(57)【要約】  本発明は、コア、トランスフォーマ、電力変換装置、およびこれを備える太陽光モジュールに関する。本発明の実施形態によるコアは、ベースと、ベース上に形成された外壁と、ベース上に突出し、外壁内に配置される第１突出部材と、ベース上に突出し、外壁内に配置され、第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を有し、第１突出部材の外周より、第１突出部材に対向する第２突出部材の角の長さがより短い。これにより、第２突出部材の加工が容易になり、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベース上に形成された外壁と、
前記ベース上に突出し、前記外壁内に配置される第１突出部材と、
前記ベース上に突出し、前記外壁内に配置され、前記第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を有し、
前記第１突出部材の外周より前記第１突出部材に対向する前記第２突出部材の角の長さがより短い、ことを特徴とするコア。
【請求項２】
前記第１突出部材は、円形形状を有し、
前記第１突出部材の外周の半分より前記第１突出部材に対向する前記第２突出部材の角の長さがより短い、ことを特徴とする請求項１に記載のコア。
【請求項３】
前記第１突出部材の突出高さより前記第２突出部材の突出高さがより低い、ことを特徴とする請求項１に記載のコア。
【請求項４】
第２突出部材の中央から側面に行くほど、前記第１突出部材と前記第２突出部材との間の間隔が大きくなる、ことを特徴とする請求項１に記載のコア。
【請求項５】
前記第１突出部材は、円形形状を有し、
前記第２突出部材は、カーブ形状を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のコア。
【請求項６】
第１突出部材と前記第２突出部材との間隔は、一定である、ことを特徴とする請求項５に記載のコア。
【請求項７】
前記ベース、前記外壁、前記第１突出部材と前記第２突出部材とは、同一の材質で形成される、ことを特徴とする請求項１に記載のコア。
【請求項８】
ベースと、前記ベース上に形成された外壁と、前記ベース上に突出し、前記外壁内に配置される第１突出部材と、前記ベース上に突出し、前記外壁内に配置され、前記第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を有するコアと、
前記コア内の前記第１突出部材を囲む第１ボビンと、
前記コア内の前記第１突出部材および前記第２突出部材を囲む第２ボビンと、を備え、
前記第１突出部材の外周より前記第１突出部材に対向する前記第２突出部材の角の長さがより短い、ことを特徴とするトランスフォーマ。
【請求項９】
前記第１ボビンに巻き取られる第１巻線と、
前記第２ボビンに巻き取られる第２巻線と、をさらに備える、ことを特徴とする請求項８に記載のトランスフォーマ。
【請求項１０】
前記コア内の前記外壁には、互いに対向する第１開口および第２開口が形成され、
前記第１開口方向に配置され、前記第１巻線に電気的に接続される第１接続部および第２接続部と、
前記第２開口方向に配置され、前記第２巻線に電気的に接続される第３接続部および第４接続部と、をさらに備える、ことを特徴とする請求項９に記載のトランスフォーマ。
【請求項１１】
前記第１巻線および前記第２巻線は、巻取方向が互いに同一である、ことを特徴とする請求項９に記載のトランスフォーマ。
【請求項１２】
前記コア内の前記外壁には、互いに対向する第１開口および第２開口が形成され、
前記第１巻線は、前記第１開口方向に延長され、
前記第２巻線は、前記第２開口方向に延長される、ことを特徴とする請求項９に記載のトランスフォーマ。
【請求項１３】
前記第１ボビンと前記第２ボビンとを連結する連結部材をさらに備える、ことを特徴とする請求項８に記載のトランスフォーマ。
【請求項１４】
前記第１ボビンまたは前記第２ボビンの高さは、前記第１突出部材の高さより高い、ことを特徴とする請求項８に記載のトランスフォーマ。
【請求項１５】
前記第１ボビンと前記第２ボビンとの高さは同一である、ことを特徴とする請求項８に記載のトランスフォーマ。
【請求項１６】
前記第１ボビンおよび前記第２ボビンは、前記コアに着脱される、ことを特徴とする請求項８に記載のトランスフォーマ。
【請求項１７】
前記コアと前記第１ボビンおよび前記第２ボビン上に配置される第２コアとをさらに備え、
前記第２コアは、
第２ベースと、
前記第２ベース上に形成された第２外壁と、
前記第２ベース上に突出し、前記第２外壁内に配置される第３突出部材と、
前記第２ベース上に突出し、前記第２外壁内に配置され、前記第３突出部材と離隔される第４突出部材と、を有し、
前記第３突出部材の外周より、前記第３突出部材に対向する前記第４突出部材の角の長さがより短い、ことを特徴とする請求項８に記載のトランスフォーマ。
【請求項１８】
前記第３突出部材の突出高さと前記第４突出部材の突出高さとが同一である、ことを特徴とする請求項１７に記載のトランスフォーマ。
【請求項１９】
請求項８ないし請求項１８のいずれか一項に記載のトランスフォーマを備える電力変換装置。
【請求項２０】
請求項１９の電力変換装置を備える太陽光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア、トランスフォーマ、電力変換装置、およびこれを備える太陽光モジュールに関し、より詳細には、加工が容易であるため、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるコア、トランスフォーマ、電力変換装置、およびこれを備える太陽光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置は、新再生エネルギを生産する太陽光モジュールなどに、交流電源提供などのため採用される。
【０００３】
特に、太陽光モジュールなどにおいて生産される直流電源を変換するために、コンバータ内にトランスフォーマ、漏れインダクタなどが使用される。
【０００４】
一方、一般的な共振型トランスフォーマを使用する場合、トランスフォーマの巻線空間が上層と下層とに区分され、上層と下層との中間に空隙（air gap）が配置される。しかしながら、このような場合、中央のコア空間が固定されているので、漏れインダクタンス（leakage inductance）の調節が容易でないという短所がある。
【０００５】
一方、トランスフォーマ及び漏れインダクタをそれぞれ回路基板に実装する場合、相当な体積を占めるという短所がある。
【０００６】
したがって、太陽光モジュールに取り付けられる電力変化装置の小型化のために、トランスフォーマ、漏れインダクタのサイズを小型化する努力が試みられており、特に、トランスフォーマ及び漏れインダクタを統合して設計する統合型トランスフォーマに関する研究が進められている。
【０００７】
一方、アメリカ出願公開公報ＵＳ２０１４０３１３００４号には、統合型トランスフォーマに関する内容が開示されている。しかしながら、このような統合型トランスフォーマによれば、コアの外壁内に、円形の内壁および円形の内壁を囲む円形の第２内壁が配置される。しかしながら、漏れインダクタンス（leakage inductance）を生成する内壁および第２内壁が円形形状を有するので、加工が容易ではなく、したがって、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、加工が容易であるため、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるコア、トランスフォーマ、電力変換装置、およびこれを備える太陽光モジュールを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、太陽光モジュール内のトランスフォーマのサイズを低減できるコア、トランスフォーマ、電力変換装置、およびこれを備える太陽光モジュールを提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、漏れインダクタとトランスフォーマとが統合されたトランスフォーマ、電力変換装置、およびこれを備える太陽光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の実施形態によるコアは、ベースと、ベース上に形成された外壁と、ベース上に突出し、外壁内に配置される第１突出部材と、ベース上に突出し、外壁内に配置され、第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を有し、第１突出部材の外周より第１突出部材に対向する第２突出部材の角（弧、曲面）の長さがより短い。
【００１２】
一方、本発明の実施形態によるコア内の第１突出部材は、円形形状を有し、第１突出部材の外周の半分より第１突出部材に対向する第２突出部材の角の長さがより短いことが好ましい。
【００１３】
一方、本発明の実施形態によるコアは、第１突出部材の突出高さより第２突出部材の突出高さがより低いことが好ましい。
【００１４】
一方、本発明の実施形態によるコアは、第２突出部材の中央から側面に行くほど、第１突出部材と第２突出部材との間の間隔がより大きくなることが好ましい。
【００１５】
一方、本発明の一実施形態によるコア内の第１突出部材は、円形形状を有してもよく、第２突出部材は、カーブ形状を有してもよい。
【００１６】
一方、本発明の実施形態によるコア内の第１突出部材と第２突出部材との間隔は、一定であってもよい。
【００１７】
一方、本発明の一実施形態によるコア内のベース、外壁、第１突出部材と第２突出部材とは、同一の材質で形成されてもよい。
【００１８】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマは、コアと、コア内の第１突出部材を囲む第１ボビンと、コア内の第１突出部材および第２突出部材を囲む第２ボビンと、を備え、コアは、ベースと、ベース上に形成された外壁と、ベース上に突出し、外壁内に配置される第１突出部材と、ベース上に突出し、外壁内に配置され、第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を有し、第１突出部材の外周より第１突出部材に対向する第２突出部材の角の長さがより短い。
【００１９】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマは、第１ボビンに巻き取られる第１巻線と、第２ボビンに巻き取られる第２巻線と、をさらに備える。
【００２０】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマは、コア内の外壁には、互いに対向する第１開口および第２開口が形成され、第１開口方向に配置され、第１巻線に電気的に接続される第１接続部および第２接続部と、第２開口方向に配置され、第２巻線に電気的に接続される第３接続部および第４接続部と、をさらに備える。
【００２１】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマは、第１ボビンと第２ボビンとを連結する連結部材をさらに備える。
【００２２】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマ内の第１ボビンまたは第２ボビンの高さは、第１突出部材の高さよりも高いことが好ましい。
【００２３】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマ内の第１ボビンおよび第２ボビンは、コアに着脱できる。
【００２４】
一方、本発明の一実施形態によるトランスフォーマは、コアと第１ボビンおよび第２ボビン上に配置される第２コアとをさらに備え、第２コアは、第２ベースと、第２ベース上に形成された第２外壁と、第２ベース上に突出し、第２外壁内に配置される第３突出部材と、第２ベース上に突出し、第２外壁内に配置され、第３突出部材と離隔される第４突出部材と、を有し、第３突出部材の外周より第３突出部材に対向する第４突出部材の角の長さがより短い。
【００２５】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマ内の第３突出部材の突出高さと第４突出部材の突出高さとが同一であることが好ましい。
【００２６】
一方、本発明の実施形態による電力変換装置およびこれを備える太陽光モジュールは、コアと、コア内の第１突出部材を囲む第１ボビンと、コア内の第１突出部材および第２突出部材を囲む第２ボビンと、を備え、コアは、ベースと、ベース上に形成された外壁と、ベース上に突出し、外壁内に配置される第１突出部材と、ベース上に突出し、外壁内に配置され、第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を有し、第１突出部材の外周より第１突出部材に対向する第２突出部材の角の長さがより短い。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の実施形態によるコアは、ベースと、ベース上に形成された外壁と、ベース上に突出し、外壁内に配置される第１突出部材と、ベース上に突出し、外壁内に配置され、第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を含み、第１突出部材の外周より第１突出部材に対向する第２突出部材の角の長さがより短い。これにより、第２突出部材の加工が容易になり、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。
【００２８】
特に、本発明の実施形態によるコア内の第１突出部材は円形形状を有し、第１突出部材の外周の半分より第１突出部材に対向する第２突出部材の角の長さがより短いことが好ましい。これにより、第２突出部材の加工が容易になり、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。
【００２９】
一方、本発明の実施形態によるコア内の第１突出部材の突出高さより、第２突出部材の突出高さがより低いことが好ましい。これにより、第２突出部材と第１突出部材との高さの差による漏れインダクタンスを容易に調節できるようになる。
【００３０】
一方、本発明の実施形態によるコアは、第２突出部材の中央から側面に行くほど、第１突出部材と第２突出部材との間の間隔がより大きくなることが好ましい。これにより、巻線の巻き取りが容易となる。
【００３１】
一方、本発明の一実施形態によるコア内の第１突出部材は円形形状を有してもよく、第２突出部材はカーブ形状を有してもよい。これにより、巻線の巻き取りが容易となる。
【００３２】
一方、本発明の実施形態によるコア内の第１突出部材と第２突出部材との間隔は、一定であってもよい。これにより、巻線の巻き取りが容易となる。
【００３３】
一方、本発明の一実施形態によるコア内のベース、外壁、第１突出部材、および第２突出部材は、同一の材質で形成されてもよい。これにより、モールディングなどによりコアを容易に製造できるようになる。
【００３４】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマは、コアと、コア内の第１突出部材を囲む第１ボビンと、コア内の第１突出部材および第２突出部材を囲む第２ボビンと、を備え、コアは、ベースと、ベース上に形成された外壁と、ベース上に突出し、外壁内に配置される第１突出部材と、ベース上に突出し、外壁内に配置され、第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を含み、第１突出部材の外周より第１突出部材に対向する第２突出部材の角の長さがより短い。これにより、第２突出部材の加工が容易となり、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。また、漏れインダクタとトランスフォーマとが統合されたトランスフォーマを実現することができ、結局、トランスフォーマのサイズを低減できるようになる。
【００３５】
一方、本発明の一実施形態によるトランスフォーマは、コア内の外壁には互いに対向する第１開口および第２開口が形成され、第１開口方向に配置され、第１巻線に電気的に接続される第１接続部および第２接続部と、第２開口方向に配置され、第２巻線に電気的に接続される第３接続部および第４接続部と、をさらに備えることにより、外部の回路素子と電気的に接続できるようになる。
【００３６】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマは、第１ボビンと第２ボビンとを連結する連結部材をさらに備える。これにより、第１ボビンおよび第２ボビンの形状を維持できるようになる。
【００３７】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマ内の第１ボビンまたは第２ボビンの高さは、第１突出部材より高いことが好ましい。これにより、第２コアにより第１ボビンまたは第２ボビンが覆われるようになる。
【００３８】
一方、本発明の実施形態によるトランスフォーマ内の第１ボビンおよび第２ボビンは、コアに着脱できる。したがって、トランスフォーマ作製が容易になる。
【００３９】
一方、本発明の一実施形態によるトランスフォーマは、コアと第１ボビンおよび第２ボビン上に配置される第２コアとをさらに備え、第２コアは、第２ベースと、第２ベース上に形成された第２外壁と、第２ベース上に突出し、第２外壁内に配置される第３突出部材と、第２ベース上に突出し、第２外壁に配置され、第３突出部材と離隔される第４突出部材と、を有し、第３突出部材の外周より第３突出部材に対向する第４突出部材の角の長さがより短い。第２コアにより第１ボビンまたは第２ボビンが覆われ、最終的に、高さが低い統合型トランスフォーマの作製が可能になる。
【００４０】
一方、本発明の実施形態による電力変換装置およびこれを備える太陽光モジュールは、コアと、コア内の第１突出部材を囲む第１ボビンと、コア内の第１突出部材および第２突出部材を囲む第２ボビンと、を備え、コアは、ベースと、ベース上に形成された外壁と、ベース上に突出し、外壁内に配置される第１突出部材と、ベース上に突出し、外壁内に配置され、第１突出部材と離隔される第２突出部材と、を含み、第１突出部材の外周より第１突出部材に対向する第２突出部材の角の長さがより短い。これにより、第２突出部材の加工が容易になり、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。また、漏れインダクタとトランスフォーマとが統合されたトランスフォーマを実現することができ、結局、トランスフォーマのサイズを低減できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１ａ】本発明の実施形態による太陽光モジュールの一例を示す図である。
【図１ｂ】本発明の実施形態による太陽光モジュールを含む太陽光システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による太陽光モジュールの正面図である。
【図３】図２の太陽光モジュールの背面図である。
【図４】図２の太陽光モジュール内のジャンクションボックス内部の回路図を示す図である。
【図５ａ】太陽光モジュールの電力変換装置の様々な例を示す図である。
【図５ｂ】太陽光モジュールの電力変換装置の様々な例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による太陽光モジュール内の電力変換装置の回路図である。
【図７ａ】図６の電力変換装置の説明で参照される図である。
【図７ｂ】図６の電力変換装置の説明で参照される図である。
【図８ａ】トランスフォーマの説明で参照される図である。
【図８ｂ】トランスフォーマの説明で参照される図である。
【図９】本発明の一実施形態による統合型トランスフォーマ内のコアを示す図である。
【図１０ａ】図９の説明で参照される図である。
【図１０ｂ】図９の説明で参照される図である。
【図１１ａ】図９の説明で参照される図である。
【図１１ｂ】図９の説明で参照される図である。
【図１２ａ】図９の説明で参照される図である。
【図１２ｂ】図９の説明で参照される図である。
【図１３ａ】図９の説明で参照される図である。
【図１３ｂ】図９の説明で参照される図である。
【図１３ｃ】図９の説明で参照される図である。
【図１３ｄ】図９の説明で参照される図である。
【図１４ａ】図９の説明で参照される図である。
【図１４ｂ】図９の説明で参照される図である。
【図１５ａ】図９の説明で参照される図である。
【図１５ｂ】図９の説明で参照される図である。
【図１５ｃ】図９の説明で参照される図である。
【図１６ａ】本発明の実施形態によるコアの様々な例を示す図である。
【図１６ｂ】本発明の実施形態によるコアの様々な例を示す図である。
【図１６ｃ】本発明の実施形態によるコアの様々な例を示す図である。
【図１７】図２の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本明細書では、加工が容易であるため、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できる統合型トランスフォーマを提示する。
【００４３】
以下では、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００４４】
以下の説明において使用される構成要素に対する接尾辞「モジュール」および「部」は、単に本明細書の作成の容易さのみを考慮して付与されるものであって、それ自体で特別に重要な意味または役割を付与するものではない。したがって、上記「モジュール」および「部」は、互いに混用されてもよい。
【００４５】
図１ａは、本発明の実施形態による太陽光モジュールの一例を示す図である。
【００４６】
図面を参照すると、本発明の実施形態による太陽光モジュール５０は、太陽電池モジュール１００、および太陽電池モジュールにおける直流電源を電力変換して出力する電力変換装置（図６の５００）を含むジャンクションボックス２００を備える。
【００４７】
図面においては、ジャンクションボックス２００が太陽電池モジュール１００の背面に取り付けられることを示しているが、これに限定されない。ジャンクションボックス２００が太陽電池モジュール１００と離隔されて別に備えられることも可能である。
【００４８】
一方、太陽光モジュール５０内の電力変換装置（図６の５００）は、太陽電池モジュール１００から出力される直流電源を交流電源に変換して出力する。
【００４９】
このために、太陽光モジュール５０内の電力変換装置（図６の５００）内に、コンバータ（図６の５３０）、インバータ（図６の５４０）が備えられる。
【００５０】
一方、電力変換装置（図６の５００）内のコンバータ５３０内にトランスフォーマ、漏れインダクタを備えてもよい。
【００５１】
特に、本発明においては、電力変換装置（図６の５００）のスリム化のために、トランスフォーマと漏れインダクタとが統合された統合トランスフォーマを提案する。ここで、統合トランスフォーマ内の漏れインダクタンスを設計仕様に合わせて調節するために、加工が容易であるコアの形状などを提案する。これについては、図９の説明においてより詳しく記述する。
【００５２】
次に、図１ｂは、本発明の実施形態による太陽光モジュールを含む太陽光システムの一例を示す図である。
【００５３】
図面を参照すると、本発明の実施形態による太陽光システム１０ｂは、複数の太陽光モジュール５０ａ、５０ｂ、…、５０ｎを含む。
【００５４】
一方、本発明の実施形態による太陽光システム１０ｂは、グリッド９０または負荷７０をさらに備えてもよい。
【００５５】
図１ｂの太陽光システム１０ｂによれば、複数の太陽光モジュール５０ａ、５０ｂ、…、５０ｎが互いに並列接続されてもよい。
【００５６】
複数の太陽光モジュール５０ａ、５０ｂ、…、５０ｎのそれぞれは、各太陽電池モジュール１００ａ、１００ｂ、…、１００ｎ、および太陽電池モジュールからの直流電源を電力変換して出力する回路素子を含むジャンクションボックス２００ａ、２００ｂ、…、２００ｎを備える。
【００５７】
図面においては、各ジャンクションボックス２００ａ、２００ｂ、…、２００ｎが、各太陽電池モジュール１００ａ、１００ｂ、…、１００ｎの背面に取り付けられることを示しているが、これに限定されない。各ジャンクションボックス２００ａ、２００ｂ、…、２００ｎが、各太陽電池モジュール１００ａ、１００ｂ、…、１００ｎと離隔されて別に備えられることも可能である。
【００５８】
一方、各ジャンクションボックス２００ａ、２００ｂ、・・・、２００ｎから出力される交流電源をグリッド９０または負荷７０に供給するためのケーブル３１ａ、３１ｂ、・・・、３１ｎが、各ジャンクションボックス２００ａ、２００ｂ、・・・、２００ｎの出力端に電気的に接続される。
【００５９】
一方、図１ｂの複数の太陽光モジュール５０ａ、５０ｂ、・・・、５０ｎは、それぞれ電力変換装置を備える。本発明の一実施形態により、それぞれの電力変換装置は、統合型トランスフォーマを備える。
【００６０】
図２は、本発明の実施形態による太陽光モジュールの正面図であり、図３は、図２の太陽光モジュールの背面図である。
【００６１】
図面を参照すると、本発明の実施形態による太陽光モジュール５０は、太陽電池モジュール１００、太陽電池モジュール１００の背面に位置するジャンクションボックス２００を含む。
【００６２】
ジャンクションボックス２００は、陰影発生などの場合、ホットスポット防止のためにバイパスされる少なくとも１つのバイパスダイオードを備えてもよい。
【００６３】
図４などにおいては、図２の４つの太陽電池ストリングに対応して、３つのバイパスダイオード（図４のＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ）を備えることを例示する。
【００６４】
一方、ジャンクションボックス２００は、太陽電池モジュール１００から供給される直流電源を変換することができる。これについては、図４以下を参照して記述する。
【００６５】
一方、太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池を備える。
【００６６】
図面においては、複数の太陽電池がリボン（図１７の１３３）により一列に連結されて、太陽電池ストリング１４０が形成されることを例示する。これにより、６つのストリング１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ、１４０ｆが形成され、各ストリングは、１０個の太陽電池を備えることを例示する。一方、図面と異なり、多様な変形が可能である。
【００６７】
一方、各太陽電池ストリングは、バスリボンにより電気的に接続できる。図２は、太陽電池モジュール１００の下部に配置されるバスリボン１４５ａ、１４５ｃ、１４５ｅにより、それぞれ第１太陽電池ストリング１４０ａと第２太陽電池ストリング１４０ｂとが、第３太陽電池ストリング１４０ｃと第４太陽電池ストリング１４０ｄとが、第５太陽電池ストリング１４０ｅと第６太陽電池ストリング１４０ｆとが電気的に接続されることを例示する。
【００６８】
また、図２は、太陽電池モジュール１００の上部に配置されるバスリボン１４５ｂ、１４５ｄにより、それぞれ第２太陽電池ストリング１４０ｂと第３太陽電池ストリング１４０ｃとが、第４太陽電池ストリング１４０ｄと第５太陽電池ストリング１４０ｅとが電気的に接続されることを例示する。
【００６９】
一方、第１ストリングに接続されたリボン、バスリボン１４５ｂ、１４５ｄ、および第４ストリングに接続されたリボンは、それぞれ第１ないし第４導電性ライン（図示せず）に電気的に接続され、第１ないし第４導電性ライン（図示せず）は、太陽電池モジュール１００に形成された開口を介して太陽電池モジュール１００の背面に配置されるジャンクションボックス２００内のバイパスダイオード（図４のＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ）と接続される。
【００７０】
ここで、太陽電池モジュール１００に形成された開口は、ジャンクションボックス２００の位置領域に対応して形成されてもよい。
【００７１】
図４は、図２の太陽光モジュール内のジャンクションボックス内部の回路図を示す図である。
【００７２】
図面を参照すると、ジャンクションボックス２００は、太陽電池モジュール１００からの直流電源を変換して変換された電源を出力する。
【００７３】
特に、本発明に関連して、ジャンクションボックス２００は、交流電源を出力するための電力変換装置を備える。
【００７４】
このために、ジャンクションボックス２００は、コンバータ５３０、インバータ５４０、およびこれを制御する制御部５５０を含む。
【００７５】
また、ジャンクションボックス２００は、バイパスのためのバイパスダイオード部５１０、直流電源貯蔵のためのキャパシタ部５２０、出力される交流電源のフィルタリングのためのフィルタ部５７０をさらに含む。
【００７６】
一方、ジャンクションボックス２００は、外部のグリッド９０または負荷７０または他のジャンクションボックスとの通信のための通信部５８０をさらに備える。
【００７７】
一方、ジャンクションボックス２００は、入力電流検出部Ａ、入力電圧検出部Ｂ、コンバータ出力電流検出部Ｃ、コンバータ出力電圧検出部Ｄ、インバータ出力電流検出部Ｅ、インバータ出力電圧検出部Ｆをさらに備えてもよい。
【００７８】
一方、制御部５５０は、コンバータ５３０、インバータ５４０、および通信部５８０を制御する。
【００７９】
バイパスダイオード部５１０は、太陽電池モジュール１００の第１ないし第４導電性ライン（図示せず）の間にそれぞれ配置されるバイパスダイオードＤｃ、Ｄｂ、Ｄａを備える。ここで、バイパスダイオードの個数は、１つまたは複数であり、導電性ラインの個数より１つ少ないことが好ましい。
【００８０】
バイパスダイオードＤｃ、Ｄｂ、Ｄａは、太陽電池モジュール１００から、特に、太陽電池モジュール１００内の第１ないし第４導電性ライン（図示せず）から太陽光直流電源が入力される。そして、バイパスダイオードＤｃ、Ｄｂ、Ｄａは、第１ないし第４導電性ライン（図示せず）のうちの少なくとも１つからの直流電源において逆電圧が発生する場合、バイパスさせることができる。
【００８１】
一方、バイパスダイオード部５１０を経た直流電源は、キャパシタ部５２０で入力される。
【００８２】
キャパシタ部５２０は、太陽電池モジュール１００およびバイパスダイオード部５１０を経て入力される入力直流電源を格納する。
【００８３】
一方、図面においては、キャパシタ部５２０が互いに並列接続される複数のキャパシタＣａ、Ｃｂ、Ｃｃを備えることを例示しているが、これと異なり、複数のキャパシタが直並列混合で接続されるか、直列に接地端に接続されることも可能である。あるいは、キャパシタ部５２０が１つのキャパシタのみを備えることも可能である。
【００８４】
コンバータ５３０は、バイパスダイオード部５１０およびキャパシタ部５２０を経た、太陽電池モジュール１００からの入力電圧のレベルを変換する。
【００８５】
特に、コンバータ５３０は、キャパシタ部５２０に格納された直流電源を利用して電力変換を行う。
【００８６】
一方、本発明の一実施形態によるコンバータ５３０は、図６を参照してより詳細に記述する。
【００８７】
一方、コンバータ５３０内のスイッチング素子は、制御部５５０からのコンバータスイッチング制御信号に基づいてターンオン／オフ動作を行う。これにより、レベル変換された直流電源が出力されることができる。
【００８８】
インバータ５４０は、コンバータ５３０において変換された直流電源を交流電源に変換する。
【００８９】
図面においては、フルブリッジインバータ（full-bridge inverter）を例示する。すなわち、それぞれ互いに直列接続される上アームスイッチング素子Ｓａ、Ｓｂおよび下アームスイッチング素子Ｓ’ａ，Ｓ’ｂが一対となり、計二対の上、下アームスイッチング素子が互いに並列（ＳａとＳ’ａ、ＳｂとＳ’ｂ）に接続される。各スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓ’ａ、Ｓ’ｂには、ダイオードが逆並列に接続される。
【００９０】
インバータ５４０内のスイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓ’ａ、Ｓ’ｂは、制御部５５０からのインバータスイッチング制御信号に基づいてターンオンオフ動作を行う。これにより、所定周波数を有する交流電源が出力される。好ましくは、グリッド（grid）の交流周波数と同一の周波数（大略６０Ｈｚまたは５０Ｈｚ）を有することが好ましい。
【００９１】
一方、キャパシタＣは、コンバータ５３０とインバータ５４０との間に配置されてもよい。
【００９２】
キャパシタＣは、コンバータ５３０のレベル変換された直流電源を格納する。一方、キャパシタＣの両端をｄｃ端といい、これにより、キャパシタＣをｄｃ端キャパシタといってもよい。
【００９３】
一方、入力電流検出部Ａは、太陽電池モジュール１００からキャパシタ部５２０に供給される入力電流（ｉｃ１）を感知することができる。
【００９４】
一方、入力電圧検出部Ｂは、太陽電池モジュール１００からキャパシタ部５２０に供給される入力電圧（Ｖｃ１）を感知することができる。ここで、入力電圧（Ｖｃ１）は、キャパシタ部５２０の両端に格納された電圧と同一であり得る。
【００９５】
感知された入力電流（ｉｃ１）および入力電圧（Ｖｃ１）は、制御部５５０に入力される。
【００９６】
一方、コンバータ出力電流検出部Ｃは、コンバータ５３０から出力される出力電流（ｉｃ２）、すなわち、ｄｃ端電流を感知し、コンバータ出力電圧検出部Ｄは、コンバータ５３０から出力される出力電圧（ｖｃ２）、すなわち、ｄｃ端電圧を感知する。感知された出力電流（ｉｃ２）および出力電圧（ｖｃ２）は、制御部５５０に入力される。
【００９７】
一方、インバータ出力電流検出部Ｅは、インバータ５４０から出力される電流（ｉｃ３）を感知し、インバータ出力電圧検出部Ｆは、インバータ５４０から出力される電圧（ｖｃ３）を感知する。検出された電流（ｉｃ３）および電圧（ｖｃ３）は、制御部５５０に入力される。
【００９８】
一方、制御部５５０は、コンバータ５３０のスイッチング素子を制御する制御信号を出力する。特に、制御部５５０は、検出された入力電流（ｉｃ１）、入力電圧（ｖｃ１）、出力電流（ｉｃ２）、出力電圧（ｖｃ２）、出力電流（ｉｃ３）、および出力電圧（ｖｃ３）のうちの少なくとも１つに基づいて、コンバータ５３０内のスイッチング素子のターンオンタイミング信号を出力する。
【００９９】
一方、制御部５５０は、インバータ５４０の各スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓ’ａ、Ｓ’ｂを制御するインバータ制御信号を出力する。特に、制御部５５０は、検出された入力電流（ｉｃ１）、入力電圧（ｖｃ１）、出力電流（ｉｃ２）、出力電圧（ｖｃ２）、出力電流（ｉｃ３）、および出力電圧（ｖｃ３）のうちの少なくとも１つに基づいて、インバータ５４０の各スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓ’ａ、Ｓ’ｂのターンオンタイミング信号を出力する。
【０１００】
一方、制御部５５０は、太陽電池モジュール１００に対する最大電力地点を演算し、それに応じて、最大電力に該当する直流電源を出力するようにコンバータ５３０を制御する。
【０１０１】
一方、通信部５８０は、外部のグリッド９０または負荷７０または他のジャンクションボックスと通信を行うことができる。
【０１０２】
例えば、通信部５８０は、電力線通信により、外部のグリッド９０または負荷７０または他のジャンクションボックスとデータを交換する。
【０１０３】
一方、通信部５８０は、外部のグリッド９０または負荷７０または他のジャンクションボックスに、太陽光モジュール５０の電流情報、電圧情報、電力情報などを送信することもできる。
【０１０４】
一方、フィルタ部５７０は、インバータ５４０の出力端に配置されてもよい。
【０１０５】
そして、フィルタ部５７０は、複数の手動素子を含み、複数の手動素子のうちの少なくとも一部に基づいて、インバータ５４０から出力される交流電流（ｉｏ）と交流電圧（ｖｏ）との間の位相差を調整することができる。
【０１０６】
図５ａないし図５ｂは、太陽光モジュールの電力変換装置の様々な例である。
【０１０７】
まず、図５ａの太陽光モジュールの電力変換装置６００ａは、キャパシタ部６２０、コンバータ６３０、インバータ６４０、フィルタ部６７０を備える。
【０１０８】
図５ａのコンバータ６３０は、インターリーブフライバックコンバータを備え、これによると、トランスフォーマＴ１ａ，Ｔ１ｂを使用するので、入力側と出力側とが絶縁され、電圧変換率（voltage conversion ratio）に優れているが、力率（ｐｆ）制御が難しいという短所がある。
【０１０９】
次に、図５ｂの太陽光モジュールの電力変換装置６００ｂは、キャパシタ部６２０ｂ、電力変換部６４０ｂ、フィルタ部６７０ｂを備える。
【０１１０】
図５ｂの電力変換部６４０ｂは、フルブリッジインバータに関連するスイッチング素子Ｓ１ｂ〜Ｓ４ｂの他に、さらにダイオードＤｂｂおよびスイッチング素子Ｓｂｂを備える。
【０１１１】
図５ｂの電力変換部６４０ｂによると、力率（ｐｆ）制御が可能であるが、非絶縁形態であって、電圧変換率（voltage conversion ratio）が低く、漏れ電流に対する規定を満たすためにに別途の保護回路などが必要であるという短所がある。また、スイッチングのときにハードスイッチング（hard switching）によるハードスイッチング損失が発生して、電力変換効率が低いという短所がある。
【０１１２】
一方、本発明では、電力変換装置において、安定的なパワー出力が可能な方式を提示する。また、出力電力の損失を低減する方式を提示する。
【０１１３】
図６は、本発明の実施形態による太陽光モジュール内の電力変換装置の回路図であり、図７ａないし図７ｂは、図６の電力変換装置の説明に参照される図である。
【０１１４】
図面を参照すると、本発明の実施形態による太陽光モジュール５０内の電力変換装置５００は、図面に示されたコンバータ５３０、インバータ５４０の他に、図４のバイパスダイオード部５１０、キャパシタ部５２０、制御部５５０、通信部５８０、入力電流検出部Ａ、入力電圧検出部Ｂ、コンバータ出力電流検出部Ｃ、コンバータ出力電圧検出部Ｄ、インバータ出力電流検出部Ｅ、インバータ出力電圧検出部Ｆを備える。
【０１１５】
一方、インバータ５４０の出力端に、電磁波ノイズ低減のためのフィルタ部５７０がさらに配置されてもよい。このときのフィルタ部５７０は、少なくとも１つのインダクタを備える。
【０１１６】
以下では、図６に示すコンバータ５３０、インバータ５４０などを中心に記述する。
【０１１７】
本発明の実施形態による太陽光モジュール５０内の電力変換装置５００は、複数の太陽電池１３０を備える太陽電池モジュール１００と、太陽電池モジュール１００から入力される第１直流電源（Ｖｉｎ）のレベルを変換して第２直流電源を出力するコンバータ５３０と、コンバータ５３０からの直流電源を交流電源（Ｖａｃ）に変換するインバータ５４０と、コンバータ５３０およびインバータ５４０を制御する制御部５５０と、を含む。
【０１１８】
一方、本発明の実施形態によるコンバータ５３０は、第１直流電源（Ｖｉｎ）に対するスイッチングを行うフルブリッジスイッチング部５３２と、フルブリッジスイッチング部５３２の出力端に入力側ｎａ、ｎｂが接続されるトランスフォーマ５３６と、トランスフォーマ５３６の出力側ｎｃ、ｎｄに接続されるハーフブリッジスイッチング部５３８と、を備える。
【０１１９】
一方、制御部５５０は、第１区間Ｐｂａ、Ｐｂｂの間、フルブリッジスイッチング部５３２およびハーフブリッジスイッチング部５３８のスイッチング周波数が可変であるように制御できる。これにより、入力される太陽電池モジュール１００からの直流電源（Ｖｉｎ）が低い場合も、出力できるパワー範囲の制限なしで安定的なパワーの出力が可能である。
【０１２０】
また、電力変換装置内においてスイッチング損失を低減できるようになる。
【０１２１】
一方、太陽光モジュール５０内の電力変換装置５００内のコンバータ５３０は、トランスフォーマ５３６とハーフブリッジスイッチング部５３８との間に接続されるインダクタＬｒをさらに備える。
【０１２２】
このときのインダクタＬｒは、トランスフォーマ５３６とハーフブリッジスイッチング部５３８との間のエネルギ伝達のために必要である。
【０１２３】
特に、インダクタＬｒは、漏れインダクタンス（Leakage Inductance）を提供し、共振型コンバータにおいて共振のために使用される。
【０１２４】
一方、本発明では、電力変換装置５００のスリム化のために、トランスフォーマ５３６と漏れインダクタＬｒとを統合した統合トランスフォーマモジュールＵＴＲを提案する。これについては、図９を以下で参照して後述する。
【０１２５】
図示されているように、フルブリッジスイッチング部５３２は、互いに並列接続される第１ないし第２スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２と、第１ないし第２スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２にそれぞれ直列接続される第３ないし第４スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４と、を備える。
【０１２６】
そして、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２との間である第１ノードＮ１と、第３スイッチング素子Ｑ３と第４スイッチング素子Ｑ４との間である第２ノードＮ２と、の間に、トランスフォーマ５３６の入力側ｎａ、ｎｂが接続される。
【０１２７】
一方、図示されているように、ハーフブリッジスイッチング部５３８は、互いに直列接続される第５スイッチング素子Ｑ５および第６スイッチング素子Ｑ６と、互いに直列接続される第１キャパシタＣ１および第２キャパシタＣ２と、を含んでもよい。
【０１２８】
このとき、第５スイッチング素子Ｑ５、第６スイッチング素子Ｑ６と、第１キャパシタＣ１、第２キャパシタＣ２と、は、互いに並列接続される。
【０１２９】
そして、第５スイッチング素子Ｑ５と第６スイッチング素子Ｑ６との間である第３ノードＮ３と、第１キャパシタＣ１と第２キャパシタＣ２との間である第４ノードＮ４と、の間に、トランスフォーマ５３６の出力側ｎｃ、ｎｄが接続される。
【０１３０】
一方、制御部５５０は、フルブリッジスイッチング部５３２のスイッチングのためのスイッチング制御信号（Ｓｆｂ）を出力する。
【０１３１】
一方、制御部５５０は、ハーフブリッジスイッチング部５３８のスイッチングのためのスイッチング制御信号（Ｓｈｂ）を出力する。
【０１３２】
一方、制御部５５０は、インバータ５４０のスイッチングのためのスイッチング制御信号（Ｓｉｃ）を出力する。
【０１３３】
一方、制御部５５０は、インバータ５４０の出力電圧（Ｖａｃ）波形に応じて、フルブリッジスイッチング部５３２およびハーフブリッジスイッチング部５３８のスイッチング周波数が可変であるように制御できる。
【０１３４】
図７ａは、コンバータ５３０からインバータ５４０に電流が流れる場合の波形を例示し、図７ｂは、インバータ５４０からコンバータ５３０に電流が流れる場合の波形を例示する。このとき、インバータ５４０は双方向インバータであってもよい。一方、コンバータ５３０が双方向コンバータであってもよい。
【０１３５】
一方、図６の統合型トラスフォーマーとの比較説明のために、図８ａないし図８ｂの従来のトランスフォーマについて記述する。
【０１３６】
図８ａないし図８ｂは、トランスフォーマの説明に参照される図である。
【０１３７】
まず、図８ａは、一般共振型トランスフォーマＴＲｘａの一例を例示する。
【０１３８】
図面を参照すると、一般共振型トランスフォーマＴＲｘａは、上側コアＵＰＣＲ、ボビンに巻かれた上側巻線ＷＮＤＸａと、下側コアＤＮＣＲ、ボビンに巻かれた下側巻線ＷＮＤＸｂと、に区分され、上側と下側との中間に空隙（air gap）ＳＰＡｘが配置される。しかしながら、この場合、中央のコア空間が固定されているので、漏れインダクタンス（leakage inductance）の調節が容易ではないという短所がある。
【０１３９】
次に、図８ｂは、統合型トランスフォーマの一例を例示する。
【０１４０】
図面を参照すると、統合型トランスフォーマの内部コアＣＲＥｘは、外壁ＯＴＢｘ、外壁ＯＴＢｘ内に円形の内壁ＩＮＢｂｘ、および円形の内壁ＩＮＢｂｘを囲む円形の第２内壁ＩＮＢａｘが配置される。しかしながら、漏れインダクタンスを作る内壁ＩＮＢｂｘおよび第２内壁ＩＮＢａｘの形状が円形であるので、加工が容易ではなく、したがって、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できなくなる。
【０１４１】
また、開口ＯＰｘが一側にのみ配置されて、１つの開口ＯＰｘを介して、巻線に電気的に接続される導電性ラインが配置されなければならないので、短絡（short）の危険性が高くなる。
【０１４２】
これにより、以下では、本発明の実施形態による統合型トランスフォーマの構造について提案する。
【０１４３】
図９は、本発明の一実施形態による統合型トランスフォーマ内のコアを示す図であり、図１０ａないし図１５ｃは、図９の説明に参照される図面である。
【０１４４】
図面を参照すると、図９の統合型トランスフォーマ内のコアＣＲＥは、ベースＢＡＳと、ベースＢＡＳ上に形成された外壁ＯＴＢａ、ＯＴＢｂと、ベースＢＡＳ上に突出し、外壁ＯＴＢａ、ＯＴＢｂ内に配置される第１突出部材ＩＮＢａと、ベースＢＡＳ上に突出し、外壁ＯＴＢａ、ＯＴＢｂ内に配置され、第１突出部材ＩＮＢａと離隔される第２突出部材ＩＮＢｂと、を含む。
【０１４５】
図９では、ベースＢＡＳ上に形成された外壁ＯＴＢａ、ＯＴＢｂ間に、開口ＯＰａ、Ｏｐｂが形成されることを例示する。
【０１４６】
図面においては、複数の開口ＯＰａ、Ｏｐｂのうちのいずれか１つである第２開口Ｏｐｂの方向に、第２突出部材ＩＮＢｂが配置されることを例示する。
【０１４７】
開口ＯＰａ、Ｏｐｂを介して外部の導電性ラインなどが、入力または出力され、コアＣＲＥに装着されるボビンＢＩＮＢ、ＢＯＴＢに巻き取られる巻線と電気的に接続できるようになる。
【０１４８】
一方、図９と異なり、複数の開口ＯＰａ、Ｏｐｂではない１つの開口が形成されることも可能である。
【０１４９】
一方、図面においては、第１突出部材ＩＮＢａが円形の形状であることを例示しているが、これと異なり、楕円形なども可能である。すなわち、第１突出部材ＩＮＢａの形状は、第１ボビンＢＩＮＢを取り付けることができれば多様な形状が可能である。
【０１５０】
一方、コアＣＲＥ内の、ベースＢＡＳ、外壁ＯＴＢａ、ＯＴＢｂ、第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂとは、同一の材質で形成されてもよい。例えば、フェライトなどで形成されてもよい。
【０１５１】
一方、コアＣＲＥがフェライトの材質で形成される場合、モールディング技法などによりコアＣＲＥが製造されることが好ましい。これにより、コアＣＲＥを容易に製造できるようになる。
【０１５２】
一方、図６に示されたトランスフォーマ５３６と漏れインダクタＬｒとを統合する統合トランスフォーマＵＴＲにおいて、漏れインダクタＬｒの漏れインダクタンスが設計仕様通りに製造されるために、モールディング技法などにより製造されたコアＣＲＥ内の第２突出部材ＩＮＢｂを微細加工する場合が必要である。
【０１５３】
特に、漏れインダクタンスが、第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂとの間の高さの差（図１０ｂのｈｄｆ）により決定されるので、製造されたコアＣＲＥ内の第２突出部材ＩＮＢｂの高さを加工する場合が必要である。
【０１５４】
このとき、図８ｂに示すように、内部コアＣＲＥｘが、外壁ＯＴＢｘ、外壁ＯＴＢｘ内に円形の内壁ＩＮＢｂｘ、および円形の内壁ＩＮＢｂｘを囲む円形の第２内壁ＩＮＢａｘを備える場合、円形の第２内壁ＩＮＢａｘに対する微細加工が難しいという短所がある。
【０１５５】
これにより、本発明では、第２突出部材ＩＮＢｂの微細加工の便宜のために、第１突出部材ＩＮＢａの外周より第１突出部材ＩＮＢａに対向する第２突出部材ＩＮＢｂの角（弧、曲面）の長さがより短くなるように設計する。これにより、第２突出部材ＩＮＢｂの加工が容易になるので、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。
【０１５６】
特に、図１０ａに示すように、本発明の実施形態によるコアＣＲＥ内の第１突出部材ＩＮＢａは、円形形状を有し、第１突出部材ＩＮＢａの外周の半分（ＨＬａ）より第１突出部材ＩＮＢａに対向する第２突出部材ＩＮＢｂの角の長さ（ＨＬｂ）がより短いことが好ましい。これにより、第２突出部材ＩＮＢｂの加工が容易になるので、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。
【０１５７】
一方、本発明の一実施形態によるコアＣＲＥは、第２突出部材ＩＮＢｂの中央から側面に行くほど、第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂとの間の間隔がより大きくなることが好ましい。
【０１５８】
図１０ａにおいては、中央付近における第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂとの間の間隔がＤＲａであり、側面付近における第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂとの間の間隔がＤＲａより大きいＤＲｂであることを例示する。これにより、巻線の巻き取りが容易となる。
【０１５９】
一方、本発明の一実施形態によるコアＣＲＥ内の第１突出部材ＩＮＢａは、図１０ａに示すように、円形形状を有し、第２突出部材ＩＮＢｂは、カーブ形状を有する。これにより、巻線の巻き取りが容易となる。
【０１６０】
図１０ｂは、図９のＩ−Ｉ’に沿う断面図である。
【０１６１】
図面を参照すると、コアＣＲＥは、ベースＢＡＳと、ベースＢＡＳ上に形成された外壁ＯＴＢａ、ＯＴＢｂと、ベースＢＡＳ上に突出し、外壁ＯＴＢａ、ＯＴＢｂ内に配置される第１突出部材ＩＮＢａと、ベースＢＡＳ上に突出し、外壁ＯＴＢａ、ＯＴＢｂ内に配置され、第１突出部材ＩＮＢａと離隔される第２突出部材ＩＮＢｂと、を含む。
【０１６２】
このとき、第１突出部材ＩＮＢａの突出高さ（ｈａ）より、第２突出部材ＩＮＢｂの突出高さ（ｈｂ）が低いことが好ましい。これにより、第２突出部材ＩＮＢｂと第１突出部材ＩＮＢａとの高さ（ｈａ）の差による漏れインダクタンスを容易に調節できるようになる。
【０１６３】
一方、ベースＢＡＳの高さは、第２突出部材ＩＮＢｂの突出高さ（ｈｂ）より低い。これにより、コアＣＲＥの全体の高さを低くすることができ、したがって、スリムなコアＣＲＥの製造が可能になる。
【０１６４】
図１１ａは、図９のコアＣＲＥに第１ボビンと第２ボビンとを備えるボビン構造体ＢＯＢが取り付けられることを例示する図である。
【０１６５】
ボビン構造体ＢＯＢは、第１突出部材ＩＮＢａを囲む第１ボビンＢＩＮＢと、コアＣＲＥ内の第１突出部材ＩＮＢａおよび第２突出部材ＩＮＢｂを囲む第２ボビンＢＯＴＢと、を備える。
【０１６６】
一方、ボビン構造体ＢＯＢは、第１ボビンＢＩＮＢと第２ボビンＢＯＴＢとを連結する連結部材ＢＣＮａ、ＢＣＮｂさらに備えてもよい。これにより、第１ボビンＢＩＮＢおよび第２ボビンＢＯＴＢの形状を維持できるようになる。
【０１６７】
一方、図１１ｂに示すように、第１ボビンＢＩＮＢに形成された溝ＩＮＨに第１巻線ＣＬＩＮが巻き取られ、第２ボビンＢＯＴＢに形成された溝ＯＴＨに第２巻線ＣＬＯＵが巻き取られる。
【０１６８】
一方、ボビン構造体ＢＯＢは、第１開口ＯＰａの方向に配置され、第１巻線ＣＬＩＮに電気的に接続される第１接続部ＣＮＴａおよび第２接続部ＣＮＴｂと、第２開口ＯＰｂの方向に配置され、第２巻線ＣＬＯＵに電気的に接続される第３接続部ＣＮＴｃおよび第４接続部ＣＮＴｄと、をさらに備える。これにより、外部の回路素子と電気的に接続できるようになる。
【０１６９】
一方、ボビン構造体ＢＯＢ内の第１ボビンＢＩＮＢおよび第２ボビンＢＯＴＢは、コアＣＲＥに着脱できる。したがって、トランスフォーマＵＴＲの製作が容易になる。
【０１７０】
一方、第１巻線ＣＬＩＮは、図６のトランスフォーマ５３６の一次側に対応し、第２巻線ＣＬＯＵは、図６のトランスフォーマ５３６の二次側に対応する。
【０１７１】
図１２ａは、図１１ａのＩＩ−ＩＩ’に沿う断面図である。
【０１７２】
図面を参照すると、コアＣＲＥに関する説明は図１０ｂを参照して省略し、以下では、第１ボビンＢＩＮＢおよび第２ボビンＢＯＴＢについて記述する。
【０１７３】
第１ボビンＢＩＮＢは、第１突出部材ＩＮＢａを囲み、第２ボビンＢＯＴＢは、コアＣＲＥ内の第１突出部材ＩＮＢａおよび第２突出部材ＩＮＢｂを囲む。
【０１７４】
第１ボビンＢＩＮＢまたは第２ボビンＢＯＴＢの高さは、第１突出部材ＩＮＢａの高さより高いことが好ましい。これにより、以後の第２コアＣＲＥにより、第１ボビンＢＩＮＢまたは第２ボビンＢＯＴＢが覆われるようになる。
【０１７５】
図１２ｂは、図１１ｂのＩＩ−ＩＩ’に沿う断面図である。
【０１７６】
図面を参照すると、第１ボビンＢＩＮＢに形成された溝ＩＮＨに第１巻線ＣＬＩＮが巻き取られ、第２ボビンＢＯＴＢに形成された溝ＯＴＨに第２巻線ＣＬＯＵが巻き取られる。
【０１７７】
図１２ｂを参照すると、第２突出部材ＩＮＢｂと第１突出部材ＩＮＢａとの高さ（ｈａ）の差による空隙（air gap）により漏れインダクタンスの調節が可能となり、したがって、設計仕様に合う漏れインダクタを有する統合型トランスフォーマＵＴＲの製造が可能になる。
【０１７８】
図１３ａないし図１３ｄは、統合型トランスフォーマＵＴＲ内部の電流方向、磁束方向などを例示する図である。
【０１７９】
まず、図１３ａは、第１巻線ＣＬＩＮが反時計方向に第１突出部材ＩＮＢａを囲む第１ボビンＢＩＮＢに巻き取られることを例示し、第２巻線ＣＬＯＵが反時計方向に第２突出部材ＩＮＢｂを囲む第２ボビンＢＯＴＢに巻き取られることを例示する。
【０１８０】
これにより、図１３ｂに示すように、第１巻線ＣＬＩＮに反時計方向（ＤＲａ）の電流が流れ、第１巻線ＣＬＩＮの外部においては、下方向（Ｄｒ１）の磁束が発生し、第１巻線ＣＬＩＮの内部においては、上方向（Ｄｒ２）の磁束が発生する。
【０１８１】
一方、図１３ｃに示すように、第２巻線ＣＬＯＵに反時計方向（ＤＲａ）の電流が流れ、第２巻線ＣＬＯＵの外部においては、下方向（Ｄｒ１）の磁束が発生し、第２巻線ＣＬＯＵの内部において、上方向（Ｄｒ２）の磁束が発生する。
【０１８２】
一方、図１３ｄは、図１３ｂと図１３ｃとの磁束方向を合算したものを例示する。
【０１８３】
図面を参照すると、第２巻線ＣＬＯＵの外部は、第１巻線ＣＬＩＮおよび第２巻線ＣＬＯＵに流れる電流により下方向（Ｄｒ１）の磁束が発生し、第１突出部材ＩＮＢａの内部は、第１巻線ＣＬＩＮおよび第２巻線ＣＬＯＵに流れる電流により上方向（Ｄｒ２）の磁束が発生する。
【０１８４】
しかしながら、第２突出部材ＩＮＢｂの付近において、第１巻線ＣＬＩＮベースの磁束方向は下方向（Ｄｒ１）であるが、第２巻線ＣＬＯＵベースの磁束方向は上方向（Ｄｒ２）であるので、漏れインダクタンスが発生する。
【０１８５】
本発明では、このような差を利用して漏れインダクタンスを調節する。特に、第２突出部材ＩＮＢｂと第１突出部材ＩＮＢａとの高さ（ｈａ）の差による空隙（air gap）により漏れインダクタンスを調節する。したがって、設計仕様に合う漏れインダクタを有する統合型トランスフォーマＵＴＲの製造が可能になる。
【０１８６】
図１４ａは、本発明の実施形態による統合型トランスフォーマ内の第２コアを示す図であり、図１４ｂは、図１４ａの説明に参照される図である。
【０１８７】
図面を参照すると、図１４ａの統合型トランスフォーマ内の第２コアＣＲＥｂは、第２ベースＢＡＳｂと、第２ベースＢＡＳｂ上に形成された第２外壁ＯＴＢａｂ、ＯＴＢｂｂと、第２ベースＢＡＳｂ上に突出し、第２外壁ＯＴＢａｂ、ＯＴＢｂｂ内に配置される第３突出部材ＩＮＢａｂと、第２ベースＢＡＳｂ上に突出し、第２外壁ＯＴＢａｂ、ＯＴＢｂｂ内に配置され、第３突出部材ＩＮＢａｂと離隔される第４突出部材ＩＮＢｂｂと、を含む。
【０１８８】
図１４ａにおいては、第２ベースＢＡＳｂ上に形成された第２外壁ＯＴＢａｂ、ＯＴＢｂｂの間に、開口ＯＰａｂ，Ｏｐｂｂが形成されることを例示する。
【０１８９】
図面においては、複数の開口ＯＰａｂ、Ｏｐｂｂのうちのいずれか１つである第４開口Ｏｐｂｂの方向に、第４突出部材ＩＮＢｂｂが配置されることを例示する。
【０１９０】
開口ＯＰａｂ、Ｏｐｂｂを介して、外部の導電性ラインなどが入力または出力される。
【０１９１】
一方、図１４ａと異なり、複数の開口ＯＰａｂ、Ｏｐｂｂではない１つの開口が形成されることも可能である。
【０１９２】
一方、図面においては、第３突出部材ＩＮＢａｂが円形の形状であることを例示するが、これと異なり、楕円形なども可能である。すなわち、第３突出部材ＩＮＢａｂの形状は、第１突出部材ＩＮＢａの形状に対応できれば多様な形状が可能である。
【０１９３】
一方、第２コアＣＲＥｂ内の第２ベースＢＡＳｂ、第２外壁ＯＴＢａｂ、ＯＴＢｂｂ、第３突出部材ＩＮＢａｂ、および第４突出部材ＩＮＢｂｂは、同一の材質で形成されてもよい。例えば、フェライトなどで形成されてもよい。
【０１９４】
一方、第２コアＣＲＥｂがフェライト材質で形成される場合、モールディング技法などにより第２コアＣＲＥｂが製造されることが好ましい。これにより、第２コアＣＲＥｂを容易に製造できるようになる。
【０１９５】
一方、第３突出部材ＩＮＢａｂの外周より第３突出部材ＩＮＢａｂに対向する第４突出部材ＩＮＢｂｂの角の長さがより短いことが好ましい。
【０１９６】
特に、第３突出部材ＩＮＢａｂは円形形状を有し、第３突出部材ＩＮＢａｂの外周の半分より第３突出部材ＩＮＢａｂに対向する第４突出部材ＩＮＢｂｂの角の長さがより短いことが好ましい。
【０１９７】
一方、漏れインダクタンスに対する微細調整を第２コアＣＲＥｂではない第１コアＣＲＥのみが担当する場合、第３突出部材ＩＮＢａｂの突出高さと第４突出部材ＩＮＢｂｂの突出高さとが同一であり得る。
【０１９８】
これにより、図１４ｂに示すように、第３突出部材ＩＮＢａｂの突出高さと第４突出部材ＩＮＢｂｂの突出高さとは、両方ともｈａであり得る。
【０１９９】
一方、漏れインダクタンスに対する微細調整を、第１コアＣＲＥはもちろん、第２コアＣＲＥｂが担当する場合、第３突出部材ＩＮＢａｂの突出高さより第４突出部材ＩＮＢｂｂの突出高さがより低いことが好ましい。すなわち、図１０ｂに類似した形状を有する。
【０２００】
図１５ａおよび図１５ｂは、第１コアＣＲＥ、ボビン構造体ＢＯＢ、第２コアＣＲＥｂが結合された場合の統合型トランスフォーマＵＴＲの外観を示す図である。
【０２０１】
図１５ａは、第１開口ＯＰａ方向から見た統合型トランスフォーマＵＴＲの外観を示し、図１５ｂは、第２開口ＯＰｂ方向から見た統合型トランスフォーマＵＴＲの外観を示す図である。
【０２０２】
第２コアＣＲＥにより、第１ボビンＢＩＮＢまたは第２ボビンＢＯＴＢが覆われるようになり、最終的に、高さが低い統合型トランスフォーマＵＴＲの製作が可能になる。
【０２０３】
図１５ｃは、図１５ａのＩＶ−ＩＶ’に沿う断面図である。
【０２０４】
図面においては、説明の便宜上、ボビン構造体ＢＯＢ内の第１ボビンおよび第２ボビン、ならびに第１巻線、第２巻線に関する図示は省略した。
【０２０５】
図面を参照すると、統合型トランスフォーマＵＴＲ内の、コアＣＲＥ内の第１突出部材ＩＮＢａの突出高さ（ｈａ）より、第２突出部材ＩＮＢｂの突出高さ（ｈｂ）がより低く、第２コアＣＲＥｂ内の第３突出部材ＩＮＢａｂの突出高さ（ｈａ）と第４突出部材ＩＮＢｂｂの突出高さ（ｈａ）とは等しくなる。
【０２０６】
また、コアＣＲＥ内の第１突出部材ＩＮＢａは、第２コアＣＲＥｂ内の第３突出部材ＩＮＢａｂと互いに接触する。
【０２０７】
図１６ａないし図１６ｃは、本発明の実施形態によるコアの様々な例を示す図である。
【０２０８】
まず、図１６ａは、本発明の実施形態によるコアＣＲＥを例示する。
【０２０９】
本発明の一実施形態によるコアＣＲＥ内の第１突出部材ＩＮＢａは、図１６ａに示すように円形形状を有し、第２突出部材ＩＮＢｂは、カーブ形状を有する。これにより、巻線の巻き取りが容易となる。
【０２１０】
一方、第１突出部材ＩＮＢａの外周の半分（ＨＬａ）より、第１突出部材ＩＮＢａに対向する第２突出部材ＩＮＢｂの角の長さ（ＨＬｂ）がより短いことが好ましい。これにより、第２突出部材ＩＮＢｂの加工が容易になり、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。
【０２１１】
一方、本発明の一実施形態によるコアＣＲＥは、第２突出部材ＩＮＢｂの中央から側面に行くほど、第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂとの間の間隔がより大きくなることが好ましい。
【０２１２】
図１６ａにおいては、中央付近における第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂとの間の間隔がＤＲａであり、側面付近における第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂとの間の間隔がＤＲａより大きいＤＲｂであることを例示する。これにより、巻線の巻き取りが容易となる。
【０２１３】
次に、図１６ｂは、本発明の他の実施形態によるコアＣＲＥａ１を例示する。
【０２１４】
本発明の他の実施形態によるコアＣＲＥａ１内の第２突出部材ＩＮＢｂａ１は、図１６ａと異なり、一文字状であってもよい。
【０２１５】
一方、第１突出部材ＩＮＢａの外周の半分（ＨＬａ）より、第１突出部材ＩＮＢａに対向する第２突出部材ＩＮＢｂａ１の角の長さ（ＨＬｂｂ）がより短いことが好ましい。これにより、第２突出部材ＩＮＢｂａ１の加工が容易になり、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。
【０２１６】
一方、本発明の実施形態によるコアＣＲＥａ１は、第２突出部材ＩＮＢｂａ１の中央から側面に行くほど、第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂａ１との間の間隔がより大きくなることが好ましい。
【０２１７】
図１６ｂにおいては、中央付近における第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂａ１との間の間隔がＤＲａ１であり、側面付近における第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂａ１との間の間隔がＤＲａ１より大きいＤＲｂ１であることを例示する。これにより、巻線の巻き取りが容易となる。
【０２１８】
次に、図１６ｃは、本発明の他の実施形態によるコアＣＲＥａ２を例示する。
【０２１９】
本発明の他の実施形態によるコアＣＲＥａ２内の第２突出部材ＩＮＢｂａ２は、図１６ｂと異なり、カーブ形状であってもよい。
【０２２０】
特に、第１突出部材ＩＮＢａと第２突出部材ＩＮＢｂａ２との間隔がＤＲｓとして一定であり得る。
【０２２１】
一方、第１突出部材ＩＮＢａの外周の半分（ＨＬａ）より第１突出部材ＩＮＢａに対向する第２突出部材ＩＮＢｂａ２の角の長さ（ＨＬｂｃ）がより短いことが好ましい。これにより、第２突出部材ＩＮＢｂの加工が容易になり、漏れインダクタンスを設計仕様に従って容易に調節できるようになる。
【０２２２】
図１７は、図２の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【０２２３】
図１７を参照すると、図２の太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池１３０を含む。その他、複数の太陽電池１３０の下面および上面に位置する第１密封材１２０および第２密封材１５０、第１密封材１２０の下面に位置する背面基板１１０および第２密封材１５０の上面に位置する前面基板１６０をさらに含む。
【０２２４】
まず、太陽電池１３０は、太陽エネルギを電気エネルギに変換する半導体素子であって、シリコン太陽電池（silicon solar sell）、化合物半導体太陽電池（compound semiconductor solar cell）および積層型太陽電池（tandem solar sell）、色素増感（染料感応型）またはＣｄＴｅ、ＣＩＧＳ型太陽電池、薄膜太陽電池などであり得る。
【０２２５】
太陽電池１３０は、太陽光が入射する受光面と受光面の反対側である裏面とから形成される。例えば、太陽電池１３０は、第１導電型のシリコン基板と、シリコン基板上に形成され、第１導電型および反対導電型を有する第２導電型半導体層と、第２導電型半導体層の一部面を露出させる少なくとも１つの開口部と、を含み、第２導電型半導体層上に形成される反射防止膜と、少なくとも１つの開口部を介して露出された第２導電型半導体層の一部面に接触する前面電極と、上記シリコン基板の背面に形成された背面電極と、を含んでもよい。
【０２２６】
各太陽電池１３０は、電気的に直列または並列または直並列に接続される。具体的には、複数の太陽電池１３０は、リボン１３３により電気的に接続される。リボン１３３は、太陽電池１３０の受光面上に形成された前面電極と、隣接する他の太陽電池１３０の裏面上に形成された後面電極集電電極と、に接合される。
【０２２７】
図面においては、リボン１３３が２列で形成され、このリボン１３３により、太陽電池１３０が一列に連結されて太陽電池ストリング１４０が形成されることを例示する。
【０２２８】
これにより、図２において説明したように、６つのストリング１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ、１４０ｆが形成され、各ストリングは、１０個の太陽電池を備える。
【０２２９】
背面基板１１０は、バックシートであって、防水、絶縁、紫外線遮断の機能を果たし、ＴＰＴ（Tedlar/PET/Tedlar）タイプであってもよいが、これに限定されるものではない。また、図４においては、背面基板１１０が長方形の形状で図示されているが、太陽電池モジュール１００が設置される環境に応じて円形、半円形など様々な形状で製造できる。
【０２３０】
一方、背面基板１１０上には、第１密封材１２０が背面基板１１０と同サイズで取り付けられて形成され、第１密封材１２０上には、複数の太陽電池１３０が数個の列を成すように隣り合って位置する。
【０２３１】
第２密封材１５０は、太陽電池１３０上に位置して第１密封材１２０とラミネーション（Lamination）により接合できる。
【０２３２】
ここで、第１密封材１２０と第２密封材１５０とは、太陽電池の各要素が化学的に結合できるようにする。このような第１密封材１２０および第２密封材１５０は、エチレン酢酸ビニル樹脂（Ethylene Vinyl Acetate：ＥＶＡ）フィルムなど多様な例が可能である。
【０２３３】
一方、前面基板１６０は、太陽光を透過するように第２密封材１５０上に位置し、外部の衝撃などから太陽電池１３０を保護するために強化ガラスであることが好ましい。また、太陽光の反射を防止し、太陽光の透過率を高めるために鉄分が少ない低鉄強化ガラスであることがより好ましい。
【０２３４】
本発明による太陽光モジュールは、前述したような実施形態の構成および方法が限定的に適用されるものではなく、上記実施形態は、様々な変形ができるように各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わされて構成されてもよい。
【０２３５】
また、以上では、本発明の好ましい実施形態について図示および説明したが、本発明は、前述の特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する技術分野において通常の知識を有する者により様々な変形実施が可能であることはいうまでもなく、このような変形実施は、本発明の技術的思想や展望から個別に理解されてはいけない。
【図１ａ】
2021525955.tif 000003
【図１ｂ】
2021525955.tif 000004
【図２】
2021525955.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
2021525955.tif 000010
【図７ａ】
2021525955.tif 000011
【図７ｂ】
2021525955.tif 000012
【図８ａ】
2021525955.tif 000013
【図８ｂ】
2021525955.tif 000014
【図９】
2021525955.tif 000015
【図１０ａ】
2021525955.tif 000016
【図１０ｂ】
2021525955.tif 000017
【図１１ａ】
2021525955.tif 000018
【図１１ｂ】
2021525955.tif 000019
【図１２ａ】
2021525955.tif 000020
【図１２ｂ】
2021525955.tif 000021
【図１３ａ】
2021525955.tif 000022
【図１３ｂ】
2021525955.tif 000023
【図１３ｃ】
2021525955.tif 000024
【図１３ｄ】
2021525955.tif 000025
【図１４ａ】
2021525955.tif 000026
【図１４ｂ】
2021525955.tif 000027
【図１５ａ】
2021525955.tif 000028
【図１５ｂ】
2021525955.tif 000029
【図１５ｃ】
2021525955.tif 000030
【図１６ａ】
2021525955.tif 000031
【図１６ｂ】
2021525955.tif 000032
【図１６ｃ】
2021525955.tif 000033
【図１７】
2021525955.tif 000034
【国際調査報告】
2021525955.tif 000035
2021525955.tif 000036
2021525955.tif 000037
2021525955.tif 000038