JP2004349507A

JP2004349507A - Solar cell module terminal box and solar cell module wiring structure

Info

Publication number: JP2004349507A
Application number: JP2003145387A
Authority: JP
Inventors: Matsue Tamura; 松栄田村
Original assignee: Yukita Electric Wire Co Ltd
Current assignee: Yukita Electric Wire Co Ltd
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2004-12-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module wiring structure for connecting a plurality of solar cell modules in parallel and for improving workability by using but a small number of parts, and to provide a solar cell module terminal box for realizing the wiring structure. <P>SOLUTION: The box main body 11 with a wire-connecting aperture 12 formed therein has a positive side electrode connecting terminal 14 and a negative side electrode connecting terminal 15 whereto the output end of a solar cell module M is connected via the aperture 12. Further, the box main body 11 has a plurality of connectors 17 electrically connecting to the positive side electrode connecting terminal 14, and also has other connectors 17, same in number as the positive side connectors 17, connecting to the negative side electrode connecting terminal 15. Each connector 17 is fitted in with another connector of the same polarity led out of the terminal box 1 of a neighboring solar cell module M for the achievement of parallel connection between solar cell modules M. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池モジュール同士を接続する太陽電池モジュール用端子ボックス、及びこの端子ボックスを用いた太陽電池モジュールの配線構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽電池では、１つの太陽電池あたりの電圧が４０Ｖ程度と比較的低かったため、例えば６個の太陽電池を直列接続して１組とし、１組あたりの電圧を２００Ｖ以上に高めていた。ところが、近年、高い発電電圧の太陽電池が開発されて、例えば１つの太陽電池で１００Ｖ以上の電圧が得られるものもある。このような太陽電池を用いる場合、２００Ｖの電圧を得るには２つの太陽電池を直列接続すればよい。そして、これらの２直列接続の太陽電池を互いに並列接続とする配線構造がとられる。
【０００３】
例えば、２直列接続によって屋根の上に１２０個の太陽電池モジュールを設置する場合、２個の太陽電池の直列回路が６０組形成される。これら６０組の太陽電池モジュールを従来と同様に並列に接続すれば、１２０本ものケーブルが必要となって、ケーブルの管理も困難になる。そこで、このような太陽電池モジュールの組を並列接続するケーブルの本数を減らすために、基幹ケーブルの必要箇所に分岐部を設けた配線構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図１７及び図１８に示すように、この種の配線構造は、プラス側導線とマイナス側導線とが一本化された２芯の基幹ケーブル９に対して分岐部９１が設けられる。分岐部９１には分岐ケーブル９２が接続され、この分岐ケーブル９２の先端には太陽電池モジュール側に接続するためのコネクタ９３が設けられている。２芯の基幹ケーブル９の分岐部９１には、プラス側導線から分岐させた単芯の第１分岐ケーブル９２１と、マイナス側導線から分岐させた単芯の第２分岐ケーブル９２２とがそれぞれ別個に延設される。
【０００５】
２直列接続した太陽電池モジュールＭの組は、かかる配線構造によって並列に接続され、直列一端側のプラス側リード線を分岐部９１から分岐させた第１分岐ケーブル９２１に接続し、直列他端側のマイナス側リード線を第２分岐ケーブル９２２に接続する構成となっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３２９８８１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来は前記したような配線構造とすることで、必要なケーブル長の低減が図られていた。しかしながら、前記従来の配線構造では、太陽電池モジュールの配設箇所に合わせて適宜基幹ケーブルを切断し、そのシース材及び絶縁体を剥がして導体を露出させ、必要数の分岐ケーブルの導体と端子にてカシメ接続させる要領にて分岐部が形成される。したがって、かかる配線構造を採用すると、屋根上又は工場においてあらかじめ前記の作業により分岐部を形成する必要があり、非常に煩雑で手間がかかっていた。
【０００８】
また、基幹ケーブルとは別に分岐ケーブルを用意し、この分岐ケーブルの本数に相当する多数のコネクタも必要となってコストが嵩む。そのため、ケーブルの本数や部品点数をさらに低減してコストを抑えるとともに、配線作業を容易にして施工性を高めることが求められている。
【０００９】
本発明は以上のような事情にかんがみてなされたものであり、少ない部品点数で複数個の太陽電池モジュールを並列に接続することを可能にし、施工性を高めた太陽電池モジュールの配線構造と、この配線構造を実現するための太陽電池モジュール用端子ボックス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】
前記の目的を達成するため、複数個の太陽電池モジュールを互いに並列に接続しうる太陽電池モジュール用端子ボックスであって、結線用の開口部が形成されたボックス本体と、このボックス本体内に配設されて太陽電池モジュールの出力端が前記開口部を介して接続されるプラス側電極接続端子及びマイナス側電極接続端子とを有し、前記ボックス本体には、プラス側電極接続端子及びマイナス側電極接続端子に導通する複数個のコネクタが備えられて、これらのコネクタが、隣接する太陽電池モジュールの端子ボックスから導出された同極のコネクタと互いに嵌合して電気的に接続されることを特徴とする。
【００１１】
すなわち本発明は、２直列接続の太陽電池モジュールの組を複数組、並列に接続する前記従来の配線構造の場合と同等以上の電力が得られる新たな配線構造として、複数個の太陽電池モジュールをそれぞれ並列に接続し、この並列接続された太陽電池モジュールの複数組を互いに直列に接続させる配線構造を採用している。
【００１２】
そして、本発明の端子ボックスによれば、複数個の太陽電池モジュールを容易に並列接続することができ、この接続には基幹ケーブルや分岐ケーブルを要しないので、従来のケーブルの配設作業や分岐部を形成する一連の作業が不要となって、施工性を格段に高めることができる。
【００１３】
また、本発明の端子ボックスにおいて、ボックス本体に備えられるコネクタは２極コネクタであることが好ましい。すなわち本発明は、ボックス本体のプラス側電極接続端子及びマイナス側電極接続端子に導通するコネクタが、プラス極及びマイナス極の２電極で構成された２極タイプのコネクタ（以下、２極コネクタという。）であることによって特徴づけられる。
【００１４】
これによれば、１つのコネクタをプラス極側又はマイナス極側の専用品として使用する必要がなく、また極性を誤って接続することもなくなるので、さらなる作業性の向上やコストダウンを図ることができる。
【００１５】
また、本発明の端子ボックスにおいて、ボックス本体に備えられるコネクタは個別の１極コネクタの対とされてもよい。すなわち本発明は、ボックス本体のプラス側電極接続端子及びマイナス側電極接続端子に導通するコネクタが、プラス極又はマイナス極の１極タイプのコネクタ（以下、１極コネクタという。）で構成され、このプラス極側コネクタとマイナス極側コネクタとの対として形成されていることを特徴としている。この場合、１つのコネクタをプラス極側又はマイナス極側の専用品として使用することができる。
【００１６】
前記の端子ボックスにおいて、各コネクタの嵌合部分はゴム系材料にて形成されていることが好ましい。これによれば、隣接する太陽電池モジュールの端子ボックスから導出されたコネクタをそれぞれ同極同士で嵌合させたとき、両者の嵌合部分が良好に密着して、安定した高い水密性を得ることができる。
【００１７】
また、本発明は複数個の太陽電池モジュールを互いに並列に接続し、並列接続された太陽電池モジュールの複数組を直列に接続することにより所定の電力を得る太陽電池モジュールの配線構造であって、各太陽電池モジュールの受光面の背面側には、結線用の開口部が形成されたボックス本体と、このボックス本体内に配設されて太陽電池モジュールの出力端が前記開口部を介して接続されるプラス側電極接続端子及びマイナス側電極接続端子とを有してなる太陽電池モジュール用端子ボックスが備えられ、前記ボックス本体には、プラス側電極接続端子及びマイナス側電極接続端子に導通する複数個のコネクタが設けられて、隣接する太陽電池モジュール同士が、前記端子ボックスから導出された同極のコネクタ同士を電気的に接続して並列接続されていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、屋根上に配設される複数個の太陽電池モジュールは、各太陽電池モジュールに備えられた端子ボックスが有するコネクタを同極同士嵌め合わせるだけで互いに並列に接続することができるので、渡り配線等は不要となって、配線作業を容易に行うことができ、作業効率を格段に向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
なお、本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスとしては複数の実施の形態が考えられるが、以下の説明においては、そのうちの５つについて示し、各実施の形態において共通する部分には同符号を用いることとする。
【００２１】
＜第１の実施の形態＞
図１から図５は本発明の第１の実施の形態を示し、図１は端子ボックスの上面視部分断面図、図２は上面図、図３は側面図、図４は側面視部分断面図、図５は端子ボックスに備えられたコネクタの断面図である。
【００２２】
この実施の形態の端子ボックス１は、例えば変性ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）などの耐候性、電気絶縁性、耐衝撃性、耐熱性、難燃性といった特性を有する樹脂によって略箱形に成型加工されたボックス本体１１を備えている。
【００２３】
ボックス本体１１は、天面側が開口するとともに、底面側に結線用の開口部１２が形成され、天面側の開口が蓋体１３で閉鎖されうる構成となっている（図４参照）。このボックス本体１１は、太陽電池モジュールＭの背面側に接着剤などを用いて固定される。
【００２４】
図１に示すように、ボックス本体１１の内部には、プラス側電極接続端子１４及びマイナス側電極接続端子１５が並設されている。そして、各電極接続端子１４，１５の両端には接続用ケーブル１６の導体１６ａがそれぞれカシメ止めされている。この接続用ケーブル１６はいずれも、内部に導体１６ａを有する２本のコア１６ｂ，１６ｂを１本のシース１６ｃで束ねた２芯ケーブルである。
【００２５】
各電極接続端子１４，１５のほぼ中央部は、太陽電池モジュールＭの図示しない出力端が前記背面側の開口部１２を介して結線されうる接続部１４ａ，１５ａが形成されている。
【００２６】
プラス側及びマイナス側の各電極接続端子１４，１５に接続された２本の接続用ケーブル１６の端部にはそれぞれ、コネクタ１７が設けられている。このコネクタ１７は、雄端子１７１及び雌端子１７２を備え、プラス側及びマイナス側の各電極接続端子１４，１５に導通するプラス極及びマイナス極の２電極で構成された２極コネクタ１７ａの半体として形成されている。そして、ボックス本体１１の一方に備えられたコネクタ１７ａと他方のコネクタ１７ａとは、互いに嵌合して同極同士が電気的に接続されうる構成となっている。
【００２７】
このように、接続用ケーブル１６の端部に形成された２極コネクタ１７ａにおいて、２芯の接続用ケーブル１６の一方の導体１６ａには雄端子１７１が接合されている。また、この接続用ケーブル１６の他方の導体１６ａには雌端子１７２が接合されて、略筒状のハウジング１７５内に保持されている。
【００２８】
例示の形態では、プラス側電極接続端子１４に導通した導体１６ａの一方には雄端子１７１、他方には雌端子１７２が接合されている。そして、１本の接続用ケーブル１６に備えられた雄端子１７１及び雌端子１７２が、内側モールド部１７３によって雌雄一体に樹脂モールドされ、さらに外側モールド部１７４で被覆された二重成形構造となっている。
【００２９】
内側モールド部１７３は、シース１６ｃの端部から、２本のコア１６ｂ，１６ｂの露出部分、雄端子１７１の基端部、さらにハウジング１７５の基端側略半部にかけての範囲を一体に被覆している。この内側モールド部１７３は、シース１６ｃ及びコア１６ｂに溶着しうる合成樹脂系材料によって形成されている。内側モールド部１７３の外周面の一部には、断面山谷状の環状起伏１７３ａが形成されている。
【００３０】
外側モールド部１７４は、内側モールド部１７３、内側モールド部１７３によって被覆されていないシース１６ｃの端部近傍部、及びハウジング１７５の先端側略半部を一体に被覆している。そして、雌端子１７２の先端側は雄端子１７１が挿入される開口を有し、嵌合凸部１７４ｂが形成されている。また、雄端子１７１の先端側に延出した部分は、その内側に嵌合凸部１７４ｂが嵌め込まれる嵌合凹部１７４ａが形成されている。
【００３１】
この嵌合凹部１７４ａの内周面には、嵌め込まれる嵌合凸部１７４ｂの抜け出しを防ぐ断面鋸歯状の突条１７６が形成されている。また、嵌合凸部１７４ｂの外周面にも、嵌合凹部１７４ａからの抜け出しを防ぐ断面鋸歯状の突条１７６が形成されている。
【００３２】
かかる外側モールド部１７４は、内側モールド部１７３に溶着しうる、例えばエチレン・プロピレンゴムとポリプロピレンとの混合物からなる合成ゴム系材料によって形成されている。このように、コネクタ１７ａは嵌合部分（嵌合凹部１７４ａ及び嵌合凸部１７４ｂ）が合成ゴム系材料により形成されることで、嵌合凹部１７４ａと嵌合凸部１７４ｂとを嵌合させたとき、両者が良好に密着して安定した高い水密性の得られるものとなる。
【００３３】
以上のように構成されるコネクタ１７ａは、隣接する太陽電池モジュールに取り付けられた端子ボックスのコネクタ半体と対になって、雌端子１７２側に形成された嵌合凸部１７４ｂが雄端子１７１側に形成された嵌合凹部１７４ａ内にそれぞれ挿し込まれ、プラス極側コネクタ同士、又はマイナス極側コネクタ同士が電気的に接続される。
【００３４】
なお、このように２極以上の端子を接続する形態については、この例に限られず、一方のコネクタ半体に複数個の雄端子を設け、他方のコネクタ半体にこれと同個数の雌端子を設けることもできる。その場合も、各コネクタ半体において、複数個の端子及びそれら端子に接合されたケーブルを外包体によって一体に被覆して高い防水性能を得ることができる。
【００３５】
また、本発明に係る端子ボックス１には逆流防止ダイオードＤが設けられてもよい。この場合、例えば図６に示すように、太陽電池モジュールＭの出力端が接続されるマイナス側電極接続端子１５に取り付けて、電流の逆流を防止することができる。
【００３６】
前記のように構成される端子ボックス１を用いて、以下に示す太陽電池モジュールの配線構造が実現される。図７は、本発明に係る太陽電池モジュールの配線構造を示す電気回路図、図８は複数個の太陽電池モジュールを並列に接続した状態における端子ボックスを示した概略図である。
【００３７】
本発明の太陽電池モジュールの配線構造は、複数個の太陽電池モジュールＭを互いに並列に接続し、この並列接続された太陽電池モジュールＭの複数組を直列に接続して形成されている。
【００３８】
各太陽電池モジュールＭの並列接続は、太陽電池モジュールＭの受光面の背面側に備えられた端子ボックス１によってなされる。
【００３９】
すなわち、太陽電池モジュールＭの出力端は、端子ボックス１の結線用の開口部１２に挿入されて、プラス側電極接続端子１４及びマイナス側電極接続端子１５と接続されている。そして、これらの各電極接続端子１４，１５に導通し、プラス極側及びマイナス極側が一体に形成されたコネクタ１７ａと、隣接する太陽電池モジュールＭの端子ボックス１から導出されているコネクタ１７ａの同極同士を嵌合させるだけで、互いに並列に接続することができる。
【００４０】
したがって、太陽電池モジュールＭ同士の接続に際して、別途基幹ケーブルや分岐用のケーブルを配設したり、屋根上で分岐部分を形成したりすることなく、容易に並列接続させることができる。
【００４１】
そして、このように端子ボックス１を備えた互いに隣接する複数個の太陽電池モジュールＭは、プラス側電極接続端子１４がコネクタ１７ａを介して隣接の太陽電池モジュールＭのプラス側電極接続端子１４と電気的に接続され、マイナス側電極接続端子１５がコネクタ１７ａを介して隣接の太陽電池モジュールＭのマイナス側電極接続端子１５と電気的に接続されて、互いに並列に接続されることとなる。これにより、太陽電池モジュール同士の配線作業は非常に容易なものとなる。
【００４２】
＜第２の実施の形態＞
図９は本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの第２の実施の形態を示す。この実施の形態の端子ボックス１は、前記第１の実施の形態と基本構成においてほぼ同様であるが、ボックス本体１１から導出されたコネクタ部分に特徴がある。
【００４３】
図示するように、端子ボックス１はボックス本体１１に備えられたコネクタ１７が、それぞれプラス極又はマイナス極の１極タイプのコネクタとされた１極コネクタの半体を形成している。
【００４４】
例示の形態において、プラス極側及びマイナス極側の各コネクタ１７ｂは、プラス側又はマイナス側電極接続端子（１４，１５）の両端にカシメ止めされた接続用ケーブル１６の他端に形成されている。この接続用ケーブル１６は、内部に導体（１６ａ）を１本ずつ有する１芯ケーブルで構成されている。
【００４５】
そして各コネクタ１７ｂは、それぞれ雄端子（１７１）又は雌端子（１７２）が個別の内側モールド部（１７３）に保持されてボックス本体の一側面において対をなしている。この内側モールド部（１７３）は、前記実施の形態と同様に合成樹脂系材料からなり、各内側モールド部（１７３）ごとに合成ゴム系材料からなる外側モールド部１７４によって被覆されている。この外側モールド部１７４によって、雄端子（１７１）の外側に嵌合凹部１７４ａが形成され、雌端子（１７２）の外側に嵌合凹部１７４ａに嵌め込まれる嵌合凸部１７４ｂが形成されて、コネクタ１７ｂ同士の嵌合部分とされている。
【００４６】
かかる構成の端子ボックス１においても、複数個の太陽電池モジュールＭ同士を並列に接続するには、隣接する太陽電池モジュールＭのプラス極側コネクタ１７同士、及びマイナス極側コネクタ１７同士を嵌合させる作業だけでよい。したがって、前記本発明に係る太陽電池モジュールの配線構造の実現にあたっても、渡り配線等が不要であり、配線作業を非常に容易に行うことができる。
【００４７】
なお、本発明は接続用ケーブル１６の各端部に１極コネクタ１７ｂが２個ずつ配された形態に限られず、例えば図１０に示すように、一方の接続用ケーブル１６の端部に１極コネクタ１７ｂを２個配設し、他方の接続用ケーブル１６の端部に２極コネクタ１７ａを配した形態であってもよい。
【００４８】
＜第３の実施の形態＞
図１１から図１５は本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの第３の実施の形態を示し、図１１は太陽電池モジュール用端子ボックスの上面図、図１２は太陽電池モジュール用端子ボックスの変形例を示す上面図、図１３は端子ボックスの（ａ）上面視部分断面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）側面視部分断面図、図１４は端子ボックスの側面図、図１５は図１４の端子ボックスの側面視部分断面図である。
【００４９】
この実施の形態の端子ボックス１は、前記各実施の形態と基本構成においてほぼ同様であるが、ボックス本体１１に設けられたコネクタ部分に特徴がある。図示するように、本発明に係る端子ボックス１は、コネクタ１７ｃが接続用ケーブル１６を介さずにボックス本体１１に直接設けられたものであってもよい。
【００５０】
すなわち、図１３に示すように、この端子ボックス１のプラス側及びマイナス側電極接続端子１４，１５の一端には接続用ケーブル１６を有しないシース１６ｃに被覆された導体１６ａがカシメ止めされている。そして、図１６に示すように、これらの導体１６ａに雄端子１７１又は雌端子１７２が設けられて内側モールド部１７３に保持され、さらに外側モールド部１７４に被覆されて２極コネクタ１７ｃを形成している。このコネクタ１７ｃは、ボックス本体１１の外側に嵌合凸部１７４ｂ及び嵌合凹部１７４ａ（嵌合部分）が露出するように配置されている。
【００５１】
このような端子ボックス１において、他方に設けられるプラス極側及びマイナス極側のコネクタ１７は、図１１に示すように接続用ケーブル１６を備えた２極コネクタ１７ａであっても、また図１２に示すような１極コネクタ１７ｂであっても、また接続ケーブル１６を有しない２極コネクタ１７ｃであってもよい。いずれの場合も、前記各実施の形態と同様に複数個の太陽電池モジュールＭ同士を並列に接続する際の渡り配線作業が不要となって、配線作業を非常に容易に行うことができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスは、ボックス本体内にプラス側電極接続端子及びマイナス側電極接続端子配設され、これらの各電極接続端子に導通する複数個のプラス極側コネクタとマイナス極側コネクタとが備えられて、これらの各コネクタが、隣接する太陽電池モジュールの端子ボックスから導出された同極のコネクタと互いに嵌合して電気的に接続されていくものである。したがって、複数個の太陽電池モジュールを互いに並列に接続する場合には、端子ボックスのプラス極側コネクタ同士及びマイナス極側コネクタ同士を嵌め合わせる作業だけですみ、容易に配線することができて施工性が格段に高められる。これとともに、本発明によれば、複数個の太陽電池モジュールを並列に接続するための分岐ケーブルが不要となって、使用するケーブル長の短縮を図ることができ、大幅なコストダウンが可能になる。
【００５３】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの配線構造によれば、従来実施されていた２直列接続の太陽電池モジュールの組を複数組、並列に接続する配線構造の場合と同等の電力が得られるだけでなく、その配線作業が容易な構造であって、コストの低減や施工効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの第１の実施の形態の上面視部分断面図である。
【図２】前記端子ボックスの上面図である。
【図３】前記端子ボックスの側面図である。
【図４】前記端子ボックスの側面視部分断面図である。
【図５】前記端子ボックスに備えられたコネクタ部分の断面図である。
【図６】本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの第１の実施の形態の変形例を示す上面視部分断面図である。
【図７】本発明に係る太陽電池モジュールの配線構造を示す電気回路図である。
【図８】複数個の太陽電池モジュールを並列に接続した状態における端子ボックスを示した概略図である。
【図９】本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの第２の実施の形態を示す上面図である。
【図１０】本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの第２の実施の形態の変形例を示す上面図である。
【図１１】本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの第３の実施の形態を示す上面図である。
【図１２】本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの第３の実施の形態の変形例を示す上面図である。
【図１３】前記端子ボックスの（ａ）上面視部分断面図、（ｂ）側面図、及び（ｃ）側面視部分断面図である。
【図１４】前記端子ボックスの側面図である。
【図１５】図１４の端子ボックスの側面視部分断面図である。
【図１６】前記端子ボックスにおけるプラス極側及びマイナス極側コネクタ部分を示す断面図である。
【図１７】従来の太陽電池モジュールの配線構造を示す電気回路図である。
【図１８】従来の太陽電池モジュールの配線構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１端子ボックス
１１ボックス本体
１２開口部
１３蓋体
１４プラス側電極接続端子
１５マイナス側電極接続端子
１６接続用ケーブル
１６ａ導体
１６ｂコア
１６ｃシース
１７コネクタ
１７ａコネクタ（２極）
１７ｂコネクタ（１極）
１７１雄端子
１７２雌端子
１７３内側モールド部
１７３ａ環状起伏
１７４外側モールド部
１７４ａ嵌合凹部（嵌合部分）
１７４ｂ嵌合凸部（嵌合部分）
１７５ハウジング
１７６突条
Ｍ太陽電池モジュール
Ｄ逆流防止ダイオード[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a terminal box for a solar cell module that connects solar cell modules, and a wiring structure of the solar cell module using the terminal box.
[0002]
[Prior art]
In a conventional solar cell, the voltage per solar cell was relatively low at about 40 V. For example, six solar cells were connected in series to form one set, and the voltage per set was increased to 200 V or more. However, in recent years, solar cells having a high power generation voltage have been developed, and for example, some solar cells can obtain a voltage of 100 V or more with one solar cell. When such a solar cell is used, a voltage of 200 V can be obtained by connecting two solar cells in series. Then, a wiring structure is adopted in which these two series-connected solar cells are connected in parallel with each other.
[0003]
For example, when 120 solar cell modules are installed on a roof by two-series connection, 60 series circuits of two solar cells are formed. If these 60 sets of solar cell modules are connected in parallel as in the conventional case, as many as 120 cables are required, and cable management becomes difficult. Therefore, in order to reduce the number of cables for connecting such a set of solar cell modules in parallel, a wiring structure in which a branch portion is provided at a necessary portion of a main cable has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0004]
As shown in FIGS. 17 and 18, in this type of wiring structure, a branch portion 91 is provided for a two-core trunk cable 9 in which a positive conductor and a negative conductor are unified. A branch cable 92 is connected to the branch portion 91, and a connector 93 for connecting to the solar cell module side is provided at an end of the branch cable 92. In the branch portion 91 of the two-core trunk cable 9, a single-core first branch cable 921 branched from a positive conductor and a single-core second branch cable 922 branched from a negative conductor are separately provided. It is extended.
[0005]
The two sets of solar cell modules M connected in series are connected in parallel by such a wiring structure, and the positive lead wire at one end of the series is connected to the first branch cable 921 branched from the branch part 91, and the other end of the series is connected. Is connected to the second branch cable 922.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-329881
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, the required cable length has been reduced by adopting the wiring structure as described above. However, in the conventional wiring structure, the core cable is appropriately cut in accordance with the location of the solar cell module, the sheath material and the insulator are peeled off to expose the conductor, and the conductors and terminals of the required number of branch cables are connected. A branch portion is formed in a manner of performing swaging connection. Therefore, when such a wiring structure is adopted, it is necessary to form a branch portion on the roof or in a factory in advance by the above-mentioned operation, which is very complicated and time-consuming.
[0008]
In addition, a branch cable is prepared separately from the main cable, and a large number of connectors corresponding to the number of the branch cables are required, which increases the cost. Therefore, it is required to further reduce the number of cables and the number of parts to reduce costs and to facilitate wiring work to enhance workability.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables a plurality of solar cell modules to be connected in parallel with a small number of parts, and a wiring structure of a solar cell module with improved workability, It is an object of the present invention to provide a solar cell module terminal box for realizing this wiring structure.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a terminal box for a solar cell module capable of connecting a plurality of solar cell modules in parallel to each other, comprising: a box main body having an opening for connection; A positive electrode connection terminal and a negative electrode connection terminal, the output terminals of the solar cell modules being connected through the opening, and the box body includes a positive electrode connection terminal and a negative electrode. A plurality of connectors that conduct to the connection terminals are provided, and these connectors are mutually fitted and electrically connected to connectors of the same polarity derived from terminal boxes of adjacent solar cell modules. And
[0011]
That is, the present invention provides a plurality of sets of two series-connected solar cell modules, and a plurality of solar cell modules as a new wiring structure capable of obtaining power equal to or higher than that of the conventional wiring structure connected in parallel. A wiring structure is adopted in which each is connected in parallel, and a plurality of sets of the solar cell modules connected in parallel are connected in series with each other.
[0012]
According to the terminal box of the present invention, a plurality of solar cell modules can be easily connected in parallel, and this connection does not require a main cable or a branch cable. This eliminates the need for a series of operations for forming the part, thereby greatly improving workability.
[0013]
In the terminal box of the present invention, the connector provided on the box body is preferably a two-pole connector. That is, according to the present invention, a connector that conducts to the positive electrode connection terminal and the negative electrode connection terminal of the box body is a two-pole type connector (hereinafter, referred to as a two-pole connector) composed of two positive and negative electrodes. ).
[0014]
According to this, it is not necessary to use one connector as a dedicated product on the positive pole side or the negative pole side, and there is no possibility of erroneously connecting the polarity, so that it is possible to further improve workability and reduce costs. it can.
[0015]
In the terminal box of the present invention, the connectors provided in the box body may be paired with individual single-pole connectors. That is, according to the present invention, the connector electrically connected to the positive electrode connection terminal and the negative electrode connection terminal of the box body is a single-pole connector of a positive pole or a negative pole (hereinafter, referred to as a one-pole connector). It is characterized in that it is formed as a pair of a positive pole side connector and a negative pole side connector. In this case, one connector can be used as a dedicated product on the plus or minus pole side.
[0016]
In the terminal box described above, it is preferable that a fitting portion of each connector is formed of a rubber-based material. According to this, when the connectors derived from the terminal boxes of the adjacent solar cell modules are respectively fitted with the same poles, the fitting portions of the two are in good contact with each other, and a stable and high watertightness is obtained. Can be.
[0017]
Further, the present invention is a wiring structure of a solar cell module that obtains predetermined power by connecting a plurality of solar cell modules in parallel with each other and connecting a plurality of sets of the solar cell modules connected in parallel in series, On the back side of the light-receiving surface of each solar cell module, a box main body having an opening for connection formed therein, and the output end of the solar cell module disposed in the box main body is connected via the opening. A terminal box for a solar cell module having a positive electrode connection terminal and a negative electrode connection terminal. The box body has a plurality of terminals electrically connected to the positive electrode connection terminal and the negative electrode connection terminal. Connectors are provided, and adjacent solar cell modules electrically connect the same-polarity connectors derived from the terminal box to form a parallel connection. Characterized in that it is connected.
[0018]
According to the present invention, the plurality of solar cell modules arranged on the roof can be connected in parallel with each other simply by fitting the connectors of the terminal boxes provided in each solar cell module to the same poles. Therefore, there is no need for crossover wiring and the like, wiring work can be performed easily, and work efficiency can be significantly improved.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a terminal box for a solar cell module according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
In addition, although several embodiments are considered as a solar cell module terminal box according to the present invention, in the following description, five of them are shown, and the same reference numerals are used for parts common to each embodiment. Shall be used.
[0021]
<First embodiment>
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partial sectional view of a terminal box as viewed from above, FIG. 2 is a top view, FIG. 3 is a side view, and FIG. FIG. 5 is a sectional view of a connector provided in the terminal box.
[0022]
The terminal box 1 of this embodiment is formed into a substantially box shape by using a resin having characteristics such as weather resistance, electrical insulation, impact resistance, heat resistance, and flame retardancy, such as modified PPO (polyphenylene oxide). The box body 11 is provided.
[0023]
The box main body 11 has an opening on the top side and an opening 12 for connection formed on the bottom side, so that the opening on the top side can be closed by the lid 13 (see FIG. 4). The box body 11 is fixed to the back side of the solar cell module M using an adhesive or the like.
[0024]
As shown in FIG. 1, a plus side electrode connection terminal 14 and a minus side electrode connection terminal 15 are juxtaposed inside the box body 11. The conductor 16a of the connection cable 16 is crimped to both ends of each of the electrode connection terminals 14 and 15. Each of the connection cables 16 is a two-core cable in which two cores 16b, 16b having a conductor 16a therein are bundled by one sheath 16c.
[0025]
At approximately the center of each of the electrode connection terminals 14 and 15, connection portions 14a and 15a to which an output end (not shown) of the solar cell module M can be connected via the opening 12 on the back side are formed.
[0026]
Connectors 17 are provided at the ends of the two connection cables 16 connected to the positive and negative electrode connection terminals 14 and 15, respectively. The connector 17 includes a male terminal 171 and a female terminal 172, and is a half of a two-pole connector 17a composed of two positive and negative electrodes connected to the positive and negative electrode connection terminals 14 and 15 respectively. It is formed as. The connector 17a provided on one side of the box main body 11 and the other connector 17a are configured to be fitted together and electrically connected to the same pole.
[0027]
As described above, in the two-pole connector 17a formed at the end of the connection cable 16, the male terminal 171 is joined to one conductor 16a of the two-core connection cable 16. A female terminal 172 is joined to the other conductor 16a of the connection cable 16, and is held in a substantially cylindrical housing 175.
[0028]
In the illustrated embodiment, a male terminal 171 is joined to one of the conductors 16a connected to the positive electrode connection terminal 14, and a female terminal 172 is joined to the other. Then, the male terminal 171 and the female terminal 172 provided in one connection cable 16 are resin-molded integrally with the male and female by the inner mold part 173, and have a double molded structure covered with the outer mold part 174. I have.
[0029]
The inner mold portion 173 integrally covers a range from the end of the sheath 16c to the exposed portions of the two cores 16b, 16b, the base end of the male terminal 171 and the substantially half of the housing 175 on the base end side. ing. The inner mold portion 173 is formed of a synthetic resin material that can be welded to the sheath 16c and the core 16b. On a part of the outer peripheral surface of the inner mold portion 173, an annular undulation 173a having a cross section of a mountain-valley shape is formed.
[0030]
The outer mold part 174 integrally covers the inner mold part 173, the vicinity of the end of the sheath 16 c not covered by the inner mold part 173, and the substantially half part on the distal end side of the housing 175. The distal end of the female terminal 172 has an opening into which the male terminal 171 is inserted, and has a fitting projection 174b. In addition, a fitting recess 174a into which the fitting protrusion 174b is fitted is formed inside a portion of the male terminal 171 extending toward the distal end.
[0031]
On the inner peripheral surface of the fitting concave portion 174a, a protruding ridge 176 having a sawtooth cross section for preventing the fitting convex portion 174b to be fitted from coming off is formed. Also, on the outer peripheral surface of the fitting projection 174b, a protruding ridge 176 having a sawtooth cross section for preventing the fitting projection 174b from coming out of the fitting recess 174a is formed.
[0032]
The outer mold part 174 is formed of a synthetic rubber-based material that can be welded to the inner mold part 173 and is made of, for example, a mixture of ethylene-propylene rubber and polypropylene. As described above, the fitting portion (the fitting concave portion 174a and the fitting convex portion 174b) of the connector 17a is formed of the synthetic rubber material, so that the fitting concave portion 174a and the fitting convex portion 174b are fitted. At this time, the two are in close contact with each other and a stable and high watertightness can be obtained.
[0033]
The connector 17a configured as described above is paired with the connector half of the terminal box attached to the adjacent solar cell module, and the fitting protrusion 174b formed on the female terminal 172 side is connected to the male terminal 171 side. Are respectively inserted into the fitting concave portions 174a, and the plus-side connectors or the minus-side connectors are electrically connected to each other.
[0034]
The form of connecting the terminals having two or more poles is not limited to this example. One connector half has a plurality of male terminals, and the other connector half has the same number of female terminals. Can also be provided. Also in that case, in each connector half, a plurality of terminals and a cable joined to the terminals are integrally covered with an outer package, so that high waterproof performance can be obtained.
[0035]
Further, the terminal box 1 according to the present invention may be provided with a backflow prevention diode D. In this case, for example, as shown in FIG. 6, the solar cell module M is attached to the negative electrode connection terminal 15 to which the output terminal is connected, so that the backflow of the current can be prevented.
[0036]
By using the terminal box 1 configured as described above, the wiring structure of the solar cell module described below is realized. FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a wiring structure of the solar cell module according to the present invention, and FIG. 8 is a schematic diagram showing a terminal box in a state where a plurality of solar cell modules are connected in parallel.
[0037]
The wiring structure of the solar cell module of the present invention is formed by connecting a plurality of solar cell modules M in parallel with each other and connecting a plurality of sets of the solar cell modules M connected in parallel in series.
[0038]
The parallel connection of each solar cell module M is performed by the terminal box 1 provided on the back side of the light receiving surface of the solar cell module M.
[0039]
That is, the output end of the solar cell module M is inserted into the connection opening 12 of the terminal box 1 and connected to the plus-side electrode connection terminal 14 and the minus-side electrode connection terminal 15. The connector 17a is electrically connected to the electrode connection terminals 14 and 15 and has a positive pole side and a negative pole side integrally formed, and the connector 17a led out from the terminal box 1 of the adjacent solar cell module M. Just by fitting the poles together, they can be connected in parallel.
[0040]
Therefore, when connecting the solar cell modules M, it is possible to easily connect the solar cell modules M in parallel without separately arranging a main cable or a branching cable or forming a branch portion on the roof.
[0041]
In addition, in the plurality of adjacent solar cell modules M having the terminal box 1 as described above, the positive electrode connection terminal 14 is electrically connected to the positive electrode connection terminal 14 of the adjacent solar cell module M via the connector 17a. The negative electrode connection terminal 15 is electrically connected to the negative electrode connection terminal 15 of the adjacent solar cell module M via the connector 17a, and is connected in parallel with each other. Thereby, the wiring work between the solar cell modules becomes very easy.
[0042]
<Second embodiment>
FIG. 9 shows a second embodiment of the terminal box for a solar cell module according to the present invention. The terminal box 1 of this embodiment is substantially the same as the first embodiment in the basic configuration, but is characterized by a connector portion derived from the box body 11.
[0043]
As shown in the figure, in the terminal box 1, the connector 17 provided in the box body 11 forms a half of a one-pole connector which is a one-pole connector of a positive pole or a minus pole.
[0044]
In the illustrated embodiment, each of the positive electrode side connector 17b and the negative electrode side connector 17b is formed at the other end of the connection cable 16 fixed to both ends of the positive or negative electrode connection terminal (14, 15). . The connection cable 16 is a single-core cable having one conductor (16a) inside.
[0045]
Each of the connectors 17b has a male terminal (171) or a female terminal (172) held by a separate inner mold part (173), and forms a pair on one side surface of the box body. The inner mold part (173) is made of a synthetic resin material similarly to the above embodiment, and is covered with an outer mold part 174 made of a synthetic rubber material for each inner mold part (173). The outer mold portion 174 forms a fitting recess 174a outside the male terminal (171), and forms a fitting protrusion 174b fitted into the fitting recess 174a outside the female terminal (172), thereby forming the connector 17b. It is a fitting portion between them.
[0046]
Also in the terminal box 1 having such a configuration, in order to connect a plurality of solar cell modules M in parallel, the positive electrode side connectors 17 of the adjacent solar cell modules M and the negative electrode side connectors 17 are fitted together. Just work. Therefore, even when the wiring structure of the solar cell module according to the present invention is realized, no crossover wiring or the like is required, and the wiring operation can be performed very easily.
[0047]
The present invention is not limited to a configuration in which two one-pole connectors 17b are arranged at each end of the connection cable 16; for example, as shown in FIG. A configuration in which two connectors 17b are provided and a two-pole connector 17a is provided at the end of the other connection cable 16 may be employed.
[0048]
<Third embodiment>
11 to 15 show a third embodiment of a terminal box for a solar cell module according to the present invention, FIG. 11 is a top view of the terminal box for a solar cell module, and FIG. 12 is a modification of the terminal box for a solar cell module. 13 is a top view showing an example of the terminal box, FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the terminal box as viewed from the top, FIG. 14 is a side view of the terminal box, and FIG. It is a side view partial sectional view of 14 terminal boxes.
[0049]
The terminal box 1 according to this embodiment is substantially the same in basic configuration as the above-described embodiments, but is characterized by a connector portion provided on the box body 11. As shown in the figure, the terminal box 1 according to the present invention may be such that the connector 17c is provided directly on the box body 11 without the intermediation of the connection cable 16.
[0050]
That is, as shown in FIG. 13, a conductor 16a covered with a sheath 16c having no connection cable 16 is crimped to one end of the positive and negative electrode connection terminals 14 and 15 of the terminal box 1. . Then, as shown in FIG. 16, a male terminal 171 or a female terminal 172 is provided on these conductors 16a, held by the inner mold part 173, and further covered by the outer mold part 174 to form a two-pole connector 17c. I have. The connector 17c is arranged so that the fitting projection 174b and the fitting recess 174a (fitting portion) are exposed outside the box body 11.
[0051]
In such a terminal box 1, the plus-pole side and minus-pole side connectors 17 provided on the other side may be a two-pole connector 17 a having a connection cable 16 as shown in FIG. It may be a one-pole connector 17b as shown, or a two-pole connector 17c having no connection cable 16. In any case, as in the above embodiments, the wiring work when connecting the plurality of solar cell modules M in parallel is not required, and the wiring work can be performed very easily.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, the terminal box for a solar cell module according to the present invention is provided with a positive electrode connection terminal and a negative electrode connection terminal in a box body, and a plurality of positive terminals connected to these electrode connection terminals. A pole-side connector and a minus-pole-side connector are provided, and each of these connectors is mated and electrically connected to a connector of the same pole derived from a terminal box of an adjacent solar cell module. It is. Therefore, when connecting a plurality of solar cell modules in parallel with each other, it is only necessary to fit the positive pole side connectors and the negative pole side connectors of the terminal box. Is significantly increased. At the same time, according to the present invention, a branch cable for connecting a plurality of solar cell modules in parallel is not required, and the length of the cable used can be reduced, and a significant cost reduction can be achieved. .
[0053]
Further, according to the wiring structure of the solar cell module according to the present invention, it is possible to obtain only the same power as in the case of a wiring structure in which a plurality of sets of two series-connected solar cell modules, which are conventionally implemented, are connected in parallel. Rather, the structure is such that the wiring work is easy, so that the cost can be reduced and the construction efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial top view sectional view of a first embodiment of a solar cell module terminal box according to the present invention.
FIG. 2 is a top view of the terminal box.
FIG. 3 is a side view of the terminal box.
FIG. 4 is a partial cross-sectional side view of the terminal box.
FIG. 5 is a sectional view of a connector portion provided in the terminal box.
FIG. 6 is a partial top sectional view showing a modification of the first embodiment of the solar cell module terminal box according to the present invention.
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a wiring structure of the solar cell module according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a terminal box in a state where a plurality of solar cell modules are connected in parallel.
FIG. 9 is a top view showing a second embodiment of the terminal box for a solar cell module according to the present invention.
FIG. 10 is a top view showing a modification of the second embodiment of the terminal box for a solar cell module according to the present invention.
FIG. 11 is a top view showing a third embodiment of the terminal box for a solar cell module according to the present invention.
FIG. 12 is a top view showing a modification of the third embodiment of the terminal box for a solar cell module according to the present invention.
FIG. 13 is (a) a partial cross-sectional view as viewed from above, (b) a side view, and (c) a partial cross-sectional view as viewed from the side of the terminal box.
FIG. 14 is a side view of the terminal box.
FIG. 15 is a side sectional view of the terminal box shown in FIG. 14;
FIG. 16 is a sectional view showing a positive pole side and a negative pole side connector portion in the terminal box.
FIG. 17 is an electric circuit diagram showing a wiring structure of a conventional solar cell module.
FIG. 18 is a plan view showing a wiring structure of a conventional solar cell module.
[Explanation of symbols]
1 Terminal Box 11 Box Body 12 Opening 13 Lid 14 Positive Electrode Connection Terminal 15 Negative Electrode Connection Terminal 16 Connection Cable 16a Conductor 16b Core 16c Sheath 17 Connector 17a Connector (2 poles)
17b connector (1 pole)
171 Male terminal 172 Female terminal 173 Inner mold portion 173a Annular undulation 174 Outer mold portion 174a Fitting recess (fitting portion)
174b Fitting convex part (fitting part)
175 Housing 176 Ridge M Solar cell module D Backflow prevention diode

Claims

A solar cell module terminal box capable of connecting a plurality of solar cell modules in parallel with each other,
A box body in which an opening for connection is formed, and a plus-side electrode connection terminal and a minus-side electrode connection terminal, which are disposed in the box body and the output ends of the solar cell modules are connected through the opening. Has,
The box body is provided with a plurality of connectors that conduct to the positive electrode connection terminal and the negative electrode connection terminal, and these connectors are connectors of the same polarity that are derived from the terminal box of the adjacent solar cell module. A terminal box for a solar cell module, wherein the terminal box is fitted and electrically connected to each other.

The terminal box for a solar cell module according to claim 1, wherein the connector provided in the box body is a two-pole connector.

The terminal box for a solar cell module according to claim 1, wherein the connectors provided in the box body are pairs of individual single-pole connectors.

4. The connector for a solar cell module according to claim 2, wherein a fitting portion of each connector is formed of a rubber-based material.

A plurality of solar cell modules are connected in parallel with each other, and a wiring structure of a solar cell module that obtains predetermined power by connecting a plurality of sets of solar cell modules connected in parallel in series,
On the back side of the light receiving surface of each solar cell module,
A box body in which an opening for connection is formed, and a plus-side electrode connection terminal and a minus-side electrode connection terminal, which are disposed in the box body and the output ends of the solar cell modules are connected through the opening. A solar cell module terminal box comprising:
The box body is provided with a plurality of connectors electrically connected to the positive electrode connection terminal and the negative electrode connection terminal,
A wiring structure for a solar cell module, wherein adjacent solar cell modules are connected in parallel by electrically connecting connectors of the same polarity derived from the terminal box.