JP2003124489A - 太陽電池モジュール集合体、配線システム及び太陽光発電システム - Google Patents
太陽電池モジュール集合体、配線システム及び太陽光発電システムInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
-
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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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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池モジュールの配線接続作業を容易に
することができる太陽電池モジュール集合体、配線シス
テム及び太陽光発電システムを提供する。 【解決手段】 光照射を受けて所定の発電出力を発生す
る複数の太陽電池モジュールを直列に接続し、当該直列
接続された太陽電池モジュール列の両端に位置する正極
および負極をそれぞれ二股に分岐させた。
することができる太陽電池モジュール集合体、配線シス
テム及び太陽光発電システムを提供する。 【解決手段】 光照射を受けて所定の発電出力を発生す
る複数の太陽電池モジュールを直列に接続し、当該直列
接続された太陽電池モジュール列の両端に位置する正極
および負極をそれぞれ二股に分岐させた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ル集合体とその配線システム及び太陽光発電システムに
関する。
ル集合体とその配線システム及び太陽光発電システムに
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、太陽電池モジュールの運転電圧
は、パワーコンディショナの運転電圧に比べて低いた
め、太陽電池モジュールは複数枚直列に接続された後、
パワーコンディショナに接続される。太陽電池モジュー
ルの数量が多くなると、複数の直列接続が構成され、そ
れらを並列に接続してパワーコンディショナに接続する
ことになる。実際に太陽光発電システムを設置する場
合、まずパワーコンディショナの運転電圧を太陽電池モ
ジュールの運転電圧で割った数に近い整数を選んで太陽
電池モジュールの直列接続数を決定し、次に太陽電池モ
ジュールの発電出力と直列接続数を掛けて1直列の発電
出力を算出し、次に太陽光発電システムの発電出力を1
直列の発電出力で割った数に近い整数を選んで並列数を
決定する。
は、パワーコンディショナの運転電圧に比べて低いた
め、太陽電池モジュールは複数枚直列に接続された後、
パワーコンディショナに接続される。太陽電池モジュー
ルの数量が多くなると、複数の直列接続が構成され、そ
れらを並列に接続してパワーコンディショナに接続する
ことになる。実際に太陽光発電システムを設置する場
合、まずパワーコンディショナの運転電圧を太陽電池モ
ジュールの運転電圧で割った数に近い整数を選んで太陽
電池モジュールの直列接続数を決定し、次に太陽電池モ
ジュールの発電出力と直列接続数を掛けて1直列の発電
出力を算出し、次に太陽光発電システムの発電出力を1
直列の発電出力で割った数に近い整数を選んで並列数を
決定する。
【0003】従来の太陽電池モジュール2は、図7に示
すように、裏面側に取り付けられた端子箱6と、端子箱
6内の正負両極端子にそれぞれ接続された一対のケーブ
ル4a,4bと、各ケーブル4a,4bの先端に取り付
けられた雄雌コネクタ3a,3bとを備えている。
すように、裏面側に取り付けられた端子箱6と、端子箱
6内の正負両極端子にそれぞれ接続された一対のケーブ
ル4a,4bと、各ケーブル4a,4bの先端に取り付
けられた雄雌コネクタ3a,3bとを備えている。
【0004】図8の(a)に示すように、雌コネクタ3
bは絶縁ガイド31の孔の最奥部に接触子35を備えて
いる。図8の(b)に示すように、雄コネクタ3aは絶
縁ガイド33の中空部にピン32を備えている。図8の
(c)に示すように、雄コネクタ3aを雌コネクタ3b
に差し込むと、ピン32の先端が接触子35の凹所に嵌
まり込み、両者が導通する。
bは絶縁ガイド31の孔の最奥部に接触子35を備えて
いる。図8の(b)に示すように、雄コネクタ3aは絶
縁ガイド33の中空部にピン32を備えている。図8の
(c)に示すように、雄コネクタ3aを雌コネクタ3b
に差し込むと、ピン32の先端が接触子35の凹所に嵌
まり込み、両者が導通する。
【0005】従来の太陽光発電システムは、図11に示
すように、複数の太陽電池モジュール2で発電された電
力を延長ケーブル18,19により接続箱17内の正負
極端子16に集約し、さらに接続ケーブル21を介して
接続箱17からパワーコンディショナ20に出力し、パ
ワーコンディショナ20において直流から交流に変換し
て各電気機器に給電するようになっている。
すように、複数の太陽電池モジュール2で発電された電
力を延長ケーブル18,19により接続箱17内の正負
極端子16に集約し、さらに接続ケーブル21を介して
接続箱17からパワーコンディショナ20に出力し、パ
ワーコンディショナ20において直流から交流に変換し
て各電気機器に給電するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のシス
テムを構築する場合は、太陽電池モジュール2の直列接
続数とその並列接続数とを設計し、その数に合わせた数
の延長ケーブル18,19等の部材を準備し、現場にて
太陽電池モジュール2の直列接続数をカウントしながら
施工し、1直列の配線接続が完了すると、その両端に延
長ケーブル18,19を接続し、接続箱17内の正負極
端子16にて並列接続を行っている。
テムを構築する場合は、太陽電池モジュール2の直列接
続数とその並列接続数とを設計し、その数に合わせた数
の延長ケーブル18,19等の部材を準備し、現場にて
太陽電池モジュール2の直列接続数をカウントしながら
施工し、1直列の配線接続が完了すると、その両端に延
長ケーブル18,19を接続し、接続箱17内の正負極
端子16にて並列接続を行っている。
【0007】しかしながら従来のシステムでは、瓦一体
型太陽電池モジュールのように1枚当りの面積が小さ
く、かつ発電出力が小さい場合は、太陽電池モジュール
の数量が多くなり、1直列を構成する太陽電池モジュー
ルの数量が多くなり、直列接続時のカウントミスが発生
し易くなる。
型太陽電池モジュールのように1枚当りの面積が小さ
く、かつ発電出力が小さい場合は、太陽電池モジュール
の数量が多くなり、1直列を構成する太陽電池モジュー
ルの数量が多くなり、直列接続時のカウントミスが発生
し易くなる。
【0008】また、従来のシステムでは、特に単価が高
い危険な屋根上作業の作業工数が増大するため、大きな
コスト上昇を招く。このため、太陽電池モジュールの配
線接続の設計の簡略化および現地(屋根上)での施工性
を向上させ、作業工数を削減することが重要課題となっ
ている。
い危険な屋根上作業の作業工数が増大するため、大きな
コスト上昇を招く。このため、太陽電池モジュールの配
線接続の設計の簡略化および現地(屋根上)での施工性
を向上させ、作業工数を削減することが重要課題となっ
ている。
【0009】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、太陽電池モジュールの配線接続作業を
容易化することができる太陽電池モジュール集合体、配
線システム及び太陽光発電システムを提供することを目
的とする。
れたものであり、太陽電池モジュールの配線接続作業を
容易化することができる太陽電池モジュール集合体、配
線システム及び太陽光発電システムを提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る太陽電池モ
ジュール集合体は、光照射を受けて所定の発電出力を発
生する複数の太陽電池モジュールを直列に接続し、当該
直列接続された太陽電池モジュール列の両端に位置する
正極および負極をそれぞれ二股に分岐させたことを特徴
とする。
ジュール集合体は、光照射を受けて所定の発電出力を発
生する複数の太陽電池モジュールを直列に接続し、当該
直列接続された太陽電池モジュール列の両端に位置する
正極および負極をそれぞれ二股に分岐させたことを特徴
とする。
【0011】隣接する太陽電池モジュール集合体の正極
同士を接続し、かつ負極同士を接続することにより、複
数の太陽電池モジュール集合体が並列に接続された配線
システムが形成される。この場合に、太陽電池モジュー
ルがベース部材(瓦、建材等)と一体化していることが
好ましい。
同士を接続し、かつ負極同士を接続することにより、複
数の太陽電池モジュール集合体が並列に接続された配線
システムが形成される。この場合に、太陽電池モジュー
ルがベース部材(瓦、建材等)と一体化していることが
好ましい。
【0012】複数の太陽電池モジュール集合体を並列に
接続することにより、運転電圧がパワーコンディショナ
の運転電圧(200V)と実質的に等しいか、又は整数
分の1(100V,50V等)に合わせて設定された太
陽光発電システムが形成される。
接続することにより、運転電圧がパワーコンディショナ
の運転電圧(200V)と実質的に等しいか、又は整数
分の1(100V,50V等)に合わせて設定された太
陽光発電システムが形成される。
【0013】本発明では、あらかじめ太陽電池モジュー
ルを複数枚直列に接続してパワーコンディショナの運転
電圧に合わせた運転電圧を発生する太陽電池モジュール
集合体を準備し、これを並列に接続することで太陽光発
電システムを構成する。
ルを複数枚直列に接続してパワーコンディショナの運転
電圧に合わせた運転電圧を発生する太陽電池モジュール
集合体を準備し、これを並列に接続することで太陽光発
電システムを構成する。
【0014】本発明により、現場にて太陽電池モジュー
ルの直列接続数をカウントしながら施工する必要がなく
なり、また、現場にて直列接続の並列接続を行う必要も
なくなる。このため、太陽電池モジュールの配線接続の
設計を簡単にでき、現場での施工性も向上する。
ルの直列接続数をカウントしながら施工する必要がなく
なり、また、現場にて直列接続の並列接続を行う必要も
なくなる。このため、太陽電池モジュールの配線接続の
設計を簡単にでき、現場での施工性も向上する。
【0015】本発明に係る太陽電池モジュール集合体
は、複数の太陽電池モジュールが直列に接続され、その
直列接続の両端の正極と負極がそれぞれ2つに分岐して
いることを特徴とする。この太陽電池モジュール集合体
は、隣接する太陽電池モジュール集合体と、正極同士、
負極同士を接続することにより並列に接続される。
は、複数の太陽電池モジュールが直列に接続され、その
直列接続の両端の正極と負極がそれぞれ2つに分岐して
いることを特徴とする。この太陽電池モジュール集合体
は、隣接する太陽電池モジュール集合体と、正極同士、
負極同士を接続することにより並列に接続される。
【0016】太陽電池モジュール集合体に属する太陽電
池モジュール同士の直列接続は、端子箱から導出された
ケーブル先端に取り付けられた接続コネクタを会するよ
うにしてもよいし、端子箱間を直接ケーブルで接続する
ようにしてもよい。太陽電池モジュール集合体の両端の
正極と負極はそれぞれ2つに分岐され、それぞれにケー
ブルとその先端にコネクタが取り付けられ、正負極2対
の端子を構成する。正負極2対の端子は、正負極1対ず
つの2組に分けられ、ケーブルの先端部にコネクタが取
り付けられ、ケーブルの先端部が互いに絶縁した状態で
1つに束ねられているか又は、先端部のコネクタが互い
に絶縁した状態で一体化するようにしてもよい。
池モジュール同士の直列接続は、端子箱から導出された
ケーブル先端に取り付けられた接続コネクタを会するよ
うにしてもよいし、端子箱間を直接ケーブルで接続する
ようにしてもよい。太陽電池モジュール集合体の両端の
正極と負極はそれぞれ2つに分岐され、それぞれにケー
ブルとその先端にコネクタが取り付けられ、正負極2対
の端子を構成する。正負極2対の端子は、正負極1対ず
つの2組に分けられ、ケーブルの先端部にコネクタが取
り付けられ、ケーブルの先端部が互いに絶縁した状態で
1つに束ねられているか又は、先端部のコネクタが互い
に絶縁した状態で一体化するようにしてもよい。
【0017】また、一つの太陽電池モジュール集合体の
中に逆流防止ダイオードを取り付けることが好ましい。
中に逆流防止ダイオードを取り付けることが好ましい。
【0018】本発明に係る太陽光発電システムは、複数
の太陽電池モジュールを予め直列に接続し、その運転電
圧をパワーコンディショナの運転電圧と合わせた太陽電
池モジュール集合体とパワーコンディショナとを少なく
ても具備する太陽光発電システムにおいて、前記太陽電
池モジュール集合体は、その両端の正極と負極がそれぞ
れ2つに分岐されており、隣接する太陽電池モジュール
集合体の正極同士、負極同士を接続することにより並列
に接続されることを特徴とする。
の太陽電池モジュールを予め直列に接続し、その運転電
圧をパワーコンディショナの運転電圧と合わせた太陽電
池モジュール集合体とパワーコンディショナとを少なく
ても具備する太陽光発電システムにおいて、前記太陽電
池モジュール集合体は、その両端の正極と負極がそれぞ
れ2つに分岐されており、隣接する太陽電池モジュール
集合体の正極同士、負極同士を接続することにより並列
に接続されることを特徴とする。
【0019】本発明に用いられる太陽電池モジュールの
電池素子は、特に限定されるものではなく、シリコン系
または化合物系のいずれであってもよい。シリコン系の
場合は、多結晶シリコン、単結晶シリコン、アモルファ
スシリコン薄膜、微結晶シリコン薄膜、単結晶シリコン
薄膜、多結晶シリコン薄膜またはそれらの複合のいずれ
であってもよい。ここで、結晶シリコン系太陽電池と
は、太陽電池の半導体材料に結晶シリコンを使用したも
のをいい、さらに単結晶、多結晶、微結晶に分類される
いずれの種類の太陽電池にも本発明を適用することがで
きる。また、アモルファスシリコン系とは、太陽電池の
半導体材料にアモルファスシリコンを使用したものをい
う。また、化合物系とは、太陽電池の半導体材料にガリ
ウム砒素(GaAs)やCIS系と呼ばれるCuInSe2等を使用し
たものをいう。
電池素子は、特に限定されるものではなく、シリコン系
または化合物系のいずれであってもよい。シリコン系の
場合は、多結晶シリコン、単結晶シリコン、アモルファ
スシリコン薄膜、微結晶シリコン薄膜、単結晶シリコン
薄膜、多結晶シリコン薄膜またはそれらの複合のいずれ
であってもよい。ここで、結晶シリコン系太陽電池と
は、太陽電池の半導体材料に結晶シリコンを使用したも
のをいい、さらに単結晶、多結晶、微結晶に分類される
いずれの種類の太陽電池にも本発明を適用することがで
きる。また、アモルファスシリコン系とは、太陽電池の
半導体材料にアモルファスシリコンを使用したものをい
う。また、化合物系とは、太陽電池の半導体材料にガリ
ウム砒素(GaAs)やCIS系と呼ばれるCuInSe2等を使用し
たものをいう。
【0020】本発明においては、現地にて太陽電池モジ
ュールの直列接続数をカウントしながら施工する必要が
なくなるので、カウントミスによる誤配線がなくなり、
また、現場での配線接続は各太陽電池モジュール集合体
間の並列接続だけになるので現場での施工工数が削減さ
れ、危険な屋根上での配線接続作業が簡略化され、施工
コストが大幅に削減される。
ュールの直列接続数をカウントしながら施工する必要が
なくなるので、カウントミスによる誤配線がなくなり、
また、現場での配線接続は各太陽電池モジュール集合体
間の並列接続だけになるので現場での施工工数が削減さ
れ、危険な屋根上での配線接続作業が簡略化され、施工
コストが大幅に削減される。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
【0022】(第1の実施形態)図1は太陽電池モジュ
ール1枚当りの運転電圧50V、パワーコンディショナ
の運転電圧200Vの発電システムに用いられる太陽電
池モジュール集合体の一例を示す概略構成図である。第
1の実施形態の太陽電池モジュール集合体1Aにおいて
は、図1の(a)に示すように4つの太陽電池モジュー
ル2を共通のベース材10上に一列に並べ、図1の
(b)に示すようにこれらを直列に接続するとともに、
両端の正負極端子をそれぞれ二股に分岐させている。す
なわち、隣接する太陽電池モジュール2の端子箱6内の
正極端子と負極端子とをモジュール間接続ケーブル5及
びコネクタにより直列に接続し、かつ、二股に分岐した
正極ケーブル4aをモジュール列の一方端側の正極端子
に接続するとともに、二股に分岐した負極ケーブル4b
をモジュール列の他方端側の負極端子に接続している。
これらの分岐ケーブル4a,4bの先端にはそれぞれコ
ネクタ3a,3bが取り付けられ、さらに他の太陽電池
モジュール集合体1Aに接続可能となっている。
ール1枚当りの運転電圧50V、パワーコンディショナ
の運転電圧200Vの発電システムに用いられる太陽電
池モジュール集合体の一例を示す概略構成図である。第
1の実施形態の太陽電池モジュール集合体1Aにおいて
は、図1の(a)に示すように4つの太陽電池モジュー
ル2を共通のベース材10上に一列に並べ、図1の
(b)に示すようにこれらを直列に接続するとともに、
両端の正負極端子をそれぞれ二股に分岐させている。す
なわち、隣接する太陽電池モジュール2の端子箱6内の
正極端子と負極端子とをモジュール間接続ケーブル5及
びコネクタにより直列に接続し、かつ、二股に分岐した
正極ケーブル4aをモジュール列の一方端側の正極端子
に接続するとともに、二股に分岐した負極ケーブル4b
をモジュール列の他方端側の負極端子に接続している。
これらの分岐ケーブル4a,4bの先端にはそれぞれコ
ネクタ3a,3bが取り付けられ、さらに他の太陽電池
モジュール集合体1Aに接続可能となっている。
【0023】なお、ベース材10の材質はセラミック、
樹脂、金属のいずれであってもよく、ベース材10その
ものを住宅の瓦や建材等としてもよい。
樹脂、金属のいずれであってもよく、ベース材10その
ものを住宅の瓦や建材等としてもよい。
【0024】現状の住宅用太陽光発電システムでは太陽
電池の出力電圧、すなわちパワーコンディショナの入力
電圧を200V程度とする必要がある。現在、市販の太
陽電池モジュールはサイズにもよるが、1モジュール当
りの電圧が例えば50Vの場合、パワーコンディショナ
の運転電圧200Vに合わせた出力電圧200Vを得る
ためには図9の(c)に示すように4枚の電池モジュー
ル2Gを直列に接続する必要がある。
電池の出力電圧、すなわちパワーコンディショナの入力
電圧を200V程度とする必要がある。現在、市販の太
陽電池モジュールはサイズにもよるが、1モジュール当
りの電圧が例えば50Vの場合、パワーコンディショナ
の運転電圧200Vに合わせた出力電圧200Vを得る
ためには図9の(c)に示すように4枚の電池モジュー
ル2Gを直列に接続する必要がある。
【0025】さらに、隣接する出力電圧200Vの太陽
電池モジュール集合体1Gの正極同士を延長ケーブル1
8により順次接続し、隣接する太陽電池モジュール集合
体1Gの負極同士を延長ケーブル19により順次接続す
ることにより、図9の(d)に示すように出力電圧20
0Vの太陽電池モジュール集合体1Gが並列に接続され
た太陽光発電システムが構築される。
電池モジュール集合体1Gの正極同士を延長ケーブル1
8により順次接続し、隣接する太陽電池モジュール集合
体1Gの負極同士を延長ケーブル19により順次接続す
ることにより、図9の(d)に示すように出力電圧20
0Vの太陽電池モジュール集合体1Gが並列に接続され
た太陽光発電システムが構築される。
【0026】このような配線接続方法を用いることによ
り現地の屋根上での作業時間が大幅に短縮され、施工が
簡略化される。
り現地の屋根上での作業時間が大幅に短縮され、施工が
簡略化される。
【0027】(第2の実施形態)図2は太陽電池モジュ
ール1枚当りの運転電圧100V、パワーコンディショ
ナの運転電圧200Vの場合の太陽電池モジュール集合
体の一例を示す概略構成図である。第2の実施形態の太
陽電池モジュール集合体1Bにおいては、図2の(a)
に示すように2つの太陽電池モジュール2を隣接して並
べ、図2の(b)に示すようにこれらを直列に接続する
とともに、両端の端子箱6から正負一対の端子をそれぞ
れ導出させている。すなわち、隣接する太陽電池モジュ
ール2の端子箱6内の正極端子と負極端子とをモジュー
ル間接続ケーブル5及びコネクタにより直列に接続し、
かつ、二股に分岐した正負両極ケーブル4a,4bをモ
ジュール列の一方端側の正負両極端子にそれぞれ接続す
るとともに、二股に分岐した正負両極ケーブル4a,4
bをモジュール列の他方端側の正負両極端子にそれぞれ
接続している。これらの分岐ケーブル4a,4bの先端
にはそれぞれコネクタ3a,3bが取り付けられ、さら
に他の太陽電池モジュール集合体1Bに接続可能となっ
ている。
ール1枚当りの運転電圧100V、パワーコンディショ
ナの運転電圧200Vの場合の太陽電池モジュール集合
体の一例を示す概略構成図である。第2の実施形態の太
陽電池モジュール集合体1Bにおいては、図2の(a)
に示すように2つの太陽電池モジュール2を隣接して並
べ、図2の(b)に示すようにこれらを直列に接続する
とともに、両端の端子箱6から正負一対の端子をそれぞ
れ導出させている。すなわち、隣接する太陽電池モジュ
ール2の端子箱6内の正極端子と負極端子とをモジュー
ル間接続ケーブル5及びコネクタにより直列に接続し、
かつ、二股に分岐した正負両極ケーブル4a,4bをモ
ジュール列の一方端側の正負両極端子にそれぞれ接続す
るとともに、二股に分岐した正負両極ケーブル4a,4
bをモジュール列の他方端側の正負両極端子にそれぞれ
接続している。これらの分岐ケーブル4a,4bの先端
にはそれぞれコネクタ3a,3bが取り付けられ、さら
に他の太陽電池モジュール集合体1Bに接続可能となっ
ている。
【0028】なお、本実施形態の太陽電池モジュール集
合体では正極ケーブル3aを延長して、その正極コネク
タ3aを反対側のケーブル4bの負極コネクタ3bの近
傍に揃えて配置している。
合体では正極ケーブル3aを延長して、その正極コネク
タ3aを反対側のケーブル4bの負極コネクタ3bの近
傍に揃えて配置している。
【0029】現状の住宅用太陽光発電システムでは太陽
電池の出力電圧、すなわちパワーコンディショナの入力
電圧を200V程度とする必要がある。現在、市販の太
陽電池モジュールはサイズにもよるが、1モジュール当
りの電圧が例えば100Vの場合、パワーコンディショ
ナの運転電圧200Vに合わせた出力電圧200Vを得
るためには図9の(a)に示すように2枚の電池モジュ
ール2Eを直列に接続する必要がある。
電池の出力電圧、すなわちパワーコンディショナの入力
電圧を200V程度とする必要がある。現在、市販の太
陽電池モジュールはサイズにもよるが、1モジュール当
りの電圧が例えば100Vの場合、パワーコンディショ
ナの運転電圧200Vに合わせた出力電圧200Vを得
るためには図9の(a)に示すように2枚の電池モジュ
ール2Eを直列に接続する必要がある。
【0030】さらに、隣接する出力電圧200Vの太陽
電池モジュール集合体1Eの正極同士を延長ケーブル1
8により順次接続し、隣接する太陽電池モジュール集合
体1Eの負極同士を延長ケーブル19により順次接続す
ることにより、図9の(d)に示すように出力電圧20
0Vの太陽電池モジュール集合体1Eが並列に接続され
た太陽光発電システムが構築される。
電池モジュール集合体1Eの正極同士を延長ケーブル1
8により順次接続し、隣接する太陽電池モジュール集合
体1Eの負極同士を延長ケーブル19により順次接続す
ることにより、図9の(d)に示すように出力電圧20
0Vの太陽電池モジュール集合体1Eが並列に接続され
た太陽光発電システムが構築される。
【0031】このような配線接続方法を用いることによ
っても屋根上での作業時間が大幅に短縮され、現地施工
が簡略化される。
っても屋根上での作業時間が大幅に短縮され、現地施工
が簡略化される。
【0032】(第3の実施形態)次に、図3、図4、図
9、図10を参照して第3の実施形態について説明す
る。
9、図10を参照して第3の実施形態について説明す
る。
【0033】図3は太陽電池モジュール集合体の端部に
配置される太陽電池モジュールの一例を示す概略構成図
である。また、図4は太陽電池モジュール集合体の端部
以外(中間部)に配置される太陽電池モジュールの一例
を示す概略構成図である。
配置される太陽電池モジュールの一例を示す概略構成図
である。また、図4は太陽電池モジュール集合体の端部
以外(中間部)に配置される太陽電池モジュールの一例
を示す概略構成図である。
【0034】本実施形態の太陽電池モジュール集合体に
おいては、図3に示す太陽電池モジュール2Tをモジュ
ール集合体の両端に配置し、図4に示す太陽電池モジュ
ール2Mをモジュール集合体の中間部に配置している。
そして、モジュール間接続ケーブル5により中間部モジ
ュール2M同士を接続するとともに、両端部モジュール
2Tを中間部モジュール2Mにそれぞれ接続することに
より、パワーコンディショナの運転電圧200Vに合わ
せた出力電圧200Vが得られるようにしている。
おいては、図3に示す太陽電池モジュール2Tをモジュ
ール集合体の両端に配置し、図4に示す太陽電池モジュ
ール2Mをモジュール集合体の中間部に配置している。
そして、モジュール間接続ケーブル5により中間部モジ
ュール2M同士を接続するとともに、両端部モジュール
2Tを中間部モジュール2Mにそれぞれ接続することに
より、パワーコンディショナの運転電圧200Vに合わ
せた出力電圧200Vが得られるようにしている。
【0035】例えば、太陽電池モジュール1枚の運転電
圧が100Vの場合は、図9の(a)及び図10の
(a)に示すように、2枚の太陽電池モジュールを直列
に接続し、パワーコンディショナの運転電圧200Vに
合わせる。
圧が100Vの場合は、図9の(a)及び図10の
(a)に示すように、2枚の太陽電池モジュールを直列
に接続し、パワーコンディショナの運転電圧200Vに
合わせる。
【0036】また、例えば、太陽電池モジュール1枚の
運転電圧が67Vの場合は、図9の(b)及び図10の
(b)に示すように、3枚の太陽電池モジュールを直列
に接続し、パワーコンディショナの運転電圧約200V
に合わせる。
運転電圧が67Vの場合は、図9の(b)及び図10の
(b)に示すように、3枚の太陽電池モジュールを直列
に接続し、パワーコンディショナの運転電圧約200V
に合わせる。
【0037】さらに、例えば、太陽電池モジュール1枚
の運転電圧が50Vの場合は、図9の(c)及び図10
の(c)に示すように、4枚の太陽電池モジュールを直
列に接続し、パワーコンディショナの運転電圧200V
に合わせる。
の運転電圧が50Vの場合は、図9の(c)及び図10
の(c)に示すように、4枚の太陽電池モジュールを直
列に接続し、パワーコンディショナの運転電圧200V
に合わせる。
【0038】このように運転電圧200Vとした太陽電
池モジュール集合体を、図9の(d)に示すように、隣
り合う太陽電池モジュール集合体と並列に接続する。こ
のような接続方法を用いることにより、屋根上での作業
時間が大幅に短縮され、現地施工が簡略化される。
池モジュール集合体を、図9の(d)に示すように、隣
り合う太陽電池モジュール集合体と並列に接続する。こ
のような接続方法を用いることにより、屋根上での作業
時間が大幅に短縮され、現地施工が簡略化される。
【0039】(第4の実施形態)次に、図5及び図6を
参照して第4の実施形態について説明する。
参照して第4の実施形態について説明する。
【0040】図5に示すように、2つの太陽電池モジュ
ール2をベース材10上に搭載した太陽電池モジュール
集合体1C(第2実施形態のモジュール集合体1Bと実
質的に同じ構成)において、正負一対のケーブル4a,
4bを粘着テープや締結バンドからなる結束材8で予め
地上で結束しておき、現地の屋根上に持ち込むようにし
てもよい。
ール2をベース材10上に搭載した太陽電池モジュール
集合体1C(第2実施形態のモジュール集合体1Bと実
質的に同じ構成)において、正負一対のケーブル4a,
4bを粘着テープや締結バンドからなる結束材8で予め
地上で結束しておき、現地の屋根上に持ち込むようにし
てもよい。
【0041】また、図6に示すように、4つの太陽電池
モジュール2をベース材10上に搭載した太陽電池モジ
ュール集合体1D(第1実施形態のモジュール集合体1
Aと実質的に同じ構成)において、正負一対のケーブル
4a,4bを粘着テープや締結バンドからなる結束材8
で予め地上で結束しておき、現地の屋根上に持ち込むよ
うにしてもよい。
モジュール2をベース材10上に搭載した太陽電池モジ
ュール集合体1D(第1実施形態のモジュール集合体1
Aと実質的に同じ構成)において、正負一対のケーブル
4a,4bを粘着テープや締結バンドからなる結束材8
で予め地上で結束しておき、現地の屋根上に持ち込むよ
うにしてもよい。
【0042】このようにすると更に現地(屋根上)での
作業性が向上し、施工コストが低減される。
作業性が向上し、施工コストが低減される。
【0043】(第5の実施形態)次に、図10を参照し
て第5の実施形態について説明する。
て第5の実施形態について説明する。
【0044】図10の(a)に示すように、2つの太陽
電池モジュール2Eを有する太陽電池モジュール集合体
1E(第2実施形態のモジュール集合体1Bと実質的に
同じ構成)において、逆流防止ダイオード55を正極側
が二股に分岐する直前のケーブル5に挿入し、モジュー
ル2Eで発電された直流電流が逆流するのを防止してい
る。
電池モジュール2Eを有する太陽電池モジュール集合体
1E(第2実施形態のモジュール集合体1Bと実質的に
同じ構成)において、逆流防止ダイオード55を正極側
が二股に分岐する直前のケーブル5に挿入し、モジュー
ル2Eで発電された直流電流が逆流するのを防止してい
る。
【0045】図10の(b)に示すように、3つの太陽
電池モジュール2Fを有する太陽電池モジュール集合体
1Fにおいて、逆流防止ダイオード55を負極側が二股
に分岐する直前のケーブル5に挿入し、モジュール2F
で発電された直流電流が逆流するのを防止している。
電池モジュール2Fを有する太陽電池モジュール集合体
1Fにおいて、逆流防止ダイオード55を負極側が二股
に分岐する直前のケーブル5に挿入し、モジュール2F
で発電された直流電流が逆流するのを防止している。
【0046】図10の(c)に示すように、4つの太陽
電池モジュール2Gを有する太陽電池モジュール集合体
1G(第1実施形態のモジュール集合体1Aと実質的に
同じ構成)において、逆流防止ダイオード55をモジュ
ール集合体の中央(中間部モジュール相互間)に挿入
し、モジュール2Gで発電された直流電流が逆流するの
を防止している。
電池モジュール2Gを有する太陽電池モジュール集合体
1G(第1実施形態のモジュール集合体1Aと実質的に
同じ構成)において、逆流防止ダイオード55をモジュ
ール集合体の中央(中間部モジュール相互間)に挿入
し、モジュール2Gで発電された直流電流が逆流するの
を防止している。
【0047】このように逆流防止ダイオード55は、太
陽電池モジュール集合体の配線回路内であればどこでも
よく、その取り付け位置は任意である。
陽電池モジュール集合体の配線回路内であればどこでも
よく、その取り付け位置は任意である。
【0048】この逆流防止ダイオード55を配線回路中
に挿入することにより、多数のモジュールを有する太陽
電池モジュール集合体、配線システムおよび太陽光発電
システムにおいて出力が更に安定化するようになる。
に挿入することにより、多数のモジュールを有する太陽
電池モジュール集合体、配線システムおよび太陽光発電
システムにおいて出力が更に安定化するようになる。
【0049】なお、上記実施形態において、太陽電池モ
ジュールが内蔵する発電素子には、結晶シリコン系、ア
モルファスシリコン系、化合物系など各種タイプがある
が、本発明はいずれのタイプの発電素子にも適用するこ
とができる。
ジュールが内蔵する発電素子には、結晶シリコン系、ア
モルファスシリコン系、化合物系など各種タイプがある
が、本発明はいずれのタイプの発電素子にも適用するこ
とができる。
【0050】ここで、結晶シリコン系太陽電池とは、太
陽電池の半導体材料に結晶シリコンを使用したものであ
り、さらに単結晶、多結晶、微結晶に分類することがで
きる。
陽電池の半導体材料に結晶シリコンを使用したものであ
り、さらに単結晶、多結晶、微結晶に分類することがで
きる。
【0051】アモルファスシリコン系とは、太陽電池の
半導体材料にアモルファスシリコンを使用したものであ
る。
半導体材料にアモルファスシリコンを使用したものであ
る。
【0052】化合物系とは、太陽電池の半導体材料にガ
リウム砒素(GaAs)やCIS系と呼ばれるCuInSe2等を使用
したものである。
リウム砒素(GaAs)やCIS系と呼ばれるCuInSe2等を使用
したものである。
【0053】
【発明の効果】本発明によれば、あらかじめ太陽電池モ
ジュールを複数枚直列に接続してパワーコンディショナ
の運転電圧に合わせた運転電圧を発生する太陽電池モジ
ュール集合体を準備し、これを並列に接続することで太
陽光発電システムを構成するため、現地にて太陽電池モ
ジュールの直列接続数をカウントしながら施工する必要
がなくなり、カウントミスによる誤配線がなくなる。
ジュールを複数枚直列に接続してパワーコンディショナ
の運転電圧に合わせた運転電圧を発生する太陽電池モジ
ュール集合体を準備し、これを並列に接続することで太
陽光発電システムを構成するため、現地にて太陽電池モ
ジュールの直列接続数をカウントしながら施工する必要
がなくなり、カウントミスによる誤配線がなくなる。
【0054】また、本発明によれば、現地での配線接続
は各太陽電池モジュール集合体間の並列接続だけになる
ので、現地での施工工数が削減され、危険な屋根上での
配線接続作業が簡略化され、施工コストが大幅に削減さ
れる。
は各太陽電池モジュール集合体間の並列接続だけになる
ので、現地での施工工数が削減され、危険な屋根上での
配線接続作業が簡略化され、施工コストが大幅に削減さ
れる。
【0055】また、本発明によれば、現地にて直列接続
の並列接続を行う必要もなくなるので、太陽電池モジュ
ールの配線接続の設計を簡略化でき、現場での施工性も
向上する。
の並列接続を行う必要もなくなるので、太陽電池モジュ
ールの配線接続の設計を簡略化でき、現場での施工性も
向上する。
【図1】(a)は本発明の実施形態に係る太陽電池モジ
ュール集合体を表面側から見て示す斜視図、(b)は太
陽電池モジュール集合体を裏面側から見て示す斜視図。
ュール集合体を表面側から見て示す斜視図、(b)は太
陽電池モジュール集合体を裏面側から見て示す斜視図。
【図2】(a)は本発明の他の実施形態に係る太陽電池
モジュール集合体を表面側から見て示す斜視図、(b)
は他の実施形態の太陽電池モジュール集合体を裏面側か
ら見て示す斜視図。
モジュール集合体を表面側から見て示す斜視図、(b)
は他の実施形態の太陽電池モジュール集合体を裏面側か
ら見て示す斜視図。
【図3】太陽電池モジュール集合体の端部に配置される
太陽電池モジュールの一例を示す斜視図。
太陽電池モジュールの一例を示す斜視図。
【図4】太陽電池モジュール集合体の端部以外(中間
部)に配置される太陽電池モジュールの一例を示す斜視
図。
部)に配置される太陽電池モジュールの一例を示す斜視
図。
【図5】正負極ケーブルを結束した施工例を示す斜視
図。
図。
【図6】正負極ケーブルを結束した他の施工例を示す斜
視図。
視図。
【図7】従来の太陽電池モジュールと幹線側(延長ケー
ブル側)コネクタとを示す斜視図。
ブル側)コネクタとを示す斜視図。
【図8】(a)は雌コネクタ(負極側)を示す断面図、
(b)は雄コネクタ(正極側)を示す断面図、(c)は
雄雌コネクタを接続した状態を示す断面図。
(b)は雄コネクタ(正極側)を示す断面図、(c)は
雄雌コネクタを接続した状態を示す断面図。
【図9】(a)は太陽電池モジュール集合体を模式的に
示す配線回路図、(b)は他の太陽電池モジュール集合
体を模式的に示す配線回路図、(c)は他の太陽電池モ
ジュール集合体を模式的に示す配線回路図、(d)は太
陽電池発電システムを模式的に示す配線回路図、
示す配線回路図、(b)は他の太陽電池モジュール集合
体を模式的に示す配線回路図、(c)は他の太陽電池モ
ジュール集合体を模式的に示す配線回路図、(d)は太
陽電池発電システムを模式的に示す配線回路図、
【図10】(a)は実施形態の太陽電池モジュール集合
体の配線回路図、(b)は他の実施形態の太陽電池モジ
ュール集合体の配線回路図、(c)は他の実施形態の太
陽電池モジュール集合体の配線回路図。
体の配線回路図、(b)は他の実施形態の太陽電池モジ
ュール集合体の配線回路図、(c)は他の実施形態の太
陽電池モジュール集合体の配線回路図。
【図11】従来の太陽電池発電システムを示すブロック
平面図。
平面図。
1A〜1G…太陽電池モジュール集合体、
2,2T,2M…太陽電池モジュール、
3a…雄コネクタ(正極コネクタ)、
3b…雌コネクタ(負極コネクタ)、
4a,4b…分岐ケーブル、
5…モジュール間接続ケーブル、
6…端子箱、
8,9…結束材(締結バンド、粘着テープ)、
10…ベース材(瓦、建材)、
16…接続箱内端子、
17…接続箱、
18,19…延長ケーブル、
20…パワーコンディショナ、
55…逆流防止ダイオード。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小川 和彦
長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工
業株式会社長崎造船所内
(72)発明者 岡 伸樹
東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三
菱重工業株式会社内
Fターム(参考) 5F051 JA06 JA08
Claims (5)
- 【請求項1】 光照射を受けて所定の発電出力を発生す
る複数の太陽電池モジュールを直列に接続し、当該直列
接続された太陽電池モジュール列の両端に位置する正極
および負極をそれぞれ二股に分岐させたことを特徴とす
る太陽電池モジュール集合体。 - 【請求項2】 直列接続された複数の太陽電池モジュー
ル列の両端にそれぞれ二股に分岐された正極および負極
を有する太陽電池モジュール集合体を複数接続してなる
太陽電池モジュールの配線システムであって、 隣接する太陽電池モジュール集合体の正極同士および負
極同士をそれぞれ接続することにより、前記複数の太陽
電池モジュール集合体が並列に接続されてなることを特
徴とする配線システム。 - 【請求項3】 前記請求項2記載の配線システムを含む
ことを特徴とする太陽光発電システム。 - 【請求項4】 前記太陽電池モジュール集合体の運転電
圧がパワーコンディショナの運転電圧と実質的に等しい
か又は整数分の1に合わせて設定されていることを特徴
とする請求項3記載の太陽光発電システム。 - 【請求項5】 前記太陽電池モジュールがベース部材と
一体化していることを特徴とする請求項1記載の太陽電
池モジュール集合体。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001315675A JP2003124489A (ja) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | 太陽電池モジュール集合体、配線システム及び太陽光発電システム |
PCT/JP2003/000205 WO2004064165A1 (ja) | 2001-10-12 | 2003-01-14 | 太陽電池モジュール集合体、配線システム及び太陽光発電システム |
US10/952,900 US20050061360A1 (en) | 2001-10-12 | 2004-09-30 | Photovoltaic solar cell module assembly, wiring system and photovoltaic power system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001315675A JP2003124489A (ja) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | 太陽電池モジュール集合体、配線システム及び太陽光発電システム |
PCT/JP2003/000205 WO2004064165A1 (ja) | 2001-10-12 | 2003-01-14 | 太陽電池モジュール集合体、配線システム及び太陽光発電システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003124489A true JP2003124489A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=34308249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001315675A Pending JP2003124489A (ja) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | 太陽電池モジュール集合体、配線システム及び太陽光発電システム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050061360A1 (ja) |
JP (1) | JP2003124489A (ja) |
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