JP2016019445A - 端子ボックス - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールから引き出されるタブの位置や方向に拘らず、タブを端子ボックス内に導入し易い端子ボックスを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュールが発電した電力を出力する一対のタブが接続される端子ボックス１は、内部に収容空間１１を有するケース１０と、収容空間１１に配置される一対の電極板２０と、を備え、一対の電極板２０の夫々は、タブが接続される端子接続部２３と、電力を外部機器に伝達する出力ケーブル４０が接続されるケーブル接続部２６と、を有し、ケース１０は、当該ケース１０が有する面のうち電極板２０に対向する対向面における、ケース１０を対向面の鉛直上方から見て一対の電極板２０の少なくとも一方の端子接続部２３を挟む位置に、タブを収容空間１１に導入するタブ導入孔３０が形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュールが発電した電力を出力する一対のタブが接続される端子ボックスに関する。

従来、太陽電池モジュールに端子ボックスが取り付けられてきた。この端子ボックスには電極板が収容され、当該電極板には太陽電池モジュールが発電した電力を出力する一対のタブが接続される。また、電極板には出力ケーブルが接続され、当該出力ケーブルを介して太陽電池モジュールにより発電された電力が外部機器等に供給される。このような端子ボックスに関する技術として下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。

特許文献１に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスは、樹脂製ボックス本体内に端子板（前記「電極板」に相当）を有し、当該端子板に外部接続用ケーブル（前記「出力ケーブル」に相当）の一端が接続される。端子板には係合孔が設けられ、ボックス本体から突出する係合突起が係合した上で、係合突起を溶融した後に硬化させることにより、端子板をボックス本体に固定する。また、ボックス本体の底面には結線用開口部が形成され、この結線用開口部には太陽電池モジュールの電極と前記端子板とを接続するリード線（前記「タブ」に相当）が挿通される。

特開平１１−２６０３５号公報

ここで、太陽電池モジュールから引き出されるリード線の位置や方向は、太陽電池モジュールに応じて多種多様に亘る。このため、端子板と結線用開口部との位置関係によっては、リード線をボックス本体内に導入し難くなることがあった。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、太陽電池モジュールから引き出されるタブの位置や方向に拘らず、タブを端子ボックス内に導入し易い端子ボックスを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る端子ボックスの特徴構成は、太陽電池モジュールが発電した電力を出力する一対のタブが接続され、内部に収容空間を有するケースと、前記収容空間に配置される一対の電極板と、を備え、前記一対の電極板の夫々は、前記タブが接続される端子接続部と、前記電力を外部機器に伝達する出力ケーブルが接続されるケーブル接続部と、を有し、前記ケースは、前記ケースが有する面のうち前記電極板に対向する対向面における、前記ケースを前記対向面の鉛直上方から見て前記一対の電極板の少なくとも一方の前記端子接続部を挟む位置に、前記タブを前記収容空間に導入するタブ導入孔が形成されている点にある。

このような特徴構成とすれば、少なくとも一方の電極板に対しては、ケースを上方から見て端子接続部を中心として互いに対向する位置にタブ導入孔を配置することができる。このため、双方の電極板の夫々に対して前記対向するようにタブ導入孔が配置されている場合には、太陽電池モジュールから引き出されるタブの位置や方向に拘らず、タブをケース内に導入し易くできる。また、一対の電極板の一方に対してのみ前記対向するようにタブ導入孔が配置されている場合には、前記対向するようにタブ導入孔が配置されていない側の電極板に対するタブ導入孔を太陽電池モジュールから引き出されるタブの位置や方向に応じて位置決めし、他方の電極板に対して前記対向する位置に配置されたタブ導入孔の一方を用いることでタブをケース内に導入し易くできる。したがって、太陽電池モジュールから引き出されるタブの位置や方向に拘らず、タブを端子ボックス内に導入し易くなり、設置上、汎用性が高い端子ボックスを実現することが可能となる。

また、前記電極板は、前記タブ導入孔に対向する位置に開口部が形成されていると好適である。

このような構成とすれば、タブ導入孔から挿入されたタブの進路が電極板により遮られないので、タブを収容空間に導入し易くできる。また、ケースに設けられたタブ導入孔と電極板に設けられた開口部とを合わせることにより、ケースに対する電極板の位置決めを容易に行うことが可能となる。

また、前記ケースは、前記収容空間に前記電極板を配置可能な配置位置が少なくとも３つ設けられていると好適である。

このような構成とすれば、収容空間に導入するタブの導入経路のバリエーションを増やすことができる。したがって、端子モジュールを設置する上で、更に汎用性を高めることが可能となる。

太陽電池モジュールに設けられる端子ボックスを示す図である。 端子ボックスの斜視図である。 端子ボックスの上面図（天板を除く）である。 図３のIV−IV線における断面図である。

本発明に係る端子ボックスは、太陽電池モジュールからの一対のタブの引き出し方向に拘らず、当該一対のタブを容易に接続可能に構成されている。以下、本実施形態に係る端子ボックス１について説明する。

図１に示されるように、端子ボックス１には太陽電池モジュール２が発電した電力を電気エネルギーとして出力する正負一対のタブ３が接続される。太陽電池モジュール２は太陽電池セル４を直並列接続して構成され、この太陽電池モジュール２が直列に接続されたストリング５を並列に接続して太陽光パネル６が構成される。図１に示されるストリング５を構成するにあたり、太陽電池モジュール２は端子ボックス１を介して他の太陽電池モジュール２と接続される。

図２には、端子ボックス１を模式的に示した斜視図が示される。図２に示されるように、端子ボックス１は、ケース１０と電極板２０とを備えて構成される。ケース１０は、四角形状の底板１２と、当該底板１２から立設する筒状部１３と、筒状部１３の上端部で底板１２に対向して設けられる天板１４とを有する。図２では理解を容易にするために、天板１４は筒状部１３から離間した状態で示される。

図３には天板１４を除く端子ボックス１の上面図が示される。図３に示されるように、本実施形態では筒状部１３は略四角筒状に構成されるが、例えば円筒状や多角筒状等の他の形状からなる筒状部であっても良い。底板１２、筒状部１３、及び天板１４により、ケース１０の内部には収容空間１１が構成される。

また、筒状部１３の所定の位置には、ケース１０の外側と内側とを連通する貫通孔１７が一対で形成される。この一対の貫通孔１７には、後述する一対の出力ケーブル４０が留め具１９（図４参照）でケース１０に固定された上で、夫々貫通挿入される。ケース１０の底板１２には、後述する複数のタブ導入孔３０が形成される。このようなケース１０は、例えば樹脂等を用いて構成することが可能である。

電極板２０は、板状の導電部材を用いて構成される。図３に示されるように、電極板２０は一対で設けられる。以下では理解を容易にするために、正の電極板として用いられる一方の電極板を電極板２１とし、負の電極板として用いられる他方の電極板を電極板２２として説明する。電極板２１は、第１電極板２１Ａ、第２電極板２１Ｂ、及び第１電極板２１Ａと第２電極板２１Ｂとを電気的に接続する電極板接続部２１Ｃを有する。

第１電極板２１Ａ、第２電極板２１Ｂ、及び電極板２２の夫々には、端子接続部２３、開口部２４が形成される。図４には、図３のIV−IV線における断面図が示される。図４に示されるように、端子接続部２３にはタブ３が接続される。ここで、図４にはタブ３が双方のタブ導入孔３０から収容空間１１に導入されている様子が示されるが、タブ３は実際にはいずれか一方のタブ導入孔３０から導入される。端子接続部２３とタブ３との接続は、例えば半田を用いて接続しても良いし、端子接続部２３の上にタブ３を載置し、タブ３を天板１４における端子接続部２３に対向する位置に設けた押圧部で端子接続部２３の側に押圧して接続しても良い。

図３に戻り、第１電極板２１Ａ及び電極板２２に亘って、電子部品を装着可能な電子部品装着部２５が設けられる。この電子部品装着部２５は、公知の折り曲げ加工により構成することが可能であり、例えば一対のタブ３の電圧の大小関係が所期の関係に対して反転した場合に、太陽電池モジュール２により発電した電力を供給する外部機器を保護するための保護用ダイオード７０（図２参照）を装着することが可能である。

また、第１電極板２１Ａ及び電極板２２の夫々には、ケーブル接続部２６が設けられる。ケーブル接続部２６は、太陽電池モジュール２が発電した電力を外部機器に伝達する出力ケーブル４０が接続される。外部機器とは、同一のストリング５を形成する他の太陽電池モジュールや、複数のストリング５の出力を纏める接続箱等が相当する。ケーブル接続部２６は軸方向断面がＵ字状に形成され、Ｕ字状の溝に出力ケーブル４０を挿通した状態で、ケーブル接続部２６をかしめることにより、ケーブル接続部２６と出力ケーブル４０とを接続することが可能である。

第１電極板２１Ａ、第２電極板２１Ｂ、及び電極板２２は、外縁部の少なくとも一部に折り曲げ加工が施され、外縁部の少なくとも一部が端子接続部２３に対して垂直に立設するよう構成される。電極板２０は、収容空間１１に配置される。本実施形態では、ケース１０には、収容空間１１に第１電極板２１Ａ、第２電極板２１Ｂ、及び電極板２２を配置可能な配置位置が３つ設けられている。本実施形態では、第１電極板２１Ａ、第２電極板２１Ｂ、及び電極板２２は底板１２から立設する複数の位置決め部１５により挟持された状態で、底板１２から立設する複数の爪部１６により固定される。

ここで、ケース１０は、当該ケース１０が有する面のうち電極板２０に対向する対向面における、ケース１０を対向面の鉛直上方から見て一対の電極板２０の端子接続部２３を挟む位置に、タブ３を収容空間１１に導入するタブ導入孔３０が形成される。本実施形態では、ケース１０は四角筒状に構成される。このため、ケース１０が有する面とは、ケース１０を構成する四角筒の各面が相当する。電極板２０に対向する対向面とは、本実施形態ではケース１０の底面における収容空間１１側の面にあたる。このため、「ケース１０を対向面の鉛直上方から見て」とは、ケース１０を天板１４の上方から見ることをいう。

本実施系形態では、電極板２０は長尺状に構成される。この場合、一対の電極板２０の端子接続部２３を挟む位置とは、ケース１０を天板１４の上方から見た際に、電極板２０の長手方向に沿った端子接続部２３の両外側を意味する。本実施形態では、ケース１０の底板１２における、電極板２０の長手方向に沿った端子接続部２３の両外側の位置に、タブ導入孔３０が設けられる。収容空間１１に導入されるタブ３の方向に応じて、この２つのタブ導入孔３０のうちの一方が選択され、当該選択されたタブ導入孔３０にタブ３が貫通挿入される。これにより、タブ３の位置や方向に拘らず、タブ３を容易に収容空間１１に導入することが可能となる。

本実施形態では、電極板２０は、タブ導入孔３０に対向する位置に開口部２４が形成される。上述のようにケース１０の底板１２には、タブ導入孔３０が複数設けられる。このため、電極板２０にはこれらのタブ導入孔３０に対向する位置に開口部２４が設けられる。開口部２４は、ケース１０を上面から見た場合に、タブ導入孔３０と開口部分が一致するように形成される。したがって、ケース１０の外側からタブ導入孔３０を貫通挿入されたタブ３は、タブ３が貫通挿入されたタブ導入孔３０に対向して設けられる電極板２０の開口部２４にも貫通挿入される。これにより、収容空間１１における、電極板２０よりもケース１０の天面の側にタブ３を導入することが可能となる。なお、図３に示されるように、電極板２０（図３の例では電極板２２）、は開口部２４を１つだけ設けることも可能である。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、電極板２１は、第１電極板２１Ａと第２電極板２１Ｂとが電極板接続部２１Ｃにより接続されて構成されるとして説明したが、電極板２１は第１電極板２１Ａのみにより構成されていても良い。

上記実施形態では、ケース１０は、当該ケース１０が有する面のうち電極板２１に対向する対向面における、ケース１０を対向面の鉛直上方から見て一対の電極板２１の端子接続部２３を挟む位置に、タブ３を収容空間１１に導入するタブ導入孔３０が夫々形成されているとして説明したが、一対の電極板２１の端子接続部２３の一方の端子接続部２３を挟む位置にのみ、タブ３を収容空間１１に導入するタブ導入孔３０を形成しても良い。

上記実施形態では、ケース１０には、収容空間１１に第１電極板２１Ａ、第２電極板２１Ｂ、及び電極板２２を配置可能な配置位置が３つ設けられているとして説明したが、収容空間１１に当該配置位置を４つ以上設けておいても良い。この場合、電極板２１を３つの電極板と夫々を接続する電極板接続部とで構成しても良いし、電極板２１を２つの電極板と夫々を接続する電極板接続部とで構成すると共に、電極板２２を２つの電極板と夫々を接続する電極板接続部とで構成しても良い。更には、電極板２１を１つの電極板で構成すると共に、電極板２２を３つの電極板と夫々を接続する電極板接続部とで構成しても良い。

上記実施系形態では、第１電極板２１Ａ、第２電極板２１Ｂ、及び電極板２２が長尺状に形成されているものとして図３に示したが、他の形状で構成することも可能である。

上記実施形態では、タブ導入孔３０が、ケース１０を鉛直上方から見て一対の電極板２１の少なくとも一方の端子接続部２３を挟む位置に形成されているとして説明したが、ケース１０を鉛直上方から見て一対の電極板２１の少なくとも一方の端子接続部２３を中心として異なる方向の位置に複数のタブ導入孔３０を形成することも可能である。この場合でも、タブ３が端子ボックス１に導入される方向に応じてタブ導入孔３０を選択することで、収容空間１１にタブ３を容易に導入することが可能となる。

本発明は、太陽電池モジュールが発電した電力を出力する一対のタブが接続される端子ボックスに利用可能である。

１：端子ボックス
２：太陽電池モジュール
３：タブ
１０：ケース
１１：収容空間
２１：電極板
２３：端子接続部
２４：開口部
２６：ケーブル接続部
３０：タブ導入孔
４０：出力ケーブル

Claims (3)

1. 太陽電池モジュールが発電した電力を出力する一対のタブが接続される端子ボックスであって、
   内部に収容空間を有するケースと、
   前記収容空間に配置される一対の電極板と、を備え、
   前記一対の電極板の夫々は、前記タブが接続される端子接続部と、前記電力を外部機器に伝達する出力ケーブルが接続されるケーブル接続部と、を有し、
   前記ケースは、前記ケースが有する面のうち前記電極板に対向する対向面における、前記ケースを前記対向面の鉛直上方から見て前記一対の電極板の少なくとも一方の前記端子接続部を挟む位置に、前記タブを前記収容空間に導入するタブ導入孔が形成されている端子ボックス。
2. 前記電極板は、前記タブ導入孔に対向する位置に開口部が形成されている請求項１に記載の端子ボックス。
3. 前記ケースは、前記収容空間に前記電極板を配置可能な配置位置が少なくとも３つ設けられている請求項１又は２に記載の端子ボックス。

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