JP3168519U - 太陽光発電組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】ソーラーパネル間の接続に影響を与えることなく、低コストで維持管理が容易な太陽光発電組立体を提供する。
【解決手段】太陽光発電組立体は、互いに隣接して配置された第１及び第２のソーラーパネルＡ，Ｂと、複数の第１及び第２の接続箱１，２の組とを少なくとも具備する。少なくとも１組の第１及び第２の接続箱は、第１及び第２のソーラーパネルの各々に配置される。各接続箱は、ダイオードと、ダイオードに接続された電気接続体と、電気接続体とそれぞれスプライス接続されると共に第１ソーラーパネル上の太陽電池の正極及び負極にそれぞれ接続するよう構成された薄片とを少なくとも具備する。第２接続箱２が第１ソーラーパネルＡの第２側Ａ２に配置されるのに対し、第１接続箱１は第２ソーラーパネルＢの第１側Ｂ１に配置される。第１ソーラーパネル上の第２接続箱及び第２ソーラーパネル上の第１接続箱は、ケーブル４を介して互いに機械的及び電気的に接続される。
【選択図】図３

Description

本考案は、太陽光電気エネルギー発電技術の分野に関し、特に太陽光発電組立体に関する。

太陽光エネルギーは一種の再生可能エネルギーである。太陽エネルギーが電気エネルギーに変換される太陽エネルギー変換技術は、エネルギーの節約及び環境汚染の低減等の多くの利点を有する。このため、太陽エネルギー変換技術には人々が大いに関心を寄せている。また、この技術は、電源に対する需要をある程度まで軽減することに寄与する。太陽光電気エネルギー発電技術は、太陽光発電効果の原理に基づきソーラーパネルを使用して太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する技術である。太陽光発電組立体の基本要素は、太陽薄膜電池等の太陽電池である。ソーラーパネルは通常、互いに連結された複数の太陽電池を具備する。太陽光発電組立体用の接続箱は、これらソーラーパネルを相互接続するために使用される。

特開２００５−４５２５５号公報

従来の太陽光発電組立体において、これらのソーラーパネルは、これらソーラーパネルと一体化された接続箱内で機械的及び電気的に接続される。具体的には、図１に示される従来技術において、太陽光発電組立体Ａ，Ｂは接続箱１００を具備する。図２に示されるように、ソーラーパネル上の太陽電池に接続されるよう構成された複数の接続組立体は、接続箱１００内に設けられる。接続組立体は、接続端子１１０及びバイパスダイオード１２０を具備する。２個の接続箱はそれぞれ、ケーブル４を介して接続される。ソーラーパネルは通常、比較的嵩張るので、接続箱間の接続は所定長さのケーブルを要する。太陽光発電分野で採用されるケーブルが比較的高価であり且つ使用コストがかかることは、当業者の間で周知の事項である。例えば、これらソーラーパネルのうちの接続のコストの中で、ケーブルのコストが大部分を占める。その一方で、従来の接続箱では、複数の接続組立体が１個の接続箱に一体化される。接続組立体の要素が一旦故障すると、維持管理のために接続箱全体を取り外す必要がある。この作業は、稼動効率及び維持管理費用に悪影響をもたらす。

従って、従来技術のソーラーパネル間の接続に影響を与えることなく、低コストで維持管理が容易な設計形状が当業界で望まれる。

上述の技術的課題に鑑み、複数の接続箱の組を有する太陽光発電（ＰＶ）組立体を提供すると有利である。ここで、各接続箱の組は１組の接続組立体を有する。従来技術の接続箱全体と比較すると、本考案は、一体化接続箱ではなく、細分化された接続箱の組を提供する。これは、接続箱の使用及び維持管理に有利である。

隣接するソーラーパネル上のこれら接続箱の組間の距離を大きく減少させる結果、隣接するソーラーパネル上の接続箱間の接続用のケーブルの長さを短縮し、延いては使用コストを低減する太陽光発電組立体を提供すると有利である。

本考案の一側面によれば、太陽光発電組立体は、
互いに隣接して配置された第１及び第２のソーラーパネルと、
複数の第１及び第２の接続箱の組と
を少なくとも具備し、
少なくとも一方の組の第１及び第２の接続箱は、第１及び第２のソーラーパネルの各々に配置され、
第１及び第２の接続箱の各々は、ダイオードと、該ダイオードに接続された電気接続体と、該電気接続体とそれぞれスプライス接続されると共に第１ソーラーパネル上の太陽電池の正極及び負極にそれぞれ接続するよう構成された薄片とを少なくとも具備し、
第２接続箱が第１ソーラーパネルの第２側に配置されるのに対し、第１接続箱は第２ソーラーパネルの第１側に配置され、
第１ソーラーパネル上の第２接続箱及び第２ソーラーパネル上の第１接続箱は、ケーブルを介して互いに機械的及び電気的に接続されることを特徴とする。

さらに、第１及び第２のソーラーパネルの各々は、その上の第１接続箱及び第２接続箱間に配置された少なくとも１個の中間接続箱をさらに具備し、該少なくとも１個の中間接続箱は、ダイオードと、該ダイオードに接続された電気接続体と、該電気接続体とそれぞれスプライス接続されると共に第１ソーラーパネル上の太陽電池の正極及び負極にそれぞれ接続するよう構成された薄片とを具備する。

具体的には、電気接続体は、薄片がスプライス接続された第１接続端子と、嵌合接続で第１接続端子に係合する第２接続端子と、ダイオードに接続された導体とを有する。

好適には、導体にはケーブルが接続される。

一実施形態によれば、導体及び第２接続端子は一部品となるように一体化される。

特に、第１接続端子及び第２接続端子の一方は雌型部を有し、第１接続端子及び第２接続端子の他方は雄型部を有し、雌型部及び雄型部は嵌合接続で互いに係合する。

一実施形態によれば、雄型部はインサートとして構成され、雌型部は、インサートの挿入を可能にするスロットとなるように構成されている。

具体的には、第１、第２及び中間の接続箱の各々は、下ケース、及び下ケースと嵌合する上ケースをさらに具備し、
ダイオード、電気接続体の導体、及び第２接続端子は上ケースに設けられるのに対し、電気接続体の第１接続端子及び薄片は下ケースに設けられ、
上ケース及び下ケースが互いに嵌合すると、第１接続端子及び第２接続端子は、嵌合接続で互いに係合する。

さらに、下ケースは、接続組立体の周囲に形成された、内部にシールリングを収容するよう構成されたシール溝を有する。

また、上ケース及び下ケースは、ロック装置により互いに嵌合する。ロック装置は、下ケースに設けられたパッドロックと、上ケースに設けられ、パッドロックと係合するロック溝とを具備する。

上述した説明から明白なように、本考案は少なくとも次の利点を有する。すなわち、本考案に係る太陽光発電組立体は、上述した第１及び第２の接続箱、並びに中間接続箱等の複数の接続箱の組を有する。各接続箱の組は、電気接続体及びダイオードを具備する１組の接続組立体を有するのみである。従来の接続箱全体と比較すると、一体の接続箱の代わりに細分化された接続箱の組が設けられ、接続箱の体積を小さくし、接続箱の使用及び維持管理に有利である。その一方で、本考案に係る太陽光発電組立体は、１個のソーラーパネル上に複数の接続箱の組からなる構造を採用する。この結果、例えば隣接するソーラーパネル上の上述した第１及び第２の接続箱等の接続箱の組間の距離を大幅に小さくし、隣接するソーラーパネル上の接続箱間の接続用のケーブルの長さを短縮するので、使用コストを低減する。

本考案の目的、特徴及び利点は、添付図面と併用して実施形態の以下の説明から明白であり、より容易に理解できるであろう。

互いに隣接するソーラーパネル上の接続箱が所定長さのケーブルにより接続され、互いに隣接するソーラーパネルが従来技術の接続箱により接続された状態を示す平面図である。 従来技術に採用された太陽光発電組立体の接続箱の内部構造を示す斜視図である。 本考案の一実施形態に係る太陽光発電組立体を示す平面図である。 本考案の一実施形態に係る太陽光発電組立体の例えば第１接続箱等の１組の接続箱の斜視図である。 上ケースが下ケースから取り外される際の図４の接続箱の上ケースを示す斜視図である。 下ケースが上ケースから取り外される際の図４の接続箱の下ケースを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して本考案の実施形態を詳細に説明する。本考案は、異なる形態で実施することができ、本明細書で述べられた実施形態に限定するものとして解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本考案の開示が完全且つ徹底的であり、当業者に本考案の開示のコンセプトを十分に伝えるように提供されたものである。

図３ないし図６を参照すると、図３は主に、本考案に係る太陽光発電組立体の使用状態、特に互いに隣接するソーラーパネル上の接続箱がケーブルを介して互いに相互接続された状態を示す。図４ないし図６は主に、本考案に係る太陽光発電組立体の１組の接続箱（例えば、第１接続箱）の構造を示す。

本考案は、互いに隣接するソーラーパネルＡ，Ｂ間を機械的及び電気的に接続するために、ソーラーパネルＡ，Ｂ上で使用することができる太陽光発電組立体を提供する。具体的には、本考案に係る太陽光発電組立体の接続箱は、複数の接続箱の組（例えば、第１及び第２の接続箱、並びに後述する中間接続箱）を具備する。図３は、複数の接続箱の組が使用される、本考案に係る太陽光発電組立体のレイアウトを示す。太陽光発電組立体の接続箱の組は、太陽光発電組立体の第１又は第２の接続箱付近にそれぞれ配置された第１又は第２の接続箱を少なくとも具備する。ここで、第１又は第２の接続箱における接続組立体は、ソーラーパネルの太陽電池の組のみならず、他のソーラーパネルの対応する接続箱の接続組立体と接続するために使用される。特に、図３は、本考案に係る太陽光発電組立体の一実施形態を示す。太陽光発電組立体は、互いに隣接して配置された複数の第１及び第２のソーラーパネルＡ，Ｂと、複数の第１及び第２の接続箱１，２の組とを具備する。少なくとも１組の第１及び第２の接続箱１，２は、第１及び第２のソーラーパネルの各々に配列される。第１及び第２の接続箱１，２の各々は少なくとも、ダイオード６０と、ダイオード６０に接続された電気接続体と、電気接続体にそれぞれスプライス接合されると共に第１ソーラーパネルＡ上の太陽電池の正極及び負極に接続するよう構成された薄片２０をそれぞれ具備する。第２接続箱２は第１ソーラーパネルＡの第２側Ａ２上に配列されるのに対し、第１接続箱１は第２ソーラーパネルＢの第１側Ｂ１上に配列される。第１ソーラーパネルＡ上の第２接続箱２及び第２ソーラーパネルＢ上の第１接続箱１は、ケーブル４を介して互いに機械的及び電気的に接続される。このため、従来の設計と比較すると、本考案に係る太陽光発電組立体の設計及び構造は、ソーラーパネルＡの第２接続箱２及びソーラーパネルＢの第１接続箱１間のケーブル４の長さを効果的に短縮するばかりでなく、コストも低減する。

図３に示される本考案の一実施形態によれば、第１及び第２のソーラーパネルＡ，Ｂの各々は、第１及び第２のソーラーパネルＡ，Ｂの各々の第１接続箱１及び第２接続箱２の間（又は、隣接するソーラーパネルに近いソーラーパネルの両側を除いた任意の他の位置）に配置された少なくとも１個の中間接続箱３をさらに具備する。この少なくとも１個の中間接続箱３は、ダイオード６０と、ダイオード６０に接続された電気接続体と、電気接続体とそれぞれスプライス接続されると共に第１ソーラーパネルＡ上の太陽電池の正極及び負極にそれぞれ接続するよう構成された薄片２０とを少なくとも具備する。

本考案によれば、複数の接続組立体が一体化された従来の接続箱と比較すると、本考案に係る太陽光発電組立体は接続箱の組を採用する。特に、本考案に係る太陽光発電組立体は、上述した第１及び第２の接続箱、並びに中間接続箱等を含む複数の接続箱の組を有する。この構成を採用することにより、接続箱の体積が減少し、ソーラーパネル上への接続箱の配置に利点がある。また、本考案に係る太陽光発電組立体は、隣接するソーラーパネル上の接続箱間の接続用のケーブルの長さを短縮し、その結果、使用コストを低減する。

以下、図４ないし図６を参照して、本考案に係る接続箱の組（例えば、第１接続箱）を詳細に説明する。その一方で、説明の便宜のために、実施形態に従った接続組立体は、接続端子１０，３０を含む電気接続体、導体３１、薄片２０、及びダイオード６０を具備するが、これは典型例を示すだけである。接続組立体は上述した要素の他に他の要素をさらに具備してもよいことに留意されたい。

図４ないし図６に示されるように、第１接続箱１は、下ケース８、この下ケース８と嵌合する上ケース７、及びそれらケース７，８に収容される接続組立体を主に具備する。図４は、本実施形態に係る第１接続箱１を示す。

図５及び図６に示される本考案の実施形態によれば、第１接続箱１において、接続組立体は、ダイオード６０と、ダイオード６０に接続された電気接続体と、電気接続体とそれぞれスプライス接続されると共に第１ソーラーパネルＡ上の太陽電池の正極及び負極にそれぞれ接続するよう構成された薄片２０とを具備する。具体的には、電気接続体は、薄片２０がスプライス接続される第１接続端子１０と、嵌合接続で第１接続端子１０に係合する第２接続端子３０と、ダイオード６０に接続された導体３１とを有する。

特に、図５に示されるように、電気接続体の導体３１及び第２接続端子３０は、上ケース７上に設けられる。図６に示されるように、電気接続体の第１接続端子１０及び薄片２０は、下ケース８に設けられる。上ケース８及び下ケース７が互いに嵌合すると、第１接続端子１０及び第２接続端子３０は、嵌合接続で互いに係合する。ケーブル４は導体３１に接続される。好適には、導体３１及び第２接続端子３０は、一部品となるよう一体形成される。

本考案によれば、第１接続端子１０及び第２接続端子３０の一方は雌型部１０ａを有し、第１接続端子１０及び第２接続端子３０の他方は雄型部３０ａを有する。雌型部１０ａ及び雄型部３０ａは嵌合接続で互いに係合する。具体的には、図５及び図６に示される本考案の実施形態によれば、下ケース８内に配置された第１接続端子１０は雌型部１０ａを有し、上ケース７内に配置された第２接続端子３０は雄型部３０ａを有する。第１接続端子１０の雌型部１０ａ及び第２接続端子３０の雄型部３０ａは、下ケース８及び上ケース７が互いに係合する際に嵌合接続で互いに係合する。この結果、第１接続端子１０及び第２接続端子３０が電気接続される。或いは、別の実施形態においては、上ケース７内に配置された第２接続端子３０が雌型部１０ａを有するのに対し、下ケース８内に配置された第１接続端子１０は雄型部３０ａを有してもよい。

具体的には、図５及び図６に示される実施形態において、雄型部３０ａはインサートとして構成され、雌型部１０ａは、インサートの挿入を可能にするスロットとして実施されている。このため、下ケース８及び上ケース７が互いに一旦嵌合すると、第１接続端子１０の雌型部１０ａ及び第２接続端子３０の雄型部３０ａは嵌合接続で互いに係合し、電気接続される。その一方で、図６に示される実施形態において、下ケース８の開口１ａ内に配置されると共にソーラーパネルと接続するよう構成された薄片２０は、一端に平坦構造２０ａを有する。平坦構造２０ａは、第１接続端子１０と圧着接続で係合し、第１接続端子１０と電気接続する。

また、図５に示されるように、導体３１は、互いに対向する１対の弾性片３１０を具備する。各弾性片３１０は、対向する２個の湾曲面３１０ａを形成するように、他の弾性片３１０に向かって内側に湾曲する一端を有する。湾曲面３１０ａは、ダイオード６０の両側面にそれぞれ設けられ内部にダイオード６０を保持する。湾曲面３１０ａは、内部にダイオード６０の脚を収容するスロット３１０ｂをそれぞれ有する。或いは、別の実施形態において、導体３１は平坦構造を有してもよい。好適には、導体３１及び第２接続端子３０は、一部品に形成される。

また、第１接続箱１は、シールリング４０をさらに具備する。具体的には、図５に示されるように、シールリング４０は、接続組立体の外周に設けられる。図６に示されるように、下ケース８に対応して、内部にシールリング４０を収容するよう構成されたシール溝４０ａが、接続組立体の周囲に形成されている。このため、シールリング４０は、封止係合を達成するようシール溝４０ａ内に収容される。本考案の別の実施形態において、上ケース７及び下ケース８間を封止係合するために、任意の他の封止構造を採用してもよいことは述べる価値があるであろう。

さらに、第１接続箱１は、上ケース７及び下ケース８をしっかりと固定するよう構成されたロック装置をさらに具備する。具体的には、図５及び図６に示されるように、ロック装置は、下ケース８に設けられたパッドロック５０ａと、上ケース７に設けられたロック溝５０ｂとからなる。ロック溝５０ｂは、パッドロック５０ａと係合して上ケース７及び下ケース８を係合させる。すなわち、本考案に係る太陽光発電組立体は、上述した上ケース７及び下ケース８の係合により、固定的に組み立てられる。接続組立体の要素が一旦故障すると、上ケース７は、維持管理のために下ケース８から都合よく取り外すことができる。さらに、本考案に係る太陽光発電組立体は数回にわたり再使用できるので、接続箱の使用コストが低減する。本考案の別の実施形態において、上ケース及び下ケースの結合及び取外しを容易にする任意の他のロック構造を採用してもよいことは述べる価値があるであろう。

このように、太陽光発電組立体内の接続箱の下ケース８がソーラーパネル上に固定実装されるのに対し、重要要素の殆どは、下ケース８から取外し可能な上ケース７に配置される。このため、接続組立体内の重要要素（例えば、ダイオード６０）が一旦故障すると、要素の維持管理及び交換のために作業者がすべき唯一の作業は、接続箱を有するソーラーパネル全体を交換することではなく、ソーラーパネルに固定実装された下ケース８から接続箱の上ケース７を取り外すことである。従って、接続箱の使用コストが大いに低減する。

上述の説明は、本考案の接続箱の組として第１接続箱１のみに言及していることは述べる価値があるであろう。第２接続箱２は、第１接続箱と同じ又は同様の構造及び機能を有する。さらに、中間接続箱３は、外部ケーブル４と接続することができないという点を除き、第１接続箱と同じ又は同様の構造及び機能を有する。例えば、中間接続箱３は、下ケース８、及び下ケース８と係合する上ケース７を具備する。ダイオード６０、電気接続体の導体３１、及び第２接続端子３０は、上ケース７内に配置される。電気接続体の第１接続端子１０及び薄片２０は、下ケース８内に配置される。第１接続端子１０及び第２接続端子３０は、下ケース８及び上ケース７が互いに嵌合する際にバヨネット固定で互いに係合する。それ故、第２接続箱２及び中間接続箱３に関する説明は、第１接続箱１に関する説明を参照してもよい。

いくつかの典型的な実施形態を示し且つ説明したが、当業者であれば、請求の範囲に定義された範囲及びその等価物である本開示の原理及び真髄から逸脱することなく、これらの実施形態に種々の変更、変形を加えてもよいことを理解するであろう。「具備する」という用語は、他の要素等の存在を排除するものではないことに留意されたい。また、請求の範囲における参照符合は、請求の範囲を限定するものとして解釈してはならないことに留意されたい。

１ 第１接続箱
２ 第２接続箱
３ 中間接続箱
４ ケーブル
７ 上ケース
８ 下ケース
１０ 第１接続端子
１０ａ 雌型部
２０ 薄片
３０ 第２接続端子
３０ａ 雄型部
３１ 導体
６０ ダイオード
４０ シール部材
４０ａ シール溝
５０ａ パッドロック
５０ｂ ロック溝
Ａ 第１ソーラーパネル
Ａ２ 第２側
Ｂ 第２ソーラーパネル
Ｂ１ 第１側

Claims (10)

1. 互いに隣接して配置された第１及び第２のソーラーパネル（Ａ，Ｂ）と、
   複数の第１及び第２の接続箱（１，２）の組と
   を少なくとも具備する太陽光発電組立体であって、
   少なくとも一方の組の前記第１及び第２の接続箱は、前記第１及び第２のソーラーパネルの各々に配置され、
   前記第１及び第２の接続箱の各々は、ダイオード（６０）と、該ダイオードに接続された電気接続体と、該電気接続体とそれぞれスプライス接続されると共に前記第１ソーラーパネル上の太陽電池の正極及び負極にそれぞれ接続するよう構成された薄片（２０）とを少なくとも具備し、
   前記第２接続箱が前記第１ソーラーパネルの第２側（Ａ２）に配置されるのに対し、前記第１接続箱は前記第２ソーラーパネルの第１側（Ｂ１）に配置され、
   前記第１ソーラーパネル上の前記第２接続箱及び前記第２ソーラーパネル上の前記第１接続箱は、ケーブル（４）を介して互いに機械的及び電気的に接続されることを特徴とする太陽光発電組立体。
2. 前記第１及び第２のソーラーパネルの各々は、該ソーラーパネル上の前記第１接続箱及び前記第２接続箱間に配置された少なくとも１個の中間接続箱（３）をさらに具備し、
   該少なくとも１個の中間接続箱は、ダイオードと、該ダイオードに接続された電気接続体と、該電気接続体とそれぞれスプライス接続されると共に前記第１ソーラーパネル上の前記太陽電池の正極及び負極にそれぞれ接続するよう構成された薄片とを具備することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電組立体。
3. 前記電気接続体は、前記薄片がスプライス接続された第１接続端子（１０）と、嵌合接続で前記第１接続端子に係合する第２接続端子（３０）と、前記ダイオードに接続された導体（３１）とを有することを特徴とする請求項１又は２記載の太陽光発電組立体。
4. 前記導体にはケーブルが接続されることを特徴とする請求項３記載の太陽光発電組立体。
5. 前記導体及び前記第２接続端子は一部品となるように一体化されることを特徴とする請求項３記載の太陽光発電組立体。
6. 前記第１接続端子及び前記第２接続端子の一方は雌型部（１０ａ）を有し、
   前記第１接続端子及び前記第２接続端子の他方は雄型部（３０ａ）を有し、
   前記雌型部及び前記雄型部は嵌合接続で互いに係合することを特徴とする請求項４記載の太陽光発電組立体。
7. 前記雄型部はインサートとして構成され、
   前記雌型部は、前記インサートの挿入を可能にするスロットとなるように構成されていることを特徴とする請求項６記載の太陽光発電組立体。
8. 前記第１接続箱、前記第２接続箱及び前記中間接続箱の各々は、下ケース（８）、及び該下ケースと嵌合する上ケース（７）をさらに具備し、
   前記ダイオード、前記電気接続体の前記導体、及び前記第２接続端子は前記上ケースに設けられるのに対し、前記電気接続体の前記第１接続端子及び前記薄片は前記下ケースに設けられ、
   前記上ケース及び前記下ケースが互いに嵌合すると、前記第１接続端子及び前記第２接続端子は、嵌合接続で互いに係合することを特徴とする請求項３記載の太陽光発電組立体。
9. 前記下ケースは、接続組立体の周囲に形成された、内部にシールリング（４０）を収容するよう構成されたシール溝（４０ａ）を有することを特徴とする請求項８記載の太陽光発電組立体。
10. 前記上ケース及び前記下ケースは、該下ケースに設けられたパッドロック（５０ａ）と、前記上ケースに設けられ、前記パッドロックと係合するロック溝（５０ｂ）とを具備するロック装置により互いに嵌合することを特徴とする請求項８記載の太陽光発電組立体。

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