increase the efficiency of photovoltaic generation and to stably supply power, and can be connected to the energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104.
  • the electrical storage unit 106 stores electrical energy collected at the energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104. As shown in FIG. 1, the electrical storage unit 106 may have, for example, a 12V / 100AH capacity. In addition, the power storage unit 106 may be connected to the energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104 and may be formed in plural. However, the capacity and number of the power storage unit 106 is not limited thereto, and the power storage unit 106 may have various sizes of capacities, and the number thereof may also vary.
  • the controller 108 may control to transmit the electric energy collected at the energy multi-parallel collection and blocking diode connection 104 to the power storage unit 106 or to supply the external lighting unit 152.
  • the lighting unit 152 may be, for example, an LED of the brighter. That is, the controller 108 may charge and discharge the electrical energy of the power storage unit 106 as necessary.
  • the controller 108 may individually control the electrical energy of the plurality of solar cell modules 102. For example, the control unit 108 sends electrical energy collected in the right 24 solar cell modules 102 of the 48 solar cell modules 102 to the storage battery 106 and in the remaining left 24 solar cell modules 102. The collected electrical energy may be controlled to be sent to the lighting unit 152. In addition, the controller 108 may send only the electrical energy of the specific solar cell module 102 to the lighting unit 152.
  • the controller 108 may be implemented by, for example, a maximum power point tracking (MPPT) method.
  • MPPT is a maximum power point tracking control method, and means a method of calculating a maximum generated power point by an embedded microcomputer and then tracking it continuously.
  • a current of 4.45 A flows when the cell temperature is generating a DC 18V voltage at 25 ° C. in the 80 W solar cell 202.
  • PWM pulse width modulation
  • the loss power may be minimized despite the high voltage of the solar cell 202.
  • the maximum power obtained by the MPPT method for example 80 W, is sent to a switching DC-DC converter (not shown), at which time the input voltage is converted to a voltage slightly higher than the voltage of the power storage unit 108.
  • 80W the maximum power obtained by the MPPT method
  • the blocking unit 110 may be connected to the control unit 108 to block the overdischarge voltage. For example, when the discharge voltage sent to the lighting unit 152 exceeds 15V, the blocking unit 110 may block it. Accordingly, the risk due to excessive voltage can be prevented in advance.
  • the blocking unit 110 may be a circuit breaker generally known in the art to which the present invention pertains, and a detailed description thereof will be omitted.
  • a blocking diode (not shown) may be provided to prevent reverse current to the power storage unit 106.
  • the blocking diode can be installed, for example, in the back of the solar cell module 102 or in the junction box 402. Blocking diodes block circulating power between circuits in a multi-parallel circuit, increasing the efficiency of photovoltaic generation and providing stable power supply.
  • FIG. 4 is a front view of the solar cell module 102 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view of the solar cell module 102 according to an embodiment of the present invention.
  • a junction box 402 may be formed in the empty space S between the solar cell modules.
  • the junction box 402 has a plurality of through-holes (not shown) through which the wires 204 connected to the solar cell 202 pass.
  • the wire 204 passing through the through hole is connected to the inside of the second horizontal frame 206-2 through the outlet 408.
  • the first cover 404 is coupled to the first surface of the junction box 402 to seal the first surface
  • the second cover 406 is coupled to the second surface of the junction box 402 to the second surface. Seal it.
  • the wires 204 inside the junction box 402 may be completely sealed by the first cover 404 and the second cover 406, thereby preventing the wires 204 from being oxidized. have.
  • the junction box 402 according to embodiments of the present invention may be more firmly and stably coupled to the first cover 404 and the second cover 406.
  • detailed configurations of the junction box 402, the first cover 404, and the second cover 406 will be described with reference to FIGS. 6 to 13.
  • FIG. 6 is a view for explaining the junction box 402 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is an enlarged view of a portion A of FIG.
  • the outer surface of the junction box 402 is a surface facing outwardly shown in FIG. 6, and refers to a surface facing the same direction as the front surface of the solar cell module 102 (the surface receiving the sunlight).
  • An inner side surface of the 402 is a surface facing inward direction shown in FIG. 6, and refers to a surface facing the same direction as the rear surface of the solar cell module 102.
  • At least one through hole 606 is formed on one surface of the junction box 402 in the same direction as the inner surface of the junction box 402 to allow the wire 204 connected to the solar cell 202 to pass therethrough.
  • the wire 204 may be connected to the solar cell 202 of each solar cell module 102 through the through hole 606.
  • the wire 204 introduced into the through hole 606 is connected to the solar cell module 102 and then drawn out again through the through hole 606, and the drawn wire 204 is connected to the through hole of the adjacent junction box 402. 606).
  • junction box 402 is connected to the wire 204 at the inlet of the through hole 606 to bypass the current of the wire 204 so that no current flows to the solar cell module 102 in which the abnormality occurs. It may further include a pass unit 608.
  • the bypass unit 608 may include a plurality of conductive terminals 608-1 connected to the wires 204 passing through the plurality of through holes 606, and a conductive terminal 608-1 of the wire 204. It may include a bypass diode 608-2 for bypassing the current. That is, when abnormality occurs in the solar cell module 102 and normal power generation is difficult, the bypass diode 608-2 bypasses the current flowing in the wire 204 through the conductive terminal 608-1, thereby causing abnormality. The current does not flow to the generated solar cell module 102. At this time, the electric current of the wire 204 is skipped through the bypass unit 608, the solar cell module 102 is generated and flows to another adjacent solar cell module 102.
  • the bypass diode 608-2 may bypass the current without affecting the solar cell module 102 when the solar cell module 102 receives a reverse voltage.
  • FIG. 8 illustrates a junction box 402 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 illustrates a junction box 402, a first cover 404, and a second cover 406 according to an embodiment of the present invention
  • 10 is a view showing a first cover 402 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 11 is a junction box 402, the first cover 404 and the second cover of Figure 8 406 shows a coupled state
  • FIG. 12 is a view of the junction box 402, the first cover 404, and the second cover 406 of FIG. 8 viewed in opposite directions
  • FIG. 13 is a view of a second cover (according to an embodiment of the present invention).
  • 406 is shown
  • FIG. 14 is a view illustrating a state in which the junction box 402, the first cover 404, and the second cover 406 of FIG. 12 are coupled to each other.
  • a first groove 702, a second groove 704, a third groove 706, and a fifth groove 710 may be formed on the outer surface of the junction box 402.
  • the fourth groove 708 may be formed on an inner side surface of the junction box 402.
  • the first cover 404 is coupled with the outer surface of the junction box 402 in the empty space S between the plurality of solar cell modules 102 to seal the outer surface of the junction box 402 and simultaneously adjacent junctions.
  • the boxes 402 are joined together.
  • the first groove 702 and the second groove 704 may be formed on the outer surface of the junction box 402.
  • the first groove 702 and the second groove 704 may have the same shape, and may extend in the inward direction of the solar cell module 102.
  • the first groove portion 702 and the second groove portion 704 may be formed at the outer edges of the junction box 402, for example. Accordingly, when the plurality of junction boxes 402 are adjacent to each other, the first groove 702 of one junction box 402 is close to the second groove 704 of another adjacent junction box 402.
  • a plurality of first protrusions 802 may be formed on an inner side surface of the first cover 404.
  • One of the plurality of first protrusions 802 may be inserted into the first groove 702 of the junction box 402, and the other may be inserted into the second groove 704 of the adjacent junction box 402. .
  • each of the plurality of adjacent junction boxes 402 may be firmly coupled to each other without a separate adhesive.
  • the first protrusion 802 may have a shape corresponding to the first groove 702 and the second groove 704.
  • the first protrusion 802, the first groove 702, and the second groove 704 may be formed to decrease in width toward the insertion direction of the first protrusion 802. Accordingly, the first cover 404 is gradually fixed as the first protrusion 802 is inserted into the first groove 702 and the second groove 704.
  • a plurality of third grooves 706 may be formed on the outer surface of the junction box 402 in a direction perpendicular to the first grooves 702 and the second grooves 704, and the first cover 404
  • a second protrusion 804 may be formed on an inner side surface of the junction box 402 to be inserted into the third groove 706 of the junction box 402.
  • Each of the third grooves 706 may be formed to be adjacent to each other as the plurality of junction boxes 402 are adjacent to each other. Accordingly, the second protrusion 804 may be inserted into each of the third groove portions 706 of the plurality of adjacent junction boxes 402 to couple the adjacent junction boxes 402 to each other.
  • the coupling between the junction boxes 402 may be more firmly performed. Due to such a coupling between the first grooves 702 to the third grooves 706 and the first protrusions 802 to the second protrusions 804, the first cover 404 covers the outer surface of the junction box 402.
  • the adjacent junction boxes 402 can be firmly coupled to each other while being completely sealed.
  • the number of junction boxes 402 may be adjusted as necessary by bonding each of the adjacent junction boxes 402 through a fitting method instead of an adhesive. That is, the number of junction boxes 402 can be easily adjusted according to the number of solar cell modules 102.
  • the shape and the formation position of the first groove portion 702 to the third groove portion 706 and the first protrusion 802 to the second protrusion 804 shown here is only one embodiment and these shapes and formation position It is not limited to.
  • the second cover 406 is coupled to the inner side of the junction box 402 to seal the inner side of the junction box 402. 8 and 12, one or more fourth grooves 708 may be formed on the inner surface of the junction box 402.
  • the fourth groove 808 may extend in a direction perpendicular to the first groove 702 and the second groove 704 (or the length direction of the second horizontal frame 206-2).
  • one or more third protrusions 806 may be formed on one surface of the second cover 406.
  • the third protrusion 806 may be inserted into the fourth groove 708.
  • the third protrusion 806 may have a shape corresponding to the shape of the fourth groove 708. Since the fourth groove portion 808 extends in a direction perpendicular to the first groove portion 702 and the second groove portion 704, the junction box 402 can be more stably and firmly held by the second cover 406. Can be.
  • a packing material (not shown) may be formed between the third protrusion 806 and the fourth groove 708.
  • the packing material may include at least one of rubber, synthetic resin, leather, for example.
  • the packing material is formed between the third protrusion 806 and the fourth groove 708 so that the third protrusion 806 can be tightly fixed to the fourth groove 708 and the third protrusion 806 and the fourth groove portion It is possible to prevent the formation of a gap between the 708.
  • the second cover 406 may seal the inner surface of the junction box 402 and the inner surface of the junction box 402.
  • one or more fourth protrusions 808 may protrude from one surface (rear) of the solar cell module 102 in the inward direction of the solar cell module 102.
  • a plurality of fourth protrusions 808 may be formed at one edge of one surface of the solar cell module 102.
  • the fourth protrusion 808 may be fixed by being inserted into the fifth groove 710 formed on the outer surface of the junction box 402.
  • the fourth protrusion 808 and the fifth groove 710 may be formed to decrease in width toward the insertion direction of the fourth protrusion 808. Accordingly, as the fourth protrusion 808 is inserted into the fifth groove 710, the solar cell module 102 is gradually fixed.
  • the fourth protrusion 808 may be made of, for example, a rubber material, but the material of the fourth protrusion 808 is not limited thereto.
  • the fourth protrusion 808 is illustrated as being formed at one edge of the solar cell module 102, the position at which the fourth protrusion 808 is formed is not limited thereto.
  • the junction box 402 may be completely sealed by the first cover 404 and the second cover 406, and this sealing structure may perform the waterproof function of the junction box 402 perfectly. Can be. In particular, in a marine environment, such a sealed structure is very efficient at preventing oxidation of the wire 204.
  • the first cover 404 and the second cover 406 may be firmly coupled to the junction box 402 in a fitting manner to withstand wind and waves. Since the junction box 402 is sealed by a plurality of protrusions and grooves, the solar cell module 102 and the junction box 402 according to an embodiment of the present invention are more robust and stable than when an adhesive is used.
  • an adhesive may be attached between the junction box 402 and the first cover 404 and between the junction box 402 and the second cover 406 to further increase its stability.
  • the junction box 402, the first cover 404, and the second cover 406 may also serve as a frame by supporting the empty space S at the other side of the solar cell module 102.

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Abstract

다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템은, 하나 이상의 태양 전지를 포함하는 복수 개의 태양 전지 모듈; 복수 개의 상기 태양 전지 모듈과 각각 결합되며, 상기 태양 전지와 연결되는 전선이 관통하기 위한 관통홀이 복수 개 형성되는 복수 개의 정션 박스; 및 상기 관통홀을 통과한 전선과 연결되어 복수 개의 상기 태양 전지 모듈에서 발전된 전기 에너지를 집전(集電)하는 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부를 포함하며, 복수 개의 상기 태양 전지 모듈 각각은, 서로 다른 방향으로 다방향 배치되되 복수 개의 상기 태양 전지 모듈 사이에 빈 공간이 형성되도록 배치된다.

Description

다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템
본 발명의 실시예들은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전 면적 공간이 매우 적은 해상 환경에 특화된 다면 채광 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
일반적인 평판형 태양광 발전 시스템은 육지와 같이 고정된 장소와 충분한 넓은 면적에서 일정한 수광 각도와 채광 포획이 유지될 때 높은 발전 효율을 갖는다. 그러나, 발전 면적 공간이 없는 해상 환경에서는 태양의 위치, 바람 및 파도의 세기 등의 기상 변화에 따른 영향 및 롤링과 피칭, 회전에 따른 채광 각도 상실 영향으로 인해 기존 단면 태양광 발전 시스템의 발전 효율이 발전 용량 설비의 연평균 약 60% 극감하게 된다. 또한, 기존의 태양광 발전 시스템은 해상 환경에서의 거센 바람, 파도 등의 충격에 매우 약한 구조로 설계되어 그 내구성과 안정성에 있어서도 문제점이 있었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제10-1026684 (2011.03.28)
본 발명의 실시예들은 발전 면적 공간이 매우 적은 해상 환경에서 기존 태양광 발전 시스템보다 500% 이상 고효율 발전 전력을 확보하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 충분한 소비 전력, 발전 전력 확보와 안정성과 견고함을 향상시킨 태양광 발전 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 충분한 발전 전력 확보로 시스템 수행을 극대화시켜 축전지 수명을 500% 이상 늘리기 위한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 하나 이상의 태양 전지를 포함하는 복수 개의 태양 전지 모듈; 복수 개의 상기 태양 전지 모듈과 각각 결합되며, 상기 태양 전지와 연결되는 전선이 관통하기 위한 관통홀이 복수 개 형성되는 복수 개의 정션 박스; 및 상기 관통홀을 통과한 전선과 연결되어 복수 개의 상기 태양 전지 모듈에서 발전된 전기 에너지를 집전(集電)하는 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부를 포함하며, 복수 개의 상기 태양 전지 모듈 각각은, 서로 다른 방향으로 다방향 배치되되 복수 개의 상기 태양 전지 모듈 사이에 빈 공간이 형성되도록 배치되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템이 제공된다.
상기 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템은, 상기 빈 공간의 적어도 일부분에서 상기 정션 박스의 외측면과 결합되어, 상기 정션 박스의 외측면을 밀폐시킴과 동시에 인접한 상기 정션 박스를 서로 결합시키는 제 1 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 정션 박스의 외측면에는 제 1 홈부 및 제 2 홈부가 형성되며, 상기 제 1 커버의 내측면에는 상기 정션 박스의 제 1 홈부와 상기 정션 박스와 인접한 정션 박스의 제 2 홈부에 각각 삽입되기 위한 복수 개의 제 1 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 제 1 홈부 및 상기 제 2 홈부는 동일한 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 홈부, 상기 제 2 홈부 및 상기 제 1 돌출부는, 상기 제 1 돌출부의 삽입 방향으로 갈수록 폭이 감소할 수 있다.
상기 정션 박스의 외측면에는 복수 개의 제 3 홈부가 상기 제 1 홈부 및 상기 제 2 홈부와 수직한 방향으로 연장 형성되며, 상기 제 1 커버의 내측면에는 상기 정션 박스의 제 3 홈부와 상기 정션 박스와 인접한 정션 박스의 제 3 홈부에 삽입되기 위한 제 2 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템은, 상기 정션 박스의 내측면과 결합되어, 상기 정션 박스의 내측면을 밀폐시키는 제 2 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 정션 박스의 내측면에는 제 4 홈부가 하나 이상 형성되며, 상기 제 2 커버의 일면에는 상기 제 4 홈부에 삽입되기 위한 제 3 돌출부가 하나 이상 형성될 수 있다.
상기 제 4 홈부는, 상기 제 1 홈부 및 상기 제 2 홈부와 수직한 방향으로 연장 형성될 수 있다.
상기 제 4 홈부와 상기 제 3 돌출부 사이에는, 패킹 재료가 형성될 수 있다.
상기 패킹 재료는, 고무, 합성 수지, 가죽 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 태양 전지 모듈의 일면에는 상기 태양 전지 모듈의 내측 방향으로 제 4 돌출부가 하나 이상 형성되며, 상기 정션 박스의 외측면에는 상기 제 4 돌출부가 삽입되기 위한 제 5 홈부가 하나 이상 형성될 수 있다.
상기 정션 박스는, 상기 관통홀의 입구에서 상기 전선과 연결되어 이상이 발생한 태양 전지 모듈로 전류가 흐르지 않도록 상기 전선의 전류를 바이패스(bypass)시키는 바이패스부를 포함할 수 있다.
상기 바이패스부는, 복수 개의 상기 관통홀을 관통하는 전선과 각각 연결되는 복수 개의 도전성 단자; 및 상기 도전성 단자 사이에서 상기 전선의 전류를 바이패스시키는 바이패스 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템은, 상기 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부에서 집전한 전기 에너지를 저장하는 축전부를 더 포함할 수 있다.
상기 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템은, 상기 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부에서 집전한 전기 에너지를 상기 축전부로 보내거나 외부 조명부로 공급하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부는 복수 개의 상기 태양 전지 모듈 각각으로부터 전기 에너지를 개별적으로 집전하며, 상기 제어부는 복수 개의 상기 태양 전지 모듈의 전기 에너지를 개별적으로 제어할 수 있다.
상기 태양 전지 모듈 및 상기 정션 박스는, 등부표의 상부에 형성될 수 있다.
상기 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템은, 상기 태양 전지 모듈을 지지할 수 있도록, 상기 태양 전지 모듈의 일측과 결합되는 제 1 횡 프레임 및 상기 태양 전지 모듈의 타측과 결합되는 제 2 횡 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 횡 프레임은, 내부에 상기 전선이 통과하기 위한 공간을 구비하며 상기 전선을 상기 태양 전지 모듈과 연결시키는 배출구를 포함할 수 있다.
상기 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템은, 상기 제 1 횡 프레임과 상기 제 2 횡 프레임을 연결하는 복수 개의 종 프레임을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 태양 전지 모듈 사이에 빈 공간이 형성되도록 하여 바람, 해수 및 빗물에 의한 충격을 최소화할 수 있으며 태양 전지 표면의 온도를 내려 발전 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 제 1 커버 및 제 2 커버를 통해 정션 박스를 완벽하게 밀폐시킴으로써, 해상 환경에서 전선의 산화를 방지할 수 있다. 또한, 제 1 커버를 통해 인접한 정션 박스를 서로 결합시킬 수 있도록 함으로써, 정션 박스의 안정성을 더욱 증가시킬 수 있으며 필요에 따라 정션 박스의 개수를 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 태양 전지 모듈의 전기 에너지를 개별적으로 제어할 수 있도록 함으로써, 집전한 전기 에너지의 활용을 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 나타낸 도면
도 3은 도 2의 태양 전지 모듈이 배치되기 전 상태의 프레임 구조를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 전면에서 바라본 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 후면에서 바라본 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스를 설명하기 위한 도면
도 7은 도 6의 A 부분을 확대한 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스를 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스, 제 1 커버 및 제 2 커버를 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 커버를 나타낸 도면
도 11은 도 8의 정션 박스, 제 1 커버 및 제 2 커버가 결합된 상태를 나타낸 도면
도 12는 도 8의 정션 박스, 제 1 커버 및 제 2 커버를 반대 방향에서 바라본 도면
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 커버를 나타낸 도면
도 14는 도 12의 정션 박스, 제 1 커버 및 제 2 커버가 결합된 상태를 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(100)의 개략도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈(102)을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 태양광 전지 모듈이 배치되기 전 상태의 프레임(206) 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(100)은 태양 전지 모듈(102), 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104), 축전부(106), 제어부(108), 차단부(110)를 포함한다.
태양 전지 모듈(102)은 하나 이상의 태양 전지(202)를 포함한다. 태양 전지 모듈(102)은 예를 들어, 16개의 태양 전지(202)를 포함하며, 이들 태양 전지(202)는 태양 전지 모듈(102) 내부에서 일렬로 배치될 수 있다. 태양 전지(202) 각각은 전선(204)을 통해 직렬 연결될 수 있다. 태양 전지(202)는 태양광의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 플렉시블 재료, 예를 들어 실리콘 결정질로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예들은 소형 크기의 태양 전지(202) 복수 개를 일렬로 배치함으로써 바람, 해수 등에 의한 충격을 분산시킬 수 있도록 하였다. 또한, 소형 크기의 태양 전지(202)를 사용함으로써, 태양 전지 모듈(102)을 최대한 곡면 형태로 구성할 수 있으며 전체 면적을 최대화할 수 있다. 즉, 발전 효율을 증가시킬 수 있다. 개별 태양 전지(202)의 크기는 예를 들어, 52mm × 52㎜ 일 수 있으며, 개별 태양 전지 모듈(102)의 크기는 예를 들어, 65mm × 878㎜ 일 수 있다. 다만, 이는 하나의 실시예에 불과하며 태양 전지(202) 및 태양 전지 모듈(102)의 크기가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 태양 전지 모듈(102)은 축전부(108) 등의 상태에 따라 DC 16V, DC 24V, DC 48V 세 종류의 발전 전압을 선택하는 가변형 태양 전지 모듈(102)일 수 있다.
태양 전지 모듈(102) 각각은 서로 다른 방향으로 다방향 배치되되 복수 개의 태양 전지 모듈(102) 사이에 빈 공간(S)이 형성되도록 배치될 수 있다. 일반적으로 태양 전지(202)는 온도가 1℃ 오를 때마다 출력이 0.5% 감소한다. 또한, 바다 등의 해상 환경에서는 바람 또는 파도에 의한 충격으로 구조물(태양 전지 모듈(102), 태양 전지(204), 프레임(206) 등)에 파손이 발생하기가 쉽다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들은 바람, 해수 및 빗물에 의한 충격을 최소화할 수 있도록 복수 개의 태양 전지 모듈(102) 사이에 빈 공간(S)이 형성되도록 태양 전지 모듈(102)을 배치하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 태양 전지 모듈(102) 각각은 서로 다른 방향으로 배치되어 360도 어느 각도에서도 태양광을 수집할 수 있도록 배치되되, 인접한 태양 전지 모듈(102) 사이에 빈 공간(S)이 형성되어 해수 및 빗물이 잘 빠지도록 하였다. 이러한 통풍 구조는 바람 및 파도에 의한 영향을 최소화시키며 태양 전지(202) 표면의 온도를 내려 발전 효율을 증가시킬 수 있다. 기존 태양광 발전 시스템의 경우 육지에서 발전 전력이 약 160W × 3.6 = 576 W 이며, 발전 면적 공간이 매우 적은 해상 환경에서는 발전 전력이 약 약 160W × 3.6 × 0.4(효율) = 230.4W 에 불과하였다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전 시스템(100)의 경우, 태양 전지 모듈(102)이 위와 같은 구조로 이루어짐에 따라, 약 360W × 3.6 = 1,296 W 의 발전 전력을 얻을 수 있다.
또한, 태양 전지 모듈(102)은 등부표(150)의 상부에 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 태양 전지 모듈(102)은 다방향 구조로 형성되므로, 등부표(150)가 해수에 의해 롤링 및 피칭하더라도 태양의 이동 궤적에 따른 일조 수광면과 채광 각도를 상실하지 않는다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 태양의 이동 궤적에 관계 없이 태양광 발전 효율을 높게 유지할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(206)은 복수 개의 횡 프레임(206-1, 206-2) 및 종 프레임(206-3)으로 구성될 수 있다. 제 1 횡 프레임(206-1)은 태양 전지 모듈(102)의 일측이 결합되는 부분이며, 제 2 횡 프레임(206-2)은 태양 전지 모듈(102)의 타측이 결합되는 부분이다. 제 1 횡 프레임(206-1)의 직경은 제 2 횡 프레임(206-2)의 직경보다 작을 수 있으며, 이에 따라 태양 전지 모듈(102)의 일측에서 타측으로 갈수록 상술한 빈 공간(S)의 크기가 커지게 된다. 제 2 횡 프레임(206-2)의 내부에는 전선(204)이 통과할 수 있다. 이를 위해, 제 2 횡 프레임(206-2)은 내부에 전선(204)이 통과하기 위한 공간을 구비하며 전선(204)을 태양 전지 모듈(102)과 연결시키는 배출구(408)를 포함할 수 있다. 전선(204)은 배출구(408)를 통해 태양 전지 모듈(102)과 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따르면, 전선(204)이 제 2 횡 프레임(206-2) 내부에 배치되어 외부의 해수, 파도, 바람 등으로부터 안전하게 보호될 수 있다. 종 프레임(206-3)은 횡 프레임(206-1, 206-2)을 지지하는 프레임으로서, 일정 간격으로 이격되어 복수 개 형성될 수 있다. 종 프레임(206-3)은 제 1 횡 프레임(206-1)과 제 2 횡 프레임(206-2)을 연결할 수 있다. 여기서는, 8개의 종 프레임(206-3)이 일정 간격으로 이격되어 형성되는 것으로 도시하였으나 이는 하나의 실시예에 불과하며 종 프레임(206-3)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 횡 프레임(206-1, 206-2) 및 종 프레임(206-3)은 내식성, 내부식성, 내충격성 등이 좋은 재료, 예를 들어 알루미늄 등으로 이루어질 수 있다.
에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)는 태양 전지 모듈(102)에서 발전된 전기 에너지를 집전(集電)한다. 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)는 복수 개의 태양 전지 모듈(102) 각각으로부터 전기 에너지를 개별적으로 집전할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 태양 전지 모듈(102)은 그룹핑되어 전선(204)을 통해 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)와 연결될 수 있다. 이때, 우측 4개의 태양 전지 모듈(102)의 그룹은 우측의 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)와 연결되며, 좌측 4개의 태양 전지 모듈(102)의 그룹은 좌측의 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)와 연결될 수 있다. 여기서는, 48개의 태양 전지 모듈(102)이 6개씩 8개 그룹으로 이루어져 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)와 연결되는 것으로 도시하였으나 그룹의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 태양 전지 모듈(102) 각각은 전선(204)을 통해 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)와 개별적으로 연결될 수도 있다. 이 경우, 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)는 복수 개의 태양 전지 모듈(102) 각각으로부터 전기 에너지를 개별적으로 집전할 수 있으며, 후술할 제어부(108)는 복수 개의 태양 전지 모듈(102)의 전기 에너지를 개별적으로 제어할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 태양 전지 모듈(102)의 전기 에너지를 개별적으로 제어할 수 있도록 함으로써, 집전한 전기 에너지의 활용을 극대화시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 태양 전지 모듈(102) 중 특정 태양 전지 모듈(102)에서 발전이 미비하거나 발전이 되지 않는다 하더라도 다른 태양 전지 모듈(102)에서 정상적으로 전기 에너지를 집전하여 에너지 수집에 문제가 없도록 할 수 있다.
또한, 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)에는 블로킹 다이오드가 접속할 수 있다. 블로킹 다이오드(미도시)는 축전부(106)로의 역전류를 방지하기 위한 것으로서, 예를 들어, 태양 전지 모듈(102)의 후면 또는 정션 박스(402) 내에 설치될 수 있다. 블로킹 다이오드는 다병렬 회로에서 각 회로간 순환 전력을 차단시켜 태양광 발전의 효율을 증가시키고 안정적으로 전력 공급을 할 수 있도록 하며, 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)와 접속할 수 있다.
축전부(106)는 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)에서 집전한 전기 에너지를 저장한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 축전부(106)는 예를 들어, 12V/100AH 용량을 가질 수 있다. 또한, 축전부(106)는 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)와 연결될 수 있으며 복수 개 형성될 수 있다. 다만, 축전부(106)의 용량 및 개수가 이에 한정되는 것은 아니며, 축전부(106)는 다양한 크기의 용량을 가질 수 있으며 그 개수 또한 다양할 수 있다.
제어부(108)는 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부(104)에서 집전한 전기 에너지를 축전부(106)로 보내거나 외부 조명부(152)로 공급하도록 제어할 수 있다. 여기서, 조명부(152)는 예를 들어, 등명기의 LED일 수 있다. 즉, 제어부(108)는 축전부(106)의 전기 에너지를 필요에 따라 충전 및 방전시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제어부(108)는 복수 개의 태양 전지 모듈(102)의 전기 에너지를 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(108)는 48개의 태양 전지 모듈(102) 중 우측 24개의 태양 전지 모듈(102)에서 집전한 전기 에너지를 축전지(106)로 보내고 나머지 좌측 24개의 태양 전지 모듈(102)에서 집전한 전기 에너지를 조명부(152)로 보내도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(108)는 특정 태양 전지 모듈(102)의 전기 에너지만을 조명부(152)로 보낼 수도 있다.
제어부(108)는 예를 들어, MPPT(Maximum Power Point Tracking) 방식으로 구현될 수 있다. MPPT 방식이란 최대 전력점 추적 제어 방식으로서, 내장 마이크로컴퓨터 등에 의해 최대 발전 전력 포인트를 계산한 후 이를 계속 추적하는 방식을 의미한다. 80W의 태양 전지(202)에서 셀 온도가 25℃, DC 18V 전압을 발생하고 있을 때 4.45A의 전류가 흐른다고 가정하자. 종래의 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식에 따르면, 태양 전지(202)에 과도한 전력 소모의 축전지를 접속하였을 때 태양 전지(202)의 동작점은 축전지 전압과 거의 동일한 DC 12V가 되며 4.45A의 전류가 흐르게 된다. 이때, 태양 전지(202)의 동작 전압은 본래의 최대 전력점 전압 DC 18V가 아니고 이보다 훨씬 낮은 DC 12V에 고정되므로 12V × 4.45A = 53W의 출력 전력만이 축전지에 충전되어 많은 손실을 보게 된다. 그러나, MPPT 제어 방식의 경우 태양 전지(202)의 높은 전압에도 불구하고 손실 전력을 최소화할 수 있다. MPPT 방식에 의해 얻은 최대 전력, 예를 들어, 80W는 스위칭 DC-DC 변환 장치(미도시)로 보내지며, 이때의 입력 전압은 축전부(108) 전압보다 약간 높은 전압으로 변환된다. 그러나, 기본적으로 전력은 예를 들어, 80W로 보존되며 전류는 6.67A로 증폭된다. 2.22A(6.67-4.45)의 충전 전력 증폭량과 관련하여, 12V × 2.22A = 27W의 전력이 전류의 변환된 형태로 보내지게 된다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 MPPT 제어 방식에 의해 태양광 충전을 극대화시킬 수 있다.
차단부(110)는 제어부(108)와 연결되어 과방전 전압을 차단할 수 있다. 예를 들어, 조명부(152)로 보내지는 방전 전압이 15V를 초과하는 경우, 차단부(110)는 이를 차단할 수 있다. 이에 따라, 과도한 전압으로 인한 위험을 사전에 방지할 수 있다. 차단부(110)는 본 발명이 속한 기술분야에서 일반적으로 널리 알려진 차단기가 될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 축전부(106)로의 역전류를 방지하기 위한 블로킹 다이오드(미도시)가 설치될 수 있다. 블로킹 다이오드는 예를 들어, 태양 전지 모듈(102)의 후면 또는 정션 박스(402) 내에 설치될 수 있다. 블로킹 다이오드는 다병렬 회로에서 각 회로간 순환 전력을 차단시켜 태양광 발전의 효율을 증가시키고 안정적으로 전력 공급을 할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈(102)을 전면에서 바라본 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈(102)을 후면에서 바라본 도면이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 태양 전지 모듈 사이의 빈 공간(S)에는 정션 박스(402)가 형성될 수 있다. 정션 박스(402)는 태양 전지(202)와 연결되는 전선(204)이 관통하기 위한 관통홀(미도시)이 복수 개 형성된다. 관통홀을 통과한 전선(204)은 배출구(408)를 통해 제 2 횡 프레임(206-2)의 내부로 연결된다. 이때, 제 1 커버(404)는 정션 박스(402)의 제 1 면과 결합되어 제 1 면을 밀폐시키며, 제 2 커버(406)는 정션 박스(402)의 제 2 면과 결합되어 제 2 면을 밀폐시킨다. 이에 따라, 정션 박스(402) 내부의 전선(204)은 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)에 의해 완벽하게 밀폐될 수 있으며, 이에 따라 전선(204)이 산화되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따른 정션 박스(402)는 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)에 보다 견고하고 안정적으로 결합될 수 있다. 이하에서는, 도 6 내지 도 13을 참조하여 정션 박스(402), 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)의 상세 구성에 대해 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스(402)를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 6의 A 부분을 확대한 도면이다.
먼저, 정션 박스(402)의 외측면은 도 6에 표시된 외측 방향을 향하는 면으로서 태양 전지 모듈(102)의 전면(태양광을 수광하는 면)과 같은 방향을 향하는 면을 의미하며, 정션 박스(402)의 내측면은 도 6에 표시된 내측 방향을 향하는 면으로서 태양 전지 모듈(102)의 후면과 같은 방향을 향하는 면을 의미한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 정션 박스(402)의 내측면과 동일한 방향의 일면에는 태양 전지(202)와 연결되는 전선(204)이 관통하기 위한 관통홀(606)이 하나 이상 형성된다. 전선(204)은 관통홀(606)을 통과하여 각 태양 전지 모듈(102)의 태양 전지(202)와 연결될 수 있다. 관통홀(606)에 인입된 전선(204)은 태양 전지 모듈(102)과 연결된 후 관통홀(606)을 통해 다시 인출되며, 인출된 전선(204)은 인접한 정션 박스(402)의 관통홀(606)에 인입된다.
한편, 정션 박스(402)는 관통홀(606) 입구에서 전선(204)과 연결되어 이상이 발생한 태양 전지 모듈(102)로 전류가 흐르지 않도록 전선(204)의 전류를 바이패스(bypass)시키는 바이패스부(608)를 더 포함할 수 있다.
바이패스부(608)는 복수 개의 관통홀(606)을 관통하는 전선(204)과 각각 연결되는 복수 개의 도전성 단자(608-1), 및 도전성 단자(608-1) 사이에서 전선(204)의 전류를 바이패스시키는 바이패스 다이오드(608-2)를 포함할 수 있다. 즉, 태양 전지 모듈(102)에 이상이 발생하여 정상적인 발전이 어려운 경우, 바이패스 다이오드(608-2)는 도전성 단자(608-1)를 통해 전선(204)에 흐르는 전류를 바이패스시켜 이상이 발생한 태양 전지 모듈(102)로 전류가 흐르지 않도록 한다. 이때, 전선(204)의 전류는 바이패스부(608)를 통해 이상이 발생한 태양 전지 모듈(102)을 건너뛰고 인접한 다른 태양 전지 모듈(102)로 흐르게 된다. 이에 따라, 복수 개의 태양 전지 모듈(102) 중 특정 태양 전지 모듈(102)에 이상이 발생하여 정상적인 발전이 되지 않는 경우에도 다른 태양 전지 모듈(102)에서 정상적으로 전기 에너지를 집전하여 에너지 수집에 문제가 없도록 할 수 있다. 바이패스 다이오드(608-2)는 예를 들어, 태양 전지 모듈(102)에 역전압이 걸렸을 때 태양 전지 모듈(102)에 영향을 주지 않고 전류를 바이패스시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스(402)를 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스(402), 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 커버(402)를 나타낸 도면이며, 도 11은 도 8의 정션 박스(402), 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)가 결합된 상태를 나타낸 도면이다. 또한, 도 12는 도 8의 정션 박스(402), 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)를 반대 방향에서 바라본 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 커버(406)를 나타낸 도면이고, 도 14는 도 12의 정션 박스(402), 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)가 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 8 및 도 9를 참조하면, 정션 박스(402)의 외측면에는 제 1 홈부(702), 제 2 홈부(704), 제 3 홈부(706) 및 제 5 홈부(710)가 형성될 수 있으며, 정션 박스(402)의 내측면에는 제 4 홈부(708)가 형성될 수 있다. 이들 제 1 홈부(702) 내지 제 5 홈부(710)는 제 1 커버(404), 제 2 커버(406) 또는 태양 전지 모듈(102)과 각각 결합하기 위한 구성이다.
제 1 커버(404)는 복수 개의 태양 전지 모듈(102) 사이의 빈 공간(S)에서 정션 박스(402)의 외측면과 결합되어, 정션 박스(402)의 외측면을 밀폐시킴과 동시에 인접한 정션 박스(402)를 서로 결합시킨다. 상술한 바와 같이, 정션 박스(402)의 외측면에는 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)가 형성될 수 있다. 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)는 동일한 형상으로 이루어지며, 태양 전지 모듈(102)의 내측 방향으로 연장 형성될 수 있다. 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)는 예를 들어, 정션 박스(402)의 외측면 가장자리에 각각 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 정션 박스(402)가 서로 인접하게 되는 경우, 일 정션 박스(402)의 제 1 홈부(702)는 인접한 다른 정션 박스(402)의 제 2 홈부(704)와 가까워지게 된다. 도 10을 참조하면, 제 1 커버(404)의 내측면에 복수 개의 제 1 돌출부(802)가 형성될 수 있다. 복수 개의 제 1 돌출부(802) 중 하나는 정션 박스(402)의 제 1 홈부(702)에 삽입될 수 있으며, 나머지 하나는 인접한 정션 박스(402)의 제 2 홈부(704)에 삽입될 수 있다. 이와 같은 과정을 통해, 인접한 복수 개의 정션 박스(402) 각각이 별도의 접착제 없이 서로 견고하게 결합될 수 있다. 제 1 돌출부(802)는 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)와 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 돌출부(802), 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)는 제 1 돌출부(802)의 삽입 방향으로 갈수록 폭이 감소하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 1 돌출부(802)가 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)에 삽입될수록 제 1 커버(404)가 점차적으로 고정되게 된다.
또한, 정션 박스(402)의 외측면에는 복수 개의 제 3 홈부(706)가 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)와 수직한 방향으로 연장 형성될 수 있으며, 제 1 커버(404)의 내측면에는 정션 박스(402)의 제 3 홈부(706)에 삽입되기 위한 제 2 돌출부(804)가 형성될 수 있다. 제 3 홈부(706) 각각은, 복수 개의 정션 박스(402)가 서로 인접함에 따라 서로 인접하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 2 돌출부(804)는 복수 개의 인접한 정션 박스(402)의 제 3 홈부(706) 각각에 삽입됨으로써 인접한 정션 박스(402)를 서로 결합시킬 수 있다. 특히, 제 3 홈부(706)는 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)와 수직한 방향으로 연장 형성되므로 정션 박스(402)들 간의 결합을 더욱 견고히 할 수 있다. 이와 같은 제 1 홈부(702) 내지 제 3 홈부(706) 및 제 1 돌출부(802) 내지 제 2 돌출부(804) 간의 결합으로 인해, 제 1 커버(404)는 정션 박스(402)의 외측면을 완벽하게 밀폐시킴과 동시에 인접한 정션 박스(402)를 견고하게 서로 결합시킬 수 있다. 또한, 접착제가 아닌 끼움 방식을 통해 인접한 정션 박스(402) 각각을 결합시킴으로써 필요에 따라 정션 박스(402)의 개수를 조정할 수 있다. 즉, 태양 전지 모듈(102)의 개수에 따라 정션 박스(402)의 개수를 간편하게 조정할 수 있다. 이는 접착제를 사용하여 정션 박스(402)를 결합시키는 경우보다 훨씬 간편하며, 시간 및 비용적인 측면에서 매우 효율적이다. 한편, 여기서 도시된 제 1 홈부(702) 내지 제 3 홈부(706) 및 제 1 돌출부(802) 내지 제 2 돌출부(804)의 형상 및 형성 위치는 하나의 실시예에 불과하며 이들 형상 및 형성 위치에 한정되는 것은 아니다.
제 2 커버(406)는 정션 박스(402)의 내측면과 결합되어 정션 박스(402)의 내측면을 밀폐시킨다. 도 8 및 도 12를 참조하면, 정션 박스(402)의 내측면에는 제 4 홈부(708)가 하나 이상 형성될 수 있다. 제 4 홈부(808)는 예를 들어, 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)와 수직한 방향(또는 제 2 횡 프레임(206-2)의 길이 방향)으로 연장 형성될 수 있다. 도 13을 참조하면, 제 2 커버(406)의 일면에는 하나 이상의 제 3 돌출부(806)가 형성될 수 있다. 제 3 돌출부(806)는 제 4 홈부(708)에 삽입될 수 있다. 제 3 돌출부(806)는 제 4 홈부(708)의 형상과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 제 4 홈부(808)가 제 1 홈부(702) 및 제 2 홈부(704)와 수직한 방향으로 연장 형성되므로, 정션 박스(402)는 제 2 커버(406)에 의해 더욱 안정적이고 견고하게 유지될 수 있다.
한편, 제 3 돌출부(806)와 제 4 홈부(708) 사이에는 패킹 재료(미도시)가 형성될 수 있다. 여기서, 패킹 재료는 예를 들어, 고무, 합성 수지, 가죽 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 3 돌출부(806)와 제 4 홈부(708) 사이에 패킹 재료가 형성됨으로써, 제 3 돌출부(806)가 제 4 홈부(708)에 밀착 고정될 수 있으며 제 3 돌출부(806)와 제 4 홈부(708) 사이에 틈이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 도 14를 참조하면, 제 2 커버(406)가 정션 박스(402)의 내측면과 정션 박스(402)의 내측면을 밀폐시킬 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 태양 전지 모듈(102)의 일면(후면)에는 태양 전지 모듈(102)의 내측 방향으로 하나 이상의 제 4 돌출부(808)가 돌출되어 형성될 수 있다. 제 4 돌출부(808)는 예를 들어, 태양 전지 모듈(102)의 일면 가장자리에 복수 개 형성될 수 있다. 제 4 돌출부(808)는 정션 박스(402)의 외측면에 형성된 제 5 홈부(710)에 삽입됨으로써 고정될 수 있다. 제 4 돌출부(808) 및 제 5 홈부(710)는 제 4 돌출부(808)의 삽입 방향으로 갈수록 폭이 감소하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 4 돌출부(808)가 제 5 홈부(710)에 삽입될수록 태양 전지 모듈(102)이 점차적으로 고정되게 된다. 제 4 돌출부(808)는 예를 들어, 고무 재질 등으로 이루어질 수 있으나 제 4 돌출부(808)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 여기서는 제 4 돌출부(808)가 태양 전지 모듈(102)의 일면 가장자리에 형성되는 것으로 도시하였으나 제 4 돌출부(808)의 형성 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 정션 박스(402)는 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)에 의해 완벽하게 밀폐될 수 있으며, 이러한 밀폐 구조는 정션 박스(402)의 방수 기능을 완벽하게 수행할 수 있다. 특히, 해상 환경에서 이러한 밀폐 구조는 전선(204)의 산화를 방지하는데 매우 효율적이다. 또한, 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)는 끼움 방식으로 정션 박스(402)와 견고하게 결합되어 바람 및 파도에 의한 충격을 견딜 수 있다. 복수 개의 돌출부 및 홈부에 의해 정션 박스(402)가 밀폐되므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈(102) 및 정션 박스(402)는 접착제를 사용하는 경우보다 더욱 견고하며 안정적이다. 나아가, 본 발명의 실시예에서 정션 박스(402)와 제 1 커버(404)의 사이 및 정션 박스(402)와 제 2 커버(406)의 사이에 접착제를 부착하여 그 안정성을 더욱 증가시킬 수도 있음은 당연하다. 또한, 정션 박스(402), 제 1 커버(404) 및 제 2 커버(406)는 태양 전지 모듈(102)의 타측부에서 빈 공간(S)을 지지함으로써 프레임으로서의 역할 또한 수행할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
[부호의 설명]
100 : 태양광 발전 시스템
102 : 태양 전지 모듈
104 : 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부
106 : 축전부
108 : 제어부
110 : 차단부
150 : 등부표
152 : 조명부
202 : 태양 전지
204 : 전선
206 : 프레임
206-1, 206-2 : 횡 프레임
206-3 : 종 프레임
402 : 정션 박스
404 : 제 1 커버
406 : 제 2 커버
408 : 배출구
606 : 관통홀
608 : 바이패스부
608-1 : 도전성 단자
608-2 : 바이패스 다이오드
702 : 제 1 홈부
704 : 제 2 홈부
706 : 제 3 홈부
708 : 제 4 홈부
710 : 제 5 홈부
802 : 제 1 돌출부
804 : 제 2 돌출부
806 : 제 3 돌출부
808 : 제 4 돌출부

Claims (21)

  1. 하나 이상의 태양 전지를 포함하는 복수 개의 태양 전지 모듈;
    복수 개의 상기 태양 전지 모듈과 각각 결합되며, 상기 태양 전지와 연결되는 전선이 관통하기 위한 관통홀이 복수 개 형성되는 복수 개의 정션 박스; 및
    상기 관통홀을 통과한 전선과 연결되어 복수 개의 상기 태양 전지 모듈에서 발전된 전기 에너지를 집전하는 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부를 포함하며,
    복수 개의 상기 태양 전지 모듈 각각은, 서로 다른 방향으로 다방향 배치되되 복수 개의 상기 태양 전지 모듈 사이에 빈 공간이 형성되도록 배치되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 빈 공간의 적어도 일부분에서 상기 정션 박스의 외측면과 결합되어, 상기 정션 박스의 외측면을 밀폐시킴과 동시에 인접한 상기 정션 박스를 서로 결합시키는 제 1 커버를 더 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 정션 박스의 외측면에는 제 1 홈부 및 제 2 홈부가 형성되며, 상기 제 1 커버의 내측면에는 상기 정션 박스의 제 1 홈부와 상기 정션 박스와 인접한 정션 박스의 제 2 홈부에 각각 삽입되기 위한 복수 개의 제 1 돌출부가 형성되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 홈부 및 상기 제 2 홈부는 동일한 형상을 갖는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 홈부, 상기 제 2 홈부 및 상기 제 1 돌출부는, 상기 제 1 돌출부의 삽입 방향으로 갈수록 폭이 감소하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 정션 박스의 외측면에는 복수 개의 제 3 홈부가 상기 제 1 홈부 및 상기 제 2 홈부와 수직한 방향으로 연장 형성되며, 상기 제 1 커버의 내측면에는 상기 정션 박스의 제 3 홈부와 상기 정션 박스와 인접한 정션 박스의 제 3 홈부에 삽입되기 위한 제 2 돌출부가 형성되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 정션 박스의 내측면과 결합되어, 상기 정션 박스의 내측면을 밀폐시키는 제 2 커버를 더 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 정션 박스의 내측면에는 제 4 홈부가 하나 이상 형성되며, 상기 제 2 커버의 일면에는 상기 제 4 홈부에 삽입되기 위한 제 3 돌출부가 하나 이상 형성되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 4 홈부는, 상기 제 1 홈부 및 상기 제 2 홈부와 수직한 방향으로 연장 형성되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 4 홈부와 상기 제 3 돌출부 사이에는, 패킹 재료가 형성되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 패킹 재료는, 고무, 합성 수지, 가죽 중 적어도 하나를 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 태양 전지 모듈의 일면에는 상기 태양 전지 모듈의 내측 방향으로 제 4 돌출부가 하나 이상 형성되며, 상기 정션 박스의 외측면에는 상기 제 4 돌출부가 삽입되기 위한 제 5 홈부가 하나 이상 형성되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 정션 박스는, 상기 관통홀의 입구에서 상기 전선과 연결되어 이상이 발생한 태양 전지 모듈로 전류가 흐르지 않도록 상기 전선의 전류를 바이패스(bypass)시키는 바이패스부를 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 바이패스부는,
    복수 개의 상기 관통홀을 관통하는 전선과 각각 연결되는 복수 개의 도전성 단자; 및
    상기 도전성 단자 사이에서 상기 전선의 전류를 바이패스시키는 바이패스 다이오드를 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부에서 집전한 전기 에너지를 저장하는 축전부를 더 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부에서 집전한 전기 에너지를 상기 축전부로 보내거나 외부 조명부로 공급하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 에너지 다병렬 수집 및 블로킹 다이오드 접속부는 복수 개의 상기 태양 전지 모듈 각각으로부터 전기 에너지를 개별적으로 집전하며, 상기 제어부는 복수 개의 상기 태양 전지 모듈의 전기 에너지를 개별적으로 제어하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양 전지 모듈 및 상기 정션 박스는, 등부표의 상부에 형성되는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양 전지 모듈을 지지할 수 있도록, 상기 태양 전지 모듈의 일측과 결합되는 제 1 횡 프레임 및 상기 태양 전지 모듈의 타측과 결합되는 제 2 횡 프레임을 더 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제 2 횡 프레임은, 내부에 상기 전선이 통과하기 위한 공간을 구비하며 상기 전선을 상기 태양 전지 모듈과 연결시키는 배출구를 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 제 1 횡 프레임과 상기 제 2 횡 프레임을 연결하는 복수 개의 종 프레임을 더 포함하는, 다면 채광 고효율 태양광 발전 시스템.
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