JP2002076412A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接続ケーブルのコネクタが一切不要で、且つ、
端子ボックスと接続ケーブルとの接続が容易である太陽
電池モジュールを提供する。 【解決手段】接続ケーブル４が接続されるケーブル接続
部１４を有する端子ボックス本体１０と、この端子ボッ
クス本体１０内に設けられ、太陽電池モジュールの出力
端が接続される電極接続端子２０と、この電極接続端子
２０と電気的に接続され、接続ケーブル４の芯線４１が
挿入される芯線挿入部３１が設けられるとともに、この
芯線挿入部３１に芯線４１と係合する係合手段３２が設
けられたケーブル受け端子３０と、を備えた端子ボック
ス１が設けられた太陽電池モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルに関し、特に、端子ボックスと接続ケーブルとの接続
が容易である太陽電池モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境対策問題がよく取り上げら
れ、その中の一つに、環境にやさしい発電システム、例
えば、太陽電池モジュールを用いて太陽光を採光する太
陽光発電システムがある。

【０００３】この太陽電池モジュールを用いた太陽光発
電システムは、太陽電池モジュールで太陽光を受光して
発電させた電圧を、太陽電池モジュールの受光面の反対
側に設けている端子ボックスから出力させて、接続ケー
ブル及びインバータ等を介して各電化製品に供給させる
システムである。

【０００４】ここでいう端子ボックスに特開平１１−２
６０３５に示された従来の端子ボックスがあり、図４に
示す。

【０００５】太陽電池モジュールＡの受光面の反対側に
端子ボックスＢが設けられ、各々端子ボックスＢは接続
ケーブルＣを介して直列接続されている。接続ケーブル
Ｃの一端は端子ボックスＢ内で端子板と接着され、他の
一端にはコネクタＤが設けられている。このコネクタＤ
を介して接続ケーブルＣ同士が接続されているので、コ
ネクタＤは端子ボックスＢの外側、すなわち外部に設け
られている。

【０００６】接続ケーブルＣの接続部分であるコネクタ
Ｄが外部に設けられているので、接続部分に雨水が侵入
するのを防ぐ必要がある。そのため、コネクタＤには撥
水性がある高品質のものが使用されている。しかし、撥
水性がある高品質のコネクタＤを用いることは、コスト
がかかってしまうため、太陽光発電システムの普及促進
には適していない。

【０００７】また、現在の太陽光発電システムでは、太
陽電池モジュールが直列に設けられているだけのものは
少なく、太陽電池モジュールがマトリックス状に設けら
れているものが多い。太陽電池モジュールがマトリック
ス状に設けられている場合、接続ケーブルを接続する数
だけコネクタが必要とされる。また、接続ケーブルを直
列に接続するだけでなく、複数の接続ケーブルを１つの
コネクタで接続する場合もあるために分岐点でのコネク
タも余分に必要とされる。これではさらにコストがかか
ってしまい、太陽光発電システムの普及には適していな
い。

【０００８】そこで、上記問題を解決するために、特開
２０００−６８５４７に示された端子ボックスがあり、
図５に示す。

【０００９】太陽電池モジュールＥがマトリックス状に
設けられていて、これら太陽電池モジュールＥの受光面
の反対側に各々端子ボックスＦが設けられている。端子
ボックスＦは第１コネクタ接続部Ｇ、第２コネクタ接続
部Ｈ、第３コネクタ接続部Ｉが設けられている。このた
め、端子ボックスＦと接続ケーブルＪとは接着していな
い独立した部材であり、接続ケーブルＪの両端部にはコ
ネクタが設けられていて、接続ケーブルはコネクタ接続
部Ｇ，Ｈ及びＩで接続される。

【００１０】この発明によれば、端子ボックスＦにコネ
クタ接続部Ｇ，Ｈ及びＩが設けられているため、接続ケ
ーブルＪ同士をコネクタで接続する必要がなく、接続ケ
ーブルＪをそのまま端子ボックスＦのコネクタ接続部
Ｇ，Ｈ及びＩに接続すればよい。また、端子ボックスに
コネクタが３箇所設けられているので、マトリックス状
に接続されていても端子ボックスが分岐点の役割を担
う。このため、分岐点でのコネクタは設けないので、余
分なコネクタを減らしてコストを低減させることができ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示した
端子ボックスは、余分なコネクタを減らしても、コネク
タを用いて端子ボックスと接続ケーブルとを接続させて
いることには変わりはない。コネクタを設ける数を減ら
すことはできても、コネクタを無くしてコストを低減さ
せることはできない。

【００１２】そこで、上記問題を解決するために本発明
は、コネクタを用いずに端子ボックスと接続ケーブルと
を接続させることで、コストを低減させることができる
太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る太陽電池モジュールは、接続ケーブルが接
続されるケーブル接続部を有する端子ボックス本体と、
この端子ボックス本体内に設けられ、太陽電池モジュー
ルの出力端が接続される電極接続端子と、この電極接続
端子と電気的に接続され、接続ケーブルの芯線が挿入さ
れる芯線挿入部が設けられるとともに、この芯線挿入部
に芯線と係合する係合手段が設けられたケーブル受け端
子と、を備えた端子ボックスが設けられたことを特徴と
するものである。

【００１４】この発明によれば、ケーブル接続部にコネ
クタを設けないので、コストを低減させることを可能に
する。また、端子ボックスと接続ケーブルとを直接接続
させることで、取り付け作業の能率を上げることを可能
にし、係合手段を設けることで、端子ボックスと接続ケ
ーブルとが外れるのを阻止することも可能にする。

【００１５】上記接続ケーブル又はケーブル接続部の少
なくともいずれか一方に防水手段が設けられたものであ
ってもよい。

【００１６】この場合、防水手段を設けることで、端子
ボックスと接続ケーブルとの間の空隙を無くし、端子ボ
ックス内に雨水を侵入させないことを可能にする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形
態では、太陽電池モジュールの端子ボックスとして接続
ケーブルを２箇所挿入できるものに本発明を適用した場
合を示す。

【００１８】図１は、本発明に係る太陽電池モジュール
の一実施の形態を示し、同図（ａ）はその太陽電池モジ
ュールにおける端子ボックスの正面図、同図（ｂ）は同
図（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。

【００１９】本発明に係る太陽電池モジュールは、その
背面、つまり受光面とは反対側の面に端子ボックス１が
設けられたものである。この端子ボックス１は、接続ケ
ーブル４，４が接続されるケーブル接続部１４，１４を
有する端子ボックス本体１０と、この端子ボックス本体
１０内に設けられ、太陽電池モジュールの出力端が接続
される電極接続端子２０，２０と、この電極接続端子２
０と電気的に接続され、接続ケーブル４の芯線４１が挿
入される芯線挿入部３１が設けられるとともに、この芯
線挿入部３１に芯線４１と係合する係合手段３２が設け
られたケーブル受け端子３０と、を備えたものである。

【００２０】端子ボックス１は中空の端子ボックス本体
１０と図示しない蓋部材とを有する。端子ボックス本体
１０は、耐候性、電気絶縁性、耐衝撃性、耐熱性、難燃
性等の特性を備えた樹脂成形材料、例えば変性ＰＰＯか
らなるもので、太陽電池モジュール背面に接着剤或いは
ボルトにより固着されている。このような端子ボックス
本体１０には開口部１３、ケーブル接続部１４、支持壁
１５及び支持ピン１６が設けられている。

【００２１】開口部１３は、太陽電池モジュールの各太
陽電池セルの出力端を挿通させるためのものであって、
端子ボックス本体１０の底面部１２において一側寄り
に、長方形状に形成されている。

【００２２】ケーブル接続部１４は、端子ボックス本体
１０の他側における周壁部１１に、２箇所にわたって所
定間隔を隔てて設けられている。各ケーブル接続部１４
は周壁部１１の外側において外部に突出する円筒状の差
込口１４２と、周壁部１１の内側において端子ボックス
本体１０内部に膨出する当接部１４１とから構成されて
いる。差込口１４２の内径は、接続ケーブル４の外径に
対応している。当接部１４１はその内径が端子ボックス
本体１０側に向かうにしたがって漸次縮径されており、
その最奥部には端子ボックス本体１０内部に連通する芯
線挿通部１４３が形成されている。

【００２３】支持壁１５は、電極接続端子２０を支持す
るためのものである。支持壁１５は、ケーブル接続部１
４の当接部１４１の両側において周壁部１１からそれぞ
れ延出されている。これら支持壁１５の支持面の各内側
及びケーブル接続部１４の当接部１４１の天面には、電
極接続端子２０が嵌入される段部１５１が一連に形成さ
れている。

【００２４】支持ピン１６は、電極接続端子２０の位置
決め及び固定するためのものである。この支持ピン１６
は、上記支持壁１５の間であって、ケーブル接続部１４
からやや離れた位置に底面部１２から立設されている。

【００２５】電極接続端子２０は、図２（ａ）及び
（ｂ）に示すように、中央部に、支持壁１５の先端部と
係合する段部２３が設けられている。電極接続端子２０
の基端部２１には、前記支持ピン１６と係合する支持孔
２４と、前記ケーブル受け端子３０を接続させる接続孔
２５とが設けられ、一方、先端部２２は、太陽電池モジ
ュールの出力端が接続される出力端接続部とされてい
る。

【００２６】ケーブル受け端子３０は、前記接続ケーブ
ル４と前記電極接続端子２０とを電気的に接続するため
のもので、耐食性に富み強靱性を有する導電体、ここで
は、りん青銅を素材として形成されている。このケーブ
ル受け端子３０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、矩形の板状であって、その一端縁には、電極接続端
子２０の接続孔２５と接続される接続片３３が延設され
ている。また、中央部には接続ケーブル４の芯線４１が
挿入・接続される芯線挿入部３１が開設されている。こ
の芯線挿入部３１には、接続ケーブル４の芯線４１と係
合する係合手段３２が設けられている。係合手段３２
は、芯線挿入部３１の内周縁からそれぞれ相対向するよ
うに突設された一対の係合片３２１，３２１から構成さ
れている。これら係合片３２１は、ともにその先端部が
同一方向に折曲されており、対向する二片の係合片３２
１の間隙は接続ケーブル４の芯線４１の直径よりも短か
く設定されている。

【００２７】なお、本実施の形態では、図３（ａ）に示
すように、２つの係合片を正対させているがこれに限定
されるものではなく、先端部が接続ケーブル４の芯線４
１と係合しうるのであれば、正対するように設けなくて
もよい。また、係合片３２１の数は２つに限るものでは
ない。さらに、芯線挿入部３１の形状は図３（ａ）に示
すような矩形状である必要はなく、円形或いは多角形状
であってもよい。

【００２８】次に、上述した端子ボックス１の組立手順
について説明する。

【００２９】まず、電極接続端子２０の接続孔２５に、
ケーブル受け端子３０の接続片３３を挿通させる。この
とき、ケーブル受け端子３０の係合片３２１の先端部３
２１ａが、電極接続端子２０の段部２３側にくるように
する。この状態で、半田付けにより接続片３３を接続孔
２５に固定する。

【００３０】このようにして一体化された電極接続端子
２０とケーブル受け端子３０とを端子ボックス本体１０
内に組み込み、固定する。すなわち、電極接続端子２０
の中央部における段部２３を支持壁１５の先端と係合さ
せるとともに支持孔２４と端子端子ボックス本体１０の
支持ピン１６とを嵌合させ、且つ、電極接続端子２０の
基端部２１側周縁部を、支持壁１５及び当接部１４１の
各段部１５１，１４１ａ内に嵌入させる。これにより、
電極接続端子２０は端子ボックス本体１０内に固定され
る。それと同時に、ケーブル受け端子３０は、ケーブル
接続部１４の当接部１４１の外面に添接されるととも
に、ケーブル受け端子３０の芯線挿入部３１とケーブル
接続部１４の芯線挿通部１４３とが一致することとな
る。

【００３１】以上のようにして組み立てた端子ボックス
１を太陽電池モジュールの背面に取り付けるとともに、
太陽電池モジュールの出力端と端子ボックス１内の電極
接続端子２０とを接続する。

【００３２】上記端子ボックス１に接続ケーブル４を接
続するに際しては、接続ケーブル４の先端部近傍に防水
手段としての防水ゴム５を装着してから、接続ケーブル
４の先端部をケーブル接続部１４内に挿入する。する
と、まず当接部１４１の芯線挿通部１４３を通過した芯
線４１の先端が、ケーブル受け端子３０の係合片３２
１，３２１と当接する。この状態からさらに接続ケーブ
ル４を係合片３２１，３２１自体が有する弾性復元力に
抗して押し入れると、芯線４１は係合片３２１，３２１
を端子ボックス本体１０内側に押し開くようにして係合
片３２１，３２１間に介入されていく。その後、芯線４
１を被覆している内皮４２の先端が芯線挿通部１４３の
開口端周縁に当接するか、もしくは接続ケーブル４の外
皮４３の先端が当接部１４１の内面に当接するまで接続
ケーブル４をケーブル接続部１４内に押し込んでいく。
これで、端子ボックス１と接続ケーブル４との接続が完
了し、両者間の防水は、接続ケーブル４に装着された防
水ゴム５がケーブル接続部１４の差込口１４２内壁面と
接続ケーブル４の外皮４３との間隙を完全に閉塞するこ
とにより達成される。

【００３３】ここで、接続ケーブル４に引き抜き方向の
力が加わった場合、ケーブル受け端子３０の係合片３２
１，３２１のエッジが芯線４１に食い込むか、もしくは
芯線４１が係合片３２１，３２１の先端部と圧接するこ
ととなる。これにより、接続ケーブル４のケーブル接続
部１４からの抜けが阻止される。

【００３４】上記した実施の形態において、防水手段に
接続ケーブル４に装着される防水ゴム５を用いている
が、これに限らず、ケーブル接続部１４の内壁に防水部
材を配設してもよい。

【００３５】以上本発明を、ケーブル接続部を二つ設け
た端子ボックスに適用した場合について説明したが、ケ
ーブル接続部の数は二つの場合に限るものではない。

【００３６】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、コネクタを設けなくても端子ボックスと接続ケーブ
ルとを接続させることができる。したがって、コネクタ
が不要になった分コストを低減させることができる。

【００３７】また、隣接する太陽電池モジュールの同士
の電気的な接続作業に関して、接続ケーブル両端部を端
子ボックスのケーブル接続部に挿入するだけで完了する
ため、熟練者でなくとも、また、作業条件の悪い場所に
おいても極めて容易に行うことができる。

【００３８】また、接続ケーブル又はケーブル接続部の
少なくともいずれか一方に防水手段を設けることによ
り、端子ボックス内への雨水の浸入を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る太陽電池モジュールの一
実施の形態を示し、同図（ａ）はその太陽電池モジュー
ルにおける端子ボックスの正面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図２】図２（ａ）は、本発明の実施の形態を示す電極
接続端子の平面図、図２（ｂ）は、本発明の実施の形態
を示す電極接続端子の側面図。

【図３】図３（ａ）は、本発明の実施の形態を示すケー
ブル受け端子の平面図、図３（ｂ）は、本発明の実施の
形態を示すケーブル受け端子の側面図。

【図４】従来の太陽電池モジュールの端子ボックスと接
続ケーブルとの配線を示す斜視図。

【図５】他の従来の太陽電池モジュールの端子ボックス
と接続ケーブルとの配線を示す平面図。

【符号の説明】

１ 端子ボックス ４ 接続ケーブル ５ 防水ゴム（防水手段） １０ 端子ボックス本体 １４ ケーブル接続部 ２０ 電極接続端子 ３０ ケーブル受け端子 ３１ 芯線挿入部 ３２ 係合手段 ４１ 芯線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続ケーブルを介して接続される太陽電
   池モジュールにおいて、 接続ケーブルが接続されるケーブル接続部を有する端子
   ボックス本体と、 この端子ボックス本体内に設けられ、太陽電池モジュー
   ルの出力端が接続される電極接続端子と、 この電極接続端子と電気的に接続され、接続ケーブルの
   芯線が挿入される芯線挿入部が設けられるとともに、こ
   の芯線挿入部に芯線と係合する係合手段が設けられたケ
   ーブル受け端子と、を備えた端子ボックスが設けられた
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 接続ケーブル又はケーブル接続部の少な
   くともいずれか一方に防水手段が設けられたことを特徴
   とする請求項１記載の太陽電池モジュール。