JP2019075944A - 太陽電池モジュール用端子ボックス及び太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】出力リード線と端子ボックス内の端子板とを確実に接続できる太陽電池モジュール用端子ボックスを得ること。【解決手段】太陽電池モジュール内から引き出された出力リード線20と太陽電池モジュールで発電された電力を外部に出力する出力ケーブル31とが接続される端子板10と、端子板10を収容する筐体とを有し、端子板10は、中央部がくびれた筒状である導入部11を備え、導入部11は、内部に挿入された出力リード線20の平板状の先端部21を内径に合う筒状に変形させて係合させる。【選択図】図3
Description
本発明は、太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールの出力部を構成する太陽電池モジュール用端子ボックス及び太陽電池モジュールに関する。
一般に、太陽電池モジュールは、太陽電池セルが直列に接続された複数のストリングを封止して作成されている。ストリングからの出力リード線は、端子ボックス内に引き込まれている。端子ボックスは、ストリングから引き出された出力リード線が一端に接続されるとともに、他端にモジュール連結ケーブルが接続される複数枚の端子板と、各端子板間に架け渡されるバイパスダイオードとを備えている。出力リード線は、電気伝導率の高い材料で形成され、一端がストリングの電極に接続され、他端が端子ボックスの端子板に接続される。また、端子ボックスの内部には、絶縁性を保つために、絶縁材であるポッティング剤が充填されることがある。
出力リード線と端子板との接続部分は、太陽電池セルによって発電された全電流が流れる箇所である。出力リード線と端子板との密着が不足して剥離が発生した場合、出力リード線と端子板との接続部分が抵抗となり、発熱によって端子ボックスが破損する可能性がある。出力リード線と端子板との接続部分においては、内部応力などの様々なストレスが長期的に加わる場合があるため、出力リード線と端子板とは、剥離が生じない強度で密着されている必要がある。
そのため、出力リード線と端子板との電気的接続を確保し、接続部分の剥離による発熱の可能性を抑制する方法には、ストリングから引き出された出力リード線を端子板の穴部の上側から下側に折り曲げた後ではんだ付けを行う方法と、出力リード線を端子板にねじ止めする方法と、出力リード線を端子板で挟み込む方法とが挙げられる。
特許文献1に開示される発明は、太陽電池モジュールの出力リード線の引き出し先端部を含む非発電領域の一部分において、保護層と出力リード線とを一体的に受光面側又は非受光面側に引き起こし、切り込み部先端の保護層を剥離させて出力リード線の先端部を露出させ、出力リード線の先端部をコネクタに差し込むことによりねじを用いずにコネクタと出力リード線とを接続している。
しかし、太陽電池モジュールの出力リード線は、0.2mm程度と薄いため、特許文献1に開示される発明は、コネクタに差し込む際に出力リード線の先端部が変形し、差し込み不足が発生する可能性があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、出力リード線と端子ボックス内の端子板とを確実に接続できる太陽電池モジュール用端子ボックスを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽電池モジュール内から引き出された出力リード線と太陽電池モジュールで発電された電力を外部に出力する出力ケーブルとが接続される端子板と、端子板を収容する筐体とを有する。端子板は、中央部がくびれた筒状である導入部を備える。導入部は、内部に挿入された出力リード線の平板状の先端部を内径に合う筒状に変形させて係合させる。
本発明によれば、出力リード線と端子ボックス内の端子板とを確実に接続できるという効果を奏する。
以下に、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュール用端子ボックス及び太陽電池モジュール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。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る太陽電池モジュールの受光面側の斜視図である。図2は、実施の形態1に係る太陽電池モジュールの裏面側の斜視図である。太陽電池モジュール100は、太陽電池セルを直列に複数接続したストリング41が、透光性材料で形成された前面カバー部材42と耐候性材料で形成された裏面カバー部材43との間に挟まれて、前面カバー部材42と裏面カバー部材43との間に注入された樹脂により封止されて形成された太陽電池パネル44と、太陽電池パネル44を支持する矩形形状の支持フレーム45と、裏面カバー部材43に取り付けられ太陽電池モジュール100の出力部を構成する太陽電池モジュール用端子ボックス1とを備える。支持フレーム45の材料には、アルミニウムを適用できる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る太陽電池モジュールの受光面側の斜視図である。図2は、実施の形態1に係る太陽電池モジュールの裏面側の斜視図である。太陽電池モジュール100は、太陽電池セルを直列に複数接続したストリング41が、透光性材料で形成された前面カバー部材42と耐候性材料で形成された裏面カバー部材43との間に挟まれて、前面カバー部材42と裏面カバー部材43との間に注入された樹脂により封止されて形成された太陽電池パネル44と、太陽電池パネル44を支持する矩形形状の支持フレーム45と、裏面カバー部材43に取り付けられ太陽電池モジュール100の出力部を構成する太陽電池モジュール用端子ボックス1とを備える。支持フレーム45の材料には、アルミニウムを適用できる。
図3は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの斜視図である。図4は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板と出力リード線との接続状態を示す斜視図である。図5は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板の斜視図である。図6は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板に接続される出力リード線の縦断面図である。実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、太陽電池モジュール100内から引き出された出力リード線20と、太陽電池モジュール100で発電された電力を外部に出力する出力ケーブル31とが接続される端子板10と、端子板10を収容する筐体30とを有する。出力リード線20は、太陽電池モジュール100の内部において、太陽電池セルが直列に接続されたストリング41に繋がっている。
筐体30内に収容された端子板10には、平板部19と導入部11とが形成されている。導入部11は、出力リード線20が係合される。出力リード線20の先端部21は、導入部11と係合して、端子板10と電気的に接続される。平板部19には、出力ケーブル31及びバイパスダイオード32が接続される。導入部11は、筒状であり、軸方向の中央部がくびれている。導入部11の開口径は、出力リード線20の幅よりも大きく、導入部11の軸方向の中央部の内径は出力リード線20の幅よりも小さく、かつ導入部11の軸方向の中央部の内周長は出力リード線20の幅よりも長くなっている。
導入部11の軸方向の中央部の内径が出力リード線20の幅よりも小さいため、出力リード線20の先端部21を導入部11に挿入すると、平板状である出力リード線20の先端部21は、導入部11の壁面に沿って内径に合う円筒状に変形する。導入部11の軸方向の中央部の内周長Cは出力リード線20の先端部21の幅Wよりも長くなっているため、円筒状に変形した出力リード線20の先端部21は円周方向で重ならず、隙間が空いた筒状となる。したがって、導入部11の円周方向において、出力リード線20の先端部21は、全体が導入部11の軸方向の中央部に接し、出力リード線20と端子板10との機械的な固定及び電気的な接続が確実に行われる。
図7は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックス内で端子板に固定される出力リード線の先端部の斜視図である。図7に示すように、出力リード線20の先端部21は、凸状に丸めることで、導入部11に挿入されやすくなる。なお、出力リード線20の先端部21は、切断と同時に丸めてもよいし、切断後に丸めてもよい。
実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、太陽電池モジュール100の出力リード線20の先端部21を、端子板10の導入部11に挿入するだけで、先端部21が導入部11の内径に合わせて円筒状に変形するため、出力リード線20を端子板10に絡げる必要がない。したがって、出力リード線20を端子板10に接続するにあたって、細かい位置決めは不要であり、接続作業を迅速に行える。また、導入部11の形状に合わせて出力リード線20の先端部21を変形させるため、接続不良は発生しにくい。
なお、出力リード線20の先端部21を導入部11に挿入した後、出力リード線20の先端部21と導入部11との間をはんだ付けすることにより、機械的固定及び電気的接続の確実性を高めることができる。
実施の形態2.
図8は、本発明の実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの斜視図である。図9は、実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板に接続される出力リード線と出力リード端子との接続状態を示す斜視図である。図10は、実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板の斜視図である。図11は、実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板と出力リード線との接続状態を示す斜視図である。実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、端子板10に導入部11ではなく接続部12が設けられている。また、出力リード線20の端部には、雄型の端子である出力リード端子23が接続されている。出力リード端子23は係合部であり、被係合部である接続部12と係合可能である。接続部12は、出力リード端子23が差し込まれると係合する形状に成形されている。この他は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1と同様である。
図8は、本発明の実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの斜視図である。図9は、実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板に接続される出力リード線と出力リード端子との接続状態を示す斜視図である。図10は、実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板の斜視図である。図11は、実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板と出力リード線との接続状態を示す斜視図である。実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、端子板10に導入部11ではなく接続部12が設けられている。また、出力リード線20の端部には、雄型の端子である出力リード端子23が接続されている。出力リード端子23は係合部であり、被係合部である接続部12と係合可能である。接続部12は、出力リード端子23が差し込まれると係合する形状に成形されている。この他は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1と同様である。
図9に示すように、出力リード線20に平板状の出力リード端子23が接続される。出力リード端子23は、雄型の差込形接続端子である。出力リード線20と出力リード端子23とは、はんだ付けで接続されている。なお、出力リード線20と出力リード端子23とは、はんだ付け以外の方法で接続してもよい。図10に示すように、端子板10には、雌型の差込形接続端子状に成形された接続部12が形成されている。図11に示すように、出力リード端子23を端子板10の接続部12に差し込んで、出力リード線20と端子板10とを機械的に固定するとともに電気的に接続する。
実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、出力リード線20に取り付けられた出力リード端子23を、端子板10の接続部12に差し込むだけで、出力リード線20と端子板10との機械的固定及び電気的接続を実現することができる。したがって、出力リード線20を端子板10に接続するにあたって、出力リード線20を端子板10上で折り曲げる作業が不要である。実施の形態2に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、細かい位置決めは不要であり、接続作業を迅速に行える。
実施の形態3.
図12は、本発明の実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの斜視図である。図13は、実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板に接続される出力リード線と出力リード端子との接続状態を示す斜視図である。図14は、実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板の斜視図である。図15は、実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板と出力リード線との接続状態を示す斜視図である。実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、端子板10に導入部11ではなく接続部14が設けられている。また、出力リード線20の端部には、雄型の端子である出力リード端子25が接続されている。出力リード端子25は係合部であり、被係合部である接続部14と係合可能である。接続部14は、出力リード端子25が差し込まれると係合する形状に成形されている。この他は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1と同様である。
図12は、本発明の実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの斜視図である。図13は、実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板に接続される出力リード線と出力リード端子との接続状態を示す斜視図である。図14は、実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板の斜視図である。図15は、実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの端子板と出力リード線との接続状態を示す斜視図である。実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、端子板10に導入部11ではなく接続部14が設けられている。また、出力リード線20の端部には、雄型の端子である出力リード端子25が接続されている。出力リード端子25は係合部であり、被係合部である接続部14と係合可能である。接続部14は、出力リード端子25が差し込まれると係合する形状に成形されている。この他は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1と同様である。
図13に示すように、出力リード線20に出力リード端子25の平板部251を接続する。出力リード端子25は、雄型のギボシ端子である。出力リード線20と出力リード端子25とは、はんだ付けで接続されている。なお、出力リード線20と出力リード端子25とは、はんだ付け以外の方法で接続してもよい。図14に示すように、端子板10には、雌型のギボシ端子状の接続部14が形成されている。図15に示すように、出力リード端子25の筒部252を端子板10の接続部14に差し込んで、出力リード線20と端子板10とを機械的に固定するとともに電気的に接続する。
実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、出力リード線20に取り付けられた出力リード端子25を、端子板10の接続部14に差し込むだけで、出力リード線20と端子板10との機械的固定及び電気的接続を実現することができる。したがって、出力リード線20を端子板10に接続するにあたって、出力リード線20を端子板10上で折り曲げる作業が不要である。実施の形態3に係る太陽電池モジュール用端子ボックス1は、細かい位置決めは不要であり、接続作業を迅速に行える。
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
1 太陽電池モジュール用端子ボックス、10 端子板、11 導入部、12,14 接続部、19,251 平板部、20 出力リード線、21 先端部、23,25 出力リード端子、30 筐体、31 出力ケーブル、32 バイパスダイオード、41 ストリング、42 前面カバー部材、43 裏面カバー部材、44 太陽電池パネル、45 支持フレーム、252 筒部。
Claims (6)
- 太陽電池モジュール内から引き出された出力リード線と前記太陽電池モジュールで発電された電力を外部に出力する出力ケーブルとが接続される端子板と、前記端子板を収容する筐体とを有し、
前記端子板は、中央部がくびれた筒状である導入部を備え、
前記導入部は、内部に挿入された前記出力リード線の平板状の先端部を内径に合う筒状に変形させて係合させることを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。 - 前記導入部は、開口径が前記出力リード線の先端部の幅よりも大きく、かつ前記中央部の内径が前記出力リード線の先端部の幅よりも小さく、かつ前記中央部の内周長が前記出力リード線の先端部の幅よりも長いことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
- 太陽電池モジュール内から引き出された出力リード線と前記太陽電池モジュールで発電された電力を外部に出力する出力ケーブルとが接続される端子板と、前記端子板を収容する筐体とを有し、
前記端子板は、前記出力リード線の端部に取り付けられた雄型の端子である係合部が差し込まれて係合する形状に成形された被係合部を備えることを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。 - 前記係合部は、雄型の差込形接続端子であり、
前記被係合部は、雌型の差込形接続端子状に成形されていることを特徴とする請求項3に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。 - 前記係合部は、雄型のギボシ端子であり、
前記被係合部は、雌型のギボシ端子状に成形されていることを特徴とする請求項3に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスを備えた太陽電池モジュール。
Priority Applications (1)
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JP2017202363A JP2019075944A (ja) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 太陽電池モジュール用端子ボックス及び太陽電池モジュール |
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