WO2018169142A1 - 태양광 모듈 - Google Patents

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WO2018169142A1
WO2018169142A1 PCT/KR2017/008517 KR2017008517W WO2018169142A1 WO 2018169142 A1 WO2018169142 A1 WO 2018169142A1 KR 2017008517 W KR2017008517 W KR 2017008517W WO 2018169142 A1 WO2018169142 A1 WO 2018169142A1
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WO
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support
solar module
coupling
adjuster
coupling protrusion
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PCT/KR2017/008517
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강보람
원창섭
김동찬
김광욱
로랜스화이티루
이건현
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LSIS Co Ltd
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    • H02S30/00Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
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    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a photovoltaic module, and more particularly to a photovoltaic module having an algae access preventing device having an angle adjustment function.
  • a photovoltaic device is a system that generates electricity by converting sunlight into electrical energy using a solar cell.
  • the photovoltaic device is usually manufactured in the form of a module.
  • the solar module is a form in which solar cells are connected in series with ribbon wires, pressed together with glass and encapsulant at high temperature / high pressure, and connected to a frame.
  • the power generation efficiency of the photovoltaic device depends on the amount of solar light irradiation, and a site with a good amount of solar light irradiation is required to increase the power generation efficiency.
  • a site with a good amount of solar light irradiation is required to increase the power generation efficiency.
  • there are limitations in practical use because of difficulty in selecting a site and difficulty in civil works such as stopping work.
  • a water-based photovoltaic device is activated.
  • the panel of the photovoltaic module should be kept clean in order to prevent a decrease in power generation efficiency of the solar light.
  • the solar cell is exposed to the outside of the solar module, and when the solar cell is blocked by the external environment, the output of the solar module system is significantly reduced. If dust or dirt obstructs the solar cell, the temperature of the partially obscured solar cell increases in the structure connected in series, which is caused by the loss of more than one output of the solar cell string in the solar module. It leads. This phenomenon is called hot-spot.
  • the water-based solar module there is a possibility of reducing the output of the solar module and durability of the solar module according to the discharge of algae.
  • FIG. 1 is a perspective view of a solar module according to the prior art.
  • the conventional solar module (1) is connected to the solar cell (2) in series and in parallel to compress the front and rear encapsulant and glass by a high-temperature, high-pressure lamination process (lamination) process It has a configuration in which it is connected by a frame.
  • the photovoltaic module 1 generates a current using solar energy obtained from the solar cell 2, and the current flows through a wire connected to the photovoltaic module 1 to generate power.
  • the algae access preventing device is provided to prevent the algae's access.
  • Photovoltaic module according to the prior art used a method for installing the fixing stand (3) on both sides of the frame of the solar module (1), the wire (4) is installed between the fixing stand (3) to prevent birds from approaching.
  • the algae access preventing device does not have a great effect because it uses a fixed wire.
  • the shadow by the stator 3 and the wire 4 may appear depending on the position of the sun. This may lead to a decrease in efficiency of the solar module 1.
  • an object of the present invention is to provide a solar module with a tidal current access device having an angle adjustment function.
  • the solar module according to an embodiment of the present invention is composed of a plurality of solar cells to generate current by absorbing sunlight in the solar module for generating power, the coupling is formed on one side or both sides of the solar module spin; A support coupled to the coupling protrusion to be three-dimensionally rotatable; A wire connected to the upper portion of the support; And a weight provided at a lower portion of the support.
  • a plurality of connecting members coupled to the upper portion of the support; characterized in that it further comprises.
  • the coupling protrusion is characterized in that formed in a spherical shape.
  • the neck is formed smaller than the diameter of the coupling protrusion.
  • the lower portion of the support is characterized in that the coupling groove which can be inserted into the coupling projection is formed.
  • the coupling groove is characterized in that the coupling protrusion is formed in the form of a cylinder to move.
  • the insertion portion is inserted into the coupling projection; It is formed on top of the insertion portion, the diameter portion of the insertion portion of the coupling portion is formed smaller than the diameter of the neck; characterized in that it comprises a.
  • the lower portion of the support is characterized in that the housing for receiving the weight is formed.
  • the housing is characterized in that the horizontal adjuster and the vertical adjuster is provided to adjust the position of the weight.
  • the side surface of the housing is characterized in that the horizontal adjustment groove and the vertical adjustment groove is formed which can be inserted into the horizontal adjuster and the vertical adjuster, respectively.
  • the side of the housing is characterized in that a plurality of fixing grooves which can be fixed to the horizontal adjuster and the vertical adjuster is formed.
  • the housing is characterized in that the drive motor for moving the horizontal adjuster and the vertical adjuster is provided.
  • control unit for controlling the movement of the drive motor is characterized in that it is provided.
  • the support is characterized in that it is detachably coupled to the coupling projection.
  • the support is maintained in a vertical direction with respect to the water surface (still water surface) by the weight. Accordingly, even when the solar module is shaken due to the change in the angle of the solar module or the influence of wind and waves, the vertical position can be maintained.
  • the angle of the support can be adjusted by adjusting the position of the weight. Thereby, it can respond suitably according to the angle change of a photovoltaic module, or the altitude of a sun.
  • FIG. 1 is a perspective view of a solar module according to the prior art.
  • FIG. 2 is a perspective view of a solar module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the support and the connecting member in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the support in FIG.
  • FIG. 5 is a partial perspective view of the support in FIG. 2. Only the angle adjusting housing portion is shown here.
  • Figure 7 is another embodiment of the support applied to the solar module of the present invention.
  • Figure 9 is another embodiment of the support applied to the solar module of the present invention.
  • FIG 2 is a perspective view of a solar module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the support and the connection member in Figure 2
  • Figure 4 is a partial cross-sectional view of the support in Figure 3
  • Figure 5 in the support Partial perspective view of the.
  • a solar module according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • the solar module according to an embodiment of the present invention is composed of a plurality of solar cells 11 for absorbing sunlight to generate a current in the solar module 10 for generating power, one side of the solar module Or coupling protrusions 12 formed at both sides; A support 20 which is rotatably coupled to the coupling protrusion 12; A wire 40 connected to an upper portion of the support 20; And a weight 50 provided at the bottom of the support 20.
  • the solar module 10 a plurality of solar cells 11 are connected in series and in parallel in a frame.
  • the photovoltaic module 10 generates a current using solar energy obtained from the solar cell 11, and this current flows through a wire connected to the module to the photovoltaic module 10 to generate power.
  • the photovoltaic modules 10 are grouped by a plurality of solar modules 10 installed side by side in series or in parallel.
  • a supporter 15 having buoyancy is provided to support the plurality of solar modules 10 on the surface of the water.
  • the support 15 should be installed to float on the water surface with sufficient buoyancy.
  • a linkage 16 may be provided between each support 15 to create a passage for maintenance.
  • Coupling protrusion 12 is protruded on one side or both sides of the frame of the solar module 10.
  • Coupling protrusion 12 may be formed in a spherical shape (sphere).
  • a neck 13 may be formed between the coupling protrusion 12 and the frame of the solar module 10. The diameter of the neck 13 is preferably formed smaller than the diameter of the engaging projection 12.
  • the support 20 is installed in the frame forming the outline of the solar module 10.
  • the support 20 may be installed at the outer end of the frame of the photovoltaic module 10 installed at both ends of each row of the photovoltaic modules 10 in a group. have. That is, the right end of the photovoltaic module 10 installed on the right side and the left end of the photovoltaic module 10 installed on the left side may be respectively installed in the drawing.
  • the support 20 may be installed for each solar module 10 or may be installed in units divided into a plurality.
  • the support 20 has a lower end installed in the frame of the solar module 10.
  • the support 20 may be composed of a plate, a bar or a rod.
  • the support 20 may be formed in a cone shape. That is, the upper diameter of the support 20 may be formed smaller than the lower diameter of the support 20. Accordingly, the center of gravity is formed downward.
  • the wire hole 21 into which the wire 40 can be inserted is formed in the upper portion of the support 20.
  • the wire 40 is inserted and coupled to the wire hole 21.
  • the upper end of the support 20, the connecting projection 22 which can couple the connecting member 30 may be formed to protrude.
  • a coupling groove 23 into which the coupling protrusion 12 of the solar module 10 is inserted is formed at the bottom of the support 20.
  • the coupling groove 23 may be formed in a cylindrical shape in which the coupling protrusion 12 is slidable.
  • Portions 23a, 23b, and 23c of the coupling groove 23 may be formed in the shape of gourd or snowman. That is, the inlets 23a, 23b, 23c of the coupling groove 23 may be composed of a coupling portion 23a formed in the upper portion, a connection portion 23b formed in the middle, and an insertion portion 23c formed in the lower portion. .
  • the diameter of each portion is preferably formed in the order of the connecting portion 23b> coupling portion 23a> insertion portion 23c.
  • Inlets 23a, 23b, and 23c of the coupling groove 23 are for assembling or disassembling the coupling protrusion 12 to the support 20.
  • the coupling protrusion 12 is inserted into the coupling groove 23 through the insertion portion 23c of the coupling groove 23, moves upward through the connection portion 23b, and is installed at the coupling portion 23a.
  • the diameter of the connecting portion 23b may be formed slightly smaller than the diameter of the neck 13 of the coupling protrusion 12. Accordingly, the coupling protrusion 12 may be inserted into the connecting portion 23b in a force fitting manner, and thus, the coupling protrusion 12 may not be separated after the coupling protrusion 12 is coupled to the coupling portion 23a.
  • the engaging projection 12 is disposed in the upper portion of the engaging groove 23, the neck 13 is placed in the engaging portion 23a of the inlet.
  • the upper surface of the coupling groove 23 is formed in a spherical shape surrounding the coupling protrusion 12. Therefore, the coupling protrusion 12 is capable of three-dimensional rotation in the coupling groove (23). That is, the support 20 may be rotated three-dimensionally around the coupling protrusion 12.
  • connection member 30 may be provided at an upper portion of the support 20.
  • the second wire hole 31 is formed on the connection member 30.
  • the lower end of the connecting member 30 is formed with an insertion groove 32 that can be fitted to the connecting projection 22 of the support 20.
  • a second connection protrusion 33 is provided on the upper end of the connection member 30, a second connection protrusion 33, such as the connection protrusion 22 is provided.
  • the wire 40 may be inserted into the wire hole 21 and the second wire hole 31. An end of the wire 40 may be fixed to the outer surface of the support 20.
  • the wire 40 may be made of an elastic material.
  • the wire 40 may be formed of a conductive material so that a current may flow. The current flowing in the wire 40 may be provided from the power generated by the solar module 10.
  • the lower end of the support 20 is provided with a weight (ballast) (50).
  • Weight 50 is made of a material with a high weight so that the support 20 can be stably balanced without shaking. Unless a separate external force is applied, the support 20 maintains the vertical direction by the weight of the weight 50.
  • a lower portion of the support 20 may be provided with a housing 25 for accommodating the weight 50.
  • the inside of the housing 25 may provide a space in which the weight 50 may move by forming an empty space.
  • the housing 25 may be provided with a parallel moving device for moving the weight 50 in parallel.
  • the parallel movement device may also be referred to as an angle adjusting device because it serves to change the angle of the support 20.
  • the parallel moving device may be configured of a horizontal adjuster 26 and a vertical adjuster 27 provided in the housing 25.
  • Horizontal control grooves 25a may be formed in the front and rear sides of the housing 25 along the longitudinal direction
  • vertical adjustment grooves 25b may be formed in the left and right surfaces along the longitudinal direction. At this time, the distance from the bottom of the housing 25 to the horizontal adjustment groove (25a) and the distance to the vertical adjustment groove (25b) is preferably set differently.
  • the horizontal adjuster 26 may be provided to penetrate the weight 50 in the front-rear direction.
  • the horizontal adjuster 26 may move in the left and right directions along the horizontal adjusting groove 25a. As the horizontal adjuster 26 moves, the weight 50 moves in the left and right directions within the housing 25.
  • both ends are provided with horizontal fixing parts 26a.
  • the horizontal fixing part 26a at both ends of the horizontal adjuster 26 is fixed to the front and rear surfaces of the housing 25 to fix the horizontal adjuster 26.
  • the vertical adjuster 27 may be provided to penetrate the weight 50 in the left and right directions.
  • the vertical adjuster 27 may move in the front-rear direction along the vertical adjustment groove 25b. As the vertical adjuster 27 moves, the weight 50 moves in the front-rear direction within the housing 25.
  • Vertical fixing parts 27a are provided at both ends to fix the vertical adjuster 27.
  • the vertical fixing part 27a at both ends of the vertical adjuster 27 is fixed to the left and right sides of the housing 25 to fix the vertical adjuster 27.
  • FIG. 6 shows an operation of the solar module according to an embodiment of the present invention. It is shown in a side view.
  • the longitudinal adjuster 27 By moving the longitudinal adjuster 27 to the front weight (50) is moved to the front.
  • the support 20 rotates around the engaging protrusion 12 so that the upper end is inclined forward.
  • the wire 40 is placed directly on top of the solar module 10. This slope may be set in consideration of the angle between the sun and the solar module 10. This angle can also be set in consideration of the altitude of the seasonal sun.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the support applied to the solar module of the present invention.
  • the housing 25 has a plurality of fixing grooves 25c for fixing the horizontal fixing portion 25a or the vertical fixing portion 27a around the horizontal adjusting groove 25a or the vertical adjusting groove 25b.
  • Fixing groove 25c may be formed closely to serve as an adjustment eye. That is, it may help to set the displacement of the horizontal adjuster 26 and the vertical adjuster 27.
  • FIG. 8. 8 is another embodiment of the angle adjustment housing applied to the solar module of the present invention.
  • the horizontal adjuster 26 and the vertical adjuster 27 may be moved by the drive motor 60.
  • a drive motor 60 capable of moving the horizontal adjuster 26 and the vertical adjuster 27 is provided inside the housing 25 .
  • the drive motor 60 may be provided at one end of the horizontal adjuster 26 and the vertical adjuster 27.
  • On the inner side of the housing 25 is formed a rack 63 which can be engaged with the gear 61 of the drive motor 60. That is, as the drive motor 60 moves in a rack and pinion manner, the horizontal adjuster 26 and the vertical adjuster 27 move together and move the weight 50.
  • the horizontal adjustment groove 28a and the vertical adjustment groove 28b may be formed on the inner side of the housing 25.
  • the control unit 65 may be provided inside or outside the housing 25.
  • the controller 65 may turn on / off the drive motor 60 or adjust the rotation.
  • the controller 65 may rotate the driving motor 60 forward or reverse.
  • the controller 65 may adjust the displacement of the horizontal adjuster 26 and the vertical adjuster 27. This movement displacement may be set in consideration of the angle between the sun and the solar module 10. This angle can also be set in consideration of the altitude of the seasonal sun.
  • the support 20-1 is provided with a weight 51 at the lower end.
  • the support 20-1 of this embodiment is not provided with a parallel moving device for artificially adjusting the position of the weight 51.
  • the support for maintaining the balance of the support 20 is perpendicular to the water surface by the weight 51 against the shaking of the solar module 10 is retained.
  • the support is maintained in a vertical direction with respect to the water surface (still water surface) by the weight. Accordingly, even when the solar module is shaken due to the change in the angle of the solar module or the influence of wind and waves, the vertical position can be maintained.
  • the angle of the support can be adjusted by adjusting the position of the weight. Thereby, it can respond suitably according to the angle change of a photovoltaic module, or the altitude of a sun.

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Abstract

본 발명은 태양광 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각도 조절 기능을 갖는 태양광 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈은 태양빛을 흡수하여 전류를 발생시키는 다수 개의 태양전지로 구성되어 전력을 발생시키는 태양광 모듈에 있어서, 상기 태양광 모듈의 일측 또는 양측에 형성되는 결합돌기; 상기 결합돌기에 3차원 회전 가능하게 결합되는 지지대; 상기 지지대의 상부에 연결되는 와이어; 및 상기 지지대의 하부에 구비되는 무게추;를 포함하여 구성된다.

Description

태양광 모듈
본 발명은 태양광 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각도 조절 기능을 갖는 조류 접근방지 장치가 구비된 태양광 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전 장치(시스템)는 태양전지를 이용하여 태양광을 전기에너지로 변환시켜 발전하는 시스템이다. 태양광 발전 장치는 모듈 형태로 제작되는 것이 보통이다. 태양광 모듈은 태양전지를 리본와이어로 직렬 연결하여 유리와 봉지재와 함께 고온/고압으로 압착하여 프레임으로 연결한 형태이다.
태양광 발전 장치의 발전효율은 태양광의 조사량에 좌우되는데, 발전효율을 높이기 위해 태양광의 조사량이 좋은 부지가 넓게 필요하다. 이러한 태양광 발전 장치를 육상에 설치하는 경우에는 부지 선정의 어려움, 정지작업 등 토목공사의 어려움이 있어 실용화에 한계가 있으며, 이에 대한 대안으로 수상 태양광 발전 장치가 활성화되었다.
이와 같은 태양광 발전 장치에 있어서 태양광의 발전효율 저하를 방지하기 위하여는 태양광 모듈의 패널이 깨끗하게 유지되어야 한다. 태양전지는 태양광 모듈 외부로 노출되어 있으며, 외부환경에 의해 태양전지가 가려지면 태양광 모듈 시스템 출력이 현저히 감소하게 된다. 먼지나 오물질이 태양전지를 가린다면, 직렬로 연결되어 있는 구조에서 부분적으로 가려진 태양전지의 온도가 상승하게 되고, 이는 태양광 모듈에서 태양전지 스트링(태양전지 직렬연결) 하나의 출력 이상의 손실로 이어진다. 이러한 현상은 핫-스팟(Hot-Spot)이라고 불린다. 또한, 수상 태양광 모듈의 경우, 조류의 분비물에 따른 태양광 모듈의 출력감소 및 태양광 모듈의 내구성 감소 가능성이 존재한다.
도 1에 종래기술에 따른 태양광 모듈의 사시도가 도시되어 있다. 종래기술의 태양광 모듈을 살펴보면, 종래의 태양광 모듈(1)은 태양전지(2)를 직렬 및 병렬로 연결하여 전/후면 봉지재와 유리를 고온, 고압의 라미네이션(lamination) 공정으로 압착하고, 이를 프레임으로 연결한 구성을 갖는다. 태양광 모듈(1)은 태양전지(2)로부터 획득된 태양에너지를 이용하여 전류를 발생시키고, 당해 전류는 태양광 모듈(1)에 연결된 전선을 통해 흘러 들어가 전력을 발생시킨다.
만일, 먼지나 오물질이 태양전지(2)에 쌓이는 경우 태양 복사광을 직접적으로 받을 수 없기 때문에 당해 태양전지(2)가 있는 부위의 전류의 흐름이 차단되고, 나머지 태양전지(2) 부위에서만 전류가 흐르게 된다. 또한, 국부적인 온도 상승이 발생할 수 있다. 또한, 조류의 접근 및 분비물로 인하여 모듈의 알루미늄 프레임이 부식되고, 이는 태양광 모듈의 내구성에 큰 영향을 끼치게 된다.
이러한 조류의 접근을 막기 위해 조류 접근 방지 장치가 마련된다. 종래기술에 따른 태양광 모듈은 태양광 모듈(1)의 프레임 양측에 고정대(3)를 설치하고, 고정대(3) 사이에는 와이어(4)가 설치되어 조류가 접근하지 못하도록 하는 방식을 사용하였다.
그런데, 종래기술에 따른 조류 접근 방지 장치는 고정된 와이어를 사용하므로 그 효과가 크지 않았다. 또한, 태양광 모듈(1)의 표면 상부에 설치되므로 태양의 위치에 따라 고정대(3) 및 와이어(4)에 의한 그림자가 나타날 수 있다. 이는 태양광 모듈(1)의 효율 저하로 이어질 수 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 각도 조절 기능을 갖는 조류 접근방지 장치가 구비된 태양광 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈은 태양빛을 흡수하여 전류를 발생시키는 다수 개의 태양전지로 구성되어 전력을 발생시키는 태양광 모듈에 있어서, 상기 태양광 모듈의 일측 또는 양측에 형성되는 결합돌기; 상기 결합돌기에 3차원 회전 가능하게 결합되는 지지대; 상기 지지대의 상부에 연결되는 와이어; 및 상기 지지대의 하부에 구비되는 무게추;를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 지지대의 상부에 결합되는 복수 개의 연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합돌기는 구형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합돌기와 태양광 모듈 사이에는 상기 결합돌기의 직경보다 작게 형성되는 목이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지대의 하부에는 상기 결합돌기가 삽입 결합될 수 있는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합홈은 상기 결합돌기가 이동할 수 있는 원기둥의 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합홈의 입구는, 상기 결합돌기가 삽입되는 삽입부; 상기 삽입부의 상부에 형성되고, 상기 삽입부의 직경부다는 작고 상기 목의 직경 보다는 크게 형성되는 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지대의 하부에는 상기 무게추를 수용하는 하우징이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징에는 상기 무게추의 위치를 조절할 수 있는 가로조절자 및 세로조절자가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징의 측면에는 상기 가로조절자와 세로조절자가 각각 삽입될 수 있는 가로조절홈 및 세로조절홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징의 측면에는 상기 가로조절자와 세로조절자가 고정될 수 있는 고정홈이 복수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징의 내부에는 상기 가로조절자와 세로조절자를 이동시키는 구동 모터가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동 모터의 움직임을 조절할 수 있는 제어부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 지지대는 상기 결합돌기에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈에 의하면, 무게추에 의해 지지대가 수면(잔잔한 수면)에 대해 수직 방향을 유지하게 된다. 이에 따라, 태양광 모듈의 각도 변화나 바람, 파도의 영향에 의해 태양광 모듈이 흔들릴 경우에도 수직인 위치를 유지할 수 있다.
또한, 무게추의 위치를 조절함에 따라 지지대의 각도를 조절할 수 있다. 이에 따라 태양광 모듈의 각도 변화나 태양의 고도에 따라 적절하게 대응할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 태양광 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 사시도이다.
도 3은 도 2에서 지지대와 연결 부재의 분해사시도이다.
도 4는 도 3에서 지지대의 부분단면도이다.
도 5는 도 2에서 지지대의 부분 사시도이다. 여기서는 각도 조절 하우징 부분만 도시되었다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 작동도이다.
도 7은 본 발명의 태양광 모듈에 적용되는 지지대의 다른 실시예이다.
도 8은 본 발명의 태양광 모듈에 적용되는 각도 조절 하우징의 다른 실시예이다.
도 9는 본 발명의 태양광 모듈에 적용되는 지지대의 또 다른 실시예이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 사시도이고, 도 3은 도 2에서 지지대와 연결 부재의 분해사시도, 도 4는 도 3에서 지지대의 부분단면도, 도 5는 도 2에서 지지대의 부분 사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 태양광 모듈에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈은 태양빛을 흡수하여 전류를 발생시키는 다수 개의 태양전지(11)로 구성되어 전력을 발생시키는 태양광 모듈(10)에 있어서, 상기 태양광 모듈의 일측 또는 양측에 형성되는 결합돌기(12); 상기 결합돌기(12)에 3차원 회전 가능하게 결합되는 지지대(20); 상기 지지대(20)의 상부에 연결되는 와이어(40); 및 상기 지지대(20)의 하부에 구비되는 무게추(50)를 포함하여 구성된다.
태양광 모듈(10)은 프레임 내에 다수개의 태양 전지(11)가 직렬 및 병렬로 연결된다. 태양광 모듈(10)은 태양 전지(11)로부터 획득된 태양 에너지를 이용하여 전류를 발생시키고 이 전류는 태양광 모듈(10)에 모듈에 연결된 전선을 통해 흘러들어가 전력을 발생시킨다.
태양광 모듈(10)은 복수 개가 직렬 또는 병렬로 나란히 설치되어 그룹을 이룬다. 이러한 복수 개의 태양광 모듈(10)을 수면 상에서 지지하기 위하여 부력을 갖는 지지체(supporter)(15)가 마련된다. 수상에 설치되는 태양광 모듈(10)의 경우 태양광 모듈(10)은 수면으로부터 소정거리 이격하여 설치되어야 하므로 지지체(15)는 충분한 부력을 갖고 수면 위에 뜨도록 설치되어야 하고, 지지체(15)의 일부에는 태양광 모듈(10)을 설치할 수 있도록 돌출 형성되는 설치부(mounting portion)(17)가 마련된다.
또한, 각 지지체(15) 사이에는 유지보수를 위한 통로를 만들기 위해 연결체(16)가 구비될 수 있다.
태양광 모듈(10)의 프레임 일측 또는 양측에 결합돌기(12)가 돌출 형성된다. 결합돌기(12)는 구형(球形)으로 형성될 수 있다. 결합돌기(12)와 태양광 모듈(10)의 프레임 사이에는 목(neck)(13)이 형성될 수 있다. 목(13)의 직경은 결합돌기(12)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
태양광 모듈(10)의 외형을 이루는 프레임에 지지대(20)가 설치된다. 지지대(20)는 그룹을 이루는 태양광 모듈(10)의 각 열(row)에 있어서, 양단(both ends)에 설치되는 태양광 모듈(10)의 프레임의 외측 단부(outer end)에 설치될 수 있다. 즉, 도면상 최우측에 설치되는 태양광 모듈(10)의 우측단 및 최좌측에 설치되는 태양광 모듈(10)의 좌측단에 각각 설치될 수 있다. 물론, 이외에도 사용목적이나 주변 환경에 따라 지지대(20)는 각 태양광 모듈(10)마다 설치되거나 복수 개로 구분된 단위별로 설치될 수 있다. 지지대(20)는 하단이 태양광 모듈(10)의 프레임에 설치된다.
지지대(20)는 플레이트나 바 또는 로드로 구성될 수 있다. 지지대(20)는 원추 형태로 형성될 수 있다. 즉, 지지대(20)의 상부 직경은 지지대(20)의 하부 직경보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 무게 중심이 아래쪽으로 형성된다.
지지대(20)의 상부에 와이어(40)가 삽입될 수 있는 와이어홀(21)이 형성된다. 와이어홀(21)에는 와이어(40)가 삽입 결합된다.
지지대(20)의 상단에는 연결부재(30)를 결합시킬 수 있는 연결돌기(22)가 돌출 형성될 수 있다.
지지대(20)의 하부에 상기 태양광 모듈(10)의 결합돌기(12)가 삽입될 수 있는 결합홈(23)이 형성된다. 결합홈(23)은 상기 결합돌기(12)가 슬라이딩 가능한 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 결합홈(23)의 입구(23a,23b,23c) 부분은 표주박 또는 눈사람 형태로 형성될 수 있다. 즉, 결합홈(23)의 입구(23a,23b,23c)는 상부에 형성되는 결합부(23a), 중간에 형성되는 연결부(23b), 하부에 형성되는 삽입부(23c)로 구성될 수 있다. 여기서, 각 부분의 직경은 연결부(23b) > 결합부(23a) > 삽입부(23c) 순으로 형성되는 것이 바람직하다.
결합홈(23)의 입구(23a,23b,23c)는 결합돌기(12)를 지지대(20)에 조립하거나 분해하기 위한 것이다. 결합돌기(12)는 결합홈(23)의 삽입부(23c)를 통해 결합홈(23)에 삽입되어, 연결부(23b)를 통해 상방으로 이동하고, 결합부(23a)에 설치된다. 여기서, 연결부(23b)의 직경은 결합돌기(12)의 목(13)의 직경보다 조금 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 결합돌기(12)를 연결부(23b)에 억지끼움 방식으로 끼워넣어 결합돌기(12)가 결합부(23a)에 결합될 후에는 이탈되지 않을 수 있다.
구체적으로는, 결합돌기(12)는 결합홈(23)의 상부에 배치되고, 목(13)은 입구의 결합부(23a)에 놓인다. 결합홈(23)의 상면은 결합돌기(12)를 감싸는 형태의 구형으로 형성된다. 따라서, 결합돌기(12)는 결합홈(23) 내에서 3차원적인 회전이 가능하게 된다. 즉, 지지대(20)는 결합돌기(12)를 중심으로 3차원적으로 회전이 가능하다.
지지대(20)의 상부에는 연결부재(30)가 구비될 수 있다. 연결부재(30)의 상부에는 제2 와이어홀(31)이 형성된다. 연결부재(30)의 하단에는 상기 지지대(20)의 연결돌기(22)에 끼워질 수 있는 삽입홈(32)이 형성된다. 연결부재(30)의 상단에는 상기 연결돌기(22)와 같은 제2 연결돌기(33)가 마련된다. 이에 따라, 연결부재(30)를 직렬로 복수 개 연달아 설치할 수 있다.
와이어(40)는 와이어홀(21) 및 제2 와이어홀(31)에 삽입될 수 있다. 와이어(40)의 단부는 지지대(20)의 외표면에 고정될 수 있다. 와이어(40)는 신축성 있는 재질로 구성될 수 있다. 또한, 와이어(40)는 전도성 있는 재질로 형성되어 전류가 흐를 수 있다. 와이어(40)에 흐르는 전류는 태양광 모듈(10)에서 생성된 전력으로부터 제공받을 수 있다.
지지대(20)의 하단에는 무게추(ballast)(50)가 구비된다. 무게추(50)는 중량이 높은 재료로 구성되어 지지대(20)가 흔들림없이 안정적으로 균형을 유지할 수 있도록 한다. 별도의 외력이 작용하지 않는 한 지지대(20)는 무게추(50)의 중량에 의해 수직 방향을 유지하게 된다.
지지대(20)의 하단에는 무게추(50)를 수용할 수 있는 하우징(25)이 마련될 수 있다. 여기서, 하우징(25)의 내부는 빈 공간을 이루어 무게추(50)가 움직일 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
하우징(25)에는 무게추(50)를 평행 이동시키는 평행 이동 장치가 마련될 수 있다. 여기서 평행 이동 장치는 종국적으로 지지대(20)의 각도를 변경시키는 역할을 하므로 각도 조절 장치라고 할 수도 있다.
평행 이동 장치(각도 조절 장치)는 하우징(25) 내에 구비되는 가로조절자(26)와 세로조절자(27)로 구성될 수 있다. 하우징(25)의 측면에는 전,후면에 길이 방향을 따라 가로조절홈(25a)이 형성되고, 좌,우면에 길이 방향을 따라 세로조절홈(25b)이 형성될 수 있다. 이때, 하우징(25)의 바닥부에서 가로조절홈(25a)에 이르는 거리와 세로조절홈(25b)에 이르는 거리는 서로 다르게 설정되는 것이 바람직하다.
가로조절자(26)는 무게추(50)를 전후 방향으로 관통하여 구비될 수 있다. 가로조절자(26)는 가로조절홈(25a)을 따라서 좌우 방향으로 움직일 수 있다. 가로조절자(26)의 움직임에 따라 무게추(50)는 하우징(25) 내에서 좌우 방향으로 움직이게 된다. 가로조절자(26)를 고정시키기 위하여 양단부에는 가로고정부(26a)가 마련된다. 가로조절자(26) 양단의 가로고정부(26a)는 하우징(25)의 전,후면에 걸려 가로조절자(26)를 고정하게 된다.
세로조절자(27)는 무게추(50)를 좌우 방향으로 관통하여 구비될 수 있다. 세로조절자(27)는 세로조절홈(25b)을 따라서 전후 방향으로 움직일 수 있다. 세로조절자(27)의 움직임에 따라 무게추(50)는 하우징(25) 내에서 전후 방향으로 움직이게 된다. 세로조절자(27)를 고정시키기 위하여 양단부에는 세로고정부(27a)가 마련된다. 세로조절자(27) 양단의 세로고정부(27a)는 하우징(25)의 좌우면에 걸려 세로조절자(27)를 고정하게 된다.
도 6에 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 작동도가 나타나 있다. 측면도로 도시되어 있다. 세로조절자(27)를 전방으로 이동시켜 무게추(50)는 전방으로 이동한 상태이다. 무게추(50)가 전방으로 이동함에 따라 지지대(20)는 결합돌기(12)를 중심으로 회전하여 상단부가 전방으로 기울어진 상태에 놓인다. 와이어(40)는 태양광 모듈(10)의 직상부에 놓인다. 이러한 기울기는 태양과 태양광 모듈(10) 사이의 각도를 고려해서 설정될 수 있다. 또한, 이러한 각도는 계절별 태양의 고도를 고려해서 설정될 수 있다.
다른 실시예로 도 7을 참조하기로 한다. 도 7에는 본 발명의 태양광 모듈에 적용되는 지지대의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서 하우징(25)에는 가로조절홈(25a) 또는 세로조절홈(25b)의 주변에 가로고정부(26a) 또는 세로고정부(27a)를 고정시키기 위한 고정홈(25c)이 복수 개 형성될 수 있다. 고정홈(25c)은 밀접하게 형성되어 조절눈의 역할을 할 수 있다. 즉, 가로조절자(26) 및 세로조절자(27)의 이동변위를 설정하는데 도움을 줄 수 있다.
또 다른 실시예로 도 8을 참조하기로 한다. 도 8은 본 발명의 태양광 모듈에 적용되는 각도 조절 하우징의 다른 실시예이다. 가로조절자(26) 및 세로조절자(27)는 구동 모터(60)에 의해 움직일 수 있다. 하우징(25)의 내부에는 가로조절자(26) 및 세로조절자(27)를 움직일 수 있는 구동 모터(60)가 각각 마련된다. 구동 모터(60)는 가로조절자(26) 및 세로조절자(27)의 일단부에 구비될 수 있다. 하우징(25)의 내측면에는 구동 모터(60)의 치차(61)와 결합될 수 있는 래크(63)가 형성된다. 즉, 래크와 피니언 방식으로 구동 모터(60)가 움직임에 따라 가로조절자(26) 및 세로조절자(27)는 함께 움직이면서 무게추(50)를 움직이게 된다. 이 실시예에서 가로조절홈(28a) 및 세로조절홈(28b)은 하우징(25)의 내측면에 형성될 수 있다.
하우징(25)의 내부 또는 외부에는 제어부(65)가 마련될 수 있다. 제어부(65)에서는 구동 모터(60)를 온/오프시키거나 회전을 조절할 수 있다. 제어부(65)는 구동 모터(60)를 정회전 또는 역회전시킬 수 있다. 제어부(65)는 가로조절자(26)와 세로조절자(27)의 이동 변위를 조절할 수 있다. 이러한 이동 변위는 태양과 태양광 모듈(10) 사이의 각도를 고려해서 설정될 수 있다. 또한, 이러한 각도는 계절별 태양의 고도를 고려해서 설정될 수 있다.
도 9에 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지대가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 지지대(20-1)에는 하단부에 무게추(51)가 구비된다. 이 실시예의 지지대(20-1)는 인위적으로 무게추(51)의 위치를 조절하는 평행 이동 장치는 구비되지 않는다. 다만, 태양광 모듈(10)의 흔들림에 대해 무게추(51)에 의해 자동적으로 지지대(20)가 수면에 수직으로 균형을 유지하도록 하는 기능은 보유한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈에 의하면, 무게추에 의해 지지대가 수면(잔잔한 수면)에 대해 수직 방향을 유지하게 된다. 이에 따라, 태양광 모듈의 각도 변화나 바람, 파도의 영향에 의해 태양광 모듈이 흔들릴 경우에도 수직인 위치를 유지할 수 있다.
또한, 무게추의 위치를 조절함에 따라 지지대의 각도를 조절할 수 있다. 이에 따라 태양광 모듈의 각도 변화나 태양의 고도에 따라 적절하게 대응할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 태양빛을 흡수하여 전류를 발생시키는 다수 개의 태양전지로 구성되어 전력을 발생시키는 태양광 모듈에 있어서,
    상기 태양광 모듈의 일측 또는 양측에 형성되는 결합돌기;
    상기 결합돌기에 3차원 회전 가능하게 결합되는 지지대;
    상기 지지대의 상부에 연결되는 와이어; 및
    상기 지지대의 하부에 구비되는 무게추;를 포함하는 태양광 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지대의 상부에 결합되는 복수 개의 연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 결합돌기는 구형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결합돌기와 태양광 모듈 사이에는 상기 결합돌기의 직경보다 작게 형성되는 목이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지지대의 하부에는 상기 결합돌기가 삽입 결합될 수 있는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 결합홈은 상기 결합돌기가 이동할 수 있는 원기둥의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  7. 제5항에 있어서, 상기 결합홈의 입구는,
    상기 결합돌기가 삽입되는 삽입부;
    상기 삽입부의 상부에 형성되고, 상기 삽입부의 직경부다는 작고 상기 목의 직경 보다는 크게 형성되는 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 지지대의 하부에는 상기 무게추를 수용하는 하우징이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하우징에는 상기 무게추의 위치를 조절할 수 있는 가로조절자 및 세로조절자가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하우징의 측면에는 상기 가로조절자와 세로조절자가 각각 삽입될 수 있는 가로조절홈 및 세로조절홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  11. 제9항에 있어서, 상기 하우징의 측면에는 상기 가로조절자와 세로조절자가 고정될 수 있는 고정홈이 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  12. 제9항에 있어서, 상기 하우징의 내부에는 상기 가로조절자와 세로조절자를 이동시키는 구동 모터가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  13. 제12항에 있어서, 상기 구동 모터의 움직임을 조절할 수 있는 제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  14. 제1항에 있어서, 상기 지지대는 상기 결합돌기에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
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