JP2013191635A

JP2013191635A - Connection box and photovoltaic power generation system

Info

Publication number: JP2013191635A
Application number: JP2012054963A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Hayashi; 健太郎林; Akihiko Iwata; 明彦岩田; Hiroshi Ito; 寛伊藤; Masahiro Toba; 正裕鳥羽; Yukimori Kishida; 行盛岸田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a connection box with which calorific values of backflow prevention diodes when solar cell strings are connected in a reversed polarity can be reduced with a simple configuration.SOLUTION: A connection box connects a plurality of solar cell strings in parallel to a power conditioner. The connection box includes: a plurality of pairs of input terminals configured to connect the plurality of solar cell strings thereto; a pair of output terminals configured to connect the power conditioner thereto; a plurality of first backflow prevention diodes connected between the plurality of pairs of input terminals and the pair of output terminals; and a plurality of second backflow prevention diodes connected between the plurality of pairs of input terminals so as to respectively form closed loops when the solar cell strings are connected in a reversed polarity.

Description

本発明は、接続箱及び太陽光発電システムに関する。 The present invention relates to a junction box and a photovoltaic power generation system.

太陽光発電システムを設置する際に、工事業者により、太陽電池モジュールとパワーコンディショナとが誤って逆極性で接続されることがある。このとき、太陽電池モジュールで発電された直流電力がパワーコンディショナへ逆極性で供給されることを防止するための素子を、太陽電池モジュールとパワーコンディショナとを接続するための接続箱に設けることがある。 When installing a solar power generation system, a solar cell module and a power conditioner may be mistakenly connected with reverse polarity by a contractor. At this time, an element for preventing the DC power generated by the solar cell module from being supplied to the power conditioner with the reverse polarity is provided in the connection box for connecting the solar cell module and the power conditioner. There is.

特許文献１には、ソーラパネルが接続されるコンバータにおいて、保護回路が、ソーラパネルが誤接続された際にコンバータを保護することが記載されている。具体的には、コンバータの入力端子にソーラパネルが逆極性で接続されると、フォトカプラの発光素子から受光素子に光信号が伝達され、受光素子がオンすることで、リレーが励磁される。これにより、保護回路が、ソーラパネルから入力された直流電力をダイオードブリッジで極性変換してコンバータの本体へ出力する。これにより、特許文献１によれば、ソーラパネルの誤接続が生じたときにコンバータの保護を図ることができるとされている。 Patent Document 1 describes that, in a converter to which a solar panel is connected, a protection circuit protects the converter when the solar panel is erroneously connected. Specifically, when the solar panel is connected to the input terminal of the converter with a reverse polarity, an optical signal is transmitted from the light emitting element of the photocoupler to the light receiving element, and the light receiving element is turned on to excite the relay. As a result, the protection circuit converts the polarity of the DC power input from the solar panel using the diode bridge and outputs it to the converter main body. Thereby, according to patent document 1, it is supposed that protection of a converter can be aimed at when the misconnection of a solar panel arises.

特開２００５−２６１０８２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-261082

特許文献１に記載の技術は、ソーラパネル（太陽電池モジュール）が１つの太陽電池ストリングを有することが前提となっており、保護回路が一対の入力端子を有するものに過ぎない。 The technique described in Patent Document 1 is based on the premise that a solar panel (solar cell module) has one solar cell string, and the protection circuit has only a pair of input terminals.

一方、太陽電池ストリングにおける一部の太陽電池セルに不具合が生じたときなどにも安定して発電して直流電力をパワーコンディショナへ供給するためには、複数の太陽電池ストリングをパワーコンディショナに並列接続することが好ましい。このような複数の太陽電池ストリングをパワーコンディショナに並列接続する接続箱において、太陽電池モジュールで発電された直流電力がパワーコンディショナへ逆極性で供給されることを防止するために、逆流防止ダイオードを複数の太陽電池ストリングのそれぞれに対応して複数設けることがある。 On the other hand, in order to stably generate power and supply DC power to the power conditioner even when a malfunction occurs in some of the solar cells in the solar battery string, a plurality of solar battery strings are used as the power conditioner. It is preferable to connect in parallel. In a connection box in which a plurality of solar cell strings are connected in parallel to the power conditioner, in order to prevent the DC power generated by the solar cell module from being supplied to the power conditioner with a reverse polarity, a backflow prevention diode May be provided corresponding to each of the plurality of solar cell strings.

しかし、このような接続箱において、一部の太陽電池ストリングが逆極性で接続され、残りの太陽電池ストリングが適正な極性で接続された場合、逆流防止ダイオードへは太陽電池ストリングの２ストリング分の電圧が印加されることになる。この場合、逆流防止ダイオードは、大きな電圧が印加され多量に発熱するため、発熱量に付随して放熱スペースを大きく確保する必要があり、接続箱の小型化が困難になる傾向にある。 However, in such a junction box, when some solar cell strings are connected with reverse polarity and the remaining solar cell strings are connected with proper polarity, the backflow prevention diode is connected to two strings of solar cell strings. A voltage will be applied. In this case, since the backflow prevention diode generates a large amount of heat when a large voltage is applied, it is necessary to secure a large heat radiation space in association with the amount of heat generation, and it is difficult to reduce the size of the junction box.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池ストリングが逆極性で接続された場合における逆流防止ダイオードの発熱量を簡易な構成で低減できる接続箱及び太陽光発電システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and obtains a junction box and a photovoltaic power generation system that can reduce the amount of heat generated by a backflow prevention diode with a simple configuration when solar cell strings are connected in reverse polarity. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる接続箱は、複数の太陽電池ストリングをパワーコンディショナに並列接続する接続箱であって、前記複数の太陽電池ストリングが接続されるべき複数対の入力端子と、前記パワーコンディショナが接続されるべき一対の出力端子と、前記複数対の入力端子と前記一対の出力端子との間に接続された複数の第１の逆流防止ダイオードと、前記太陽電池ストリングが逆極性で接続された際にクローズドループをそれぞれ形成するように、前記複数対の入力端子の間に接続された複数の第２の逆流防止ダイオードとを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a connection box according to one aspect of the present invention is a connection box for connecting a plurality of solar cell strings in parallel to a power conditioner, and the plurality of solar cells. A plurality of pairs of input terminals to which a string is to be connected; a pair of output terminals to which the inverter is to be connected; and a plurality of first terminals connected between the plurality of pairs of input terminals and the pair of output terminals. And a plurality of second backflow prevention diodes connected between the plurality of pairs of input terminals so as to form a closed loop when the solar cell strings are connected in reverse polarity, respectively. It is provided with.

本発明によれば、太陽電池ストリングが逆極性で接続された場合に逆流防止ダイオードにかかる逆電圧を太陽電池ストリングの１ストリング分の電圧に抑制できる。この結果、逆流防止ダイオードに例えば耐圧の低いダイオードを用いることができ、順方向電圧を低く抑えられるため、損失が低減でき、発熱を抑える事が可能となる。すなわち、太陽電池ストリングが逆極性で接続された場合における逆流防止ダイオードの発熱量を簡易な構成で低減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when a solar cell string is connected by reverse polarity, the reverse voltage concerning a backflow prevention diode can be suppressed to the voltage for 1 string of a solar cell string. As a result, for example, a diode having a low withstand voltage can be used as the backflow prevention diode, and the forward voltage can be suppressed low, so that loss can be reduced and heat generation can be suppressed. That is, the amount of heat generated by the backflow prevention diode when the solar cell strings are connected with reverse polarity can be reduced with a simple configuration.

図１は、実施の形態１における接続箱の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a junction box in the first embodiment. 図２は、実施の形態１における接続箱の動作を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the junction box in the first embodiment. 図３は、実施の形態２における接続箱の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the junction box in the second embodiment. 図４は、実施の形態２における接続箱の動作を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the junction box in the second embodiment. 図５は、基本の形態にかかる太陽光発電システムの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to a basic form. 図６は、基本の形態における接続箱の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the junction box in the basic form. 図７は、基本の形態における接続箱の動作を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the operation of the junction box in the basic form.

以下に、本発明にかかる太陽光発電システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これら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 photovoltaic power generation system 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 these embodiments.

実施の形態１．
実施の形態１にかかる太陽光発電システムＳ１０について説明する前に、まず、基本の形態にかかる太陽光発電システムＳについて図５を用いて説明する。図５は、太陽光発電システムＳの構成を示す図である。 Embodiment 1 FIG.
Before describing the solar power generation system S10 according to the first embodiment, first, the solar power generation system S according to the basic embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the photovoltaic power generation system S.

太陽光発電システムＳは、複数の太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄ、接続箱７０、及びパワーコンディショナ８０を備える。 The solar power generation system S includes a plurality of solar cell strings 10A to 10D, a connection box 70, and a power conditioner 80.

複数の太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄは、それぞれ、太陽光を受けて、直流電力を発電する。各太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄでは、複数の太陽電池セルが直列に接続されている。接続箱７０は、複数の太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄをパワーコンディショナ８０に並列接続する。これにより、各太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄで発電された直流電力が接続箱７０経由でパワーコンディショナ８０に供給される。パワーコンディショナ８０は、直流電力に対して所定の動作を施して交流電力に変換し、変換された交流電力を例えば商用系統電源（図示せず）に出力する。 Each of the plurality of solar cell strings 10A to 10D receives sunlight and generates DC power. In each of the solar cell strings 10A to 10D, a plurality of solar cells are connected in series. The connection box 70 connects the plurality of solar cell strings 10 A to 10 D to the power conditioner 80 in parallel. Thereby, the DC power generated by each of the solar cell strings 10 A to 10 D is supplied to the power conditioner 80 via the connection box 70. The power conditioner 80 performs a predetermined operation on the DC power to convert it to AC power, and outputs the converted AC power to, for example, a commercial power supply (not shown).

接続箱７０には、複数の太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄが並列接続されるための複数対の入力端子５０Ｐ−１〜５０Ｎ−４が設けられている。例えば、Ｐ側入力端子５０Ｐ−１及びＮ側入力端子５０Ｎ−１は、対になっており、それぞれ、太陽電池ストリング１０Ａの正側端子１０Ａ１及び負側端子１０Ａ２が接続されるべき端子となっている。あるいは、例えば、Ｐ側入力端子５０Ｐ−２及びＮ側入力端子５０Ｎ−２は、対になっており、それぞれ、太陽電池ストリング１０Ｂの正側端子１０Ｂ１及び負側端子１０Ｂ２が接続されるべき端子となっている。あるいは、例えば、Ｐ側入力端子５０Ｐ−３及びＮ側入力端子５０Ｎ−３は、対になっており、それぞれ、太陽電池ストリング１０Ｃの正側端子１０Ｃ１及び負側端子１０Ｃ２が接続されるべき端子となっている。あるいは、例えば、Ｐ側入力端子５０Ｐ−４及びＮ側入力端子５０Ｎ−４は、対になっており、それぞれ、太陽電池ストリング１０Ｄの正側端子１０Ｄ１及び負側端子１０Ｄ２が接続されるべき端子となっている。 The connection box 70 is provided with a plurality of pairs of input terminals 50P-1 to 50N-4 for connecting a plurality of solar cell strings 10A to 10D in parallel. For example, the P-side input terminal 50P-1 and the N-side input terminal 50N-1 are paired, and the positive side terminal 10A1 and the negative side terminal 10A2 of the solar cell string 10A are to be connected, respectively. Yes. Alternatively, for example, the P-side input terminal 50P-2 and the N-side input terminal 50N-2 are paired with the terminals to which the positive terminal 10B1 and the negative terminal 10B2 of the solar cell string 10B are to be connected, respectively. It has become. Alternatively, for example, the P-side input terminal 50P-3 and the N-side input terminal 50N-3 are paired with the terminals to which the positive terminal 10C1 and the negative terminal 10C2 of the solar cell string 10C are to be connected, respectively. It has become. Alternatively, for example, the P-side input terminal 50P-4 and the N-side input terminal 50N-4 are paired with the terminals to which the positive terminal 10D1 and the negative terminal 10D2 of the solar cell string 10D are to be connected, respectively. It has become.

それに応じて、適正な極性で接続された場合、例えば、複数の太陽電池セルＳＰ−１〜ＳＰ−４が直列に接続された太陽電池ストリング１０Ａは、太陽電池セルＳＰ−１側の正側端子１０Ａ１がＰ側入力端子５０Ｐ−１に接続され、太陽電池セルＳＰ−４側の負側端子１０Ａ２がＮ側入力端子５０Ｎ−１に接続される。あるいは、例えば、複数の太陽電池セルＳＰ−５〜ＳＰ−８が直列に接続された太陽電池ストリング１０Ｂは、太陽電池セルＳＰ−５側の正側端子１０Ｂ１がＰ側入力端子５０Ｐ−２に接続され、太陽電池セルＳＰ−８側の負側端子１０Ｂ２がＮ側入力端子５０Ｎ−２に接続される。あるいは、例えば、複数の太陽電池セルＳＰ−９〜ＳＰ−１２が直列に接続された太陽電池ストリング１０Ｃは、太陽電池セルＳＰ−９側の正側端子１０Ｃ１がＰ側入力端子５０Ｐ−３に接続され、太陽電池セルＳＰ−１２側の負側端子１０Ｃ２がＮ側入力端子５０Ｎ−３に接続される。あるいは、例えば、複数の太陽電池セルＳＰ−１３〜ＳＰ−１６が直列に接続された太陽電池ストリング１０Ｄは、太陽電池セルＳＰ−１３側の正側端子１０Ｄ１がＰ側入力端子５０Ｐ−４に接続され、太陽電池セルＳＰ−１６側の負側端子１０Ｄ２がＮ側入力端子５０Ｎ−４に接続される。 Accordingly, when connected with an appropriate polarity, for example, a solar cell string 10A in which a plurality of solar cells SP-1 to SP-4 are connected in series is a positive terminal on the solar cell SP-1 side. 10A1 is connected to the P-side input terminal 50P-1, and the negative terminal 10A2 on the solar cell SP-4 side is connected to the N-side input terminal 50N-1. Alternatively, for example, in a solar cell string 10B in which a plurality of solar cells SP-5 to SP-8 are connected in series, the positive terminal 10B1 on the solar cell SP-5 side is connected to the P-side input terminal 50P-2. Then, the negative terminal 10B2 on the solar cell SP-8 side is connected to the N-side input terminal 50N-2. Alternatively, for example, in a solar cell string 10C in which a plurality of solar cells SP-9 to SP-12 are connected in series, the positive terminal 10C1 on the solar cell SP-9 side is connected to the P-side input terminal 50P-3. Then, the negative terminal 10C2 on the solar cell SP-12 side is connected to the N-side input terminal 50N-3. Alternatively, for example, in the solar cell string 10D in which a plurality of solar cells SP-13 to SP-16 are connected in series, the positive terminal 10D1 on the solar cell SP-13 side is connected to the P-side input terminal 50P-4. Then, the negative terminal 10D2 on the solar cell SP-16 side is connected to the N-side input terminal 50N-4.

また、接続箱７０には、パワーコンディショナ８０が接続されるための一対の出力端子６０Ｐ、６０Ｎが設けられている。すなわち、出力端子６０Ｐ及び出力端子６０Ｎは、対になっており、それぞれ、パワーコンディショナ８０のＰ側端子８１Ｐ及びＮ側端子８１Ｎが接続されるべき端子となっている。 In addition, the connection box 70 is provided with a pair of output terminals 60P and 60N for connecting the power conditioner 80. That is, the output terminal 60P and the output terminal 60N are paired, and the P-side terminal 81P and the N-side terminal 81N of the power conditioner 80 are to be connected to each other.

このような太陽光発電用の接続箱７０は、図６に示すように、等価的に直流電圧源としてそれぞれ機能する複数の太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄに対応して、ハーネス４として複数の回路４Ａ〜４Ｄを持ち、並列に集約して出力するものである。具体的には、接続箱７０は、複数の回路４Ａ〜４Ｄ及び複数の開閉器２Ａ〜２Ｄを備える。複数の回路４Ａ〜４Ｄは、複数の開閉器２Ａ〜２Ｄを介して複数対の入力端子５０Ｐ−１〜５０Ｎ−４に接続されているとともに、一対の出力端子６０Ｐ、６０Ｎに対して互いに並列に接続されている。複数の開閉器２Ａ〜２Ｄは、複数対の入力端子５０Ｐ−１〜５０Ｎ−４と複数の回路４Ａ〜４Ｄとの接続を開閉する。例えば、開閉器２Ａは、一対の入力端子５０Ｐ−１、５０Ｎ−１と回路４Ａとの接続を開閉する。あるいは、例えば、開閉器２Ｂは、一対の入力端子５０Ｐ−２、５０Ｎ−２と回路４Ｂとの接続を開閉する。あるいは、例えば、開閉器２Ｃは、一対の入力端子５０Ｐ−３、５０Ｎ−３と回路４Ｃとの接続を開閉する。あるいは、例えば、開閉器２Ｄは、一対の入力端子５０Ｐ−４、５０Ｎ−４と回路４Ｄとの接続を開閉する。 As shown in FIG. 6, such a solar power generation connection box 70 includes a plurality of circuits 4 A as a harness 4 corresponding to the plurality of solar cell strings 10 A to 10 D that function equivalently as DC voltage sources. It has ~ 4D and collects and outputs in parallel. Specifically, the junction box 70 includes a plurality of circuits 4A to 4D and a plurality of switches 2A to 2D. The plurality of circuits 4A to 4D are connected to the plurality of pairs of input terminals 50P-1 to 50N-4 via the plurality of switches 2A to 2D, and in parallel to the pair of output terminals 60P and 60N. It is connected. The plurality of switches 2A to 2D open and close the connection between the plurality of pairs of input terminals 50P-1 to 50N-4 and the plurality of circuits 4A to 4D. For example, the switch 2A opens and closes the connection between the pair of input terminals 50P-1 and 50N-1 and the circuit 4A. Alternatively, for example, the switch 2B opens and closes the connection between the pair of input terminals 50P-2 and 50N-2 and the circuit 4B. Alternatively, for example, the switch 2C opens and closes the connection between the pair of input terminals 50P-3 and 50N-3 and the circuit 4C. Alternatively, for example, the switch 2D opens and closes the connection between the pair of input terminals 50P-4 and 50N-4 and the circuit 4D.

したがって、各回路４Ａ〜４Ｄ間に電圧差が生じると、電圧の高い回路から低い回路へ電流が逆流するため、回路４Ａ〜４Ｄ間の電位差が大きくなると、逆流量が支配的になり、接続箱７０からの出力が得られなくなる可能性がある。 Therefore, when a voltage difference occurs between the circuits 4A to 4D, a current flows backward from a circuit having a high voltage to a circuit having a low voltage. Therefore, when the potential difference between the circuits 4A to 4D increases, the reverse flow rate becomes dominant, and the connection box The output from 70 may not be obtained.

そのため、図６に示すように各回路４Ａ〜４Ｄ間の逆流を防止するために、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄが各回路４Ａ〜４Ｄ内の入出力端子間に直列に接続されている。すなわち、複数の逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄは、複数対の入力端子５０Ｐ−１〜５０Ｎ−４及び複数の開閉器２Ａ〜２Ｄと一対の出力端子６０Ｐ、６０Ｎとの間に接続されている。 Therefore, as shown in FIG. 6, in order to prevent backflow between the circuits 4A to 4D, backflow prevention diodes 3A to 3D are connected in series between input / output terminals in the circuits 4A to 4D. That is, the plurality of backflow prevention diodes 3A to 3D are connected between the plurality of pairs of input terminals 50P-1 to 50N-4 and the plurality of switches 2A to 2D and the pair of output terminals 60P and 60N.

例えば、逆流防止ダイオード３Ａは、カソードが出力端子６０Ｐに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ａを介してＰ型入力端子５０Ｐ−１に電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３Ｂは、カソードが出力端子６０Ｐに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｂを介してＰ型入力端子５０Ｐ−２に電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３Ｃは、カソードが出力端子６０Ｐに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｃを介してＰ型入力端子５０Ｐ−３に電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３Ｄは、カソードが出力端子６０Ｐに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｄを介してＰ型入力端子５０Ｐ−４に電気的に接続される。 For example, the backflow prevention diode 3A has a cathode electrically connected to the output terminal 60P and an anode electrically connected to the P-type input terminal 50P-1 via the switch 2A. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 3B has a cathode electrically connected to the output terminal 60P and an anode electrically connected to the P-type input terminal 50P-2 via the switch 2B. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 3C has a cathode electrically connected to the output terminal 60P and an anode electrically connected to the P-type input terminal 50P-3 via the switch 2C. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 3D has a cathode electrically connected to the output terminal 60P and an anode electrically connected to the P-type input terminal 50P-4 via the switch 2D.

この構成では、太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄが適正な極性で接続され、正常に動作している時はこの逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄへの逆方向の印加電圧は例えば最大で太陽電池ストリングの１ストリング分の電圧となる。 In this configuration, when the solar cell strings 10A to 10D are connected with proper polarity and are operating normally, the reverse voltage applied to the backflow prevention diodes 3A to 3D is, for example, a maximum of one string of solar cell strings. The voltage is in minutes.

しかし、図６に示す構成においては、太陽電池ストリングが誤結線、すなわち逆極性で接続された場合、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄへは太陽電池ストリングの２ストリング分の電圧が印加されることになる。 However, in the configuration shown in FIG. 6, when the solar cell strings are connected incorrectly, that is, connected in reverse polarity, voltages for two strings of solar cell strings are applied to the backflow prevention diodes 3 A to 3 D. .

例えば、図７に示すように、太陽電池ストリング１０Ｂの正側端子１０Ｂ１及び負側端子１０Ｂ２が逆極性で接続された場合、破線で示すような経路で逆流防止ダイオード３Ｂに逆方向の電圧が印加されることになる。すなわち、正側端子１０Ｂ１→Ｎ側入力端子５０Ｎ−２→Ｎ側入力端子５０Ｎ−１→負側端子１０Ａ２→正側端子１０Ａ１→Ｐ側入力端子５０Ｐ−１→逆流防止ダイオード３Ａの経路で逆流防止ダイオード３Ｂのカソードに正側電圧が印加されるとともに、負側端子１０Ｂ２→Ｐ側入力端子５０Ｐ−２の経路で逆流防止ダイオード３Ｂのアノードに負側電圧が印加される。このとき、逆流防止ダイオード３Ｂのカソードには、太陽電池ストリング１０Ａ及び太陽電池ストリング１０Ｂが直列接続された２つの直流電圧源として、正側電圧が印加される。 For example, as shown in FIG. 7, when the positive side terminal 10B1 and the negative side terminal 10B2 of the solar cell string 10B are connected in reverse polarity, a reverse voltage is applied to the backflow prevention diode 3B through a path shown by a broken line. Will be. That is, the reverse current prevention is performed through the path of the positive side terminal 10B1, the N side input terminal 50N-2, the N side input terminal 50N-1, the negative side terminal 10A2, the positive side terminal 10A1, the P side input terminal 50P-1, and the backflow prevention diode 3A. A positive voltage is applied to the cathode of the diode 3B, and a negative voltage is applied to the anode of the backflow prevention diode 3B through the path from the negative terminal 10B2 to the P input terminal 50P-2. At this time, a positive side voltage is applied to the cathode of the backflow prevention diode 3B as two DC voltage sources in which the solar cell string 10A and the solar cell string 10B are connected in series.

仮に、各逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄの耐圧が太陽電池ストリングの１ストリング分程度である場合、２ストリング分の電圧が印加されると、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄが破壊される可能性がある。このため、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄを選定する際は、接続される太陽電池の２ストリング分の電圧以上の耐圧を持ったものを選ぶ必要がある。 If the withstand voltage of each of the backflow prevention diodes 3A to 3D is about one string of the solar cell string, if the voltage for two strings is applied, the backflow prevention diodes 3A to 3D may be destroyed. For this reason, when selecting the backflow prevention diodes 3A to 3D, it is necessary to select a diode having a withstand voltage equal to or higher than the voltage of two strings of connected solar cells.

仮に、各逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄの耐圧が太陽電池ストリングの２ストリング分の電圧以上である場合、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄへは、正常に動作している時は常時通電され発熱する。ダイオードの特性としては、高耐圧素子であるほど、一定電流条件下において順方向電圧が高くなる傾向があり、そのため、順方向電圧が高くなるほど損失が大きくなる傾向にある。すなわち、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄは、大きな電圧が印加され多量に発熱するため、発熱量に付随して放熱スペースを確保する必要があり、接続箱７０の小型化が困難になる傾向にある。 If the withstand voltage of each of the backflow prevention diodes 3A to 3D is equal to or higher than the voltage corresponding to two strings of the solar battery string, the backflow prevention diodes 3A to 3D are always energized and generate heat during normal operation. As the characteristics of the diode, the higher the withstand voltage element, the higher the forward voltage under a constant current condition. Therefore, the higher the forward voltage, the higher the loss. That is, since the backflow prevention diodes 3A to 3D generate a large amount of heat when a large voltage is applied, it is necessary to secure a heat radiation space accompanying the amount of heat generation, and the connection box 70 tends to be difficult to downsize.

この発熱の問題を解決するため、仮に、接続箱７０において、例えば各開閉器２Ａ〜２Ｄと対応する逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄとの間に、太陽電池ストリングが逆極性で接続されたときに選択的にオンするフォトカプラを挿入し、そのフォトカプラに連動してオンするリレーを設け、そのリレーがオンしたときに逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄをバイパスして出力端子６０Ｐ、６０Ｎへ接続するように構成した場合を考える。この場合、並列接続される太陽電池ストリングの数の分、フォトカプラ、リレー、バイパス接続用の配線を設けることになるので、接続箱７０内の回路が複雑化するとともに回路面積が大きくなるので、接続箱７０の小型化が困難になる傾向にある。 In order to solve this heat generation problem, in the junction box 70, for example, when the solar cell string is connected with reverse polarity between the switches 2A to 2D and the corresponding backflow prevention diodes 3A to 3D, it is selected. A photocoupler that is turned on is inserted, and a relay that is turned on in conjunction with the photocoupler is provided, and when the relay is turned on, the backflow prevention diodes 3A to 3D are bypassed and connected to the output terminals 60P and 60N. Consider the case of configuration. In this case, since the number of solar cell strings connected in parallel is provided with wiring for photocouplers, relays, and bypass connections, the circuit in the connection box 70 becomes complicated and the circuit area increases. It tends to be difficult to reduce the size of the connection box 70.

そこで、実施の形態１では、太陽電池ストリングが複数並列接続される場合でも、逆流防止ダイオードの発熱を下げ、複雑な回路を必要とせず、例えばダイオードブリッジの単純な回路で構成することを可能とする太陽光発電用の接続箱を提案する。すなわち、太陽光発電システムＳ１０用の接続箱１７０において、逆流防止ダイオードの耐圧を下げ、逆流防止ダイオードに耐圧の低い素子を使用可能とし、更にダイオードの発熱量を低減させることを目的として、以下の工夫を行う。 Therefore, in the first embodiment, even when a plurality of solar cell strings are connected in parallel, the heat generation of the backflow prevention diode is reduced, and a complicated circuit is not required, for example, it can be configured with a simple circuit of a diode bridge. We propose a junction box for solar power generation. That is, in the junction box 170 for the photovoltaic power generation system S10, the following is provided for the purpose of reducing the withstand voltage of the backflow prevention diode, enabling the use of a low withstand voltage element for the backflow prevention diode, and further reducing the amount of heat generated by the diode. Do some ingenuity.

具体的には、図１に示すように、接続箱１７０は、ハーネス４０としての複数の回路４０Ａ〜４０Ｄのそれぞれの中に、逆流防止ダイオード（第１の逆流防止ダイオード）３Ａ〜３Ｄに加えて、逆流防止ダイオード（第２の逆流防止ダイオード）３０Ａ〜３０Ｄを有する。逆流防止ダイオード３０Ａ〜３０Ｄは、太陽電池ストリングが逆極性で接続された際にクローズドループをそれぞれ形成するように、対応する一対の入力端子の間に接続されている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the junction box 170 is provided in each of the plurality of circuits 40A to 40D as the harness 40 in addition to the backflow prevention diodes (first backflow prevention diodes) 3A to 3D. And backflow prevention diodes (second backflow prevention diodes) 30A to 30D. The backflow prevention diodes 30 A to 30 D are connected between a pair of corresponding input terminals so as to form closed loops when the solar cell strings are connected in reverse polarity.

例えば、逆流防止ダイオード３０Ａは、カソードが開閉器２Ａを介してＰ側入力端子５０Ｐ−１に電気的に接続され、アノードが開閉器２Ａを介してＮ型入力端子５０Ｎ−１に電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３０Ｂは、カソードが開閉器２Ｂを介してＰ側入力端子５０Ｐ−２に電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｂを介してＮ型入力端子５０Ｎ−２に電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３０Ｃは、カソードが開閉器２Ｃを介してＰ側入力端子５０Ｐ−３に電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｃを介してＮ型入力端子５０Ｎ−３に電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３０Ｄは、カソードが開閉器２Ｄを介してＰ側入力端子５０Ｐ−４に電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｄを介してＮ型入力端子５０Ｎ−４に電気的に接続される。 For example, the backflow prevention diode 30A has a cathode electrically connected to the P-side input terminal 50P-1 via the switch 2A, and an anode electrically connected to the N-type input terminal 50N-1 via the switch 2A. Is done. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 30B has a cathode electrically connected to the P-side input terminal 50P-2 via the switch 2B and an anode electrically connected to the N-type input terminal 50N-2 via the switch 2B. Connected to. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 30C has a cathode electrically connected to the P-side input terminal 50P-3 via the switch 2C and an anode electrically connected to the N-type input terminal 50N-3 via the switch 2C. Connected to. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 30D has a cathode electrically connected to the P-side input terminal 50P-4 via the switch 2D and an anode electrically connected to the N-type input terminal 50N-4 via the switch 2D. Connected to.

このようなダイオードブリッジを用いることで、正常に動作している時は逆流防止ダイオード３Ｂ、３Ａ、３Ｄ、３Ｃを通り、誤結線による逆接続時には逆流防止ダイオード３０Ｂ、３０Ａ、３０Ｄ、３０Ｃを通り太陽電池ストリング１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄとのクローズドループとなるため、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄ、３０Ａ〜３０Ｄにかかる逆電圧は太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄの１ストリング分の電圧が印加されることとなる。 By using such a diode bridge, the solar cell passes through the backflow prevention diodes 3B, 3A, 3D, and 3C when operating normally, and passes through the backflow prevention diodes 30B, 30A, 30D, and 30C when connected in reverse due to misconnection. Since the battery strings 10A, 10B, 10C, and 10D are in a closed loop, the reverse voltage applied to the backflow prevention diodes 3A to 3D and 30A to 30D is the voltage applied to one string of the solar cell strings 10A to 10D. Become.

例えば、図２に示すように、太陽電池ストリング１０Ｂの正側端子１０Ｂ１及び負側端子１０Ｂ２が逆極性で接続された場合、破線で示すような経路で電流が流れることになる。すなわち、正側端子１０Ｂ１→Ｎ側入力端子５０Ｎ−２の経路で逆流防止ダイオード３Ｂのアノードに正側電圧が印加されるとともに、負側端子１０Ｂ２→Ｐ側入力端子５０Ｐ−２の経路で逆流防止ダイオード３０Ｂのカソードに負側電圧が印加される。このとき、逆流防止ダイオード３０Ｂのアノードには、太陽電池ストリング１０Ｂが１つの直流電圧源として、正側電圧が印加される。 For example, as shown in FIG. 2, when the positive side terminal 10B1 and the negative side terminal 10B2 of the solar cell string 10B are connected with opposite polarities, a current flows through a path shown by a broken line. That is, a positive voltage is applied to the anode of the backflow prevention diode 3B through the path from the positive side terminal 10B1 to the N side input terminal 50N-2, and backflow prevention is performed through the path from the negative side terminal 10B2 to the P side input terminal 50P-2. A negative voltage is applied to the cathode of the diode 30B. At this time, a positive side voltage is applied to the anode of the backflow prevention diode 30B with the solar cell string 10B as one DC voltage source.

以上のように、実施の形態１では、接続箱１７０において、太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄが逆極性で接続された際に、逆流防止ダイオード３０Ａ〜３０Ｄがクローズドループを形成する。これにより、太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄが逆極性で接続された場合に逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄ、３０Ａ〜３０Ｄにかかる逆電圧を太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄの１ストリング分の電圧に抑制できる。この結果、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄ、３０Ａ〜３０Ｄに例えば耐圧の低いダイオードを用いることができ、順方向電圧を低く抑えられるため、損失が低減でき、発熱を抑える事が可能となる。すなわち、太陽電池ストリングが逆極性で接続された場合における逆流防止ダイオードの発熱量を低減できる。 As described above, in the first embodiment, when the solar cell strings 10A to 10D are connected in reverse polarity in the connection box 170, the backflow prevention diodes 30A to 30D form a closed loop. Thereby, when solar cell string 10A-10D is connected by reverse polarity, the reverse voltage concerning backflow prevention diode 3A-3D, 30A-30D can be suppressed to the voltage for 1 string of solar cell string 10A-10D. As a result, for example, diodes having a low withstand voltage can be used as the backflow prevention diodes 3A to 3D and 30A to 30D, and the forward voltage can be suppressed low, so that loss can be reduced and heat generation can be suppressed. That is, the amount of heat generated by the backflow prevention diode when the solar cell strings are connected with reverse polarity can be reduced.

また、実施の形態１では、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄ、３０Ａ〜３０Ｄに、耐圧の低い素子を使用することが可能となるので、安価な素子を選定することが可能となる。これにより、接続箱１７０の製造コストを低減でき、延いては、太陽光発電システムＳ１０の製造コストを低減できる。 Moreover, in Embodiment 1, since it becomes possible to use an element with a low withstand voltage for the backflow prevention diodes 3A to 3D and 30A to 30D, it is possible to select an inexpensive element. Thereby, the manufacturing cost of the junction box 170 can be reduced, and the manufacturing cost of the solar power generation system S10 can be reduced.

また、実施の形態１では、複雑な回路を付加することなくダイオードブリッジで成り立つため、太陽電池ストリングが逆極性で接続された場合における逆流防止ダイオードの発熱量を簡易な構成で低減できる。 Moreover, in Embodiment 1, since it consists of a diode bridge without adding a complicated circuit, the amount of heat generated by the backflow prevention diode when the solar cell strings are connected with reverse polarity can be reduced with a simple configuration.

また、実施の形態１では、複数の逆流防止ダイオード３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれにおいて、カソードがＰ側入力端子に電気的に接続され、アノードがＮ型入力端子に電気的に接続される。これにより、太陽電池ストリング１０Ａ〜１０Ｄが逆極性で接続された場合にクローズドループを形成できる。 In the first embodiment, in each of the plurality of backflow prevention diodes 30A to 30D, the cathode is electrically connected to the P-side input terminal, and the anode is electrically connected to the N-type input terminal. Thereby, when solar cell string 10A-10D is connected by reverse polarity, a closed loop can be formed.

実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかる太陽光発電システムＳ１００について説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。 Embodiment 2. FIG.
Next, the solar power generation system S100 according to the second embodiment will be described. Below, it demonstrates focusing on a different part from Embodiment 1. FIG.

実施の形態１では、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄ、３０Ａ〜３０Ｄの材料について特に限定していないが、実施の形態２では、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄ、３０Ａ〜３０Ｄの材料として、ワイドギャップ半導体を用いる。 In the first embodiment, the materials of the backflow prevention diodes 3A to 3D and 30A to 30D are not particularly limited. However, in the second embodiment, a wide gap semiconductor is used as the material of the backflow prevention diodes 3A to 3D and 30A to 30D. Use.

具体的には、各逆流防止ダイオードを、ワイドギャップ半導体、例えばＳｉＣ（シリコンカーバイド）を主成分とする材料で形成する。ワイドバンドギャップ半導体は、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料、及びダイヤモンドの少なくとも１つを主成分として含む。 Specifically, each backflow prevention diode is formed of a material having a wide gap semiconductor, for example, SiC (silicon carbide) as a main component. The wide band gap semiconductor includes, for example, at least one of silicon carbide, a gallium nitride-based material, and diamond as a main component.

ワイドギャップ半導体（例えばＳｉＣ）で形成したダイオードは、Ｓｉを主成分とする材料で形成したダイオードと比べて、順方向電圧が低いため、より損失を低減でき、より発熱を抑える事が可能となる。更に、ワイドギャップ半導体（例えばＳｉＣ）で形成したダイオードは、正の温度特性によりダイオードの並列接続が可能である。 A diode formed of a wide gap semiconductor (for example, SiC) has a lower forward voltage than a diode formed of a material containing Si as a main component, so that loss can be further reduced and heat generation can be further suppressed. . Furthermore, a diode formed of a wide gap semiconductor (for example, SiC) can be connected in parallel due to positive temperature characteristics.

そこで、図３に示すように、太陽光発電システムＳ１００における接続箱７００は、ハーネス４００としての複数の回路４００Ａ〜４００Ｄのそれぞれの中に、逆流防止ダイオード（第１の逆流防止ダイオード）３Ａ〜３Ｄ及び逆流防止ダイオード（第２の逆流防止ダイオード）３０Ａ〜３０Ｄに加えて、逆流防止ダイオード（第３の逆流防止ダイオード）３０３Ａ〜３０３Ｄ及び逆流防止ダイオード（第４の逆流防止ダイオード）３３０Ａ〜３３０Ｄを有する。 Therefore, as illustrated in FIG. 3, the connection box 700 in the photovoltaic power generation system S 100 includes a backflow prevention diode (first backflow prevention diode) 3 A to 3 D in each of the plurality of circuits 400 A to 400 D as the harness 400. In addition to the backflow prevention diodes (second backflow prevention diodes) 30A to 30D, backflow prevention diodes (third backflow prevention diodes) 303A to 303D and backflow prevention diodes (fourth backflow prevention diodes) 330A to 330D are provided. .

逆流防止ダイオード３０３Ａ〜３０３Ｄは、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄと同様の機能、すなわち各回路４００Ａ〜４００Ｄ間の逆流を防止する機能を有し、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄの両端に並列接続される。 The backflow prevention diodes 303A to 303D have a function similar to that of the backflow prevention diodes 3A to 3D, that is, a function to prevent backflow between the circuits 400A to 400D, and are connected in parallel to both ends of the backflow prevention diodes 3A to 3D.

例えば、逆流防止ダイオード３０３Ａは、カソードが出力端子６０Ｐに電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３Ａのカソードに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ａを介してＰ型入力端子５０Ｐ−１に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３Ａのアノードに電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３０３Ｂは、カソードが出力端子６０Ｐに電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３Ｂのカソードに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｂを介してＰ型入力端子５０Ｐ−２に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３Ｂのアノードに電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３０３Ｃは、カソードが出力端子６０Ｐに電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３Ｃのカソードに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｃを介してＰ型入力端子５０Ｐ−３に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３Ｃのアノードに電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３０３Ｄは、カソードが出力端子６０Ｐに電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３Ｄのカソードに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｄを介してＰ型入力端子５０Ｐ−４に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３Ｄのアノードに電気的に接続される。 For example, the backflow prevention diode 303A has a cathode electrically connected to the output terminal 60P and a cathode of the backflow prevention diode 3A, and an anode connected to the P-type input terminal 50P-1 via the switch 2A. It is electrically connected and electrically connected to the anode of the backflow prevention diode 3A. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 303B has a cathode electrically connected to the output terminal 60P and is electrically connected to the cathode of the backflow prevention diode 3B, and an anode connected to the P-type input terminal 50P− via the switch 2B. 2 and electrically connected to the anode of the backflow prevention diode 3B. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 303C has a cathode electrically connected to the output terminal 60P and is electrically connected to the cathode of the backflow prevention diode 3C, and an anode connected to the P-type input terminal 50P− via the switch 2C. 3 and electrically connected to the anode of the backflow prevention diode 3C. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 303D has the cathode electrically connected to the output terminal 60P and the cathode of the backflow prevention diode 3D, and the anode is connected to the P-type input terminal 50P− via the switch 2D. 4 and electrically connected to the anode of the backflow prevention diode 3D.

また、逆流防止ダイオード３３０Ａ〜３３０Ｄは、逆流防止ダイオード３０Ａ〜３０Ｄと同様の機能、すなわち太陽電池ストリングが逆極性で接続された際にクローズドループを形成する機能を有し、逆流防止ダイオード３０Ａ〜３０Ｄの両端に並列接続される。 The backflow prevention diodes 330A to 330D have the same function as the backflow prevention diodes 30A to 30D, that is, the function of forming a closed loop when the solar cell strings are connected in reverse polarity, and the backflow prevention diodes 30A to 30D. Are connected in parallel at both ends.

例えば、逆流防止ダイオード３３０Ａは、カソードが開閉器２Ａを介してＰ側入力端子５０Ｐ−１に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３０Ａのカソードに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ａを介してＮ型入力端子５０Ｎ−１に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３０Ａのアノードに電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３３０Ｂは、カソードが開閉器２Ｂを介してＰ側入力端子５０Ｐ−２に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３０Ｂのカソードに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｂを介してＮ型入力端子５０Ｎ−２に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３０Ｂのアノードに電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３３０Ｃは、カソードが開閉器２Ｃを介してＰ側入力端子５０Ｐ−３に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３０Ｃのカソードに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｃを介してＮ型入力端子５０Ｎ−３に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３０Ｃのアノードに電気的に接続される。あるいは、例えば、逆流防止ダイオード３３０Ｄは、カソードが開閉器２Ｄを介してＰ側入力端子５０Ｐ−４に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３０Ｄのカソードに電気的に接続され、アノードが開閉器２Ｄを介してＮ型入力端子５０Ｎ−４に電気的に接続されるとともに逆流防止ダイオード３０Ｄのアノードに電気的に接続される。 For example, the backflow prevention diode 330A has a cathode electrically connected to the P-side input terminal 50P-1 via the switch 2A and is electrically connected to a cathode of the backflow prevention diode 30A, and an anode connected to the switch 2A. To the N-type input terminal 50N-1 and to the anode of the backflow prevention diode 30A. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 330B has a cathode electrically connected to the P-side input terminal 50P-2 via the switch 2B and electrically connected to the cathode of the backflow prevention diode 30B, and the anode is a switch. It is electrically connected to the N-type input terminal 50N-2 via 2B and electrically connected to the anode of the backflow prevention diode 30B. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 330C has a cathode electrically connected to the P-side input terminal 50P-3 via the switch 2C and is electrically connected to the cathode of the backflow prevention diode 30C, and the anode is a switch. It is electrically connected to the N-type input terminal 50N-3 via 2C and electrically connected to the anode of the backflow prevention diode 30C. Alternatively, for example, the backflow prevention diode 330D has a cathode electrically connected to the P-side input terminal 50P-4 via the switch 2D and is electrically connected to the cathode of the backflow prevention diode 30D, and the anode is a switch. It is electrically connected to the N-type input terminal 50N-4 via 2D and electrically connected to the anode of the backflow prevention diode 30D.

以上のように、実施の形態２では、各逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄ、３０Ａ〜３０Ｄ、３０３Ａ〜３０３Ｄ、３３０Ａ〜３３０Ｄが、ワイドギャップ半導体で形成されている。ワイドバンドギャップ半導体は、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料、及びダイヤモンドの少なくとも１つを主成分として含む。すなわち、ワイドギャップ半導体（例えばＳｉＣ）で形成したダイオードは、Ｓｉを主成分とする材料で形成したダイオードと比べて、順方向電圧が低いため、より損失を低減でき、より発熱を抑える事が可能となる。 As described above, in the second embodiment, the backflow prevention diodes 3A to 3D, 30A to 30D, 303A to 303D, and 330A to 330D are formed of wide gap semiconductors. The wide band gap semiconductor includes, for example, at least one of silicon carbide, a gallium nitride-based material, and diamond as a main component. That is, a diode formed of a wide gap semiconductor (for example, SiC) has a lower forward voltage than a diode formed of a material containing Si as a main component, so that loss can be reduced and heat generation can be further suppressed. It becomes.

また、実施の形態２では、各逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄ、３０Ａ〜３０Ｄ、３０３Ａ〜３０３Ｄ、３３０Ａ〜３３０Ｄが、ワイドギャップ半導体で形成されている。ワイドギャップ半導体（例えばＳｉＣ）で形成したダイオードは、正の温度特性によりダイオードの並列接続が可能である。これにより、逆流防止ダイオード３０３Ａ〜３０３Ｄは、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄと同様の機能、すなわち各回路４００Ａ〜４００Ｄ間の逆流を防止する機能を有し、逆流防止ダイオード３Ａ〜３Ｄの両端に並列接続される。また、逆流防止ダイオード３３０Ａ〜３３０Ｄは、逆流防止ダイオード３０Ａ〜３０Ｄと同様の機能、すなわち太陽電池ストリングが逆極性で接続された際にクローズドループを形成する機能を有し、逆流防止ダイオード３０Ａ〜３０Ｄの両端に並列接続される。この結果、図４に示されるように、逆流防止ダイオード１個辺りに通電される電流を低減でき、それにより順方向電圧を下げられる事から、より一層逆流防止ダイオードの損失を低減することができ、発熱量をより低減することが可能となる。 In the second embodiment, the backflow prevention diodes 3A to 3D, 30A to 30D, 303A to 303D, and 330A to 330D are formed of wide gap semiconductors. A diode formed of a wide gap semiconductor (for example, SiC) can be connected in parallel due to positive temperature characteristics. Thereby, the backflow prevention diodes 303A to 303D have the same function as the backflow prevention diodes 3A to 3D, that is, the function of preventing backflow between the circuits 400A to 400D, and are connected in parallel to both ends of the backflow prevention diodes 3A to 3D. Is done. The backflow prevention diodes 330A to 330D have the same function as the backflow prevention diodes 30A to 30D, that is, the function of forming a closed loop when the solar cell strings are connected in reverse polarity, and the backflow prevention diodes 30A to 30D. Are connected in parallel at both ends. As a result, as shown in FIG. 4, it is possible to reduce the current that flows around one backflow prevention diode, thereby reducing the forward voltage, thereby further reducing the loss of the backflow prevention diode. It is possible to further reduce the amount of heat generation.

以上のように、本発明にかかる接続箱及び太陽光発電システムは、複数の太陽電池ストリングとパワーコンディショナとの接続に有用である。 As described above, the junction box and the photovoltaic power generation system according to the present invention are useful for connection between a plurality of solar cell strings and a power conditioner.

２Ａ〜２Ｄ開閉器
３Ａ〜３Ｄ逆流防止ダイオード
４、４０、４００ハーネス
４Ａ〜４Ｄ、４０Ａ〜４０Ｄ、４００Ａ〜４００Ｄ回路
１０Ａ〜１０Ｄ太陽電池ストリング
１０Ａ１〜１０Ｄ１正側端子
１０Ａ２〜１０Ｄ２負側端子
３０Ａ〜３０Ｄ逆流防止ダイオード
５０Ｐ−１〜５０Ｎ−４入力端子
６０Ｐ、６０Ｎ出力端子
７０、１７０、７００接続箱
８０パワーコンディショナ
３０３Ａ〜３０３Ｄ逆流防止ダイオード
３３０Ａ〜３３０Ｄ逆流防止ダイオード
Ｓ、Ｓ１０、Ｓ１００太陽光発電システム 2A to 2D Switch 3A to 3D Backflow prevention diode 4, 40, 400 Harness 4A to 4D, 40A to 40D, 400A to 400D Circuit 10A to 10D Solar cell string 10A1 to 10D1 Positive side terminal 10A2 to 10D2 Negative side terminal 30A to 30D Backflow prevention diode 50P-1 to 50N-4 Input terminal 60P, 60N Output terminal 70, 170, 700 Connection box 80 Power conditioner 303A to 303D Backflow prevention diode 330A to 330D Backflow prevention diode S, S10, S100 Photovoltaic power generation system

Claims

A junction box for connecting a plurality of solar cell strings in parallel to the inverter,
A plurality of pairs of input terminals to which the plurality of solar cell strings are to be connected;
A pair of output terminals to which the inverter is to be connected;
A plurality of first backflow prevention diodes connected between the plurality of pairs of input terminals and the pair of output terminals;
A plurality of second backflow prevention diodes connected between the plurality of pairs of input terminals so as to each form a closed loop when the solar cell strings are connected in reverse polarity;
A junction box characterized by comprising:

Each pair of input terminals in the plurality of pairs of input terminals is:
A P-side input terminal to which a positive terminal of the solar cell string is to be connected;
An N-type input terminal to which the negative terminal of the solar cell string is to be connected;
Have
Each of the plurality of second backflow prevention diodes is
A cathode electrically connected to the P-side input terminal;
An anode electrically connected to the N-type input terminal;
The junction box according to claim 1, comprising:

The junction box according to claim 1, wherein the plurality of first backflow prevention diodes and the plurality of second backflow prevention diodes are each formed of a wide band gap semiconductor.

The junction box according to claim 3, wherein the wide band gap semiconductor includes at least one of silicon carbide, a gallium nitride-based material, and diamond as a main component.

A plurality of third backflow prevention diodes connected between the plurality of pairs of input terminals and the pair of output terminals so as to be respectively connected in parallel to the corresponding first backflow prevention diodes;
The plurality of pairs of input terminals are connected in parallel to the corresponding second backflow prevention diodes, and form closed loops when the solar cell strings are connected in reverse polarity. A plurality of fourth backflow prevention diodes connected to
The junction box according to claim 3, further comprising:

A plurality of solar cell strings;
With the inverter,
The junction box according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of solar cell strings and the power conditioner are connected.
A photovoltaic power generation system characterized by comprising: