JP2004241789A - Photovoltaic power generating system, solar cell module and method for constructing photovoltaic power generating system - Google Patents

Photovoltaic power generating system, solar cell module and method for constructing photovoltaic power generating system Download PDF

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Kazuhiko Ogawa
Yasuhiro Yamauchi
竜治 堀岡
和彦 小川
康弘 山内
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Mitsubishi Heavy Ind Ltd
三菱重工業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic power generating system and a solar cell module which allow utilizing a roof surface effectively by simplifying a design to allocate solar cell modules on the roof surface, a wiring design and their works, to construct the system even on a small area roof surface, further for reducing the volume of a cable to simplify the connection work of a connection box. <P>SOLUTION: The output voltage is set to the above described required voltage by dividing the plurality of solar cell modules which constitute the photovoltaic power generating system into groups, using the relationship between the voltage required for the input voltage of a power conditioner and the operating voltage of single solar cell module, and connecting solar cell modules in same groups in parallel each other as well as connecting different groups in series. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は配線工事を単純化できる太陽光発電システム、太陽電池モジュール、及び太陽光発電システムの施工方法に関する。   The present invention relates to a photovoltaic power generation system, a photovoltaic module, and a photovoltaic power generation system installation method that can simplify wiring work.
近年、太陽光発電システムは住宅用を中心に急速に普及しているが、未だ国による補助金に依存した市場であり、なおかつ設備投資の回収には20〜30年を要する。従って、太陽光発電システムが本格的に普及するためには、既存電源と競合できる経済性を達成する必要がある。太陽光発電システムの主要構成機器は太陽電池モジュール、架台、パワーコンディショナであり、太陽電池モジュールについては量産性に優れた薄膜系太陽電池の市場投入によりコストダウンが期待でき、架台については建材一体化により省略することが可能となり、パワーコンディショナについては大量生産によりコストダウンが期待される。このように機器についてはコストダウンの努力が実を結びつつある。一方、施工費用は据付工事と電気工事があり、据付工事については建材一体化により太陽電池モジュールの据付工事が建材本体の据付工事に含まれることになりコストダウンが可能になる。但し、電気工事についてはこれまであまり検討がなされていない。特に住宅用として有望な屋根材一体型の場合、複雑な屋根形状を有効に活用するため小面積の太陽電池モジュールを隙間なく敷きつめることが好ましい。   2. Description of the Related Art In recent years, solar power generation systems have rapidly spread, mainly for residential use. However, the market is still dependent on subsidies by the government, and it takes 20 to 30 years to recover capital investment. Therefore, in order for the photovoltaic power generation system to spread in earnest, it is necessary to achieve economic efficiency that can compete with existing power sources. The main components of a photovoltaic power generation system are a solar cell module, a gantry, and a power conditioner. For solar cell modules, cost reductions can be expected by introducing thin-film solar cells with excellent mass productivity. It is possible to omit it by adopting the power conditioner, and the cost reduction of the power conditioner is expected by mass production. In this way, efforts to reduce the cost of equipment are beginning to bear fruit. On the other hand, the construction cost includes installation work and electrical work. With regard to the installation work, the installation work of the solar cell module is included in the installation work of the building material body by integrating the building materials, and the cost can be reduced. However, much less work has been done on electrical work. In particular, in the case of a roof material integrated type which is promising for residential use, it is preferable to lay small-area solar cell modules without gaps in order to effectively utilize a complicated roof shape.
先ず、図7、図8を参照して、有効発電面積が20cm×100cm、発電出力が25W、動作電圧が10Vの結晶シリコン型太陽電池モジュールを用いて3kW発電システムを構築する場合を例にあげて説明する。
図8に示すように、3kW発電システムは1枚25Wの太陽電池モジュール2を120枚用いる。パワーコンディショナ8の入力電圧は200V程度に設定されるので、120枚のモジュール2を6グループに等分し、各グループG1〜G6に属する20枚のモジュール2をそれぞれ直列に接続することにより出力電圧200Vを得るようにする。6つのグループG1〜G6からの出力端末を接続箱6のなかで並列に接続し、これらを一対の出力取り出しケーブル41,42に集約し、さらに出力取り出しケーブル41,42の端末をパワーコンディショナ8の正負端子に接続する。
First, with reference to FIGS. 7 and 8, a case where a 3 kW power generation system is constructed using a crystalline silicon solar cell module having an effective power generation area of 20 cm × 100 cm, a power generation output of 25 W, and an operation voltage of 10 V will be described. Will be explained.
As shown in FIG. 8, the 3 kW power generation system uses 120 solar cell modules 2 each having a capacity of 25 W. Since the input voltage of the power conditioner 8 is set to about 200 V, the output is achieved by dividing the 120 modules 2 into six groups and connecting the 20 modules 2 belonging to each group G1 to G6 in series. A voltage of 200 V is obtained. The output terminals from the six groups G1 to G6 are connected in parallel in the connection box 6, and these are integrated into a pair of output extraction cables 41 and 42, and the terminals of the output extraction cables 41 and 42 are further connected to the power conditioner 8. To the positive and negative terminals of
このようなシステムでは、図8に示すように1グループ20枚を単位として施工を行う必要があるため、屋根面1への太陽電池モジュール2の割り付け設計や配線設計、およびその工事が複雑になるという問題を生じる。すなわち図8中に二点鎖線で示すように、屋根面1にはあと10枚250W分のモジュールを施工できるスペースがあるにもかかわらず、1グループ20枚単位で構成する必要があるため施工できない部分9を生じたり、19枚しかモジュールを施工できない面積の小さな屋根面には1枚もモジュールを施工できなかったりするという不都合を生じる。   In such a system, as shown in FIG. 8, since it is necessary to perform construction in units of 20 sheets per group, the layout design and wiring design of the solar cell module 2 on the roof surface 1 and the construction are complicated. The problem arises. That is, as shown by a two-dot chain line in FIG. 8, although there are spaces on the roof surface 1 where modules for another 250 W can be installed, it cannot be installed because it is necessary to configure 20 units per group. There is an inconvenience that a part 9 is generated, and no module can be installed on a small roof surface having an area where only 19 modules can be installed.
次に、図9、図10、図12を参照して、有効発電面積が20cm×100cm、発電出力が15W、動作電圧が30Vの薄膜シリコン系太陽電池モジュールを用いて3kWシステムを構築する場合を例にあげて説明する。   Next, referring to FIGS. 9, 10, and 12, a case where a 3 kW system is constructed using a thin-film silicon-based solar cell module having an effective power generation area of 20 cm × 100 cm, a power generation output of 15 W, and an operation voltage of 30 V This will be described using an example.
1枚15Wのモジュールを用いて3kW発電システムを構築する場合はモジュールの必要枚数は単純計算では200枚になる。しかし、1枚当たりの電圧が30Vなので、パワーコンディショナ入力電圧を210Vと設定した場合は、7モジュールを直列接続する必要が生じ、全モジュール枚数が7の倍数である必要がある。従って、全モジュール枚数は200以上の7の最小倍数にあたる203枚となる。この203枚を29グループに分け、1グループ7枚を直列接続して出力電圧210Vを得るようにする。   When a 3 kW power generation system is constructed using one 15 W module, the required number of modules is 200 in a simple calculation. However, since the voltage per sheet is 30 V, if the power conditioner input voltage is set to 210 V, it is necessary to connect seven modules in series, and the total number of modules must be a multiple of seven. Therefore, the total number of modules is 203, which is the minimum multiple of 7 which is 200 or more. The 203 sheets are divided into 29 groups, and 7 sheets per group are connected in series to obtain an output voltage of 210V.
図9は従来の薄膜系太陽電池モジュールの内部配線を示す配線図であるが、モジュール2は、正負両極21,22と、正負ケーブル51,52の端末に正負両極21,22をそれぞれ接続するためのモジュール内配線37,38と、端子箱内配線30,31を有する端子箱36とを備えている。正極側のモジュール内配線37と端子箱内配線30とはハンダ付け等された結線部39において接続され、負極側のモジュール内配線38と端子箱内配線31とはハンダ付け等された結線部39において接続される。   FIG. 9 is a wiring diagram showing the internal wiring of a conventional thin-film solar cell module. The module 2 is for connecting the positive and negative electrodes 21 and 22 to the terminals of the positive and negative cables 51 and 52, respectively. , And a terminal box 36 having terminal box wirings 30 and 31. The wiring 37 in the module on the positive electrode side and the wiring 30 in the terminal box are connected at a connection portion 39 soldered or the like, and the wiring 38 in the negative electrode side and the wiring 31 in the terminal box are connected to a connection portion 39 soldered or the like. Connected.
図10に示すように、G1〜G29の29グループからの出力端末を接続箱6のなかで並列に接続し、これらを一対の出力取り出しケーブル41,42に集約し、さらに出力取り出しケーブル41,42をパワーコンディショナ8に接続する。図12に示すように、各モジュール2は正負一対のケーブル4に接続される。このような従来の発電システムでは正負29対からなる全58本のケーブルを屋根面1に敷設し、これらを屋根面上で1ヶ所にまとめて屋内に引き込み、各ケーブル端末を接続箱6内にて並列接続することになる。このため引き込みケーブルのボリュームが大きくなり、また接続箱6のなかでの繋ぎ込み部7が多数にのぼるので、その結線作業が非常に煩雑になる。   As shown in FIG. 10, output terminals from the 29 groups G1 to G29 are connected in parallel in the connection box 6, these are combined into a pair of output extraction cables 41 and 42, and further, the output extraction cables 41 and 42. Is connected to the power conditioner 8. As shown in FIG. 12, each module 2 is connected to a pair of positive and negative cables 4. In such a conventional power generation system, a total of 58 cables consisting of 29 pairs of positive and negative cables are laid on the roof surface 1, these are collectively brought together at one location on the roof surface, and each cable terminal is drawn into the junction box 6. In parallel. For this reason, the volume of the lead-in cable increases, and the number of connecting portions 7 in the connection box 6 increases, so that the connection work becomes very complicated.
本発明は上記の課題を解決するものであって、屋根面への太陽電池モジュールの割り付け設計や配線設計、およびその工事を単純化し、屋根面を有効に活用でき、面積の小さな屋根面にも施工することが可能であり、さらにケーブルのボリュームを抑えて、接続箱内での結線作業を単純化することができる太陽電池モジュール、太陽光発電システム及びその施工方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and simplifies the layout design and wiring design of the solar cell modules on the roof surface, and simplifies the construction thereof, allows the roof surface to be effectively used, and enables the roof surface having a small area to be used. An object of the present invention is to provide a photovoltaic module, a photovoltaic power generation system, and a method for constructing the photovoltaic module, which can be constructed, further reduce the cable volume, and simplify the connection work in the connection box. .
本発明に係る太陽光発電システムは、パワーコンディショナ入力電圧として要求される電圧と太陽電池モジュールの単体の動作電圧との関係から、太陽光発電システムを構成する複数の太陽電池モジュールをグループ分けし、同じグループに属する太陽電池モジュール同士を並列に接続するとともに、異なるグループ間を直列に接続することにより、出力電圧を前記要求電圧とすることを特徴とする。   The photovoltaic power generation system according to the present invention divides a plurality of photovoltaic modules constituting the photovoltaic power generation system into groups based on the relationship between the voltage required as the power conditioner input voltage and the operating voltage of a single photovoltaic module. By connecting the solar cell modules belonging to the same group in parallel and connecting different groups in series, the output voltage is set to the required voltage.
本発明に係る太陽電池モジュールは、矩形基板と、前記矩形基板の一辺に沿って前記矩形基板の面上に設けられた正極と、前記矩形基板の一辺と対向する対辺に沿って前記矩形基板の面上に設けられた負極と、前記正極に接続され、2つに分岐して、分岐した一方が前記矩形基板の一辺側に延び出し、分岐した他方が前記矩形基板の対辺側に延び出す正極用接続配線と、前記負極に接続され、2つに分岐して、分岐した一方が前記矩形基板の一辺側に延び出し、分岐した他方が前記矩形基板の対辺側に延び出す負極用接続配線と、を備えることを特徴とする。   The solar cell module according to the present invention includes a rectangular substrate, a positive electrode provided on a surface of the rectangular substrate along one side of the rectangular substrate, and a rectangular substrate along a pair of sides opposed to one side of the rectangular substrate. A negative electrode provided on the surface, and a positive electrode connected to the positive electrode and branched into two, one of which extends to one side of the rectangular substrate and the other of which branches extends to the opposite side of the rectangular substrate A negative connection wire connected to the negative electrode and connected to the negative electrode, branched into two, one of which extends to one side of the rectangular substrate, and the other of which branches extends to the opposite side of the rectangular substrate; , Is provided.
本発明に係る太陽光発電システムの施工方法は、パワーコンディショナ入力電圧として要求される電圧と太陽電池モジュールの単体の動作電圧との関係から、太陽光発電システムを構成する複数の太陽電池モジュールをグループ分けし、同じグループに属する太陽電池モジュール同士を並列に接続するとともに、異なるグループ間を直列に接続し、前記要求電圧を出力させることを特徴とする。   The method for constructing a photovoltaic power generation system according to the present invention includes the steps of: forming a plurality of photovoltaic modules constituting the photovoltaic power generation system from a relationship between a voltage required as a power conditioner input voltage and an operating voltage of a single photovoltaic module. The method is characterized in that solar cells modules belonging to the same group are connected in parallel, and different groups are connected in series to output the required voltage.
本発明では、施工する太陽電池モジュールを、パワーコンディショナ入力電圧を太陽電池モジュール1枚当たりの電圧で除した数にグループ分けし、各グループ内の太陽電池モジュールを全て並列に接続し、実質的に同じ電流・電圧を発生する複数のグループを形成する。この複数のグループを直列に接続してパワーコンディショナ入力電圧を得るとともに発電出力を集約し、パワーコンディショナに接続する。さらには本発明者らが先の特願2000−293958号の出願明細書及び図面において開示した高電圧太陽電池モジュールを用いることによりグループ数の低減化をはかる。このような接続を実現する太陽電池モジュールとして、各グループ内での並列接続作業を単純化するため、並列接続部を含む回路を太陽電池モジュールの内部に設ける。   In the present invention, the solar cell modules to be installed are grouped into groups each obtained by dividing the input voltage of the power conditioner by the voltage per solar cell module, and all the solar cell modules in each group are connected in parallel. A plurality of groups that generate the same current and voltage. The plurality of groups are connected in series to obtain a power conditioner input voltage, collect power generation output, and connect to the power conditioner. Further, the present inventors can reduce the number of groups by using the high-voltage solar cell module disclosed in the application specification and the drawings of Japanese Patent Application No. 2000-293958. As a solar cell module that realizes such a connection, a circuit including a parallel connection unit is provided inside the solar cell module in order to simplify the parallel connection operation in each group.
具体的にはモジュール内の配線やモジュール付属の端子箱内の配線にて正極と負極をそれぞれ2つに分岐し、隣接するモジュールの正極同士、負極同士を接続することにより並列接続ができるようにする。   Specifically, the positive electrode and the negative electrode are branched into two each by the wiring in the module and the wiring in the terminal box attached to the module, and the parallel connection can be made by connecting the positive electrode and the negative electrode of the adjacent module. I do.
この場合に、1つの太陽電池モジュールから正極2端子、負極2端子を取り出すため、正負1対の出力取り出しケーブルを備えた2つの端子箱を設けることが好ましい。なお、2つの端子箱の少なくとも一方に逆流防止ダイオードを取り付けることが好ましい。   In this case, in order to take out two positive electrodes and two negative electrodes from one solar cell module, it is preferable to provide two terminal boxes provided with a pair of positive and negative output extraction cables. Preferably, a backflow prevention diode is attached to at least one of the two terminal boxes.
また、端子箱から導き出される正負1対の出力取り出しケーブルを、互いに絶縁した状態で一体化された正負1対の2芯ケーブルとしてもよい。   Further, the pair of positive and negative output output cables led out of the terminal box may be a pair of positive and negative two-core cables integrated with each other in an insulated state.
また、隣接して配置される太陽電池モジュールとの接続のため、端子箱から導き出される正負1対の出力取り出しケーブルの先端に取り付けられる正負1対のコネクタを、互いに絶縁した状態で一体化された正負1対の2芯コネクタとしてもよい。   In addition, a pair of positive and negative connectors attached to the tip of a pair of positive and negative output extraction cables led out of the terminal box for connection with a solar cell module arranged adjacent to each other are integrated while being insulated from each other. A pair of positive and negative two-core connectors may be used.
さらに、1つの太陽電池モジュールから正極2端子、負極2端子を取り出すため、正負2対の出力取り出しケーブルを備えた1つの端子箱を設けることが好ましい。この場合に、1つの端子箱に逆流防止ダイオードを取り付けることが好ましい。   Further, in order to take out two positive electrodes and two negative electrodes from one solar cell module, it is preferable to provide one terminal box provided with two pairs of positive and negative output output cables. In this case, it is preferable to attach a backflow prevention diode to one terminal box.
また、端子箱から導き出される正負2対の出力取り出しケーブルを、互いに絶縁した状態で一体化された正負1対の2芯ケーブル2本で構成するようにしてもよい。   Further, the two pairs of positive and negative output lead-out cables led out of the terminal box may be constituted by two pairs of positive and negative two-core cables integrated in a state insulated from each other.
さらに、隣接して配置される太陽電池モジュールとの接続のため、端子箱から導き出される2組の正負1対の出力取り出しケーブルの先端にそれぞれ取り付けられる正負1対のコネクタを、互いに絶縁した状態で一体化された正負1対の2芯コネクタとしてもよい。   Furthermore, a pair of positive and negative connectors respectively attached to the tips of two pairs of positive and negative output extraction cables led out of the terminal box for connection with the solar cell module arranged adjacently are insulated from each other. A pair of positive and negative two-core connectors may be integrated.
本発明では並列接続される配線部分を太陽電池モジュールの内部に設けているので、屋根面への太陽電池モジュールの割り付け設計や配線設計、およびその工事が単純化され、屋根面を有効に活用できるようになる。特に、面積が小さな屋根面にも太陽電池モジュールを施工することが可能になるので、一般家庭への太陽光発電システムの普及に大いに貢献する。また、本発明では、屋内の接続箱へ引き込まれるケーブルのボリュームが抑えられるので、接続箱内での結線作業が単純化され、作業工数が大幅に削減される。   In the present invention, since the wiring portions connected in parallel are provided inside the solar cell module, the layout design and wiring design of the solar cell module on the roof surface and the construction thereof are simplified, and the roof surface can be effectively utilized. Become like In particular, since the solar cell module can be installed on a roof having a small area, it greatly contributes to the spread of the solar power generation system to ordinary households. Further, according to the present invention, since the volume of the cable drawn into the indoor junction box is suppressed, the connection work in the junction box is simplified, and the number of work steps is greatly reduced.
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。   Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1、図2を参照して、本発明の第1の実施形態の太陽光発電システムとして、有効発電面積が20cm×100cm、発電出力が15W、動作電圧が30Vの太陽電池モジュールを用いて3kW発電システムを構築する場合を例にあげて説明する。
(1st Embodiment)
Referring to FIGS. 1 and 2, as a photovoltaic power generation system according to a first embodiment of the present invention, a 3 kW solar cell module having an effective power generation area of 20 cm × 100 cm, a power generation output of 15 W, and an operation voltage of 30 V is used. A case where a power generation system is constructed will be described as an example.
図1の(a)に示すように、太陽電池モジュール2Aは、正極21が矩形基板20の一方側の短辺寄りに配置され、負極22が矩形基板20の他方側の短辺寄りに配置され、第1及び第2の端子箱23,24は正負両極21,22の間に配置されている。第1の端子箱23のほうは正極21の近傍に設けられ、第2の端子箱24のほうは負極22の近傍に設けられている。   As shown in FIG. 1A, in the solar cell module 2 </ b> A, the positive electrode 21 is disposed closer to one short side of the rectangular substrate 20, and the negative electrode 22 is disposed closer to the other short side of the rectangular substrate 20. The first and second terminal boxes 23 and 24 are disposed between the positive and negative electrodes 21 and 22. The first terminal box 23 is provided near the positive electrode 21, and the second terminal box 24 is provided near the negative electrode 22.
正極21と負極22は、銅箔等からなるモジュール内配線25,29,32と端子箱内配線27,28,30,31,33により、それぞれ2つに分岐されている。   The positive electrode 21 and the negative electrode 22 are each branched into two by wirings 25, 29, 32 in the module made of copper foil or the like and wirings 27, 28, 30, 31, 33 in the terminal box.
第1及び第2の端子箱23,24は、それぞれ2つに分岐された正極と負極の端子を2組の正負1対のケーブル51,52としてそれぞれ外部に導き出すために備えられている。   The first and second terminal boxes 23 and 24 are provided to lead the two branched positive and negative terminals to the outside as two pairs of positive and negative cables 51 and 52, respectively.
第1の端子箱23の一端側において正負一対のケーブル51,52が端子箱内配線28,33にそれぞれ接続され、同様に第2の端子箱24の一端側にも反対側に延び出す他の正負一対のケーブル51,52が端子箱内配線30,31にそれぞれ接続されている。正負2対のケーブル51,52はモジュール2Aの本体から所定長だけそれぞれ延び出し、各々の先端には正負のコネクタ53,54がそれぞれ取り付けられる。   At one end of the first terminal box 23, a pair of positive and negative cables 51, 52 are connected to the wirings 28, 33 in the terminal box, respectively, and similarly, one end of the second terminal box 24 extends to the opposite side. A pair of positive and negative cables 51 and 52 are connected to the wirings 30 and 31 in the terminal box, respectively. Two pairs of positive and negative cables 51 and 52 respectively extend from the main body of the module 2A by a predetermined length, and positive and negative connectors 53 and 54 are attached to the respective ends.
該モジュール2Aの正極コネクタ53を隣接するモジュール2Aの正極コネクタ53に差し込み、該モジュール2Aの負極コネクタ54を隣接するモジュール2Aの負極コネクタ54に差し込むことによりモジュール2A同士が次々に並列接続されるようになっている。この場合に、正極用のコネクタ53の形状と負極用のコネクタ54の形状を変えることにより、間違った挿し込みが不可能なようにすることが好ましい。   By inserting the positive electrode connector 53 of the module 2A into the positive electrode connector 53 of the adjacent module 2A and inserting the negative electrode connector 54 of the module 2A into the negative electrode connector 54 of the adjacent module 2A, the modules 2A are successively connected in parallel. It has become. In this case, it is preferable to prevent the wrong insertion by changing the shape of the connector 53 for the positive electrode and the shape of the connector 54 for the negative electrode.
なお、モジュール内配線25,29,32と端子箱内配線27,28,30,31,33との各接線部39はそれぞれハンダ付け又はカシメ圧着されている。   The tangent portions 39 of the module wirings 25, 29, 32 and the terminal box wirings 27, 28, 30, 31, 33 are soldered or crimped.
第1の端子箱23のなかには逆流防止ダイオード26が設けられ、モジュール2Aの発電電流に対する逆流電流が流れるのを防止している。この逆流防止ダイオード26は、第1端子箱内配線27に挿入され、一方がモジュール内配線25を経由して正極21に接続され、他方がモジュール内配線29および第1端子箱内配線28、第2端子箱内配線30を経由して正極ケーブル51に接続されている。   A backflow prevention diode 26 is provided in the first terminal box 23 to prevent a backflow current from flowing to the power generation current of the module 2A. The backflow prevention diode 26 is inserted into the first terminal box wiring 27, one is connected to the positive electrode 21 via the module wiring 25, and the other is connected to the module wiring 29 and the first terminal box wiring 28, It is connected to the positive electrode cable 51 via the two-terminal-box wiring 30.
上記の実施形態では2本で一対の正負ケーブル51,52をモジュール2Aから2方向にそれぞれ導き出すようにしたが、図1の(b)に示す正負極2芯ケーブル55を用いてモジュール2Bから2方向にそれぞれ導き出すようにしてもよい。すなわち、正負極2芯ケーブル55の正極芯線28b,30bを端子箱内配線としてモジュール内配線29にそれぞれ接続し、また正負極2芯ケーブル55の負極芯線31b,33bを端子箱内配線としてモジュール内配線32bにそれぞれ接続する。この場合に、正極用のコネクタ53の形状と負極用のコネクタ54の形状を変えることにより、間違った挿し込みが不可能なようにすることが好ましい。   In the above embodiment, a pair of positive and negative cables 51 and 52 are led out of the module 2A in two directions, respectively. However, a pair of positive and negative cables 55 and 52 shown in FIG. Each of the directions may be derived. That is, the positive core wires 28b, 30b of the positive / negative two-core cable 55 are connected to the module wiring 29 as wiring in the terminal box, respectively, and the negative core wires 31b, 33b of the positive / negative double core cable 55 are used as wiring in the terminal box. Each is connected to the wiring 32b. In this case, it is preferable to prevent the wrong insertion by changing the shape of the connector 53 for the positive electrode and the shape of the connector 54 for the negative electrode.
次に、図2を参照して本実施形態の太陽光発電システムについて説明する。
上記の太陽電池モジュール2Aを住宅の屋根面1に用いた場合に、3kW発電システム10Aの構築に必要とされるモジュール枚数は単純計算で200枚となる。しかし、1枚当たりの電圧が30Vなのでパワーコンディショナ入力電圧を210Vと設定した場合は、必要直列数が7になり、全モジュール枚数は200以上の7の最小倍数にあたる203枚となる。
Next, the photovoltaic power generation system of the present embodiment will be described with reference to FIG.
When the above solar cell module 2A is used for the roof surface 1 of a house, the number of modules required for constructing the 3 kW power generation system 10A is 200 in simple calculation. However, since the voltage per module is 30 V, if the power conditioner input voltage is set to 210 V, the required number of series is 7, and the total number of modules is 200 or more, which is the minimum multiple of 7 and is 203.
この203枚を7つのグループに分け、1グループ29枚の太陽電池モジュール2Aを隣接するモジュールの正極同士、負極同士をそれぞれ接続することにより並列接続する。これにより29枚のモジュール2Aが並列接続された7つのグループ3a〜3gが形成される。   The 203 solar cells are divided into seven groups, and 29 solar cell modules 2A per group are connected in parallel by connecting the positive electrodes and the negative electrodes of adjacent modules. Thus, seven groups 3a to 3g in which 29 modules 2A are connected in parallel are formed.
各グループ3a〜3gの一方端の正負1対の端子は、延長ケーブル4a〜4gによって接続箱6まで導かれ、接続箱6のなかでグループ3a〜3gが直列に接続されるよう他グループの端子と接続される。すなわち、延長ケーブル4a〜4gを屋根面1から屋内に引き込み、接続箱6に集めて、各ケーブル端末を接続箱の内部回路の端子にそれぞれ繋ぎ込む。接続箱6の内部ではグループ3a〜3gからのケーブル4a〜4gを出力取り出しケーブル41,42に繋ぎ込むための結線部7a〜7nが直列に並んでいる。このように結線部7a〜7nを接続箱6内に整然と並べているので、接続箱側とケーブル側との繋ぎ込みの間違いが発生し難くなる。   One pair of positive and negative terminals at one end of each of the groups 3a to 3g are guided to the connection box 6 by extension cables 4a to 4g, and terminals of another group are connected in series in the connection box 6 so that the groups 3a to 3g are connected in series. Connected to That is, the extension cables 4a to 4g are drawn into the room from the roof surface 1 and collected in the connection box 6, and each cable terminal is connected to a terminal of an internal circuit of the connection box. Inside the connection box 6, connection portions 7a to 7n for connecting the cables 4a to 4g from the groups 3a to 3g to the output extraction cables 41 and 42 are arranged in series. Since the connection portions 7a to 7n are arranged neatly in the connection box 6 as described above, it is difficult for the connection box side and the cable side to be mistakenly connected.
一方、各グループ3a〜3gの他方端の正負1対の端末のコネクタには防水性の絶縁キャップ59を被せて養生する。   On the other hand, the connectors of the pair of positive and negative terminals at the other end of each of the groups 3a to 3g are covered with a waterproof insulating cap 59 and cured.
接続箱6の出力側からは正負一対の出力取り出しケーブル41,42が取り出され、パワーコンディショナ8の入力側に接続されている。さらにパワーコンディショナ8の出力側は家庭用交流系統や商用交流系統に連系されている。   A pair of positive and negative output extraction cables 41 and 42 are extracted from the output side of the connection box 6 and connected to the input side of the power conditioner 8. Further, the output side of the power conditioner 8 is connected to a home AC system or a commercial AC system.
本実施形態の発電システム10Aによれば、従来の結晶型モジュールでは1グループ20枚での屋根面への割り付けが必要であったのに対して、全モジュール枚数を7の倍数とするだけの設計配慮を行うだけでよく、設計および施工が簡素化されるという利点がある。   According to the power generation system 10A of the present embodiment, the conventional crystal-type modules need to be allocated to the roof surface in 20 groups per group, whereas the total number of modules is designed to be a multiple of seven. There is the advantage that only care has to be taken and the design and construction are simplified.
また、従来の薄膜系モジュールでは図10に示すように1グループ7枚の直列接続を29グループ構成し、その29グループから導かれる正負29対、全58本のケーブルを屋根面に敷設し、1ヶ所にまとめて屋内に導き入れ、接続箱内で並列接続するため、ケーブルのボリュームが大きくなり、接続箱での結線作業が煩雑になるのに対して、本実施形態によれば7グループで正負7対、全14本の延長ケーブル敷設でよく、接続箱での接続作業も正負7対の直列接続になり、設計および施工が簡素化される。すなわち、接続箱6のなかに持ち込まれるケーブルの数が従来に比べてかなり少なくなるので、接続箱6における結線作業が大幅に軽減される。   Further, in the conventional thin film module, as shown in FIG. 10, 29 groups of 7 groups per group are connected in series, and 29 pairs of positive and negative leads and 58 cables are laid on the roof surface. In this case, since the cable volume is increased and the connection work in the connection box becomes complicated because the cables are connected in parallel at the connection box in the connection box, according to the present embodiment, seven groups are positive and negative according to the present embodiment. Seven pairs, a total of 14 extension cables may be laid, and the connection work in the connection box is also connected in series with seven pairs of positive and negative, simplifying design and construction. That is, the number of cables brought into the connection box 6 is considerably smaller than that of the related art, so that the connection work in the connection box 6 is greatly reduced.
なお、本実施形態では太陽電池モジュールそのもの自体に並列接続される部分を内部回路として含ませているので、太陽電池モジュールに付属の端子箱内等に逆流防止ダイオードを組み込むようにすることが好ましい。   In this embodiment, since a part connected in parallel to the solar cell module itself is included as an internal circuit, it is preferable to incorporate a backflow prevention diode in a terminal box attached to the solar cell module.
また、本発明による太陽光発電システムには太陽電池モジュール同士の直列接続が含まれないので、隣接するモジュールとの接続には正負1対を一体化した2芯コネクタを用いることが可能となり、接続工数を正負2回から正負1対1回に削減できる。   Further, since the solar power generation system according to the present invention does not include a series connection of solar cell modules, it is possible to use a two-core connector in which a pair of positive and negative electrodes is integrated for connection with adjacent modules. The number of man-hours can be reduced from two positive / negative to one positive / negative.
また、隣接するモジュールとの接続に用いるコネクタは正負の差し込み間違いを防止するため、正負で色を異ならせるか、正負の記号を表示することが好ましい。さらには、正極用コネクタと負極用コネクタとを異なった形状とすることにより、正負両極間での差し込み間違いの発生が不可能になるようにすることが好ましい。   In addition, it is preferable that the connector used for connection with the adjacent module be different in color between positive and negative or display a positive or negative sign in order to prevent incorrect insertion of positive and negative. Further, it is preferable that the positive connector and the negative connector are formed in different shapes so that an incorrect insertion between the positive and negative electrodes becomes impossible.
(第2の実施形態)
図3を参照して、本発明の第2の実施形態の太陽光発電システムとして、有効発電面積が20cm×100cm、発電出力が15W、動作電圧が100Vの太陽電池モジュールを用いて3kW発電システムを構築する場合を例にあげて説明する。
(Second embodiment)
Referring to FIG. 3, as a solar power generation system according to the second embodiment of the present invention, a 3 kW power generation system using a solar cell module having an effective power generation area of 20 cm × 100 cm, a power generation output of 15 W, and an operation voltage of 100 V The case of construction will be described as an example.
本実施形態の太陽電池モジュール2Aには、本発明者らが先に特願2000−293958号の出願明細書及び図面において開示した高電圧太陽電池モジュールを用いる。本実施形態のモジュール2Aは、上記第1実施形態と同様にモジュール内の銅箔等による配線により正極と負極をそれぞれ2つに分岐させ、正負1対の端子を導き出す端子箱を2つ設けた、並列接続回路内蔵のものとする。   As the solar cell module 2A of the present embodiment, the high voltage solar cell module disclosed by the present inventors in the application specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2000-293958 is used. The module 2A of the present embodiment is provided with two terminal boxes for branching a positive electrode and a negative electrode into two each by wiring using a copper foil or the like in the module in the same manner as in the first embodiment, and leading out a pair of positive and negative terminals. , With a built-in parallel connection circuit.
このようなモジュール2Aを住宅の屋根面1に用いた場合に、3kW発電システム10Bの構築に必要とされるモジュール枚数は単純計算で200枚となる。パワーコンディショナ入力電圧を200Vとした場合に、モジュール動作電圧が100Vであるので、必要直列数は2となる。従って、全モジュールを偶数(=2,4,6,8……2n)のグループに分ければよいが、本実施形態では最小数の2つのグループに分割した。   When such a module 2A is used for the roof surface 1 of a house, the number of modules required for constructing the 3 kW power generation system 10B is 200 in a simple calculation. When the power conditioner input voltage is 200 V, the required series number is 2 because the module operating voltage is 100 V. Therefore, all modules may be divided into even groups (= 2, 4, 6, 8,..., 2n). In this embodiment, the modules are divided into the minimum number of two groups.
1グループ100枚のモジュール2Aを隣接するモジュールの正極同士、負極同士を接続することにより並列接続する。隣接するモジュール2Aの接続部5においては、図11の(a)に示すように正極コネクタ53同士を差し込み、負極コネクタ54同士を差し込む。これらのコネクタ53,54は、例えばピンをソケットに差し込む構造としているので、現場で容易に接続することができる。これにより100枚のモジュール2Aが並列接続された2つのグループ3a,3bが形成される。   100 modules 2A per group are connected in parallel by connecting the positive electrodes and the negative electrodes of adjacent modules. In the connection part 5 of the adjacent module 2A, the positive connectors 53 are inserted and the negative connectors 54 are inserted as shown in FIG. Since the connectors 53 and 54 have a structure in which pins are inserted into a socket, for example, they can be easily connected on site. Thus, two groups 3a and 3b in which 100 modules 2A are connected in parallel are formed.
2つのグループ3a,3bの一方端の正負1対の端末は、延長ケーブル4a,4b、4c、4dによって接続箱6まで導かれ、接続箱6のなかで直列に接続される。すなわち、第1のグループ3aの正極側ケーブル4aの端末を結線部7aに、負極側ケーブル4bの端末を結線部7bに繋ぎ込むとともに、第2のグループ3bの正極側ケーブル4cの端末を結線部7cに、負極側ケーブル4dの端末を結線部7dに繋ぎ込むことにより、2つのグループ3a,3bは直列に接続される。一方、2つのグループ3a,3bの他方端の正負1対の端末のコネクタには、それぞれ防水性の絶縁キャップ59を被せて養生する。   One pair of positive and negative terminals at one end of the two groups 3a and 3b are guided to the connection box 6 by extension cables 4a, 4b, 4c and 4d, and are connected in series in the connection box 6. That is, the terminal of the positive-side cable 4a of the first group 3a is connected to the connection portion 7a, the terminal of the negative-side cable 4b is connected to the connection portion 7b, and the terminal of the positive-side cable 4c of the second group 3b is connected to the connection portion. The two groups 3a and 3b are connected in series by connecting the terminal of the negative electrode side cable 4d to the connection portion 7d to 7c. On the other hand, the connectors of the pair of positive and negative terminals at the other ends of the two groups 3a and 3b are respectively covered with a waterproof insulating cap 59 and cured.
本実施形態によれば、上記第1の実施形態では全モジュール枚数を7の倍数とする必要があったが、全モジュール枚数は偶数であればよく、さらに発電システムの設計および施工が簡素化される。   According to the present embodiment, in the first embodiment, the total number of modules needs to be a multiple of 7, but the total number of modules may be an even number, and the design and construction of the power generation system are further simplified. You.
さらに、本実施形態によれば、上記第1の実施形態では7グループで正負7対、全14本の延長ケーブルを敷設し、接続箱で正負7対の直列接続を行う必要があったが、2グループで正負2対、全4本の延長ケーブルを敷設し、接続箱で正負2対の直列接続を行うだけでよく、より一層さらに設計および施工が簡素化される。   Furthermore, according to the present embodiment, in the above-described first embodiment, seven pairs of positive and negative cables were laid in seven groups, and a total of 14 extension cables had to be laid, and a serial connection of seven pairs of positive and negative cables had to be performed in the connection box. It is only necessary to lay two pairs of positive and negative extension cables in two groups, and to connect two pairs of positive and negative series in a connection box, further simplifying the design and construction.
なお、本実施形態においても太陽電池モジュールが並列接続される部分を含むので、太陽電池モジュールに付属の端子箱内等に逆流防止ダイオードを組み込むことが好ましい。   In addition, since this embodiment also includes a portion where the solar cell modules are connected in parallel, it is preferable to incorporate a backflow prevention diode in a terminal box attached to the solar cell module or the like.
また、本発明による太陽光発電システムには太陽電池モジュール同士の直列接続が含まれないので、隣接するモジュールとの接続には正負1対を一体化した2芯コネクタを用いることが可能となり、接続工数を正負2回から正負1対1回に削減できる。   Further, since the solar power generation system according to the present invention does not include a series connection of solar cell modules, it is possible to use a two-core connector in which a pair of positive and negative electrodes is integrated for connection with adjacent modules. The number of man-hours can be reduced from two positive / negative to one positive / negative.
また、隣接するモジュールとの接続に用いるコネクタは正負の挿し間違いを防止するため、正負で色を変えるか、正負の記号を表示することが好ましい。さらには、正極用のコネクタの形状と負極用のコネクタの形状を変えることにより、間違った挿し込みが不可能なようにすることが好ましい。   In addition, it is preferable to change the color of the connector used for connection with the adjacent module or to display the sign of the sign in order to prevent incorrect insertion of the sign. Furthermore, it is preferable that incorrect insertion is impossible by changing the shape of the connector for the positive electrode and the shape of the connector for the negative electrode.
(第3の実施形態)
図4を参照して本発明の第3の実施形態について説明する。
上記の第1および第2の実施形態の太陽電池モジュール2A,2Bでは内蔵する端子箱を汎用性のあるもの、即ち2つの端子箱から正負一対の端子がそれぞれ導き出される構造としたが、本実施形態のモジュール2Cでは2つの端子箱を一体化して1つの端子箱23とし、なおかつ正負1対2組、計4つの端子を2本の正負極2芯ケーブル55につなぐ構造の回路とする。すなわち、1つの端子箱23の中において、モジュール内配線25と端子箱内配線27により正極に接続されたモジュール内配線29cに端子箱内配線28,30が接続され、負極に接続されたモジュール内配線32cに端子箱内配線31,33が接続される。このような回路とすることにより、部品点数および組立工数を削減でき、なおかつ隣接するモジュールとの接続工数を正負2回から正負1対1回に削減できる。なお、本実施形態のモジュール2Cにおいても上記実施形態と同様に正極側の端子箱内配線27に逆流防止ダイオード26が挿入され、モジュール2Cの発電電流に対する逆流電流が流れるのを防止している。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the solar cell modules 2A and 2B of the first and second embodiments described above, the built-in terminal box has versatility, that is, a structure in which a pair of positive and negative terminals are respectively led out of the two terminal boxes. In the module 2C of the embodiment, two terminal boxes are integrated to form one terminal box 23, and a circuit having a structure in which a total of four terminals, one pair for positive and negative, and two terminals for two positive and negative two-core cables 55 are connected. That is, in one terminal box 23, the wirings 28 and 30 in the terminal box are connected to the wiring 29c in the module connected to the positive electrode by the wiring 25 in the module and the wiring 27 in the terminal box, and the wiring inside the module connected to the negative electrode. The wirings 31 and 33 in the terminal box are connected to the wiring 32c. With such a circuit, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced, and the number of steps for connecting to an adjacent module can be reduced from two times positive and negative to one time positive and negative. Also in the module 2C of the present embodiment, a backflow prevention diode 26 is inserted into the terminal box wiring 27 on the positive electrode side in the same manner as in the above embodiment, to prevent a backflow current from flowing to the module 2C.
隣接するモジュール2Bの接続部5においては、図11の(b)に示すように正負一体コネクタ53,54同士を差し込む。これらのコネクタ53,54は、例えばピンをソケットに差し込む構造としているので、現場で容易に接続することができる。   In the connection portion 5 of the adjacent module 2B, the positive and negative integrated connectors 53 and 54 are inserted as shown in FIG. Since the connectors 53 and 54 have a structure in which pins are inserted into a socket, for example, they can be easily connected on site.
また、隣接するモジュールとの接続に用いるコネクタは正負の挿し間違いを防止するため、正負で色を変えるか、正負の記号を表示することが好ましい。さらには、正極用のコネクタの形状と負極用のコネクタの形状を変えることにより、間違った挿し込みが不可能なようにすることが好ましい。   In addition, it is preferable to change the color of the connector used for connection with the adjacent module or to display the sign of the sign in order to prevent incorrect insertion of the sign. Furthermore, it is preferable that incorrect insertion is impossible by changing the shape of the connector for the positive electrode and the shape of the connector for the negative electrode.
(第4の実施形態)
図5を参照して、本発明の第4の実施形態の太陽光発電システムとして、有効発電面積が20cm×100cm、発電出力が15W、動作電圧が200Vの太陽電池モジュールを用いて3kW発電システムを構築する場合を例にあげて説明する。
(Fourth embodiment)
Referring to FIG. 5, as a solar power generation system according to a fourth embodiment of the present invention, a 3 kW power generation system using a solar cell module having an effective power generation area of 20 cm × 100 cm, a power generation output of 15 W, and an operation voltage of 200 V is described. The case of construction will be described as an example.
本実施形態の太陽電池モジュール2Cには、本発明者らが先に特願2000−293958号の出願明細書及び図面において開示した高電圧太陽電池モジュールを用いる。本実施形態のモジュール2Cは、上記第3実施形態のもの、すなわちモジュール内の銅箔等による配線により正極と負極をそれぞれ2つに分岐させ、正負2対の端子を導き出す端子箱を1つ設けた、並列接続回路内蔵のものとする。   As the solar cell module 2C of the present embodiment, the high voltage solar cell module disclosed by the present inventors in the application specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2000-293958 is used. The module 2C of the present embodiment is the same as that of the third embodiment described above, that is, one terminal box is provided in which a positive electrode and a negative electrode are branched into two by wiring using a copper foil or the like in the module, and two pairs of positive and negative terminals are led out. In addition, it shall have a parallel connection circuit.
このようなモジュール2Cを住宅の屋根面1に用いた場合に、3kWシステム10Cの必要枚数は200枚、パワーコンディショナ入力電圧200Vとすると直列接続は不要となる。全200枚の太陽電池モジュール2Cを隣接するモジュールの正極同士、負極同士を接続することにより並列接続する。並列接続された一方端の正負1対の端子は延長ケーブル41,42等によって接続箱を介さず直接パワーコンディショナ8に接続される。他方端の正負1対の端末のコネクタには防水性の絶縁キャップ59を被せて養生する。   When such a module 2C is used for the roof surface 1 of a house, if the required number of 3kW systems 10C is 200 and the power conditioner input voltage is 200V, series connection is not required. A total of 200 solar cell modules 2C are connected in parallel by connecting the positive electrodes and the negative electrodes of adjacent modules. One pair of positive and negative terminals at one end connected in parallel are directly connected to the power conditioner 8 by extension cables 41 and 42 without passing through a connection box. The connector of the pair of terminals at the other end is covered with a waterproof insulating cap 59 and cured.
本実施形態によれば、上記第1の実施形態では全モジュール枚数を7の倍数とする必要があり、第2の実施形態では全モジュール枚数を偶数とする必要があったが、全モジュール枚数を全く任意に設定することが可能となり、さらに設計および施工が簡素化される。   According to the present embodiment, the total number of modules needs to be a multiple of 7 in the first embodiment, and the total number of modules needs to be an even number in the second embodiment. It can be set arbitrarily arbitrarily, further simplifying design and construction.
さらに、上記第1の実施形態では7グループで正負7対、全14本の延長ケーブルを敷設し、接続箱で正負7対の直列接続を行う必要があり、また第2の実施形態では2グループで正負2対、全4本の延長ケーブルを敷設し、接続箱で正負2対の直列接続を行う必要があったが、本実施形態によれば直列接続は不要で接続箱を省略でき、接続枚数を気にすることなく、コネクタを介して全モジュールを接続すればモジュールの結線が完了するので著しく施工性が向上する。   Further, in the first embodiment, it is necessary to lay out seven pairs of positive and negative extension cables in a total of seventeen groups and a total of fourteen extension cables, and to connect seven pairs of positive and negative in series in a connection box. In the second embodiment, two groups are used. It was necessary to lay two pairs of positive and negative extension cables in total, and to connect two pairs of positive and negative series in a connection box. However, according to the present embodiment, the series connection is unnecessary and the connection box can be omitted. If all the modules are connected via the connector without worrying about the number, the connection of the modules is completed, so that the workability is remarkably improved.
さらに、隣接して配置される太陽電池モジュールとの接続のため、端子箱から導き出される正負1対の出力取り出しケーブルの先端に取り付けられる正負1対のコネクタを、互いに絶縁した状態で一体化された正負1対の2芯コネクタとしたので、接続工数を正負2回から正負1対1回に削減できる。   Further, a pair of positive and negative connectors attached to the tip of a pair of positive and negative output extraction cables led out of the terminal box for connection with a solar cell module arranged adjacent to each other are integrated while being insulated from each other. Since a pair of positive and negative two-core connectors is used, the number of connection steps can be reduced from two positive and negative times to one positive and negative times.
なお、本実施形態においても太陽電池モジュールが並列接続される部分を含むので、太陽電池モジュールに付属の端子箱内等に逆流防止ダイオードを組み込むことが好ましい。また、隣接するモジュールとの接続に用いるコネクタは正負の挿し間違いを防止するため、正負で色を変えるか、正負の記号を表示することが好ましい。さらには、正極用のコネクタの形状と負極用のコネクタの形状を変えることにより、間違った挿し込みが不可能なようにすることが好ましい。   In addition, since this embodiment also includes a portion where the solar cell modules are connected in parallel, it is preferable to incorporate a backflow prevention diode in a terminal box attached to the solar cell module or the like. In addition, it is preferable to change the color of the connector used for connection with the adjacent module or to display the sign of the sign in order to prevent incorrect insertion of the sign. Furthermore, it is preferable that incorrect insertion is impossible by changing the shape of the connector for the positive electrode and the shape of the connector for the negative electrode.
(第5の実施形態)
図6の(a),(b)を参照して本発明の第5の実施形態について説明する。
本実施形態の太陽電池モジュール2は、正極配線と負極配線との接続間違いを防止するために、図6の(a)に示すように一方側の正極コネクタ56aおよび負極コネクタ56bにピン56c,56dをそれぞれ設けるとともに、他方側の正極コネクタ57aおよび負極コネクタ57bにソケット57c,57dをそれぞれ設けている。正極ピン56cは負極ピン56dよりも太くて短く、また正極ソケット57cは負極ソケット57dよりも浅くて大径の凹所となっている。正極ピン56cは正極ソケット57cのみに差し込み接続できる形状であり、負極ソケット57dには差し込めない形状である。また、負極ピン56dは負極ソケット57dのみに差し込み接続できる形状であり、正極ソケット57cには差し込めない形状である。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6A, the solar cell module 2 of the present embodiment has pins 56c and 56d connected to one side of the positive connector 56a and the negative connector 56b in order to prevent incorrect connection between the positive electrode wiring and the negative electrode wiring. Are provided, and sockets 57c and 57d are provided on the other positive electrode connector 57a and negative electrode connector 57b, respectively. The positive electrode pin 56c is thicker and shorter than the negative electrode pin 56d, and the positive electrode socket 57c is shallower and larger in diameter than the negative electrode socket 57d. The positive electrode pin 56c has a shape that can be inserted and connected only to the positive electrode socket 57c, and has a shape that cannot be inserted into the negative electrode socket 57d. The negative electrode pin 56d has a shape that can be inserted and connected to only the negative electrode socket 57d, and cannot be inserted into the positive electrode socket 57c.
また、正負極2芯ケーブル55を有するモジュールにおいても同様に、図6の(b)に示すように、一方側のコネクタ56Aに正負一対のピン56c,56dをそれぞれ設けるとともに、他方側のコネクタ57Aに正負一つのソケット57c,57dをそれぞれ設けている。正極ピン56cは負極ピン56dよりも太くて短く、また正極ソケット57cは負極ソケット57dよりも浅くて大径の凹所となっている。正極ピン56cは正極ソケット57cのみに差し込み接続できる形状であり、負極ソケット57dには差し込めない形状である。また、負極ピン56dは負極ソケット57dのみに差し込み接続できる形状であり、正極ソケット57cには差し込めない形状である。   Similarly, in the module having the positive / negative two-core cable 55, as shown in FIG. 6 (b), a pair of positive and negative pins 56c and 56d are provided on one connector 56A, and the other connector 57A is provided. Are provided with positive and negative sockets 57c and 57d, respectively. The positive electrode pin 56c is thicker and shorter than the negative electrode pin 56d, and the positive electrode socket 57c is shallower and larger in diameter than the negative electrode socket 57d. The positive electrode pin 56c has a shape that can be inserted and connected only to the positive electrode socket 57c, and has a shape that cannot be inserted into the negative electrode socket 57d. The negative electrode pin 56d has a shape that can be inserted and connected only to the negative electrode socket 57d, and has a shape that cannot be inserted into the positive electrode socket 57c.
本実施形態によれば、正極側ピン/ソケットと負極側ピン/ソケットとをまったく異なる形状としたので、正負極の間での差し込み接続の間違いを完全に防止することができる。   According to this embodiment, since the positive pin / socket and the negative pin / socket are completely different shapes, it is possible to completely prevent an erroneous insertion connection between the positive and negative electrodes.
(a)は本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの内部配線(単芯ケーブル使用)を示す配線図、(b)は本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの内部配線(正負2芯ケーブル使用した変形例)を示す配線図。(A) is a wiring diagram showing internal wiring (using a single-core cable) of the solar cell module according to the embodiment of the present invention, and (b) is an internal wiring (positive / negative two-core cable) of the solar cell module according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 is a wiring diagram showing a modified example). 本発明の実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック平面図。FIG. 1 is a block plan view showing a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック平面図。FIG. 1 is a block plan view showing a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの内部配線(正負2芯ケーブル使用)を示す配線図。FIG. 2 is a wiring diagram showing internal wiring (using a positive and negative two-core cable) of the solar cell module according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック平面図。FIG. 1 is a block plan view showing a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention. (a)は本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールのコネクタ部(単芯ケーブル使用)を説明する図、(b)は本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールのコネクタ部(正負2芯ケーブル使用した変形例)を説明する図。(A) is a diagram illustrating a connector portion (using a single-core cable) of the solar cell module according to the embodiment of the present invention, and (b) is a connector portion (positive / negative two-core cable) of the solar cell module according to the embodiment of the present invention. FIG. 従来の太陽電池モジュールの内部配線(単芯ケーブル使用)を示す配線図。FIG. 9 is a wiring diagram showing internal wiring (using a single-core cable) of a conventional solar cell module. 従来の太陽光発電システム(1グループ20枚単位の結晶型太陽電池モジュール使用)を示すブロック平面図。FIG. 4 is a block plan view showing a conventional photovoltaic power generation system (using 20 crystalline solar cell modules per group). 従来の太陽電池モジュールの内部配線(単芯ケーブル使用)を示す配線図。FIG. 9 is a wiring diagram showing internal wiring (using a single-core cable) of a conventional solar cell module. 従来の太陽光発電システム(1グループ7枚単位の薄膜系太陽電池モジュール使用)を示すブロック平面図。FIG. 9 is a block plan view showing a conventional photovoltaic power generation system (using seven thin-film solar cell modules per group). (a)は本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールのモジュール同士の接続、端末処理を説明する図(単芯ケーブル使用)、(b)は本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールのモジュール同士の接続、端末処理を説明する図(正負2芯ケーブル使用した変形例)。(A) is a diagram (using a single-core cable) for explaining the connection and terminal processing of the modules of the solar cell module according to the embodiment of the present invention, and (b) is a diagram illustrating the modules of the solar cell module according to the embodiment of the present invention. For explaining connection and terminal processing (modification example using positive and negative two-core cables). 従来の太陽電池モジュールのモジュール同士の接続、端末処理を説明する図。The figure explaining connection between modules of the conventional solar cell module, and terminal processing.
符号の説明Explanation of reference numerals
2,2A,2B,2C…太陽電池モジュール、
20…基板、
21…正極、
22…負極、
23,24,36…端子箱、
25,29,32,37,38,32b,29c,32c…モジュール内配線、
26…逆流防止ダイオード、
39…結線部
27,28,30,31,33,28b,30b,31b,33b…端子箱内配線、
3a〜3g,G1〜G6,G1〜G29…電池グループ、
4,4a〜4g…延長ケーブル、
41,42…出力取り出しケーブル(延長ケーブル)、
5…接続部、
51…正極ケーブル、
52…負極ケーブル、
53,54,56a,56b,56A,57a,57b,57A…コネクタ、
55…正負極2芯ケーブル、
56c,56d…ピン、
57c,57d…ソケット、
59…絶縁キャップ、
6…接続箱、
7,7a〜7n…繋ぎ込み部(結線部)、
8…パワーコンディショナ、
9…屋根面の有効利用が制限される部分、
10A,10B,10C…太陽光発電システム。
2, 2A, 2B, 2C ... solar cell module,
20 ... substrate,
21 ... Positive electrode,
22 ... negative electrode,
23, 24, 36 ... terminal box,
25, 29, 32, 37, 38, 32b, 29c, 32c ... wiring in the module,
26 ... Backflow prevention diode,
39 ... connection part 27, 28, 30, 31, 33, 28b, 30b, 31b, 33b ... wiring in the terminal box,
3a to 3g, G1 to G6, G1 to G29 ... battery group,
4, 4a-4g ... extension cable,
41, 42 ... output extraction cable (extension cable),
5 ... connection part,
51 ... Positive cable,
52 ... negative electrode cable,
53, 54, 56a, 56b, 56A, 57a, 57b, 57A ... connectors,
55 ... positive / negative two-core cable
56c, 56d ... pins,
57c, 57d ... socket,
59 ... insulating cap,
6 ... junction box,
7, 7a to 7n: connecting portion (connection portion),
8 ... Power conditioner,
9 ... Part where the effective use of the roof surface is restricted,
10A, 10B, 10C ... Photovoltaic power generation system.

Claims (9)

  1. パワーコンディショナ入力電圧として要求される電圧と太陽電池モジュールの単体の動作電圧との関係から、太陽光発電システムを構成する複数の太陽電池モジュールをグループ分けし、同じグループに属する太陽電池モジュール同士を並列に接続するとともに、異なるグループ間を直列に接続することにより、出力電圧を前記要求電圧とすることを特徴とする太陽光発電システム。 Based on the relationship between the voltage required as the power conditioner input voltage and the operating voltage of a single solar cell module, a plurality of solar cell modules constituting the photovoltaic power generation system are divided into groups, and solar cell modules belonging to the same group are separated from each other. A photovoltaic power generation system wherein the output voltage is the required voltage by connecting in parallel and connecting different groups in series.
  2. 矩形基板と、
    前記矩形基板の一辺に沿って前記矩形基板の面上に設けられた正極と、
    前記矩形基板の一辺と対向する対辺に沿って前記矩形基板の面上に設けられた負極と、
    前記正極に接続され、2つに分岐して、分岐した一方が前記矩形基板の一辺側に延び出し、分岐した他方が前記矩形基板の対辺側に延び出す正極用接続配線と、
    前記負極に接続され、2つに分岐して、分岐した一方が前記矩形基板の一辺側に延び出し、分岐した他方が前記矩形基板の対辺側に延び出す負極用接続配線と、を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
    A rectangular substrate;
    A positive electrode provided on a surface of the rectangular substrate along one side of the rectangular substrate;
    A negative electrode provided on the surface of the rectangular substrate along a side opposite to one side of the rectangular substrate;
    A positive electrode connection wiring that is connected to the positive electrode, branches into two, and one of the branches extends to one side of the rectangular substrate, and the other branch extends to the opposite side of the rectangular substrate;
    A negative connection wire that is connected to the negative electrode, branches into two, one of the branches extends to one side of the rectangular substrate, and the other branches extends to the opposite side of the rectangular substrate. Characteristic solar cell module.
  3. 前記正極用接続配線のうち前記正極から分岐点までの部分がモジュール側に設けられた配線であり、
    前記負極用接続配線のうち前記負極から分岐点までの部分がモジュール側に設けられた配線であることを特徴とする請求項2記載の太陽電池モジュール。
    A part of the connection wiring for the positive electrode from the positive electrode to the branch point is a wiring provided on the module side,
    The solar cell module according to claim 2, wherein a portion of the connection wiring for the negative electrode from the negative electrode to a branch point is a wiring provided on a module side.
  4. 前記正極から分岐点までの間の前記正極用接続配線に取り付けられるか、または前記負極から分岐点までの間の前記負極用接続配線に取り付けられる逆流防止ダイオードをさらに有することを特徴とする請求項2記載の太陽電池モジュール。 A backflow prevention diode attached to the connection wire for the positive electrode between the positive electrode and the branch point or attached to the connection wire for the negative electrode between the negative electrode and the branch point. 2. The solar cell module according to 2.
  5. 前記矩形基板の一辺側にそれぞれ延び出す前記正極用接続配線と前記負極用接続配線とを1本にまとめた2芯線、および、前記矩形基板の他辺側にそれぞれ延び出す前記正極用接続配線と前記負極用接続配線とを1本にまとめた2芯線を有することを特徴とする請求項2記載の太陽電池モジュール。 A two-core wire in which the positive connection wiring and the negative connection wiring extending to one side of the rectangular substrate are combined into one, and the positive connection wiring extending to the other side of the rectangular substrate, respectively. The solar cell module according to claim 2, further comprising a two-core wire obtained by integrating the negative electrode connection wiring into one.
  6. 前記2芯線の先端にそれぞれ取付けられ、正極側同士および負極側同士は接続できるが、正極側と負極側とが接続不能な形状のコネクタを有することを特徴とする請求項5記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 5, further comprising a connector attached to a tip of the two-core wire, wherein the positive electrode side and the negative electrode side can be connected, but the positive electrode side and the negative electrode side cannot be connected. .
  7. 前記太陽電池モジュールは、前記正極および負極から各々2本の端子を取り出し、並列接続可能としたことを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システム。 2. The solar power generation system according to claim 1, wherein the solar cell module takes out two terminals from the positive electrode and the negative electrode, respectively, and enables parallel connection.
  8. 前記太陽電池モジュールは、矩形基板の一辺に沿って前記矩形基板の面上に設けられた正極と、
    前記矩形基板の一辺と対向する対辺に沿って前記矩形基板の面上に設けられた負極と、
    前記正極に接続され、2つに分岐して、分岐した一方が前記矩形基板の一辺側に延び出し、分岐した他方が前記矩形基板の対辺側に延び出す正極用接続配線と、
    前記負極に接続され、2つに分岐して、分岐した一方が前記矩形基板の一辺側に延び出し、分岐した他方が前記矩形基板の対辺側に延び出す負極用接続配線と、を備えることを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システム。
    The positive electrode provided on the surface of the rectangular substrate along one side of the rectangular substrate,
    A negative electrode provided on the surface of the rectangular substrate along a side opposite to one side of the rectangular substrate;
    A positive electrode connection wiring that is connected to the positive electrode, branches into two, and one of the branches extends to one side of the rectangular substrate, and the other branch extends to the opposite side of the rectangular substrate;
    A negative connection wire that is connected to the negative electrode, branches into two, one of the branches extends to one side of the rectangular substrate, and the other branches extends to the opposite side of the rectangular substrate. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein:
  9. パワーコンディショナ入力電圧として要求される電圧と太陽電池モジュールの単体の動作電圧との関係から、太陽光発電システムを構成する複数の太陽電池モジュールをグループ分けし、同じグループに属する太陽電池モジュール同士を並列に接続するとともに、異なるグループ間を直列に接続し、前記要求電圧を出力させることを特徴とする太陽光発電システムの施工方法。 Based on the relationship between the voltage required as the power conditioner input voltage and the operating voltage of a single solar cell module, a plurality of solar cell modules constituting the photovoltaic power generation system are divided into groups, and solar cell modules belonging to the same group are separated from each other. A method for constructing a photovoltaic power generation system, comprising connecting in parallel and connecting different groups in series to output the required voltage.
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