WO2018093036A1 - 태양광 패널 정션박스 - Google Patents

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WO2018093036A1
WO2018093036A1 PCT/KR2017/010394 KR2017010394W WO2018093036A1 WO 2018093036 A1 WO2018093036 A1 WO 2018093036A1 KR 2017010394 W KR2017010394 W KR 2017010394W WO 2018093036 A1 WO2018093036 A1 WO 2018093036A1
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WO
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solar panel
junction box
cover
bracket
ribbon wire
Prior art date
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PCT/KR2017/010394
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English (en)
French (fr)
Inventor
전성원
조석제
오기석
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케이유엠 유한회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/044—PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes
    • 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
    • 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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • 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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/36—Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
    • 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

  • the present invention relates to a solar panel junction box, and more particularly, to a solar panel junction box having an elastic terminal attached to the solar panel and energizing by energizing a ribbon wire.
  • a solar panel is in the form of a module in which a plurality of solar cells are arranged.
  • solar cells are connected by ribbon wires, and power generated in the solar cells is output to the outside by the ribbon wires.
  • a plurality of such solar panels are installed together.
  • a solar panel junction box is used to connect the plurality of solar panels to each other and output power to the outside.
  • a first object of the present invention is to provide a junction box configured to electrically connect a junction box and a solar panel without additional post-treatment.
  • a second object of the present invention is to provide a solar panel junction box that can prevent foreign matter from penetrating by exposing the main part of the junction box to the outside.
  • Another third object of the present invention is to provide a solar panel junction box to which an automated process can be applied during assembly.
  • a solar panel junction box for mounting on the bottom of the solar panel having a ribbon wire;
  • a housing having a bypass diode and a plurality of electrode plates having a plurality of elastic terminals in electrical contact with the ribbon wire, wherein one end of the elastic terminal is bent downward to be in contact with the ribbon wire;
  • a cover having a side wall for supporting the housing therein;
  • a bracket having a donut-shaped plate formed to expose the elastic terminal on a lower surface thereof, and a sidewall extending in all directions from an inner side surface of the disc, wherein the side wall of the cover is inserted into the inner plate;
  • the elastic terminal of the pole plate is composed of a fastening means to elastically contact the ribbon wire of the solar panel mounted on the bottom of the junction box.
  • the housing is in contact with the disc-shaped housing main body having a wall protruding upwards, a plurality of pole plates provided between the wall of the housing body, and the pole plate It consists of a plurality of bypass diodes supported by element mounting portions formed on the wall.
  • the hook is formed on the cover is extended outwards after extending outward from the side wall of the cover, the fastening portion also extends outward from the sidewall of the bracket.
  • the bracket is formed on the side of the donut-shaped disk, and further includes a cable support for supporting a cable for electrical connection with the outside.
  • the cover is configured to be fastened to the bracket while the housing is embedded in the cover.
  • the solar panel is mounted on the bottom surface of the bracket, and when the cover and the bracket are completely fastened, an electrical contact is made between the elastic terminal and the ribbon wire. Therefore, the junction box of the present invention can be said to have the convenience that the electrical contact between the junction box and the solar panel, even if no post-processing such as soldering.
  • the electrical connection is made by the assembly (junction) of the junction box and the solar panel, so the overall assembly process is convenient, and the advantage that the automated process is possible in the manufacturing of the module is also possible. You can expect
  • the housing in which the important electrical components are mounted has an advantage of preventing external foreign substances from accessing the components for the electrical connection as much as possible because the entire assembly and the assembly are moved in an assembled state inside the cover. Is also expected. This may mean that the quality of the junction box itself, which is equipped with solar panels, is improved.
  • the present invention is easy to repair without damaging the silicon adhesive surface of the solar panel junction box and the solar panel.
  • the structure of the junction box may be implemented in a cylindrical shape unlike a conventional solar panel junction box having a rectangular shape, and ultimately, various advantages may also be expected in terms of visual design.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a solar panel junction box according to the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of a solar panel junction box according to the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view of a solar panel junction box bracket according to the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view of the cable of the solar panel junction box according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a solar panel junction box housing according to the present invention.
  • Figure 6 is a plan view of a solar panel junction box housing according to the present invention.
  • FIG. 7 is a side view of the solar panel junction box housing according to the present invention.
  • Figure 8 is a bottom view of the solar panel junction box housing according to the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a first electrode plate of the solar panel junction box according to the present invention.
  • FIG. 10 is a rear perspective view of the first electrode plate of the solar panel junction box according to the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view of a solar panel junction box according to the present invention.
  • Figure 14 is a bottom view of the solar panel junction box according to the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view of a solar panel ribbon wire according to a modification of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a solar panel junction box according to the present invention
  • Figure 2 is a perspective view of a solar panel junction box according to the present invention.
  • the solar panel junction box includes a junction box bracket 100 having an open center and a junction box cover 300 fastened to an upper portion of the junction box bracket 100, And it is composed of a junction box housing 200 which is assembled and supported inside the junction box cover 300.
  • a junction box bracket 100 having an open center
  • a junction box cover 300 fastened to an upper portion of the junction box bracket 100
  • a junction box housing 200 which is assembled and supported inside the junction box cover 300.
  • a solar panel having a ribbon wire (R) on the bottom of the solar panel junction box bracket (hereinafter referred to simply as 'bracket') 100 according to the present invention (SC) (see FIGS. 12-14) are attached.
  • the cover 300 having the housing 200 therein is fastened to the upper portion of the bracket 100.
  • the solar panel junction box is designed to have a circular shape based on the top view, and the bracket 100 forming the lower portion of the junction box is molded in a circular shape It can be seen.
  • the bracket 100 includes a donut-shaped disc 110 having a central opening, a sidewall 120 extending upward from an inner circumference of the donut-shaped disc 110, and a sidewall of the donut-shaped disc 110.
  • the cable support 140 is formed by extension.
  • the fastening parts 131, 132, 133, and 134 are formed by extending a portion of the side wall 120 to the outside.
  • the upper fastening protrusion 151 and the lower fastening protrusion 152 are molded on the inner surface of the fastening portion 130 up and down.
  • forming the fastening protrusions 150 in two stages means that the fastening protrusions 150 may be fastened at two positions in the upper and lower portions of the hook 320 of the cover 300.
  • the cover 300 of the present invention has a bracket 100 and the first fastening state (fastening state of the upper fastening protrusion 151 and the hook 320) and the second fastening state (lower fastening protrusion 152 and the hook ( It may have a fastening state of 320, which means that the coupling state of the cover 300 with respect to the bracket 100 is made in two places up and down.
  • the fastening parts 131, 132, 133, and 134 of the bracket 100 are formed of a plurality of parts having a predetermined arc interval.
  • the disc 110 of the bracket 100 is a part in direct contact with the solar panel (SC), for example, to form an adhesive layer on the lower surface of the donut-shaped disc 110, using the solar panel ( Allow SC) to bond.
  • SC solar panel
  • the adhesive layer used to bond the solar panel and the disc 110 may be formed of silicon.
  • the side wall 120 of the bracket 100 of the present invention is formed to extend upward from the inner peripheral surface of the donut-shaped disk 110.
  • the side wall 330 of the cover 300 may be accommodated in the side wall 120 of the bracket 100.
  • the side wall 120 is also formed in a cylindrical shape, and the upper end of the side wall 120 has a positive connection groove 121 and a negative connection groove 122 through which the cable 400 passes. Is formed.
  • the plurality of fastening parts 130 formed on the side wall 120 are formed to allow the hook of the cover 300 to be described later to enter downward.
  • the fastening part 130 extends to extend a portion (section) of the side wall 120 to the outside so that the hooks 321, 322, 323, and 324 of the cover 300 can be inserted downward along the inside thereof. do.
  • the upper fastening protrusion 151 and the lower fastening protrusion 152 are formed on the inner surface of the fastening portion 130.
  • the fastening part 130 in the illustrated embodiment is composed of four fastening parts 131, 132, 133, and 134 arranged at equal intervals, for example.
  • the above-described hook 320 is also formed in four.
  • the hook 320 of the cover 100 In response to the fastening portion 130 extending outward from the side wall 120 of the bracket 100, the hook 320 of the cover 100 also extends outward from the top of the side wall 330 of the cover 100. It is extended and formed downward.
  • the cable 400 is supported by the cable support 140 of the bracket 100.
  • One end of the pair of cables 400 used in the present invention is connected to an output terminal connecting terminal 410 composed of a first connecting terminal 411 and a second connecting terminal 412, respectively.
  • the other end of the pair of cables is provided with a serial connection connector 420 composed of a first connection connector 421 and a second connection connector 422, respectively.
  • FIG. 5 is a perspective view of the solar panel junction box housing 200 according to the present invention
  • Figure 6 is a plan view of the junction box housing 200
  • Figure 7 is a side view of the junction box housing 200
  • Figure 8 is a junction A bottom view of the box housing 200.
  • the housing 200 of the present invention is to be electrically connected to the ribbon wire (R) wire of the solar panel (SC) so that the rectified current is output to the cable (400).
  • R ribbon wire
  • SC solar panel
  • the housing 200 includes a disc-shaped housing body 210, which may be referred to as a basic frame, and a plurality of pole plates 231, 231, 233, and 234 provided on an upper surface of the housing body 210. And a plurality of elements 241, 242, 243 supported by the housing body 210.
  • the plurality of pole plates are collectively referred to as the pole plates 230, and a plurality of devices will be referred to as elements 240.
  • the housing main body 210 supports the elements 241, 242, 243 through the element mounting parts 221, 222, 223 in a state where a plurality of pole plates 230 are mounted thereon.
  • the housing body 210 is supported inside the side wall 330 of the cover 300.
  • the housing body 210 is formed in a plurality of grooves formed in the side wall 330 of the cover.
  • the cover 300 is supported inside the cover 300.
  • the housing body 210 is formed in a disc shape to be supported inside the side wall 330 of the cover 300 having a cylindrical shape.
  • the upper surface of the housing body 210 is divided into four sectors having a fan shape, and four pole plates 230 are installed on each sector.
  • four walls having a cross-shaped arrangement are formed between the pole plates 230.
  • three of the four walls include device mounting parts 221, 222, and 223 for mounting the device 240.
  • an element support part 262 is formed on the housing body 210 to support an anode and a cathode of the device so as to be connected to the electrode plate 230.
  • the four pole plates 230 described above are for outputting the current output from the solar panel SC to the ribbon wire R to the outside, and in the illustrated embodiment, the first pole plate 231 and the second pole plate 232. ), The third electrode plate 233, and the fourth electrode plate 234 can be confirmed through FIG. 5.
  • FIG. 9 is a top perspective view of the first electrode plate 231 of the solar panel junction box according to the present invention
  • Figure 10 is a rear perspective view of the first electrode plate 231 of the junction box.
  • the first electrode plate 231 is fan-shaped based on the plan view, and all other electrode plates are the same.
  • the first electrode plate 231b is formed by cutting a portion of the first electrode plate 231 and bending it upward, and a first electrode plate 231a formed by cutting a portion of the other region and bending it upward. have.
  • the first electrode plate 231 may be electrically connected to the cable 400 (see FIG. 4) by cutting and bending a portion of the region between the first electrode plate anode 231b and the first electrode plate cathode 231a and bending upward.
  • first electrode plate output terminals 231d are also provided.
  • the first electrode plate 231 is made of a material which can elastically contact the ribbon wire R by bending a portion thereof downward to have elasticity.
  • One elastic terminal 231c is molded.
  • the first elastic terminal 231c bends the inner end of the first electrode plate 231 downwardly, thereby inducing elastic contact with the ribbon wire R by double bending twice, thereby inducing electrical contact. The reliability is high enough.
  • the first and second portions of the positive electrode plate 231b and the negative electrode 231a of the first electrode plate 231a are bent to engage the device support parts 262 extending upward from both sides of the device mounting parts 221, 222, and 223 of the housing 210. It is preferable that the first electrode plate 231 is not separated from the housing main body 210 by being caught by the 263.
  • the first electrode plate output terminal 231d is connected to the negative electrode cable, and the first electrode plate positive electrode 231b is connected to the positive electrode of the first element.
  • the second electrode plate 232 is installed adjacent to the electrode plate 231 on the main body housing 200, and is formed in a fan shape on the basis of the top view in the same manner as the first electrode plate 231. Similarly to the first electrode plate 231, the second electrode plate 232 is also provided with a second electrode plate cathode 232a, a second electrode plate anode 232b, and a second connector 232c.
  • the second electrode plate cathode 232a is connected to the cathode of the first element 241
  • the second electrode plate anode 232b is connected to the anode of the second element 242.
  • the second connector 232c is also formed by bending a portion of an edge between the second electrode plate anode 232a and the second electrode plate anode 232b of the second electrode plate 232.
  • the second electrode plate 232 also includes a second elastic terminal 232c for electrical connection with the ribbon wire R.
  • the second elastic terminal 232c has a shape substantially the same as that of the first elastic terminal 231c. have.
  • the third electrode plate 233 of the present invention is positioned at the position adjacent to the second electrode plate 232 on the body housing 200 and is symmetrical with the first electrode plate 231.
  • a third electrode plate cathode 233a, a third electrode plate anode 233b, and a third connector 233c are formed in the third electrode plate 233.
  • the third cathode plate cathode 233a of the third electrode plate 233 is connected with the cathode of the second element 242, and the third cathode plate anode 233b is connected with the anode of the third element 243.
  • a third elastic terminal 233c is formed at an inner end portion between the third electrode plate cathode 233a and the third electrode plate anode 233b to be elastically bent to the rear surface.
  • the fourth electrode plate 234 of the present invention is installed at a position symmetrical with the second electrode plate 232 while adjacent to the third electrode plate 233 on the body housing 200.
  • the fourth electrode plate 234 is provided with a fourth electrode plate cathode 234a bent to the upper surface, a fourth electrode plate anode 234b, and a fourth elastic terminal 234c bent downward.
  • the fourth electrode plate negative electrode 234a is connected to the negative electrode of the third element 243
  • the fourth electrode plate output terminal 234d is connected to the positive electrode cable.
  • the first element 241, the second element 242, and the third element 243 described above illustrate a bypass diode for bypassing a solar cell that does not operate by shade or the like.
  • the first connection terminal 411 of the cable 400 is connected to the fourth electrode plate output terminal 234d, and the second connection terminal 412 is connected to the first electrode plate output terminal 231d.
  • the serial connection connector 420 of the cable 400 is mounted to the cable support 140, when connecting in series with another solar panel junction box, the cable 400 mounted to the cable support 140 in another embodiment Tighten with cable of optical panel junction box.
  • the four pole plates 230 each have one end portion (in the illustrated embodiment, an end portion corresponding to the center of the disc-shaped housing body 210). ) Is bent downward, so that one end (inner end) of the first to fourth elastic terminals 231c, 232c, 233c, and 234c protrudes toward the bottom of the housing body 210 at the center of the housing body 210 on the disc. It can be seen that it has an elastic state.
  • FIG 11 is a plan view of a solar panel junction box according to the present invention. As shown in the drawing, since the housing 200 is supported while being in the cover 300, the housing 200 is not exposed to the outside, and the cover 300 is assembled to the bracket 100. Since the cover 300 is pressed downward, the housing 200 can be suppressed as much as possible.
  • the cable connector (311, 312) formed by opening a portion of the cover 300, and extending downward from the edge of the cover 300 Hooks 321, 322, 323, and 324.
  • all hooks 321, 322, 323, and 324 will be collectively referred to as a hook 320.
  • the cable connectors 311 and 312 pass through the external cable 400 to be connected to the pole plate 230 of the housing 200 located inside the cover 300.
  • the cable connectors 311 and 312 include a second cable negative connector 312 to which the negative cable is connected in the cable 400, and a second cable positive connector 311 to which the positive cable is connected.
  • the plurality of hooks (320: 321, 322, 323, 324) formed in the cover 300 may be fastened with the upper fastening protrusion 151 and the lower fastening protrusion 152 described above while entering the fastening portion 130 of the bracket 100, respectively.
  • a plurality of hooks 320 extending downward from an outer portion of the cover 300 is fastened to the upper fastening protrusion 151 or the lower fastening protrusion 152, so that the cover 300 is substantially disposed inside the housing 200. It is elastically coupled to the bracket 100 in a supported state, it means that can be maintained in a coupled state in two places up and down by two fastening protrusions (151, 152).
  • the fastening part 130 of the bracket 100 is composed of four fastening parts having equal intervals, that is, the first to fourth fastening parts 131, 132, 133, and 134, and the hook ( 320, the first hook 321, the second hook 322, the third hook 323, and the fourth hook 324 which are fastened to the first to fourth fastening portions 131, 132, 133, and 134, respectively.
  • the first to fourth fastening parts 131, 132, 133, and 134 the hook ( 320, the first hook 321, the second hook 322, the third hook 323, and the fourth hook 324 which are fastened to the first to fourth fastening portions 131, 132, 133, and 134, respectively.
  • the hook 320, the first hook 321, the second hook 322, the third hook 323, and the fourth hook 324 which are fastened to the first to fourth fastening portions 131, 132, 133, and 134, respectively.
  • FIG. 12 and 13 are cross-sectional views taken along line A-A of FIG. 11, and FIG. 12 is a first fastening state in which the upper fastening protrusion 151 and the hook 320 are fastened before the junction box is completely coupled. And Figure 13 is a state in which the junction box as a whole is completely coupled, which is a second fastening state that the lower fastening protrusion 152 and the hook 320 is fastened.
  • 14 is a bottom view of a solar panel junction box according to the present invention
  • Figure 15 is a plan view of a solar panel ribbon wire according to a modification of the present invention.
  • the cover 300 moves downward along with the housing 200.
  • the housing 200 moved in the lower direction is in contact with the bracket 100, and the hooks 321, 322, 323, and 324 of the cover 300 are fastened to the lower fastening protrusion 152.
  • the elastic terminals 231c, 232c, 233c, and 234c disposed on the bottom surface of the housing 200 come into contact with the ribbon wire R of the solar panel SC, thereby providing the elastic terminal 231c.
  • 232c, 233c, and 234c are in electrical contact with the ribbon wire R of the solar panel.
  • the elastic terminals 231c, 232c, 233c, and 234c ribbon wire R While making electrical contact with it can be said that the entire assembly of the junction box of the present invention is completed.
  • 12 shows that the elastic terminals 231c, 232c, 233c, and 234c are not in contact with the ribbon wire R.
  • the elastic terminals 231c, 232c, 233c, and 234c are in contact with each other. It is showing.
  • the present invention is supplied by fastening the solar panel junction box, the operator does not need to close the cover or solder after fastening the ribbon wire, if only pressing the cover of the solar panel junction box ribbon of the solar panel Since the structure is energized with wires, the manufacturing process time can be dramatically shortened , and the automatic process is possible during module manufacturing. In addition, since the present invention is delivered in an assembled state of the cover, it is possible to prevent the inflow of foreign substances such as dust into the housing to improve the quality. In addition, the present invention is easy to repair without damaging the silicon adhesive surface of the solar panel junction box and the solar panel.
  • junction box having the above configuration is expected to be applicable to almost any photovoltaic device for photovoltaic power generation.

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Abstract

본 발명은 태양광 패널의 리본 와이어와 전기적 연결이 손쉬운 태양광 패널 정션박스를 제안한다. 본 발명의 정션박스의 하우징(200)은, 바이패스 다이오드와, 상기 리본 와이어와 전기적으로 접촉하는 다수의 탄성 단자를 구비하는 다수의 극판을 구비하고, 상기 탄성단자의 일단부는 하방으로 절곡되어 상기 리본 와이어와 접촉될 수 있다. 그리고 브라켓(100)은, 하우징을 내부에서 지지하는 측벽(330)을 구비하는 커버(300)와, 상기 탄성 단자가 하부면에 노출되도록 성형되는 도넛 형상의 원판과, 상기 원판의 내측면에서 사방으로 연장되어, 상기 커버의 측벽이 내부로 삽입되는 측벽(120)을 구비한다. 그리고 커버(300)와 브라켓(100)이 완전하게 결합된 상태에서, 상기 극판의 탄성단자가 정션박스의 저면에 장착되는 태양광 패널의 리본 와이어에 탄성적으로 접촉하게 되어, 정션박스와 태양광 패널 사이의 납땜 등이 필요 없게 되는 장점이 있다.

Description

태양광 패널 정션박스
본 발명은 태양광 패널 정션박스에 대한 것으로서, 특히 태양광 패널에 부착되며 리본 와이어를 가압하여 통전하는 탄성 단자가 구비된 태양광 패널 정션박스에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 패널은 다수개의 태양전지 셀이 배열된 모듈 형태이다. 이러한 태양광 패널은 태양전지 셀들이 리본 와이어로 연결되며, 리본 와이어에 의해 태양전지 셀에서 생성된 전력이 외부로 출력된다. 이러한 태양광 패널은 다수 개가 같이 설치되는 것이 일반적인데, 이와 같이 다수 개의 태양광 패널을 서로 연결하고 전력을 외부로 출력하기 위해서 태양광 패널 정션박스가 사용된다.
그러나 일반적인 태양광 패널 정션박스는 정션박스 하우징과 커버가 분리되어 별도로 제조되어 납품되기 때문에, 사용을 위해서는 별도로 커버를 조립하는 공정이 필수적이다. 따라서 이와 같은 조립 공정에서, 하우징의 부품들이 노출된 상태가 되기 때문에 품질에 문제가 발생될 수 있다. 그리고 태양광 패널의 리본 와이어를 정션박스 단자와 연결할 때, 수작업에 의한 기계식 조립으로 조립이 번거로우며 모듈 제조 시 자동공정이 불가능한 단점이 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 공개특허공보 제 2016-12513호(2016.02.03. 공개)
본 발명의 제1목적은, 정션박스와 태양광 패널을 별도의 후처리 없이 전기적으로 연결할 수 있도록 구성되는 정션박스를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2목적은 정션박스의 주요 부분이 외부에 노출되는 것에 의하여 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있는 태양광 패널 정션박스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 제3목적은 조립 시 자동화 공정을 적용할 수 있는 태양광 패널 정션박스를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면, 리본 와이어를 구비하는 태양광 패널의 저면에 장착되기 위한 태양광 패널 정션박스로써; 바이패스 다이오드와, 상기 리본 와이어와 전기적으로 접촉하는 다수의 탄성 단자를 구비하는 다수의 극판을 구비하고, 상기 탄성단자의 일단부는 하방으로 절곡되어 상기 리본 와이어와 접촉될 수 있는 하우징과; 상기 하우징을 내부에서 지지하는 측벽을 구비하는 커버; 상기 탄성 단자가 하부면에 노출되도록 성형되는 도넛 형상의 원판과, 상기 원판의 내측면에서 사방으로 연장되어, 상기 커버의 측벽이 내부로 삽입되는 측벽을 구비하는 브라켓; 그리고 상기 커버와 브라켓이 완전하게 결합된 상태에서, 상기 극판의 탄성단자가 정션박스의 저면에 장착되는 태양광 패널의 리본 와이어에 탄성적으로 접촉할 수 있도록 하는 체결수단으로 구성되고 있다.
본 발명에서 체결수단에 대한 실시 예에 의하면, 커버의 측벽 외부에서 하방으로 연장 성형되는 다수의 후크와, 상기 브라켓의 측벽 내측에 성형되는 체결돌기로 구성되고, 상기 후크와 체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하는 위치에서 커버와 브라켓을 체결 상태로 유지하게 된다.
본 발명에서 체결수단에 대한 다른 실시 예는, 커버의 측벽 외부에서 하방으로 연장 성형되는 다수의 후크와, 상기 브라켓의 측벽 내측 상하에 각각 성형되는 상부체결돌기 및 하부체결돌기로 구성된다. 그리고 상기 후크와 상부체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하지 않는 위치에서 커버와 브라켓을 체결 상태로 유지하고, 상기 후크와 하부체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하는 위치에서 커버와 브라켓을 체결 상태로 유지하는 태양광 패널 정션박스가 된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 하우징은, 상부로 돌출된 벽을 상면에 구비하는 원판상의 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 벽 사이에 설치되는 다수개의 극판, 그리고 상기 극판 사이에 접촉되고 상기 벽에 형성되는 소자 장착부에 의하여 지지되는 다수개의 바이패스 다이오드로 구성된다.
또 다른 실시 예에 의하면, 커버에 성형되는 후크는 커버의 측벽에서 외측으로 연장된 후 하방으로 연장 성형되고, 상기 체결부도 브라켓의 측벽에서 외측으로 연장 성형된다.
또 다른 실시 예에 의하면, 브라켓은 상기 도넛형 원판의 측면에 형성되어, 외부와 전기적 연결을 위한 케이블을 지지하기 위한 케이블 지지부를 더 포함하고 있다.
본 발명의 정션박스에 의하면, 하우징을 커버에 내장시킨 상태에서 커버가 브라켓에 체결되도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 그리고 이러한 상태에서 브라켓의 저면에 태양광 패널을 장착한 후, 커버와 브라켓을 완전하게 체결하면, 탄성단자와 리본 와이어 사이의 전기적 접촉이 이루어질 수 있도록 구성되고 있다. 따라서 본 발명 정션박스는, 별도의 납땜 등 후가공을 하지 않더라도, 정션박스와 태양광 패널의 전기적 접촉이 이루어지게 되는 편리성이 있다고 할 수 있다.
그리고 이와 같은 구조적 편의성 이외에도, 정션박스와 태양광 패널의 조립(체결)에 의하여 스스로 전기적 연결상태가 이루어지기 때문에, 전체적인 조립 과정이 편리함은 물론이고, 모듈의 제조시 자동화 공정이 가능하게 되는 장점도 기대할 수 있다.
또한 본 발명에서 중요 전기 부품이 실장되는 하우징은, 커버의 내부에 조립된 상태로 전체적인 조립 및 조립품이 이동하게 되기 때문에, 전기적 연결을 위한 부품에 외부 이물질이 접근하는 것을 최대한 방지할 수 있게 되는 장점도 기대된다. 이러한 점은 실질적으로 태양광 패널이 장착된 정션박스 자체의 품질이 향상되는 것을 의미한다고 할 수 있다. 그리고 본 발명은 태양광 패널 정션박스와 태양광 패널의 실리콘 접착면 훼손 없이 수리가 용이하다.
본 발명은 정션박스의 구조는, 기존 사각 형상의 태양광 패널 정션박스와 달리 원통형으로도 구현될 수 있어서, 궁극적으로는 시각적 디자인의 측면에서도 다양한 변화가 가능하게 되는 등의 장점도 기대된다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 개략 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 브라켓의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 케이블 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징의 사시도.
도 6는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징의 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징의 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징의 저면도.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 제1극판 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 제1극판 배면 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 평면도.
도 12 및 도 13은 도 11의 선A-A에서 취한 단면도.
도 14은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 저면도.
도 15는 본 발명의 변형예에 따른 태양광 패널 리본 와이어의 평면도.
이하에서는 도면에 도시한 실시 예를 참조하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 개략 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스는, 중심부가 개방된 정션박스 브라켓(100)과, 상기 정션박스 브라켓(100)의 상부에 체결되는 정션박스 커버(300), 그리고 상기 정션박스 커버(300)의 내부에 조립되어 지지되는 정션박스 하우징(200)으로 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에서는, 정션박스 하우징(200)을 내장하고 있는 정션박스 커버(300)가 정션박스 브라켓(100)과 결합되면서 완전히 체결 상태가 되면, 납땝 등과 같은 별도의 후처리 없이, 태양광 패널과 전기적 연결 상태가 될 수 있도록 구성하는 것을 주된 착상으로 하고 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 브라켓(이하에서는 단순히 '브라켓'이라고도 칭함)(100)의 저면에는 리본 와이어(R)를 구비하고 있는 태양광 패널(SC)(도 12 내지 도 14 참조)이 부착된다. 그리고 브라켓(100)의 상부에는, 하우징(200)을 내부에 구비하고 있는 커버(300)가 체결된다.
도 3에 도시한 실시 예에서 알 수 있는 바와 같이, 태양광 패널 정션박스는, 평면도를 기준으로 원형을 가지도록 설계하고 있으며, 정션박스의 하부를 형성하는 브라켓(100)을 원형으로 성형하고 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 브라켓(100)은 중심부가 개구된 도넛형 원판(110)과, 상기 도넛형 원판(110)의 내주연에서 상부로 연장된 측벽(120), 그리고 도넛형 원판(110)의 측벽에서 외측으로 연장 성형된 케이블 지지부(140)를 포함하고 있다. 그리고 측벽(120)의 일부 영역을 외측으로 넓혀서 체결부(131,132,133,134)를 형성하고 있다.
이하에서는 이러한 다수의 체결부 전체를 총칭하여 체결부(130)로 칭하기로 한다. 상기 체결부(130)는 후술하는 바와 같이 커버(300)에 성형되어 있는 다수의 후크(321,322,323,324)가 하방으로 결합되는 부분이다. 여기서 다수로 구성되는 후크 전체를 총칭하여 후크(320)라고 칭하기로 한다. 그리고 상기 체결부(130)의 내측면에는, 후크(320)와 탄성적으로 결합되는 상하 이단 체결돌기(150)가 성형되어 있다.
도 3, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 체결부(130)의 내측면에는 상하에 걸쳐서 상부체결돌기(151) 및 하부체결돌기(152)가 성형되어 있다. 이와 같이, 체결돌기(150)를 이단으로 성형하는 것은, 궁극적으로 커버(300)의 후크(320)와 상하 2개소에서 체결될 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 본 발명의 커버(300)는 브라켓(100)과 제1체결상태[상부체결돌기(151)와 후크(320)의 체결상태]와 제2체결상태[하부체결돌기(152)와 후크(320)의 체결상태]를 가질 수 있는 것이고, 이는 브라켓(100)에 대하여 커버(300)의 결합 상태가 상하 2개소에서 이루어짐을 의미한다.
이와 같은 브라켓(100)의 체결부(131,132,133,134)는 서로 정해진 원호간격을 두고 형성되는 다수 개로 구성되고 있다. 브라켓(100)의 원판(110)은 태양광 패널(SC)과 직접적으로 접촉하는 부분인데, 예를 들면 상기 도넛형 원판(110)의 하부면에 접착층을 형성하고, 이를 이용하여 태양광 패널(SC)이 접착되도록 한다. 그리고 참고로 태양광 패널과 원판(110)의 접착에 이용되는 접착층은 실리콘으로 성형될 수 있을 것이다.
본 발명의 브라켓(100)의 측벽(120)은 도넛형 원판(110)의 내주면에서 상부로 연장 성형되어 있다. 이러한 브라켓(100)의 측벽(120) 내부로 커버(300)의 측벽(330)이 수납될 수 있다. 그리고 도시한 실시 예에서는, 상기 측벽(120)도 원통 형상으로 성형되고, 이러한 측벽(120)의 상단부에는 케이블(400)이 통과되기 위한 양극 연결용 홈(121) 및 음극 연결용 홈(122)이 형성된다.
상기 측벽(120)에 성형된 다수의 체결부(130)는 후술하는 커버(300)의 후크가 하방으로 들어갈 수 있도록 성형되는 것이다. 예를 들면 상기 체결부(130)는, 측벽(120)의 일부 영역(구간)을 외측으로 넓히도록 연장 성형함으로써, 커버(300)의 후크(321,322,323,324)가 하방으로 그 내부를 따라 삽입될 수 있게 된다. 그리고 이러한 체결부(130)의 내측면에는, 위에서 설명한 바와 같이, 상부체결돌기(151) 및 하부체결돌기(152)가 성형되어 있다.
도시한 실시 예에서의 체결부(130)는 예를 들면 등간격으로 배치되어 있는 4개의 체결부(131,132,133,134)로 구성되고 있다. 그리고 상술한 후크(320)도 동일하게 4개로 성형된다. 브라켓(100)의 측벽(120)에서 외측으로 연장된 체결부(130)에 대응하여, 커버(100)의 후크(320)도 커버(100)의 측벽(330) 상부에서 외측으로 연장된 후, 하방으로 연장 성형되고 있다.
도 4에는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스에 사용될 수 있는 케이블이 예시적으로 도시되어 있다. 이러한 케이블(400)은, 브라켓(100)의 케이블 지지부(140)에 의하여 지지된다. 본 발명에 사용되는 한 쌍의 케이블(400)의 일단부에는, 제 1접속단자(411)와 제 2접속단자(412)로 구성되는 출력단 접속 단자(410)가 각각 연결되어 있다. 그리고 한 쌍의 케이블의 타단부에는 제 1접속컨넥터(421)와 제 2접속컨넥터(422)로 구성되는 직렬 접속 컨넥터(420)가 각각 구비되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징(200)의 사시도이고, 도 6은 정션박스 하우징(200)의 평면도이며, 도 7은 정션박스 하우징(200)의 측면도이고, 도 8은 정션박스 하우징(200)의 저면도이다. 이러한 본 발명의 하우징(200)은 태양광 패널(SC)의 리본 와이어(R) 와이어와 전기적으로 접속되어 정류된 전류가 케이블(400)로 출력되도록 하는 것이다. 예를 들면 본 발명의 정션박스 전체가 조립되어 완성된 후, 도 14에 도시한 바와 같이, 태양광 패널(SC)을 저면에 부착함으로, 리본 와이어(R)를 통하여 전류가 출력될 수 있게 된다.
이러한 하우징(200)은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 기본적인 프레임이라고 할 수 있는 원판상의 하우징 본체(210)와, 상기 하우징 본체(210)의 상부면에 구비되는 다수의 극판(231,231,233,234), 그리고 상기 하우징 본체(210)에 지지되는 다수의 소자(241,242,243)를 포함하고 있다. 이하의 설명에서 편의를 위하여 상기 다수의 극판을 총칭하여 극판(230)이라고도 칭하고, 다수의 소자를 소자(240)라고 칭하기로 한다.
상기 하우징 본체(210)는, 다수의 극판(230)을 그 상부에 장착한 상태에서, 소자 장착부(221,222,223)를 통하여 소자(241,242,243)를 지지한다. 이러한 하우징 본체(210)는 커버(300)의 측벽(330) 내부에 지지되는데, 예를 들면 도 12에 도시한 바와 같이, 커버의 측벽(330) 내부에 성형되는 다수의 홈에, 하우징 본체(210)의 외측면에 성형된 돌기가 결합됨으로써, 상기 커버(300)의 내부에서 지지되고 있다. 하우징 본체(210)는 원통 형상인 커버(300)의 측벽(330) 내부에서 지지될 수 있도록 원판형으로 형성된다.
상기 하우징 본체(210)의 상부면은 부채꼴 형태의 4개의 영역으로 구분되고, 각각의 부채꼴 영역 상에는 4개의 극판(230)이 각각 설치된다. 상기 4개의 극판(230)을 구분하기 위하여 극판(230) 사이에는 십자 형상의 배치를 가지는 4개의 벽이 형성되어 있다. 그리고 이러한 4개의 벽 중 3개의 벽에는 소자(240)를 장착하기 위한 소자 장착부(221,222,223)도 포함된다. 이러한 소자 장착부(220)의 양측에는 소자의 양극과 음극을 지지하여 극판(230)과 접속시키기 위한 소자지지부(262)가 하우징 본체(210) 상에 형성된다.
상술한 4개의 극판(230)은 태양광 패널(SC)에서 리본 와이어(R)로 출력된 전류를 외부로 출력하기 위한 것이고, 도시한 실시 예에서는 제1극판(231), 제2극판(232), 제3극판(233), 그리고 제4극판(234)으로 구성되고 있음을 도 5를 통하여 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 제1극판(231)의 상면 사시도이고, 도 10은 정션박스의 제1극판(231)의 배면 사시도이다. 도시된 바와 같이, 제1극판(231)은 평면도를 기준으로 부채꼴 형상이고, 다른 모든 극판도 이와 동일하다. 그리고 제1극판(231)에는 일부 영역을 커팅하고 상방으로 절곡시켜 형성한 제1극판 양극(231b)과, 다른 일부 영역을 커팅하고 상면으로 절곡시켜 형성한 제1극판 음극(231a)이 성형되어 있다. 그리고 제1극판(231)에는, 제1극판 양극(231b)과 제1극판 음극(231a) 사이의 일부 영역을 커팅하고 상방으로 절곡시켜 형성함으로써 케이블(400)(도 4 참조)과 전기적으로 연결될 수 있는 제1극판 출력단자(231d)도 구비되어 있다.
더욱이 본 발명에 의하면 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 제1극판(231)에는, 그 일부를 하방으로 절곡시켜서 탄성을 가질 수 있도록 함으로써, 리본 와이어(R)과 탄성적으로 접촉할 수 있는 제1탄성단자(231c)가 성형되어 있다. 도시한 실시 예에서, 제1탄성단자(231c)는 제1극판(231)의 내측 단부를 하방으로 절곡하는데, 이중으로 두 번 절곡함으로써 리본 와이어(R)와 탄성적인 접촉을 유도하여 전기적 접촉의 신뢰성을 충분히 높이고 있다.
그리고 제1극판 양극(231b)과 제1극판 음극(231a)의 일부 영역(231k)을 절곡시켜서, 하우징(210)의 소자장착부(221,222,223) 양측에서 상방으로 연장된 소자지지부(262)의 걸림턱(263)에 걸리도록 함으로써, 제1극판(231)이 하우징 본체(210)에서 이탈되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 제1극판 출력 단자(231d)는 음극 케이블과 접속되며, 제1극판 양극(231b)은 제 1 소자의 양극과 연결된다.
본 발명에서, 제2극판(232)은 본체 하우징(200) 상에서 극판(231)과 인접하게 설치되는데, 제1극판(231)과 동일하게 평면도를 기준으로 부채꼴 형상으로 형성된다. 제2극판(232)에도 제1극판(231)과 동일하게 제2극판 음극(232a)과 제2극판 양극(232b), 그리고 제2연결부(232c)가 형성된다. 제2극판 음극(232a)은 제 1 소자(241)의 음극과 접속되고, 제2극판 양극(232b)은 제 2 소자(242)의 양극과 접속된다.
그리고 제2연결부(232c) 역시 제2극판(232)의 제2극판 음극(232a)과 제2극판 양극(232b) 사이의 가장자리 일부 영역을 절곡시켜 형성한다. 제2극판(232)도 리본 와이어(R)와의 전기적 연결을 위하여 제2탄성단자(232c)를 구비하는데, 제2탄성단자(232c)는 제1탄성단자(231c)와 실질적으로 동일한 형상을 가지고 있다.
본 발명의 제3극판(233)은 본체 하우징(200) 상에서 제2극판(232)과 인접한 위치이고, 제1극판(231)과 대칭되는 위치에 설치된다. 이러한 제3극판(233)에도 제3극판 음극(233a)과 제3극판 양극(233b) 및 제3연결부(233c)가 형성된다. 제3극판(233)의 제3극판 음극(233a)은 제 2 소자(242)의 음극과 접속되고, 제3극판 양극(233b)은 제 3 소자(243)의 양극과 접속된다. 그리고 제3극판 음극(233a)과 제3극판 양극(233b) 사이의 내측 단부에는 이면으로 절곡되어 탄성을 가지는 제3탄성 단자(233c)가 형성된다.
본 발명의 제4극판(234)은 본체 하우징(200) 상에서 제3극판(233)과 인접하면서 제2극판(232)와 대칭되는 위치에 설치된다. 이러한 제4극판(234)에는 상부면으로 절곡된 제4극판 음극(234a)과 제4극판 양극(234b), 그리고 하부로 절곡된 제 4 탄성 단자(234c)가 형성된다. 또한, 제4극판 음극(234a)은 제 3 소자(243)의 음극과 연결되고, 제4극판 출력 단자(234d)는 양극 케이블과 연결된다. 여기서, 전술된 제 1 소자(241)와 제 2 소자(242) 및 제 3 소자(243)는 그늘 등에 의해 작동하지 않는 태양 전지를 바이패스하는 바이패스 다이오드를 예시한다.
상기 케이블(400)의 제 1 접속단자(411)는 제4극판 출력 단자(234d)와 접속되며, 제 2접속단자(412)는 제1극판 출력 단자(231d)와 접속된다. 여기서, 케이블(400)의 직렬 접속 커넥터(420)가 케이블 지지부(140)에 거치되며, 다른 태양광 패널 정션박스와 직렬로 연결할 때, 케이블 지지부(140)에 거치된 케이블(400)을 다른 태양광 패널 정션박스의 케이블과 체결한다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명 하우징(200)의 구성을 정리하면, 4개의 극판(230)은, 각각 그 일단부(도시한 실시 예에서는 원판형상의 하우징본체(210)의 중앙에 대응하는 단부)가 하방으로 벤딩됨으로써, 원판 상의 하우징본체(210)의 중앙에 제1내지 제4탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)의 일단부(내측단부)가 하우징본체(210)의 저면으로 돌출되어 탄성을 가지는 상태를 가지고 있음을 알 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 하우징(200)은 커버(300)의 내부에 들어간 상태에서 지지되고 있기 때문에, 하우징(200)이 외부로 노출되지 않고, 더욱이 커버(300)를 브라켓(100)에 조립하는 경우에도 커버(300)를 하방으로 누르기 때문에 하우징(200)이 노출되는 것을 최대한 억제할 수 있게 된다.
그리고 본 발명의 커버(300)는, 도 1 및 도 11에 도시된 바와 같이, 커버(300)의 일부분을 개방시켜 형성한 케이블 연결구(311,312)와, 커버(300)의 가장자리에서 하방으로 연장 성형된 후크(321,322,323,324)를 포함한다. 이하에서는 설명의 편의상 모든 후크(321,322,323,324)를 통칭하여 후크(320)라고 칭하기로 한다.
상기 케이블 연결구(311,312)는 외부 케이블(400)을 통과시켜 커버(300) 내부에 위치한 하우징(200)의 극판(230)과 연결되도록 한다. 이러한 케이블 연결구(311,312)는 케이블(400)에서 음극 케이블이 연결되는 제 2 케이블 음극 연결구(312)와, 양극 케이블이 연결되는 제 2 케이블 양극 연결구(311)로 구성된다.
그리고 커버(300)에 성형된 다수의 후크(320:321,322,323,324)는 브라켓(100)의 체결부(130)로 들어가면서 위에서 설명한 상부체결돌기(151) 및 하부체결돌기(152)와 각각 체결될 수 있다. 커버(300)의 외측 부분에서 하방으로 연장 성형된 다수의 후크(320)가 상부체결돌기(151) 또는 하부체결돌기(152)와 체결된다는 것은 실질적으로 커버(300)가 내부에 하우징(200)을 지지한 상태에서 브라켓(100)과 탄성적으로 결합하고, 두 개의 체결돌기(151,152)에 의하여 상하 2개소에서 결합된 상태를 유지할 수 있다는 것을 의미한다.
도시한 실시 예에서는, 브라켓(100)의 체결부(130)가 등간격을 가지는 4개의 체결부, 즉, 제1내지 제4체결부(131, 132, 133, 134)로 구성되고, 후크(320) 역시 제1 내지 제4체결부(131, 132, 133, 134)에 각각 체결되는 제 1 후크(321),제 2 후크(322), 제 3 후크(323), 그리고 제4후크(324)를 포함하는 것으로 예시적으로 예시하고 있다.
도 12 및 도 13은 도 11의 A-A 선 단면도인데, 도 12는 정션박스가 전체적으로 완전하게 결합되기 전에 상부체결돌기(151)와 후크(320)가 체결된 제1체결상태이다. 그리고 도 13은 정션박스가 전체적으로 완전하게 결합된 상태인데, 이는 하부체결돌기(152)와 후크(320)가 체결된 제2체결상태이다. 도 14는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 저면도이고, 도 15는 본 발명의 변형예에 따른 태양광 패널 리본 와이어의 평면 예시도이다.
본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 결합 과정을 보면, 하우징(200)을 내장한 커버(300)의 후크(320)가, 도 12에 도시된 바와 같이, 브라켓(100)의 체결부(130) 내측을 따라서 하방으로 내려가서, 상부체결돌기(151)와 결합하는 제1체결상태를 이루게 된다. 그리고 이러한 상태에서는, 상술한 탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)가 리본 와이어(R)를 구비하는 태양광 패널(SC)의 접속되기 전의 상태이다. 이러한 상태에서 상기 커버(300)는 상방으로 분리되지는 못하고, 하방으로 더 하강할 수는 있다. 본 발명의 정션박스는 이러한 제1체결상태에서 1차적으로 완성된 상태를 이룰 수 있고, 이러한 상태의 정션박스가 이송되어 다음 공정에서 후술하는 바와 같은 태양광 패널(SC)이 그 하면에 부착될 수 있다.
그리고 도 13에 도시된 바와 같이, 커버(300)가 브라켓(100)과 더 조립되면, 하우징(200)과 함께 커버(300)가 하부 방향으로 이동한다. 이렇게 하부 방향으로 이동한 하우징(200)은 브라켓(100)과 접하게 되면서, 커버(300)의 후크(321,322,323,324)는 하부체결돌기(152)와 체결된다. 이렇게 제2체결상태가 되면, 하우징(200)의 저면에 위치하는 탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)는 태양광 패널(SC)의 리본 와이어(R)와 접촉하게 되어, 탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)와 태양광 패널의 리본 와이어(R)의 전기적 접촉이 이루어진다.
이와 같이 커버(300)의 후크(320)가 브라켓(100)의 체결부(130) 내측의 하부체결돌기(152)와 체결되면, 탄성단자(231c,232c,233c,234c) 리본 와이어(R)와 전기적 접촉이 이루어지면서, 본 발명 정션박스의 전체적인 조립이 완성된 상태라고 할 수 있다. 도 12에서는 탄성단자(231c,232c, 233c,234c)가 리본 와이어(R)와 접촉하지 않고 있음을 알 수 있고, 도 13에서는 탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)가 접촉하고 있는 상태를 보이고 있다.
한편, 본 실시예에서는 태양광 패널 리본 와이어의 길이 방향과 탄성 단자의 길이 방향이 서로 교차되도록 형성하였다. 이는, 태양광 패널의 리본 와이어와 탄성 단자의 접촉 면적을 증가시키기 위해서이다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 태양광 패널의 리본 와이어의 길이 방향과 탄성 단자의 길이 방향이 동일하도록 할 수도 있다. 또한, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 태양광 패널 리본 와이어의 길이 방향과 탄성 단자의 길이 방향이 동일하되, 리본 와이어의 길이 방향이 도 14와 상이하도록 할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 태양광 패널 정션박스를 체결하여 납품하며, 작업자가 리본 와이어를 체결 후 커버를 닫거나 납땜을 할 필요 없이, 태양광 패널 정션박스의 커버만을 압박하면 태양광 패널의 리본 와이어와 통전되는 구조이므로 제조공정 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 모듈 제조 시 자동공정이 가능하다. 또한, 본 발명은 커버가 조립된 상태로 납품되므로 하우징으로 먼지 등 이물질이 유입되는 것을 방지하여 품질향상을 도모할 수 있다. 또한, 본 발명은 태양광 패널 정션박스와 태양광 패널의 실리콘 접착면 훼손 없이 수리가 용이하다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 작업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상과 같은 구성을 가지는 정션박스는 태양광 발전을 위한 거의 대부분의 태양광 발전 장치에 적용 가능할 것으로 기대된다.

Claims (6)

  1. 리본 와이어를 구비하는 태양광 패널이 저면에 장착되기 위한 태양광 패널의 정션박스이고;
    바이패스 다이오드와, 상기 리본 와이어와 전기적으로 접촉하는 다수의 탄성 단자를 구비하는 다수의 극판을 구비하고, 상기 탄성단자의 일단부는 하방으로 절곡되어 상기 리본 와이어와 접촉될 수 있는 하우징(200)과;
    상기 하우징을 내부에서 지지하는 측벽(330)을 구비하는 커버(300);
    상기 탄성 단자가 하부면에 노출되도록 성형되는 도넛 형상의 원판과, 상기 원판의 내측면에서 사방으로 연장되어, 상기 커버의 측벽이 내부로 삽입되는 측벽(120)을 구비하는 브라켓(100); 그리고
    상기 커버와 브라켓이 완전하게 결합된 상태에서, 상기 극판의 탄성단자가 정션박스의 저면에 장착되는 태양광 패널의 리본 와이어에 탄성적으로 접촉할 수 있도록 하는 체결수단으로 구성되는 태양광 패널 정션박스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결수단은, 커버(300)의 측벽(330) 외부에서 하방으로 연장 성형되는 다수의 후크(320)와, 상기 브라켓(100)의 측벽(120) 내측에 성형되는 체결돌기로 구성되고, 상기 후크와 체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하는 위치에서 커버(300)와 브라켓(100)을 체결 상태로 유지하는 태양광 패널 정션박스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결수단은, 커버(300)의 측벽(330) 외부에서 하방으로 연장 성형되는 다수의 후크(320)와, 상기 브라켓(100)의 측벽(120) 내측 상하에 각각 성형되는 상부체결돌기 및 하부체결돌기로 구성되고;
    상기 후크와 상부체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하지 않는 위치에서 커버(300)와 브라켓(100)을 체결 상태로 유지하고, 상기 후크와 하부체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하는 위치에서 커버(300)와 브라켓(100)을 체결 상태로 유지하는 태양광 패널 정션박스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은, 상부로 돌출된 벽을 상면에 구비하는 원판상의 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 벽 사이에 설치되는 다수개의 극판, 그리고 상기 극판 사이에 접촉되고 상기 벽에 형성되는 소자 장착부에 의하여 지지되는 다수개의 바이패스 다이오드로 구성되는 태양광 패널 정션박스.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후크는 커버의 측벽에서 외측으로 연장된 후 하방으로 연장 성형되고, 상기 체결부도 브라켓의 측벽에서 외측으로 연장 성형된 태양광 패널 정션박스.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 도넛형 원판의 측면에 형성되어, 외부와 전기적 연결을 위한 케이블을 지지하기 위한 케이블 지지부를 더 포함하는 태양광 패널 정션박스.
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