JPH11274544A - Solar cell module - Google Patents

Solar cell module

Info

Publication number
JPH11274544A
JPH11274544A JP10077285A JP7728598A JPH11274544A JP H11274544 A JPH11274544 A JP H11274544A JP 10077285 A JP10077285 A JP 10077285A JP 7728598 A JP7728598 A JP 7728598A JP H11274544 A JPH11274544 A JP H11274544A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bypass diode
solar cell
cell module
series
bypass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10077285A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3451335B2 (en
Inventor
Nobuyuki Morioka
宣行 森岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP07728598A priority Critical patent/JP3451335B2/en
Publication of JPH11274544A publication Critical patent/JPH11274544A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3451335B2 publication Critical patent/JP3451335B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module which can suppress the damage minimum due to the lightening surge. SOLUTION: This solar cell module comprises serially connected solar cells 3 and bypass diodes 10 connected in parallel to the series connections of the solar cells 3 with arresters 11 connected in parallel to the bypass diodes to absorb the lightening surge. Together therewith, or separately temp. fuses which will fuse due to the heat of the bypass diodes 10 may be connected in series to the bypass diodes 10 or current fuses may be connected in series to the bypass diodes 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光エネルギー
を利用して電力を供給する太陽電池モジュールに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell module for supplying electric power using solar energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】1994年度から、住宅用太陽光発電シ
ステムを一般家庭に設置する場合には費用の一部を国が
補助する制度がスタートしたことから、近年において
は、住宅用太陽光発電システムを設置する家庭が増えて
きている。
2. Description of the Related Art In 1994, a system in which the government subsidizes a part of the cost of installing a residential photovoltaic power generation system in a general home was started. The number of homes to install is increasing.

【0003】住宅用太陽光発電システムは、太陽電池モ
ジュールを中心に構成されたものであり、一般的には図
7に示すような構成となっている。図7において、符号
20は、複数の太陽電池モジュール21からなる太陽電
池アレイ、22はその架台、23は直流接続箱、24は
インバータ、25は分電盤、26は電力量計である。
[0003] A residential photovoltaic power generation system mainly comprises a solar cell module, and generally has a configuration as shown in FIG. In FIG. 7, reference numeral 20 denotes a solar cell array including a plurality of solar cell modules 21, 22 denotes a stand thereof, 23 denotes a DC connection box, 24 denotes an inverter, 25 denotes a distribution board, and 26 denotes a watt hour meter.

【0004】標準的な―般家庭に設置される住宅用太陽
光発電システムでは、1台130W程度の太陽電池モジ
ュールを24台設置しており、晴天日で約3kW程度の
発電量が得られるようになっている。詳しく言えば、太
陽電池モジュールは1台当たり約26V、5Aの出力が
あり、これを8台直列に接続したうえ、そのモジュール
列を更に3系統並列に接続することが行われるので、出
力は全体で約200Vで15Aの約3kW程度となる。
In a standard photovoltaic solar power generation system installed in a general home, 24 solar cell modules each having a capacity of about 130 W are installed, so that a power generation of about 3 kW can be obtained on a sunny day. It has become. Specifically, each solar cell module has an output of about 26 V and 5 A, and eight of these are connected in series, and the module rows are further connected in parallel with three systems. Approximately 3 kW of 15 A at approximately 200 V.

【0005】上記の太陽電池モジュール21は、通常、
図8に示すような外観を有しており、平面配置した多数
の太陽電池セル27の層を表面ガラス等と積層して板状
にパッケージしたものである。そして、その裏面には、
一対の出力コード28a,28bを有する端子ボックス
29が取り付けられている。
[0005] The solar cell module 21 is usually
It has the appearance as shown in FIG. 8, and is obtained by laminating a number of layers of solar cells 27 arranged in a plane with surface glass or the like and packaging them in a plate shape. And on the back,
A terminal box 29 having a pair of output cords 28a and 28b is attached.

【0006】この太陽電池モジュール21の回路構成
は、図9に示すように、多数の太陽電池セル27を互い
に直列接続するとともに、これら太陽電池セル27の複
数個数からなる列にそれぞれバイパスダイオード30を
並列接続したものである。ここで、バイパスダイオード
30は、太陽電池セル27の一部もしくは全部が故障や
入射光の遮断により出力を生じなくなっている場合に、
これらの太陽電池セル27を回避する電路を形成するも
のであり、このバイパスダイオード30を介しては、正
常な太陽電池セル27同士、または、正常な太陽電池モ
ジュール21同士が接続されるため、全体として正常部
分の出力が外部に取り出せるようになっている。
As shown in FIG. 9, the circuit configuration of this solar cell module 21 is such that a large number of solar cells 27 are connected in series with each other, and a bypass diode 30 is provided in each of a plurality of columns of the solar cells 27. They are connected in parallel. Here, the bypass diode 30 is configured such that when part or all of the solar cell 27 does not generate an output due to a failure or interruption of incident light,
An electric path for avoiding these solar cells 27 is formed. Normal solar cells 27 or normal solar cell modules 21 are connected to each other via this bypass diode 30. The output of the normal part can be taken out to the outside.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、太陽電池モ
ジュール21は屋外に設置されるため、雷サージの被害
を受けやすい。そして、雷サージを受けると、太陽電池
モジュール21のうち、太陽電池セル27には比較的被
害は少ないのであるが、バイパスダイオード30は内部
破壊で降伏状態となって逆方向にも導通することがあ
り、その場合は、バイパスダイオード30を通じて対応
する太陽電池セル27の列の両端が短格されることが起
こる。
Since the solar cell module 21 is installed outdoors, it is susceptible to lightning surge. Then, when the lightning surge is received, the solar cell 27 of the solar cell module 21 is relatively less damaged, but the bypass diode 30 is in a breakdown state due to internal destruction and may conduct in the reverse direction. In that case, both ends of the column of the corresponding solar cell 27 are shortened through the bypass diode 30.

【0008】このようにバイパスダイオード30が太陽
電池セル27を短絡する状態になると、その太陽電池モ
ジュール21は使用できなくなるばかりか、場合によっ
ては危険な事態を招来するおそれがある。すなわち、バ
イパスダイオード30が太陽電池セル27を短絡してい
る状態下において、太陽電池モジュール21に太陽光が
当たると、太陽電池セル27の列には瞬時に大電圧かつ
大電流の電力が発生するから、大電流が流れるバイパス
ダイオード30が発熱し、過熱によって発火することも
ある。
When the bypass diode 30 short-circuits the solar cell 27 in this way, the solar cell module 21 cannot be used, and in some cases, a dangerous situation may be caused. That is, when the solar cell module 21 is exposed to sunlight while the bypass diode 30 is short-circuiting the solar cell 27, a large voltage and a large current are instantaneously generated in the row of the solar cell 27. Therefore, the bypass diode 30 through which a large current flows generates heat and may be ignited by overheating.

【0009】従来の太陽電池モジュールでは、安全性を
高めるために種々の工夫がなされているけれども、雷サ
ージによる被害や、この雷サージにより短絡状態となっ
たバイパスダイオードの危険性については充分に認識さ
れておらず、これらを考慮した安全対策を怠っているの
が現状である。
In the conventional solar cell module, various measures have been taken to enhance the safety. However, the damage from the lightning surge and the danger of the bypass diode short-circuited by the lightning surge have been fully recognized. At present, safety measures taking these factors into account are neglected.

【0010】本発明は、このような現状に鑑みて創案さ
れたものであり、雷サージによるバイパスダイオードの
被害をできるだけ少なくし、また、被害を受けたとして
もバイパスダイオードが過熱や発火することを未然に防
止しうる構成とされて安全性の向上した太陽電池モジュ
ールを提供しようとするものである。
[0010] The present invention has been made in view of such a situation, and minimizes the damage of a bypass diode due to a lightning surge, and prevents the bypass diode from overheating or igniting even if it is damaged. An object of the present invention is to provide a solar cell module having a configuration that can be prevented beforehand and having improved safety.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる太陽電池
モジュールは、多数の太陽電池セルが互いに直列接続さ
れるとともに、これら太陽電池セルの各個もしくは複数
個の列にバイパスダイオードが並列接続されているもの
であり、上記した不都合をなくすため、以下のような構
成を採用している。
In the solar cell module according to the present invention, a large number of solar cells are connected in series with each other, and a bypass diode is connected in parallel to each or a plurality of columns of these solar cells. In order to eliminate the inconvenience described above, the following configuration is adopted.

【0012】すなわち、第1の発明では、バイパスダイ
オードに対して並列に耐雷器が接続されている構成とし
た。また、第2の発明では、バイパスダイオードに対
し、このバイパスダイオードの発熱を受ける温度ヒュー
ズが直列に接続されている構成とした。さらに、第3の
発明では、バイパスダイオードに対して直列に電流ヒュ
ーズが接続されている構成とした。なお、第2および第
3の発明では、温度ヒューズもしくは電流ヒューズの溶
断を示す表示器を設けている。
That is, in the first invention, the lightning arrester is connected in parallel to the bypass diode. Further, in the second invention, a configuration is adopted in which a thermal fuse receiving heat generated by the bypass diode is connected in series to the bypass diode. Further, in the third invention, the current fuse is connected in series to the bypass diode. In the second and third inventions, an indicator is provided to indicate the fusing of the thermal fuse or the current fuse.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1ないし図3のそれぞれは第
1、第2および第3の各発明を含む一実施形態を示して
おり、図1は同実施形態に係る太陽電池モジュールの分
解斜視図、図2はその回路図、図3は回路の一部である
バイパスユニット部分の回路図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 show an embodiment including the first, second and third inventions. FIG. 1 is an exploded perspective view of a solar cell module according to the embodiment, and FIG. FIG. 3 and FIG. 3 are circuit diagrams of a bypass unit which is a part of the circuit.

【0014】図1に示すように、この実施形態に係る太
陽電池モジュールは、基本的には、表面ガラス1と、E
VA樹脂層2と、多数の太陽電池セル3からなる本体層
4と、裏面側のEVA樹脂層5と、バックフィルム6と
を順次積層し、これらをラミネートにより一体化したう
え、裏面に出力コード7a,7bを有する端子ボックス
8を取り付けたものであり、この基本構造は従来の太陽
電池モジュールと特に異ならない。なお、各EVA樹脂
層2,5はいずれも厚さ0.4mm程度のEVA樹脂の
フィルムであり、また、バックフィルム6はテドラー/
Al/テドラーの3層構造となった厚さ110μmのフ
ィルムであることになっている。
As shown in FIG. 1, the solar cell module according to this embodiment basically includes a surface glass 1 and an E glass.
A VA resin layer 2, a main body layer 4 composed of a large number of solar cells 3, an EVA resin layer 5 on the back side, and a back film 6 are sequentially laminated, and these are integrated by lamination, and an output code is formed on the back side. A terminal box 8 having 7a and 7b is attached, and this basic structure is not particularly different from a conventional solar cell module. Each of the EVA resin layers 2 and 5 is an EVA resin film having a thickness of about 0.4 mm, and the back film 6 is a Tedlar /
It is a film having a thickness of 110 μm having a three-layer structure of Al / Tedlar.

【0015】さらに、裏面側のEVA樹脂層5およびバ
ックフィルム6には予め電力取り出し用の穴が開けられ
ており、ラミネート後には、この穴を通じたうえで各出
力コード7a,7bが本体層4の内部回路に対して接続
されている。端子ボックス8は、各出力コード7a,7
bと内部回路との接続部位を強度的にも耐水性の面でも
保護するために設けられたものである。
Further, holes for extracting power are formed in the EVA resin layer 5 and the back film 6 on the back side in advance, and after lamination, the output cords 7a, 7b are passed through the holes and the main body layer 4 is formed. Is connected to the internal circuit of. The terminal box 8 is provided with each output code 7a, 7
This is provided to protect the connection portion between b and the internal circuit in terms of strength and water resistance.

【0016】本体層4は、多数の太陽電池セル3を平面
配置して構成されているが、この実施形態では、本体層
4に付加回路としてバイパスユニット9が含まれてい
る。このバイパスユニット9は、太陽電池セル3と同様
に、太陽電池モジュールの厚さ内に組み込まれパッケー
ジされている。そして、本体層4における太陽電池セル
3とバイパスユニット9との回路構成は、図2にも示す
通り、多数の太陽電池セル3が互いに直列接続されると
ともに、これら太陽電池セル3の複数個毎にそれぞれバ
イパスユニット9が並列接続されたものとなっている。
The main body layer 4 is configured by arranging a large number of solar cells 3 in a plane. In this embodiment, the main body layer 4 includes a bypass unit 9 as an additional circuit. The bypass unit 9 is incorporated and packaged within the thickness of the solar cell module, like the solar cell 3. As shown in FIG. 2, the circuit configuration of the solar cells 3 and the bypass unit 9 in the main body layer 4 is such that a large number of solar cells 3 are connected in series and And bypass units 9 are connected in parallel.

【0017】バイパスユニット9は、バイパスダイオー
ド10を中心に構成された回路であり、バイパスダイオ
ード10は、互いに直列接続された多数の太陽電池セル
3の一部もしくは全部が故障や入射光の遮断により正常
に出力を生じなくなっている場合に、これらの太陽電池
セル3を回避する電路を形成するものである。バイパス
ユニット9の回路構成は図3に示す。バイパスユニット
9は、前記のバイパスダイオード10のほか、耐雷器1
1と、温度ヒューズ12と、電流ヒューズ13と、表示
器としての発光ダイオード14と、その保護抵抗15と
を有している。
The bypass unit 9 is a circuit composed mainly of a bypass diode 10. In the bypass diode 10, a part or all of a large number of solar cells 3 connected in series due to a failure or interruption of incident light is connected. When an output is not normally generated, an electric path for avoiding these solar cells 3 is formed. The circuit configuration of the bypass unit 9 is shown in FIG. The bypass unit 9 includes the lightning arrester 1 in addition to the bypass diode 10.
1, a temperature fuse 12, a current fuse 13, a light emitting diode 14 as an indicator, and a protection resistor 15 thereof.

【0018】耐雷器11は例えばバリスタからなり、バ
イパスダイオード10側に加わる雷サージを吸収するた
めのものであり、バイパスダイオード10に対して並列
に接続されている。温度ヒューズ12は、バイパスダイ
オード10の発熱を受けて溶断することによりバイパス
ダイオード10への電路を遮断するものであり、バイパ
スダイオード10の近傍位置において、バイパスダイオ
ード10と耐雷器11とからなる並列回路に対して直列
となるように接続されている。
The lightning arrester 11 is composed of, for example, a varistor and serves to absorb a lightning surge applied to the bypass diode 10 side, and is connected in parallel to the bypass diode 10. The thermal fuse 12 cuts off an electric path to the bypass diode 10 by fusing the fuse by receiving heat generated by the bypass diode 10. A parallel circuit including the bypass diode 10 and the lightning arrester 11 is located near the bypass diode 10. Are connected in series.

【0019】電流ヒューズ13は、バイパスダイオード
10への逆方向電流により溶断することでもってバイパ
スダイオード10への電路を遮断するものであり、バイ
パスダイオード10と耐雷器11とからなる並列回路と
は直列に接続されている。発光ダイオード14は、温度
ヒューズ12もしくは電流ヒューズ13の溶断を点灯に
より表示するものであり、保護抵抗15とともに、バイ
パスダイオード10、耐雷器11、温度ヒューズ12お
よび電流ヒューズ13からなる回路に対して並列に接続
されている。
The current fuse 13 cuts off an electric path to the bypass diode 10 by being blown by a reverse current to the bypass diode 10, and is connected in series with a parallel circuit including the bypass diode 10 and the lightning arrester 11. It is connected to the. The light emitting diode 14 is used to indicate the fusing of the thermal fuse 12 or the current fuse 13 by lighting. It is connected to the.

【0020】次に、上記構成の動作を(イ)サージ吸収
段階、(ロ)短絡、未過熱段階、(ハ)短絡、過熱段階
の各段階に分けて説明する。
Next, the operation of the above configuration will be described by dividing into (a) surge absorption stage, (b) short circuit, unheated stage, (c) short circuit, and overheat stage.

【0021】(イ)サージ吸収段階。(A) Surge absorption stage.

【0022】太陽電池モジュールが雷サージを受ける
と、その雷サージは太陽電池セル3の列にもバイパスユ
ニット10にも加わるが、太陽電池セル3は多くの場合
ほとんど被害を受けない。バイパスユニット10では、
雷サージの大きさが耐雷器11の許容量以内ならば、雷
サージは耐雷器11によって吸収されることになり、バ
イパスダイオード10に対してはほとんど加わらないこ
とになる。そのため、バイパスダイオード10は雷サー
ジから保護されていることになり、対応する太陽電池セ
ル3の列を短絡させるには至らない。
When a photovoltaic module receives a lightning surge, the lightning surge is applied to both the row of the photovoltaic cells 3 and the bypass unit 10, but the photovoltaic cells 3 are hardly damaged in many cases. In the bypass unit 10,
If the magnitude of the lightning surge is within the allowable amount of the lightning arrester 11, the lightning surge will be absorbed by the lightning arrester 11, and will hardly be applied to the bypass diode 10. Therefore, the bypass diode 10 is protected from lightning surge, and does not lead to short-circuiting of the corresponding row of the solar cells 3.

【0023】上記のように耐雷器11は、バイパスダイ
オード10に加わるであろう雷サージを吸収すればよい
のであるから、バイパスダイオード10に並列に接続さ
れておればよく、図1ないし図3の実施形態とは異な
り、図4に示すように取り付けられていてもよい。すな
わち、図4の実施形態では、耐雷器11を含まないバイ
パスユニット16(図3の回路から耐雷器11を除いた
回路)を構成して、これを太陽電池セル3の列に並列接
続し、このバイパスユニット16と並列に耐雷器11を
接続している。この回路構成では、耐雷器11を含まな
いバイパスユニット16に加わるであろう雷サージが耐
雷器11に吸収されることになり、バイパスユニット1
6内のバイパスダイオード10には加わらなくなる。
As described above, the lightning arrester 11 only needs to be connected in parallel with the bypass diode 10 since it only needs to absorb the lightning surge that would be applied to the bypass diode 10. Unlike the embodiment, it may be attached as shown in FIG. That is, in the embodiment of FIG. 4, a bypass unit 16 (circuit obtained by removing the lightning arrester 11 from the circuit of FIG. 3) that does not include the lightning arrester 11 is configured and connected in parallel to the row of the solar cells 3. The lightning arrester 11 is connected in parallel with the bypass unit 16. In this circuit configuration, a lightning surge that would be applied to the bypass unit 16 that does not include the lightning arrester 11 will be absorbed by the lightning arrester 11, and the bypass unit 1
6 does not add to the bypass diode 10.

【0024】(ロ)短絡、未過熱段階。(B) Short circuit, unheated stage.

【0025】バイパスユニット10に加わる雷サージが
耐雷器11の許容量よりも大きい場合はバイパスダイオ
ード10にも雷サージが加わることになり、この雷サー
ジでもってバイパスダイオード10が内部破壊される結
果として逆方向にも導通し、対応する太陽電池セル3の
列が短絡された状態となる。そして、バイパスダイオー
ド10により太陽電池セル3の列が短絡状態となった後
に、太陽電池セル3が太陽光を受けて発電動作すると、
その発電による電流がバイパスダイオード10を流れる
ことになり、バイパスダイオード10が発熱することに
なる。
If the lightning surge applied to the bypass unit 10 is larger than the allowable amount of the lightning arrester 11, the lightning surge is also applied to the bypass diode 10, and as a result of the lightning surge, the bypass diode 10 is internally destroyed. Conduction also occurs in the opposite direction, and the corresponding row of solar cells 3 is short-circuited. Then, after the row of the solar cells 3 is short-circuited by the bypass diode 10, when the solar cells 3 receive the sunlight and perform the power generation operation,
The current generated by the power generation flows through the bypass diode 10, and the bypass diode 10 generates heat.

【0026】このとき、太陽電池セル3での発電電力が
大きければ、短絡状態のバイパスダイオード10は過熱
し、発火するおそれがあるが、発電電力が少なかったり
皆無であったりすると、バイパスダイオード10は過熱
しない。しかしながら、短絡状態のバイパスダイオード
10により、太陽電池セル3全体の直列回路の中途に短
絡した部分が介在していることになるから、太陽電池モ
ジュールの出力は取り出せなくなる。
At this time, if the power generated by the photovoltaic cells 3 is large, the short-circuited bypass diode 10 may overheat and ignite, but if the generated power is small or nil, the bypass diode 10 Do not overheat. However, since the short-circuited bypass diode 10 has a short-circuited part in the middle of the series circuit of the entire solar battery cell 3, the output of the solar battery module cannot be taken out.

【0027】この場合は、太陽電池モジュールの出力コ
ード7a,7bに逆方向の電圧を印加し、バイパスユニ
ット9に逆方向の電流を流すようにすればよい。すなわ
ち、バイパスユニット9内のバイパスダイオード10は
短絡状態であるから、逆方向の電流は電流ヒューズ1
3、バイパスダイオード10および温度ヒューズ12か
らなる直列回路に流れ、その電流により電流ヒューズ1
3が溶断し、バイパスダイオード10への電路は遮断さ
れる。これで、外部からの操作により、短絡状態のバイ
パスダイオード10を太陽電池セル3の直列回路から強
制的に分離することができ、対応する太陽電池セル3の
列が短絡されている状態は解消される。
In this case, a reverse voltage may be applied to the output cords 7a and 7b of the solar cell module, and a reverse current may flow through the bypass unit 9. That is, since the bypass diode 10 in the bypass unit 9 is in a short-circuit state, the current in the reverse direction is
3. The current flows through a series circuit composed of a bypass diode 10 and a thermal fuse 12, and the current fuse 1
3 is blown, and the electric path to the bypass diode 10 is cut off. Thus, the bypass diode 10 in the short-circuit state can be forcibly separated from the series circuit of the solar cells 3 by an operation from the outside, and the state where the corresponding row of the solar cells 3 is short-circuited is eliminated. You.

【0028】このようにバイパスダイオード10への電
路が遮断されると、太陽電池セル3での発電電力は、バ
イパスダイオード10や電流ヒューズ13等と並列の発
光ダイオード14に与えられるから、発光ダイオード1
4が点灯する。この発光ダイオード14の点灯で、電流
ヒューズ13が溶断したことが外部から視認可能とな
る。なお、短絡状態のバイパスダイオード10を分離し
ただけでは、太陽電池セル3の直列回路はバイパスダイ
オード10を有しないものとなるので、別にバイパスダ
イオードを用意し、これを外付けの形で太陽電池セル3
の直列回路に接続すればよい。このバイパスダイオード
の外付けをすれば、太陽電池モジュールは元のような回
路を有することになるので、出力を取り出すことが可能
となる。
When the electric path to the bypass diode 10 is cut off as described above, the power generated by the solar cell 3 is supplied to the light emitting diode 14 in parallel with the bypass diode 10 and the current fuse 13.
4 lights up. When the light emitting diode 14 is turned on, the fact that the current fuse 13 has blown can be visually recognized from the outside. It is to be noted that the series circuit of the solar cells 3 does not have the bypass diode 10 only by separating the bypass diode 10 in the short-circuit state. Therefore, a separate bypass diode is prepared, and the solar cell 3 is externally mounted. 3
May be connected to the series circuit. If the bypass diode is externally connected, the solar cell module will have the same circuit as the original, so that the output can be taken out.

【0029】(ハ)短絡、過熱段階。(C) Short circuit, overheating stage.

【0030】被害を受けたバイパスダイオード10によ
り太陽電池セル3の列が短絡状態となった後に、太陽電
池セル3が強い太陽光を受けて大きな電力を発生する
と、バイパスダイオード10に大電流が流れて、バイパ
スダイオード10は過熱する。この過熱が続けば、バイ
パスダイオード10は発火するおそれがあるが、この実
施形態の構成では、バイパスダイオード10の近くに温
度ヒューズ12があり、この温度ヒューズ12がバイパ
スダイオード10の熱を受けて溶断するため、バイパス
ダイオード10が発火する前にバイパスダイオード10
への電路が遮断される結果、バイパスダイオード10に
はそれ以上の電流が流れなくなる。これにより、短絡状
態のバイパスダイオード10の発火が未然に防止され
る。
When the solar cell 3 receives strong sunlight and generates large power after the row of the solar cell 3 is short-circuited by the damaged bypass diode 10, a large current flows through the bypass diode 10. Thus, the bypass diode 10 is overheated. If the overheating continues, the bypass diode 10 may be ignited. However, in the configuration of this embodiment, there is a thermal fuse 12 near the bypass diode 10, and the thermal fuse 12 receives the heat of the bypass diode 10 and blows. Before the bypass diode 10 is ignited,
As a result, no more current flows through the bypass diode 10 as a result. As a result, ignition of the short-circuited bypass diode 10 is prevented.

【0031】このように温度ヒューズ12が溶断してバ
イパスダイオード10への電路が遮断されると、太陽電
池セル3での発電電力が発光ダイオード14に与えられ
ることになり、発光ダイオード14が点灯し、その点灯
により、温度ヒューズ12が溶断したことが外部から視
認しうるよう表示される。なお、この場合にも、電流ヒ
ューズ13が溶断した場合と同様に、バイパスダイオー
ド10への電路を遮断しただけでは、太陽電池セル3の
直列回路はバイパスダイオード10を有しないものとな
るので、別にバイパスダイオードを用意したうえで外付
けすれば、太陽電池モジュールからは元のように出力が
取り出せることになる。
When the thermal fuse 12 is blown and the electric circuit to the bypass diode 10 is cut off, the power generated by the solar cell 3 is supplied to the light emitting diode 14, and the light emitting diode 14 is turned on. By the lighting, it is displayed that the melting of the thermal fuse 12 can be visually recognized from the outside. In this case, as in the case where the current fuse 13 is blown, the series circuit of the photovoltaic cells 3 does not have the bypass diode 10 just by interrupting the electric circuit to the bypass diode 10. If a bypass diode is prepared and externally connected, the output can be taken out from the solar cell module as before.

【0032】ところで、図1ないし図3には、第1ない
し第3の各発明の構成を併せ有する太陽電池モジュール
を示したが、図5および図6に示すように、各発明を別
個に実施することも可能である。
FIGS. 1 to 3 show solar cell modules having both the first to third aspects of the present invention. As shown in FIGS. 5 and 6, each of the aspects of the present invention is separately implemented. It is also possible.

【0033】図5は第1発明に対応の実施形態に係る太
陽電池モジュールの回路図であり、この太陽電池モジュ
ールでは、多数の太陽電池セル3が互いに直列接続され
るとともに、これら太陽電池セル3の複数個からなる列
にバイパスダイオード10が並列接続されていて、各バ
イパスダイオード10には並列にバリスタのような耐雷
器11が接続されている。この太陽電池モジュールにお
いても、バイパスダイオード10に加わるであろう雷サ
ージは耐雷器11に吸収されるから、バイパスダイオー
ド10は雷サージから保護される。
FIG. 5 is a circuit diagram of a solar cell module according to an embodiment corresponding to the first invention. In this solar cell module, a large number of solar cells 3 are connected in series with each other, and these solar cells 3 The bypass diodes 10 are connected in parallel to a plurality of columns, and a lightning arrester 11 such as a varistor is connected to each bypass diode 10 in parallel. Also in this solar cell module, the lightning surge that would be applied to the bypass diode 10 is absorbed by the lightning arrester 11, so that the bypass diode 10 is protected from the lightning surge.

【0034】図6は、第2もしくは第3発明に対応の実
施形態に係る太陽電池モジュールの回路図である。この
太陽電池モジュールでは、多数の太陽電池セル3が互い
に直列接続されるとともに、これら太陽電池セル3の複
数個からなる列にもバイパスダイオード10が並列接続
されており、このバイパスダイオード10の発熱を受け
て溶断する温度ヒューズ12、もしくは逆方向の電流に
よって溶断する電流ヒューズ13がバイパスダイオード
10に対して直列に接続されている。さらに、バイパス
ダイオード10とヒューズ(温度ヒューズ12もしくは
電流ヒューズ13)とからなる直列回路に対しては、保
護抵抗15を伴う発光ダイオード14が並列に接続され
ている。
FIG. 6 is a circuit diagram of a solar cell module according to an embodiment corresponding to the second or third invention. In this solar cell module, a large number of solar cells 3 are connected in series with each other, and a bypass diode 10 is also connected in parallel to a row composed of a plurality of the solar cells 3. A thermal fuse 12 that receives and blows or a current fuse 13 that blows by a reverse current is connected in series to the bypass diode 10. Further, a light emitting diode 14 with a protection resistor 15 is connected in parallel to a series circuit including a bypass diode 10 and a fuse (thermal fuse 12 or current fuse 13).

【0035】ところで、温度ヒューズ12を設けたもの
では、バイパスダイオード10が雷サージにより短絡状
態になった後、太陽電池セル3の発電電流によって発熱
し、過熱した場合には温度ヒューズ12が溶断するか
ら、短絡状態のバイパスダイオード10への電路が遮断
されることになり、バイパスダイオード10の発火が未
然に防止される。そして、温度ヒューズ12が溶断した
ことは、発光ダイオード14の点灯により表示される。
In the case where the thermal fuse 12 is provided, after the bypass diode 10 is short-circuited by a lightning surge, heat is generated by the generated current of the photovoltaic cell 3, and when overheated, the thermal fuse 12 is blown. Therefore, the electric circuit to the bypass diode 10 in the short-circuit state is cut off, and the ignition of the bypass diode 10 is prevented beforehand. Then, the fact that the thermal fuse 12 has blown is indicated by the lighting of the light emitting diode 14.

【0036】また、電流ヒューズ13を設けたもので
は、バイパスダイオード10が雷サージを受けて短絡状
態になった後、このバイパスダイオード10と電流ヒュ
ーズ13との直列回路に逆方向の電流を流すことによ
り、電流ヒューズ13が溶断し、バイパスダイオード1
0への電路が遮断される。これで、過熱、発火のおそれ
があるバイパスダイオード10が太陽電池セル3の直列
回路から分離される。この場合の電流ヒューズ13の溶
断も、発光ダイオード14の点灯で表示される。
In the case where the current fuse 13 is provided, after the bypass diode 10 is short-circuited by receiving a lightning surge, a current in the reverse direction is supplied to a series circuit of the bypass diode 10 and the current fuse 13. As a result, the current fuse 13 is blown and the bypass diode 1
The circuit to 0 is interrupted. As a result, the bypass diode 10 that may cause overheating or fire is separated from the series circuit of the solar cells 3. The blowing of the current fuse 13 in this case is also indicated by the lighting of the light emitting diode 14.

【0037】なお、上記の各実施形態では、太陽電池セ
ル3の複数個毎にそれぞれバイパスダイオード10を並
列に接続するとしているが、太陽電池セル3の各個にバ
イパスダイオード10を並列接続してもよいし、太陽電
池セル3の全部に対して1個のバイパスダイオード10
を並列接続してもよく、このような構成においても本発
明を適用しうることは勿論である。
In each of the above embodiments, the bypass diode 10 is connected in parallel for each of the plurality of solar cells 3. However, the bypass diode 10 may be connected in parallel to each of the solar cells 3. Or one bypass diode 10 for all the solar cells 3
May be connected in parallel, and the present invention can of course be applied to such a configuration.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
雷サージによるバイパスダイオードの被害をできるだけ
少なくすることができ、また、バイパスダイオードが被
害を受けたとしても、その後にバイパスダイオードが過
熱して発火することを未然に防止することができるた
め、安全性の大幅な向上を実現できるという効果が得ら
れる。すなわち、具体的には、第1発明のような耐雷器
を設けたものでは、耐雷器が雷サージを吸収するから、
バイパスダイオードが雷サージから保護される。
As described above, according to the present invention,
It is possible to minimize the damage of the bypass diode due to lightning surge, and even if the bypass diode is damaged, it is possible to prevent the bypass diode from overheating and igniting beforehand, thus ensuring safety. The effect of achieving a significant improvement in is obtained. That is, specifically, in the case where the lightning arrester is provided as in the first invention, since the lightning arrester absorbs the lightning surge,
The bypass diode is protected from lightning surge.

【0039】また、第2発明のような温度ヒューズを設
けたものでは、バイパスダイオードが雷サージによって
短絡状態となった後、このバイパスダイオードが発電電
流によって過熱された場合には温度ヒューズが溶断する
ことになるので、バイパスダイオードにそれ以上電流が
流れないようになり、バイパスダイオードの発火が抑制
されることになる。さらに、第3発明のような電流ヒュ
ーズを設けたものでは、バイパスダイオードが雷サージ
によって短絡状態となった後、電流ヒューズに逆方向の
電流を流すと、電流ヒューズが溶断することになり、そ
の結果としてバイパスダイオードには電流が流れなくな
るので、バイパスダイオードの過熱や発火が未然に防止
される。
In the case where the thermal fuse is provided as in the second invention, after the bypass diode is short-circuited by the lightning surge, if the bypass diode is overheated by the generated current, the thermal fuse is blown. Therefore, no more current flows through the bypass diode, and ignition of the bypass diode is suppressed. Further, in the case where the current fuse is provided as in the third invention, if a current in the opposite direction is applied to the current fuse after the bypass diode is short-circuited by the lightning surge, the current fuse is blown. As a result, no current flows through the bypass diode, so that overheating and ignition of the bypass diode are prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本件の第1ないし第3発明に係る一実施形態の
太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a solar cell module according to one embodiment of the present invention.

【図2】上記実施形態に係る太陽電池モジュールの回路
構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the solar cell module according to the embodiment.

【図3】上記実施形態に係る太陽電池モジュールのバイ
パスユニット部分の回路構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a bypass unit of the solar cell module according to the embodiment.

【図4】他の実施形態に係る太陽電池モジュールの回路
構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a solar cell module according to another embodiment.

【図5】本件の第1発明の実施形態に係る太陽電池モジ
ュールの回路構成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the solar cell module according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本件の第2もしくは第3発明の実施形態に係る
太陽電池モジュールの回路構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a solar cell module according to a second or third embodiment of the present invention.

【図7】住宅用太陽光発電システムの全体構成を示す構
成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating an overall configuration of a residential solar power generation system.

【図8】太陽電池モジュールの外観斜視図である。FIG. 8 is an external perspective view of a solar cell module.

【図9】従来形態に係る太陽電池モジュールの回路図で
ある。
FIG. 9 is a circuit diagram of a solar cell module according to a conventional embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 太陽電池セル 10 バイパスダイオード 11 耐雷器 12 温度ヒューズ 13 電流ヒューズ Reference Signs List 3 solar cell 10 bypass diode 11 lightning arrester 12 thermal fuse 13 current fuse

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多数の太陽電池セルが互いに直列接続さ
れるとともに、これら太陽電池セルの各個もしくは複数
個の列にバイパスダイオードが並列接続されてなる太陽
電池モジュールであって、 バイパスダイオードに対しては、耐雷器が並列に接続さ
れていることを特徴とする太陽電池モジュール。
1. A solar cell module comprising a plurality of solar cells connected in series and a bypass diode connected in parallel to each or a plurality of columns of the solar cells. Is a solar cell module in which lightning arresters are connected in parallel.
【請求項2】 多数の太陽電池セルが互いに直列接続さ
れるとともに、これら太陽電池セルの各個もしくは複数
個の列にバイパスダイオードが並列接続されてなる太陽
電池モジュールであって、 バイパスダイオードに対しては、このバイパスダイオー
ドの発熱を受ける温度ヒューズが直列に接続されている
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. A solar cell module in which a large number of solar cells are connected in series with each other, and a bypass diode is connected in parallel to each or a plurality of columns of the solar cells. , Wherein a thermal fuse receiving heat generated by the bypass diode is connected in series.
【請求項3】 多数の太陽電池セルが互いに直列接続さ
れるとともに、これら太陽電池セルの各個もしくは複数
個の列にバイパスダイオードが並列接続されてなる太陽
電池モジュールであって、 バイパスダイオードに対しては、電流ヒューズが直列に
接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
3. A solar cell module in which a large number of solar cells are connected in series with each other, and a bypass diode is connected in parallel to each or a plurality of columns of the solar cells. Is a solar cell module, wherein current fuses are connected in series.
【請求項4】 請求項2または3に記載の太陽電池モジ
ュールであって、温度ヒューズもしくは電流ヒューズの
少なくとも一方の溶断を表示する表示器が設けられてい
ることを特徴とする太陽電池モジュール。
4. The solar cell module according to claim 2, further comprising a display for displaying the fusing of at least one of the temperature fuse and the current fuse.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の太陽電池モジュールであって、 バイパスダイオードと耐雷器とからなる回路に対しては
温度ヒューズおよび電流ヒューズが直列に接続されてお
り、温度ヒューズと電流ヒューズとバイパスダイオード
と耐雷器とを含む回路に対しては表示器が並列に接続さ
れていることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. The solar cell module according to claim 1, wherein a temperature fuse and a current fuse are connected in series to a circuit including a bypass diode and a lightning arrester. A solar cell module, wherein an indicator is connected in parallel to a circuit including a temperature fuse, a current fuse, a bypass diode, and a lightning arrester.
JP07728598A 1998-03-25 1998-03-25 Solar cell module Expired - Fee Related JP3451335B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07728598A JP3451335B2 (en) 1998-03-25 1998-03-25 Solar cell module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07728598A JP3451335B2 (en) 1998-03-25 1998-03-25 Solar cell module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11274544A true JPH11274544A (en) 1999-10-08
JP3451335B2 JP3451335B2 (en) 2003-09-29

Family

ID=13629607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07728598A Expired - Fee Related JP3451335B2 (en) 1998-03-25 1998-03-25 Solar cell module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3451335B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003259547A (en) * 2002-02-28 2003-09-12 Nippon Kouatsu Electric Co Surge absorber
JP2009117401A (en) * 2007-11-01 2009-05-28 Kitani Denki Kk Terminal box for solar cell module
WO2011032693A3 (en) * 2009-09-18 2011-06-23 Gehrlicher Solar Ag Low-maintenance electronic component for the prevention of reverse currents and for the simultaneous protection from excess currents in photovoltaic systems
KR101051257B1 (en) * 2008-12-23 2011-07-21 주식회사 효성 Photovoltaic power generation system and DC fuse fault detection device that can detect DC fuse faults
WO2013115056A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Solar cell unit and solar cell module
EP2811536A4 (en) * 2012-01-30 2015-08-26 Jx Nippon Oil & Energy Corp Solar power generation system and failure detection method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3036405U (en) 1996-10-02 1997-04-22 有限会社ワ−ルド企画 Power generator consisting of multiple connected solar cell modules capable of detecting the presence and location of defects

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003259547A (en) * 2002-02-28 2003-09-12 Nippon Kouatsu Electric Co Surge absorber
JP2009117401A (en) * 2007-11-01 2009-05-28 Kitani Denki Kk Terminal box for solar cell module
KR101051257B1 (en) * 2008-12-23 2011-07-21 주식회사 효성 Photovoltaic power generation system and DC fuse fault detection device that can detect DC fuse faults
WO2011032693A3 (en) * 2009-09-18 2011-06-23 Gehrlicher Solar Ag Low-maintenance electronic component for the prevention of reverse currents and for the simultaneous protection from excess currents in photovoltaic systems
WO2013115056A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Solar cell unit and solar cell module
JP2013157456A (en) * 2012-01-30 2013-08-15 Jx Nippon Oil & Energy Corp Solar cell unit and solar cell module
EP2811536A4 (en) * 2012-01-30 2015-08-26 Jx Nippon Oil & Energy Corp Solar power generation system and failure detection method
EP2811533A4 (en) * 2012-01-30 2015-10-07 Jx Nippon Oil & Energy Corp Solar cell unit and solar cell module

Also Published As

Publication number Publication date
JP3451335B2 (en) 2003-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11063323B2 (en) Battery module for electrically-driven aircraft
US11148819B2 (en) Battery module for electrically-driven aircraft
US20220176849A1 (en) Aircraft monitoring system and method for electric or hybrid aircrafts
US20060231132A1 (en) Photovoltaic generator with thermo switch element
JP6277057B2 (en) Battery pack, battery system, and discharging method
JP2012527786A (en) Photovoltaic module string device and protection from shadows therefor
JP2000200919A (en) Solar battery module and solar cell array
US20020050290A1 (en) Power converter integrated solar cell module
US20130340812A1 (en) High voltage semiconductor based wafer and a solar module having integrated electronic devices
NO20101194A1 (en) Photovoltaic module with integrated solar cell diodes
WO2013115056A1 (en) Solar cell unit and solar cell module
KR20180082462A (en) An electrical bridging device for bridging electrical components, especially energy sources or energy consumer goods
WO2014109041A1 (en) Cell module and cell system using same
JP3451335B2 (en) Solar cell module
JPH1140838A (en) Solar cell module
EP2226850A1 (en) Solar module having integrated electronic devices
KR20150038990A (en) Energy Storage Device Employed with Double Safety System
JP3439891B2 (en) Solar power generator
JPH11298022A (en) Solar battery module
JP3221860B2 (en) Secondary battery protection circuit
JP5295031B2 (en) Solar cell module
TW201944723A (en) Protective circuit and photovoltaic system
JP2004221209A (en) Solar cell module
CN110828586A (en) Crystalline silicon battery, photovoltaic module and photovoltaic power generation system
JP4111734B2 (en) Solar cell module

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070718

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees