JP2012124034A - 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールのコネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池モジュールを出力短絡の状態にすることなく、コネクタの内部に海塩粒子などの異物が侵入し難い太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールのコネクタを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール３のコネクタ２２、２６は、正極または負極のいずれか一方に電気的に接続するピンインサート３１と、ピンインサート３１を囲むジャックハウジング３２と、正極または負極のいずれか他方に電気的に接続するソケットインサート３５と、ソケットインサート３５を囲むとともに、ジャックハウジング３２を嵌合するとジャックハウジング３２と協働してピンインサート３１およびソケットインサート３５を非導通状態かつ略気密に覆う待機嵌合状態またはピンインサート３１およびソケットインサート３５を導通状態かつ略気密に覆う完全嵌合状態でジャックハウジング３２に嵌合可能なプラグハウジング３６と、を備える。
【選択図】 図６
【解決手段】太陽電池モジュール３のコネクタ２２、２６は、正極または負極のいずれか一方に電気的に接続するピンインサート３１と、ピンインサート３１を囲むジャックハウジング３２と、正極または負極のいずれか他方に電気的に接続するソケットインサート３５と、ソケットインサート３５を囲むとともに、ジャックハウジング３２を嵌合するとジャックハウジング３２と協働してピンインサート３１およびソケットインサート３５を非導通状態かつ略気密に覆う待機嵌合状態またはピンインサート３１およびソケットインサート３５を導通状態かつ略気密に覆う完全嵌合状態でジャックハウジング３２に嵌合可能なプラグハウジング３６と、を備える。
【選択図】 図６
Description
本発明に係る実施形態は、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールのコネクタに関する。
太陽光発電システムは、光を受けて直流電力を発電する太陽電池モジュールと、この直流電力を交流電力に変換して送電網へ送るインバータと、を備える。
また、太陽光発電システムは、所望の発電能力を得るために複数の太陽電池モジュールを備える。複数の太陽電池モジュールを直列に接続する回路を太陽電池ストリングと呼び、複数の太陽電池ストリングを並列に接続する回路を太陽電池アレイと呼ぶ。
図１２は、太陽電池ストリングを示した概略図である。
図１２に示すように、太陽電池ストリング１０１は、複数の太陽電池モジュール１０２を電気的に直列に接続して構成する。
各太陽電池モジュール１０２は、正極に電気的に接続する正極ケーブル１０５と、正極ケーブル１０５の先端にある正極コネクタ１０６と、負極に電気的に接続する負極ケーブル１０７と、負極ケーブル１０７の先端にある負極コネクタ１０８と、を備える。
太陽電池ストリング１０１は、隣り合う太陽電池モジュール１０２間の正極コネクタ１０６と負極コネクタ１０８とを次々に接続して構成する。
所謂メガソーラーシステムと呼ばれる１ＭＷを越える太陽光発電システムは、数十Ｗの発電能力を有する太陽電池モジュールを数千枚以上組み合わせる太陽電池アレイを備える。メガソーラーシステムのように大量の太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムの場合、先ず太陽電池モジュールを支持台に設置する作業（設置作業）を数日に渡って連続して行い、この後、支持台に設置した太陽電池モジュール間のコネクタを接続して（コネクタ接続作業）太陽電池ストリングの全部または一部を組み立て、これらの作業を繰り返して太陽電池アレイを完成する。
ところで、太陽光発電システムを海の沿岸地区に建設する場合、太陽電池モジュールが晒される雰囲気は、海塩粒子の密度が高く、かつ湿度が高い。このような場所にコネクタを未接続の太陽電池モジュールを１日ないし数日間放置（例えば、メガソーラーシステムにおける設置作業からコネクタ接続作業までの期間）すると、コネクタの内部に海塩粒子が付着し、この海塩粒子が空気中の湿度によって粘着して残存したままコネクタを接続してしまう虞がある。
内部に海塩粒子が残存したままでコネクタを接続すると、コネクタ内の接点や、接点に接続するケーブルの導線、これらの周囲の部材に錆や腐食などの劣化が生じる。これらの劣化は、太陽電池モジュール間の導通抵抗の不良、太陽電池モジュールの絶縁抵抗の不良を招き、短絡や発熱の発生、発熱にともなう樹脂部分の劣化を生じさせる。樹脂部分の劣化が進行すると、樹脂部分の硬化、ひび割れ、炭化、これらからの水分の侵入、焼損に至る虞もある。
一方、隣り合う太陽電池モジュール間においてコネクタを接続する以前（すなわち、コネクタ接続作業以前）、単一の太陽電池モジュールにおいて正極コネクタと負極コネクタとを接続しておくことで、コネクタの内部に対する海塩粒子の付着を防ぐことができる。なお、従来の太陽電池モジュールのコネクタは、正極コネクタと負極コネクタとを接続するとコネクタ内の接点も電気的に接続する。
ところが、正極コネクタと負極コネクタとを接続した太陽電池モジュールは、光を受けると出力短絡の状態となる。結晶系の太陽電池を備える太陽電池モジュールの短絡電流は、太陽電池が最大電力を発生する時の最適動作電流の１．２倍程度以下であり、その大きさ自体は余り問題にならない。しかし、短絡電流が流れている状態でコネクタの接続を解除、すなわち接点間の接続を解除すると、局部的なアーク放電を発生して接点が損傷してしまい、再接続が阻害される虞がある。他方、アモルファス系の太陽電池を備える太陽電池モジュールは、最適動作電流に対する短絡電流の比が大きい場合、太陽電池自体の劣化を速める可能性があり好ましくない。
また、海塩粒子の侵入防止のためにコネクタにコネクタキャップを装着しておくこともできるが、コネクタを接続した後、コネクタキャップは太陽電池モジュールの２倍の数量からなる廃棄物になるため、やはり好ましくない。
そこで、本発明は、太陽電池モジュールを出力短絡の状態にすることなく、コネクタの内部に海塩粒子などの異物が侵入し難い太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールのコネクタ提供することを目的とする。
前記の課題を解決するため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は、一の太陽電池モジュールと他の太陽電池モジュールとを電気的に接続して太陽電池アレイとなる太陽電池モジュールのコネクタにおいて、電気的に接続する複数の太陽電池セルを有する太陽電池モジュールの正極または負極のいずれか一方に電気的に接続する第一接点と、前記第一接点を囲むジャックハウジングと、前記太陽電池モジュールの正極または負極のいずれか他方に電気的に接続する第二接点と、前記第二接点を囲むとともに、前記ジャックハウジングと協働して前記第一接点および前記第二接点を非導通状態かつ略気密に覆う第一嵌合状態または前記第一接点および前記第二接点を導通状態かつ略気密に覆う第二嵌合状態で前記ジャックハウジングに嵌合可能なプラグハウジングと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールは、一の太陽電池モジュールと他の太陽電池モジュールとを電気的に接続して太陽電池アレイとなる太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュールの正極または負極のいずれか一方に電気的に接続する第一接点と、前記第一接点を囲むジャックハウジングと、前記太陽電池モジュールの正極または負極のいずれか他方に電気的に接続する第二接点と、前記第二接点を囲むとともに、前記ジャックハウジングと協働して前記第一接点および前記第二接点を非導通状態かつ略気密に覆う第一嵌合状態または前記第一接点および前記第二接点を導通状態かつ略気密に覆う第二嵌合状態で前記ジャックハウジングに嵌合可能なプラグハウジングと、を備えたことを特徴とする。
さらに、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールは、一の太陽電池モジュールと他の太陽電池モジュールとを電気的に接続して太陽電池アレイとなる太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュールのコネクタと、前記コネクタを嵌合すると前記正極コネクタの接点を非導通状態かつ略気密に覆うよう前記太陽電池モジュールに設けられる休止キャップと、を備えたことを特徴とする。
本発明に係る太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールのコネクタの実施形態について図１から図１１を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムを示した斜視図である。
図１に示すように、太陽光発電システム１は、複数の太陽電池アレイ２を備える。
太陽電池アレイ２は、一の太陽電池モジュール３と他の太陽電池モジュール３とを電気的に接続して構成される。太陽電池アレイ２は、地盤上に設置する支持台５と、支持台５に設置する複数の太陽電池モジュール３と、を備える。
支持台５は、複数の鋼材からなる鉄骨構造を有する。支持台５は、行列状に整列する複数の太陽電池モジュール３を太陽に向けて支持する。
太陽電池モジュール３は、長方形状の受光面３ａで光を受けて発電する。それぞれの太陽電池モジュール３は、数十Ｗの発電能力を有する。
太陽電池ストリング６は、複数の太陽電池モジュール３を電気的に直列に接続して構成する。太陽電池アレイ２は、複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列に接続して構成する。
図２は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略的な構成を示した背面図である。
図３は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略的な構成を示した断面斜視図である。
図２および図３に示すように、太陽電池モジュール３は、行列状に並ぶ平板形状の太陽電池セル１１と、太陽電池セル１１の受光面１１ａ側にある透明な表面保護板１２と、太陽電池セル１１の非受光面側にあり接着封止性に優れる接着性樹脂封止層１３と、接着性樹脂封止層１３を覆う保護層１４と、外枠１５と、を備える。
表面保護板１２は、太陽電池モジュール３の受光面３ａでもあり、ガラス板などの無機系材料または透明アクリル板などの有機系材料からなる平板である。
接着性樹脂封止層１３は、例えばＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂）を熱融着封止してなる層である。
保護層１４は、例えばアルミ箔の両面に一弗化エチレンを接着してなる金属箔入り樹脂であり、フッ素系フィルムなどの有機系フィルム、有機系フィルムと金属箔を貼り合せた複合材料、金属板やガラス板などの金属・無機系材料でも良い。
外枠１５は、例えばアルミニウム合金を成形した構造材である。外枠１５は、太陽電池セル１１、表面保護板１２、接着性樹脂封止層１３および保護層１４の縁部を嵌め込む溝を有し、これらを保持する。
また、太陽電池モジュール３は、太陽電池セル１１の正極に電気的に接続する正極リード線１６と、太陽電池セル１１の負極に電気的に接続する負極リード線１７と、保護層１４に設けられて正極リード線１６および負極リード線１７のそれぞれの末端を収容する端子箱１８と、正極リード線１６に電気的に接続して端子箱１８外に延びる正極ケーブル２１と、正極ケーブル２１の先端にある正極コネクタ２２と、負極リード線１７に電気的に接続して端子箱１８外に延びる負極ケーブル２５と、負極ケーブル２５の先端にある負極コネクタ２６と、を備える。
端子箱１８は、太陽電池モジュール３の非受光面３ｂ側にある。端子箱１８は、正極リード線１６と正極ケーブル２１とを電気的に接続する正極端子（図示省略）と、負極リード線１７と負極ケーブル２５とを電気的に接続する負極端子（図示省略）と、正極端子および負極端子を保持する端子台２７と、を収容する。
正極ケーブル２１および負極ケーブル２５は、太陽電池モジュール３で太陽電池ストリング６を構成する際に、隣り合う太陽電池モジュール３間で直列に接続可能なケーブル長さを有する。
図４は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールを備える太陽電池アレイの接続状態を示した模式図である。
図４に示すように、太陽電池アレイ２の太陽電池ストリング６は、一の太陽電池モジュール３（３’）の端子箱１８から延びる正極ケーブル２１と他の太陽電池モジュール３（３”）の端子箱１８から延びる負極ケーブル２５とを互いに近づけて、正極コネクタ２２と負極コネクタ２６とを次々に接続したものである。
また、太陽電池アレイ２は、太陽電池ストリング６の正極端にある正極コネクタ２２を電気的に束ね、他方、太陽電池ストリング６の負極端にある負極コネクタ２６を電気的に束ねたものである。
太陽電池アレイ２の発電能力は、太陽電池ストリング６を構成する太陽電池モジュール３の直列段数および太陽電池ストリング６の並列段数によって調整される。
次に、太陽電池モジュール３のコネクタ２２、２６について詳述する。
図５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の概略的な構成を示した断面図である。
図５に示すように、太陽電池モジュール３のコネクタ２２、２６は、太陽電池モジュール３の正極に電気的に接続するピンインサート３１と、ピンインサート３１を囲むジャックハウジング３２と、太陽電池モジュール３の負極に電気的に接続するソケットインサート３５と、ソケットインサート３５を囲むプラグハウジング３６と、を備える。
換言すると、正極コネクタ２２は、ピンインサート３１と、ジャックハウジング３２と、を備え、負極コネクタ２６は、ソケットインサート３５と、プラグハウジング３６と、を備える。なお、ピンインサート３１、ジャックハウジング３２、ソケットインサート３５およびプラグハウジング３６は、正極側と負極側の組合せを任意に交換できる。具体的には、正極コネクタ２２としてピンインサート３１とプラグハウジング３６とを組合せ、負極コネクタ２６としてソケットインサート３５とジャックハウジング３２とを組み合わせても良い。また、正極コネクタ２２としてソケットインサート３５とプラグハウジング３６とを組合せ、負極コネクタ２６としてピンインサート３１とジャックハウジング３２とを組み合わせても良い。
ピンインサート３１およびソケットインサート３５は、着脱自在に嵌合して電気的に接続する接点であり、いずれか一方が第一接点であり、いずれか他方が第二接点である。ピンインサート３１およびソケットインサート３５は、それぞれ正極ケーブル２１および負極ケーブル２５の芯線のいずれかに圧着して接合する。
ジャックハウジング３２は、ナイロンなどの硬質な樹脂製の筒である。ジャックハウジング３２は、嵌入するピンインサート３１（またはソケットインサート３５）の基端部を保持するインサート保持孔３７を有する仕切壁３８を備える。仕切壁３８は、ジャックハウジング３２の中空部分を二分割に区切る。
仕切壁３８が区切る中空部分の一方は、ピンインサート３１（またはソケットインサート３５）に接続する正極ケーブル２１（または負極ケーブル２５）を囲んで保持する。ジャックハウジング３２と正極ケーブル２１（または負極ケーブル２５）との隙間は接着剤（図示省略）やシール材（図示省略）によって塞がる。仕切壁３８が区切る中空部分の他方は、インサート保持孔３７から突出して延びるピンインサート３１を囲む。
また、ジャックハウジング３２は、外周に突出するピン３９を備える。ピン３９は、プラグハウジング３６に嵌入するジャックハウジング３２の先端部分近傍の外周に位置してジャックハウジング３２の径方向へ延びる。
プラグハウジング３６は、ジャックハウジング３２を浅く嵌合するとジャックハウジング３２と協働してピンインサート３１およびソケットインサート３５を非導通状態かつ略気密に覆う待機嵌合状態（第一嵌合状態）、さらにジャックハウジング３２を深く嵌合するとピンインサート３１およびソケットインサート３５を導通状態かつ略気密に覆う完全嵌合状態（第二嵌合状態）でジャックハウジング３２に嵌合可能である。プラグハウジング３６は、ナイロンなどの硬質な樹脂製の筒である。プラグハウジング３６は、嵌入するソケットインサート３５（またはピンインサート３１）の基端部を保持するインサート保持孔４１を有する仕切壁４２を備える。仕切壁４２は、ソケットインサート３５が倒れ込まないよう補助的に支持するスリーブ４３を備えるとともに、プラグハウジング３６の中空部分を二分割に区切る。
仕切壁４２が区切る中空部分の一方は、ソケットインサート３５（またはピンインサート３１）に接続する負極ケーブル２５（または正極ケーブル２１）を囲んで保持する。プラグハウジング３６と負極ケーブル２５（または正極ケーブル２１）との隙間は接着剤（図示省略）やシール材（図示省略）によって塞がる。仕切壁４２が区切る中空部分の他方は、インサート保持孔４１の周縁部から延びるスリーブ４３を囲む。スリーブ４３は、インサート保持孔４１から突出して延びるソケットインサート３５を囲む。
また、プラグハウジング３６は、ジャックハウジング３２の嵌合にともないピン３９が嵌入する溝４５を有する。溝４５は、仕切壁４２に区切られた中空部分の他方側の内周に位置する。溝４５は、ジャックハウジング３２が浅い嵌合位置で一旦停止するようピン３９に突き当たる屈折部４６を有する第一溝部４５ａと、第一溝部４５ａに連続してジャックハウジングを深い嵌合位置に導く第二溝部４５ｂと、を有する。
第一溝部４５ａは、プラグハウジング３６に嵌合するジャックハウジング３２の進行方向（図５中、実線矢）へ直線状に延びる溝である。第二溝部４５ｂは、屈折部４６に連続してプラグハウジング３６に嵌合するジャックハウジング３２の進行方向（図５中、実線矢）へ螺旋状に延びる溝である。
ピン３９と溝４５とは、正極コネクタ２２と負極コネクタ２６とを待機嵌合状態または完全嵌合状態にロックするロック機構である。
そして、太陽光発電システム１は、先ず太陽電池モジュール３を支持台５に設置する作業（設置作業）を数日に渡って連続して行い、この後、支持台５に設置した太陽電池モジュール３間のコネクタ２２、２６を接続して（コネクタ接続作業）太陽電池ストリング６の全部または一部を組み立て、これらの作業を繰り返して太陽電池アレイ２を完成する。すなわち、太陽電池モジュール３のコネクタ２２、２６は、設置作業（あるいは、それ以前の搬入時）からコネクタ接続作業までの期間、ピンインサート３１、ソケットインサート３５、仕切壁３８、４２が区切る中空部分を雰囲気に晒す虞がある。
そこで、本実施形態に係る太陽電池モジュール３は、コネクタ接続作業までの期間、あるいは出荷時から同一の太陽電池モジュール３内において正極コネクタ２２と負極コネクタ２６とを嵌合しておく。
図６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の待機嵌合状態を示した断面図である。
図６に示すように、コネクタ２２、２６は、プラグハウジング３６にジャックハウジング３２をまっすぐ嵌合すると（図６中の実線矢方向）、ピン３９が溝４５の第一溝部４５ａを進んで屈折部４６に突き当たり、ジャックハウジング３２が浅い嵌合位置で一旦停止して待機嵌合状態になる（第一嵌合状態）。
コネクタ２２、２６は、待機嵌合状態にあるとき、ピンインサート３１およびソケットインサート３５が互いに接しない状態、すなわち太陽電池モジュール３の正極側と負極側とが非導通状態になるとともに、プラグハウジング３６に浅く嵌合するジャックハウジング３２がピンインサート３１およびソケットインサート３５の周囲をコネクタ２２、２６の雰囲気に対して略気密に閉ざす。なお、プラグハウジング３６とジャックハウジング３２との嵌め合い部分は、ピンインサート３１およびソケットインサート３５の周囲を略気密に閉ざして海塩粒子の侵入を防ぐ嵌合寸法を有する。
図７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の完全嵌合状態を示した断面図である。
図７に示すように、コネクタ２２、２６は、待機嵌合状態からジャックハウジング３２を捻り込んで嵌合を進めると（図７中に実線と破線矢で描く方向）、ピン３９が溝４５の第二溝部４５ｂに沿って進み、ジャックハウジング３２が深い嵌合位置に至り完全嵌合状態になる（第二嵌合状態）。
コネクタ２２、２６は、完全嵌合状態にあるとき、ソケットインサート３５にピンインサート３１が嵌合する状態、すなわち太陽電池モジュール３の正極側と負極側とが導通状態になるとともに、プラグハウジング３６に深く嵌合するジャックハウジング３２がピンインサート３１およびソケットインサート３５の周囲をコネクタ２２、２６の雰囲気に対して略気密に閉ざす。
図８および図９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の他の例における概略的な構成を示した断面図である。
なお、コネクタ２２Ａ、２６Ａにおいてコネクタ２２、２６と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図８および図９に示すように、正極コネクタ２２Ａは、ジャックハウジング３２の外周の周方向に巻き付くパッキン４７を備える。
他方、負極コネクタ２６Ａのプラグハウジング３６は、パッキン４７が嵌ってジャックハウジング３２およびプラグハウジング３６の隙間を気密に塞ぐパッキン溝４８を有する。
なお、パッキン４７は、プラグハウジング３６の内周の周方向に巻き付くものでも良い。この場合、パッキン溝４８は、ジャックハウジング３２に形成される。
パッキン４７およびパッキン溝４８は、ジャックハウジング３２およびプラグハウジング３６が浅く嵌合したときに嵌り合う第一パッキン４７ａおよび第一パッキン溝４８ａと、ジャックハウジング３２およびプラグハウジング３６が深く嵌合したときに嵌り合う第二パッキン４７ｂおよび第二パッキン溝４８ｂと、を有する。
より詳しくは、パッキン４７は、ジャックハウジング３２の先端側に位置する第一パッキン４７ａと、その後側に位置する第二パッキン４７ｂと、である、パッキン溝４８は、プラグハウジング３６の開口側に位置する第一パッキン溝４８ａと、その後側に位置する第二パッキン溝４８ｂと、である。
ジャックハウジング３２およびプラグハウジング３６が浅く嵌合すると、先ず、第一パッキン４７ａが第一パッキン溝４８ａに嵌り込んでジャックハウジング３２およびプラグハウジング３６の隙間を気密に塞ぐ。そして、ジャックハウジング３２およびプラグハウジング３６が深く嵌合すると、先ず、第一パッキン４７ａが第二パッキン４７ｂに嵌り込み、第二パッキン４７ｂが第一パッキン溝４８ａに嵌り込んでジャックハウジング３２およびプラグハウジング３６の隙間を気密に塞ぐ。
コネクタ２２Ａ、２６Ａは、ジャックハウジング３２とプラグハウジング３６との嵌合部分をパッキン４７およびパッキン溝４８によって塞ぎ、嵌合寸法の精度にかかわらずピンインサート３１およびソケットインサート３５の周囲を雰囲気に対して気密に閉ざす。
図１０は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの他の例における概略的な構成を示した背面図である。
なお、太陽電池モジュール３Ａにおいて太陽電池モジュール３と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図１０に示すように、太陽電池モジュール３Ａは、端子箱１８から延びる正極ケーブル２１（または負極ケーブル２５）を備えるものの、負極ケーブル２５（または正極ケーブル２１）が端子箱１８の外に延びておらず、端子箱１８に一体化して固定された負極コネクタ２６（または正極コネクタ２２）を備える。太陽電池モジュール３Ａの正極ケーブル２１（または負極ケーブル２５）は、隣り合う太陽電池モジュール３Ａの負極コネクタ２６（または正極コネクタ２２）に接続可能なケーブル長さを有する。
図１１は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールのさらに他の例における概略的な構成を示した背面図である。
なお、太陽電池モジュール３Ｂにおいて太陽電池モジュール３と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図１１に示すように、太陽電池モジュール３Ｂは、コネクタ２２、２６を嵌合するとピンインサート３１またはソケットインサート３５を非導通状態かつ略気密に覆うよう太陽電池モジュール３Ｂに設けられる休止キャップ５１、５２を備える。
休止キャップ５１、５２は、それぞれ正極コネクタ２２または負極コネクタ２６を着脱自在に嵌合可能なキャップである。休止キャップ５１、５２は、太陽電池モジュール３Ｂの非受光面３ｂまたは外枠１５の何れかの場所に固定され、または一体成形される。
本実施形態に係る太陽電池モジュール３Ｂは、コネクタ接続作業までの期間、あるいは出荷時から同一の太陽電池モジュール３内において正極コネクタ２２と負極コネクタ２６とを休止キャップ５１、５２に嵌合して休止状態におく。
本実施形態に係る太陽電池モジュール３、３Ａおよびコネクタ２２、２６、２２Ａ、２６Ａは、正極側と負極側の接点を非導通状態かつ気密に閉ざす待機嵌合状態と、正極側と負極側の接点を導通状態かつ気密に閉ざす完全嵌合状態を有することで、海塩粒子の付着、粘着を防ぎ、接点や正極ケーブル２１、負極ケーブル２５あるいはこれらの周囲を錆や腐食などの劣化から護り、太陽電池モジュール３、３Ａ間の導通抵抗、太陽電池モジュール３、３Ａの絶縁抵抗を良好に維持できる。この海塩粒子の付着、粘着防止機能は、太陽光発電システム１を海の沿岸地区に建設する場合に特に有効である。
また、本実施形態に係る太陽電池モジュール３Ｂは、正極側と負極側の接点を非導通状態かつ気密に閉ざす休止キャップ５１、５２によって、海塩粒子の付着、粘着を防ぎ、接点や正極ケーブル２１、負極ケーブル２５あるいはこれらの周囲を錆や腐食などの劣化から護り、太陽電池モジュール３Ｂ間の導通抵抗、太陽電池モジュール３Ｂの絶縁抵抗を良好に維持できる。
さらに、本実施形態に係る太陽電池モジュール３、３Ａ、３Ｂおよびコネクタ２２、２６、２２Ａ、２６Ａは、待機嵌合状態または休止状態を有することで、太陽電池モジュール３、３Ａ、３Ｂの出力短絡状態を回避し、太陽電池自体の劣化や、局部的なアーク放電の発生による当外部周囲の焼損を防ぐ。
さらにまた、本実施形態に係る太陽電池モジュール３Ｂは、コネクタ２２、２６、２２Ａ、２６Ａを休止状態におく休止キャップ５１、５２を太陽電池モジュール３Ｂに固定または一体成形することで、廃棄物の発生を防ぐ。
そこで、本発明は、
したがって、本実施形態に係る太陽電池モジュール３、３Ａ、３Ｂおよびコネクタ２２、２６、２２Ａ、２６Ａによれば、太陽電池モジュール３、３Ａ、３Ｂを出力短絡の状態にすることなく、コネクタ２２、２６、２２Ａ、２６Ａの内部に海塩粒子などの異物が侵入し難い。
したがって、本実施形態に係る太陽電池モジュール３、３Ａ、３Ｂおよびコネクタ２２、２６、２２Ａ、２６Ａによれば、太陽電池モジュール３、３Ａ、３Ｂを出力短絡の状態にすることなく、コネクタ２２、２６、２２Ａ、２６Ａの内部に海塩粒子などの異物が侵入し難い。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１ 太陽光発電システム
２ 太陽電池アレイ
３、３Ａ、３Ｂ 太陽電池モジュール
３ａ 受光面
３ｂ 非受光面
５ 支持台
６ 太陽電池ストリング
１１ 太陽電池セル
１２ 表面保護板
１３ 接着性樹脂封止層
１４ 保護層
１５ 外枠
１６ 正極リード線
１７ 負極リード線
１８ 端子箱
２１ 正極ケーブル
２２、２２Ａ 正極コネクタ
２５ 負極ケーブル
２６、２６Ａ 負極コネクタ
２７ 端子台
３１ ピンインサート
３２ ジャックハウジング
３５ ソケットインサート
３６ プラグハウジング
３７ インサート保持孔
３８ 仕切壁
３９ ピン
４１ インサート保持孔
４２ 仕切壁
４３ スリーブ
４５ 溝
４５ａ 第一溝部
４５ｂ 第二溝部
４６ 屈折部
４７ パッキン
４７ａ 第一パッキン
４７ｂ 第二パッキン
４８ パッキン溝
４８ａ 第一パッキン溝
４８ｂ 第二パッキン溝
５１、５２ 休止キャップ
１０１ 太陽電池ストリング
１０２ 太陽電池モジュール
１０５ 正極ケーブル
１０６ 正極コネクタ
１０７ 負極ケーブル
１０８ 負極コネクタ
２ 太陽電池アレイ
３、３Ａ、３Ｂ 太陽電池モジュール
３ａ 受光面
３ｂ 非受光面
５ 支持台
６ 太陽電池ストリング
１１ 太陽電池セル
１２ 表面保護板
１３ 接着性樹脂封止層
１４ 保護層
１５ 外枠
１６ 正極リード線
１７ 負極リード線
１８ 端子箱
２１ 正極ケーブル
２２、２２Ａ 正極コネクタ
２５ 負極ケーブル
２６、２６Ａ 負極コネクタ
２７ 端子台
３１ ピンインサート
３２ ジャックハウジング
３５ ソケットインサート
３６ プラグハウジング
３７ インサート保持孔
３８ 仕切壁
３９ ピン
４１ インサート保持孔
４２ 仕切壁
４３ スリーブ
４５ 溝
４５ａ 第一溝部
４５ｂ 第二溝部
４６ 屈折部
４７ パッキン
４７ａ 第一パッキン
４７ｂ 第二パッキン
４８ パッキン溝
４８ａ 第一パッキン溝
４８ｂ 第二パッキン溝
５１、５２ 休止キャップ
１０１ 太陽電池ストリング
１０２ 太陽電池モジュール
１０５ 正極ケーブル
１０６ 正極コネクタ
１０７ 負極ケーブル
１０８ 負極コネクタ
Claims (7)
- 一の太陽電池モジュールと他の太陽電池モジュールとを電気的に接続して太陽電池アレイとなる太陽電池モジュールのコネクタにおいて、
電気的に接続する複数の太陽電池セルを有する太陽電池モジュールの正極または負極のいずれか一方に電気的に接続する第一接点と、
前記第一接点を囲むジャックハウジングと、
前記太陽電池モジュールの正極または負極のいずれか他方に電気的に接続する第二接点と、
前記第二接点を囲むとともに、前記ジャックハウジングと協働して前記第一接点および前記第二接点を非導通状態かつ略気密に覆う第一嵌合状態または前記第一接点および前記第二接点を導通状態かつ略気密に覆う第二嵌合状態で前記ジャックハウジングに嵌合可能なプラグハウジングと、を備えたことを特徴とする太陽電池モジュールのコネクタ。 - 前記ジャックハウジングの外周に突出するピンを備え、
前記プラグハウジングは、前記ジャックハウジングの嵌合にともない前記ピンが嵌入する溝を有し、
前記溝は、前記ジャックハウジングが浅い嵌合位置で一旦停止するよう前記ピンに突き当たる屈折部を有する第一溝部と、前記第一溝部に連続して前記ジャックハウジングを深い嵌合位置に導く第二溝部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールのコネクタ。 - 前記第一溝部は、前記プラグハウジングに嵌合する前記ジャックハウジングの進行方向へ直線状に延び、
前記第二溝部は、前記屈折部に連続して前記ジャックハウジングの進行方向へ螺旋状に延びることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールのコネクタ。 - 前記ジャックハウジングの外周および前記プラグハウジングの内周いずれか一方の周方向に巻き付くパッキンを備え、
前記ジャックハウジングおよび前記プラグハウジングのいずれか他方は、前記パッキンが嵌って前記ジャックハウジングおよび前記プラグハウジングの隙間を気密に塞ぐパッキン溝を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールのコネクタ。 - 前記パッキンおよび前記パッキン溝は、前記ジャックハウジングおよび前記プラグハウジングが浅く嵌合したときに嵌り合う第一パッキンおよび第一パッキン溝と、前記ジャックハウジングおよび前記プラグハウジングが深く嵌合したときに嵌り合う第二パッキンおよび第二パッキン溝と、を有することを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュールのコネクタ。
- 一の太陽電池モジュールと他の太陽電池モジュールとを電気的に接続して太陽電池アレイとなる太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池モジュールの正極または負極のいずれか一方に電気的に接続する第一接点と、
前記第一接点を囲むジャックハウジングと、
前記太陽電池モジュールの正極または負極のいずれか他方に電気的に接続する第二接点と、
前記第二接点を囲むとともに、前記ジャックハウジングと協働して前記第一接点および前記第二接点を非導通状態かつ略気密に覆う第一嵌合状態または前記第一接点および前記第二接点を導通状態かつ略気密に覆う第二嵌合状態で前記ジャックハウジングに嵌合可能なプラグハウジングと、を備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 一の太陽電池モジュールと他の太陽電池モジュールとを電気的に接続して太陽電池アレイとなる太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池モジュールのコネクタと、
前記コネクタを嵌合すると前記正極コネクタの接点を非導通状態かつ略気密に覆うよう前記太陽電池モジュールに設けられる休止キャップと、を備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。
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