JP2000174315A - Solar cell built-in roof tile and solar cell power- generating system using the same - Google Patents

Solar cell built-in roof tile and solar cell power- generating system using the same

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JP2000174315A
JP2000174315A JP10341963A JP34196398A JP2000174315A JP 2000174315 A JP2000174315 A JP 2000174315A JP 10341963 A JP10341963 A JP 10341963A JP 34196398 A JP34196398 A JP 34196398A JP 2000174315 A JP2000174315 A JP 2000174315A
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JP
Japan
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solar cell
tile
built
cell module
terminal
Prior art date
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JP10341963A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Isshiki
正男 一色
Takuo Ono
卓夫 小野
Nobuo Matsui
伸郎 松井
Yukinobu Takahashi
幸伸 高橋
Tsunekazu Tsuchiya
恒和 土屋
Eiichiro Fujii
栄一郎 藤井
Yutaka Sada
豊 佐田
Tatsuaki Anpo
達明 安保
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To utilize electric power generated by the remaining sound solar cell modules, even if disconnection or poor contact occurs with any solar cell module, by connecting multiple solar cell modules in parallel and in all directions over the entire roof in normal tiling method. SOLUTION: With a solar cell module 3 built in a roof tile main body 2, a negative terminal and a positive terminal of a solar cell module 3 are provided at a position contacting vertically to the terminal of the same polarity of other tile, on the upper surface side under other tile main body 2, while on the lower- surface side above other tile main body 2, at each of four corners where a tile main body overlaps other, thus constituting a solar cell built-in roof tile 1, which is tiled in zigzag shape.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルを組み込んだ太陽電池組込瓦及びそれを用いた太陽電
池発電システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell built-in tile incorporating a solar cell module and a solar cell power generation system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、太陽電池発電システムに用い
るために、通常の屋根瓦に代えて屋根葺きできるように
した太陽電池組込瓦が提案されている(実公昭63−1
1747号公報)。これによれば、この太陽電池組込瓦
を用いて屋根葺きすることによって、本来の屋根と兼用
の太陽電池発電システムを得ることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a solar cell built-in tile capable of being roofed in place of a normal roof tile for use in a solar cell power generation system (Japanese Utility Model Publication No. 63-1).
No. 1747). According to this, by performing roofing using this solar cell built-in tile, a solar cell power generation system that can also be used as an original roof can be obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の太陽電池組込瓦及びそれを用いた太陽電池発
電システムでは、次のような問題点があった。すなわ
ち、いずれかの瓦で断線や接触不良が発生した場合、そ
の瓦の含まれる並列系統の1列の全体が使用不能になっ
てしまい、発電を行っている電池モジュールがその列に
含まれていてもその発電電力を有効に利用できない問題
点があった。
However, such a conventional tile incorporating a solar cell and a solar cell power generation system using the same have the following problems. That is, if a disconnection or a contact failure occurs in any of the tiles, the entire row of the parallel system including the tile becomes unusable, and the battery module that is generating power is included in the row. However, there was a problem that the generated power could not be used effectively.

【0004】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、通常の屋根葺きと同じ施工によって
屋根全体で多数の太陽電池モジュールのすべてを縦横に
並列に接続することができ、いずれかの太陽電池モジュ
ールで断線や接触不良が発生しても他の健全なすべての
太陽電池モジュールの発電電力を有効に利用することが
できる太陽電池組込瓦及びそれを用いた太陽電池発電シ
ステムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and all of a large number of solar cell modules can be connected vertically and horizontally in parallel on the entire roof by the same construction as ordinary roofing. A solar cell built-in tile capable of effectively utilizing the power generated by all other healthy solar cell modules even if disconnection or contact failure occurs in any of the solar cell modules, and solar cell power generation using the same The purpose is to provide a system.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の太陽電
池組込瓦は、瓦本体内に太陽電池モジュールを組み込
み、前記太陽電池モジュールのマイナス端子、プラス端
子それぞれを、前記瓦本体の他の瓦本体と重なり合う4
辺又は4隅それぞれにおいて、他の瓦本体の下側になる
部分にはその上面側で、他の瓦本体の上側になる部分に
はその下面側で、かつ他の瓦の同極の端子と上下に接触
し合う位置に設けたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a roof tile incorporating a solar cell, wherein a solar cell module is incorporated in the tile main body, and a negative terminal and a positive terminal of the solar cell module are respectively connected to other parts of the tile main body. 4 that overlaps with the roof tile body
In each of the sides or the four corners, the portion on the lower side of the other tile main body is on the upper surface side, the portion on the upper side of the other tile main body is on the lower surface side, and the same polarity terminal of the other tile is It is provided at a position where it contacts vertically.

【0006】請求項2の発明は、請求項1の太陽電池組
込瓦において、前記瓦本体がスレート瓦であり、前記太
陽電池モジュールのマイナス端子、プラス端子それぞれ
を他の瓦本体と重なり合う4隅それぞれに設けたもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the solar cell built-in tile according to the first aspect, the tile main body is a slate tile, and each of the negative terminal and the positive terminal of the solar cell module has four corners overlapping with another tile main body. It is provided for each.

【0007】請求項3の発明は、請求項1の太陽電池組
込瓦において、前記瓦本体が洋瓦若しくは和瓦であり、
前記太陽電池モジュールのマイナス端子、プラス端子そ
れぞれを他の瓦本体と重なり合う4辺それぞれに設けた
ものである。
According to a third aspect of the present invention, in the solar cell built-in tile according to the first aspect, the tile main body is a Western tile or a Japanese tile,
Each of the minus terminal and the plus terminal of the solar cell module is provided on each of four sides overlapping with another tile body.

【0008】請求項1〜3の発明の太陽電池組込瓦で
は、これを千鳥格子状に、あるいは碁盤目状に屋根葺き
することによって、各瓦ごとにその前後左右に重なり合
う瓦間で、各々に組み込まれている太陽電池モジュール
間のマイナス端子、プラス端子同士が自然に接触し合
い、各瓦本体に組み込まれている多数の太陽電池モジュ
ールが屋根全体ですべて並列に接続された状態の太陽電
池発電システムを構成することができ、これによって、
いずれか1つあるいは複数枚の太陽電池モジュールが断
線したり接触不良になっても、その太陽電池モジュール
をバイパスして健全なすべての太陽電池モジュール間を
接続することができ、各太陽電池モジュールの発電電力
を有効に利用することができる。
In the solar cell built-in tiles according to the first to third aspects of the present invention, the tiles are roofed in a houndstooth check pattern or in a checkerboard pattern, so that each tile can be tiled between the tiles that are overlapped in front, back, left and right. The negative terminal and the positive terminal between the built-in solar cell modules are in natural contact with each other, and a large number of solar cell modules built into each tile body are connected in parallel across the entire roof. A battery power generation system can be configured,
Even if one or more of the solar cell modules is disconnected or has a poor contact, it is possible to connect all of the healthy solar cell modules by bypassing that solar cell module, The generated power can be used effectively.

【0009】請求項4の発明の太陽電池発電システム
は、請求項1又は2に記載の太陽電池組込瓦で、千鳥格
子状に屋根葺きしたものであり、スレート瓦葺きの屋根
において、いずれか1つあるいは複数枚の太陽電池モジ
ュールが断線したり接触不良になっても、その太陽電池
モジュールをバイパスして健全なすべての太陽電池モジ
ュール間を接続することができ、各太陽電池モジュール
の発電電力を有効に利用することができる。
A solar cell power generation system according to a fourth aspect of the present invention is a solar cell power generation system according to the first or second aspect, which is roofed in a houndstooth check pattern. Even if one or more of the solar cell modules are broken or contact failure occurs, it is possible to connect all the healthy solar cell modules by bypassing that solar cell module, and to generate electric power of each solar cell module. Can be used effectively.

【0010】請求項5の発明の太陽電池発電システム
は、請求項1又は3に記載の太陽電池組込瓦で、碁盤目
状に屋根葺きしたものであり、いずれか1つあるいは複
数枚の太陽電池モジュールが断線したり接触不良になっ
ても、その太陽電池モジュールをバイパスして健全なす
べての太陽電池モジュール間を接続することができ、各
太陽電池モジュールの発電電力を有効に利用することが
できる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a solar cell power generation system according to the first or third aspect, wherein the tiles are roofed in a grid pattern with one or more solar cells. Even if a battery module breaks or loses contact, it is possible to connect all the healthy PV modules by bypassing that PV module, and to effectively use the power generated by each PV module. it can.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図1〜図3は、本発明の第1の実施
の形態の太陽電池組込瓦を示している。この実施の形態
の太陽電池組込瓦1は、スレート瓦本体2内の、屋根葺
き施工した状態で太陽光が当たる下半分の働き代2Dに
太陽電池モジュール3を組み込んだ構造である。そし
て、瓦本体2の他の瓦と重なり合う4隅それぞれに、他
の瓦2−1,2−2の上半分の重なり代に上側から重ね
られる下半分の働き代2Dにおいては、その下面側の左
右の2隅それぞれに、太陽電池モジュール3のマイナス
端子、プラス端子が1対ずつ設けられており、逆に他の
瓦2−3,2−4の下半分の働き代が上側から重ねられ
る上半分の重なり代2Uにおいては、その上面側の左右
の2隅それぞれに、太陽電池モジュール3のマイナス端
子、プラス端子が1対ずつ設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 3 show a solar cell built-in tile according to a first embodiment of the present invention. The solar cell built-in tile 1 of this embodiment has a structure in which the solar cell module 3 is incorporated in a lower half working allowance 2D in the slate tile main body 2 which is exposed to sunlight in a state of roofing construction. In the lower half working allowance 2D, which is overlapped with the upper half of the other tiles 2-1 and 2-2 at the four corners overlapping with the other tiles of the tile main body 2 from the upper side, the lower surface side thereof A pair of a minus terminal and a plus terminal of the solar cell module 3 is provided at each of the two corners on the left and right, and the working margins of the lower half of the other tiles 2-3 and 2-4 are stacked from the upper side. In the half overlap margin 2U, a pair of a minus terminal and a plus terminal of the solar cell module 3 are provided at each of the two left and right corners on the upper surface side.

【0012】これら瓦本体2の4隅それぞれに設けられ
たマイナス端子、プラス端子の位置は、通常のスレート
瓦の屋根葺き施工法である、千鳥格子状の配置におい
て、上側又は下側に1/4ずつ重なり合う他の瓦本体の
その重なり部分に設けられている太陽電池モジュール3
のマイナス端子、プラス端子と対向する位置である。
The positions of the minus terminal and the plus terminal provided at each of the four corners of the tile main body 2 are one at the upper side or the lower side in the hound's-tooth checkerboard arrangement, which is a usual slate tile roofing construction method. Solar cell module 3 provided in the overlapping portion of another tile body overlapping by / 4
This is a position facing the minus terminal and the plus terminal.

【0013】これによって、通常のスレート瓦の屋根葺
き施工と同じ方法で屋根葺きしていくと、各瓦1ごとに
その前後左右に重なり合う瓦本体2,2間で、各々に組
み込まれている太陽電池モジュール3のマイナス端子、
プラス端子同士が自然に上下から接触し合い、各瓦本体
2に組み込まれている多数の太陽電池モジュール3が屋
根全体で、あるいはいくつかに分割された領域それぞれ
の中ですべて並列に接続された状態の太陽電池発電シス
テムが構成できる。
[0013] With this, when the roofing is performed in the same manner as the usual roofing construction of the slate tiles, the sun built into each of the tile bodies 2, 2 which are overlapped in front, back, left and right of each tile 1 is provided. Negative terminal of battery module 3,
The plus terminals are naturally in contact with each other from above and below, and a large number of solar cell modules 3 incorporated in each tile body 2 are all connected in parallel in the entire roof or in each of the divided regions. A solar cell power generation system in a state can be configured.

【0014】次に、太陽電池モジュール3の回路構成に
ついて説明する。図4は太陽電池組込瓦1に組み込まれ
た太陽電池モジュール3の回路を示している。太陽電池
モジュール3は、多数の太陽電池セル4を直列又は並列
に接続し、モジュール3を単位としてそのマイナス極、
プラス極それぞれの出力端にDC/DCコンバータ5を
接続し、所定電圧の直流電圧にして取り出す構成であ
り、このDC/DCコンバータ5のマイナス出力、プラ
ス出力それぞれから分岐して引き出したマイナス端子、
プラス端子が上述した太陽電池組込瓦1における4隅そ
れぞれに1対ずつ配置されるのである。
Next, the circuit configuration of the solar cell module 3 will be described. FIG. 4 shows a circuit of the solar cell module 3 incorporated in the solar cell built-in tile 1. The solar cell module 3 connects a large number of solar cells 4 in series or in parallel, and has a minus pole in units of the module 3,
A DC / DC converter 5 is connected to each output terminal of the positive pole, and a DC voltage of a predetermined voltage is taken out. A minus terminal branched out from each of the minus output and the plus output of the DC / DC converter 5,
One pair of the positive terminals is arranged at each of the four corners of the solar cell built-in tile 1 described above.

【0015】ここで各太陽電池モジュール3にDC/D
Cコンバータ5を設ける理由は、通常、太陽電池モジュ
ールの出力はスレート瓦1枚分に組み込まれたもので2
0W前後であり、多数枚の瓦1に組み込まれた太陽電池
モジュール3を並列接続して直流電力を取り出す場合、
電流容量が大きくてジュール損失が大きくなるので、昇
圧型のDC/DCコンバータ5を各太陽電池モジュール
3に設けることによって、例えば、3V程度の起電圧を
300V程度まで昇圧し、電流容量は小さくして取り出
すためである。なお、太陽電池モジュール3内の太陽電
池セル4の数が多く、DC/DCコンバータを使用せず
とも高い電圧が得られるならば、このDC/DCコンバ
ータ5を省略してもかまわない。
Here, each solar cell module 3 has a DC / D
The reason for providing the C converter 5 is that the output of the solar cell module is usually incorporated in one slate roof
In the case where DC power is taken out by connecting solar cell modules 3 incorporated in a large number of tiles 1 in parallel,
Since the current capacity is large and the Joule loss is large, by providing a step-up DC / DC converter 5 in each solar cell module 3, for example, an electromotive voltage of about 3V is boosted to about 300V, and the current capacity is reduced. To take it out. If the number of solar cells 4 in solar cell module 3 is large and a high voltage can be obtained without using a DC / DC converter, DC / DC converter 5 may be omitted.

【0016】図5は1つの太陽電池モジュール3におけ
るDC/DCコンバータ5の回路構成を示している。D
C/DCコンバータ5は、瓦本体2内に組み込まれた多
数の太陽電池セル4の直列回路の出力インピーダンスを
下げるために設けられたコンデンサ51とその両端電圧
を検出する電圧検出器(VDT)52、コンデンサ51
の両端に生じる直流電圧Voをスイッチングするための
スイッチング素子53、スイッチング素子53によって
得られる交流を昇圧する昇圧トランス54、この昇圧ト
ランス54の出力を整流するダイオード55、平滑コン
デンサ56を備えている。そして、スイッチング素子5
3のスイッチング動作を制御するために、電圧検出器5
2の検出する直流電圧V0が所定の電圧より高いことを
確認した制御演算部61はスイッチング素子53のスイ
ッチング信号を生成して送る。この結果、出力に発生す
る電圧を検出する電圧検出器59の検出する電圧Vout
と、同様に出力に流れる電流を検出する電流検出器60
の検出する電流Ioutと、この2つの値をもとに電力演
算部58が出力電力を求め、この求めた出力電力が最大
となるように制御回路61はスイッチング信号を修正
し、スイッチング素子53に送る機能を備えている。な
お、このDC/DCコンバータ5による電圧変換は太陽
電池が実際に働いている場合、したがって太陽光を受光
している時間だけ動作すればよいので、コンパレータ5
7、制御回路58には太陽電池セル4群の発電した電力
を電源として利用するようにしている。
FIG. 5 shows a circuit configuration of the DC / DC converter 5 in one solar cell module 3. D
The C / DC converter 5 includes a capacitor 51 provided for lowering the output impedance of a series circuit of a large number of solar cells 4 incorporated in the roof body 2 and a voltage detector (VDT) 52 for detecting a voltage between both ends. , Condenser 51
A switching element 53 for switching a DC voltage Vo generated at both ends of the step-up transformer, a step-up transformer 54 for stepping up an alternating current obtained by the switching element 53, a diode 55 for rectifying an output of the step-up transformer 54, and a smoothing capacitor 56. And the switching element 5
3 to control the switching operation of the voltage detector 5
The control operation unit 61, which has confirmed that the DC voltage V0 detected by the second unit 2 is higher than a predetermined voltage, generates and sends a switching signal of the switching element 53. As a result, the voltage Vout detected by the voltage detector 59 detecting the voltage generated at the output
And a current detector 60 for similarly detecting a current flowing to the output.
The power calculation unit 58 obtains the output power based on the current Iout detected by the control unit and the two values, and the control circuit 61 corrects the switching signal so that the obtained output power is maximized. It has a sending function. Note that the voltage conversion by the DC / DC converter 5 only needs to be performed when the solar cell is actually working, that is, only during the time when sunlight is being received.
7. The control circuit 58 uses the power generated by the group of solar cells 4 as a power source.

【0017】このような太陽電池モジュール3を組み込
んだ太陽電池組込瓦1により屋根葺き施工した場合の太
陽電池モジュール3群の接続関係は、図6に示すような
ものとなる。なお、図6では、図1〜図3でも同じであ
るが、太陽電池モジュール3の全体を1つの電池の記号
で示しているが、これは図4及び図5に示した回路構成
の全体を示したものである。
FIG. 6 shows the connection relationship between the groups of solar cell modules 3 when roofing is performed by the solar cell built-in tile 1 incorporating the solar cell module 3. In FIG. 6, the same applies to FIGS. 1 to 3, but the entire solar cell module 3 is indicated by the symbol of one battery, but this applies to the entire circuit configuration illustrated in FIGS. 4 and 5. It is shown.

【0018】この太陽電池発電システムは、図7に示す
ように、DC/AC変換器8によって屋内電力として商
用電源100と同様の50Hz又は60Hz、100V
又は200Vの交流電力に変換し、負荷9に供給する接
続を行う。
As shown in FIG. 7, this solar cell power generation system uses a DC / AC converter 8 to convert indoor power into 50 Hz or 60 Hz, 100 V
Alternatively, the connection is performed by converting the AC power into 200 V and supplying the AC power to the load 9.

【0019】このような太陽電池発電システムでは、図
6においてハッチングを施した部分Aにおいてプラス極
間、マイナス極間の接続に接触不良が発生した場合で
は、その一例として示す鎖線B、破線Cを付したバイパ
ス経路でプラス極間、マイナス極間それぞれが等電位で
接続された状態になり、接触不良が発生した部分の太陽
電池モジュール3の発電電力を無駄にすることなく取り
出すことができる。
In such a solar cell power generation system, when a contact failure occurs in the connection between the positive electrode and the negative electrode in the hatched portion A in FIG. 6, a chain line B and a broken line C shown as examples are shown. In the attached bypass path, the positive pole and the negative pole are connected at the same potential, and the power generated by the solar cell module 3 at the portion where the contact failure has occurred can be taken out without waste.

【0020】なお、上記の第1の実施の形態において、
太陽電池モジュール3にはその出力側に電力変換器とし
たDC/DCコンバータ5を搭載したものを例示した
が、これに代えてDC/ACコンバータ(インバータ)
を採用して交流の発電力を出力する構成にしてもよい。
そしてその場合には、屋内電力への変換のためにはAC
/AC変換器を採用することになる。
In the first embodiment,
Although the DC / DC converter 5 serving as a power converter is mounted on the output side of the solar cell module 3, a DC / AC converter (inverter) is used instead.
May be adopted to output AC power.
And in that case, AC for conversion to indoor power
/ AC converter will be employed.

【0021】また、これら電力変換器を介さずに、太陽
電池セルの発電力を直接、直流として取り出して、図7
に示したDC/AC変換器8に出力する簡単な回路構成
であってもよい。
Also, without passing through these power converters, the generated power of the solar cell is directly taken out as DC, and
A simple circuit configuration for outputting to the DC / AC converter 8 shown in FIG.

【0022】次に、本発明の第2の実施の形態の太陽電
池組込瓦及びそれを用いた太陽電池発電システムを図8
及び図9に基づいて説明する。第2の実施の形態の太陽
電池組込瓦1は、通常の和瓦(又は洋瓦)のように縦横
に碁盤目状に屋根葺き施工する瓦本体2に対して、その
働き代に太陽電池モジュール3を組み込み、他の瓦本体
2−1,2−2,2−3,2−4それぞれと重なり合う
4辺の重なり代それぞれに、各々の瓦本体に組み込まれ
ている太陽電池モジュール3間のマイナス端子、プラス
端子同士が自然に接触し合うように、他の瓦本体2−
3,2−4の下側に重ねられる部分にはその上面側で、
他の瓦本体2−1,2−2の上側に重ねられる部分には
その下面側で、かつ他の瓦本体2−1,2−2,2−
3,2−4それぞれの同極の端子と上下に接触し合う位
置に設けた構造である。
Next, a solar cell built-in tile according to a second embodiment of the present invention and a solar cell power generation system using the same are shown in FIG.
A description will be given based on FIG. The solar cell built-in tile 1 according to the second embodiment is different from a normal Japanese tile (or a Western tile) in that a roof tile is constructed in a grid pattern in a horizontal and vertical direction, and a solar cell is used instead of the roof tile. The module 3 is installed, and the solar cell modules 3 incorporated in each of the tile bodies are respectively provided in the overlapping margins of the four sides overlapping with the other tile bodies 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4. The other tile body 2-so that the negative terminal and the positive terminal
In the part that is overlapped under 3, 2-4, on the top side,
The portion that is overlapped on the upper side of the other tile main bodies 2-1, 2-2 is on the lower surface side, and the other tile main bodies 2-1, 2-2, 2-
This is a structure provided at a position where it comes into contact with terminals of the same polarity in each of 3, 2-4 vertically.

【0023】この第2の実施の形態の太陽電池組込瓦1
は、図8に示したように通常の和瓦や洋瓦のように縦横
に碁盤目状に屋根葺き施工することにより、各瓦本体2
に組み込まれている多数の太陽電池モジュール3が屋根
全体、または分割された各領域の全体ですべて並列に接
続された状態の太陽電池発電システムを構成することが
できる。
The solar cell built-in roof tile 1 of the second embodiment
As shown in FIG. 8, each tile main body 2 is constructed by vertically and horizontally shingling a roof like a traditional Japanese tile or a Western tile.
Can be configured as a solar cell power generation system in a state in which a large number of solar cell modules 3 incorporated in the solar cell module are connected in parallel in the entire roof or in each of the divided areas.

【0024】これによって、第1の実施の形態と同様に
図6及び図7に示した回路の太陽電池発電システムを構
成することができ、いずれか1つあるいは複数枚の太陽
電池モジュール3が断線したり接触不良になっても、他
の太陽電池モジュール3をバイパスして健全なすべての
太陽電池モジュール3間を接続することができ、各太陽
電池モジュールの発電電力を有効に利用することができ
る。
In this manner, a solar cell power generation system having the circuits shown in FIGS. 6 and 7 can be constructed in the same manner as in the first embodiment, and one or more of the solar cell modules 3 are disconnected. Even if contact or poor contact occurs, it is possible to connect all of the healthy solar cell modules 3 by bypassing the other solar cell modules 3 and effectively use the power generated by each solar cell module. .

【0025】なお、第2の実施の形態においても、太陽
電池モジュール3の回路構成は第1の実施の形態と同様
に、電力変換器にインバータを採用したり、あるいは太
陽電池セルの直流発電力を直接取り出す構成であっもよ
い。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the circuit configuration of the solar cell module 3 employs an inverter as the power converter or the DC power generation of the solar cell. May be directly taken out.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように請求項1〜3の発明の太陽
電池組込瓦によれば、これを千鳥格子状に、あるいは碁
盤目状に屋根葺きすることによって、各瓦ごとにその前
後左右に重なり合う瓦間で、各々に組み込まれている太
陽電池モジュール間のマイナス端子、プラス端子同士が
自然に接触し合い、各瓦本体に組み込まれている多数の
太陽電池モジュールが屋根全体ですべて、あるいは所定
の区画内のすべてが並列に接続された状態の太陽電池発
電システムを構成することができ、これによって、いず
れか1つあるいは複数枚の太陽電池モジュールが断線し
たり接触不良になっても、その太陽電池モジュールをバ
イパスして健全なすべての太陽電池モジュール間を接続
することができ、各太陽電池モジュールの発電電力を有
効に利用することができる。
As described above, according to the solar cell built-in tile according to the first to third aspects of the present invention, the tile is roofed in a houndstooth check pattern or in a checkerboard pattern, so that each tile has its own tile. The negative and positive terminals between the photovoltaic modules incorporated in each tile naturally contact each other between the tiles that overlap in front, back, left and right, and a large number of photovoltaic modules incorporated in each tile main body are all in the entire roof Alternatively, it is possible to configure a solar cell power generation system in which all of the inside of a predetermined section are connected in parallel, whereby any one or more of the solar cell modules is disconnected or a contact failure occurs. In addition, it is possible to connect all the healthy solar cell modules by bypassing the solar cell modules, and to effectively use the power generated by each solar cell module. It can be.

【0027】請求項4の発明の太陽電池発電システムに
よれば、請求項1又は2の発明の太陽電池組込瓦で、千
鳥格子状に屋根葺きしたので、スレート瓦葺きの屋根に
おいて、いずれか1つあるいは複数枚の太陽電池モジュ
ールが断線したり接触不良になっても、その太陽電池モ
ジュールをバイパスして健全なすべての太陽電池モジュ
ール間を接続することができ、各太陽電池モジュールの
発電電力を有効に利用することができる。
According to the solar cell power generation system of the fourth aspect of the present invention, since the solar cell built-in tile of the first or second aspect of the present invention is roofed in a houndstooth check pattern, any one of the slate tiled roofs can be used. Even if one or more of the solar cell modules are broken or contact failure occurs, it is possible to connect all the healthy solar cell modules by bypassing that solar cell module, and to generate electric power of each solar cell module. Can be used effectively.

【0028】請求項5の発明の太陽電池発電システムに
よれば、請求項1又は3に発明の太陽電池組込瓦で、碁
盤目状に屋根葺きしたので、いずれか1つあるいは複数
枚の太陽電池モジュールが断線したり接触不良になって
も、その太陽電池モジュールをバイパスして健全なすべ
ての太陽電池モジュール間を接続することができ、各太
陽電池モジュールの発電電力を有効に利用することがで
きる。
According to the solar cell power generation system of the fifth aspect of the present invention, the roof tiles with the solar cell according to the first or third aspect of the present invention are roofed in a checkerboard pattern. Even if a battery module breaks or loses contact, it is possible to connect all the healthy PV modules by bypassing that PV module, and to effectively use the power generated by each PV module. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の太陽電池組込瓦の
平面図。
FIG. 1 is a plan view of a solar cell built-in tile according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記の実施の形態の太陽電池組込瓦を用いた太
陽電池発電システムの分解平面図。
FIG. 2 is an exploded plan view of a solar cell power generation system using the solar cell built-in tile according to the embodiment.

【図3】上記の実施の形態の太陽電池組込瓦を用いた太
陽電池発電システムの分解斜視図。
FIG. 3 is an exploded perspective view of a solar cell power generation system using the solar cell built-in tile according to the embodiment.

【図4】上記の実施の形態における太陽電池モジュール
の回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram of the solar cell module according to the embodiment.

【図5】上記の実施の形態における太陽電池モジュール
内のDC/DCコンバータの回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram of a DC / DC converter in the solar cell module according to the embodiment.

【図6】上記の実施の形態の太陽電池発電システムの回
路図。
FIG. 6 is a circuit diagram of the solar cell power generation system according to the embodiment.

【図7】上記の実施の形態の太陽電池発電システムと屋
内配線との接続状態を示す回路図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a connection state between the solar cell power generation system of the above embodiment and indoor wiring.

【図8】本発明の第2の実施の形態の太陽電池組込瓦の
平面図。
FIG. 8 is a plan view of a roof tile with a built-in solar cell according to a second embodiment of the present invention.

【図9】上記の実施の形態の太陽電池組込瓦を用いた太
陽電池発電システムの平面図。
FIG. 9 is a plan view of a solar cell power generation system using the solar cell built-in tile of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽電池組込瓦 2,2−1,2−3,2−3,2−4 瓦本体 2U 重なり代 2D 働き代 3 太陽電池モジュール 4 太陽電池セル 5 DC/DCコンバータ 8 DC/AC変換器 9 負荷 100 商用電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roof with solar cell 2,2-1,2-3,2-3,2-4 Roof body 2U Overlap allowance 2D Working allowance 3 Solar cell module 4 Solar cell 5 DC / DC converter 8 DC / AC converter 9 load 100 commercial power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 伸郎 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 高橋 幸伸 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 土屋 恒和 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 藤井 栄一郎 静岡県富士市蓼原336 株式会社東芝富士 工場内 (72)発明者 佐田 豊 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 安保 達明 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 Fターム(参考) 2E108 AS01 AZ01 BB01 BN01 DD05 GG16 5F051 BA03 EA01 EA17 EA20 JA02 JA06 JA08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Nobuo Matsui 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Corporation Head Office (72) Inventor Yukinobu Takahashi 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Stock (72) Inventor Tsuneka Tsuchiya 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Toshiba Corporation Head Office (72) Inventor Eiichiro Fujii 336 Tatehara, Fuji City, Shizuoka Prefecture Toshiba Fuji Factory ( 72) Inventor Yutaka Sada 1 Toshiba-cho, Komukai-Toshiba-cho, Yuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Tatsuaki Security Inc. 2E108 AS01 AZ01 BB01 BN01 DD05 GG16 5F051 BA03 EA01 EA17 EA20 JA02 JA06 JA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 瓦本体内に太陽電池モジュールを組み込
み、 前記太陽電池モジュールのマイナス端子、プラス端子そ
れぞれを、前記瓦本体の他の瓦本体と重なり合う4辺又
は4隅それぞれにおいて、他の瓦本体の下側になる部分
にはその上面側で、他の瓦本体の上側になる部分にはそ
の下面側で、かつ他の瓦の同極の端子と上下に接触し合
う位置に設けたことを特徴とする太陽電池組込瓦。
1. A tile body having a solar cell module incorporated in a tile body, and a minus terminal and a plus terminal of the solar cell module are respectively placed on four sides or four corners overlapping with another tile body of the tile body. The lower part is the upper side of the other tile body, the lower part is the upper part of the other tile body, and it is provided at a position where it contacts the same pole terminal of the other tile vertically. Roof tile with built-in solar cell.
【請求項2】 前記瓦本体がスレート瓦であり、前記太
陽電池モジュールのマイナス端子、プラス端子それぞれ
を他の瓦本体と重なり合う4隅それぞれに設けたことを
特徴とする請求項1に記載の太陽電池組込瓦。
2. The solar cell according to claim 1, wherein the tile body is a slate tile, and a minus terminal and a plus terminal of the solar cell module are provided at four corners overlapping with other tile bodies. Roof with built-in battery.
【請求項3】 前記瓦本体が洋瓦若しくは和瓦であり、
前記太陽電池モジュールのマイナス端子、プラス端子そ
れぞれを他の瓦本体と重なり合う4辺それぞれに設けた
ことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池組込瓦。
3. The tile body is a Western tile or a Japanese tile,
The solar cell built-in tile according to claim 1, wherein each of the negative terminal and the positive terminal of the solar cell module is provided on each of four sides overlapping with another tile main body.
【請求項4】 請求項1又は2に記載の太陽電池組込瓦
で、千鳥格子状に屋根葺きしたことを特徴とする太陽電
池発電システム。
4. A solar cell power generation system, wherein the solar cell built-in tile according to claim 1 or 2 is roofed in a houndstooth check pattern.
【請求項5】 請求項1又は3に記載の太陽電池組込瓦
で、碁盤目状に屋根葺きしたことを特徴とする太陽電池
発電システム。
5. A solar cell power generation system, wherein the solar cell built-in tile according to claim 1 or 3 is roofed in a grid pattern.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9887627B2 (en) 2010-06-01 2018-02-06 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Low profile power conversion system for rooftop photovoltaic power systems

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