JP3459754B2 - 太陽電池モジュール用端子箱及びその接続方法、並びに太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュール用端子箱及びその接続方法、並びに太陽電池モジュールInfo
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Description
ルの端子取り出し部構造に関し、特に太陽電池モジュー
ルに付属する端子箱における作業性と信頼性、並びにコ
ストを改善した技術に関する。
取り出し相当部分に、端子取り出し箱(以下、「端子
箱」と称す。)をシリコーン樹脂、もしくはエポキシ樹
脂等の接着剤を用いて接着して太陽電池モジュールの裏
面に取り付け、この端子箱から+極、−極の出力線取り
出しを行っている。各外部出力線は、太陽電池の電極取
り出し部分から取り出された内部リード線と、端子箱内
の端子台で機械的に固定する端子台構造をとっている。
この機械的固定には一般にネジ止め、はんだ付け、リベ
ット止め等が行われていた。
構造の中で一般的なネジ止めの場合、雄ネジと圧入ナッ
トもしくはヘリサートまたはタップ切りといった雌ネジ
相当の構成からなり、部品点数及び作業数が多いといっ
たコストの問題があった。また、ネジの締め付けトルク
等にも気を使わなくてはいけないと言った、作業性の問
題もあった。
部品のため、部品点数が多く作業工程も複雑になるな
ど、コストと作業性の両面で問題があった。
良く、コストが安い太陽電池モジュールの端子箱を提供
することを目的とする。
段として、本発明は、太陽電池モジュールの電極取り出
し部分に被せられ、ネジ止め方式によらない端子台構造
を有する端子箱であって、一側面に外部出力線を通す孔
を有し、かつ底面に電極取り出し部分から内部リード線
を取り込む孔を有し、外部出力線と内部リード線は端子
箱内において中継端子を介して電気的かつ機械的に接続
された一体構造を成し、中継端子は、端子箱内に形設さ
れた中継端子支持体に掛止される掛止部を有し、該掛止
部部分で中継端子支持体に機械的に接続されることを特
徴とする太陽電池モジュール用端子箱としてある。ま
た、本発明は、上記本発明の太陽電池モジュール用端子
箱の接続方法であって、前記中継端子支持体は樹脂から
成り、前記中継端子を中継端子支持体に掛止後、中継端
子支持体の一部を熱かしめすることで中継端子が中継端
子支持体に機械的に接続されることを特徴とする太陽電
池モジュール用端子箱の接続方法に関する。 また、本発
明は、上記本発明の太陽電池モジュール用端子箱の接続
方法であって、前記中継端子支持体は樹脂から成り、前
記中継端子を中継端子支持体に掛止後、中継端子支持体
の一部を超音波かしめすることで中継端子が中継端子支
持体に機械的に接続されることを特徴とする太陽電池モ
ジュール用端子箱の接続方法に関する。 また、本発明
は、太陽電池モジュールの電極取り出し部分に被せら
れ、ネジ止め方式によらない端子台構造を有する端子箱
であって、一側面に外部出力線を通す孔を有し、かつ底
面に電極取り出し部分から内部リード線を取り込む孔を
有し、 外部出力線と内部リード線は端子箱内において
中継端子を介して電気的かつ機械的に接続された一体構
造を成し、中継端子及び端子箱内に形設された中継端子
支持体の一方が係止片を有し、他方が該係止片を係止さ
せる係止部を有し、これらが互いに係止することで中継
端子と中継端子支持体が機械的に接続されることを特徴
とする太陽電池モジュール用端子箱に関する。
する太陽電池モジュールに関する。
部リード線と外部出力線の接続構造が単純化され、かか
る接続部を収納し太陽電池モジュールの電極取り出し部
分に被せられる端子箱における作業性及び信頼性を高め
ると共に、端子箱自体のコストが低減されるものであ
る。
耐水性、電気絶縁性、老化性に優れたものが要求され、
好ましくは太陽電池モジュールに用いられる充填剤や裏
面補強板との接着性が良い材質が良い。
は特に限定はないがプラスチックが好ましく、防火性な
どを考えると、難熱性プラスチックや準難熱性プラスチ
ックやセラミックスなどがさらに好ましい。
ボネート、ポリアミド、ポリアセタール、変性PPE、
ポリエステル、ポリアリレート、不飽和ポリエステル、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの強度、耐衝撃性、
耐熱性、硬度、老化性に優れたエンジニアリング・プラ
スチック等がある。また、ABS樹脂、PP、PVCな
どの熱可塑性プラスチックも使うことができる。また、
耐紫外線性向上のために、顔料としてカーボンブラック
を用いる、あるいは紫外線を吸収する樹脂塗料を表面に
塗布することが好ましい。
内部リード線は中継端子を介して電気的かつ機械的に接
続され一体構造を成す。そして、かかる中継端子は、端
子箱内に設けられている中継端子支持体に機械的に接続
される。
な接続方法としては、具体的には、例えば図2及び図3
に示されるように、中継端子4に穿設した掛止部13
に、棒状の中継端子支持体5を通して接続する単純な方
法を採用することができる。
合には、中継端子支持体5を樹脂製とし、中継端子4を
中継端子支持体5に掛止後、中継端子支持体5の一部
(図2及び図3に示したような構成にあっては頭部)を
熱かしめ若しくは超音波かしめすることが好ましく、こ
れにより接続部における信頼性を高めることができる。
的な接続方法としては、例えば図7に示されるように、
中継端子4に係止片18を設け、中継端子支持体5に該
係止片18を係止させる係止部17を設け、これらを互
いに係止させる単純な方法を採用することもできる。な
お、この場合には、中継端子4の方に係止部17を設
け、中継端子支持体5の方に係止片18を設けても良
い。
体の接続は以上例示した方法・構成に限定されるもので
はなく、これらを単純に機械的に接続可能な方法・構成
であれば中継端子及び中継端子支持体の形状等は適宜設
計変更することができる。
部出力線と内部リード線は中継端子を介して電気的かつ
機械的に接続され一体構造を成すと共に、中継端子と中
継端子支持体も単純に機械的に接続されるものであるた
め、部品点数の削減、構造の単純化が可能であり、コス
トが低減する。
子を介して接続されているため、中継端子を中継端子支
持体に機械的に固定することで、外部出力線から伝わる
外力は、中継端子支持体を介して端子箱固定面にかか
り、太陽電池モジュールの電極取り出し部分(内部リー
ド線の取り出し部分)には外力が殆ど掛らない構造とな
り、配線接続部分の信頼性が高い。
られた掛止部を中継端子支持体部に掛止する、もしくは
中継端子に設けられた係止片を中継端子支持体に設けら
れた係止部に係止することにより、容易に取り付けを行
うことができ、強度的あるいは電気的にばらつきのない
製品を提供できる。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
1の全体構成を示したものであり、図2は中継端子4と
中継端子支持体5との接続方法を示したものである。
陽電池モジュール7の電極取り出し部6を覆うように取
り付けられている。端子箱1の底面には内部リード線3
を取り込むための内部リード線取り込み孔8があり、一
側面には端子箱1の内部から外部出力線2を取り出すた
めの外部出力線取り出し孔9がある。また、端子箱1内
には、中継端子4を単純かつ機械的に固定するための中
継端子支持体5が形設されている。
部出力線2は中継端子4により互いに電気的かつ機械的
に接続され、一体構造の出力線ユニット10を成す。か
かる一体構造の出力線ユニット10は、中継端子4に穿
設した掛止部13に棒状の中継端子支持体5を通すこと
により、中継端子支持体5に単純かつ機械的に固定され
る。
わる外力は、中継端子支持体5を介して端子箱固定面1
1にかかるため、太陽電池モジュール7の電極取り出し
部分6(内部リード線3の取り出し部分)には外力が殆
ど掛らない構造となる。
箱1内部の配線を強固に且つ確実に行うことができる。
における中継端子4と中継端子支持体5との接続方法を
示したものであり、本実施例は、中継端子4として丸型
圧着端子14を用いた以外は、実施例1と同様である。
部出力線2は丸型圧着端子14によって共締めされて電
気的かつ機械的に接続される。また、中継端子支持体5
は、丸型圧着端子14の孔に掛止可能な形状を持ち、丸
型圧着端子14を中継端子支持体5に掛止することで、
これらを機械的に接続することができる。
から伝わる外力は、太陽電池モジュールの電極取り出し
部分には殆ど掛らない構造となり、端子箱1内部の配線
を強固に且つ確実に行うことができる。
と同様の構成において、丸型圧着端子14を中継端子支
持体5に掛止した後、中継端子支持体5の頭を、熱融着
機15によって熱かしめすることにより、丸型圧着端子
14(中継端子)をより一層強固に且つ確実に中継端子
支持体5に繋止することができる。
と同様の構成において、丸型圧着端子14を中継端子支
持体5に掛止した後、中継端子支持体5の頭を、超音波
熔着機16によって超音波かしめすることにより、丸型
圧着端子14(中継端子)をより一層強固に且つ確実に
中継端子支持体5に繋止することができる。
を有する中継端子支持体5の各部の直径を以下のように
して設計した。
さ:L 安全係数:Y としたとき、 最大曲げモーメント:Mmax =PL …(3) 最大曲げ応力:σmax =Mmax /Z …(4) また、 許容応力:σa =σy /Y …(5) であることから、σmax ≦σa の関係を満足するために
は、(3)〜(5)式より、 Mmax /Z≦σy /Y …(6) また、(6)及び(2)式より、 d≧3 √{(32×P×L×Y)/πσy ) …(7)
して図6(a)に示すように直径の異なる2つの円柱が
重なった形状を採用し、上記(7)式を満足するように
各円柱の直径を設計した。具体的には、図6(b)に示
すように、規格応力P=15kgf、規格応力Pがかか
る箇所からA点までの長さLA =2.0mm、規格応力
Pがかかる箇所からB点までの長さLB =3.6mmと
し、その材料として降伏応力σy =600kgf/cm
2 の樹脂を用いた。
体5の各部の直径を表1に纏めた。また、安全係数Y=
1とした場合における各部の直径と耐負荷を表2に纏め
た。
における中継端子4と中継端子支持体5との接続方法を
示したものである。
継端子支持体5に係止されるための係止片18を形設し
ており、中継端子支持体5に形設した係止部17に係止
することで単純かつ機械的に接続される構造を有し、こ
れ以外の構成は実施例1と同様である。
から伝わる外力は、太陽電池モジュールの電極取り出し
部分には殆ど掛らない構造となり、端子箱1内部の配線
を強固に且つ確実に行うことができる。
は、外部出力線と内部リード線は中継端子と電気的かつ
機械的に接続され一体構造を成すため、部品点数が少な
く簡略構造になるためコストが低減した。
子を介して一体構造を成すため、中継端子を中継端子支
持体に機械的に固定することで、外部出力線から伝わる
外力は、中継端子支持体を介して端子箱固定面にかかる
ため、内部リード線接続部は外力を受けない構造となっ
た。
られた掛止部を中継端子支持体に掛止すること、もしく
は中継端子に設けられた係止片を中継端子支持体に設け
られた係止部に係止すること等により、容易に取り付け
でき、強度的あるいは電気的にばらつきのない製品を提
供できる。
く、信頼性が高い太陽電池モジュールの端子箱及び太陽
電池モジュールを実現することができた。
視図である。
の接続方法を説明するための図である。
の接続方法を説明するための図である。
の接続方法を説明するための図である。
の接続方法を説明するための図である。
めの図である。
の接続方法を説明するための図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 太陽電池モジュールの電極取り出し部分
に被せられ、ネジ止め方式によらない端子台構造を有す
る端子箱であって、 一側面に外部出力線を通す孔を有し、かつ底面に電極取
り出し部分から内部リード線を取り込む孔を有し、 外部出力線と内部リード線は端子箱内において中継端子
を介して電気的かつ機械的に接続された一体構造を成
し、 中継端子は、端子箱内に形設された中継端子支持体に掛
止される掛止部を有し、該掛止部部分で中継端子支持体
に機械的に接続されることを特徴とする太陽電池モジュ
ール用端子箱。 - 【請求項2】 前記中継端子支持体は、下記(1)式を
満たす構造を有する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箱。 σmax≦σa ・・・(1) (式中、σmax=Mmax/Z、σa=σy/Y、Mmaxは中
継端子支持体の形状及び規格応力固有の最大曲げモーメ
ント、Zは中継端子支持体の形状固有の断面係数、σy
は中継端子支持体の材質固有の降伏応力、Yは安全係数
を示す。) - 【請求項3】 太陽電池モジュールの電極取り出し部分
に被せられ、ネジ止め方式によらない端子台構造を有す
る端子箱であって、 一側面に外部出力線を通す孔を有し、かつ底面に電極取
り出し部分から内部リード線を取り込む孔を有し、 外部出力線と内部リード線は端子箱内において中継端子
を介して電気的かつ機械的に接続された一体構造を成
し、 中継端子及び端子箱内に形設された中継端子支持体の一
方が係止片を有し、他方が該係止片を係止させる係止部
を有し、これらが互いに係止することで中継端子と中継
端子支持体が機械的に接続されることを特徴とする太陽
電池モジュール用端子箱。 - 【請求項4】 請求項1に記載の太陽電池モジュール用
端子箱の接続方法であって、前記中継端子支持体は樹脂
から成り、前記中継端子を中継端子支持体に掛止後、中
継端子支持体の一部を熱かしめすることで中継端子が中
継端子支持体に機械的に接続されることを特徴とする太
陽電池モジュール用端子箱の接続方法。 - 【請求項5】 請求項1に記載の太陽電池モジュール用
端子箱の接続方法であって、前記中継端子支持体は樹脂
から成り、前記中継端子を中継端子支持体に掛止後、中
継端子支持体の一部を超音波かしめすることで中継端子
が中継端子支持体に機械的に接続されることを特徴とす
る太陽電池モジュール用端子箱の接続方法。 - 【請求項6】 請求項1〜3のいずれかに記載の端子箱
を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
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