JP2016174462A - 太陽光発電システムの架台構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】トランクケーブルを確実に固定する、信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供する。【解決手段】太陽電池モジュールMと、太陽電池モジュールMに接続される制御装置と、を含む太陽光発電システムの架台構造であって、底板1aと、側壁1bと、側壁に形成された切り欠き1cと、を有し、太陽電池モジュールMを支持する架台1と、制御装置と、他の制御装置と、を接続するケーブル2と、ケーブル2の少なくとも一部を収容するトランク部2aと、を有し、トランク部2aは、切り欠きを画成1cする側壁1bの端部の少なくとも一部が嵌め込まれるスリットsを有する。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、太陽電池モジュールに、例えばマイクロインバータ等の制御装置が接続されている太陽光発電システムの架台構造に関する。
近年、太陽光発電システムにおいては、インバータ機能を分散すべく、各太陽電池モジュールについてマイクロインバータが設置されている。マイクロインバータは、太陽電池モジュールからの直流を、交流に変換して出力する機能を有する。このようなマイクロインバータの入力側は、ケーブルを介して太陽電池モジュールに接続される。また、マイクロインバータの出力側は、ケーブルを介して系統連系装置等に出力される。
特に海外では、図11に示す通り、マイクロインバータMIの出力側には、トランクケーブル20が接続されている。トランクケーブル20は、複数のケーブルが集約された集約ケーブルであり、終端は系統連系装置等に接続されている。トランクケーブル20は、例えばプラグを有するトランク部21に収容され、各ケーブルの導体とトランク部21に設けられたプラグを電気的に接続することにより、プラグを介して他のケーブルと接続可能となる。マイクロインバータMIの出力側のケーブル22は、プラグを介してトランク部21に接続される。
特開2013−518371号公報
このようなトランクケーブル20は、太陽電池モジュールの架台23に、治具を用いて固定されている。治具としては、例えば、S字フック24や結束バンド25が用いられている。S字フック24を用いる場合には、一方の湾曲部を架台23に固定するとともに、他方の湾曲部にトランクケーブル20を載置して固定する。また、結束バンド25を用いる場合には、架台23とトランクケーブル20を結束バンド25により束ねるように締め付けて固定する。
固定用の治具を用いてトランクケーブルを固定する場合、太陽電池モジュールの設置工程が煩雑となりコストが高騰する可能性があった。また、雨風により治具が劣化することにより、トランクケーブルが外れる恐れがあった。トランクケーブルが外れた場合には、ケーブルの被覆が架台等に接触して擦れ、被覆が破損する恐れがあり、太陽光発電システムの信頼性が低下する恐れがあった。
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。その目的は、トランクケーブルを確実に固定する、信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供することである。
上記のような目的を達成するための実施形態の太陽光発電システムの架台構造は、太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールに接続される制御装置と、を含む太陽光発電システムの架台構造であって、底板と、側壁と、前記側壁に形成された切り欠きと、を有し、前記太陽電池モジュールを支持する架台と、前記制御装置と、他の制御装置と、を接続するケーブルと、前記ケーブルの少なくとも一部を収容するトランク部と、を有し、前記トランク部は、前記切り欠きを画成する前記側壁の端部の少なくとも一部が嵌め込まれるスリットを有すること、を特徴とする。
第1の実施形態の太陽光発電システムの設置構造の一例を示す説明図であり、(a)は太陽電池モジュールの表面、(b)は太陽電池モジュールの裏面を示す。 第1の実施形態の架台の構成を示す斜視図である。 第1の実施形態のトランク部の構成を示す上面図である。 第1の実施形態のトランク部を架台に嵌め込んだ構成を示す説明図であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。 第1の実施形態の変形例の架台構造を示す説明図であり、(a)は架台の側面図、(b)はトランク部を架台に嵌め込んだ構成を示す側面図である。 第1の実施形態の変形例の架台構造を示す説明図であり、(a)は架台の側面図、(b)はトランク部を架台に嵌め込んだ構成を示す側面図である。 第2の実施形態の太陽光発電システムの設置構造の一例を示す説明図であり、(a)は太陽電池モジュールの表面、(b)は太陽電池モジュールの裏面を示す。 第2の実施形態の架台の構成を示す説明図であり、(a)は斜視図、(b)はトランク部を架台に嵌め込んだ構成を示す上面図である。 第3の実施形態の太陽光発電システムの設置構造の一例を示す説明図であり、(a)は太陽電池モジュールの表面、(b)は太陽電池モジュールの裏面を示す。 第3の実施形態の架台の構成を示す説明図であり、(a)および(b)は断面図、(c)は斜視図である。 従来の太陽光発電システムの架台構造を示す説明図である。
[第1の実施形態]
[1.構成]
(1)太陽光発電システム
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。まず、図1を用いて、本実施形態の太陽光発電システムの設置構成の一例について説明する。太陽光発電システムは、太陽電池モジュールM、マイクロインバータMI、架台1、トランクケーブル2を含む。
(a)太陽電池モジュール
太陽電池モジュールMは、複数の太陽電池セルCを直列に接続したサブストリングSTを複数有する。複数のサブストリングSTは、並列に接続されている。太陽電池モジュールMは、太陽電池セルCの受光面が上向きになるように、架台1等により支持されて家屋Hの屋根等に搭載されている。複数の太陽電池モジュールMを一体化することにより構成されるアレイを、アレイ毎に架台1等に固定する構造としてもよい。本実施形態では、長方形の太陽電池モジュールMを用い、太陽電池モジュールMの長辺が棟から軒の方向と平行となるように、架台1に配置されている。
ここで、図1(a)に示すように、太陽電池モジュールMにおいて太陽電池セルCの受光面が配置された面を表面とする。また、図1(b)に示すように、表面と反対側の面を裏面とする。太陽電池モジュールMの裏面には、中継ボックスJが接続されている。中継ボックスJは、太陽電池モジュールMとマイクロインバータMIとの接続に中継点として用いられる。
(b)マイクロインバータ
図1(b)に示すように、マイクロインバータMIは各太陽電池モジュールMに接続されている。マイクロインバータMIは、各太陽電池モジュールMに対するインバータ機能を有する制御装置である。インバータ機能とは、太陽電池モジュールMからの直流(DC)を、交流(AC)に変換して出力する機能である。マイクロインバータMIは、各太陽電池モジュールMの裏面に設置されている。マイクロインバータMIの入力側は、ケーブルを介して、中継ボックスJの出力側に接続されている。また、マイクロインバータMIの出力側は、トランクケーブル2に接続されている。なお、マイクロインバータMIは、架台1に設けても良い。
(c)架台
架台1は、太陽電池モジュールMを支持する部材である。図1の例では、家屋Hの屋根において、棟から軒の方向と直交する方向に延びるように設けられている。架台1は、太陽電池モジュールMの棟側の端部と、軒側の端部と、をそれぞれ下面から支持するように2列平行に配置されている。すなわち、1枚の太陽電池モジュールMが、2列の架台により支持されている。
(d)トランクケーブル
トランクケーブル2は、マイクロインバータMIの出力側を、不図示の系統連系装置等に接続する集約ケーブルである。この系統連系装置を介して、各太陽電池モジュールMに設けられたマイクロインバータMIが系統に連系される。トランクケーブル2は、棟側の架台1に設けられている。トランクケーブル2は、複数のケーブルが集約された集約ケーブルであり、入力側はマイクロインバータMIに接続されている。トランクケーブル2の終端は、系統連系装置等に接続されている。
トランクケーブル2は、その一部において、例えばプラグを有するトランク部2aに収容される。トランク部2aは、複数設けることができる。トランクケーブル2は、集約ケーブルの導体とトランク部2aのプラグを電気的に接続することにより、プラグを介して他のケーブルと接続可能となる。すなわち、トランク部2aのプラグは、マイクロインバータMIの出力側のケーブルに接続される。
(2)架台の構成
以下、本実施形態の架台1およびトランクケーブル2のトランク部2aの構成について、図2〜4を参照して、より詳細に説明する。
(a)架台
架台1は、図2に示す通り、底板1aと、底板1aの両端部から立ち上がるように形成された板状の側壁1bとを有する、断面U字状の部材である。架台1は、ステンレスやアルミなどの金属により形成することができる。架台1は、側壁1bの上縁に太陽電池モジュールMの下面が取り付けられることにより、太陽電池モジュールMを支持する。対向する2つの側壁1bの一方には、切り欠き1cが設けられている。本実施形態では、切り欠き1cは、架台1を棟から軒の方向と直交する方向に配置した際に、軒側に位置する側壁1bに形成されている。
切り欠き1cは、底板1aの上面が所定の幅において露出するように側壁1bの一部が切り欠かれて形成されている。すなわち、切り欠き1cは、対向する2つの側壁1bの端部と底板1aの上面により画成された空間である。所定の幅とは、後述するトランクケーブル2の収容部aのスリットsを嵌め込むことが可能な幅とすればよい。切り欠き1cは、例えば図1に示すように、収容部aが2箇所において嵌め込まれる場合には、2つ形成すれば良い。ただし、切り欠き1cは、嵌め込まれる収容部aの数以上形成されていれば良く、必ずしも全ての切り欠き1cに収容部aが嵌め込まれる必要はない。側壁1bを介して隣接する切り欠き1c間の間隔は、例えば1mとすることができる。
架台1は、断面U字状の部材を押し出し成型により一体成型した後に、切り欠き1cを加工により形成することができる。ただし、底板1aに側壁1bを固定具等により固定して、架台1を形成しても良い。この場合、一方の側壁1bを複数の板状部材で構成し、所定の幅の間隔を空けて板状部材を固定することにより、切り欠き1cを形成することができる。
(b)トランクケーブルのトランク部
図3に示す通り、トランクケーブル2のトランク部2aは、トランクケーブル2を収容する直方体状の収容部aと、マイクロインバータMIのケーブルを収容部aに接続するコネクタbとを有する。収容部aは、例えばトランクケーブル2を収容するベースと、プラグなどが設けられたカバーと、がトランクケーブル2の周囲を覆うように嵌合されることで、トランクケーブル2を内部に収容している。収容部aは、樹脂で形成することができる。
収容部aには、切り欠き1cを画成する側壁1bの端部の少なくとも一部が嵌め込まれるスリットsが形成されている。本実施形態では、収容部aの対向する2つの側面に、スリットsが対向する位置に形成されている。スリットsは、収容部aの上面から下面にかけて切り欠かれるように形成されている。収容部aのスリットsが設けられた2つの側面の間の長さは、切り欠き1cを介して対向する側壁1bの間の長さよりも、長くなるように形成されている。
スリットsの幅は、架台1の側壁1bの厚さと略一致する幅とすることができる。すなわち、スリットsに側壁1bを嵌め込むことができる幅に形成されている。対向するスリットsの底面の間の長さは、切り欠き1cを介して対向する側壁1bの間の長さと略一致する長さとすることができる。すなわち、両側面のスリットsを側壁1bに嵌め込んだ際に、収容部aが側壁1bから外れない程度の長さに形成されている。
なお、スリットsは必ずしも対向する2つの側面に設ける必要はなく、スリットsにより、トランク部2aが切り欠き1cを画成する側壁1bに固定されることができれば、その個数、形状、寸法等は適宜設計可能である。また、スリットsは収容部aおよびコネクタbのいずれに設けても良い。
収容部aにおいて、スリットsが設けられた対向する2つの側面には孔が形成され、この孔を貫くようにトランクケーブル2は配置されている。この孔は、スリットsにより分断された収容部aの片側に位置するように形成することができる。
本実施形態の場合、トランク部2aを架台1に嵌め込んだ際に、棟側に位置する側に孔を設けると、図4(a)に示すように、トランクケーブル2が架台1のU字溝の内部に配置されるため好ましい。一方、トランク部2aを架台1に嵌め込んだ際に、軒側に位置する側に孔を設けると、トランクケーブル2が架台1の側壁1bの外側を沿うように、架台1の外部に配置される。トランクケーブル2の導体は、カバーに設けられたプラグと電気的に接続されている。
コネクタbは、図3に示すように、例えばマイクロインバータMIの出力側のケーブルcを収容するベースと、ソケットなどが設けられたカバーと、がケーブルcの周囲を覆うように嵌合されることで、ケーブルcを内部に収容している。ケーブルcの導体は、カバーに設けられたソケットと電気的に接続されている。コネクタbは、樹脂で形成することができる。収容部aのプラグをコネクタbのソケットに挿入することで、トランクケーブル2とケーブルcは電気的に接続される。なお、収容部aとコネクタbを、樹脂で一体的に成型し、その内部でトランクケーブル2とケーブルcを電気的に接続する構成としてもよい。
[2.組立動作]
本実施形態の太陽光発電システムの架台構造について、その組立動作を図4を参照して説明する。図4は、トランク部2aを架台1に嵌め込んだ後の架台構造を示す説明であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。トランク部2aの両側面のスリットsが、切り欠き1cを介して対向する側壁1bに嵌め込まれ、トランク部2aが架台1に固定される。従って、トランク部2aに収容されているトランクケーブル2が架台1に固定されることとなる。
トランク部2aのコネクタbは、マイクロインバータMIに接続されているため、コネクタbが側壁1bの外側に配置される。すなわち、収容部aに接続されるコネクタbの端部と反対側の端部が、軒側を向くように配置されている。本実施形態の収容部aは、トランク部2aを架台1に嵌め込んだ際に、棟側に位置する側にトランクケーブル2を挿通させる孔が設けられている。よって、トランクケーブル2が、架台1のU字溝の内部に配置される。
[3.作用効果]
以上のような本実施形態の作用効果は以下の通りである。
(1)太陽電池モジュールMと、太陽電池モジュールMに接続される制御装置と、を含む太陽光発電システムの架台構造であって、底板1aと、側壁1bと、側壁に形成された切り欠き1cと、を有し、太陽電池モジュールMを支持する架台1と、制御装置と、他の制御装置と、を接続するケーブル2と、ケーブル2の少なくとも一部を収容するトランク部2aと、を有し、トランク部2aは、切り欠きを画成1cする側壁1bの端部の少なくとも一部が嵌め込まれるスリットsを有する。
従って、側壁1bの端部にトランク部2aのスリットsを嵌め込むことにより、トランク部2aが架台1に固定される。従って、治具等を用いることなく、簡易的な構造でトランクケーブル2を架台1に固定することができる。また、スリットsが側壁1bに嵌め込まれているため、トランク部2aが架台1から外れる可能性は低く、トランクケーブル2がより確実に架台1に固定される。そのため、トランクケーブル2のネジ曲がりが防止される。また、従来のように治具が劣化することにより生じる、トランクケーブル2の被覆の破損を防止することができる。よって、信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供することができる。
また、上述の通り、側壁1bの切り欠き1cに、トランク部2aのスリットsを嵌め込むことにより、簡単かつ確実にトランクケーブル2を固定することができる。特に、切り欠き1cを一方の側壁1bにのみ設けた場合には、施工においてトランク部2aの嵌め込みを効率よく行うことができる。従って、治具を用いてトランクケーブルを固定していた従来と比較し、架台の施工工程を減少させることができる。すなわち、簡易的な構造で、信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供することができる。
(2)架台1が、金属で形成されている。ステンレスやアルミ等の金属は、強度が強く、また劣化寿命が長い。従って、トランクケーブル2を長期的に安定して架台1に固定することが可能となり、太陽光発電システムの架台構造の信頼性を向上させることができる。
(3)ケーブル2は、架台1の内部に配置されていても良い。従来、風等に煽られてトランクケーブル2が屋根等に擦れ、ケーブルの被覆が破損する恐れがあった。トランクケーブル2が破損した場合には、地絡事故が生じる可能性があった。しかし、本実施形態では、トランクケーブル2は屋根等の他の部材にこすれる心配がなく、架台1にトランクケーブル2の保護機能を持たせることができため、安全性が向上する。
[第1の実施形態の変形例1]
上記実施形態の変形例1について、図5を参照して説明する。上述の通り、架台1は、家屋Hの屋根において、棟から軒の方向と直交する方向に延びるように設けられている。また、切り欠き1cは、架台1を棟から軒の方向と直交する方向に配置した際に、軒側に位置する側壁1bに形成されている。変形例1では、軒側に位置する側壁1bには、さらに排出口1dが形成されている。
具体的には、図5(a)に示す通り、排出口1dは、底板1aの上面が所定の幅において露出するように側壁1bの一部が切り欠かれて形成されている。所定の幅とは、切り欠き1cの幅より狭い幅である。すなわち、収容部aのスリットsを嵌め込むことができない幅とすればよい。排出口1dの高さは、例えば1年間で最も降水量が多い日の排水量を考慮して、排出口1dの面積が適切な値となるように適宜設計すれば良い。
切り欠き1cは、排出口1dの上方に連続するように設けられている。切り欠き1cの幅は、排出口1dの幅より大きい。従って、底板1a側から、排出口1dである長方形状の切り欠きと、排出口1dの切り欠きよりも長辺の長さが長い長方形状の切り欠き1cと、が2段階構造で形成されている。図5(b)に示す通り、トランク部2aのスリットsが、切り欠き1cを介して対向する側壁1bに嵌め込まれた場合、トランク部2aは、切り欠き1cにのみ嵌め込まれ、長辺の長さが短い排出口1dには挿入されない。この場合、排出口1dは、対向する2つの側壁1bの端部と、底板1aの上面と、収容部aの下面と、により画成された空間と捉えることができる。
以上のような実施形態の変形例においては、上記実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。架台1のU字溝に雨水等の水が侵入することにより、トランクケーブル2が雨水に浸かってしまい腐食する可能性があった。また、架台1のU字溝には、埃や砂が堆積する恐れもあった。しかし、本実施形態の変形例では、底板1cの軒側の端部から立ち上がるように形成された側壁1bには、切り欠き1cと、排出口1dが形成されている。従って、図5(b)に示す通り、雨水、埃、砂等の侵入物を排出口1dから排出できるため、トランクケーブル2の破損や腐食を防止することができる。
また、トランク部2aを切り欠き1cに嵌め込むと、排出口1dの端部の側壁1bがストッパの役割を果たす。そのため、トランク部2aの挿入により排出口1dを形成することが可能となり、施工工程を削減できる。以上より、さらに信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供することができる。
[第1の実施形態の変形例2]
上記実施形態の変形例2について、図6を参照して説明する。変形例2においても、変形例1と同様に、軒側に位置する側壁1bに、排出口1dが形成されている。ただし、変形例2では、側壁1bにおいて切り欠き1cを設けた部分と隣接するように、2つの排出口1dが設けられている。
具体的には、図6(a)に示す通り、排出口1dは、底板1aの上面が所定の幅において露出するように側壁1bの一部が長方形状に切り欠かれて形成されている。排出口1dの幅および高さは、例えば1年間で最も降水量が多い日の排水量を考慮して、排出口1dの面積が適切な値となるように適宜設計すれば良い。
以上のような変形例2においても、図6(b)に示す通り、雨水、埃、砂等の侵入物を排出口1dから排出できるため、トランクケーブル2の破損や腐食を防止することができる。以上より、さらに信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供することができる。
上記の変形例1および2では、排出口1dについて2つの構成を説明した。ただし、排出口1dの形状、位置、個数は、上記変形例1および2の構成に限定されるものではない。例えば、軒側に位置する側壁1bの切り欠き1cを、底板1aの上面が所定の幅において露出するように、側壁1bの一部を切り欠いて複数形成する構成も考えられる。複数とは、架台1に固定されるトランク部2aの数を超える数である。複数の切り欠き1cのうち、一部にのみトランク部2aを嵌め込んだ場合、トランク部2aが嵌め込まれなかった切り欠き1cを排出口1dとすることもできる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態の太陽光発電システムの架台構造の構成は、基本的には第1の実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、図7(a)に示す通り、2枚の太陽電池モジュールMを、家屋Hの屋根において、棟から軒の方向と直交する方向に延びるように設けられた3列の架台1で支持している。この場合、棟から軒の方向において隣接する2枚の太陽電池モジュールMの境界において、共通の架台1に2枚の太陽電池モジュールMを固定すれば良い。その場合、例えば、架台1の対向する側壁1bの1つ1つに、1枚ずつ太陽電池モジュールMを固定することができる。
トランクケーブル2は、2枚の太陽電池モジュールMにより共有されている架台1に配置される。図7(b)に示す通り、各マイクロインバータMIの出力側は、トランクケーブル2の収容部aにそれぞれ接続される。2枚の隣接する太陽電池モジュールMのうち、棟側の太陽電池モジュールMのマイクロインバータMIのケーブルは、軒側の架台1に配置されたトランクケーブル2に接続される。そのため、切り欠き1cは、架台1を棟から軒の方向と直交する方向に配置した際に、棟側に位置する側壁1bに形成されている。トランク部2aは、収容部aに接続されるコネクタbの端部と反対側の端部が、棟側を向くように配置されている。
また、本実施形態では、底板1aの他端の一部、すなわち架台1の軒側において、さらに排出口1dが形成されている。図8(a)に示す通り、排出口1dは、切り欠き1cが設けられた部分と対向する軒側の側壁1bの近傍において、底板1aが上面から下面にかけて一部が切り欠かれて形成されている。排出口1dの長さは、例えば1年間で最も降水量が多い日の排水量を考慮して、排出口1dの面積が適切な値となるように適宜設計すれば良い。なお、排出口1dは、軒側の側壁1bの一部を、底板1aの上面が露出するように切り欠くことにより形成してもよい。
以上のような実施形態では、トランク部2aを棟側に配置した場合においても、上記実施形態の変形例の作用効果と基本的には同様である。すなわち、図8(b)に示す通り、雨水、埃、砂等の侵入物を軒側の排出口1dから排出できるため、トランクケーブル2の破損や腐食を防止することができる。以上より、さらに信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供することができる。
[第3の実施形態]
第3の実施形態の太陽光発電システムの架台構造の構成は、基本的には第1の実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、図9(a)に示す通り、家屋Hの屋根において、架台1が棟から軒の方向に延びるように設けられている。また、太陽電池モジュールMは、太陽電池モジュールMの長辺が棟から軒の方向と直交するように、架台1に配置されている。架台1は、棟から軒の方向と直交する方向に位置する太陽電池モジュールMの両端部を、それぞれ下面から支持するように2列平行に配置されている。すなわち、1枚の太陽電池モジュールMが、2列の架台1により支持されている。トランクケーブル2は、いずれか一方の架台1に配置されれば良い。
図9(b)に示す通り、マイクロインバータMIは、2つの架台1に挟まれた空間において、太陽電池モジュールMの裏面に配置される。マイクロインバータMIのケーブルは、太陽電池モジュールMの端部において、架台1に配置されたトランクケーブル2に接続される。そのため、切り欠き1cは、架台1を棟から軒の方向に配置した際に、マイクロインバータMI側に位置する側壁1bに形成されている。トランク部2aは、収容部aに接続されるコネクタbの端部と反対側の端部が、マイクロインバータMI側を向くように配置されている。
図10(a)および(c)を参照して、本実施形態の架台1の構造について説明する。本実施形態の架台1は、排出路1eと、排出路1eの上方に設けられたケーブル固定部1fと、を有する。図10(a)に示すように、架台1は、底板1aと、底板1aの両端部から立ち上がるように形成された板状の側壁1bとを有する。排出路1eは、底板1aの上面と、両側壁部1bの内側面により画成された領域である。
側壁1bの一方には、上端から水平方向に連続するように板状のケーブル固定部1fが設けられている。ケーブル固定部1fの端部には、ケーブル固定部1fが設けられていない側壁1bと対向するように、側壁1gが設けられている。すなわち、架台1は断面L字状の部材である。ケーブル固定部1fの上面には、排出路1eに向かって下降する傾斜1hが設けられていても良い。このような架台1は、押し出し成型により一体成型することができる。側壁1gには、切り欠き1cが設けられている。切り欠き1cにトランク部2aが固定されたトランクケーブル2は、ケーブル固定部1fの上面に載置される。
以上のような本実施形態では、上記第1の実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果をえることができる。本実施形態では、架台1は、排出路1eと、排出路1eの上方に設けられたケーブル固定部1fと、を有する。従って、架台1が、家屋Hの屋根において、棟から軒の方向に延びるように設けられた場合、図10(c)に示す通り、排出路1eを通って、雨水、埃、砂等の侵入物が棟から軒方向に向かって排出される。また傾斜1hにより、ケーブル固定部1fに侵入した雨水は、排出路1eにスムーズに流れ込む。そのため、侵入物によるトランクケーブル2の破損や腐食を防止することができる。以上より、さらに信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供することができる。
[第3の実施形態の変形例]
上記実施形態の変形例について、図10(b)を参照して説明する。本実施形態の架台1は、排出路1eと、排出路1eの上方に設けられたケーブル固定部1fと、を有する。具体的には、架台1は、底板1aと、底板1aの両端部から立ち上がるように形成された板状の側壁1bとを有する、断面U字状の部材である。対向する側壁1bの内周面には、垂直片1iがそれぞれ設けられている。2つの垂直片1iは、所定の空間を介して対向している。所定の空間とは、トランクケーブル2の外径より長さが短い空間である。この2つの垂直片1iの上面により、ケーブル固定部1fが形成されている。また、底板1aの上面、両側壁部1bの内側面、および2つの垂直片1iの下面と、により排出路が画成される。
このような架台1は、押し出し成型により一体成型することができる。切り欠き1cは、どちらの側壁1bに設けても良い。切り欠き1cにトランク部2aが固定されたトランクケーブル2は、2つの垂直片1iの上面に載置される。2つの垂直片1iに設けられた空間は、トランクケーブル2の外径より長さが短い空間であるため、トランクケーブル2はこの空間より排出路側に落ちることはない。
また、架台1の底板1aと、底板1aの端部から立ち上がるように形成された側壁1bが形成する角1jが、丸みを帯びた形状となっている。丸みを帯びた形状とは、曲面形状を有しており、頂点を有する角がないことを意味する。曲面形状は真円の弧の形状に限定されるものではなく、角が無ければ曲面形状と解して良い。
以上のような変形例1においても、図10(c)に示す通り、排出路1eを通って、雨水、埃、砂等の侵入物が排出される。2つの垂直片1iに設けられた空間は、トランクケーブル2の外径より長さが短い空間であるため、排出路1eに木の葉等の大きな侵入物が進入することが防止できる。また、丸みを帯びた角1jにより、排出路1e内の雨水や砂等が、角に貯まることが無くスムーズに軒方向に向かって流れる。そのため、侵入物によるトランクケーブル2の破損や腐食を防止することができる。以上より、さらに信頼性の高い太陽光発電システムの架台構造を提供することができる。
[他の実施形態]
(1)上記実施形態では、棟から軒の方向において隣接する2枚の太陽電池モジュールMの境界において、架台1を共通とする構成を説明した。ただし、棟から軒の方向と直交する方向において隣接する2枚の太陽電モジュールMの境界において、架台1を共通とする構成とすることもできる。また、架台1は、棟から軒の方向と、その方向に直交する方向との、2つの方向に組み合わせて配置することもできる。
(2)上記実施形態では、切り欠き1cは、底板1aの上面が所定の幅において露出するように側壁1bの一部が切り欠かれて形成されている。ただし、底板1aの上面は必ずしも露出させる必要はない。すなわち、切り欠き1cの底面が、側壁1bの上面となるように浅い切り欠きを形成しても良い。その場合には、収容部aの対向する2つの側面に加え、下面においてもスリットsを形成することが好ましい。このように構成すれば、3辺で収容部aを側壁1bに固定することができるため、より確実にトランクケーブル2を固定することができる。
(3)上記実施形態では、架台1の一方の側壁1bに切り欠き1cを形成する構成とした。ただし、架台1の両方の側壁1bに、それぞれ切り欠き1cを設けることもできる。その場合には、上記実施形態を組み合わせて、例えば切り欠き1cを軒側に設けた場合と、棟側に設けた場合の排出構造を、各切り欠き1cにおいて採用すれば上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(4)上記実施形態では、制御装置としてマイクロインバータMIを太陽電池モジュールMに接続する構成とした。ただし、制御装置としては、DCDCオプティマイザーを用いることができる。また、太陽電池モジュールMを監視する装置にも適用可能である。すなわち、本実施形態の架台構造は、現在および将来において利用可能な、太陽電池モジュールMに接続される他の装置の全てに適用可能である。また、上記実施形態では、トランクケーブル2として集約ケーブルを例に説明したが、現在および将来において利用可能な全てのケーブルに実施形態の架台構造を適用することができる。
(5)上記複数の実施形態は、組み合わせて用いることができる。例えば、全ての実施形態において、底板1aと側壁1bが形成する角を、丸みを帯びた角1jとすることにより、雨水等のスムーズな排出を促すことができる。
(6)上記実施形態では、架台1において、ケーブル固定部を連続して設ける構成を開示した。ただし、ケーブル固定部は、棟から軒の方向に所定の間隔を介して配置することも可能である。また、底板1aと、底板1aの一端から立ち上がるように形成された側壁1bにより、断面L字状の架台1を形成し、底板1aの上面をケーブル固定部とし、底板1aが固定される家屋Hの屋根の瓦等を排出路として用いても良い。
(7)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同様に、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ものである。
H…家屋
C…太陽電池セル
ST…ストリング
M…太陽電池モジュール
MI…マイクロインバータ
1…架台
1a…底板
1b…側壁
1c…切り欠き
1d…排出口
1e…排出路
1f…ケーブル固定部
1g…側壁
1h…傾斜
1i…垂直片
1j…角
2…トランクケーブル
2a…トランク部
a…収容部
b…コネクタ
c…ケーブル
s…スリット

Claims (9)

  1. 太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールに接続される制御装置と、を含む太陽光発電システムの架台構造であって、
    底板と、側壁と、前記側壁に形成された切り欠きと、を有し、前記太陽電池モジュールを支持する架台と、
    前記制御装置と、他の制御装置と、を接続するケーブルと、
    前記ケーブルの少なくとも一部を収容するトランク部と、を有し、
    前記トランク部は、前記切り欠きを画成する前記側壁の端部の少なくとも一部が嵌め込まれるスリットを有すること、
    を特徴とする太陽光発電システムの架台構造。
  2. 前記底板の一端から立ち上がるように形成された側壁には、前記切り欠きと、排出口が形成されていることを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システムの架台構造。
  3. 前記底板の一端から立ち上がるように形成された側壁には、前記切り欠きが形成され、
    前記底板の他端の一部において、排出口が形成されていることを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システムの架台構造。
  4. 前記架台は、排出路と、前記排出路の上方に設けられたケーブル固定部と、を有することを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システムの架台構造。
  5. 前記ケーブル固定部は、前記排出路に向かって下降する傾斜を有することを特徴とする請求項4記載の太陽光発電システムの架台構造。
  6. 前記架台の前記底板と、前記底板の一端から立ち上がるように形成された側壁が形成する角が、丸みを帯びた形状であること、を特徴とする請求項1から5いずれか一項記載の太陽光発電システムの架台構造。
  7. 前記架台が、金属で形成されていることを特徴とする請求項1から6いずれか一項記載の太陽光発電システムの架台構造。
  8. 前記ケーブルは、前記架台の内部に配置されることを特徴とする請求項1から7いずれか一項記載の太陽光発電システムの架台構造。
  9. 前記制御装置が、マイクロインバータであることを特徴とする請求項1から8いずれか一項記載の太陽光発電システムの架台構造。
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