JP3877551B2 - 太陽電池モジュールの直列ストリング - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両端のコネクタを介して並列接続可能な太陽電池モジュールの直列ストリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば小型の太陽電池モジュールを含む屋根瓦（西洋瓦）に擬した太陽電池アッセンブリを、多数屋根に設置して太陽電池システムを構築することは周知である。このような構成の太陽電池システムでは、屋根と一体感があるため、大型の太陽電池パネルを屋根に設置する場合に比べて、家屋と違和感が生じない。
【０００３】
上記システムで用いられる太陽電池アッセンブリは、太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールの裏面に取り付けられた端子ボックスと、太陽電池モジュールを支持するベースとを備えている。図１７に示すように、端子ボックス１０１からは２本の直列接続用の電線１０２，１０３が延出されている。これら電線１０２，１０３は、端子ボックス１０１内において太陽電池モジュールの正極と負極にそれぞれ接続されている。これら電線１０２，１０３の先端にはコネクタ１０４，１０５がそれぞれ接続されている。
【０００４】
複数の太陽電池モジュールのコネクタ１０４，１０５同士を接続することにより、複数の太陽電池モジュールが直列接続されることになり、所望の電圧を発生可能な直列ストリング１００が得られる。そして、このような構成の複数の直列ストリング１００が並列接続される。
【０００５】
上記直列ストリング１００の並列接続について詳述する。まず、並列接続用の正極側電線１１０と負極側電線１２０が用意される。これら電線１１０、１２０には複数の分岐電線１１１，１２１がそれぞれ接続され、これら分岐電線１１１，１２１の先端には、コネクタ１１５，１２５がそれぞれ取り付けられている。上記直列ストリング１００の一端側に配置された太陽電池モジュールのコネクタ１０４を、並列接続用の正極側電線１１０のコネクタ１１５に接続し、直列ストリング１００の他端側に配置された太陽電池モジュールのコネクタ１０５を、並列接続用の負極側電線１２０のコネクタ１２５に接続することにより、直列ストリング１００が並列接続用の電線１１０，１２０間に接続される。そして、直列ストリング１００を電線１１０，１２０間に複数接続することにより、所望の直流電力を発生可能な並列回路が構成される。上記並列接続用の電線１１０，１２０の一端は、パワーコンディショナー（インバータ）の正極と負極にそれぞれ接続される。
【０００６】
上記構成のシステムでは、２本の並列接続用の電線１１０，１２０を必要とするため、現場施工作業およびその準備作業が煩雑であった。すなわち、太陽電池モジュールを屋根等の施工現場に設置し接続作業を行う前に、予め、直列ストリング１００に対応した数のコネクタ１１５，１２５付き分岐電線１１１，１２１を並列接続用の電線１１０，１２０に接続しておき、次に、これら並列接続用電線１１０，１２０を屋根等の施工現場に設置しておく必要があった。
【０００７】
特開平２０００−５８８９６号公報には、専用の並列接続用電線が不要な太陽電池モジュールの並列ストリングが示されている。この並列ストリングを図１８を参照しながら説明する。太陽電池モジュールの端子ボックス２０１からは、太陽電池モジュールの正極に接続された２本の正極側電線２０２，２０３と、太陽電池モジュールの負極に接続された２本の負極側電線２０４，２０５が延出されている。２本の正極側電線２０２，２０３の先端にはそれぞれコネクタ２０６，２０７が取り付けられている。同様に２本の負極側電線２０４，２０５の先端にもそれぞれコネクタ２０８，２０９が接続されている。
【０００８】
上記正極側電線２０２，２０３同士をコネクタ２０６，２０７を介して接続するとともに負極側電線２０４，２０５同士をコネクタ２０８，２０９を介して接続することにより、任意の数の太陽電池モジュール同士が並列接続され、並列ストリング２００が得られる。そして、並列ストリング２００の一端側の太陽電池モジュールの正極側電線２０２と負極側電線２０４がコネクタ２０６，２０８を介してパワーコンディショナーの正極と負極にそれぞれに接続される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の構成では、太陽電池モジュールの直列接続ができないので、比較的大型の太陽電池モジュールにしか適用できない。小型の太陽電池モジュールでは所望の電圧が得られないからである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、後述する全ての実施形態で具現化されているように、少なくとも第１，第２太陽電池モジュールを含み且つ正極と負極を含む端子部が設けられている複数の太陽電池モジュールと、正極側端子と負極側端子とをそれぞれ有する第１，第２の端部コネクタと、並列接続用の正極側電線路および並列接続用の負極側電線路と、上記複数の太陽電池モジュールを上記端子部を介して直列接続する直列接続用の電線路とを備え、上記並列接続用の正極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続され、上記直列に接続された複数の太陽電池モジュールのうち上記第１，第２太陽電池モジュールが両端に位置させられていると共に、上記第１太陽電池モジュールの正極が上記第１，第２端部コネクタの一方の正極側端子に上記並列接続用の正極側電線路を介して電気的に接続され、上記第２太陽電池モジュールの負極が上記第１，第２端部コネクタの他方の負極側端子に上記並列接続用の負極側電線路を介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの直列ストリングであって、上記第１，第２太陽電池モジュールの各々に対応して２芯ケーブルと３芯ケーブルが装備され、第１太陽電池モジュールに対応する２芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線を有し、第１太陽電池モジュールに対応する３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、これら２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部において互いに接続されるとともに第１太陽電池モジュールの正極に接続され、これら２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部において互いに接続され、上記３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部においてその負極に接続され、上記２芯ケーブルの並列接続用の正極側電線と負極側電線の先端が上記第１端部コネクタの正極側端子および負極側端子にそれぞれ接続され、第２太陽電池モジュールに対応する他の２芯ケーブルが、並列接続用の正極側電線および負極側電線を有し、第２太陽電池モジュールに対応する他の３芯ケーブルが、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、当該他の２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の負極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部において互いに接続されるとともに第２太陽電池モジュールの負極に接続され、当該他の２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部において互いに接続され、当該他の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部においてその正極に接続され、当該他の２芯ケーブルの並列接続用の正極側電線と負極側電線の先端が上記第２端部コネクタの正極側端子および負極側端子にそれぞれ接続され、上記複数の並列接続用の正極側電線が上記並列接続用の正極側電線路を構成し、上記複数の並列接続用の負極側電線が上記並列接続用の負極側電線路を構成し、上記直列接続用の正極側電線および負極側電線が上記直列接続用の電線路を構成する太陽電池モジュールの直列ストリングとしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記端子部は太陽電池モジュールの裏側に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
更に、請求項３の発明は、上記複数の太陽電池モジュールは、第１、第２の太陽電池モジュールだけを含み、これら第１，第２の太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端同士が接続され、これにより、２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、上記直列接続用の正極側電線と負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明は、上記第１、第２の太陽電池モジュールの間に１つまたは複数の中間の太陽電池モジュールが配され、この中間の太陽電池モジュールに対応して２本の３芯ケーブルが装備され、一方の３芯ケーブルは、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルは、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記中間太陽電池モジュールの端子部において、上記直列接続用の正極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記直列接続用の負極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに中間太陽電池モジュールの端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第１太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第１太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、上記第２太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの他方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第２太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５の発明は、少なくとも第１，第２太陽電池モジュールを含み且つ正極と負極を含む端子部が設けられている複数の太陽電池モジュールと、正極側端子と負極側端子とをそれぞれ有する第１，第２の端部コネクタと、並列接続用の正極側電線路および並
列接続用の負極側電線路と、上記複数の太陽電池モジュールを上記端子部を介して直列接続する直列接続用の電線路とを備え、
上記並列接続用の正極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続され、
上記直列に接続された複数の太陽電池モジュールのうち上記第１，第２太陽電池モジュールが両端に位置させられていると共に、
上記第１太陽電池モジュールの正極が上記第１，第２端部コネクタの一方の正極側端子に上記並列接続用の正極側電線路を介して電気的に接続され、上記第２太陽電池モジュールの負極が上記第１，第２端部コネクタの他方の負極側端子に上記並列接続用の負極側電線路を介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの直列ストリングであって、
上記複数の太陽電池モジュールの各々に対応して、２本の３芯ケーブルが装備され、第１太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と上記正極接続専用電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの正極接続専用電線の基端が第１太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記他方の３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに上記端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第１太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルにおいて、上記並列接続用の正極側電線と正極接続専用電線の先端が上記第１端部コネクタの正極側端子に接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の先端が上記第１端部コネクタの負極側端子に接続され、第２太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と上記負極接続専用電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記他方の３芯ケーブルの負極接続専用電線の基端が第２太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第２太陽電池モジュールの他方の３芯ケーブルにおいて、上記並列接続用の正極側電線の先端が上記第２端部コネクタの正極側端子に接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線と上記負極接続専用電線の先端が上記第２端部コネクタの負極側端子に接続され、上記複数の並列接続用の正極側電線が上記並列接続用の正極側電線路を構成し、上記複数の並列接続用の負極側電線が上記並列接続用の負極側電線路を構成し、上記直列接続用の正極側電線および負極側電線が上記直列接続用の電線路を構成する太陽電池モジュールの直列ストリングとしたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記複数の太陽電池モジュールは、第１、第２の太陽電池モジュールだけを含み、上記第１太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルと上記第２太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端同士が接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、直列接続用の正極側電線と負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項７の発明は、請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記第１、第２の太陽電池モジュールの間には１つまたは複数の中間の太陽電池モジュールが配され、中間太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記他方の３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに上記端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第１太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第１太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、 また、上記第２太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第２太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線と中間電池モジュールの直列接続用の負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８の発明は、請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記並列接続用の正極側電線路が実質的に１本の並列接続用の正極側電線により構成され、その両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路が実質的に１本の並列接続用の負極側電線により構成され、その両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続されることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９の発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記太陽電池モジュールの３芯ケーブル同士の接続が、その先端に設けられた中間コネクタを介してなされることを特徴とする。
【００２３】
更に、請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記太陽電池モジュールの端子部の正極を構成する端子および負極を構成する端子に対して、全ての電線が着脱可能に接続されることを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項１０に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記太陽電池モジュールの端子部は端子ボックスを有し、上記電線はこの端子ボックスの壁を貫通してねじにより太陽電池モジュールの正極端子および負極端子に着脱可能に接続されることを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項１０に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記太陽電池モジュールの端子部は端子ボックスを有し、この端子ボックスに、正極端子，負極端子に接続されるボックス側コネクタが取り付けられ、上記電線の先端には電線側コネクタが取り付けられ、これらコネクタを介して上記電線が太陽電池モジュールの正極端子および負極端子に着脱可能に接続される太陽電池モジュールの直列ストリングとしたことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３の発明は、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記直列接続された複数の太陽電池モジュールが共通のベースに支持されることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について、図１から図３を参照しながら説明する。図３に示す太陽電池アッセンブリ１０は、例えば屋根瓦に擬した小型のものであり、太陽電池モジュール２０と、太陽電池モジュール２０を支持するベース３０と、太陽電池モジュール２０の裏面に取り付けられた端子ボックス４０と、端子ボックス４０から延出された２本の多芯ケーブル５０，６０と、これら多芯ケーブル５０，６０の先端にそれぞれ取り付けられたコネクタ７０，８０とを有している。太陽電池モジュール２０は平板形状をなし、多数の太陽電池セルを備えている。これら太陽電池セルはマトリックス状に配置されて直列または並列接続されている。太陽電池モジュール２０の正極および負極とこれを覆う端子ボックス４０とで、端子部が構成される。以下の説明では異なる構造の太陽電池アッセンブリ１０を符号１１，１２…と表して区別する。また端子ボックス４０，多芯ケーブル５０，６０，コネクタ７０，８０についても同様に表して、区別する。
【００２６】
図１は、３個の太陽電池アッセンブリ１１，１２，１３からなる直列ストリング１を示す。一端側すなわち左端の太陽電池アッセンブリ１１（第１の太陽電池モジュール２０を含む太陽電池アッセンブリ）の一方のケーブル５１は、２芯ケーブルからなり、並列接続用の正極側電線５１ａと並列接続用の負極側電線５１ｂとを有している。上記太陽電池アッセンブリ１１の他方のケーブル６１は、３芯ケーブルからなり、並列接続用の正極側電線６１ａと、並列接続用の負極側電線６１ｂと、直列接続用の負極側電線６１ｃとを有している。
【００２７】
両ケーブル５１，６１の並列接続用の負極側電線５１ｂ、６１ｂの基端は、端子ボックス４１内で互いに接続されている。また、並列接続用の正極側電線５１ａ，６１ａの基端は、端子ボックス４１内で互いに接続されるとともに、逆流防止ダイオード９０を介して太陽電池モジュール２０の正極に接続されている。この逆流防止ダイオード９０は、アノードを太陽電池モジュール２０の正極に向けている。直列接続用の負極側電線６１ｃの基端は太陽電池モジュール２０の負極に接続されている。
【００２８】
中間の太陽電池アッセンブリ１２（中間の太陽電池モジュール２０を含む太陽電池アッセンブリ）のケーブル５２，６２は、ともに３芯ケーブルからなり、それぞれ並列接続用の正極側電線５２ａ，６２ａと、並列接続用の負極側電線５２ｂ，６２ｂとを有している。さらに、一方の３芯ケーブル５２は直列接続用の正極側電線５２ｃを有し、他方の３芯ケーブル６２は直列接続用の負極側電線６２ｃを有している。端子ボックス４２内において、並列接続用の正極側電線５２ａ，６２ａの基端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線５２ｂ，６２ｂの基端同士が接続されている。さらに端子ボックス４２内において、上記直列接続用の正極側電線５２ｃの基端が、太陽電池モジュール２０の正極に接続され、直列接続用の負極側電線６２ｃの基端が太陽電池モジュール２０の負極に接続されている。
【００２９】
他端側すなわち右端の太陽電池アッセンブリ１３（第２の太陽電池モジュール２０を含む太陽電池アッセンブリ）の一方のケーブル５３は、３芯ケーブルからなり、並列接続用の正極側電線５３ａと、並列接続用の負極側電線５３ｂと、直列接続用の正極側電線５３ｃとを有している。太陽電池アッセンブリ１３の他方のケーブル６３は、２芯ケーブルからなり、並列接続用の正極側電線６３ａと並列接続用の負極側電線６３ｂとを有している。両ケーブル５３，６３の並列接続用の正極側電線５３ａ，６３ａの基端は、端子ボックス４３内で互いに接続されている。また、並列接続用の負極側電線５３ｂ、６３ｂの基端は、端子ボックス４１内で互いに接続されるとともに、太陽電池モジュール２０の負極に接続されている。直列接続用の正極側電線５３ｃの基端は太陽電池モジュール２０の正極に接続されている。
【００３０】
上記太陽電池アッセンブリ１１，１２，１３のコネクタ７１，７２，７３は雄型，雌型の一方であり、コネクタ８１，８２，８３は雄型，雌型の他方である。太陽電池アッセンブリ１１の２芯ケーブル５１の先端に取り付けられたコネクタ７１は、直列ストリング１の左端側の第１端部コネクタとして提供され、その正極側端子７１ａに並列接続用の正極側電線５１ａの先端が接続され、その負極側端子７１ｂに並列接続用の負極側電線５１ｂの先端が接続されている。また、太陽電池アッセンブリ１３の２芯ケーブル６３の先端に取り付けられたコネクタ８３は、直列ストリング１の右端側の第２端部コネクタとして提供され、その正極側端子８３ａに並列接続用の正極側電線６３ａの先端が接続され、その負極側端子８３ｂに並列接続用の負極側電線６３ｂの先端が接続されている。
【００３１】
他のコネクタ８１，７２，８２，７３は、それぞれ３つの端子を有し、隣接する太陽電池アッセンブリ１１〜１３を接続するための中間コネクタとして用いられる。すなわち、コネクタ８１，７２を介して、並列接続用の正極側電線６１ａ，５２ａの先端同士、並列接続用の負極側電線６１ｂ、５２ｂの先端同士が接続されるとともに、直列接続用の負極側電線６１ｃと正極側電線５２ｃの先端同士が接続される。同様に、コネクタ８２，７３を介して、並列接続用の正極側電線６２ａ，５３ａの先端同士、並列接続用の負極側電線６２ｂ、５３ｂの先端同士が接続されるとともに、直列接続用の負極側電線６２ｃと正極側電線５３ｃの先端同士が接続される。
【００３２】
コネクタ８１，７２の接続およびコネクタ８２，７３の接続により、並列接続用の正極側電線５１ａ，６１ａ，５２ａ，６２ａ，５３ａ，６３ａが１本に連なって、並列接続用の正極側電線路２が構成され、並列接続用の負極側電線５１ｂ，６１ｂ，５２ｂ，６２ｂ，５３ｂ，６３ｂが１本に連なって並列接続用の負極側電線路３が構成され、さらに、直列接続用電線６１ｃ，５２ｃ，６２ｃ，５３ｃにより、３つの太陽電池モジュール２０を直列接続するための、直列接続用の電線路４が構成される。
【００３３】
図２は、上記直列ストリング１を電気回路で示す。すなわち、直列ストリング１は、両端に正極側端子７１ａ，８３ａを配した並列接続用の正極側電線路２と、両端に負極側端子７１ｂ，８３ｂを配した並列接続用の負極側電線路３と、３つの太陽電池モジュール２０と逆流防止用ダイオード９０を直列に組み込んで並列接続用の電線路２，３間に接続された直列接続用電線路４とを備えている。
【００３４】
直列ストリング１のコネクタ７１と他の直列ストリング１のコネクタ８３とを接続することにより、正極側端子７１ａ，８３ａ同士が接続されるとともに、負極側端子７１ｂ、８３ｂ同士が接続されることになり、ひいては３つの太陽電池モジュール２０の直列回路が、並列接続されることになる。このようにして、所望の数の直列ストリング１同士を並列接続することができる。
【００３５】
並列ストリングの一端に位置するコネクタ７１または他端に位置するコネクタ８３は、パワーコンディショナー５（インバータ）のコネクタに接続される。並列ストリングの発電電力は、組み込まれる太陽電池モジュール２０の総数に依存する。また、その電圧は、直列ストリング１に組み込まれた太陽電池モジュール２０の数に依存する。
【００３６】
本実施形態では、従来技術のように、並列接続専用の電線が不要であり、作業効率を向上させることができる。しかも、複数の太陽電池アッセンブリ１１〜１３を直列接続することにより、太陽電池アッセンブリ１０が小型であっても必要とされる電圧を確保することができる。また、太陽電池アッセンブリ１１〜１３の接続による直列ストリング１の構築、直列ストリング１の並列接続を、全てコネクタ接続作業で行うことができるので、屋根等の施工現場でも効率良く作業することができる。
【００３７】
上記第１実施形態において、中間の太陽電池アッセンブリ１２を複数備えた直列ストリングとしてもよい。この場合、隣接する中間の太陽電池アッセンブリ１２のコネクタ７２，８２を接続することにより、電線５２ａ，６２ａ同士の接続，５２ｂ、６２ｂ同士の接続，電線５２ｃ、６２ｃ同士の接続がなされる。
【００３８】
上記第１実施形態において、中間コネクタ７２，７３，８１，８２を省いてもよい。この場合、３芯ケーブル６１の電線６１ａ，６１ｂ，６１ｃと３芯ケーブル５２の電線５２ａ，５２ｂ，５２ｃの先端同士を直接接続し、同様に、３芯ケーブル６２の電線６２ａ，６２ｂ，６２ｃと３芯ケーブル５３の電線５３ａ，５３ｂ，５３ｃの先端同士を直接接続する。ただし、両端のコネクタ７１，８３は省かない。上記直列ストリングは、工場生産するのに適している。施工現場では、隣接する直列ストリングのコネクタ７１，８３を接続することにより、直列ストリングの並列接続を行う。
【００３９】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。これら実施形態の構成部には先行する実施形態の対応する構成部と同番号を付して、その詳細な説明を省略する。 本発明の第２の実施形態を図４を参照しながら説明する。この実施形態では、第１実施形態の中間の太陽電池アッセンブリ１２が省かれ、２つの太陽電池アッセンブリ１１，１３だけで直列ストリング１Ａを構成している。この直列ストリング１Ａでは、太陽電池アッセンブリ１１，１３の３芯ケーブル６１，５３のコネクタ８１，７３が接続され、これにより、電線６１ａ，５３ａ同士の接続，電線６１ｂ、５３ｂ同士の接続，電線６１ｃ，５３ｃ同士の接続がなされる。 この第２実施形態において、中間コネクタ８１，７３を省き、３芯ケーブル６１の電線６１ａ，６１ｂ，６１ｃと３芯ケーブル５３の電線５３ａ，５３ｂ，５３ｃとを、中間コネクタを用いずに直接接続してもよい。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施形態を、図５を参照しながら説明する。この実施形態の直列ストリング１Ｂも、工場生産され施工現場で並列接続されるものであるが、３つの太陽電池アッセンブリ１４，１５，１６は中間コネクタを用いずに接続されている。
【００４１】
詳述すると、左端の太陽電池アッセンブリ１４（第１太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）の端子ボックス４４からは、並列接続用の正極側電線５４ａ，６４ａと直列接続用の負極側電線６４ｃとをそれぞれ含む合計３本の独立した単芯ケーブルが延出されている。端子ボックス４４内において、並列接続用の正極側電線５４ａ，６４ａの基端は、互いに接続されるとともに逆流防止ダイドード９０を介して太陽電池モジュールの正極に接続されている。直列接続用の負極側電線６４ｃの基端は太陽電池モジュールの負極に接続されている。
【００４２】
中間の太陽電池アッセンブリ１５（中間の太陽電池モジュールを含む太陽電池アセンブリ）の端子ボックス４５からは、直列接続用の正極側電線５５ｃおよび負極側電線６５ｃをそれぞれ含む２本の独立した単芯ケーブルが延出されている。端子ボックス４５内において、これら電線５５ｃ、６５ｃの基端は、太陽電池モジュールの正極と負極にそれぞれ接続されている。
【００４３】
右端の太陽電池アッセンブリ１６（第２の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）の端子ボックス４６からは、並列接続用の負極側電線５６ｂ，６６ｂと、直列接続用の正極側電線５６ｃをそれぞれ含む合計３本の独立した単芯ケーブルが延出されている。端子ボックス４６内において、並列接続用の負極側電線５６ｂ，６６ｂの基端は、互いに接続されるとともに太陽電池モジュールの負極に接続されている。直列接続用の正極側電線５６ｃの基端は、太陽電池モジュールの正極に接続されている。
【００４４】
太陽電池アッセンブリ１４の一方の並列接続用の正極側電線５４ａの先端はコネクタ７１の正極側端子７１ａに接続され、他方の並列接続用の正極側電線６４ａの先端はコネクタ８３の正極側端子８３ａに接続され、直列接続用の負極側電線６４ｃの先端は、中間太陽電池アッセンブリ１５の直列接続用の正極側電線５５ｃの先端に接続されている。
【００４５】
太陽電池アッセンブリ１６の一方の並列接続用の負極側電線５６ｂの先端はコネクタ７１の負極側端子７１ｂに接続され、他方の並列接続用の負極側電線６６ｂの先端はコネクタ８３の負極側端子８３ｂに接続され、直列接続用の正極側電線５６ｃの先端は中間の太陽電池アッセンブリ１５の直列接続用の負極側電線６５ｃの先端に接続されている。
【００４６】
上記構成の直列ストリング１Ｂは、第１実施形態と等価の電気回路を構成する（図２参照）。電線５４ａ，６４ａにより、並列接続用の正極側電線路２が構成され、電線５６ｂ、６６ｂにより、並列接続用の負極側電線路３が構成され、電線６４ｃ、５５ｃ、６５ｃ、５６ｃにより、直列接続用の電線路４が構成されている。独立した電線を用いるため、太陽電池アッセンブリ１４〜１６外での配線構造が複雑になるが、端子ボックス４４〜４６内での配線構造は簡略化される。
【００４７】
上記電線６４ｃ、５５ｃを１本の電線により構成し、電線６５ｃ、５６ｃを１本の電線により構成してもよい。
中間の太陽電池アッセンブリ１５を省く場合には、電線６４ｃ、５６ｃが接続される。この場合にも電線６４ｃ、５６ｃを１本の電線により構成してもよい。上記第３の実施形態において、中間の太陽電池アッセンブリ１５を複数直列に組み込む場合には、隣接する太陽電池アッセンブリ１５の直列接続用の正極側電線５５ｃと負極側電線６５ｃの先端同士を接続すればよい。
【００４８】
上述した全ての実施形態では、第１太陽電池モジュールの正極を端子ボックス内で並列接続用の正極側線路２に接続し、この正極側線路２を介して端部コネクタ７１，７３の正極側端子７１ａ，８３ａに接続し、第２太陽電池モジュールの負極を端子ボックス内で並列接続用の負極側線路３に接続し、この負極側線路３を介して端部コネクタ７１，７３の負極側端子７１ｂ，８３ｂに接続したが、本発明はこれに制約されず、第１太陽電池モジュールの正極と第２太陽電池モジュールの負極を専用電線により端部コネクタに接続してもよい。以下、その具体例を説明する。
【００４９】
本発明の第４の実施形態について、図６を参照しながら説明する。この実施形態の直列ストリング１Ｃは、第１実施形態の中間の太陽電池アッセンブリ１２と同一構成の太陽電池アッセンブリ１２を複数個例えば３個有し、さらに両端にコネクタ９５，９６（第１，第２の端部コネクタ）を有している。太陽電池アッセンブリ１２からは３芯ケーブル５２，６２が延出され、隣接する太陽電池アッセンブリ１２同士は、３芯ケーブル５２の先端に設けたコネクタ７２，８２を介して接続される。
【００５０】
左端の太陽電池アッセンブリ１２（第１の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）のコネクタ７２は、コネクタ９５に接続される。コネクタ９５は、正極側端子９５ａと負極側端子９５ｂを有している。正極側端子９５ａは、コネクタ７２を介して、並列接続用の正極側電線５２ａの先端に接続されるとともに、内部導線９５ｘおよびコネクタ７２を介して、正極接続専用電線５２ｃの先端に接続されている。内部導線９５ｘには逆流防止用ダイオード９０が設けられている。負極側端子９５ｂは、コネクタ７２を介して並列接続用の負極側電線５２ｂの先端に接続されている。
【００５１】
右端の太陽電池アッセンブリ１２（第２の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）のコネクタ８２は、コネクタ９６に接続されている。このコネクタ９６は、正極側端子９６ａと負極側端子９６ｂを有している。正極側端子９６ａは、コネクタ８２を介して、並列接続用の正極側電線６２ａの先端に接続されている。負極側端子９６ｂは、コネクタ８２を介して並列接続用の負極側電線６２ｂの先端に接続されるとともに、内部導線９６ｘおよびコネクタ８２を介して負極接続専用電線６２ｃの先端に接続されている。
【００５２】
上記構成の直列ストリング１Ｃは、第１実施形態と等価の電気回路を構成する（図２参照）。すなわち、３つの太陽電池アッセンブリ１２における並列接続用の正極側電線５２ａ，６２ａからなる合計６本の電線により、並列接続用の正極側電線路２が構成され、３つの太陽電池アッセンブリ１２における並列接続用の負極側電線５２ｂ，６２ｂからなる合計６本の電線により、並列接続用の負極側電線路３が構成される。また、左端の太陽電池アッセンブリ１２における直列接続用の負極側電線５２ｃと、右端の太陽電池アッセンブリ１２の直列接続用の正極側電線５２ｃと、中間太陽電池アッセンブリ１２のの直列接続用の電線５２ｃ，６２ｃとからなる合計４本の電線により、直列接続用の電線路４が構成される。
【００５３】
上記直列ストリング１Ｃでは、左右端および中間の太陽電池アッセンブリ１２の端子ボックス４２の内部構造は等しくなり、生産性を向上できる。しかも、本実施形態では、コネクタ９５，９６は、太陽電池アッセンブリ１２から独立しており、コネクタ７２，８２に接続する構造となっているので、太陽電池アッセンブリ１２は、端子ボックス４２のみならず、ケーブル５２，６２，コネクタ７２，８２をも共通の構成要素とすることができ、全てにわたって等しい構成となるので、生産性をより一層向上させることができる。また、施工現場でも太陽電池アッセンブリ１２を区別する手間を省くことができる。
【００５４】
上記直列ストリング１Ｃにおいて、中間の太陽電池アッセンブリ１２を複数有していてもよいし、ケーブル５２，６２同士を中間コネクタを介在させずに接続してもよい。
また、図７に示す直列ストリング１Ｄのように左右の２個の太陽電池アッセンブリ１２だけで構成してもよい。図示のストリング１Ｄでは、両端の太陽電池アッセンブリ１２のケーブル５２、６２の先端に直接コネクタ９５Ａ，９６Ａが取り付けられている。
【００５５】
次に、本発明の第６実施形態について、図８を参照しながら説明する。この実施形態の直列ストリング１Ｅは、図５の第３実施形態で用いた中間の太陽電池アッセンブリ１５と等しい構造の太陽電池アッセンブリ１５を複数例えば３つ有しており、両端にコネクタ９５Ａ，９６Ａを有している。この直列ストリング１Ｅにおいて、隣接する太陽電池アッセンブリ１５の直列接続用の正極側電線５５ｃと負極側電線６５ｃの先端が互いに接続される。
【００５６】
上記第６実施形態において、左端の太陽電池アッセンブリ１５（第１の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）の正極接続専用電線５５ｃの先端は、逆流防止用ダイオード９０を介してコネクタ９５Ａの正極側端子９５ａに接続されている。また、右端の太陽電池アッセンブリ１５（第２の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）の負極接続専用電線６５ｃの先端は、コネクタ９６Ａの負極側の端子９６ｂに接続されている。
【００５７】
上記直列ストリング１Ｄは、さらに、上記太陽電池アッセンブリ１５から独立した単芯ケーブルからなる並列接続用の正極側電線９８と並列接続用の負極側電線９９とを備えている。正極側電線９８の両端は、コネクタ９５Ａ，９６Ａの正極側端子９５ａ，９６ａにそれぞれ接続されている。負極側電線９９の両端は、コネクタ９５Ａ，９６Ａの負極側端子９５ｂ，９６ｂにそれぞれ接続されている。
【００５８】
上記構成の直列ストリング１Ｅは、第１実施形態と等価の電気回路を構成する（図２参照）。並列接続用の正極側電線路２および負極側電線路３は、それぞれ１本の電線９８，９９により構成される。この直列ストリング１Ｅでは、太陽電池アッセンブリ１５の端子ボックス１５の内部構造が最もシンプルで、しかも同一構成をなすので、製造コストを最小限にすることができる。この実施形態でも、隣接する太陽電池モジュールを直列接続するための電線６５ｃ，５５ｃを単芯ケーブルからなる１本の連続した直列接続用の電線により構成してもよい。
【００５９】
上述した全ての実施形態では、各太陽電池モジュールの端子ボックス内において、ケーブルの電線を太陽電池モジュールの正極，負極に半田付け等で接続したり電線同士を接続し、シリコンポッティングを施している。したがって、電線は端子ボックスから着脱不能となっている。次に述べる実施形態は、電線を端子ボックスに着脱可能に接続できることを特徴とするものである。
【００６０】
図９〜図１１に示す第７の実施形態をなす直列ストリング１Ｆは、図５の第３実施形態と配線構造が似ている。異なるのは、隣接する太陽電池アッセンブリ１４，１５および太陽電池アッセンブリ１５，１６の直列接続を、１本の連続した直列接続用の電線５８，５９によりそれぞれ行う点と、端子ボックス４４〜４６に対して電線５４ａ，６４ａ，５６ｂ、６６ｂ、５８，５９が着脱可能に接続される点である。
【００６１】
太陽電池アッセンブリ１４を例にとって説明すると、図１０，図１１に示すように、端子ボックス４４は、絶縁材料からなる浅い箱体４０ｘと、この箱体４０ｘの下部開口を着脱可能に塞ぐ蓋４０ｙとを有している（図１１では端子ボックス４４を上下逆にして示している）。箱体４０ｘの上壁４０ａが太陽電池モジュール２０の裏面に取り付けられる。この上壁４０ａには、２つの穴４０ｂが形成されており、一辺をなす側壁には３つの切欠４０ｃが形成されている。
【００６２】
太陽電池モジュール２０の正極と負極からそれぞれ延びる電極薄板２１，２２が、箱体４０ｘの上壁４０ａの穴４０ｂを介して箱体４０ｘの内部に導かれている。箱体４０ｘの上壁４０ａの下面には、端子板２３，２４、２５が固定されている。電極薄板２１は端子板２３に半田付けされており、この端子板２３にはダイオード９０のアノード側端子が半田付けされている。端子板２４にはダイオード９０のカソード側端子が半田付けされている。他方の端子板２５には電極薄板２２が半田付けされている。上記電極薄板２１と端子板２３，２４により、太陽電池モジュール２０の正極端子が構成される。上記電極薄板２２と端子板２５により、太陽電池モジュール２０の負極端子が構成される。
【００６３】
箱体４０ｘの３つの切欠４０ｃには、電線５４ａ，６４ａ，５８を含む単芯ケーブル５４ａ’，６４ａ’，５８’の端部が挿入されている。単芯ケーブル５４ａ’，６４ａ’の端部から導出された電線５４ａ，６４ａの端部は、端子ボックス４０内において、上記端子板２４とこの端子板２４にねじ込まれたねじ２６の頭部により挟まれることにより、端子板２４に着脱可能に接続されている。また、単芯ケーブル５８’から導出された電線５８の端部は、ねじ２６により端子板２５に着脱可能に接続されている。
【００６４】
同様にして、太陽電池アッセンブリ１５において、電線５８，５９の端部がねじ２６により太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続され、太陽電池アッセンブリ１６において電線５９，５６ｂ，６６ｂの端部がねじ２６により太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続されている。
【００６５】
上記第７実施形態の直列ストリング１Ｆでは、太陽電池モジュール２０が故障した時に、配線をそのままにして、故障した太陽電池モジュール２０を単体で交換したりまたは屋根用，壁用のベース材と一緒に交換することができる。
【００６６】
図１２に示す第８実施形態の直列ストリング１Ｇは、第７実施形態から中間太陽電池アッセンブリが省かれたものであり、１本の直列接続用電線５７の両端が端子ボックス４４、４６内において太陽電池モジュールの正極端子と負極端子に着脱可能に接続されている。
【００６７】
図１３，図１４に示す第９実施形態の直列ストリング１Ｈは、図８に示す第６実施形態と配線構造が似ている。異なるのは、２つの太陽電池アッセンブリ１５からなり、これらアッセンブリの第１，第２の太陽電池モジュールの直列接続を、１本の連続した電線９３により行う点と、太陽電池モジュールに対して電線が着脱可能に接続される点である。
【００６８】
左側の太陽電池アッセンブリ１５を例にとって説明すると、第７実施形態と同様に端子ボックス４５の箱体４０ｘの２つの穴４０ｂから太陽電池モジュール２０（第１太陽電池モジュール）の電極薄板２１，２２が、箱体４０ｘの内部に導かれている。箱体４０ｘの上壁４０ａの下面には、２枚の端子板２５が固定されており、これら端子板２５に電極薄板２１，２２が半田付けされている。
【００６９】
箱体４０ｘの２つの切欠４０ｃには、電線５５ｃ，９３を含む単芯ケーブル５５ｃ’，９３’の端部が挿入されている。単芯ケーブル５５ｃ’，９３’の端部から導出された電線５５ｃ，９３の端部は、端子ボックス４０内において、上記２枚の端子板２５にねじ２６で着脱可能に接続されている。
【００７０】
同様にして、右側の太陽電池アッセンブリ１５において、電線９３，６５ｃの端部がねじ２６により第２太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続されている。
なお、本実施形態でも第７実施形態と同様にダイオードを端子ボックス内に配してもよい。
【００７１】
上記第６〜第８実施形態では、ねじ２６により電線を太陽電池モジュールに着脱可能に接続したが、コネクタを用いて着脱可能に接続してもよい。図１３の左側の太陽電池アッセンブリ１５を例にとって説明すると、図１５に示すように、箱体４０ｘの上壁４０ａに２枚の端子板２７の基端部が固定され、側壁にボックス側コネクタ２８が固定されている。太陽電池モジュールの電極薄板２１，２２が２枚の端子板２７の基端部にそれぞれ半田付けされ、これら端子板２７の先端は箱体４０ｘの側壁まで延びて２つのコネクタ２８に接続されている。
【００７２】
他方、電線５５ｃ，９３を含む単芯ケーブル５５ｃ’，９３’の先端には、電線側コネクタ２９が接続されている。コネクタ２８，２９を介して、電線５５ｃ，９３は太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続されている。コネクタ２８，２９は防水型を用いるのが好ましい。
同様にして、右側の太陽電池アッセンブリ１５でも、電線９３，６５ｃの端部がコネクタ２８，２９により第２太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続されている。
【００７３】
上記コネクタによる着脱可能な接続は、前述した全ての実施形態（多芯ケーブル付きの直列ストリングを含む）においても、適用可能である。多芯ケーブルを用いる場合には、その並列接続用の電線同士は、端子ボックス内において端子板とねじにより着脱可能に接続される。また、多芯ケーブルの先端に設けられた電線側コネクタと端子ボックス側コネクタが用いられる場合には、２つのボックス側コネクタにおいて、多芯ケーブルの並列接続用の電線に対応する端子同士が端子ボックス内で接続される。
なお、図１，図４，図６，図７に示すように、３芯ケーブルを介して隣接する太陽電池モジュールの端子ボックス間を着脱可能に接続する場合、３芯ケーブルは１本で構成するのが好ましい。
【００７４】
次に、本発明の第１０実施形態をなす直列ストリング１Ｌについて、図１６を参照しながら説明する。この直列ストリング１Ｌは、２つの太陽電池モジュール２０を共通のベース３０Ｌに汲み込んで一体化した屋根用太陽電池アッセンブリとして構成されている。基本的な配線構造は図１３の第８実施形態と同じであるので、同番号を付して説明を省略する。端部コネクタ９５Ａ，９６Ａからはこれらの負極端子に接続されたアース電線９４が延出されている。
【００７５】
上記ベース３０Ｌは、鋼板からなる基材３１と、発泡スチロールからなるバックアップ材３２とを有している。基材３１は、左右に並べられた２つの浅い凹部３１ａを有し、この凹部３１ａの底面のほぼ中央には収容凹部３１ｂが形成されている。この収容凹部３１ｂの上縁には水流れ方向に延びる溝３１ｃが形成されている。バックアップ材３２の上面は基材３１と同形状をなしている。
【００７６】
上記直列ストリング１Ｌの組み立てについて簡単に説明する。配線接続された端子ボックス４５を太陽電池モジュール２０に固定し、この太陽電池モジュール２０を基材３１の浅い凹部３１ａに嵌め込む。この際、端子ボックス４５は、収容凹部３１ｂに嵌り込み、電線５５ｃ，６５ｃ，９３を含むケーブルは、溝３１ｃに収容される。上記アース線９４は基材３１に接続される。この状態で、基材３１の凹部３１ａの周縁部に、リベット８で押え板９を固定する。この押え板９により太陽電池モジュール２０の周縁部が例えば４点で押えられて固定される。最後にバックアップ材３２が両面テープで基材３１に固定される。
【００７７】
太陽電池モジュール２０が故障した時には、押さえ板９を回して太陽電池モジュール２０を基材３１から取り外す。この際、電線５５ｃ，６５ｃ，９３が端子ボックス４５から取り外される。
【００７８】
上記共通のベースに複数の太陽電池モジュールを組み込む構造は、他の配線構造の実施形態にも適用することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１態様によれば、従来技術のように、並列接続専用の電線が不要であり、作業効率を向上させることができる。しかも、複数の太陽電池モジュールを直列接続することにより、太陽電池モジュールが小型であっても必要とされる電圧を確保することができる。さらに、複数の直列ストリングの並列接続は、その両端でのコネクタ接続作業で簡単に行うことができる。
【００８０】
本発明の第２実施形態によれば、太陽電池モジュールの正極，負極を並列接続用の電線路を介して端部コネクタの正極端子，負極端子に接続するので、配線構造が簡略化される。
本発明の第３実施形態によれば、太陽電池モジュールの端子部での直列接続用，並列接続用の電線路の接続がなされるので、配線構造が簡略化される。
本発明の第４，第５態様によれば、第１，第２の太陽電池モジュールが２芯ケーブルと３芯ケーブルを有しているので、外部配線構造を簡略化することができる。
本発明の第６態様によれば、中間太陽電池モジュールが２本の３芯ケーブルを有しているので、３つ以上の太陽電池モジュールを組み込んだ場合でも外部配線構造を簡略化することができる。
本発明の第７態様によれば、独立した電線を用いることにより、端子部構造を簡略化することができる。
【００８１】
本発明の第８態様によれば、専用電線を用いて太陽電池モジュールの正極，負極を端部コネクタの正極端子，負極端子に接続するので、配線構造の自由度を高めることができる。
本発明の第９実施形態によれば、太陽電池モジュールの端子部での直列接続用電線路，専用電線の接続がなされるので、配線構造が簡略化される。
本発明の第１０，第１１態様によれば、第１，第２の太陽電池モジュールが２本の３芯ケーブルを有しているので、外部配線構造を簡略化することができる。本発明の第１２態様によれば、中間太陽電池モジュールが２本の３芯ケーブルを有しているので、３つ以上の太陽電池モジュールを組み込んだ場合でも外部配線構造を簡略化することができる。
本発明の第１３態様によれば、独立した電線を用いることにより、端子部構造を簡略化することができる。
【００８２】
本発明の第１４態様によれば、３芯ケーブル同士の接続を中間コネクタにより簡単に行うことができる。
【００８３】
本発明の第１５態様によれば、太陽電池モジュールの端子部に電線が着脱可能に接続されているので、太陽電池モジュールが故障した時に、配線をそのままにして、故障した太陽電池モジュールを単体で交換したりまたはこれを支持するベース材等と一緒に交換することができる。
本発明の第１６、１７態様によれば、ねじやコネクタにより簡単な構成で電線を着脱可能に端子部に接続することができる。 本発明の第１８態様によれば、直列接続された複数の太陽電池モジュールからなる直列ストリングを一体のアッセンブリとして取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図２】 同直列ストリングを複数並列接続した回路を示す図である。
【図３】 太陽電池アッセンブリの概略構成を示す側面図である。
【図４】 本発明の第２実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図５】 本発明の第３実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図６】 本発明の第４実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図７】 本発明の第５実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図８】 本発明の第６実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図９】 本発明の第７実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図１０】 同第７実施形態における端子ボックスの内部構造を示す底面図である。
【図１１】 同端子ボックスの分解斜視図である。
【図１２】 本発明の第８実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図１３】 本発明の第９実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図１４】 同第９実施形態における端子ボックスの内部構造を示す底面図である。
【図１５】 同第９実施形態における端子ボックスの内部構造の他の態様を示す底面図である。
【図１６】 本発明の第１０実施形態をなす直列ストリングを含むアッセンブリの分解斜視図である。
【図１７】 従来の太陽電池ストリングの一例を示す概略図である。
【図１８】 従来の太陽電池ストリングの他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
１，１Ａ〜１Ｈ，１Ｌ 直列ストリング
２ 並列接続用の正極側電線路
３ 並列接続用の負極側電線路
４ 直列接続用の電線路
１０〜１６ 太陽電池アッセンブリ
２０ 太陽電池モジュール
２６ ねじ
２８ ボックス側コネクタ
２９ 電線側コネクタ
３０Ｌ ベース
４０〜４６ 端子ボックス
５１、６３ ２芯ケーブル
５２，５３，６１，６２ ３芯ケーブル
５１ａ,５２ａ,５３ａ, ５４ａ，６１ａ,６２ａ,６３ａ，６４ａ 並列接続用の正極側電線
５１ｂ,５２ｂ,５３ｂ, ５６ｂ，６１ｂ,６２ｂ,６３ｂ，６６ｂ 並列接続用の負極側電線
５２ｃ，５３ｃ，５５ｃ，５６ｃ，６１ｃ，６２ｃ，６４ｃ，６５ｃ 直列接続用の電線
５２ｃ 正極接続専用電線
６２ｃ 負極接続専用電線
７１，９５，９５Ａ 第１端部コネクタ
７１ａ，９５ａ 正極側端子
７１ｂ，９５ｂ 負極側端子
７２，７３，８１，８２ 中間コネクタ
８３，９６，９６Ａ 第２端部コネクタ
８３ａ，９６ａ 正極側端子
８３ｂ，９６ｂ 負極側端子
９８ 並列接続用の正極側電線
９９ 並列接続用の負極側電線
【発明の属する技術分野】
本発明は、両端のコネクタを介して並列接続可能な太陽電池モジュールの直列ストリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば小型の太陽電池モジュールを含む屋根瓦（西洋瓦）に擬した太陽電池アッセンブリを、多数屋根に設置して太陽電池システムを構築することは周知である。このような構成の太陽電池システムでは、屋根と一体感があるため、大型の太陽電池パネルを屋根に設置する場合に比べて、家屋と違和感が生じない。
【０００３】
上記システムで用いられる太陽電池アッセンブリは、太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールの裏面に取り付けられた端子ボックスと、太陽電池モジュールを支持するベースとを備えている。図１７に示すように、端子ボックス１０１からは２本の直列接続用の電線１０２，１０３が延出されている。これら電線１０２，１０３は、端子ボックス１０１内において太陽電池モジュールの正極と負極にそれぞれ接続されている。これら電線１０２，１０３の先端にはコネクタ１０４，１０５がそれぞれ接続されている。
【０００４】
複数の太陽電池モジュールのコネクタ１０４，１０５同士を接続することにより、複数の太陽電池モジュールが直列接続されることになり、所望の電圧を発生可能な直列ストリング１００が得られる。そして、このような構成の複数の直列ストリング１００が並列接続される。
【０００５】
上記直列ストリング１００の並列接続について詳述する。まず、並列接続用の正極側電線１１０と負極側電線１２０が用意される。これら電線１１０、１２０には複数の分岐電線１１１，１２１がそれぞれ接続され、これら分岐電線１１１，１２１の先端には、コネクタ１１５，１２５がそれぞれ取り付けられている。上記直列ストリング１００の一端側に配置された太陽電池モジュールのコネクタ１０４を、並列接続用の正極側電線１１０のコネクタ１１５に接続し、直列ストリング１００の他端側に配置された太陽電池モジュールのコネクタ１０５を、並列接続用の負極側電線１２０のコネクタ１２５に接続することにより、直列ストリング１００が並列接続用の電線１１０，１２０間に接続される。そして、直列ストリング１００を電線１１０，１２０間に複数接続することにより、所望の直流電力を発生可能な並列回路が構成される。上記並列接続用の電線１１０，１２０の一端は、パワーコンディショナー（インバータ）の正極と負極にそれぞれ接続される。
【０００６】
上記構成のシステムでは、２本の並列接続用の電線１１０，１２０を必要とするため、現場施工作業およびその準備作業が煩雑であった。すなわち、太陽電池モジュールを屋根等の施工現場に設置し接続作業を行う前に、予め、直列ストリング１００に対応した数のコネクタ１１５，１２５付き分岐電線１１１，１２１を並列接続用の電線１１０，１２０に接続しておき、次に、これら並列接続用電線１１０，１２０を屋根等の施工現場に設置しておく必要があった。
【０００７】
特開平２０００−５８８９６号公報には、専用の並列接続用電線が不要な太陽電池モジュールの並列ストリングが示されている。この並列ストリングを図１８を参照しながら説明する。太陽電池モジュールの端子ボックス２０１からは、太陽電池モジュールの正極に接続された２本の正極側電線２０２，２０３と、太陽電池モジュールの負極に接続された２本の負極側電線２０４，２０５が延出されている。２本の正極側電線２０２，２０３の先端にはそれぞれコネクタ２０６，２０７が取り付けられている。同様に２本の負極側電線２０４，２０５の先端にもそれぞれコネクタ２０８，２０９が接続されている。
【０００８】
上記正極側電線２０２，２０３同士をコネクタ２０６，２０７を介して接続するとともに負極側電線２０４，２０５同士をコネクタ２０８，２０９を介して接続することにより、任意の数の太陽電池モジュール同士が並列接続され、並列ストリング２００が得られる。そして、並列ストリング２００の一端側の太陽電池モジュールの正極側電線２０２と負極側電線２０４がコネクタ２０６，２０８を介してパワーコンディショナーの正極と負極にそれぞれに接続される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の構成では、太陽電池モジュールの直列接続ができないので、比較的大型の太陽電池モジュールにしか適用できない。小型の太陽電池モジュールでは所望の電圧が得られないからである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、後述する全ての実施形態で具現化されているように、少なくとも第１，第２太陽電池モジュールを含み且つ正極と負極を含む端子部が設けられている複数の太陽電池モジュールと、正極側端子と負極側端子とをそれぞれ有する第１，第２の端部コネクタと、並列接続用の正極側電線路および並列接続用の負極側電線路と、上記複数の太陽電池モジュールを上記端子部を介して直列接続する直列接続用の電線路とを備え、上記並列接続用の正極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続され、上記直列に接続された複数の太陽電池モジュールのうち上記第１，第２太陽電池モジュールが両端に位置させられていると共に、上記第１太陽電池モジュールの正極が上記第１，第２端部コネクタの一方の正極側端子に上記並列接続用の正極側電線路を介して電気的に接続され、上記第２太陽電池モジュールの負極が上記第１，第２端部コネクタの他方の負極側端子に上記並列接続用の負極側電線路を介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの直列ストリングであって、上記第１，第２太陽電池モジュールの各々に対応して２芯ケーブルと３芯ケーブルが装備され、第１太陽電池モジュールに対応する２芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線を有し、第１太陽電池モジュールに対応する３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、これら２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部において互いに接続されるとともに第１太陽電池モジュールの正極に接続され、これら２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部において互いに接続され、上記３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部においてその負極に接続され、上記２芯ケーブルの並列接続用の正極側電線と負極側電線の先端が上記第１端部コネクタの正極側端子および負極側端子にそれぞれ接続され、第２太陽電池モジュールに対応する他の２芯ケーブルが、並列接続用の正極側電線および負極側電線を有し、第２太陽電池モジュールに対応する他の３芯ケーブルが、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、当該他の２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の負極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部において互いに接続されるとともに第２太陽電池モジュールの負極に接続され、当該他の２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部において互いに接続され、当該他の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部においてその正極に接続され、当該他の２芯ケーブルの並列接続用の正極側電線と負極側電線の先端が上記第２端部コネクタの正極側端子および負極側端子にそれぞれ接続され、上記複数の並列接続用の正極側電線が上記並列接続用の正極側電線路を構成し、上記複数の並列接続用の負極側電線が上記並列接続用の負極側電線路を構成し、上記直列接続用の正極側電線および負極側電線が上記直列接続用の電線路を構成する太陽電池モジュールの直列ストリングとしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記端子部は太陽電池モジュールの裏側に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
更に、請求項３の発明は、上記複数の太陽電池モジュールは、第１、第２の太陽電池モジュールだけを含み、これら第１，第２の太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端同士が接続され、これにより、２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、上記直列接続用の正極側電線と負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明は、上記第１、第２の太陽電池モジュールの間に１つまたは複数の中間の太陽電池モジュールが配され、この中間の太陽電池モジュールに対応して２本の３芯ケーブルが装備され、一方の３芯ケーブルは、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルは、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記中間太陽電池モジュールの端子部において、上記直列接続用の正極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記直列接続用の負極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに中間太陽電池モジュールの端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第１太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第１太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、上記第２太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの他方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第２太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５の発明は、少なくとも第１，第２太陽電池モジュールを含み且つ正極と負極を含む端子部が設けられている複数の太陽電池モジュールと、正極側端子と負極側端子とをそれぞれ有する第１，第２の端部コネクタと、並列接続用の正極側電線路および並
列接続用の負極側電線路と、上記複数の太陽電池モジュールを上記端子部を介して直列接続する直列接続用の電線路とを備え、
上記並列接続用の正極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続され、
上記直列に接続された複数の太陽電池モジュールのうち上記第１，第２太陽電池モジュールが両端に位置させられていると共に、
上記第１太陽電池モジュールの正極が上記第１，第２端部コネクタの一方の正極側端子に上記並列接続用の正極側電線路を介して電気的に接続され、上記第２太陽電池モジュールの負極が上記第１，第２端部コネクタの他方の負極側端子に上記並列接続用の負極側電線路を介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの直列ストリングであって、
上記複数の太陽電池モジュールの各々に対応して、２本の３芯ケーブルが装備され、第１太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と上記正極接続専用電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの正極接続専用電線の基端が第１太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記他方の３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに上記端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第１太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルにおいて、上記並列接続用の正極側電線と正極接続専用電線の先端が上記第１端部コネクタの正極側端子に接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の先端が上記第１端部コネクタの負極側端子に接続され、第２太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と上記負極接続専用電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記他方の３芯ケーブルの負極接続専用電線の基端が第２太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第２太陽電池モジュールの他方の３芯ケーブルにおいて、上記並列接続用の正極側電線の先端が上記第２端部コネクタの正極側端子に接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線と上記負極接続専用電線の先端が上記第２端部コネクタの負極側端子に接続され、上記複数の並列接続用の正極側電線が上記並列接続用の正極側電線路を構成し、上記複数の並列接続用の負極側電線が上記並列接続用の負極側電線路を構成し、上記直列接続用の正極側電線および負極側電線が上記直列接続用の電線路を構成する太陽電池モジュールの直列ストリングとしたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記複数の太陽電池モジュールは、第１、第２の太陽電池モジュールだけを含み、上記第１太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルと上記第２太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端同士が接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、直列接続用の正極側電線と負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項７の発明は、請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記第１、第２の太陽電池モジュールの間には１つまたは複数の中間の太陽電池モジュールが配され、中間太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記他方の３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに上記端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第１太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第１太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、 また、上記第２太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第２太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線と中間電池モジュールの直列接続用の負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８の発明は、請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記並列接続用の正極側電線路が実質的に１本の並列接続用の正極側電線により構成され、その両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路が実質的に１本の並列接続用の負極側電線により構成され、その両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続されることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９の発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記太陽電池モジュールの３芯ケーブル同士の接続が、その先端に設けられた中間コネクタを介してなされることを特徴とする。
【００２３】
更に、請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記太陽電池モジュールの端子部の正極を構成する端子および負極を構成する端子に対して、全ての電線が着脱可能に接続されることを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項１０に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記太陽電池モジュールの端子部は端子ボックスを有し、上記電線はこの端子ボックスの壁を貫通してねじにより太陽電池モジュールの正極端子および負極端子に着脱可能に接続されることを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項１０に記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記太陽電池モジュールの端子部は端子ボックスを有し、この端子ボックスに、正極端子，負極端子に接続されるボックス側コネクタが取り付けられ、上記電線の先端には電線側コネクタが取り付けられ、これらコネクタを介して上記電線が太陽電池モジュールの正極端子および負極端子に着脱可能に接続される太陽電池モジュールの直列ストリングとしたことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３の発明は、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの直列ストリングにおいて、上記直列接続された複数の太陽電池モジュールが共通のベースに支持されることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について、図１から図３を参照しながら説明する。図３に示す太陽電池アッセンブリ１０は、例えば屋根瓦に擬した小型のものであり、太陽電池モジュール２０と、太陽電池モジュール２０を支持するベース３０と、太陽電池モジュール２０の裏面に取り付けられた端子ボックス４０と、端子ボックス４０から延出された２本の多芯ケーブル５０，６０と、これら多芯ケーブル５０，６０の先端にそれぞれ取り付けられたコネクタ７０，８０とを有している。太陽電池モジュール２０は平板形状をなし、多数の太陽電池セルを備えている。これら太陽電池セルはマトリックス状に配置されて直列または並列接続されている。太陽電池モジュール２０の正極および負極とこれを覆う端子ボックス４０とで、端子部が構成される。以下の説明では異なる構造の太陽電池アッセンブリ１０を符号１１，１２…と表して区別する。また端子ボックス４０，多芯ケーブル５０，６０，コネクタ７０，８０についても同様に表して、区別する。
【００２６】
図１は、３個の太陽電池アッセンブリ１１，１２，１３からなる直列ストリング１を示す。一端側すなわち左端の太陽電池アッセンブリ１１（第１の太陽電池モジュール２０を含む太陽電池アッセンブリ）の一方のケーブル５１は、２芯ケーブルからなり、並列接続用の正極側電線５１ａと並列接続用の負極側電線５１ｂとを有している。上記太陽電池アッセンブリ１１の他方のケーブル６１は、３芯ケーブルからなり、並列接続用の正極側電線６１ａと、並列接続用の負極側電線６１ｂと、直列接続用の負極側電線６１ｃとを有している。
【００２７】
両ケーブル５１，６１の並列接続用の負極側電線５１ｂ、６１ｂの基端は、端子ボックス４１内で互いに接続されている。また、並列接続用の正極側電線５１ａ，６１ａの基端は、端子ボックス４１内で互いに接続されるとともに、逆流防止ダイオード９０を介して太陽電池モジュール２０の正極に接続されている。この逆流防止ダイオード９０は、アノードを太陽電池モジュール２０の正極に向けている。直列接続用の負極側電線６１ｃの基端は太陽電池モジュール２０の負極に接続されている。
【００２８】
中間の太陽電池アッセンブリ１２（中間の太陽電池モジュール２０を含む太陽電池アッセンブリ）のケーブル５２，６２は、ともに３芯ケーブルからなり、それぞれ並列接続用の正極側電線５２ａ，６２ａと、並列接続用の負極側電線５２ｂ，６２ｂとを有している。さらに、一方の３芯ケーブル５２は直列接続用の正極側電線５２ｃを有し、他方の３芯ケーブル６２は直列接続用の負極側電線６２ｃを有している。端子ボックス４２内において、並列接続用の正極側電線５２ａ，６２ａの基端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線５２ｂ，６２ｂの基端同士が接続されている。さらに端子ボックス４２内において、上記直列接続用の正極側電線５２ｃの基端が、太陽電池モジュール２０の正極に接続され、直列接続用の負極側電線６２ｃの基端が太陽電池モジュール２０の負極に接続されている。
【００２９】
他端側すなわち右端の太陽電池アッセンブリ１３（第２の太陽電池モジュール２０を含む太陽電池アッセンブリ）の一方のケーブル５３は、３芯ケーブルからなり、並列接続用の正極側電線５３ａと、並列接続用の負極側電線５３ｂと、直列接続用の正極側電線５３ｃとを有している。太陽電池アッセンブリ１３の他方のケーブル６３は、２芯ケーブルからなり、並列接続用の正極側電線６３ａと並列接続用の負極側電線６３ｂとを有している。両ケーブル５３，６３の並列接続用の正極側電線５３ａ，６３ａの基端は、端子ボックス４３内で互いに接続されている。また、並列接続用の負極側電線５３ｂ、６３ｂの基端は、端子ボックス４１内で互いに接続されるとともに、太陽電池モジュール２０の負極に接続されている。直列接続用の正極側電線５３ｃの基端は太陽電池モジュール２０の正極に接続されている。
【００３０】
上記太陽電池アッセンブリ１１，１２，１３のコネクタ７１，７２，７３は雄型，雌型の一方であり、コネクタ８１，８２，８３は雄型，雌型の他方である。太陽電池アッセンブリ１１の２芯ケーブル５１の先端に取り付けられたコネクタ７１は、直列ストリング１の左端側の第１端部コネクタとして提供され、その正極側端子７１ａに並列接続用の正極側電線５１ａの先端が接続され、その負極側端子７１ｂに並列接続用の負極側電線５１ｂの先端が接続されている。また、太陽電池アッセンブリ１３の２芯ケーブル６３の先端に取り付けられたコネクタ８３は、直列ストリング１の右端側の第２端部コネクタとして提供され、その正極側端子８３ａに並列接続用の正極側電線６３ａの先端が接続され、その負極側端子８３ｂに並列接続用の負極側電線６３ｂの先端が接続されている。
【００３１】
他のコネクタ８１，７２，８２，７３は、それぞれ３つの端子を有し、隣接する太陽電池アッセンブリ１１〜１３を接続するための中間コネクタとして用いられる。すなわち、コネクタ８１，７２を介して、並列接続用の正極側電線６１ａ，５２ａの先端同士、並列接続用の負極側電線６１ｂ、５２ｂの先端同士が接続されるとともに、直列接続用の負極側電線６１ｃと正極側電線５２ｃの先端同士が接続される。同様に、コネクタ８２，７３を介して、並列接続用の正極側電線６２ａ，５３ａの先端同士、並列接続用の負極側電線６２ｂ、５３ｂの先端同士が接続されるとともに、直列接続用の負極側電線６２ｃと正極側電線５３ｃの先端同士が接続される。
【００３２】
コネクタ８１，７２の接続およびコネクタ８２，７３の接続により、並列接続用の正極側電線５１ａ，６１ａ，５２ａ，６２ａ，５３ａ，６３ａが１本に連なって、並列接続用の正極側電線路２が構成され、並列接続用の負極側電線５１ｂ，６１ｂ，５２ｂ，６２ｂ，５３ｂ，６３ｂが１本に連なって並列接続用の負極側電線路３が構成され、さらに、直列接続用電線６１ｃ，５２ｃ，６２ｃ，５３ｃにより、３つの太陽電池モジュール２０を直列接続するための、直列接続用の電線路４が構成される。
【００３３】
図２は、上記直列ストリング１を電気回路で示す。すなわち、直列ストリング１は、両端に正極側端子７１ａ，８３ａを配した並列接続用の正極側電線路２と、両端に負極側端子７１ｂ，８３ｂを配した並列接続用の負極側電線路３と、３つの太陽電池モジュール２０と逆流防止用ダイオード９０を直列に組み込んで並列接続用の電線路２，３間に接続された直列接続用電線路４とを備えている。
【００３４】
直列ストリング１のコネクタ７１と他の直列ストリング１のコネクタ８３とを接続することにより、正極側端子７１ａ，８３ａ同士が接続されるとともに、負極側端子７１ｂ、８３ｂ同士が接続されることになり、ひいては３つの太陽電池モジュール２０の直列回路が、並列接続されることになる。このようにして、所望の数の直列ストリング１同士を並列接続することができる。
【００３５】
並列ストリングの一端に位置するコネクタ７１または他端に位置するコネクタ８３は、パワーコンディショナー５（インバータ）のコネクタに接続される。並列ストリングの発電電力は、組み込まれる太陽電池モジュール２０の総数に依存する。また、その電圧は、直列ストリング１に組み込まれた太陽電池モジュール２０の数に依存する。
【００３６】
本実施形態では、従来技術のように、並列接続専用の電線が不要であり、作業効率を向上させることができる。しかも、複数の太陽電池アッセンブリ１１〜１３を直列接続することにより、太陽電池アッセンブリ１０が小型であっても必要とされる電圧を確保することができる。また、太陽電池アッセンブリ１１〜１３の接続による直列ストリング１の構築、直列ストリング１の並列接続を、全てコネクタ接続作業で行うことができるので、屋根等の施工現場でも効率良く作業することができる。
【００３７】
上記第１実施形態において、中間の太陽電池アッセンブリ１２を複数備えた直列ストリングとしてもよい。この場合、隣接する中間の太陽電池アッセンブリ１２のコネクタ７２，８２を接続することにより、電線５２ａ，６２ａ同士の接続，５２ｂ、６２ｂ同士の接続，電線５２ｃ、６２ｃ同士の接続がなされる。
【００３８】
上記第１実施形態において、中間コネクタ７２，７３，８１，８２を省いてもよい。この場合、３芯ケーブル６１の電線６１ａ，６１ｂ，６１ｃと３芯ケーブル５２の電線５２ａ，５２ｂ，５２ｃの先端同士を直接接続し、同様に、３芯ケーブル６２の電線６２ａ，６２ｂ，６２ｃと３芯ケーブル５３の電線５３ａ，５３ｂ，５３ｃの先端同士を直接接続する。ただし、両端のコネクタ７１，８３は省かない。上記直列ストリングは、工場生産するのに適している。施工現場では、隣接する直列ストリングのコネクタ７１，８３を接続することにより、直列ストリングの並列接続を行う。
【００３９】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。これら実施形態の構成部には先行する実施形態の対応する構成部と同番号を付して、その詳細な説明を省略する。 本発明の第２の実施形態を図４を参照しながら説明する。この実施形態では、第１実施形態の中間の太陽電池アッセンブリ１２が省かれ、２つの太陽電池アッセンブリ１１，１３だけで直列ストリング１Ａを構成している。この直列ストリング１Ａでは、太陽電池アッセンブリ１１，１３の３芯ケーブル６１，５３のコネクタ８１，７３が接続され、これにより、電線６１ａ，５３ａ同士の接続，電線６１ｂ、５３ｂ同士の接続，電線６１ｃ，５３ｃ同士の接続がなされる。 この第２実施形態において、中間コネクタ８１，７３を省き、３芯ケーブル６１の電線６１ａ，６１ｂ，６１ｃと３芯ケーブル５３の電線５３ａ，５３ｂ，５３ｃとを、中間コネクタを用いずに直接接続してもよい。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施形態を、図５を参照しながら説明する。この実施形態の直列ストリング１Ｂも、工場生産され施工現場で並列接続されるものであるが、３つの太陽電池アッセンブリ１４，１５，１６は中間コネクタを用いずに接続されている。
【００４１】
詳述すると、左端の太陽電池アッセンブリ１４（第１太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）の端子ボックス４４からは、並列接続用の正極側電線５４ａ，６４ａと直列接続用の負極側電線６４ｃとをそれぞれ含む合計３本の独立した単芯ケーブルが延出されている。端子ボックス４４内において、並列接続用の正極側電線５４ａ，６４ａの基端は、互いに接続されるとともに逆流防止ダイドード９０を介して太陽電池モジュールの正極に接続されている。直列接続用の負極側電線６４ｃの基端は太陽電池モジュールの負極に接続されている。
【００４２】
中間の太陽電池アッセンブリ１５（中間の太陽電池モジュールを含む太陽電池アセンブリ）の端子ボックス４５からは、直列接続用の正極側電線５５ｃおよび負極側電線６５ｃをそれぞれ含む２本の独立した単芯ケーブルが延出されている。端子ボックス４５内において、これら電線５５ｃ、６５ｃの基端は、太陽電池モジュールの正極と負極にそれぞれ接続されている。
【００４３】
右端の太陽電池アッセンブリ１６（第２の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）の端子ボックス４６からは、並列接続用の負極側電線５６ｂ，６６ｂと、直列接続用の正極側電線５６ｃをそれぞれ含む合計３本の独立した単芯ケーブルが延出されている。端子ボックス４６内において、並列接続用の負極側電線５６ｂ，６６ｂの基端は、互いに接続されるとともに太陽電池モジュールの負極に接続されている。直列接続用の正極側電線５６ｃの基端は、太陽電池モジュールの正極に接続されている。
【００４４】
太陽電池アッセンブリ１４の一方の並列接続用の正極側電線５４ａの先端はコネクタ７１の正極側端子７１ａに接続され、他方の並列接続用の正極側電線６４ａの先端はコネクタ８３の正極側端子８３ａに接続され、直列接続用の負極側電線６４ｃの先端は、中間太陽電池アッセンブリ１５の直列接続用の正極側電線５５ｃの先端に接続されている。
【００４５】
太陽電池アッセンブリ１６の一方の並列接続用の負極側電線５６ｂの先端はコネクタ７１の負極側端子７１ｂに接続され、他方の並列接続用の負極側電線６６ｂの先端はコネクタ８３の負極側端子８３ｂに接続され、直列接続用の正極側電線５６ｃの先端は中間の太陽電池アッセンブリ１５の直列接続用の負極側電線６５ｃの先端に接続されている。
【００４６】
上記構成の直列ストリング１Ｂは、第１実施形態と等価の電気回路を構成する（図２参照）。電線５４ａ，６４ａにより、並列接続用の正極側電線路２が構成され、電線５６ｂ、６６ｂにより、並列接続用の負極側電線路３が構成され、電線６４ｃ、５５ｃ、６５ｃ、５６ｃにより、直列接続用の電線路４が構成されている。独立した電線を用いるため、太陽電池アッセンブリ１４〜１６外での配線構造が複雑になるが、端子ボックス４４〜４６内での配線構造は簡略化される。
【００４７】
上記電線６４ｃ、５５ｃを１本の電線により構成し、電線６５ｃ、５６ｃを１本の電線により構成してもよい。
中間の太陽電池アッセンブリ１５を省く場合には、電線６４ｃ、５６ｃが接続される。この場合にも電線６４ｃ、５６ｃを１本の電線により構成してもよい。上記第３の実施形態において、中間の太陽電池アッセンブリ１５を複数直列に組み込む場合には、隣接する太陽電池アッセンブリ１５の直列接続用の正極側電線５５ｃと負極側電線６５ｃの先端同士を接続すればよい。
【００４８】
上述した全ての実施形態では、第１太陽電池モジュールの正極を端子ボックス内で並列接続用の正極側線路２に接続し、この正極側線路２を介して端部コネクタ７１，７３の正極側端子７１ａ，８３ａに接続し、第２太陽電池モジュールの負極を端子ボックス内で並列接続用の負極側線路３に接続し、この負極側線路３を介して端部コネクタ７１，７３の負極側端子７１ｂ，８３ｂに接続したが、本発明はこれに制約されず、第１太陽電池モジュールの正極と第２太陽電池モジュールの負極を専用電線により端部コネクタに接続してもよい。以下、その具体例を説明する。
【００４９】
本発明の第４の実施形態について、図６を参照しながら説明する。この実施形態の直列ストリング１Ｃは、第１実施形態の中間の太陽電池アッセンブリ１２と同一構成の太陽電池アッセンブリ１２を複数個例えば３個有し、さらに両端にコネクタ９５，９６（第１，第２の端部コネクタ）を有している。太陽電池アッセンブリ１２からは３芯ケーブル５２，６２が延出され、隣接する太陽電池アッセンブリ１２同士は、３芯ケーブル５２の先端に設けたコネクタ７２，８２を介して接続される。
【００５０】
左端の太陽電池アッセンブリ１２（第１の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）のコネクタ７２は、コネクタ９５に接続される。コネクタ９５は、正極側端子９５ａと負極側端子９５ｂを有している。正極側端子９５ａは、コネクタ７２を介して、並列接続用の正極側電線５２ａの先端に接続されるとともに、内部導線９５ｘおよびコネクタ７２を介して、正極接続専用電線５２ｃの先端に接続されている。内部導線９５ｘには逆流防止用ダイオード９０が設けられている。負極側端子９５ｂは、コネクタ７２を介して並列接続用の負極側電線５２ｂの先端に接続されている。
【００５１】
右端の太陽電池アッセンブリ１２（第２の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）のコネクタ８２は、コネクタ９６に接続されている。このコネクタ９６は、正極側端子９６ａと負極側端子９６ｂを有している。正極側端子９６ａは、コネクタ８２を介して、並列接続用の正極側電線６２ａの先端に接続されている。負極側端子９６ｂは、コネクタ８２を介して並列接続用の負極側電線６２ｂの先端に接続されるとともに、内部導線９６ｘおよびコネクタ８２を介して負極接続専用電線６２ｃの先端に接続されている。
【００５２】
上記構成の直列ストリング１Ｃは、第１実施形態と等価の電気回路を構成する（図２参照）。すなわち、３つの太陽電池アッセンブリ１２における並列接続用の正極側電線５２ａ，６２ａからなる合計６本の電線により、並列接続用の正極側電線路２が構成され、３つの太陽電池アッセンブリ１２における並列接続用の負極側電線５２ｂ，６２ｂからなる合計６本の電線により、並列接続用の負極側電線路３が構成される。また、左端の太陽電池アッセンブリ１２における直列接続用の負極側電線５２ｃと、右端の太陽電池アッセンブリ１２の直列接続用の正極側電線５２ｃと、中間太陽電池アッセンブリ１２のの直列接続用の電線５２ｃ，６２ｃとからなる合計４本の電線により、直列接続用の電線路４が構成される。
【００５３】
上記直列ストリング１Ｃでは、左右端および中間の太陽電池アッセンブリ１２の端子ボックス４２の内部構造は等しくなり、生産性を向上できる。しかも、本実施形態では、コネクタ９５，９６は、太陽電池アッセンブリ１２から独立しており、コネクタ７２，８２に接続する構造となっているので、太陽電池アッセンブリ１２は、端子ボックス４２のみならず、ケーブル５２，６２，コネクタ７２，８２をも共通の構成要素とすることができ、全てにわたって等しい構成となるので、生産性をより一層向上させることができる。また、施工現場でも太陽電池アッセンブリ１２を区別する手間を省くことができる。
【００５４】
上記直列ストリング１Ｃにおいて、中間の太陽電池アッセンブリ１２を複数有していてもよいし、ケーブル５２，６２同士を中間コネクタを介在させずに接続してもよい。
また、図７に示す直列ストリング１Ｄのように左右の２個の太陽電池アッセンブリ１２だけで構成してもよい。図示のストリング１Ｄでは、両端の太陽電池アッセンブリ１２のケーブル５２、６２の先端に直接コネクタ９５Ａ，９６Ａが取り付けられている。
【００５５】
次に、本発明の第６実施形態について、図８を参照しながら説明する。この実施形態の直列ストリング１Ｅは、図５の第３実施形態で用いた中間の太陽電池アッセンブリ１５と等しい構造の太陽電池アッセンブリ１５を複数例えば３つ有しており、両端にコネクタ９５Ａ，９６Ａを有している。この直列ストリング１Ｅにおいて、隣接する太陽電池アッセンブリ１５の直列接続用の正極側電線５５ｃと負極側電線６５ｃの先端が互いに接続される。
【００５６】
上記第６実施形態において、左端の太陽電池アッセンブリ１５（第１の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）の正極接続専用電線５５ｃの先端は、逆流防止用ダイオード９０を介してコネクタ９５Ａの正極側端子９５ａに接続されている。また、右端の太陽電池アッセンブリ１５（第２の太陽電池モジュールを含む太陽電池アッセンブリ）の負極接続専用電線６５ｃの先端は、コネクタ９６Ａの負極側の端子９６ｂに接続されている。
【００５７】
上記直列ストリング１Ｄは、さらに、上記太陽電池アッセンブリ１５から独立した単芯ケーブルからなる並列接続用の正極側電線９８と並列接続用の負極側電線９９とを備えている。正極側電線９８の両端は、コネクタ９５Ａ，９６Ａの正極側端子９５ａ，９６ａにそれぞれ接続されている。負極側電線９９の両端は、コネクタ９５Ａ，９６Ａの負極側端子９５ｂ，９６ｂにそれぞれ接続されている。
【００５８】
上記構成の直列ストリング１Ｅは、第１実施形態と等価の電気回路を構成する（図２参照）。並列接続用の正極側電線路２および負極側電線路３は、それぞれ１本の電線９８，９９により構成される。この直列ストリング１Ｅでは、太陽電池アッセンブリ１５の端子ボックス１５の内部構造が最もシンプルで、しかも同一構成をなすので、製造コストを最小限にすることができる。この実施形態でも、隣接する太陽電池モジュールを直列接続するための電線６５ｃ，５５ｃを単芯ケーブルからなる１本の連続した直列接続用の電線により構成してもよい。
【００５９】
上述した全ての実施形態では、各太陽電池モジュールの端子ボックス内において、ケーブルの電線を太陽電池モジュールの正極，負極に半田付け等で接続したり電線同士を接続し、シリコンポッティングを施している。したがって、電線は端子ボックスから着脱不能となっている。次に述べる実施形態は、電線を端子ボックスに着脱可能に接続できることを特徴とするものである。
【００６０】
図９〜図１１に示す第７の実施形態をなす直列ストリング１Ｆは、図５の第３実施形態と配線構造が似ている。異なるのは、隣接する太陽電池アッセンブリ１４，１５および太陽電池アッセンブリ１５，１６の直列接続を、１本の連続した直列接続用の電線５８，５９によりそれぞれ行う点と、端子ボックス４４〜４６に対して電線５４ａ，６４ａ，５６ｂ、６６ｂ、５８，５９が着脱可能に接続される点である。
【００６１】
太陽電池アッセンブリ１４を例にとって説明すると、図１０，図１１に示すように、端子ボックス４４は、絶縁材料からなる浅い箱体４０ｘと、この箱体４０ｘの下部開口を着脱可能に塞ぐ蓋４０ｙとを有している（図１１では端子ボックス４４を上下逆にして示している）。箱体４０ｘの上壁４０ａが太陽電池モジュール２０の裏面に取り付けられる。この上壁４０ａには、２つの穴４０ｂが形成されており、一辺をなす側壁には３つの切欠４０ｃが形成されている。
【００６２】
太陽電池モジュール２０の正極と負極からそれぞれ延びる電極薄板２１，２２が、箱体４０ｘの上壁４０ａの穴４０ｂを介して箱体４０ｘの内部に導かれている。箱体４０ｘの上壁４０ａの下面には、端子板２３，２４、２５が固定されている。電極薄板２１は端子板２３に半田付けされており、この端子板２３にはダイオード９０のアノード側端子が半田付けされている。端子板２４にはダイオード９０のカソード側端子が半田付けされている。他方の端子板２５には電極薄板２２が半田付けされている。上記電極薄板２１と端子板２３，２４により、太陽電池モジュール２０の正極端子が構成される。上記電極薄板２２と端子板２５により、太陽電池モジュール２０の負極端子が構成される。
【００６３】
箱体４０ｘの３つの切欠４０ｃには、電線５４ａ，６４ａ，５８を含む単芯ケーブル５４ａ’，６４ａ’，５８’の端部が挿入されている。単芯ケーブル５４ａ’，６４ａ’の端部から導出された電線５４ａ，６４ａの端部は、端子ボックス４０内において、上記端子板２４とこの端子板２４にねじ込まれたねじ２６の頭部により挟まれることにより、端子板２４に着脱可能に接続されている。また、単芯ケーブル５８’から導出された電線５８の端部は、ねじ２６により端子板２５に着脱可能に接続されている。
【００６４】
同様にして、太陽電池アッセンブリ１５において、電線５８，５９の端部がねじ２６により太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続され、太陽電池アッセンブリ１６において電線５９，５６ｂ，６６ｂの端部がねじ２６により太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続されている。
【００６５】
上記第７実施形態の直列ストリング１Ｆでは、太陽電池モジュール２０が故障した時に、配線をそのままにして、故障した太陽電池モジュール２０を単体で交換したりまたは屋根用，壁用のベース材と一緒に交換することができる。
【００６６】
図１２に示す第８実施形態の直列ストリング１Ｇは、第７実施形態から中間太陽電池アッセンブリが省かれたものであり、１本の直列接続用電線５７の両端が端子ボックス４４、４６内において太陽電池モジュールの正極端子と負極端子に着脱可能に接続されている。
【００６７】
図１３，図１４に示す第９実施形態の直列ストリング１Ｈは、図８に示す第６実施形態と配線構造が似ている。異なるのは、２つの太陽電池アッセンブリ１５からなり、これらアッセンブリの第１，第２の太陽電池モジュールの直列接続を、１本の連続した電線９３により行う点と、太陽電池モジュールに対して電線が着脱可能に接続される点である。
【００６８】
左側の太陽電池アッセンブリ１５を例にとって説明すると、第７実施形態と同様に端子ボックス４５の箱体４０ｘの２つの穴４０ｂから太陽電池モジュール２０（第１太陽電池モジュール）の電極薄板２１，２２が、箱体４０ｘの内部に導かれている。箱体４０ｘの上壁４０ａの下面には、２枚の端子板２５が固定されており、これら端子板２５に電極薄板２１，２２が半田付けされている。
【００６９】
箱体４０ｘの２つの切欠４０ｃには、電線５５ｃ，９３を含む単芯ケーブル５５ｃ’，９３’の端部が挿入されている。単芯ケーブル５５ｃ’，９３’の端部から導出された電線５５ｃ，９３の端部は、端子ボックス４０内において、上記２枚の端子板２５にねじ２６で着脱可能に接続されている。
【００７０】
同様にして、右側の太陽電池アッセンブリ１５において、電線９３，６５ｃの端部がねじ２６により第２太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続されている。
なお、本実施形態でも第７実施形態と同様にダイオードを端子ボックス内に配してもよい。
【００７１】
上記第６〜第８実施形態では、ねじ２６により電線を太陽電池モジュールに着脱可能に接続したが、コネクタを用いて着脱可能に接続してもよい。図１３の左側の太陽電池アッセンブリ１５を例にとって説明すると、図１５に示すように、箱体４０ｘの上壁４０ａに２枚の端子板２７の基端部が固定され、側壁にボックス側コネクタ２８が固定されている。太陽電池モジュールの電極薄板２１，２２が２枚の端子板２７の基端部にそれぞれ半田付けされ、これら端子板２７の先端は箱体４０ｘの側壁まで延びて２つのコネクタ２８に接続されている。
【００７２】
他方、電線５５ｃ，９３を含む単芯ケーブル５５ｃ’，９３’の先端には、電線側コネクタ２９が接続されている。コネクタ２８，２９を介して、電線５５ｃ，９３は太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続されている。コネクタ２８，２９は防水型を用いるのが好ましい。
同様にして、右側の太陽電池アッセンブリ１５でも、電線９３，６５ｃの端部がコネクタ２８，２９により第２太陽電池モジュールの正極端子，負極端子に着脱可能に接続されている。
【００７３】
上記コネクタによる着脱可能な接続は、前述した全ての実施形態（多芯ケーブル付きの直列ストリングを含む）においても、適用可能である。多芯ケーブルを用いる場合には、その並列接続用の電線同士は、端子ボックス内において端子板とねじにより着脱可能に接続される。また、多芯ケーブルの先端に設けられた電線側コネクタと端子ボックス側コネクタが用いられる場合には、２つのボックス側コネクタにおいて、多芯ケーブルの並列接続用の電線に対応する端子同士が端子ボックス内で接続される。
なお、図１，図４，図６，図７に示すように、３芯ケーブルを介して隣接する太陽電池モジュールの端子ボックス間を着脱可能に接続する場合、３芯ケーブルは１本で構成するのが好ましい。
【００７４】
次に、本発明の第１０実施形態をなす直列ストリング１Ｌについて、図１６を参照しながら説明する。この直列ストリング１Ｌは、２つの太陽電池モジュール２０を共通のベース３０Ｌに汲み込んで一体化した屋根用太陽電池アッセンブリとして構成されている。基本的な配線構造は図１３の第８実施形態と同じであるので、同番号を付して説明を省略する。端部コネクタ９５Ａ，９６Ａからはこれらの負極端子に接続されたアース電線９４が延出されている。
【００７５】
上記ベース３０Ｌは、鋼板からなる基材３１と、発泡スチロールからなるバックアップ材３２とを有している。基材３１は、左右に並べられた２つの浅い凹部３１ａを有し、この凹部３１ａの底面のほぼ中央には収容凹部３１ｂが形成されている。この収容凹部３１ｂの上縁には水流れ方向に延びる溝３１ｃが形成されている。バックアップ材３２の上面は基材３１と同形状をなしている。
【００７６】
上記直列ストリング１Ｌの組み立てについて簡単に説明する。配線接続された端子ボックス４５を太陽電池モジュール２０に固定し、この太陽電池モジュール２０を基材３１の浅い凹部３１ａに嵌め込む。この際、端子ボックス４５は、収容凹部３１ｂに嵌り込み、電線５５ｃ，６５ｃ，９３を含むケーブルは、溝３１ｃに収容される。上記アース線９４は基材３１に接続される。この状態で、基材３１の凹部３１ａの周縁部に、リベット８で押え板９を固定する。この押え板９により太陽電池モジュール２０の周縁部が例えば４点で押えられて固定される。最後にバックアップ材３２が両面テープで基材３１に固定される。
【００７７】
太陽電池モジュール２０が故障した時には、押さえ板９を回して太陽電池モジュール２０を基材３１から取り外す。この際、電線５５ｃ，６５ｃ，９３が端子ボックス４５から取り外される。
【００７８】
上記共通のベースに複数の太陽電池モジュールを組み込む構造は、他の配線構造の実施形態にも適用することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１態様によれば、従来技術のように、並列接続専用の電線が不要であり、作業効率を向上させることができる。しかも、複数の太陽電池モジュールを直列接続することにより、太陽電池モジュールが小型であっても必要とされる電圧を確保することができる。さらに、複数の直列ストリングの並列接続は、その両端でのコネクタ接続作業で簡単に行うことができる。
【００８０】
本発明の第２実施形態によれば、太陽電池モジュールの正極，負極を並列接続用の電線路を介して端部コネクタの正極端子，負極端子に接続するので、配線構造が簡略化される。
本発明の第３実施形態によれば、太陽電池モジュールの端子部での直列接続用，並列接続用の電線路の接続がなされるので、配線構造が簡略化される。
本発明の第４，第５態様によれば、第１，第２の太陽電池モジュールが２芯ケーブルと３芯ケーブルを有しているので、外部配線構造を簡略化することができる。
本発明の第６態様によれば、中間太陽電池モジュールが２本の３芯ケーブルを有しているので、３つ以上の太陽電池モジュールを組み込んだ場合でも外部配線構造を簡略化することができる。
本発明の第７態様によれば、独立した電線を用いることにより、端子部構造を簡略化することができる。
【００８１】
本発明の第８態様によれば、専用電線を用いて太陽電池モジュールの正極，負極を端部コネクタの正極端子，負極端子に接続するので、配線構造の自由度を高めることができる。
本発明の第９実施形態によれば、太陽電池モジュールの端子部での直列接続用電線路，専用電線の接続がなされるので、配線構造が簡略化される。
本発明の第１０，第１１態様によれば、第１，第２の太陽電池モジュールが２本の３芯ケーブルを有しているので、外部配線構造を簡略化することができる。本発明の第１２態様によれば、中間太陽電池モジュールが２本の３芯ケーブルを有しているので、３つ以上の太陽電池モジュールを組み込んだ場合でも外部配線構造を簡略化することができる。
本発明の第１３態様によれば、独立した電線を用いることにより、端子部構造を簡略化することができる。
【００８２】
本発明の第１４態様によれば、３芯ケーブル同士の接続を中間コネクタにより簡単に行うことができる。
【００８３】
本発明の第１５態様によれば、太陽電池モジュールの端子部に電線が着脱可能に接続されているので、太陽電池モジュールが故障した時に、配線をそのままにして、故障した太陽電池モジュールを単体で交換したりまたはこれを支持するベース材等と一緒に交換することができる。
本発明の第１６、１７態様によれば、ねじやコネクタにより簡単な構成で電線を着脱可能に端子部に接続することができる。 本発明の第１８態様によれば、直列接続された複数の太陽電池モジュールからなる直列ストリングを一体のアッセンブリとして取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図２】 同直列ストリングを複数並列接続した回路を示す図である。
【図３】 太陽電池アッセンブリの概略構成を示す側面図である。
【図４】 本発明の第２実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図５】 本発明の第３実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図６】 本発明の第４実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図７】 本発明の第５実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図８】 本発明の第６実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図９】 本発明の第７実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図１０】 同第７実施形態における端子ボックスの内部構造を示す底面図である。
【図１１】 同端子ボックスの分解斜視図である。
【図１２】 本発明の第８実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図１３】 本発明の第９実施形態をなす直列ストリングを示す概略図である。
【図１４】 同第９実施形態における端子ボックスの内部構造を示す底面図である。
【図１５】 同第９実施形態における端子ボックスの内部構造の他の態様を示す底面図である。
【図１６】 本発明の第１０実施形態をなす直列ストリングを含むアッセンブリの分解斜視図である。
【図１７】 従来の太陽電池ストリングの一例を示す概略図である。
【図１８】 従来の太陽電池ストリングの他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
１，１Ａ〜１Ｈ，１Ｌ 直列ストリング
２ 並列接続用の正極側電線路
３ 並列接続用の負極側電線路
４ 直列接続用の電線路
１０〜１６ 太陽電池アッセンブリ
２０ 太陽電池モジュール
２６ ねじ
２８ ボックス側コネクタ
２９ 電線側コネクタ
３０Ｌ ベース
４０〜４６ 端子ボックス
５１、６３ ２芯ケーブル
５２，５３，６１，６２ ３芯ケーブル
５１ａ,５２ａ,５３ａ, ５４ａ，６１ａ,６２ａ,６３ａ，６４ａ 並列接続用の正極側電線
５１ｂ,５２ｂ,５３ｂ, ５６ｂ，６１ｂ,６２ｂ,６３ｂ，６６ｂ 並列接続用の負極側電線
５２ｃ，５３ｃ，５５ｃ，５６ｃ，６１ｃ，６２ｃ，６４ｃ，６５ｃ 直列接続用の電線
５２ｃ 正極接続専用電線
６２ｃ 負極接続専用電線
７１，９５，９５Ａ 第１端部コネクタ
７１ａ，９５ａ 正極側端子
７１ｂ，９５ｂ 負極側端子
７２，７３，８１，８２ 中間コネクタ
８３，９６，９６Ａ 第２端部コネクタ
８３ａ，９６ａ 正極側端子
８３ｂ，９６ｂ 負極側端子
９８ 並列接続用の正極側電線
９９ 並列接続用の負極側電線
Claims (13)
- 少なくとも第１，第２太陽電池モジュールを含み且つ正極と負極を含む端子部が設けられている複数の太陽電池モジュールと、正極側端子と負極側端子とをそれぞれ有する第１，第２の端部コネクタと、並列接続用の正極側電線路および並列接続用の負極側電線路と、上記複数の太陽電池モジュールを上記端子部を介して直列接続する直列接続用の電線路とを備え、
上記並列接続用の正極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続され、
上記直列に接続された複数の太陽電池モジュールのうち上記第１，第２太陽電池モジュールが両端に位置させられていると共に、
上記第１太陽電池モジュールの正極が上記第１，第２端部コネクタの一方の正極側端子に上記並列接続用の正極側電線路を介して電気的に接続され、上記第２太陽電池モジュールの負極が上記第１，第２端部コネクタの他方の負極側端子に上記並列接続用の負極側電線路を介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの直列ストリングであって、
上記第１，第２太陽電池モジュールの各々に対応して２芯ケーブルと３芯ケーブルが装備され、第１太陽電池モジュールに対応する２芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線を有し、第１太陽電池モジュールに対応する３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、これら２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部において互いに接続されるとともに第１太陽電池モジュールの正極に接続され、これら２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部において互いに接続され、上記３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの端子部においてその負極に接続され、上記２芯ケーブルの並列接続用の正極側電線と負極側電線の先端が上記第１端部コネクタの正極側端子および負極側端子にそれぞれ接続され、第２太陽電池モジュールに対応する他の２芯ケーブルが、並列接続用の正極側電線および負極側電線を有し、第２太陽電池モジュールに対応する他の３芯ケーブルが、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、当該他の２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の負極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部において互いに接続されるとともに第２太陽電池モジュールの負極に接続され、当該他の２芯ケーブルと３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部において互いに接続され、当該他の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの端子部においてその正極に接続され、当該他の２芯ケーブルの並列接続用の正極側電線と負極側電線の先端が上記第２端部コネクタの正極側端子および負極側端子にそれぞれ接続され、上記複数の並列接続用の正極側電線が上記並列接続用の正極側電線路を構成し、上記複数の並列接続用の負極側電線が上記並列接続用の負極側電線路を構成し、上記直列接続用の正極側電線および負極側電線が上記直列接続用の電線路を構成することを特徴とする太陽電池モジュールの直列ストリング。 - 前記端子部は太陽電池モジュールの裏側に設けられてい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の直列ストリング。
- 上記複数の太陽電池モジュールは、第１、第２の太陽電池モジュールだけを含み、これら第１，第２の太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端同士が接続され、これにより、２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、上記直列接続用の正極側電線と負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
- 上記第１、第２の太陽電池モジュールの間に１つまたは複数の中間の太陽電池モジュールが配され、この中間の太陽電池モジュールに対応して２本の３芯ケーブルが装備され、一方の３芯ケーブルは、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルは、並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記中間太陽電池モジュールの端子部において、上記直列接続用の正極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記直列接続用の負極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに中間太陽電池モジュールの端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、
上記第１太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第１太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、
上記第２太陽電池モジュールの３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの他方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第２太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線の先端同士が接続され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の直列ストリング。 - 少なくとも第１，第２太陽電池モジュールを含み且つ正極と負極を含む端子部が設けられている複数の太陽電池モジュールと、正極側端子と負極側端子とをそれぞれ有する第１，第２の端部コネクタと、並列接続用の正極側電線路および並列接続用の負極側電線路と、上記複数の太陽電池モジュールを上記端子部を介して直列接続する直列接続用の電線路とを備え、
上記並列接続用の正極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路の両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続され、
上記直列に接続された複数の太陽電池モジュールのうち上記第１，第２太陽電池モジュールが両端に位置させられていると共に、
上記第１太陽電池モジュールの正極が上記第１，第２端部コネクタの一方の正極側端子に上記並列接続用の正極側電線路を介して電気的に接続され、上記第２太陽電池モジュールの負極が上記第１，第２端部コネクタの他方の負極側端子に上記並列接続用の負極側電線路を介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの直列ストリングであって、
上記複数の太陽電池モジュールの各々に対応して、２本の３芯ケーブルが装備され、第１太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と上記正極接続専用電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの正極接続専用電線の基端が第１太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記他方の３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が第１太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに上記端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第１太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルにおいて、上記並列接続用の正極側電線と正極接続専用電線の先端が上記第１端部コネクタの正極側端子に接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の先端が上記第１端部コネクタの負極側端子に接続され、第２太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と上記負極接続専用電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が第２太陽電池モジュールの正極に接続される とともに、上記他方の３芯ケーブルの負極接続専用電線の基端が第２太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第２太陽電池モジュールの他方の３芯ケーブルにおいて、上記並列接続用の正極側電線の先端が上記第２端部コネクタの正極側端子に接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線と上記負極接続専用電線の先端が上記第２端部コネクタの負極側端子に接続され、上記複数の並列接続用の正極側電線が上記並列接続用の正極側電線路を構成し、上記複数の並列接続用の負極側電線が上記並列接続用の負極側電線路を構成し、上記直列接続用の正極側電線および負極側電線が上記直列接続用の電線路を構成することを特徴とする太陽電池モジュールの直列ストリング。 - 上記複数の太陽電池モジュールは、第１、第２の太陽電池モジュールだけを含み、上記第１太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルと上記第２太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端同士が接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、直列接続用の正極側電線と負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
- 上記第１、第２の太陽電池モジュールの間には１つまたは複数の中間の太陽電池モジュールが配され、中間太陽電池モジュールの一方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の正極側電線を有し、他方の３芯ケーブルが並列接続用の正極側電線および負極側電線と直列接続用の負極側電線を有し、上記端子部において、上記一方の３芯ケーブルの直列接続用の正極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの正極に接続されるとともに、上記他方の３芯ケーブルの直列接続用の負極側電線の基端が中間太陽電池モジュールの負極に接続され、さらに上記端子部において、上記２本の３芯ケーブルの並列接続用の正極側電線の基端同士が接続されるとともに、上記並列接続用の負極側電線の基端同士が接続され、上記第１太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第１太陽電池モジュールの直列接続用の負極側電線と中間太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線の先端同士が接続され、また、上記第２太陽電池モジュールの上記一方の３芯ケーブルの先端が、隣接する中間太陽電池モジュールの上記他方の３芯ケーブルの先端に接続され、これにより、並列接続用の正極側電線の先端同士が接続されるとともに、並列接続用の負極側電線の先端同士が接続され、第２太陽電池モジュールの直列接続用の正極側電線と中間電池モジュールの直列接続用の負極側電線の先端同士が接続されることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
- 上記並列接続用の正極側電線路が実質的に１本の並列接続用の正極側電線により構成され、その両端が上記第１，第２の端部コネクタの正極側端子にそれぞれ接続され、上記並列接続用の負極側電線路が実質的に１本の並列接続用の負極側電線により構成され、その両端が上記第１，第２の端部コネクタの負極側端子にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
- 上記太陽電池モジュールの３芯ケーブル同士の接続が、その先端に設けられた中間コネクタを介してなされることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
- 上記太陽電池モジュールの端子部の正極を構成する端子および負極を構成する端子に対して、全ての電線が着脱可能に接続されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つ に記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
- 上記太陽電池モジュールの端子部は端子ボックスを有し、上記電線はこの端子ボックスの壁を貫通してねじにより太陽電池モジュールの正極端子および負極端子に着脱可能に接続されることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
- 上記太陽電池モジュールの端子部は端子ボックスを有し、この端子ボックスに、正極端子，負極端子に接続されるボックス側コネクタが取り付けられ、上記電線の先端には電線側コネクタが取り付けられ、これらコネクタを介して上記電線が太陽電池モジュールの正極端子および負極端子に着脱可能に接続されることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
- 上記直列接続された複数の太陽電池モジュールが共通のベースに支持されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの直列ストリング。
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