(57)【要約】【課題】  電気的に大地と接続する接続線の取付けが失念されにくい太陽光発電モジュール、および当該太陽光発電モジュールを有する太陽光発電システムを提供する。【解決手段】太陽電池１００を有する太陽光発電モジュール１００に端子部１０３を設け、太陽電池の正極、負極と接続された端子１０４、１０５に併設させ、太陽光発電モジュール１００の筐体１０２と電気的に接続された端子１０６を設けることとした。【選択図】  図１
2011233715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された光に応じ電力を発電する太陽電池と、
前記太陽電池が収納される筐体と、
前記太陽電池の受光面と反対側の面に設置された端子部と、
前記太陽電池の正極に電気的に接続され、前記端子部に配置された第一の端子と、
前記太陽電池の負極に電気的に接続され、前記端子部に配置された第二の端子と、
前記筐体に電気的に接続され、前記端子部に配置された第三の端子と、
を具備したことを特徴とする太陽光発電モジュール。
【請求項２】
照射された光に応じ電力を発電する太陽電池と、
前記太陽電池が収納される筐体と、
前記太陽電池の受光面と反対側の面に設置された端子部と、
前記太陽電池の正極に電気的に接続され、前記端子部に配置された第一の端子と、
前記太陽電池の負極に電気的に接続され、前記端子部に配置された第二の端子と、
前記筐体に電気的に接続され、前記端子部に配置された第三の端子と、
を具備した太陽光発電モジュールと、
開閉器を介し、前記太陽光発電モジュールの前記第一の端子と電気的に接続された第四の端子と、
前記開閉器を介し、前記太陽光発電モジュールの前記第二の端子と電気的に接続された第五の端子と、
前記太陽光発電モジュールの前記第三の端子と電気的に接続され、大地に接続される第六の端子と、
を具備した接続箱と、
前記接続箱の前記第四の端子ならびに前記第五の端子に電気的に接続され、直流電力を交流電力に変換し負荷に供給する変換手段
を具備したパワーコンディショナと、
を有したことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項３】
照射された光に応じ電力を発電する太陽電池と、
前記太陽電池が収納される筐体と、
前記太陽電池の受光面と反対側の面に設置された端子部と、
一端が前記太陽電池の正極に電気的に接続され、他端が第一の端子に接続された前記端子部に配置された第一の導線と、
一端が前記太陽電池の負極に電気的に接続され、他端が第二の端子に接続された前記端子部に配置された第二の導線と、
一端が前記筐体に電気的に接続され、他端が第三の端子に接続された前記端子部に配置された第三の導線と、
を具備したことを特徴とする太陽光発電モジュール。
【請求項４】
照射された光に応じ電力を発電する太陽電池と、
前記太陽電池が収納される筐体と、
前記太陽電池の受光面と反対側の面に設置された端子部と、
一端が前記太陽電池の正極に電気的に接続され、他端が第一の端子に接続された前記端子部に配置された第一の導線と、
一端が前記太陽電池の負極に電気的に接続され、他端が第二の端子に接続された前記端子部に配置された第二の導線と、
一端が前記筐体に電気的に接続され、他端が第三の端子に接続された前記端子部に配置された第三の導線と、
を具備した太陽光発電モジュールと、
開閉器を介し、前記太陽光発電モジュールの前記第一の端子と電気的に接続された第四の端子と、
前記開閉器を介し、前記太陽光発電モジュールの前記第二の端子と電気的に接続された第五の端子と、
前記太陽光発電モジュールの前記第三の端子と電気的に接続され、大地に接続される第六の端子と、
を具備した接続箱と、
前記接続箱の前記第四の端子ならびに前記第五の端子に電気的に接続され、直流電力を交流電力に変換し負荷に供給する変換手段
を具備したパワーコンディショナと、
を有したことを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光により電力を発電する、太陽光発電システムおよび太陽光発電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般家庭や工場、事業所にて太陽光により電力を発電する太陽光発電システムが普及してきている。当該太陽光発電システムは太陽光を受け電力を発電する太陽光発電モジュールと、当該太陽光発電モジュールにて発電された電力を後段のパワーコンディショナに伝達する接続器と当該接続箱から太陽光発電モジュールにて発電された直流電力を受け、交流電力に変換し商用電源と連係させるパワーコンディショナとを具備している。（例えば特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６７０３１公報（第１２頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に太陽光発電システムは、太陽光を受け電力を発電する太陽光発電モジュールと、当該太陽光発電モジュールにて発電された電力を後段のパワーコンディショナに伝達する接続器と、当該接続器から太陽光発電モジュールにて発電された直流電力を受け交流電力に変換し商用電源と連系させるパワーコンディショナとを具備している。
【０００５】
当該太陽光発電モジュール、接続器、パワーコンディショナは、施工者により家屋に設置され、配線される。当該太陽光発電モジュール、接続器、パワーコンディショナは使用者により触れられることがあるが、感電防止等の安全確保のため、施工時にそれぞれの筐体は大地に電気的に接続される。従来、太陽光発電モジュールの筐体を大地に電気的に接続するには、当該太陽光発電モジュールの筐体に接続されているネジを緩め、接続線を当該ネジにて締め、さらに当該接続線を大地に接続する方法が一般的であった。しかしながら、太陽光発電モジュールは家屋の屋根の上等に設置させることが多く、当該大地との接続線の取り付けが忘れられてしまうことが、しばしばあった。また、太陽光発電モジュールは屋上に取り付けられている関係上、当該大地との接続線が太陽光発電モジュールに接続されているか確認しづらく、また、接続されていない場合に、再度施工することは煩雑であるという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑み、電気的に大地と接続する接続線の取付けが失念されにくい太陽光発電モジュール、および当該太陽光発電モジュールを有する太陽光発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による太陽光発電モジュールは、照射された光に応じ電力を発電する太陽電池と、前記太陽電池が収納される筐体と、前記太陽電池の受光面と反対側の面に設置された端子部と、前記太陽電池の正極に電気的に接続され、前記端子部に配置された第一の端子と、前記太陽電池の負極に電気的に接続され、前記端子部に配置された第二の端子と、前記筐体に電気的に接続され、前記端子部に配置された第三の端子と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明による太陽光発電システムは、照射された光に応じ電力を発電する太陽電池と、前記太陽電池が収納される筐体と、前記太陽電池の受光面と反対側の面に設置された端子部と、前記太陽電池の正極に電気的に接続され、前記端子部に配置された第一の端子と、前記太陽電池の負極に電気的に接続され、前記端子部に配置された第二の端子と、前記筐体に電気的に接続され、前記端子部に配置された第三の端子と、を具備した太陽光発電モジュールと、開閉器を介し、前記太陽光発電モジュールの前記第一の端子と電気的に接続された第四の端子と、前記開閉器を介し、前記太陽光発電モジュールの前記第二の端子と電気的に接続された第五の端子と、前記太陽光発電モジュールの前記第三の端子と電気的に接続され、大地に接続される第六の端子と、を具備した接続箱と、前記接続箱の前記第四の端子ならびに前記第五の端子に電気的に接続され、直流電力を交流電力に変換し負荷に供給する変換手段を具備したパワーコンディショナと、を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気的に大地と接続する接続線の取付けが失念されにくい太陽光発電モジュール、および当該太陽光発電モジュールを有する太陽光発電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による太陽光発電システムの実施例１の構成を示す内部構成図
【図２】本発明による太陽光発電モジュールの実施例１の構造を示す斜視図
【図３】本発明による太陽光発電システムの実施例２の構成を示す内部構成図
【図４】本発明による太陽光発電モジュールの実施例２の構造を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明による太陽光発電システムの実施例１につき、図１、図２を参照して説明する。図１は本発明による太陽光発電システムの実施例１を示す内部構成図である。なお、本実施例は単相２線式の電力量計について示されているが、単相３線式、三相３線式等異なる相線式の太陽光発電システムにも同様に適用可能である。
図１において、１００は太陽光発電モジュールである。
【００１３】
１０１は太陽電池で、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、ＨＩＴ太陽電池、ＣＩＧＳ系太陽電池、カドミウムテルル太陽電池等により構成されており、受けた太陽光に応じた直流電力を発生する。
【００１４】
１０２は筐体で、アルミニウム等の金属からなる部材により構成されており、太陽電池１０１が収納される。
【００１５】
１０３は端子部で、後述する端子１０４、１０５、１０６が、フェノール樹脂やＰＢＴ樹脂等、絶縁性の高いプラスチック等の材質からなる固定部分に配置された構成からなり、外部の接続線１０７、１０８、１０９が接続される。端子部１０３は太陽電池１０１の受光面と反対側の面に配置されている。
【００１６】
１０４、１０５、１０６は端子で、真鋳や銅等の導電性のある金属からなる部材により構成されており、端子１０４は太陽電池１０１の正極側に、端子１０５は太陽電池１０１の負極側に、端子１０６は筐体１０２にそれぞれ電気的に接続されている。
【００１７】
１１０は接続箱で、後述する開閉器１１１、サージアブソーバ１１２、１１３により構成されており、太陽光発電モジュール１００にて発生された電力を、後段回路へ伝達する。
【００１８】
１１１は開閉器で、複数の回路を電気的に接続・開放するナイフスイッチ等により構成されており、使用者に操作されることにより、接続・開放状態となる。開閉器１１１の第一の回路は接続線１０７、ならびに接続箱１１０に設けられた端子１１４を介し太陽光発電モジュール１００の端子部１０３の端子１０４と接続されている。開閉器１１１の第二の回路は接続線１０８、ならびに接続箱１１０に設けられた端子１１５を介し太陽光発電モジュール１００の端子部１０３の端子１０５と接続されている。開閉器１１１は、使用者に操作されることにより接続箱１１０に設けられた端子１１４と端子１１８の間、接続箱１１０に設けられた端子１１５と端子１１９の間を電気的に接続・開放する。
【００１９】
サージアブソーバ１１２、１１３は、バリスタや放電ギャップ等の過電圧放電素子により構成されており、雷やノイズ等による過電圧が端子１１８、１１９に発生した場合、当該過電圧は端子１１７を介し大地に流される。
【００２０】
太陽光発電モジュール１００の端子部１０３の端子１０６は接続線１０９にて接続箱１１０の端子１１５に電気的に接続されている。接続箱１１０の端子１１５は、接続箱１１０の内部にて端子１１７に電気的に接続されている。端子１１７は大地に接続される。従って太陽光発電モジュール１００の筐体１０２は、接続箱１１０を介し大地に電気的に接続されることになる。
【００２１】
１３０はパワーコンディショナで、後述する抵抗可変素子１３３、１３４、１３５、１３６、制御部１３７により構成されており、負荷１４０に交流電圧を印加する。接続線１２０、１２１が、パワーコンディショナに設けられた端子１３１、１３２に接続されることにより、パワーコンディショナ１３０は、接続箱１１０を介し、太陽光発電モジュール１００に電気的に接続される。
【００２２】
１３３、１３４、１３５、１３６は抵抗可変素子でトランジスタ等の半導体からなるスイッチング素子により構成されており、太陽光発電モジュール１００にて発電された直流電力を交流電力に変換し、負荷１４０に供給する。
【００２３】
１３７は制御部で、半導体回路やマイクロコンピュータ回路により構成されており、抵抗可変素子１３３、１３４、１３５、１３６のＯＮ・ＯＦＦを制御する。制御部１３７は、具体的には、負荷１４０に正弦波状の交流電力が供給されるように、パルス幅変調等にて、負荷１４０に正側の交流電力を供給する場合には抵抗可変素子１３３、１３４をＯＮし、負荷１３０に負側の交流電力を供給する場合には抵抗可変素子１３５、１３６をＯＮするよう制御を行う。また、制御部１３７は、外部の交流電力波形（図中不示）と連系させるため、当該外部の交流電力波形と同期させるように抵抗可変素子１３３、１３４、１３５、１３６のＯＮ・ＯＦＦを制御する。
【００２４】
次に、本実施例の動作について図１、図２を参照しつつ説明する。
【００２５】
太陽光発電モジュール１００は、家屋の屋根の上等に設置され、内部の太陽電池１０１により、受けた太陽光の量に応じた直流電力が発生される。
【００２６】
太陽光発電モジュール１００の筐体１０２は、アルミニウム等の金属からなる部材により構成されており、太陽電池１０１が収納される。
【００２７】
端子部１０３は、端子１０４、１０５、１０６を内蔵している。
【００２８】
端子部１０３の端子１０４は太陽電池１０１の正極側に、端子１０５は太陽電池１０１の負極側に電気的に接続されており、それぞれ接続線１０７、１０８にて接続箱１１０の端子１１４、１１５に接続されている。
【００２９】
端子部１０３の端子１０６は、太陽光発電モジュール１００の筐体１０２に電気的に接続されており接続線１０９にて接続箱１１０の端子１１６に接続されている。
【００３０】
接続箱１１０の端子１１４、１１５は、開閉器１１１に接続されている。開閉器１１１は、複数の回路を電気的に接続・開放するナイフスイッチ等により構成されており、使用者に操作されることにより、接続・開放状態となる。
【００３１】
開閉器１１１の第一の回路は端子１１４、接続線１０７、太陽光発電モジュール１００の端子部１０３の端子１０４を介し太陽電池１０１の正極側と接続されており、当該太陽電池１０１の正極側と後段回路とを電気的に接続・開放状態とする。
【００３２】
開閉器１１１の第二の回路は端子１１５、接続線１０８、太陽光発電モジュール１００の端子部１０３の端子１０５を介し太陽電池１０１の負極側と接続されており、当該太陽電池１０１の負極側と後段回路とを電気的に接続・開放状態とする。
【００３３】
接続箱１１０の端子１１６は、接続箱１１０の端子１１７に内部で電気的に接続されており、当該端子１１７は施工時に大地に接続される。従って太陽光発電モジュール１００の筐体１０２は、端子１０６、接続線１０９、端子箱１１０の端子１１６、端子１１７を介し大地に電気的に接続されることになる。
【００３４】
サージアブソーバ１１２、１１３は、バリスタや放電ギャップ等の過電圧放電素子により構成されており、雷やノイズ等による過電圧が端子１１８、１１９に発生した場合、当該過電圧は端子１１７を介し大地に流される。
【００３５】
太陽光発電モジュール１００の太陽電池１０１の正極側は、接続箱１１０の端子１１４、開閉器１１１、端子１１８を介し、接続線１２０によりパワーコンディショナ１３０の端子１３１に接続されている。
【００３６】
太陽光発電モジュール１００の太陽電池１０１の負極側は、接続箱１１０の端子１１５、開閉器１１１、端子１１９を介し、接続線１２１によりパワーコンディショナ１３０の端子１３２に接続されている。
【００３７】
パワーコンディショナ１３０の制御部１３７は、負荷１４０に正弦波状の交流電力が供給されるように、パルス幅変調等にて、負荷１４０に正側の交流電力を供給する場合には抵抗可変素子１３３、１３４をＯＮし、負荷１３０に負側の交流電力を供給する場合には抵抗可変素子１３５、１３６をＯＮするよう制御を行う。また、制御部１３７は、外部の交流電力波形（図中不示）と連系させるため、当該外部の交流電力波形と同期させるように抵抗可変素子１３３、１３４、１３５、１３６のＯＮ・ＯＦＦを制御する。
【００３８】
その結果、負荷１４０には交流電力が供給される。
【００３９】
本実施例を用いれば、電気的に大地と接続する接続線の取付けが失念されにくい太陽光発電モジュール、および当該太陽光発電モジュールを有する太陽光発電システムを提供することができる。
【００４０】
従来、太陽光発電モジュールの筐体を大地に電気的に接続するには、当該太陽光発電モジュールの筐体に接続されているネジを緩め、接続線を当該ネジにて締め、さらに当該接続線を大地に接続する方法が一般的であった。当該方法では、施工作業が煩雑であるとともに、大地との接続線が接続される太陽光発電モジュールの筐体の箇所が一定でないため、当該太陽光発電モジュールの筐体と大地を接続する接続線の取付けが失念される場合もあった。
【００４１】
しかしながら、本発明を用いれば、端子箱１１０と太陽光発電モジュール１００とを結線する電力供給用の接続線１０７、１０８の施工と同時に、太陽光発電モジュールの筐体と大地を接続する接続線１０９を取付けることができるため、当該接続線の取付けが失念されにくい。また、太陽光発電モジュールの筐体と大地を接続する接続線が取付けられる箇所は、端子部１０３の端子１０６に限られるため、当該接続線が取付けられたかの確認を容易に行うことができる。
【００４２】
また、太陽光発電モジュール１００の筐体と、端子箱１１０は共通の大地に接続されるため、所謂多点アースとなることもなく安全である。
【００４３】
以上のように本発明を用いれば、電気的に大地と接続する接続線の取付けが失念されにくい太陽光発電モジュール、および当該太陽光発電モジュールを有する太陽光発電システムを提供することができる。
【実施例２】
【００４４】
本発明による電力量計の実施例２について図３、図４を参照して説明する。なお、この実施例２の各部について図１、図２に示す実施例１の太陽光発電モジュール、および当該太陽光発電モジュールを有する太陽光発電システムの各部と同一部分は同一符号で示す。
この実施例２が、実施例１と相違する点は、実施例１では太陽光発電モジュール１００の端子部１０３に、太陽電池１０１の正極側に接続された端子１０４、太陽電池１０１の負極側に接続された端子１０５、太陽光発電モジュール１００の筐体１０２に接続された端子１０６を設けていたのに対し、実施例２では、太陽光発電モジュール１００の端子部１０３に、太陽電池１０１の正極側に接続され端子３０２を有する導線３０１、太陽電池１０１の負極側に接続され端子３０４を有する導線３０３、太陽光発電モジュール１００の筐体１０２に接続され端子３０６を有する導線３０５を設けている点である。
【００４５】
太陽光発電モジュール１００の太陽電池１０１の正極側は、端子部１０３に接続された端子３０２を有する導線３０１、接続線１０７を介し、接続箱１１０の端子１１４に接続される。
【００４６】
太陽光発電モジュール１００の太陽電池１０１の負極側は、端子部１０３に接続された端子３０４を有する導線３０３、接続線１０８を介し、接続箱１１０の端子１１５に接続される。
【００４７】
太陽光発電モジュール１００の筐体１０２は、端子部１０３に接続された端子３０６を有する導線３０５、接続線１０９を介し、接続箱１１０の端子１１５に接続される。
【００４８】
接続箱１１０の端子１１６は、接続箱１１０の端子１１７に内部で電気的に接続されており、当該端子１１７は施工時に大地に接続される。従って太陽光発電モジュール１００の筐体１０２は、大地に電気的に接続されることになる。
【００４９】
本実施例を用いれば、電気的に大地と接続する接続線の取付けが失念されにくい太陽光発電モジュール、および当該太陽光発電モジュールを有する太陽光発電システムを提供することができる。
【００５０】
従来、太陽光発電モジュールの筐体を大地に電気的に接続するには、当該太陽光発電モジュールの筐体に接続されているネジを緩め、接続線を当該ネジにて締め、さらに当該接続線を大地に接続する方法が一般的であった。当該方法では、施工作業が煩雑であるとともに、大地との接続線が接続される太陽光発電モジュールの筐体の箇所が一定でないため、当該太陽光発電モジュールの筐体と大地を接続する接続線の取付けが失念される場合もあった。
【００５１】
しかしながら、本発明を用いれば、端子箱１１０と太陽光発電モジュール１００とを結線する電力供給用の接続線１０７、１０８の施工と同時に、太陽光発電モジュールの筐体と大地を接続する接続線１０９を取付けることができるため、当該接続線の取付けが失念されにくい。また、太陽光発電モジュールの筐体と大地を接続する接続線が取付けられる箇所は、端子部１０３に設けられた端子３０４を有する導線３０５に限られるため、当該接続線が取付けられたかの確認を容易に行うことができる。端子３０４を有する導線３０５が、未接続である場合、導線３０５は自重にて垂れ下がるため、太陽光発電モジュールの筐体が大地と電気的に接続されていないことが容易に判別される。
【００５２】
また、太陽光発電モジュール１００の筐体と、端子箱１１０は共通の大地に接続されるため、所謂多点アースとなることもなく安全である。
【００５３】
以上のように本発明を用いれば、電気的に大地と接続する接続線の取付けが失念されにくい太陽光発電モジュール、および当該太陽光発電モジュールを有する太陽光発電システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１００    太陽光発電モジュール
１０１    太陽電池
１０２    筐体
１０３    端子部
１０４、１０５、１０６    端子
１０７、１０８、１０９    接続線
１１０    接続箱
１１１    開閉器符号化部
１１２、１１３    サージアブソーバ
１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９    端子
１２０、１２１    接続線
１３０    パワーコンディショナ
１３１、１３２    端子
１３３、１３４、１３５、１３６    抵抗可変素子
１３７    制御部
１４０    負荷
３０１、３０３、３０４    導線
３０２、３０４、３０６    端子    
【図１】
2011233715.tif 000003
【図２】
2011233715.tif 000004
【図３】
2011233715.tif 000005
【図４】
2011233715.tif 000006