JP2016077071A

JP2016077071A - 配線装置

Info

Publication number: JP2016077071A
Application number: JP2014205410A
Authority: JP
Inventors: 則幸堀江; Noriyuki Horie
Original assignee: Emuden Musen Kogyo KK
Current assignee: Emuden Musen Kogyo KK
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2034-10-06
Also published as: JP6381398B2

Abstract

【課題】ストリング監視装置を付加する場合、配線作業がわかりやすく、配線作業を容易にできる配線装置を提供する。【解決手段】配線装置12は、電路20、および絶縁体21を備える。電路20は、太陽光発電パネルからの電流が入力する入力部48および入力した電流を出力する出力部49を有する回路部50、回路部50の途中の２箇所に設けられストリング監視装置を接続可能とする端子部51，52、および回路部50の２箇所の端子部51，52間に設けられた選択部55を備える。絶縁体21は、電路20を覆う絶縁部60、絶縁部60に設けられ端子部51，52がそれぞれ露出する接続開口部66，67、および絶縁部60に設けられ選択部55が切断可能に露出する選択開口部70を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ストリング監視装置を付加可能とする配線装置に関する。

従来、例えば、太陽光発電システムでは、複数の太陽光発電パネルが接続箱内の配線装置に接続され、複数の太陽光発電パネルで発電された直流電力を配線装置で集約してパワーコンディショナーに供給するように構成されている。

配線装置としては、大きな電流が流れるのに対応するために、金属板によって形成される電路を用い、この電路を絶縁体で覆うように構成したものがある。絶縁体上には、ダイオード、ブレーカ、コネクタおよび端子台等の電気機器が搭載される。

また、太陽光発電システムでは、太陽光発電パネルをストリング（回路）単位で発電量を計測するとともに異常や故障を監視するストリング監視装置を付加することがある。

配線装置には、ストリング監視装置の機能を標準装備している仕様と、オプションとしている仕様とがある。いずれの仕様の場合にも、電線による配線を行ってストリング監視装置の機能を付加している。また、オプション仕様の場合、後からのストリング監視装置の機能の付加となるため、配線装置に既に接続されている配線の一部を一旦外し、ストリング監視装置の機能を組み込んで配線を接続し直している。

特開２０１４−１５４６０２号公報

上述のように、配線装置にストリング監視装置を付加する場合、配線装置に既に接続されている配線の一部を一旦外し、ストリング監視装置の機能を組み込んで配線を接続し直す必要があるため、配線作業が分かりにくく、配線作業が煩わしい問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ストリング監視装置を付加する場合、配線作業がわかりやすく、配線作業を容易にできる配線装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の配線装置は、太陽光発電パネルからの電流が入力する入力部および入力した電流を出力する出力部を有する回路部、回路部の途中の２箇所に設けられストリング監視装置を接続可能とする端子部、および回路部の２箇所の端子部間に設けられた選択部を備える電路と、電路を覆う絶縁部、絶縁部に設けられ端子部がそれぞれ露出する接続開口部、および絶縁部に設けられ選択部が切断可能に露出する選択開口部を有する絶縁体とを具備するものである。

請求項２記載の配線装置は、請求項１記載の配線装置において、選択開口部は、選択部に沿って離間した２箇所に設けられているものである。

請求項３記載の配線装置は、請求項１または２記載の配線装置において、回路部は入力部を複数有するとともに出力部を共通とし、端子部の一方は複数の入力部側にそれぞれ設けられ、端子部の他方は共通の出力部側に設けられているものである。

請求項１記載の配線装置によれば、ストリング監視装置を付加する場合、端子部にストリング監視装置を接続するとともに、選択部を切断するだけでよく、配線作業がわかりやすく、配線作業を容易にできる。

請求項２記載の配線装置によれば、請求項１記載の配線装置の効果に加えて、２箇所の選択開口部から選択部を大きく離して切断することができ、絶縁性を向上できる。

請求項３記載の配線装置によれば、請求項１または２記載の配線装置の効果に加えて、端子部を共通化し、簡素化できる。

本発明の一実施の形態を示す配線装置の正面図である。同上配線装置の背面図である。同上配線装置の斜視図である。同上配線装置の電路の斜視図である。同上配線装置を用いた太陽光発電システムの回路図である。

以下、本発明の一実施の形態を、図１ないし図５を参照して説明する。

図５に示すように、太陽光発電システム10は、複数の太陽光発電パネル11、これら太陽光発電パネル11を配線する配線装置12、および配線装置12から供給される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13等を備えている。

配線装置12は、接続箱14内に配置されて、複数の太陽光発電パネル11が電気的に接続され、そして、複数の太陽光発電パネル11で発電した直流電力を集約してパワーコンディショナー13に供給するように構成されている。

図１ないし図３に示すように、配線装置12は、回路を構成する電路20、およびこの電路20を覆って保持するとともに絶縁する絶縁体21を有している。さらに、配線装置12には、電圧の高い太陽光発電パネル11から電圧の低い太陽光発電パネル11への電流の流入を防止する逆流防止用の複数のダイオード22、および太陽光発電パネル11を回路に対して接続したり切り離す複数のブレーカ23等が搭載される。なお、本実施の形態では、配線装置12は、４系統の太陽光発電パネル11を配線可能とし、ダイオード22およびブレーカ23をそれぞれ４つずつ備えているものとする。ただし、配線装置12は、４系統よりも多くの太陽光発電パネル11を配線可能としてもよい。

そして、図４に示すように、電路20は、プリント配線基板の配線パターンに相当するもので、例えば銅板等の導電性を有する金属板をプレス加工して所定の配線パターン形状に形成されている。電路20は、例えばＰ極（＋極）である第１の電路26、およびＮ極（−極）である第２の電路27を有している。なお、図１および図２には、絶縁体21で覆われる第１の電路26および第２の電路27をわかりやすくするために、第１の電路26および第２の電路27に異なる方向の斜線を付して示す（斜線は断面を示すものではない）。

第１の電路26および第２の電路27の幅方向の一側に出力端子部26aおよび出力端子部27aがそれぞれ突設され、一側とは反対の他側で出力端子部26aおよび出力端子部27aに対して対称位置に連結端子部26bおよび連結端子部27bがそれぞれ設けられている。

第１の電路26には、幅方向に沿って横長の電路部30が形成されている。電路部30の一端に出力端子部26aが突設され、他端に連結端子部26bが設けられている。出力端子部26aは、電路部30から屈曲部31を介してその電路部30の表面側に板厚寸法分だけ突出するように設けられている。出力端子部26aおよび連結端子部26bにはそれぞれねじ止め用の挿通孔32および挿通孔33が形成されている。電路部30の側部には、ダイオード22をそれぞれ接続する複数の接続端子部34が突設されている。

第２の電路27は、電路部37、第１の電路26にそれぞれダイオード22を介して接続される複数の第１の接続部38、および電路部37に一体に設けられている複数の第２の接続部39を有している。第１の接続部38は、絶縁体21と一体化する前の段階で電路部37および第２の接続部39と一体に形成され、絶縁体21が一体化された後に電路部37および第２の接続部39から切り離されている。そして、第２の電路27から切り離された第１の接続部38は、第１の電路26に接続されてＰ極（＋極）となるため、第１の電路26の一部として構成される。

電路部37は、両側の側部40およびこれら側部40を連結する連結部41を有する略コ字形に形成されている。電路部37の一端すなわち一側の側部40の先端から側方へ出力端子部27aが突設され、電路部37の他端すなわち他側の側部40の先端に連結端子部27bが設けられている。出力端子部27aは、電路部37から屈曲部42を介してその電路部37の表面側に板厚寸法分だけ突出するように設けられている。出力端子部27aおよび連結端子部27bにはそれぞれねじ止め用の挿通孔43および挿通孔44が形成されている。

第１の接続部38および第２の接続部39は、電路部37の両側の側部40間に交互に並んで配置されている。隣り合う第１の接続部38および第２の接続部39を組みとし、各組の第１の接続部38および第２の接続部39がそれぞれブレーカ23を接続するように構成されている。

第１の接続部38および第２の接続部39の一端は、電路部37から立ち上げられ、ブレーカ23を接続するブレーカ端子部45およびブレーカ端子部46が設けられている。ブレーカ端子部45およびブレーカ端子部46は、ブレーカ23にねじ止め固定可能に略Ｕ字形に形成されているとともに、電路部37から立ち上がる高さが異なるように形成されている。

第１の接続部38の他端には、それぞれ第１の電路26の接続端子部34の近傍に配置されるとともに対応する接続端子部34にダイオード22を介して電気的に接続される接続端子部47が突設されている。また、第２の接続部39の他端は、電路部37に一体に設けられている。

そして、ブレーカ端子部45およびブレーカ端子部46をそれぞれ入力部48とするとともに、出力端子部26aおよび出力端子部27aをそれぞれ出力部49とする回路部50が形成されている。回路部50の途中の２箇所には、ストリング監視装置を接続可能とする端子部51，52が形成されている。一方の端子部51は各第２の接続部39にそれぞれ設けられ、他方の端子部52は電路部37の側部40に設けられている。端子部51，52にはそれぞれ挿通孔53，54が形成されている。本実施の形態では２つの端子部52を設けているが、１つの端子部52を設けたものであってもよい。

回路部50の２箇所の端子部51，52間であって、各第２の接続部39の途中位置に選択的に切断可能とする選択部55が形成されている。

また、絶縁体21は、絶縁性を有する例えば樹脂製で、電路20の大部分を覆うようにインサート成形により電路20と一体に形成されている。

絶縁体21は、電路20を覆って四角形状に形成された絶縁部60を有している。絶縁体21の絶縁部60の四隅近傍には、配線装置12を接続箱14にねじ止めするためのボス61が形成されている。

絶縁部60の幅方向の一側からは出力端子部26a，27aがそれぞれ突出され、絶縁部60の幅方向の他側には連結端子部26b，27bがそれぞれ設けられている。絶縁部60の表面側には、連結端子部26b，27bがそれぞれ露出する連結開口部62が形成されている。絶縁部60の裏面側には、連結端子部26b，27bの裏面側で、挿通孔33，44と同軸にナット63がそれぞれ埋め込まれている。

絶縁部60には、各接続端子部34，47が露出され、対応する接続端子部34と接続端子部47とがそれぞれダイオード22によって電気的に接続されるダイオード接続部64が形成されている。

絶縁部60の表面側には、各組のブレーカ端子部45，46にそれぞれ電気的に接続されるブレーカ23を配置するブレーカ配置部65が形成されている。

絶縁部60の表面側には、各端子部51がそれぞれ露出する接続開口部66、および各端子部52がそれぞれ露出する接続開口部67が形成されている。各接続開口部66は、各ブレーカ配置部65の上部側にそれぞれ配置され、電線に装着された圧着端子を配置して電気的に接続可能としている。各接続開口部67は、絶縁部60の側部に配置され、絶縁部60の側方にも開口されている。絶縁部60の裏面側には、端子部51，52の裏面側で、挿通孔53，54と同軸にナット68，69がそれぞれ埋め込まれている。

絶縁部60には、各選択部55が切断可能に露出する選択開口部70が形成されている。選択開口部70は、絶縁部60の表裏面に貫通され、選択部55が選択開口部70の幅方向の中央に配置されるように選択部55の幅よりも広い開口幅に形成されている。この構成により、選択開口部70に切断工具を挿入して選択部55を切断可能としている。さらに、選択開口部70は、選択部55の長手方向に沿って離間した２箇所に形成されている。

また、ブレーカ23は、ブレーカ本体80、ブレーカ本体80の一端に設けられ太陽光発電パネル11からのケーブルが接続される入力部81、ブレーカ本体80の他端に設けられブレーカ端子部45，46が接続される出力部82、ブレーカ本体80内に収容され入力部81と出力部82との間を開閉するブレーカスイッチ、およびブレーカスイッチを手動でオンオフ操作するレバー83を備えている。

そして、図５に示すように、配線装置12は、接続箱14内に配置され、接続箱14内に引き込まれる複数の太陽光発電パネル11からのケーブルがそれぞれブレーカ23の入力部81に接続され、パワーコンディショナー13からのケーブルが出力端子部26a，27aに端子台を介してまたは直接に接続される。

配線装置12は、複数の太陽光発電パネル11が発電した直流電力を集約して出力端子部26a，27aからパワーコンディショナー13に供給する。

また、太陽光発電システム10にストリング監視機能を採用しない仕様の場合には、配線装置12の選択部55は切断されることなく（図１に示す左側の３つの選択部55の状態、図２に示す右側の３つの選択部55の状態）、図５の実線に示すように各ブレーカ23から出力端子部26a，27aに至る各回路部50を構成する。

また、太陽光発電システム10には、ストリング監視機能を付加することができる。すなわち、図５に示すように、接続箱14内にストロング監視装置90が配置される。ストロング監視装置90は、各回路部50にそれぞれ装着される検出ユニット91によって各回路部50に流れる電流を検出し、太陽光発電パネル11単位で発電量を計測するとともに異常や故障を監視し、監視データを管理装置に送信する。

検出ユニット91は、回路部50に接続される電線92、およびこの電線92が挿通されて電線92に流れる電流を検出する電流検出部93を備えている。電線92は両端に圧着端子が装着されている。電流検出部93は、検出した検出信号をストロング監視装置90に送る。

そして、電線92の一端の圧着端子を端子部51に配置し、ねじを圧着端子を通じてナット68に螺合し、圧着端子を端子部51に締め付けて電気的に接続する。電線92の他端の圧着端子を端子部52に配置し、ねじを圧着端子を通じてナット69に螺合し、圧着端子を端子部52に締め付けて電気的に接続する。

絶縁体21の選択開口部70に切断工具を挿入し、選択部55を切断する。このとき、２箇所にある選択開口部70において選択部55を切断する。図１には右側の１つの選択部55を切断した状態を示し、同様に、図２には左側の１つの選択部55を切断した状態を示す。

選択部55を切断することにより、図５の破線に示すように、端子部51，52の間の回路部50が電線92および電流検出部93を通じた回路に変更される。そのため、太陽光発電パネル11からの電流が電線92に流れ、電流検出部93で電流を検出し、ストロング監視装置90で監視することができる。

このように、本実施の形態の配線装置12によれば、ストリング監視装置90を付加する場合、ストロング監視装置90を端子部51，52に接続し、選択部55を切断すればよいため、配線作業がわかりやすく、配線作業を容易にできる。

また、選択部55を切り離し作業するための選択開口部70を選択部55に沿って離反した２箇所に設けられているため、選択部55を大きく離して切断することができ、絶縁性を向上できる。

また、端子部52には、各回路部50に接続する検出ユニット91の電線92の他端を接続することができ、端子部52を共通化しているため、端子部52の数を削減し、配線装置12を簡素化できる。

なお、図５には、接続箱14内に１つの配線装置12が配置される例を示したが、複数の配線装置12を配置するとともに電気的に接続するようにしてもよい。この場合、配線装置12の連結端子部26b，27bに隣り合う配線装置12の出力端子部26a，27aを連結することにより、複数の配線装置12を一体に連結できるとともに電気的に接続することができる。

11 太陽光発電パネル
12 配線装置
20 電路
21 絶縁体
48 入力部
49 出力部
50 回路部
51，52 端子部
55 選択部
60 絶縁部
66，67 接続開口部
70 選択開口部
90 ストリング監視装置

Claims

太陽光発電パネルからの電流が入力する入力部および入力した電流を出力する出力部を有する回路部、この回路部の途中の２箇所に設けられストリング監視装置を接続可能とする端子部、および前記回路部の２箇所の前記端子部間に設けられた選択部を備える電路と、
前記電路を覆う絶縁部、この絶縁部に設けられ前記端子部がそれぞれ露出する接続開口部、および前記絶縁部に設けられ前記選択部が切断可能に露出する選択開口部を有する絶縁体と
を具備することを特徴とする配線装置。
前記選択開口部は、前記選択部に沿って離間した２箇所に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の配線装置。
前記回路部は前記入力部を複数有するとともに前記出力部を共通とし、
前記端子部の一方は複数の前記入力部側にそれぞれ設けられ、前記端子部の他方は共通の前記出力部側に設けられている
ことを特徴とする請求項１または２記載の配線装置。