JP2012244066A - Solar cell connecting box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池とパワーコンディショナーとを接続し、太陽電池の保守点検時には太陽電池を太陽光発電システムから切り離す太陽電池接続箱に関する。 The present invention relates to a solar cell connection box that connects a solar cell and a power conditioner and separates the solar cell from a solar power generation system during maintenance and inspection of the solar cell.
従来、太陽電池の保守点検をする際に太陽電池を回路から切り離す複数の開閉器と、電圧の高い太陽電池から電圧の低い太陽電池への電流流入を防止する複数の逆流防止ダイオードと、太陽電池を雷等のサージ電圧から保護する複数のサージアブソーバと、端子台と、を搭載した放熱板が、背板に全面的に接するようにネジにより取付けられた太陽電池接続箱が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a plurality of switches for disconnecting a solar cell from a circuit when performing maintenance and inspection of the solar cell, a plurality of backflow prevention diodes for preventing a current from flowing from a high voltage solar cell to a low voltage solar cell, and the solar cell A solar cell junction box is disclosed in which a heat sink equipped with a plurality of surge absorbers that protects against surge voltages such as lightning and a terminal block is attached with screws so as to be in full contact with the back plate ( For example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の技術によれば、逆流防止ダイオードの熱を放熱するための放熱板が、背板に全面的に接するようにネジにより取付けられ、太陽電池接続箱の表面から外気に放熱するようになっている。そのため、太陽電池接続箱の表面温度が上昇し、人が触れることができないほど熱くなってしまう、という問題がある。 However, according to the above-described conventional technology, the heat radiating plate for radiating the heat of the backflow prevention diode is attached by screws so as to be in full contact with the back plate, and radiates heat from the surface of the solar cell junction box to the outside air. It has become. Therefore, there is a problem that the surface temperature of the solar cell junction box rises and becomes so hot that a person cannot touch it.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ケースに内蔵する機器の放熱を行ないつつ、人が触れる可能性のあるケースの天板の温度上昇を抑制することができる太陽電池接続箱を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a solar cell junction box capable of suppressing a temperature rise of a top plate of a case that may be touched by a person while dissipating heat from a device built in the case. The purpose is to obtain.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、前面が解放された直方体のケースと、前記ケースの背板の底板寄りに取付けられる取付部と前記ケースの天板寄りに配置され前記背板から浮上る浮上り部とを有する放熱板と、前記放熱板の取付部に取付けられ前記ケースの外部の太陽電池に接続される開閉器と、前記放熱板の浮上り部に取付けられ前記開閉器と外部のパワーコンディショナーとの間に接続される逆流防止ダイオードと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention has a rectangular parallelepiped case whose front surface is opened, a mounting portion attached to the bottom plate of the back plate of the case, and a top plate of the case. And a heat sink that has a floating portion that floats from the back plate, a switch that is attached to the heat sink and is connected to a solar cell outside the case, and is attached to the lift portion of the heat sink And a backflow prevention diode connected between the switch and an external power conditioner.
本発明によれば、主たる発熱源である逆流防止ダイオードからケースの天板までの熱伝導距離が長くなり、ケースの天板の温度上昇を抑制することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, the heat conduction distance from the backflow prevention diode, which is the main heat generation source, to the top plate of the case is increased, and an increase in temperature of the top plate of the case can be suppressed.
以下に、本発明にかかる太陽電池接続箱の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a solar cell connection box according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1−1は、本発明に係る太陽電池接続箱の実施の形態1を示す分解斜視図であり、図1−2は、実施の形態1の太陽電池接続箱のカバーを外した状態の正面図であり、図1−3は、実施の形態1の太陽電池接続箱のカバーを外した状態の断面図であり、図1−4は、実施の形態1の太陽電池接続箱が接続される太陽光発電システムの回路図である。
Embodiment 1 FIG.
1-1 is an exploded perspective view showing Embodiment 1 of the solar cell connection box according to the present invention, and FIG. 1-2 is a front view of the solar cell connection box according to Embodiment 1 with the cover removed. FIG. 1-3 is a cross-sectional view of the solar cell connection box of the first embodiment with the cover removed, and FIGS. 1-4 show the connection of the solar cell connection box of the first embodiment. It is a circuit diagram of a photovoltaic power generation system.
図1−1〜図1−3に示すように、実施の形態1の太陽電池接続箱10は、前面が解放された直方体箱状のケース11と、ケース11の前面を覆うカバー12と、中間部の折り曲げ線で略15°折り曲げて傾斜させ、ケース11の背板11bと接触しないように浮かせた浮上り部13aを有し、取付部13bがネジ14によりケース11の背板11bに取付けられる放熱板13と、を備えている。放熱板13の浮上り部13aは、ケース11の天板11a寄りに配置され、取付部13bは、底板11d寄りに配置される。放熱板13の浮上り部13aは、ケース11の背板11bに対して傾斜している。ケース11、カバー12及び放熱板13は、プレス成形により金属板を折り曲げて形成されている。
As shown in FIGS. 1-1 to 1-3, the solar
放熱板13の取付部13bには、4台(複数)の開閉器15が横方向に並べて取付けられ、開閉器15の隣には、端子台17が取付けられている。また、放熱板13の浮上り部13aには、4個(複数)の発熱する逆流防止ダイオード16が横方向に並べて取付けられる。
Four (a plurality of)
図1−4に示すように、太陽電池接続箱10は、太陽光発電システム90の太陽電池50と、太陽電池50が発電した直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナー60とを接続し、太陽電池50の保守点検をするときには、開閉器15を開にして太陽電池50をパワーコンディショナー60から切り離す。
As shown in FIG. 1-4, the solar
図1−4に示すように、1組4枚の太陽電池50が直列に接続された4組の太陽電池50の(+)側と(−)側は、夫々4台の開閉器15の夫々の入力端子に接続されている。4台の開閉器15の(+)側の夫々の出力端子には、発熱する逆流防止ダイオード16が接続され、夫々の逆流防止ダイオード16の出力側は、端子台17の同一の(+)入力端子に接続され、端子台17の(+)出力端子はパワーコンディショナー60の(+)側へ接続されている。逆流防止ダイオード16は、電圧の高い太陽電池50から電圧の低い太陽電池50への電流流入を防止する。
As shown in FIG. 1-4, the (+) side and the (−) side of the four sets of
4台の開閉器15の(−)側の夫々の出力端子は、端子台17の同一の(−)入力端子に接続され、端子台17の(−)出力端子はパワーコンディショナー60の(−)側へ接続されている。4台の開閉器15夫々の(+)出力端子と(−)出力端子の間は、太陽電池50を雷等のサージ電圧から保護するサージアブソーバ19により接続されている(サージアブソーバ19は、図1−1〜図1−3には図示していない)。
The output terminals on the (−) side of the four
図1−2に示すように、ケース11内の機器同士は、配線18により接続されている。太陽電池50と開閉器15との配線接続及び端子台17とパワーコンディショナー60との配線接続は、図1−1に示すケース11の底板11dに設けた配線孔11cを通して行われる。
As illustrated in FIG. 1B, the devices in the
以上説明した実施の形態1の太陽電池接続箱10によれば、主たる発熱源である逆流防止ダイオード16を、ケース11の背板11bと接触しないように浮かせた放熱板13の浮上り部13a上に取付け、浮上り部13aをケース11の天板11a寄りに配置し、放熱板13の取付部13bをケース11の底板11d寄りの背板11bに取付けたので、逆流防止ダイオード16が発生する熱は、放熱板13の浮上り部13a→取付部13b→ケース11の背板11b→天板11aと伝わり、天板11aまで到達する熱伝導距離が長くなり、天板11aの温度上昇を抑制することができる。
According to the solar
実施例として、太陽電池接続箱10のケース11(鋼板:板厚1.2mm×開口幅250mm×250mm×奥行100mm)の背板11bに、放熱板13(板厚3mm×上下幅135mm×横巾250mm)の取付部13b(上下幅80mm×横幅250mm)が接触するように取付け、浮上り部13aに4個の逆流防止ダイオード16(総発熱量30W)を取付けたときの温度上昇(ΔT)を測定した。
As an example, on the
図1−5は、実施の形態1の太陽電池接続箱の発電時の温度上昇を示す裏面斜視図であり、図1−6は、比較例として示す従来の太陽電池接続箱(放熱板13の全面が背板11bに接触する)の温度上昇を示す裏面斜視図である。図1−5、図1−6では、放熱板13がケース11の背板11bに接触する領域を破線で示している。
1-5 is a back perspective view showing a temperature rise during power generation of the solar cell junction box of the first embodiment, and FIG. 1-6 is a conventional solar cell junction box (of the heat sink 13) shown as a comparative example. It is a back surface perspective view which shows the temperature rise of the whole surface contacts the
図1−6に示す従来の太陽電池接続箱では、放熱板13とケース11の背板11bの接触領域が天板11aに近いので、主たる熱源である逆流防止ダイオード16が発生する熱は、天板11aの温度を30K〜40K上昇させている。これに対し、実施の形態1の太陽電池接続箱10は、図1−5に示すように、放熱板13とケース11の背板11bの接触領域が天板11aから遠いので、天板11aの温度上昇は10Kであり、天板11aの温度上昇の抑制効果が認められる。
In the conventional solar cell junction box shown in FIGS. 1-6, since the contact area between the
実施の形態2.
図2−1は、本発明に係る太陽電池接続箱の実施の形態2を示す分解斜視図であり、図2−2は、実施の形態2の太陽電池接続箱のカバーを外した状態の正面図であり、図2−3は、実施の形態2の太陽電池接続箱のカバーを外した状態の断面図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2-1 is an exploded perspective view showing Embodiment 2 of the solar cell connection box according to the present invention, and FIG. 2-2 is a front view of the solar cell connection box according to Embodiment 2 with the cover removed. FIG. 2-3 is a cross-sectional view of the solar cell connection box of the second embodiment with the cover removed.
図2−1〜図2−3に示すように、実施の形態2の太陽電池接続箱20は、ネジ14によりケース11の背板11bに取付けられる取付部23bと、中間部の折り曲げ部で取付部23bから階段状に浮上がった浮上り部23aと、を有する放熱板23を備えている。放熱板23の浮上り部23aは、ケース11の背板11bに対して平行である。放熱板23の浮上り部23aは、ケース11の天板11a寄りに配置され、取付部23bは、底板11d寄りに配置されている。
As shown in FIGS. 2-1 to 2-3, the solar
放熱板23の取付部23bには、4台(複数)の開閉器15が横方向に並べて取付けられ、開閉器15の隣には、端子台17が取付けられている。また、放熱板23の浮上り部23aには、4個(複数)の発熱する逆流防止ダイオード16が横方向に並べて取付けられる。
Four (a plurality of) switches 15 are mounted side by side in the mounting
実施の形態2の太陽電池接続箱20は、上述の放熱板23の形状以外は実施の形態1の太陽電池接続箱10と異なるところはない。実施の形態2の太陽電池接続箱20は、図1−5に示す実施の形態1の太陽電池接続箱10と同様の天板11aの温度上昇特性を有する。
The solar
実施の形態2の太陽電池接続箱20は、放熱板23の逆流防止ダイオード16の取付面(浮上り部23a)を、ケース11の解放面と平行にしているので、実施の形態1の太陽電池接続箱10に比べて、逆流防止ダイオード16の取付けや、配線の作業性がよい。
Since the solar
実施の形態3.
図3−1は、本発明に係る太陽電池接続箱の実施の形態3を示す分解斜視図であり、図3−2は、実施の形態3の太陽電池接続箱のカバーを外した状態の正面図であり、図3−3は、実施の形態3の陽電池接続箱のカバーを外した状態の断面図である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3-1 is an exploded perspective view showing Embodiment 3 of the solar cell connection box according to the present invention, and FIG. 3-2 is a front view of the solar cell connection box according to Embodiment 3 with the cover removed. FIG. 3C is a cross-sectional view of the positive battery connection box of the third embodiment with a cover removed.
図3−1〜図3−3に示すように、実施の形態3の太陽電池接続箱30は、ネジ14によりケース11の背板11bに取付けられる取付部33bと、中間部の折り曲げ線で取付部33bと直角に折り曲げられた浮上り部33aと、を有する放熱板33を備えている。放熱板33の浮上り部33aは、ケース11の背板11bに対して垂直である。放熱板33の浮上り部33aは、ケース11の天板11a寄りに配置され、取付部33bは、底板11d寄りに配置されている。
As shown in FIG. 3A to FIG. 3C, the solar
放熱板33の取付部33bには、4台(複数)の開閉器15が横方向に並べて取付けられ、開閉器15の隣には、端子台17が取付けられている。また、放熱板33の浮上り部33aには、4個(複数)の発熱する逆流防止ダイオード16が横方向に並べて取付けられる。
Four (a plurality of) switches 15 are mounted side by side in the horizontal direction on the mounting
実施の形態3の太陽電池接続箱30は、上述の放熱板33の形状以外は実施の形態1の太陽電池接続箱10と異なるところはない。実施の形態3の太陽電池接続箱30は、放熱板33の逆流防止ダイオード16の取付面(浮上り部33a)をケース11の背板11bに対して垂直にしたので、逆流防止ダイオード16からケース11の天板11aへの熱伝導距離がさらに長くなり、天板11aの温度上昇をさらに抑制することができる。実測では、天板11aの温度上昇は、図1−5に示す値よりもさらに5K低いことが確認された。
The solar
なお、実施の形態3の太陽電池接続箱30では、逆流防止ダイオード16を浮上り部33aの上側に取付けているが、浮上り部33aの下側に取付けてもよい。
In the solar
10 太陽電池接続箱
11 ケース
11a 天板
11b 背板
11c 配線孔
11d 底板
12 カバー
13、23、33 放熱板
13a、23a、33a 浮上り部
13b、23b、33b 取付部
14 ネジ
15 開閉器
16 逆流防止ダイオード
17 端子台
18 配線
50 太陽電池
60 パワーコンディショナー
90 太陽光発電システム
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ケースの背板の底板寄りに取付けられる取付部と前記ケースの天板寄りに配置され前記背板から浮上る浮上り部とを有する放熱板と、
前記放熱板の取付部に取付けられ前記ケースの外部の太陽電池に接続される開閉器と、
前記放熱板の浮上り部に取付けられ前記開閉器と外部のパワーコンディショナーとの間に接続される逆流防止ダイオードと、
を備えることを特徴とする太陽電池接続箱。 A rectangular parallelepiped case with the front open,
A heat radiating plate having a mounting portion attached near the bottom plate of the back plate of the case and a floating portion arranged near the top plate of the case and rising from the back plate;
A switch attached to a mounting portion of the heat sink and connected to a solar cell outside the case;
A backflow prevention diode attached to the floating portion of the heat sink and connected between the switch and an external power conditioner;
A solar cell junction box comprising:
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