TW200830077A - Current collection cable - Google Patents

Description

200830077 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於將以住宅用爲主的太陽光發電系統的直 流部予以配線的技術。 【先前技術】 藉由太陽電池模組的發電輸出是直流之故，因而爲了 利用交流機器類，必須集合來自太陽電池模組的直流輸出 而在電流調節器轉換成交流。這時候，太陽電池模組的輸 出電壓與電力調節器的輸入電壓並不一定一致之故，因而 必須將太陽電池模組側的輸出電壓提高到電力調節器的輸 入電壓。 例如，在太陽電池模組的輸出電壓爲40V，而電力調 節器的輸入電壓爲200V時，形成200V般地串聯地連接5 枚當該太陽電池模組的太陽電池模組列，在連接箱內並聯 地連接各該太陽電池模組，將此接通到電力調節器的輸入 側。 然而，在習知的太陽光發電系統中，在從各太陽電池 模組一直到連接箱之間成爲太陽電池模組別地需要電纜， 而多數電纜集合在連接箱之故，因而很難處理配線。 尤其是，如CIS太陽電池模組等地，將高電壓低電流 的太陽電池模組組裝於陣列時，則增加太陽電池模組的並 聯數，而接通到連接箱的電纜條數達到膨大數之故，因而 極難以處理配線。 -4- 200830077 在此，提案著可刪減取出複數太陽電池模組或複數太 陽電池模組列的輸出的配線構件的使用量，而且施工簡單 ，作爲可減低誤配線的可能性的太陽電池發電裝置用配線 器具具備：幹線電纜，及分別分岐連接於設在該電纜中間 部分的複數部位的分岐連接部的複數支線電纜，互相排列 所設置的複數太陽電池模組作成單元且以具有電纜的幹線 電纜引導互相排列所設置的複數太陽電池模組的各該輸出 ，而將具有被連接於幹線電纜的支線電纜的各電纜的前端 部，連接於複數上述單元的輸出端，利用該配線器具並聯 地連接各單元彼此間，俾將推出拉進屋內，爲其特徵者（ 參照專利文獻1 )。 專利文獻1 :日本專利第3 4698 07號 【發明內容】 然而，在上述專利文獻1所述的技術中，因複數支線 電纜部是相同長度，因此與太陽電池模組連接時，藉由太 陽電池模組的配置，含有彎曲產生在支線電纜的結果，在 接線作業中也成爲阻礙的問題。 如此，本發明之目的在於減少從太陽電池陣列並連接 箱之間的電纜條數，及連接箱的直流輸入電路數，俾減少 系統全體零件數’刪減構件籌措成本，而且減低配線作業 ，對於連接箱的接線作業的負擔，提昇施工時的作業性。 爲了達成上述目的，本發明的集電電纜，屬於電性地 並聯連接複數太陽電池模組的電纜，其特徵爲：具有：在 -5- 200830077 一端安裝有輸入連接器的複數支線電纜；及在一端安裝有 輸出連接器，而在另一端分岐成上述複數支線電纜的幹線 電纜，上述輸入連接器是被連接於上述太陽電池模組的正 極或負極的任一輸出端，上述輸出連接器是將來自上述太 陽電池模組的輸出予以輸出至外部。 又，上述支線電纜是相當於上述太陽電池模組的輸出 端間之距離的長度互相不相同者也可以。 依照本發明，由複數太陽電池模組所導出的電纜，因 被集約在接近於當該太陽電池模組的位置，因此成爲容易 處理配線。 又’不會損及太陽電池陣列全體的美觀，確保施工時 的作業安全性之狀態下可減少配線電纜數之故，因而可減 少作業工數而可縮短作業時間，同時可防止施工不良所產 生的事故或不方便之狀態，也可刪減成本。 【實施方式】 以下，參照圖式來說明本發明的第一實施形態。 第1圖是表示太陽光發電系統全體的槪略的圖式。 在房屋等的建築物的屋頂上設有太陽電池陣列1，在 太陽電池陣列1所發電的電力，是經由集電電纜2，連接 箱3，電力調節器4，分電盤5，及配線6，被供應到負荷 7 ° 太陽電池陣列1是陣列狀地配置複數太陽電池模組 101〜180者。將串聯地被連接的8枚各該太陽電池模組 -6- 200830077 101〜110 ， 111〜120 ， 121〜130 ， 131〜140 ， 141〜150 ， 151〜160，161〜170，171〜180作爲1電路，而並聯地連接 有1 〇電路。又，在本實施例中，太陽電池模組1 〇 1〜18 〇 是利用CIS太陽電池所構成。最大輸出動作電壓是40V， 最大輸出動作電流是2· 0A，而最大輸出是80W。 連接箱3是集約各集電電纜2。在連接箱3中，各集 電電纜2是被並聯地連接，而經由配線6被連接於電力調 節器4的輸入端子。 電力調節器4是從太陽電池陣列1被輸出，將經由集 電電纜2，連接箱3，及配線6所送電的直流電力轉換成 交流電力。 分電盤5是將從電力調節器4經由配線6所供電的電 力被分岐至屋內者，除了配電當該電力的分岐電路之外， 還收納有若發生漏電，自動地截止電的漏電斷路器，或在 流著超過電力契約容量或電線的容許電流的電時會動作的 配線用斷路器等。 負荷7是消費經由電力調節器4及配線6所饋電的電 力的電視，空調機、冰箱等家庭用交流機器，或商用系統 ，以及此些的組合。 集電電纜2是用以將由太陽電池1所輸出的電力導出 至連接箱3的電纜。 如第2圖所示地，該集電電纜2是具有正極用集電電 纜2a〔第2(a)圖〕及負極用集電電纜2b〔第2(b)圖 -7- 200830077 集電電纜2a，是被連接於連接箱3的輸入端子的連接 器爲被連接於前端的幹線電纜21，具有在分岐部22分岐 成兩條支線電纜23，25，而在其前端分別連接有分岐連接 器24，26的構造，在分岐部22中，幹線電纜21與支線 電纜23，25是電性地被連接。 又，集電電纜2b也同樣地被連接於連接箱3的輸入 端子的連接器爲被連接於前端的幹線電纜3 1，具有在分岐 部3 2分岐成兩條支線電纜3 3，3 5，而在其前端分別連接 有分岐連接器3 4，3 6的構造，在分岐部3 2中，幹線電纜 3 1與支線電纜3 3，3 5是電性地被連接。 又，集電電纜2a與集電電纜2b是作成互相不相同的 被覆色較佳，藉由此可防止混同正極，負極的誤連接。 幹線電纜21，31及支線電纜23，25，33，35是可使 用配電用電纜，例如CV (橋接聚乙烯絕緣•乙烯外皮） 電纜，CE (橋接聚乙烯絕緣•聚乙烯外皮）電纜，乙烯絕 緣乙烯外皮電纜，VCT (乙烯絕緣橡皮絕緣）電纜。 分岐連接管24，26，34，36是被覆蓋於合成樹脂絕 緣材料所成的被覆構件。 在分岐部22，32，分岐連接器24，26，34，36的外 裝構件，可使用與保護外皮同樣的電性絕緣材料。 支線電纜23，33是分別比支線電纜25，35還長，其 相差是相當於鄰接於縱方向的太陽電池模組101〜180的端 子箱間的距離。 又，分岐連接器24，26，是在內周面具有凹凸的連接 -8 - 200830077 穴的中央部具有插頭狀的公型連接端子的公型構造所構成 〇 另一方面，分岐連接器34，36，是在外周面具有凹凸 的插入部的中央部具有插座狀的母型連接端子的母型構造 所構成。 又，在本例中，正極連接器是採用公型構造’而負極 連接器是採用母型構造，惟正極連接器是採用母型構造， 而負極連接器是採用公型構造也可以。 第3圖是表示太陽電池模組101〜180及集電電纜2的 電性連接的接線圖，第4圖是表示放大其一部分的圖式。 又，第3(a)圖及第4(a)圖是表示左側端部，而第3( b )圖及第4 ( b )圖是表示右側端部。 各太陽電池模組1 〇1〜1 8 0是具有：從被安裝於各該背 面的端子箱101a〜180a被拉出的兩條單芯的拉出線與被連 接於其前端的連接器l〇lb〜180b乃至連接器101c〜180c所 構成的輸出端，藉由太陽光所發生的電力從當該輸出端被 輸出，當該輸出端的一方是正極用，另一方是負極用。 又，太陽電池模組1 01〜1 8 0是與各該鄰接的太陽電池 模組1 0 1〜1 8 0串聯地連接。 亦即，在第 4 ( a )圖中，若以太陽電池模組 109, 1 19作爲例子，則由太陽電池模組1〇9的端子箱109a所導 出的輸出電纜的公型連接器109c，及由所對應的太陽電池 模組1 19的端子箱1 19a所導出的輸出電纜的母型連接器 1 1 9b利用公母嵌合被串聯地連接。 -9 - 200830077 又，任於形成有太陽電池模組1 〇1〜1 8 0的太陽電池陣 列1的左側端部的太陽電池模組1 〇 1，1 〇 3，1 0 5，1 0 7， 109 的連接器 l〇lb，103b，105b，107b，109b，是與集電 電纜2a的分岐連接器24連接，又，太陽電池模組102， 104， 106， 108， 110 的連接器 102b， 104b， 106b， 108b ，：ll〇b是與集電電纜2a的分岐連接器26連接。 同樣地，位於太陽電池陣列1的太陽電池模組1 7 1， 173， 175， 177， 179 的連接器，171c， 173c， 175c， 177c ，：I79c，是與集電電纜2b的分岐連接器34連接，又，太 陽電池模組 172，174，176，178，180的連接器 172c， 174c，176c，178c，180c，是與集電電纜 2b的分岐連接 器3 6連接。 如以上地在被接線的太陽電池陣列1及集電電纜2中 ，太陽電池單元1接受太陽光所發生的電力，是從端子箱 101a〜180a經由集電電纜2，連接箱3，而被饋電到電力調 節器4，該饋電的電力是經分電盤5，被饋電至負荷7。 藉由以上，因並聯地連接兩枚太陽電池模組只需一個 集電電纜，因而與對於1枚太陽電池模組需使用一個集電 電纜的情形相比較，可將連接箱的直流輸入電路數減少一 半之故，因而減少系統全體的零件數，可謀求刪減成本， 而且減低配線作業，對於連接箱的接線作業的負擔，可提 昇施工時的作業性。 以下，參照第5圖及第6圖來說明本發明的第二實施 形態的集電電纜2。 -10- 200830077 在本實施形態中，集電電纜2是具有3條支線電纜。 一方面，如第5圖所示地，在本例的集電電纜2，也 與上述第一實施形態的集電電纜2同樣，具有正極用集電 電纜2c〔第5(a)圖〕，及負極用集電電纜2d〔第5(b )圖〕。 集電電纜2c是被連接於連接箱3的輸入端子的連接 器爲被連接於前端的幹線電纜41，具有在分岐部42分岐 成三條支線電纜43，45，47，而在具前端分別連接有分岐 連接器44，46，48的構造，在分岐部42中，電性地連接 幹線電纜41，及支線電纜43，45，47。 又，集電電纜2d也同樣地，是被連接於連接箱3的 輸入端子的連接器爲被連接於前端的幹線電纜5 1，具有在 分岐部5 2分岐成三條支線電纜5 3，5 5，5 7而在具前端分 別連接有分岐連接器5 4，5 6，5 8的構造，在分岐部5 2中 電性地連接幹線電纜51及支線電纜53，54，57。 又，幹線電纜41，51，分岐部42 ’ 52，分岐連接器 43， 45， 47， 54， 56， 58，分岐連接器 44， 46， 48 的材 質等，是可作成與上述第一實施形態同樣的構成。 又，分岐連接器44，46，48，是在內周面具有凹凸的 連接穴的中央部具有插頭狀的公型連接端子的公型構造所 構成。 另一方面，分岐連接器54，56，58，是在外周面具有 凹凸的插入部的中央部具有插座狀的母型連接端子的母型 構造所構成。 -11 - 200830077 又，在本例中，正極連接器是採用公型構造，而負極 連接器是採用母型構造，惟正極連接器是採用母型構造， 而負極連接器是採用公型構造也可以是與上述第一實施形 態同樣。 分岐連接器43，53，是分別比支線電纜45，55還長 ，又，支線電纜45，55，是分別比支線電纜47，57還長 ，各個相差是相當於縱方向地鄰接於太陽電池模組 1 0 1〜1 8 0的端子箱間的距離。 第6圖是表示太陽電池模組101〜180及集電電纜的電 性連接的接線圖的局部擴大圖。又，第6 ( a )圖是表示左 側端部，第6 ( b )圖是表示右側端部\ 與上述第一實施形態同樣地，太陽電池模組1 0 1〜1 8 0 ，是與鄰接的太陽電池模組1 〇 1〜1 8 0分別串聯地連接。 又，位於形成有太陽電池模組1 0 1〜1 8 0的太陽電池陣 列1的左側端部的太陽電池模組1 0 5，1 0 8的連接器1 0 5 b ，l〇8b，是與集電電纜2c的分歧連接器44連接，而太陽 電池模組106，109的連接器l〇6b，109b，是與集電電纜 2c的分岐連接器46連接，又，太陽電池模組107，1 10的 連接器117b，110b，是與集電電纜2c的分岐連接器48連 接。 同樣地，位於太陽電池陣列1的右側端部的太陽電池 模組175，178的連接器175c，178c，是與集電電纜2d的 分岐連接器54連接，而太陽電池模組176，179的連接器 176c，179c，是與集電電纜2d的分岐連接器56連接，又 -12- 200830077 ，太陽電池模組177，180的連接器177c，180c，是與集 電電纜2d的分岐連接器58連接。 又，位於太陽電池陣列1的左側端部的太陽電池模組 101，103的連接器101b，103b，是與集電電纜2a的分岐 連接器24連接，又，太陽電池模組102，104的連接器 102b，104b，是與集電電纜2a的分岐連接器26連接。 同樣地，位於太陽電池陣列1的右側端部的太陽電池 模組171，173的連接器171c，173c，是與集電電纜2b的 分岐連接器34連接，又，太陽電池模組172，174的連接 器172c，174c，是與集電電纜2b的分岐連接器36連接。 如以上地，爲了並聯地接線6個直流電路，若爲集電 電纜2a，2b，需要正，負極各3條，而在集電電纜2c， 2d各兩條就可以。而可更減少連接箱的直流輸入電路數。 結果，更減少系統全體的零件數，而可謀求刪減成本，而 且減低配線作業，對連接箱的接線作業的負擔，而可提昇 施工時的作業性。 又，藉由將集電電纜2c，2d，與集電電纜2a，2b倂 用，並聯地接線的直流電路爲奇數時也可對應。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示本發明的第一實施形態的太陽光發電系 統全體的槪略圖式。 第2 ( a )圖及第2 ( b )圖是簡略地表示本實施形態 的集電電纜的前視圖。 •13- 200830077 第3圖是表示在本實施形態中，太陽電池模組與集電 電纜的電性地連接的接線圖。（a )是表示左側端部，（b )是表示右側端部。 第4圖是表示在本實施形態中，太陽電池模組與集電 電纜電性地連接的接線圖的局部擴大圖。（a )是表示左 側_部’ （b )是表不右側端部。 第5圖是簡略地表示本發明的第二實施形態的集電電 纜的前視圖。 第6圖是表示在本實施形態中，太陽電池模組與集電 電纜的電性地連接的接線圖的接線圖的局部擴大圖，（a )是袠示左側端部’（b )是表示右側端部。 【主要元件符號說明】 1 :太陽電池陣列 2 :集電電纜 2a:正極用集電電纜 2b:負極用集電電纜 2c:正極用集電電纜 2d:負極用集電電纜 2 1 :幹線電纜 2 2 ··分岐部 2 3 :支線電纜 24 :分岐連接器 2 5 ·•支線電纜 -14- 200830077 26 :分岐連接器 3 :連接箱 3 1 :幹線電纜 32 :分岐部 3 3 :支線電纜 34 :分岐連接器 3 5 :支線電纜 3 6 :分岐連接器 4 :電力調節器 4 1 :幹線電纜 4 2 :分岐部 4 3 :支線電纜 44 =分岐連接器 4 5 :支線電纜 46 :分岐連接器 4 7 :支線電纜 48 =分岐連接器 5 :分電盤 5 1 :幹線電纜 52 :分岐部 5 3 :支線電纜 54 :分岐連接器 5 5 :支線電纜 5 6 :分岐連接器 -15- 200830077 5 7 :支線電纜 5 8 :分岐連接器 6 :配線 7 :負荷 1 0 1〜1 8 0 :太陽電池模組 101 a〜18 0a :端子箱 101b〜1 80b :連接器 101c〜180c :連接器 -16-

Claims (1)

1. 200830077 十、申請專利範圍 1 · 一種集電電纜，屬於電性地並聯連接複數太陽電 池模組的電纜，其特徵爲： 具有： 在一端安裝有輸入連接器的複數支線電纜；及 在一端安裝有輸出連接器，而在另一端分岐成上述複 數支線電纜的幹線電纜， 上述輸入連接器是被連接於上述太陽電池模組的正極 或負極的任一輸出端， 上述輸出連接器是將來自上述太陽電池模組的輸出予 以輸出至外部。 2.如申請專利範圍第1項所述的集電電纜，其中， 上述支線電纜是相當於上述太陽電池模組的輸出端間之距 離的長度互相不相同。 •17-