JP5371098B2 - 太陽光発電システム用集電ボックス - Google Patents

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Description

本発明は、複数の太陽電池を備えた太陽光発電システムのための集電ボックスに関するものである。
太陽光発電システム用の直流集電装置は、太陽電池の各ストリング、すなわち太陽電池セルを必要な直流電圧が得られるように直列接続したモジュール群毎にそれぞれ断路装置、逆流防止用ダイオード、集電開閉器、サージアブソーバを備えている。該内部機器のうち、特に逆流防止用ダイオードからの発熱は、周辺部材の寿命を損なう要因となりうる。
この問題を回避し、太陽光発電システム用の直流集電装置内の放熱効果の向上を図るために、該内部機器の取付ベースを放熱板から構成する技術が一般に採用されている（例えば、特許文献１）。
しかし、発熱する逆流防止用ダイオード以外の内部機器も取り付けられる内部機器の取付ベース自体を、高コストの放熱板から構成することは、費用対効果の観点から好ましくないという問題があった。
特開２０００−２６１１７７号公報
本発明の目的は、前記の問題を解決し、費用対効果の良い放熱手段を備えた太陽光発電システム用集電ボックスを提供することである。
上記課題を解決するためになされた本発明の太陽光発電システム用の集電ボックスは、複数の太陽電池セルからの直流電流を集める太陽光発電システム用の集電ボックスであって、筐体内の内部機器として、複数の逆流防止ダイオードを有し、内部機器を取り付ける機器取付面と、該機器取付面の上端を集電ボックスの背面板に接触させる熱伝導面を持つ内部機器の取付板を備え、前記機器取付面上に該内部機器の取付板よりも高い熱伝導率を有する放熱部材を配置し、該内部機器の内、逆流防止ダイオードのみを全て一箇所に纏めて、該放熱部材上に、各々の逆流防止ダイオードを千鳥配置で取り付け、逆流防止ダイオード以外の内部機器を、前記機器取付面に直接取り付けるとともに、入力開閉器を前記放熱部材の下方に配置したことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電システム用の集電ボックスにおいて、該機器取付面の端部をクランク状に折り曲げて形成された面が熱伝導面であることを特徴とするものである。
本発明の太陽光発電システム用の集電ボックスは、複数の太陽電池セルからの直流電流を集める太陽光発電システム用の集電ボックスであって、筐体内の内部機器として、複数の逆流防止ダイオードを有し、内部機器を取り付ける機器取付面と、該機器取付面の上端を集電ボックスの背面板に接触させる熱伝導面を持つ内部機器の取付板を備え、前記機器取付面上に取付板よりも高い熱伝導率を有する放熱部材を配置し、該内部機器の内、逆流防止ダイオードのみを全て一箇所に纏めて、該放熱部材上に、各々の逆流防止ダイオードを千鳥配置で取り付け、逆流防止ダイオード以外の内部機器を、前記機器取付面に直接取り付けるとともに、入力開閉器を前記放熱部材の下方に配置した構成を備えている。当該構成により、内部機器の取付板の上部に貯まる熱を熱伝導面にて放熱させることができる。また、高コストとなる放熱部材の使用量を、発熱する逆流防止用ダイオードの全てを配置可能な必要最低量に最低限に抑えることができ、太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱手段の費用対効果を、従来に比べて大幅に改善することができる。
請求項２記載の発明によれば、該機器取付面は、該機器取付面の端部をクランク状に折り曲げて形成された面が熱伝導面である構成を備えている。熱伝導面が取付板の最上端であるので内部機器の取付板の上部に貯まる熱を熱伝導面にてより効果的に放熱させることができる。
本発明に係る太陽光発電システム用の集電ボックスの内部構造説明図である。 図１の正面図である。 内部機器の取付板の構造に関する説明図である。 内部機器の取付板の構造に関する説明図である。 内部機器の取付板の構造に関する説明図である。
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１には、本発明の太陽光発電システム用の集電ボックスの内部構造説明図を示し、図２には、図１の正面図を示している。
本発明の集電ボックスの内部には、集電ボックス１の内部に、内部機器の取付板３が配置されている。該内部機器の取付板３は、内部機器を取り付ける機器取付面３２と、該内部機器の取付板を集電ボックス１内の背面板１１に接触する熱伝導面３１とを備え、該機器取付面３２の端部をクランク状に折り曲げ形成された面が該熱伝導面３１となる構造である。この構造により、該内部機器の取付板３の上部に内部機器から発生する熱が貯まるために熱伝導面が取付板の最上端にある該熱伝導面３１から該集電ボックス１の背面板１１に放熱させることが可能である。
該内部機器の取付板３の機器取付面３２には、逆流防止ダイオード２１、集電開閉器２２、入力開閉器２３、Ｐ極（＋）銅バー２４、Ｎ極（−）銅バー２５等の内部機器２が取り付けられており、各々を図示しない電線で接続し形成している。このうち、逆流防止ダイオード２１はひと纏まりの逆流防止ダイオード群として、放熱部材４の上に配置されている。
逆流防止ダイオード２１とは、太陽電池からパワーコンディショナー(住宅用分電盤)への一方向にのみ電流が流れるよう設定する機能を有し、内部機器２の中で、最も発熱しやすい。逆流防止ダイオード２１は、太陽電池のストリング毎に備えられているため、通常、一つの集電ボックスの内部に複数の逆流防止ダイオード２１が存在する。本発明では、これら複数の複数の逆流防止ダイオード２１を一箇所にまとめ、その下部に放熱部材４を配置することにより、放熱効率の向上を図っている。
放熱部材４は、板材のようなものでも良いしヒートシンクのようなブロック材であっても良い 。本実施形態では、アルミ板を使用しているが、その他にも、銅板等、熱伝導率が高い金属板を使用することができる。本実施形態において、該アルミ板からなる放熱部材４は、機器取付面３２にねじ止め等で固定されている。
図３〜５には、内部機器の取付板３の構造に関する説明図を示している。
図３〜５に示すように、内部機器の取付板３を、内部機器を取り付ける機器取付面３２と、該内部機器の取付板３を集電ボックス内に接触する熱伝導面３１とから構成し、該機器取付面３２の端部をクランク状に折り曲げて形成された面が該熱伝導面３１となる構成とすることにより、熱伝導面が取付板の最上端であるので内部機器の取付板３の上部に貯まる熱を熱伝導面にて放熱させることができる。
なお、該機器取付面３２は、熱伝導面３１の端部に形成された折曲辺３３を介して、熱伝導面３１と反対方向に折り曲げ形成されたもの（図３）であってもよいし、または、熱伝導面３１と同じ方向に折り曲げ形成されたもの（図４）であってもよいし、その他、機器取付面３２の両端部を各々折曲辺３３を介して熱伝導面３１で支持（図４）することもできる。
１ 集電ボックス
１１ 背面板
２ 内部機器
２１ 逆流防止ダイオード
２２ 集電開閉器
２３ 入力開閉器
２４ P極（＋）銅バー
２５ N極（−）銅バー
３ 内部機器の取付板
３１ 熱伝導面
３２ 機器取付面
３３ 折曲辺
４ 放熱部材

Claims (2)

  1. 複数の太陽電池セルからの直流電流を集める太陽光発電システム用の集電ボックスであって、
    筐体内の内部機器として、複数の逆流防止ダイオードを有し、
    内部機器を取り付ける機器取付面と、該機器取付面の上端を集電ボックスの背面板に接触させる熱伝導面を持つ内部機器の取付板を備え、
    前記機器取付面上に該内部機器の取付板よりも高い熱伝導率を有する放熱部材を配置し、
    該内部機器の内、
    逆流防止ダイオードのみを全て一箇所に纏めて、該放熱部材上に、各々の逆流防止ダイオードを千鳥配置で取り付け、
    逆流防止ダイオード以外の内部機器を、前記機器取付面に直接取り付けるとともに、入力開閉器を前記放熱部材の下方に配置したことを特徴とする太陽光発電システム用の集電ボックス。
  2. 該機器取付面の端部をクランク状に折り曲げて形成された面が熱伝導面であ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用の集電ボックス。
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