JP5948621B2 - Current collection box for solar power generation system - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光発電システム用集電ボックスに関するものである。 The present invention relates to a current collection box for a solar power generation system.
太陽光発電システム用直流集電ボックス内には、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開閉器、逆流防止用ダイオードと、それらを集電する集電開閉器を備えている。これらの内部機器のうち、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。 In the DC current collection box for the solar power generation system, each string of solar cells, that is, a switch for each group of modules connected in series so that a necessary DC voltage can be obtained, a backflow prevention diode, It has a current collector switch that collects them. Of these internal devices, heat generated from the backflow prevention diode, in particular, can be a factor that impairs the life of the peripheral members.
この問題を回避し、太陽光発電システム用直流集電装置内の放熱効果の向上を図るために、内部機器の取付に使用する内部機器取付板全体を、熱伝導性の高い部材から構成する技術が一般に採用されている。更に、高コストの放熱部材の使用量を抑制しつつ、前記効果を得る技術として、内部機器取付板よりも高い熱伝導率を有し、かつ、内部機器取付板よりもコンパクトな放熱板上に、全ての逆流防止用ダイオードをまとめて搭載した上で、該放熱板を載置した内部機器取付板を筐体に当接させて、筐体全体から放熱を行わせる構造も開示されている(特許文献1)。 In order to avoid this problem and to improve the heat dissipation effect in the DC current collector for the photovoltaic power generation system, a technology for configuring the entire internal device mounting plate used for mounting the internal device from members having high thermal conductivity Is generally adopted. Furthermore, as a technology for obtaining the above-mentioned effect while suppressing the amount of use of a high-cost heat radiating member, it has a higher thermal conductivity than the internal device mounting plate and is more compact than the internal device mounting plate. In addition, a structure is also disclosed in which after all the backflow prevention diodes are mounted together, the internal device mounting plate on which the heat radiating plate is placed is brought into contact with the housing to radiate heat from the entire housing ( Patent Document 1).
しかし、従来の構造では、何れも、全ての逆流防止用ダイオードが、一枚の高熱伝導性部材の上に搭載されていたため、高熱伝導性部材を通じて、逆流防止用ダイオード間にも伝熱が生じ、これにより逆流防止用ダイオードの製品寿命が低下する問題があった。 However, in all the conventional structures, since all the backflow prevention diodes are mounted on a single high thermal conductivity member, heat transfer occurs between the backflow prevention diodes through the high thermal conductivity member. As a result, there is a problem that the product life of the backflow prevention diode is reduced.
本発明の目的は前記の問題を解決し、機器取付板上に搭載される逆流防止用ダイオード間の伝熱量を低減する技術を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above problems and provide a technique for reducing the amount of heat transfer between backflow prevention diodes mounted on a device mounting plate.
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集電ボックスは、筐体への放熱を行う放熱部を備えた機器取付板上に、複数の逆流防止ダイオードを搭載した太陽光発電システム用集電ボックスであって、筐体内に、逆流防止ダイオード搭載面の端部をコ字状に折り曲げて形成され、背面板上に配置される熱伝導面からなる放熱部を備えた機器取付板を少なくとも2以上備え、これら機器取付板の逆流防止ダイオード搭載面と背面板との間に空間を形成するとともに、複数の逆流防止ダイオードを、各機器取付板に分散して搭載したことを特徴とするものである。 The solar power generation system current collection box of the present invention made in order to solve the above problems is a solar power system in which a plurality of backflow prevention diodes are mounted on a device mounting plate provided with a heat radiation portion that radiates heat to a housing. A power collection box for a power generation system, wherein a device having a heat dissipation portion formed by bending an end portion of a backflow prevention diode mounting surface in a U-shape in a housing and comprising a heat conducting surface disposed on a back plate At least two mounting plates are provided, and a space is formed between the backflow prevention diode mounting surface and the back plate of these device mounting plates, and a plurality of backflow prevention diodes are distributed and mounted on each device mounting plate. It is a feature.
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集電ボックスにおいて、隣接する各機器取付板を、空間を持たせて配置したことを特徴とするものである。
The invention described in claim 2 is characterized in that, in the current collection box for solar power generation system described in
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の太陽光発電システム用集電ボックスにおいて、隣接する各機器取付板を、前記筐体内で上下に配置したことを特徴とするものである。 A third aspect of the present invention is the solar power generation system current collection box according to the first or second aspect, wherein the adjacent device mounting plates are arranged vertically in the casing.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の太陽光発電システム用集電ボックスにおいて、前記熱伝導面を背面板上に配置したとき、各機器取付板の該逆流防止ダイオード搭載面が、各々、該背面板から異なる高さに位置することを特徴とするものである。
The invention of
本発明に係る太陽光発電システム用集電ボックスは、筐体内に、逆流防止ダイオード搭載面の端部をコ字状に折り曲げて形成され、背面板上に配置される熱伝導面からなる放熱部を備えた機器取付板を少なくとも2以上備え、これら機器取付板の逆流防止ダイオード搭載面と背面板との間に空間を形成するとともに、複数の逆流防止ダイオードを、各機器取付板に分散して搭載する構造により、異なる機器取付板に載置された逆流防止用ダイオードでは、伝熱が生じないようにして、他の逆流防止用ダイオードから発熱される熱に起因した製品寿命の低下率を軽減することができる。 A current collection box for a photovoltaic power generation system according to the present invention is formed in a housing by bending the end portion of the backflow prevention diode mounting surface into a U-shape and comprising a heat conducting surface disposed on the back plate. At least two or more device mounting plates are provided, and a space is formed between the backflow prevention diode mounting surface and the back plate of these device mounting plates, and a plurality of backflow prevention diodes are dispersed on each device mounting plate. Depending on the mounting structure, the backflow prevention diode mounted on a different device mounting plate prevents heat transfer and reduces the rate of product life reduction due to the heat generated by other backflow prevention diodes. can do.
逆流防止用ダイオードから発熱される熱は筐体の上方に向かうため、複数の逆流防止ダイオードを、一枚の機器取付板の上下位置に搭載した場合、機器取付板を介する伝熱の影響の他、下方に搭載した逆流防止ダイオードから発生した熱対流により、上方に搭載した逆流防止ダイオードがダメージを強く受け易くなる。これに対し、請求項3記載の発明のように、隣接する各機器取付板を、筐体内で上下に配置し、更に、請求項4記載の発明のように、上方と下方の機器取付板の、逆流防止ダイオード搭載面の高さ位置を異なるものとすることにより、上方に搭載した逆流防止ダイオードに対する、下方に搭載した逆流防止ダイオードからの発熱の影響を低減することができる。
Since the heat generated from the backflow prevention diode is directed upward from the housing, when multiple backflow prevention diodes are mounted on the top and bottom of a single device mounting plate, in addition to the effects of heat transfer through the device mounting plate, Due to the thermal convection generated from the backflow prevention diode mounted on the lower side, the backflow prevention diode mounted on the upper side is easily damaged. On the other hand, as in the invention described in
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。 Preferred embodiments of the present invention are shown below.
図1には、本発明の太陽光発電システム用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。 FIG. 1 shows an explanatory diagram of the internal structure of a current collection box for a photovoltaic power generation system of the present invention, and FIG. 2 shows a front view of FIG.
図1、図2に示すように、本発明の集電ボックス1の内部には、内部機器2の取付けに用いる機器取付板3が上下に2枚隣接配置されている。本実施形態では、機器取付板3の材料として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材料として使用することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, two
各々の機器取付板3は、図3に示すように、内部機器2(21、22、23、24、25)を取り付ける機器取付面31と、機器取付面31の端部をコ字状に折り曲げて形成した熱伝導面32を有し、熱伝導面32が、筐体1内の背面板4上に配置されている。当該構造によれば、内部機器2から発生した熱を、放熱部である熱伝導面32を介して、筐体1内の背面板4から外部に速やかに放熱することができる。本実施形態では、図3に示すように、上下に配置した機器取付板3の熱伝導面32を、各々筐体1の中央部に配置しているが、その他、熱伝導面32を筐体1の端部に配置したり、あるいは、筐体1の中央部と端部の双方に配置する構造としてもよい。また、隣接する各機器取付板3間での伝熱を回避する観点から、隣接する各機器取付板3は、図4に示すように、空間を持たせて配置することが好ましい。
As shown in FIG. 3, each
なお、逆流防止用ダイオード21から発熱される熱は筐体1の上方に向かうため、複数の逆流防止ダイオード21を、一枚の機器取付板3の上下位置に全て搭載した場合、機器取付板3を介する伝熱の影響の他、下方に搭載した逆流防止ダイオード21から発生した熱対流により、上方に搭載した逆流防止ダイオード21がダメージを強く受け易くなる。本発明では前記のように、隣接する各機器取付板3を、筐体1内で上下に配置することにより、各機器取付板3を介する伝熱の影響の低減を図っているが、更に、図5に示すように、逆流防止ダイオード搭載面となる機器取付面32の高さ位置を、下方の機器取付板は上方の機器取付板より高い位置に形成することにより、下方に搭載した逆流防止ダイオード21から発生した熱対流が直接、上方に搭載した逆流防止ダイオード21にぶつからない構造として、熱対流による影響の低減も合わせて図ることが好ましい。
Since the heat generated from the
機器取付面32には、逆流防止ダイオード21の他、集電開閉器22、入力開閉器23、銅バー24、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するものであり、内部機器2の中で、最も発熱しやすい特性を備えるものである。
In addition to the
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1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、2枚の機器取付板3に分けて搭載することにより、1枚の機器取付板3に搭載される逆流防止ダイオード21の数を低減し、同一の機器取付板3上に載置された逆流防止ダイオード21間での伝熱に起因した逆流防止ダイオード21の製品寿命の低下を抑制可能としている。
Since the
上記実施形態では、機器取付板3を上下に隣接配置しているが、その他の実施形態として、図6に示すように、機器取付板3を左右に隣接配置することもできる。この場合も、隣接する機器取付板3は、図4に示すように、空間を持たせて配置することが好ましい。
In the above-described embodiment, the
1 集電ボックス(筐体)
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 銅バー
25 銅バー
3 機器取付板
31 機器取付面
32 熱伝導面
4 背面板
1 Current collection box (housing)
2
Claims (4)
筐体内に、逆流防止ダイオード搭載面の端部をコ字状に折り曲げて形成され、背面板上に配置される熱伝導面からなる放熱部を備えた機器取付板を少なくとも2以上備え、これら機器取付板の逆流防止ダイオード搭載面と背面板との間に空間を形成するとともに、複数の逆流防止ダイオードを、各機器取付板に分散して搭載したことを特徴とする太陽光発電システム用集電ボックス。 A current collection box for a photovoltaic power generation system having a plurality of backflow prevention diodes mounted on a device mounting plate having a heat radiating part that radiates heat to the housing,
The housing is formed by bending the ends of the blocking diode mounting surface in a U-shape, comprising at least two devices mounting plate having a heat dissipating portion of a thermally conductive surface disposed on the back plate, these devices A collector for a photovoltaic power generation system, characterized in that a space is formed between the backflow prevention diode mounting surface of the mounting plate and the back plate, and a plurality of backflow prevention diodes are distributed and mounted on each device mounting plate. box.
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