JP2001015789A - ソーラーモジュール、その製造方法およびその使用方法 - Google Patents

ソーラーモジュール、その製造方法およびその使用方法

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JP2001015789A JP2000132613A JP2000132613A JP2001015789A JP 2001015789 A JP2001015789 A JP 2001015789A JP 2000132613 A JP2000132613 A JP 2000132613A JP 2000132613 A JP2000132613 A JP 2000132613A JP 2001015789 A JP2001015789 A JP 2001015789A
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Thomas Ganz
ガンツ トーマス
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Webasto Vehicle Systems International GmbH
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    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気接続を簡単且つ低廉に構成できるソーラ
ーモジュールを創成する。また、このようなソーラーモ
ジュールの製造法を創成する。 【解決手段】 接続子２８，３０は、ソーラーモジュー
ル１０の１つの側に設けた接続ブシュ２６に設けてあ
り、接続ブシュ２６の接続側とは反対側の部分３２は、
双方のカバー層１２，２４の間に密封状態に埋込んであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に設置するソ
ーラーモジュール、その製造方法およびその使用方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】車両に設置するこの種のソーラーモジュ
ールは、通常、フィルムソーラーモジュールとして構成
され、即ち、カバー層は、可撓性フィルムから形成さ
れ、上記フィルムの間に太陽電池が埋込んである。この
ようなソーラーモジュールの場合、電気接続は、太陽発
電機から上部カバー層または下部カバー層を貫通する長
さ一定の（例えば、５ｍの）弾性ケーブルから形成さ
れ、貫通箇所には、同時に引出箇所の密封に役立ち且つ
ケーブルの張力軽減を行う、いわゆる、ケーブルキャッ
プが設けてある。この場合、双方のカバー層の間に太陽
発電機を積層した後、ケーブルキャップを設置する。複
数のモジュールの配線は、通常、別個の分配箱において
行う。
【０００３】このようなソーラーモジュールの場合、モ
ジュールカバーフィルムにケーブルキャップを良好に接
着し、モジュールカバーフィルムによってケーブルの貫
通箇所を良好に密封するという主要問題がある。この場
合、作業技術的に危険な操作（例えば、ガス燃焼および
プライマ塗布）が必要であり、かくして、製造が、煩瑣
であり、従って、経費がかかる。更に、ケーブル長さ一
定のモジュールが供給されるので、場合によっては、ユ
ーザは、空気中で安定に延長を行う必要があり、かくし
て、事故の危険性が加わる。
【０００４】更に、負荷に対して電気接続を形成するた
めに接続箱を背面に備えた、例えば、建屋に使用するた
めの、標準ソーラーモジュールが知られている（例え
ば、ドイツ実用新案第２９７１４２１７号およびヨーロ
ッパ特許公開第０７９３２７８号参照）。ドイツ特許第
４０２０６５５号には、ガラスシートの下方に太陽電池
フィルムを設け、カバー前縁の近傍において、フレーム
状カバー内側パネルの部分にそれぞれ挿入された２つの
平プラグに上記フィルムの電極を接続した形式の、開閉
可能な車両ルーフのソーラーカバーが記載されている。
この場合、電極および平プラグは、下方へ、即ち、カバ
ー面に対して垂直に延びる。接点プラグは、下方から各
平プラグに導電状態で差込まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電気
接続を簡単且つ低廉に構成できるソーラーモジュールを
創成することにある。更に、本発明の課題は、このよう
なソーラーモジュールの製造方法および使用方法を創成
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の技術的手段は、電気的に相互に接続された複
数の太陽電池２０を含む太陽発電機１８を相互間に埋込
んだ上部カバー層１２および下部カバー層１４と、太陽
発電機１８によって形成されたソーラー電流を取出すた
めの２つの電気接続子２８，３０とを有する、車両に設
置するソーラーモジュールであって、接続子２８，３０
のために、ソーラーモジュール１０の１つの側に接続ブ
シュ２６を設けた形式のものにおいて、接続ブシュ２６
の接続側とは反対側の部分３２が、双方のカバー層１
２，２４の間に密封状態に埋込んである点にある。
【０００７】また、本発明の他の技術的手段は、ソーラ
ーモジュール１０が可撓性である点にある。また、本発
明の他の技術的手段は、カバー層１２，１４が、保護フ
ィルムとして構成されている点にある。また、本発明の
他の技術的手段は、接続ブシュ２６の接続側とは反対側
の部分３２が、保護フィルム１２，１４の間に溶封され
ている点にある。また、本発明の他の技術的手段は、保
護フィルム１２，１４が、耐候性で、海水に耐え、紫外
光に対して安定である点にある。
【０００８】また、本発明の他の技術的手段は、ソーラ
ーモジュール１０が、車両のアーチ状外面に設置するよ
う構成されている点にある。また、本発明の他の技術的
手段は、ソーラーモジュール１０が、リビングカー、キ
ャラバンカーまたはボートに設置できるよう構成されて
いる点にある。また、本発明の他の技術的手段は、ソー
ラーモジュール１０が、走行運転のために構成されてい
る点にある。また、本発明の他の技術的手段は、ソーラ
ーモジュール１０が、車両に着脱自在に設置できるよう
構成されている点にある。
【０００９】また、本発明の他の技術的手段は、ソーラ
ーモジュール１０上を歩行できる点にある。また、本発
明の他の技術的手段は、ソーラーモジュール１０の厚さ
が、５ｍｍ以下である点にある。また、本発明の他の技
術的手段は、接続子２８，３０が、モジュール面に平行
に配位されている点にある。また、本発明の他の技術的
手段は、接続子２８，３０が、モジュール面に平行な面
にわたって延びている点にある。
【００１０】また、本発明の他の技術的手段は、ライン
・ダイオードまたはバイパス・ダイオードが、接続ブシ
ュ２６に組込んである点にある。また、本発明の他の技
術的手段は、接続ブシュ２６が、電気接続路３８の対応
する構成のプラグ３６と共働して、太陽発電機１８と接
続路３８との間に水密の電気接続を形成するよう構成さ
れている点にある。また、本発明の他の技術的手段は、
太陽電池２０が、直列に接続された複数の太陽電池の並
列に接続されたグループとして配置してあり、２つの集
電カプラ２２，２４が、グループについて設けてあり、
接続ブシュ２６の各接続子２８，３０が、各集電カプラ
２２，２４に電気的に接続されている点にある。
【００１１】また、本発明の他の技術的手段は、車両に
設置するソーラーモジュールの製造方法において、電気
的に相互に接続された複数の太陽電池２０を含む太陽発
電機１８を、太陽発電機１８によって形成されたソーラ
ー電流を取出すために、接続ブシュ２６の２つの電気接
続子２８，３０に電気的に接続し、太陽発電機１８およ
び接続ブシュ２６の接続側とは反対側の部分３２を上部
カバー層１２と下部カバー層２４との間に密封状態に埋
込む点にある。また、本発明の他の技術的手段は、カバ
ー層１２，１４が、太陽発電機１８および接続ブシュ２
６の接続側とは反対側の部分３２を相互間に埋込むため
に溶接される保護フィルムである点にある。
【００１２】また、本発明の他の技術的手段は、前記ソ
ーラーモジュールの使用方法において、不動のルーフ部
分（例えば、スライドチルトルーフのカバー、ウインド
デフレクタスラット、チルトルーフ、スラットルーフ）
または他の不動の車体部分にソーラーモジュールを設け
る点にある。上記課題は、請求項１に記載のソーラーモ
ジュールおよびこのようなソーラーモジュールの請求項
１７に記載の製造方法によって解決される。上記の本発
明に係る解決法の場合、カバー層の間に太陽発電機を埋
込んだ後、ソーラーモジュールの接続の引出部分または
引込部分を後から密封する必要がないという利点があ
る。特に、製造の煩瑣化および経費増を招く作業技術的
に危険な操作は不要であり、それにも拘わらず、ソーラ
ーモジュールの良好な密封が達成される。複数のモジュ
ールの配線は、分配箱を使用することなく対応するケー
ブルユニットを使用して行うことができる。導線および
モジュールを相互に分離できるので、１つのモジュール
を複数の用途（例えば、クーラボックス、ラップトップ
およびボート）に利用できる。更に、差込接続にもとづ
き、危険な場合にモジュールをより容易に交換でき、運
搬時により容易に取扱うことができる。更に、配線ケー
ブルの場合による継足し作業は不要である。なぜなら
ば、ユーザ自身が、ケーブル長さを決定できるからであ
る。
【００１３】ソーラーモジュールを可撓性に構成するの
が有利である。この場合、カバー層は、保護フィルムと
して構成するのが好ましく、太陽発電機および接続ブシ
ュは、保護フィルムの間に溶封される。接続は、モジュ
ール面に平行に配位させるのが好ましく、この場合、接
続は、モジュール面に平行な面にわたって延びるよう配
置するのが好ましい。接続ブシュに、ライン・ダイオー
ドまたはバイパス・ダイオードを組込むことができる。
接続ブシュは、電気接続路の対応する構成のプラグと共
働して、太陽発電機と接続路との間に水密の電気接続を
形成するよう構成するのが好ましい。
【００１４】ソーラーモジュールは、車両走行のため
に、車両（例えば、リビングカー、キャラバンカーまた
はボート）のアーチ状外面に設置できるよう構成するの
が好ましい。ソーラーモジュールの厚さは５ｍｍ以下と
するのが好ましい。ソーラーモジュールは、ボートに設
ける場合は、モジュール上を歩行できるよう構成するの
が好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面を参照して本
発明の一実施の形態を詳細に説明する。図１，２に示し
た如く、ソーラーモジュール１０は、上部カバーフィル
ム１２および下部カバーフィルム１４を含み、これらの
カバーフィルム１２，１４の間には、対応するカプラに
よって相互に電気的に接続された複数の太陽電池２０
（図１には，このうち２つだけを示した）を含む太陽発
電機１８が埋込んである。上記電気的カプラのうち、図
１，２には、例として、２つの集電カプラ２２，２４の
みを示した。太陽電池２０は、直列に接続された複数の
太陽電池２０の並列に接続されたグループとして配置し
てあり、双方の集電カプラ２２，２４が、各グループに
ついて設けてあり、太陽発電機１８の双方の接続極をな
す。カバーフィルム１２，１４は、耐候性で、海水に耐
え、紫外光に対して安定であり、更に、歩行可能な保護
フィルムとして構成するのが好ましい。ソーラーモジュ
ール１０は、車両（例えば、リビングカー、キャラバン
カーまたはボート）のアーチ状外面に設置できるよう、
全体的に可撓性に構成されている。更に、ソーラーモジ
ュール１０は、対応する車両の走行運転に適するよう堅
牢に構成しなければならない。例えば、接着テープによ
って、ソーラーモジュール１０を車両に着脱自在に設置
するのが好ましい。
【００１６】ソーラーモジュール１０の側面には、少な
くとも２つの電気接続子２８，３０を有する接続ブシュ
２６が設けてあり、上記電気接続子２８，３０は、モジ
ュール面内にあり、モジュール面に平行な面にわたって
延びるよう配置してある。即ち、接続子２８，３０は、
“水平”位置に設けてある。接続ブシュ２６の接続とは
反対側、即ち、後ろの部分３２は、太陽発電機１８と類
似の態様で、双方のカバーフィルム１２，１４の間に密
封状態で埋込んである。１つの接続子３０は、１つの集
電カプラ２２に電気的に接続され、他方、他の接続子２
８は、集電カプラ２４に接続されている。太陽発電機２
８および接続ブシュ２６を保護フィルム１２，１４の間
の埋込材料３４内に溶封または積層するのが好ましい。
【００１７】接続ブシュ２６には、ライン・ダイオード
またはバイパス・ダイオード（図１，２には示してな
い）を組込むことができる。負荷に至る接続ケーブルを
含む対応するプラグ３６は、対応して構成した接続ブシ
ュ２６に差込んだ際、上記接続ブシュ２６と共働して、
太陽発電機１８と接続ケーブル３８との間に水密の電気
接続を形成するよう構成されている。接続ケーブル３８
の長さは、ソーラーモジュール１０の所望の使用条件に
依存してユーザがフレキシビルに選択できる。対応して
構成した接続線路または接続ケーブル３８の選択によっ
て、複数のソーラーモジュール１０の所望の配線を達成
できる。接続ブシュ２６ではなくプラグ３６にライン・
ダイオードまたはバイパス・ダイオードを組込むことも
できる。
【００１８】ソーラーモジュール１０を製造する場合、
太陽発電機１８および接続ブシュ２６の後部３２を保護
フィルム１２，１４の間に設置し、接続子２８を集電カ
プラ２４に電気的に接続し、接続子３０を集電カプラ２
２に電気的に接続する。次いで、双方の保護フィルム１
２，１４を相互に溶接し、かくして、接続ブシュ後部３
２および太陽発電機１８を双方の保護フィルム１２，１
４の間に密封状態で埋込む。対応する接続ケーブル３８
の選択によって、１つのソーラーモジュール１０で複数
の負荷を同時にまたは順次に操作できる。
【００１９】本発明に係るソーラーモジュールは、不動
の車両部分または可動の車両部分（例えば、ウインドデ
フレクタスラット、スライドチルトルーフのカバー、チ
ルトルーフ、スラットルーフ）に極めて好適である。こ
の場合、組立作業および補修時の交換作業が容易とな
る。 以下に、添付の図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。図１，２に示した如く、ソーラーモジ
ュール１０は、上部カバーフィルム１２および下部カバ
ーフィルム１４を含み、これらのカバーフィルム１２，
１４の間には、対応するカプラによって相互に電気的に
接続された複数の太陽電池２０（図１には，このうち２
つだけを示した）を含む太陽発電機１８が埋込んであ
る。上記電気的カプラのうち、図１，２には、例とし
て、２つの集電カプラ２２，２４のみを示した。太陽電
池２０は、直列に接続された複数の太陽電池２０の並列
に接続されたグループとして配置してあり、双方の集電
カプラ２２，２４が、各グループについて設けてあり、
太陽発電機１８の双方の接続極をなす。カバーフィルム
１２，１４は、耐候性で、海水に耐え、紫外光に対して
安定であり、更に、歩行可能な保護フィルムとして構成
するのが好ましい。ソーラーモジュール１０は、車両
（例えば、リビングカー、キャラバンカーまたはボー
ト）のアーチ状外面に設置できるよう、全体的に可撓性
に構成されている。更に、ソーラーモジュール１０は、
対応する車両の走行運転に適するよう堅牢に構成しなけ
ればならない。例えば、接着テープによって、ソーラー
モジュール１０を車両に着脱自在に設置するのが好まし
い。
【００２０】ソーラーモジュール１０の側面には、少な
くとも２つの電気接続２８，３０を有する接続ブシュ２
６が設けてあり、上記電気接続は、モジュール面内にあ
り、モジュール面に平行な面にわたって延びるよう配置
してある。即ち、接続子２８，３０は、“水平”位置に
設けてある。接続ブシュ２６の接続とは反対側、即ち、
後ろの部分３２は、太陽発電機１８と類似の態様で、双
方のカバーフィルム１２，１４の間に密封状態で埋込ん
である。１つの接続子３０は、１つの集電カプラ２２に
電気的に接続され、他方、他の接続子２８は、集電カプ
ラ２４に接続されている。太陽発電機２８および接続ブ
シュ２６を保護フィルム１２，１４の間の埋込材料３４
内に溶封または積層するのが好ましい。
【００２１】接続ブシュ２６には、ライン・ダイオード
またはバイパス・ダイオード（図１，２には示してな
い）を組込むことができる。負荷に至る接続ケーブルを
含む対応するプラグ３６は、対応して構成した接続ブシ
ュ２６に差込んだ際、上記接続ブシュ２６と共働して、
太陽発電機１８と接続ケーブル３８との間に水密の電気
接続を形成するよう構成されている。接続ケーブル３８
の長さは、ソーラーモジュール１０の所望の使用条件に
依存してユーザがフレキシビルに選択できる。対応して
構成した接続線路または接続ケーブル３８の選択によっ
て、複数のソーラーモジュール１０の所望の配線を達成
できる。接続ブシュ２６ではなくプラグ３６にライン・
ダイオードまたはバイパス・ダイオードを組込むことも
できる。
【００２２】ソーラーモジュール１０を製造する場合、
太陽発電機１８および接続ブシュ２６の後部３２を保護
フィルム１２，１４の間に設置し、接続２８を集電カプ
ラ２４に電気的に接続し、接続３０を集電カプラ２２に
電気的に接続する。次いで、双方の保護フィルム１２，
１４を相互に溶接し、かくして、接続ブシュ後部３２お
よび太陽発電機１８を双方の保護フィルム１２，１４の
間に密封状態で埋込む。対応する接続ケーブル３８の選
択によって、１つのソーラーモジュール１０で複数の負
荷を同時にまたは順次に操作できる。
【００２３】本発明に係るソーラーモジュールは、不動
の車両部分または可動の車両部分（例えば、ウインドデ
フレクタスラット、スライドチルトルーフのカバー、チ
ルトルーフ、スラットルーフ）に極めて好適である。こ
の場合、組立作業および補修時の交換作業が容易とな
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、ソーラーモジュールに
ついて、その電気接続を簡単且つ低廉に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るソーラーモジュールの略斜視図で
ある。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【符号の説明】
１０ ソーラーモジュール １２，１４ 保護フィルム １８ 太陽発電機 ２０ 太陽電池 ２２，２４ 集電カプラ ２６ 接続ブシュ ２８，３０ 接続 ３２ ２６の後部 ３４ 埋込材料 ３６ プラグ ３８ 接続ケーブル

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気的に相互に接続された複数の太陽電
    池（２０）を含む太陽発電機（１８）を相互間に埋込ん
    だ上部カバー層（１２）および下部カバー層（１４）
    と、太陽発電機（１８）によって形成されたソーラー電
    流を取出すための２つの電気接続子（２８，３０）とを
    有する、車両に設置するソーラーモジュールであって、
    接続子（２８，３０）のために、ソーラーモジュール
    （１０）の１つの側に接続ブシュ（２６）を設けた形式
    のものにおいて、接続ブシュ（２６）の接続側とは反対
    側の部分（３２）が、双方のカバー層（１２，２４）の
    間に密封状態に埋込んであることを特徴とするソーラー
    モジュール。
  2. 【請求項２】 ソーラーモジュール（１０）が可撓性で
    あることを特徴とする請求項１に記載のソーラーモジュ
    ール。
  3. 【請求項３】 カバー層（１２，１４）が、保護フィル
    ムとして構成されていることを特徴とする請求項２に記
    載のソーラーモジュール。
  4. 【請求項４】 接続ブシュ（２６）の接続側とは反対側
    の部分（３２）が、保護フィルム（１２，１４）の間に
    溶封されていることを特徴とする請求項３に記載のソー
    ラーモジュール。
  5. 【請求項５】 保護フィルム（１２，１４）が、耐候性
    で、海水に耐え、紫外光に対して安定であることを特徴
    とする請求項４に記載のソーラーモジュール。
  6. 【請求項６】 ソーラーモジュール（１０）が、車両の
    アーチ状外面に設置するよう構成されていることを特徴
    とする請求項５に記載のソーラーモジュール。
  7. 【請求項７】 ソーラーモジュール（１０）が、リビン
    グカー、キャラバンカーまたはボートに設置できるよう
    構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
    かに記載のソーラーモジュール。
  8. 【請求項８】 ソーラーモジュール（１０）が、走行運
    転のために構成されていることを特徴とする請求項７に
    記載のソーラーモジュール。
  9. 【請求項９】 ソーラーモジュール（１０）が、車両に
    着脱自在に設置できるよう構成されていることを特徴と
    する請求項１〜８のいずれかに記載のソーラーモジュー
    ル。
  10. 【請求項１０】 ソーラーモジュール（１０）上を歩行
    できることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載
    のソーラーモジュール。
  11. 【請求項１１】 ソーラーモジュール（１０）の厚さ
    が、５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１０
    のいずれかに記載のソーラーモジュール。
  12. 【請求項１２】 接続子（２８，３０）が、モジュール
    面に平行に配位されていることを特徴とする請求項１〜
    １１のいずれかに記載のソーラーモジュール。
  13. 【請求項１３】 接続子（２８，３０）が、モジュール
    面に平行な面にわたって延びていることを特徴とする請
    求項１〜１２のいずれかに記載のソーラーモジュール。
  14. 【請求項１４】 ライン・ダイオードまたはバイパス・
    ダイオードが、接続ブシュ（２６）に組込んであること
    を特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のソーラ
    ーモジュール。
  15. 【請求項１５】 接続ブシュ（２６）が、電気接続路
    （３８）の対応する構成のプラグ（３６）と共働して、
    太陽発電機（１８）と接続路（３８）との間に水密の電
    気接続を形成するよう構成されていることを特徴とする
    請求項１〜１４のいずれかに記載のソーラーモジュー
    ル。
  16. 【請求項１６】 太陽電池（２０）が、直列に接続され
    た複数の太陽電池の並列に接続されたグループとして配
    置してあり、２つの集電カプラ（２２，２４）が、グル
    ープについて設けてあり、接続ブシュ（２６）の各接続
    子（２８，３０）が、各集電カプラ（２２，２４）に電
    気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜１５
    のいずれかに記載のソーラーモジュール。
  17. 【請求項１７】 車両に設置するソーラーモジュールの
    製造方法において、電気的に相互に接続された複数の太
    陽電池（２０）を含む太陽発電機（１８）を、太陽発電
    機（１８）によって形成されたソーラー電流を取出すた
    めに、接続ブシュ（２６）の２つの電気接続子（２８，
    ３０）に電気的に接続し、太陽発電機（１８）および接
    続ブシュ（２６）の接続側とは反対側の部分（３２）を
    上部カバー層（１２）と下部カバー層（２４）との間に
    密封状態に埋込むことを特徴とするソーラーモジュール
    の製造方法。
  18. 【請求項１８】 カバー層（１２，１４）が、太陽発電
    機（１８）および接続ブシュ（２６）の接続側とは反対
    側の部分（３２）を相互間に埋込むために溶接される保
    護フィルムであることを特徴とする請求項１７に記載の
    ソーラモジュールの製造方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１〜１６のいずれかに記載のソ
    ーラーモジュールの使用方法において、不動のルーフ部
    分（例えば、スライドチルトルーフのカバー、ウインド
    デフレクタスラット、チルトルーフ、スラットルーフ）
    または他の不動の車体部分にソーラーモジュールを設け
    ることを特徴とするソーラーモジュールの使用方法。
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