JP2010073905A

JP2010073905A - 太陽電池モジュール接続ケーブル

Info

Publication number: JP2010073905A
Application number: JP2008240026A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Masuda; 昌彦増田
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-18
Also published as: JP5298727B2

Abstract

【課題】太陽電池モジュールを複雑な形状の構造物に取付ける場合、太陽電池モジュール接続ケーブルを構造物の内部に配線せず、簡易に低コストで取り付けることができ、現地工事の際、設置場所の形状が設計図と異なっている場合でも、容易に対応可能な太陽電池モジュール接続ケーブルを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール接続ケーブル２０は太陽電池モジュール１０を対象物に固定する複数の固定部２１ａ等と、固定部２１ａ等の間を繋ぐ柔軟性を有するフレキシブル部２２ａ等を有している。固定部２１ａ、２１ｂは各々太陽電池モジュール１０を着脱自在に接続する接続ピン２３ａ、２３ｂと、太陽電池モジュール接続ケーブル２０を複雑な形状を有する構造物に取付ける取付穴２５ａ−１等とを有している。太陽電池モジュール１０側のハンダコート銅箔１３ａ、１３ｂと接続ピン２３ａ、２３ｂとを各々接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュールを接続する太陽電池モジュール接続ケーブルに関する。

従来、太陽電池モジュールを比較的平面的な屋根等に取り付ける場合、太陽電池モジュールを接続するケーブルは、野地坂とその上面に設けられた流し桟とで囲まれる凹部に収納されていた（特許文献１参照）。一方、太陽電池モジュールを複雑な形状を有する構造物に取り付ける場合、各太陽電池モジュール間の接続を取るケーブルは、構造物の内部に配線する等していたため、複雑な工事が発生しコストがかかっていた。

従来、大型の太陽電池モジュールの寸法や接続方法は、設置場所の形状に合わせて工場出荷段階で決定していた。このため、現地工事の際、設置場所の形状が設計図と異なっていて臨機応変の対応が必要な場合であっても、事実上対応は不可能であった。例えば、現地での太陽電池モジュール設置枚数の変更は、不可能であるというのが実情であった。

特開平１１−２００５７４号公報

上述のように、太陽電池モジュールを複雑な形状を有する構造物に取り付ける場合、各太陽電池モジュール間の接続を取るケーブルは、構造物の内部に配線する等していたため、複雑な工事が発生しコストがかかっていたという問題があった。現地工事の際、設置場所の形状が設計図と異なっていて臨機応変の対応が必要な場合、例えば現地での太陽電池モジュール設置枚数の変更が必要な場合であっても事実上対応は不可能であるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、太陽電池モジュールを複雑な形状を有する構造物に取り付ける場合、太陽電池モジュール接続ケーブルを構造物の内部に配線することなく、簡易に低コストで取り付けることができる太陽電池モジュール接続ケーブルを提供することにある。

本発明の第二の目的は、太陽電池モジュールの現地工事の際、設置場所の形状が設計図と異なっていて臨機応変の対応が必要な場合、例えば現地での太陽電池モジュール設置枚数の変更を必要とする場合であっても、容易に対応することができる太陽電池モジュール接続ケーブルを提供することにある。

この発明の太陽電池モジュールを接続する太陽電池モジュール接続ケーブルは、太陽電池モジュールを対象物に固定する複数の固定部と、該固定部間を繋ぐ柔軟性を有するフレキシブル部と、該固定部及び該フレキシブル部を通る電線とを備えたことを特徴とする。

ここで、この発明の太陽電池モジュール接続ケーブルにおいて、前記固定部は、太陽電池モジュールを着脱自在に接続する接続部であってプラス極部又はマイナス極部であるものを備えており、プラス極部である接続部を備えた固定部とマイナス極部である接続部を備えた固定部とが交互に前記フレキシブル部により繋ぐことができる。

ここで、この発明の太陽電池モジュール接続ケーブルにおいて、太陽電池モジュールと前記接続部との間の接続は、太陽電池モジュール側のプラス極部とプラス極部である前記接続部とを接続し、太陽電池モジュール側のマイナス極部とマイナス極部である前記接続部とを接続することができる。

ここで、この発明の太陽電池モジュール接続ケーブルにおいて、前記固定部は太陽電池モジュール接続ケーブルを前記対象物又は太陽電池モジュールに取付ける取付部をさらに備えることができる。

ここで、この発明の太陽電池モジュール接続ケーブルにおいて、太陽電池モジュールが固定される前記対象物の固定面は曲面を含むことができる。

本発明の太陽電池モジュール接続ケーブルは、太陽電池モジュールを対象物に固定する複数の固定部と、固定部の間を繋ぐ柔軟性を有するフレキシブル部とを有している。フレキシブル部により一部をフレキシブルな構造にした太陽電池モジュール接続ケーブルで太陽電池モジュールを接続することにより、太陽電池モジュールの集合体を全体としてフレキシブルな集合体とすることができる。固定部は太陽電池モジュールを着脱自在に接続する接続ピン（プラス極部）と、太陽電池モジュール接続ケーブルを複雑な形状を有する構造物に取付ける取付穴とを有している。同様に、他の固定部は太陽電池モジュールを着脱自在に接続する接続ピン（マイナス極部）と、太陽電池モジュール接続ケーブルを複雑な形状を有する構造物に取付ける取付穴とを有している。電線は各々フレキシブル部および固定部を通っている。太陽電池モジュールと太陽電池接続ケーブルとの間の接続は、太陽電池モジュール側のプラス極部であるハンダコート銅箔とプラス極部である接続ピンとを着脱容易なリード部ピン止め構造等により接続し、太陽電池モジュール側のマイナス極部である他のハンダコート銅箔とマイナス極部である接続ピンとを着脱容易なリード部ピン止め構造等により接続する。以上より本発明の太陽電池モジュール接続ケーブルによれば、ポール形状の構造物のように曲面を含む複雑な形状を有する構造物に一群の太陽電池モジュールを取り付ける場合であっても、太陽電池モジュール接続ケーブルを構造物の内部に配線することなく、簡易に低コストで取り付けることができるという効果がある。太陽電池モジュールの現地工事の際、設置場所の形状が設計図と異なっていて臨機応変の対応が必要な場合、例えば現地での太陽電池モジュールの設置枚数の変更（減少／増加）を必要とする場合であっても、着脱容易なリード部ピン止め構造等を有する接続ピンにより、現地工事で容易に対応することができるようになるため、その際のコスト削減を可能にすることができるという効果がある。一群の太陽電池モジュールをポール形状の構造物に固定するためには、一群の太陽電池モジュールの周囲四辺を太陽電池モジュール接続ケーブルで囲むことにより固定することができる。

以下、実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の太陽電池モジュール接続ケーブルで接続される例えば小型太陽電池モジュール１０を例示する。図１において、符号１１は太陽電池モジュール本体、１２は太陽電池モジュール本体１１を保護する保護フィルム、１３ａはハンダコート銅箔（太陽電池モジュール側のプラス極部）、１３ｂはハンダコート銅箔（太陽電池モジュール側のマイナス極部）である。本実施例１では太陽電池モジュール本体１１がフレキシブル薄膜太陽電池である場合を採り上げて説明するが、リジッドタイプの結晶系太陽電池であっても小型モジュールの集合体であれば以下に説明するように複雑な形状の設置場所にも対応することができる。

図２は、本発明の太陽電池モジュール接続ケーブル２０を例示する。図２において、符号２１ａおよび２１ｂは太陽電池モジュール１０（図１）を対象物に固定する固定部、２２ａ、２２ｂおよび２２ｃは固定部２１ａ等の間を繋ぐ柔軟性を有するフレキシブル部である。図２に示されるように、太陽電池モジュール接続ケーブル２０は複数の固定部２１ａ等を有しており、例えば、固定部２１ａと２１ｂとの間はフレキシブル部２２ｂで繋がれている。図２では図面の都合上、２つの固定部２１ａおよび２１ｂのみ示しているが、固定部２１ａはフレキシブル部２２ａにより固定部２１ｂとは別の固定部（不図示）と繋がっており、固定部２１ｂはフレキシブル部２２ｃにより固定部２１ａとは別の固定部（不図示）と繋がっている。この組み合わせを１単位として太陽電池モジュール１０の１枚に接続する。この単位を繰り返すことにより太陽電池モジュール１０の集合体を形成できる。以上のように、フレキシブル部２２ａ等により一部をフレキシブルな構造にした太陽電池モジュール接続ケーブル２０で小型太陽電池モジュール１０を接続することにより、小型太陽電池モジュール１０の集合体を全体としてフレキシブルな集合体とすることができる。

図２において、符号２３ａは固定部２１ａにおいて太陽電池モジュール１０を着脱自在に接続する接続ピン２３ａ（接続部）でありプラス極部となっている。符号２７ａは接続ピン２３ａを保護する接続ピンカバーである。図２に示されるように、固定部２１ａは太陽電池モジュール接続ケーブル２０を複雑な形状を有する構造物（対象物）に取付ける取付穴（取付部）２５ａ−１、２５ａ−２、２５ａ−３および２５ａ−４を有している。同様に、図２において、符号２３ｂは固定部２１ｂにおいて太陽電池モジュール１０を着脱自在に接続する接続ピン２３ｂ（接続部）でありマイナス極部となっている。符号２７ｂは接続ピン２３ｂを保護する接続ピンカバーである。図２に示されるように、固定部２１ｂは太陽電池モジュール接続ケーブル２０を複雑な形状を有する構造物（対象物）に取付ける取付穴（取付部）２５ｂ−１、２５ｂ−２、２５ｂ−３および２５ｂ−４を有している。太陽電池モジュール接続ケーブル２０の構造物への取り付けは、固定部２１ａの取付穴２５ａ−１、２５ａ−４にボルト類を通して固定する。固定部２１ｂでも同様に、取付穴２５ｂ−１、２５ｂ−４にボルト類を通して固定する。図２では固定部２１ａおよび２１ｂのみ示してあるが、プラス極部である接続ピン２３ａを備えた固定部２１ａとマイナス極部である接続ピン２３ｂを備えた固定部２１ｂとが交互にフレキシブル部２２ｂにより繋がれている。

図２において、符号２６＋はプラス側電線、２６−はマイナス側電線、２４ａはフレキシブル部２２ａにおける電線２６＋および２６−を保護する電線カバー、２４ｂはフレキシブル部２２ｂにおける電線２６＋および２６−を保護する電線カバー、２４ｃはフレキシブル部２２ｃにおける電線２６＋および２６−を保護する電線カバーである。図２に示されるように、電線２６＋および２６−は各々フレキシブル部２２ａ、固定部２１ａ、フレキシブル部２２ｂ、固定部２１ｂ、フレキシブ部２２ｃを通っている。

図３は、小型太陽電池モジュール１０に太陽電池モジュール接続ケーブル２０を取り付けた構造例を示す。図３で図１および２と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図３に示される太陽電池モジュール接続ケーブル２０では、図面の都合により図２と比べて符号が一部省略されている。図３に示されるように、太陽電池モジュール１０と太陽電池接続ケーブル２０との間の接続は、太陽電池モジュール１０側のプラス極部であるハンダコート銅箔１３ａとプラス極部である接続ピン２３ａとを着脱容易なリード部ピン止め構造等により接続し、太陽電池モジュール１０側のマイナス極部であるハンダコート銅箔１３ｂとマイナス極部である接続ピン２３ｂとを着脱容易なリード部ピン止め構造等により接続する。以上のように、太陽電池モジュール１０と太陽電池接続ケーブル２０との間の接続では、プラス極部である接続ピン２３ａを有する固定部２１ａとマイナス極部である接続ピン２３ｂを有する固定部２１ｂとを一組として用いている。

図４は、小型太陽電池モジュール１０ａ等に太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａ等を取付け、ポール形状の構造物４１に設置した形態を示す。図４において、点線により囲まれた一群の太陽電池モジュール４０の拡大図は図４の右側に示されている。図４内の拡大図により示されるように、一群の太陽電池モジュール４０は太陽電池モジュール１０ａ、１０ｂおよび１０ｃを有しており、これらの太陽電池モジュール１０ａ等は太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａにより繋がれている。図４に示されるように、太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａから出た電線２６＋および２６−は、近くに設置された制御ＢＯＸ４５に接続されている。以上のように、フレキシブル部２２ａ等により一部をフレキシブルな構造にした太陽電池モジュール接続ケーブル２０で小型太陽電池モジュール１０ａ等を接続することにより、一群の太陽電池モジュール４０を全体としてフレキシブルな集合体とすることができる。この結果、太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａを用いることにより、ポール形状の構造物４１のように曲面を含む複雑な形状を有する構造物に一群の太陽電池モジュール４０を取り付ける場合であっても、太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａを構造物の内部に配線することなく、簡易に低コストで取り付けることができる。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａは一群の太陽電池モジュール４０を電気的に接続しており、接続ピン２３ａおよび２３ｂ（図２参照）は小型の太陽電池モジュール１０ａ等を着脱容易なリード部ピン止め構造等により接続している。従って、小型太陽電池モジュール１０ａ等の現地工事の際、設置場所の形状が設計図と異なっていて臨機応変の対応が必要な場合、例えば現地での小型太陽電池モジュール１０等の設置枚数の変更（減少）を必要とする場合であっても、接続ピン２３ａおよび２３ｂのピン止めを外すことにより設置枚数を容易に減少させることができる。太陽電池接続ケーブル２０ａを延長し、接続ピン２３ａおよび２３ｂのピン止めに小型太陽電池モジュール１０ａ等を装着することにより設置枚数を容易に増加させることができる。即ち、小型太陽電池モジュール１０等の設置枚数の変更を必要とする場合であっても、現地工事で容易に対応することができるようになるため、その際のコスト削減を可能にすることができる。

一群の太陽電池モジュール４０をポール形状の構造物４１に固定するためには、図４に示されるように、一群の太陽電池モジュール４０の周囲四辺を太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａ、２０ｉ、２０ｊおよび２０ｋで囲むことにより固定することができる。具体的には、太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａとポール形状の構造物４１との間は、図２で固定部２１ａ、２１ｂの上側の取付穴２５ａ−１、２５ａ−４、２５ｂ−１および２５ｂ−４にボルト類を通して固定する。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａと小型太陽電池モジュール１０ａ、１０ｂおよび１０ｃとの間は、各々図２で固定部２１ａ、２１ｂの下側の取付穴２５ａ−２、２５ａ−３、２５ｂ−２および２５ｂ−３にボルト類を通して固定する。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ｉとポール形状の構造物４１との間も同様に、図２で固定部２１ａ、２１ｂの上側の取付穴２５ａ−１、２５ａ−４、２５ｂ−１および２５ｂ−４にボルト類を通して固定する。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ｉと小型太陽電池モジュール１０ａとの間も同様に、図２で固定部２１ａ、２１ｂの下側の取付穴２５ａ−２、２５ａ−３、２５ｂ−２および２５ｂ−３にボルト類を通して固定する。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ｊとポール形状の構造物４１との間は、図２で固定部２１ａ、２１ｂの上側の取付穴２５ａ−１、２５ａ−４、２５ｂ−１および２５ｂ−４にボルト類を通して固定する。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ｊと小型太陽電池モジュール１０ａ、１０ｂおよび１０ｃとの間は、各々図２で固定部２１ａ、２１ｂの下側の取付穴２５ａ−２、２５ａ−３、２５ｂ−２および２５ｂ−３にボルト類を通して固定する。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ｋとポール形状の構造物４１との間も同様に、図２で固定部２１ａ、２１ｂの上側の取付穴２５ａ−１、２５ａ−４、２５ｂ−１および２５ｂ−４にボルト類を通して固定する。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ｋと小型太陽電池モジュール１０ｃとの間も同様に、図２で固定部２１ａ、２１ｂの下側の取付穴２５ａ−２、２５ａ−３、２５ｂ−２および２５ｂ−３にボルト類を通して固定する。以上のように、固定部２１ａ等は太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａ等をポール形状の構造物４１に取り付ける図２で固定部２１ａ、２１ｂの上側の取付穴２５ａ−１、２５ａ−４等と、太陽電池モジュール１０ａ等に取り付ける図２で固定部２１ａ、２１ｂの下側の取付穴２５ａ−２、２５ａ−３等とを有している。

以上より、本発明の実施例１によれば、太陽電池モジュール接続ケーブル２０は太陽電池モジュール１０を対象物に固定する複数の固定部２１ａ等と、固定部２１ａ等の間を繋ぐ柔軟性を有するフレキシブル部２２ａ等を有している。フレキシブル部２２ａ等により一部をフレキシブルな構造にした太陽電池モジュール接続ケーブル２０で小型太陽電池モジュール１０を接続することにより、小型太陽電池モジュール１０の集合体を全体としてフレキシブルな集合体とすることができる。固定部２１ａは太陽電池モジュール１０を着脱自在に接続する接続ピン２３ａ（プラス極部）と、太陽電池モジュール接続ケーブル２０を複雑な形状を有する構造物に取付ける取付穴２５ａ−１等とを有している。同様に、固定部２１ｂは太陽電池モジュール１０を着脱自在に接続する接続ピン２３ｂ（マイナス極部）と、太陽電池モジュール接続ケーブル２０を複雑な形状を有する構造物に取付ける取付穴２５ｂ−１等とを有している。電線２６＋および２６−は各々フレキシブル部２２ａ、固定部２１ａ、フレキシブル部２２ｂ、固定部２１ｂ、フレキシブ部２２ｃを通っている。太陽電池モジュール１０と太陽電池接続ケーブル２０との間の接続は、太陽電池モジュール１０側のプラス極部であるハンダコート銅箔１３ａとプラス極部である接続ピン２３ａとを着脱容易なリード部ピン止め構造等により接続し、太陽電池モジュール１０側のマイナス極部であるハンダコート銅箔１３ｂとマイナス極部である接続ピン２３ｂとを着脱容易なリード部ピン止め構造等により接続する。太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａを用いることにより、ポール形状の構造物４１のように曲面を含む複雑な形状を有する構造物に一群の太陽電池モジュール４０を取り付ける場合であっても、太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａを構造物の内部に配線することなく、簡易に低コストで取り付けることができる。小型太陽電池モジュール１０ａ等の現地工事の際、設置場所の形状が設計図と異なっていて臨機応変の対応が必要な場合、例えば現地での小型太陽電池モジュール１０等の設置枚数の変更（減少／増加）を必要とする場合であっても、着脱容易なリード部ピン止め構造等を有する接続ピン２３ａおよび２３ｂにより、現地工事で容易に対応することができるようになるため、その際のコスト削減を可能にすることができる。一群の太陽電池モジュール４０をポール形状の構造物４１に固定するためには、一群の太陽電池モジュール４０の周囲四辺を太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａ、２０ｉ、２０ｊおよび２０ｋで囲むことにより固定することができる。

本発明の活用例として、ポール形状の構造物のように曲面を含む複雑な形状を有する構造物へ一群の小型太陽電池モジュールを設置する場合が適用対象として挙げられる。

本発明の太陽電池モジュール接続ケーブルで接続される例えば小型太陽電池モジュール１０を例示する図である。本発明の太陽電池モジュール接続ケーブル２０を例示する図である。小型太陽電池モジュール１０に太陽電池モジュール接続ケーブル２０を取り付けた構造例を示す図である。小型太陽電池モジュール１０ａ等に太陽電池モジュール接続ケーブル２０ａ等を取付け、ポール形状の構造物４１に設置した形態を示す図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ太陽電池モジュール、１１太陽電池モジュール本体、１２保護フィルム、１３ａ、１３ｂハンダコート銅箔、２０、２０ａ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋ太陽電池接続ケーブル、２１ａ、２１ｂ固定部、２２ａ、２２ｂ、２２ｃフレキシブル部、２３ａ、２３ｂ接続ピン、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ電線カバー、２５ａ−１、２５ａ−２、２５ａ−３、２５ａ−４、２５ｂ−１、２５ｂ−２、２５ｂ−３、２５ｂ−４取付穴、２６＋プラス側電線、２６− マイナス側電線、２７ａ、２７ｂ接続ピンカバー、４０一群の太陽電池モジュール、４１ポール形状の構造物、４５制御ＢＯＸ。

Claims

太陽電池モジュールを接続する太陽電池モジュール接続ケーブルであって、太陽電池モジュールを対象物に固定する複数の固定部と、該固定部間を繋ぐ柔軟性を有するフレキシブル部と、該固定部及び該フレキシブル部を通る電線とを備えたことを特徴とする太陽電池モジュール接続ケーブル。
請求項１記載の太陽電池モジュール接続ケーブルにおいて、前記固定部は、太陽電池モジュールを着脱自在に接続する接続部であってプラス極部又はマイナス極部であるものを備えており、プラス極部である接続部を備えた固定部とマイナス極部である接続部を備えた固定部とが交互に前記フレキシブル部により繋がれたことを特徴とする太陽電池モジュール接続ケーブル。
請求項２記載の太陽電池モジュール接続ケーブルにおいて、太陽電池モジュールと前記接続部との間の接続は、太陽電池モジュール側のプラス極部とプラス極部である前記接続部とを接続し、太陽電池モジュール側のマイナス極部とマイナス極部である前記接続部とを接続することを特徴とする太陽電池モジュール接続ケーブル。
請求項２又は３記載の太陽電池モジュール接続ケーブルにおいて、前記固定部は太陽電池モジュール接続ケーブルを前記対象物又は太陽電池モジュールに取付ける取付部をさらに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール接続ケーブル。
請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池モジュール接続ケーブルにおいて、太陽電池モジュールが固定される前記対象物の固定面は曲面を含むことを特徴とする太陽電池モジュール接続ケーブル。