(57)【要約】      （修正有）【課題】ＤＣ／ＤＣ変換器出力側で過電圧とならないようにする。【解決手段】少なくとも太陽電池モジュール１０４とＤＣ／ＤＣ変換器１０２とＤＣ／ＡＣ変換器１０５を有する太陽光発電システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＤＣ／ＡＣ変換器は別体であり、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子で発生する過電圧抑制手段がＤＣ／ＡＣ変換器に設けられている。【選択図】      図１
2004319751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも太陽電池モジュールとＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ／ＡＣ変換器を有する太陽光発電システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＤＣ／ＡＣ変換器は別体であり、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子で発生する過電圧抑制手段がＤＣ／ＡＣ変換器に設けられていることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
前記過電圧抑制手段はＭＯＳＦＥＴ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。
【請求項３】
前記過電圧抑制手段はツェナーダイオード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。
【請求項４】
少なくとも、ＤＣ／ＤＣ変換器と接続された太陽電池モジュールと過電圧抑制手段内蔵のＤＣ／ＡＣ変換器を有する太陽光発電システムの施工方法において、遮光状態で前記太陽電池モジュールを運搬し、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子を前記ＤＣ／ＡＣ変換器の入力端子に電気接続後、前記遮光状態を除去することを特徴とする太陽光発電システムの施工方法。
【請求項５】
前記遮光状態は前記太陽電池モジュールの受光面を内側にロール状に丸めることで行い、ロール状に丸めた状態を展開することで遮光状態を解除することを特徴とする請求項４記載の太陽光発電システムの施工方法。
【請求項６】
前記遮光状態は前記太陽電池モジュールの受光面同士が重なるように折りたたむことで行い、重ねた状態を展開することで遮光状態を解除することを特徴とする請求項４記載の太陽光発電システムの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ／ＡＣ変換器を有する太陽光発電システムとその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から環境問題に対する意識の高まりが、世界的に広がりを見せている。中でも、ＣＯ２排出に伴う地球の温暖化現象に対する危惧感は深刻で、クリーンなエネルギーへの希求はますます強まってきている。太陽電池は現在のところ、その安全性と扱いやすさから、クリーンなエネルギー源として期待のもてるものだということができる。
【０００３】
近年では、太陽電池装置の形態として様々なタイプが提案されてきている。太陽電池モジュールの近傍でＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ／ＡＣ変換器を設置し、ＤＣからＡＣへ変換してから集電する太陽光発電システムに関する技術開発も行われている。
【０００４】
図１８は太陽電池モジュールからＤＣ電力、そしてＡＣ電力へと変換する太陽光発電システムを説明するための図である。図において、１８０１は太陽電池モジュール、１８０２はＤＣ／ＤＣ変換器、１８０３はＤＣ／ＡＣ変換器、１８０４は配電盤、１８０５は系統電源である。太陽電池モジュール１８０１で発電したＤＣ電力は、ＤＣ／ＤＣ変換器１８０２で高電圧のＤＣ電力に変換される。そしてＤＣ／ＡＣ変換器１８０３で交流電力に変換された後、配電盤１８０４を解して系統電源１８０５に接続される。
【０００５】
例えば、特開平１１−３１８０４２号公報（特許文献１）はＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ／ＡＣ変換器を有する太陽電池付き電力変換装置、特開平８−７０５３３号公報（特許文献２）には、ＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ／ＡＣ変換器を有する太陽電池モジュールを用いた電源装置が紹介されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このＤＣ／ＤＣ変換器と接続された太陽光発電システムにおいては以下のような問題点がある。ＤＣ／ＤＣ変換器の出力側に負荷が何も接続されていない状態で、太陽電池モジュールに日射が当たると、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧が過度に大きくなることが知られている。
【０００７】
この過度な電圧が発生すると最悪の場合、ＤＣ／ＤＣ変換器の高電圧側の電気素子が壊れてＤＣ／ＤＣ変換器が故障する場合がある。
【０００８】
これに対してはＤＣ／ＤＣ変換器の高電圧出力側に過電圧抑制手段を形成すればいいと考えられる。特開２０００−２３３６５号公報（特許文献３）にはＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ／ＡＣ変換器が別体となっていて、ＤＣ／ＤＣ変換器に過電圧抑制手段を有する太陽電池システムについて述べられている。しかしながら、過電圧検知手段は大きな電気素子であるため、上記の太陽電池システムで使用するＤＣ／ＤＣ変換器が大きくなってしまう。ＤＣ／ＤＣ変換器を太陽電池モジュール上に形成すると、大きなＤＣ／ＤＣ変換器があるためＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールは出っ張りが大きくなり扱い難くなってしまう。そのため施工性が著しく低下する。また太陽電池モジュール上に複数個のＤＣ／ＤＣ変換器を構成する場合、全てのＤＣ／ＤＣ変換器に過電圧抑制手段を形成するのことになるので高コストとなってしまう。
【０００９】
ＤＣ／ＤＣ変換器を大きくせずに、上記の問題を解決する太陽光発電システムが求められている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−３１８０４２号公報
【特許文献２】
特開平８−７０５３３号公報
【特許文献３】
特開２０００−２３３６５号公報
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究開発を重ねた結果、次のような太陽光発電システムが最良であることを見いだした。すなわち本発明は少なくとも太陽電池モジュールとＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ／ＡＣ変換器を有する太陽光発電システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＤＣ／ＡＣ変換器は別体であり、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子で発生する過電圧抑制手段がＤＣ／ＡＣ変換器に設けられていることを特徴とする太陽光発電システムである。
【００１２】
前記過電圧抑制手段はＭＯＳＦＥＴであることが好ましく、またあるいは前記過電圧抑制手段はツェナーダイオードであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究開発を重ねた結果、次のような太陽光発電システムの施工方法が最良であることを見いだした。すなわち本発明は少なくとも、ＤＣ／ＤＣ変換器と接続された太陽電池モジュールと過電圧抑制手段内蔵のＤＣ／ＡＣ変換器を有する太陽光発電システムの施工方法において、遮光状態で前記太陽電池モジュールを運搬し、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子を前記ＤＣ／ＡＣ変換器の入力端子に電気接続後、前記遮光状態を除去することを特徴とする太陽光発電システムの施工方法である。
【００１４】
前記遮光状態は太陽電池モジュールの受光面を内側にロール状に丸めることで行い、ロール状に丸めた状態を展開することで遮光状態を解除することが好ましい。
【００１５】
また、前記遮光状態はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの受光面同士が重なるように折りたたむことで行い、重ねた状態を展開することで遮光状態を解除することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のＤＣ電力からＡＣ電力へと変換する太陽光発電システムを説明するための図であり、図１（ａ）は太陽光発電システムの模式図、図１（ｂ）は太陽光発電システムの模式全体図である。図において、１０１は光起電力素子、１０２はＤＣ／ＤＣ変換器、１０３は端子取り出し部、１０４はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュール、１０５はＤＣ／ＡＣ変換器、１０６は集電ケーブル線、１０７は配電盤である。
【００１７】
光起電力素子１０１で発電した電力は、ＤＣ／ＤＣ変換器１０２で直流高電圧に変換された後、並列接続されてＤＣ／ＡＣ変換器１０５に電気接続される。ＤＣ／ＡＣ変換器１０５では交流電力に変換され、集電ケーブル線１０６に電気接続される。各ＤＣ／ＡＣ変換器は同期運転をしているため、複数の太陽電池モジュールの交流電力は合成され、配電盤１０７に集められる。
【００１８】
各光起電力素子１０１での電力は隣接する各々のＤＣ／ＤＣ変換器１０２で高電圧に変換される。ＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子は全てＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュール１０４内で並列接続（並列接続線は不図示）されている。そして端子取り出し部１０３で直流高電圧の電力が取り出される。従って、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュール〜ＤＣ／ＡＣ変換器間は２線の電線、あるいは２芯ケーブル線を使用する。またＤＣ／ＡＣ変換器１０５の出力側は系統側へと結線される側であり、２芯あるいは３芯ケーブル線を使用する。そして集電ケーブル線１０６は、複数のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールが分岐結線される枝状の分岐ケーブルが構成されており、各分岐部では２芯あるいは３芯各々が並列接続されている。
【００１９】
図１１は本発明で使用するＤＣ／ＤＣ変換器の回路の概略図である。図において、１１０１はＤＣ／ＤＣ変換回路、１１０２は光起電力素子、１１０３はＤＣ／ＤＣ変換回路の出力端子、１１０４はＤＣ／ＤＣ変換回路入力平滑コンデンサ、１１０５は昇圧スイッチング素子、１１０６は昇圧トランス、１１０７は整流回路、１１０８はＤＣ／ＤＣ変換回路出力平滑コンデンサである。図のように光起電力素子１１０２からの電力は、昇圧スイッチング素子１１０５をスイッチング動作させることにより昇圧トランス１１０６で昇圧され、整流回路１１０７を介することで高電圧のＤＣ電力に変換される。
【００２０】
また、図１２は本発明で使用するＤＣ／ＡＣ変換器の回路（ＡＣラインは単相２線）の概略図である。図１２（ａ）は過電圧抑制手段にダイオードを使用した例であり、図１２（ｂ）は過電圧抑制手段にツェナーダイオードを使用した例である。図において１２０１はＤＣ／ＡＣ変換回路、１２０２はＤＣ／ＡＣ変換回路の入力端子、１２０３は系統電源、１２０４はダイオードによる過電圧抑制手段、１２０５はＤＣ／ＡＣ変換回路入力平滑コンデンサ、１２０６はＤＣ／ＡＣ変換回路スイッチング素子、１２０７は連系インダクタ、１２０８は連系スイッチ、１２０９はツェナーダイオードによる過電圧抑制手段である。図のようにＤＣ／ＡＣ変換回路１２０１では、高電圧のＤＣ電力をＤＣ／ＡＣ変換回路スイッチング素子１２０６を介した後、連系インダクタ１２０７を通して交流電力に変換している。
【００２１】
上述の過電圧は、整流回路１１０７のダイオード、ＤＣ／ＤＣ変換回路出力平滑コンデンサ１１０８や、ＤＣ／ＡＣ変換回路の入力平滑コンデンサ１２０５にかかることになり、これらの電気素子には耐電圧性能が要求される。
【００２２】
本発明の太陽光発電システムではＤＣ／ＡＣ変換器内に過電圧抑制手段（１２０４あるいは１２０９）を形成することで、上記の電気素子には過剰な耐電圧性能が不要となり、またＤＣ／ＤＣ変換器には過電圧抑制手段が不要となる。そのためＤＣ／ＤＣ変換器がコンパクトになり、その結果、ＤＣ／ＤＣ変換器と太陽電池モジュールを一体形成した場合、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールが扱いやすくなり施工性が向上するものである。
【００２３】
一方、上述のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールと、ＤＣ／ＡＣ変換器を有する太陽光発電システムを構築する上では、以下のような施工手順を行なう必要がある。
【００２４】
図１９は本発明で使用するＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをロール状に丸めたところを説明するための図である。図１９（ａ）はロール状にする前のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図１９（ｂ）はロール状に形成した状態の太陽電池モジュールの図、図１９（ｃ）は展開しているところを説明するための図である。図において１９０１はＤＣ／ＤＣ変換器、１９０２は光起電力素子、１９０３はコネクター、１９０４はロール状部、１９０５はＤＣ／ＤＣ変換後の端子取り出し部、１９０６はＤＣ／ＡＣ変換器、１９０７はＤＣ／ＡＣ変換器出力側のケーブル線である。図のように、太陽電池モジュールをロール状に形成して光起電力素子の受光面を太陽電池モジュールの裏面と重ね合わせることで、光起電力素子は遮光状態となるため光起電力素子から電圧は発生せず、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力は高電圧状態にはならない。（図１９（ｂ））この状態で、ＤＣ／ＡＣ変換器１９０６に電気接続する。この後ロール状を展開する。（図１９（ｃ））こうするとＤＣ／ＤＣ変換器の出力側にはＤＣ／ＡＣ変換器が接続されており、すなわち過電圧抑制手段が接続されているので、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力側が過電圧状態にはならない。
【００２５】
以上のような施工手順により、光起電力素子が遮光されている状態でＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子をＤＣ／ＡＣ変換器に接続し、その後遮光を除去することでＤＣ／ＤＣ変換器の出力側が過電圧にならないようにできる。こうすることで、各電気素子への過電圧を防止できる。
【００２６】
図１３はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを折りたたんで遮光する例である。図１３（ａ）は折りたたむ前のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図１３（ｂ）は折りたたんだ状態のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図１３（ｃ）は展開しているところを説明するための図である。図において１３０１はＤＣ／ＤＣ変換器、１３０２は光起電力素子、１３０３はコネクター、１３０４は折りたたみ部、１３０５は端子取り出し部、１３０６はＤＣ／ＡＣ変換器、１３０７はＤＣ／ＡＣ変換器出力側のケーブル線である。このように、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールが折りたためる構造になっていることで、各光起電力素子を簡単に遮光できる。そして遮光した状態でＤＣ／ＡＣ変換器１３０６と電気接続し、その後折りたたみ部を展開してＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを設置面に固定する。こうすることで、ＤＣ／ＤＣ変換後の出力側の電気素子への過電圧を防止できる。
【００２７】
上記の形態以外では例えば、受光面全面に遮光シートを被せてから同様の手順で施工することで同じ効果が得られる。
【００２８】
以下に、本発明の太陽光発電システムを構成する各部材についてさらに詳しく説明する。
【００２９】
〔ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュール〕
本発明で使用するＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールは、光起電力素子を有しており、これを被覆材等で被覆しているものが好ましい。特に遮光しやすくするために、フレキシブルなタイプや、折りたたみ可能なタイプであれば、別途遮光手段を設ける必要がないため好ましい。
【００３０】
特に、図８のようなフレキシブルなタイプであればロール状に巻くことができるため光起電力素子の受光面をＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの裏面と重ね合わせるることで、容易に遮光できる。
【００３１】
〔ＤＣ／ＤＣ変換器〕
光起電力素子からの出力を高電圧の直流電力に変換する。図１１はプッシュプルタイプのＤＣ／ＤＣ変換器の電気回路の概略図である。（図中の符号は説明済）
前述のように、ＤＣ／ＤＣ変換回路の出力端子１１０３に負荷が接続されていない場合、過電圧が発生するため、整流回路１１０７のダイオード、ＤＣ／ＤＣ変換回路出力平滑コンデンサ１１０８の耐電圧性能が要求される。
【００３２】
本発明では、過電圧抑制手段がＤＣ／ＡＣ変換器内に形成されており、本発明の施工手順で作業することにより過電圧は発生しない。そのため整流回路１１０７や出力平滑コンデンサ１１０８は耐電圧性能の低いものが使用でき、小型化することが可能である。
【００３３】
また、施工性を良くするためにＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールは扱いやすい方が良い。そのためにはＤＣ／ＤＣ変換器は太陽電池モジュールと一体に形成されていると都合がよい。更にＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールは裏面を架台等に貼り付けができると施工性が良いのでＤＣ／ＤＣ変換器は太陽電池モジュールの受光面側に設けるのが好ましい。
【００３４】
〔ＤＣ／ＡＣ変換器〕
ＤＣ／ＤＣ変換器からの出力を交流電力に変換する。図１２は本発明で使用するＤＣ／ＡＣ変換器の電気回路の概略図である。（図中の符号は説明済）本発明のＤＣ／ＡＣ変換回路は過電圧抑制手段１２０４、１２０９を構成している。
【００３５】
前述のように、ＤＣ／ＤＣ変換回路の出力端子に負荷が接続されていない場合、過電圧が発生するため、ＤＣ／ＡＣ変換回路入力平滑コンデンサ１２０５に耐電圧性能が要求される。
【００３６】
本発明では、過電圧抑制手段１２０４がＤＣ／ＡＣ変換器内に形成されており、本発明の施工手順で作業することにより過電圧は発生しない。
【００３７】
〔過電圧抑制手段〕
ＤＣ／ＤＣ変換器での出力端子が過電圧とならないようにするものであり、ＤＣ／ＡＣ変換器に内蔵される。具体的な電気素子としては、ダイオードやツェナーダイオードの順方向あるいは逆方向特性を利用したもの、またＭＯＳＦＥＴの逆方向特性を利用したものなどが使用できる。この場合、動作時のＤＣ／ＤＣ変換回路の出力端子電圧よりも過電圧抑制手段での過電圧抑制開始設定値が大きくなるように設定する必要がある。
【００３８】
〔遮光手段〕
光起電力素子に太陽光が照射しなくなる手段なら特に限定はない。ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをロール状に巻く、あるいは折りたたむ等して光起電力素子上を遮光する場合は不要である。太陽電池モジュールをロール状に巻く、あるいは折りたたむことができない場合、遮光シート等を太陽電池モジュールの受光面上に設けて、本発明の施工手順で行なえば、過電圧は発生しない。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
【００４０】
（実施例１）
まず、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを作製する。図８（ａ）は本発明の実施例１で使用するＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの概略図である。図８（ａ）はロール状にする前のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図８（ｂ）はロール状に形成した状態のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図８（ｃ）は展開しているところを説明するための図である。図において８０１はＤＣ／ＤＣ変換器、８０２は光起電力素子、８０３はコネクター、８０４はロール状部、８０５はＤＣ／ＤＣ変換後の端子取り出し部、８０６はＤＣ／ＡＣ変換器、８０７はＤＣ／ＡＣ変換器出力側のケーブル線である。
【００４１】
各光起電力素子８０２はＳＵＳ基板上に非単結晶シリコン起電力層が形成されたものであり、寸法は２４０×３５０ｍｍである。
【００４２】
図８（ａ）のようにこの光起電力素子８０１を７枚配置したＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールで説明する。図１４は図８のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールのラミネート工程、およびＤＣ／ＤＣ変換器を取り付ける工程を説明するための概略図である。図において、１４０１はＤＣ／ＤＣ変換器、１４０２は光起電力素子、１４０３は最表面被覆材、１４０４は充填材、１４０５は最裏面被覆材、１４０６は取り出し電極、１４０７はラミ材の切断部である。図のように非受光面側より、最裏面被覆材１４０５、充填材１４０４、光起電力素子１４０２、充填材１４０４、最表面被覆材１４０３の順に積層する。この時、ラミ材の切断部１４０７を設けて、取り出し電極１４０６を取り出せるようにしておく。最表面被覆材はフッ素樹脂フィルム、充填材はエチレン酢酸ビニル共重合体、最裏面被覆材はＰＥＴを使用しており、全てのラミネート材料の外寸は３９０ｍｍ×１７５０ｍｍである。この積層体を真空、加熱処理してラミネート処理する。ラミネート後、取り出し電極１４０１をラミ材の外に引き出してＤＣ／ＤＣ変換器１４０１の入力端子（不図示）と接続する。そしてＤＣ／ＤＣ変換器１４０１を太陽電池モジュールの最表面被覆材１４０３上に切断部１４０７を覆うようにして接着固定する。なお、ＤＣ／ＤＣ変換器の寸法は、３０ｍｍ×６０ｍｍ×１０ｍｍであり、ラミネート材料からはみ出ないように太陽電池モジュール端部に形成する。上記のようにラミネート材料は受光面、非受光面共に樹脂フィルムで構成されているため、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールはフレキシブルである。この結果、ロール状に巻いたり、折りたたむことが可能となる。
【００４３】
以上のＤＣ／ＤＣ変換器の固定作業を各７個全ての光起電力素子において行なう。（図８（ａ）参照）また、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュール内には前述した７つのＤＣ／ＤＣ変換器を並列接続するための配線材が埋め込まれており（不図示）、前記並列接続用配線部材の出力端子８０５をＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの端部に形成する。出力端子８０５から取り出されるリード線の先端には防水コネクター８０３が形成されている。リード線は０．３ｓｑＩＶ線を使用し、長さは４００ｍｍとしている。
【００４４】
以上のようにしてＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを４４枚作製する。東西方向に１１枚、南北方向には４列分配置する。ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの外寸は３９０ｍｍ×１７５０ｍｍである。
【００４５】
次に架台を配置する。架台としてはコンクリートブロック（空洞コンクリートブロック横筋型、寸法３９０ｍｍ×１９０ｍｍ×１００ｍｍ）を使用する。（以下ブロックと呼ぶ）
図２は本発明の実施例１での架台の配置を説明するための説明図である。図２（ａ）は図２（ｂ）Ａ−Ａ‘の断面図、図２（ｂ）は上視図である。図において２０１は傾斜ブロック、２０２は枕材ブロック、２０３はＡＣ接続線、２０４は南北方向の基準線、２０５は南北方向の基準線間の距離、２０６は枕材ブロックの位置だし線間の距離、２０７は通路、２０８は東西方向の基準線、２０９は北西の基準点である。
【００４６】
図のように、南北方向の基準線２０４、そして東西方向の基準線２０８を定めてから、両基準線の交点となる北西基準点２０９から各位置だし線をマーキングする。傾斜ブロックの角度が１６度となるように、枕材ブロックの位置だし線間の距離２０６は北側から順に、５６７ｍｍ、５６７ｍｍ、５６７ｍｍ、５４０ｍｍの順にマークする。東西基準線間の距離２０５はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの東西方向の配置枚数から算出する。本実施例では、東西方向には１１枚配置するので、１９３５０ｍｍとしている。
【００４７】
また南北方向の基準線間距離２０５はアレイの規模が大きい場合に、南北方向にも通路を挟んでアレイを配置する場合がある。この場合、適宜の通路幅を含めた距離２０５をマーキングする。
【００４８】
マーキングの後、枕材ブロックを配置する。図３は本発明の実施例１の枕材ブロックを配置するところを説明するための図である。図中の３０１は枕材ブロック、３０２は南北方向の基準線、３０３は東西方向の基準線、３０４は北西の基準点である。図のように枕材ブロックの位置だし線上にブロックを配置していく。
【００４９】
各枕材ブロック同士は突き当てて配置する。そして東側の東西基準線を越えないところまで最大限の枕材ブロックを配置する。
【００５０】
次に東側の東西基準線に並ぶよう枕材ブロックの位置合わせを行なう。図１５は東側の東西基準線での枕材ブロックの配置を説明するための図である。図１５（ａ）は東側の東西基準線を越えないところまで枕材ブロックを配置したところを表す図、図１５（ｂ）は東側の東西基準線に位置合わせをしたところを表す図である。図において１５０１は東側の東西基準線、１５０２は隙間である。図のように、東側の東西基準線１５０１にブロック材の端面が並ぶように、ブロック材をずらして隙間１５０２を調整する。これにより風巻き込み防止ブロックを隙間なく配置できるので、ブロック材側面からの巻き込み風が、ブロック材下側に入らないようにすることができる。
【００５１】
次にＡＣ接続線を配置する。図４は本発明の実施例１で使用するＡＣ接続線を説明するための図である。図４（ａ）は全体図、図４（ｂ）はＡＣ接続線の拡大図である。図において４０１はＡＣ接続線、４０２は幹線、４０３は分岐線、４０４は防水コネクター、４０５は分岐部、Ｌは分岐部間の距離である。ＡＣ接続線はＤＣ／ＡＣ変換器からの出力電線を電気接続し複数のＤＣ／ＡＣ変換器からの出力を集電するために使用する。本実施例では幹線４０２が３．５ｓｑの３芯ケーブル線、分岐線４０３が１．２５ｓｑの３芯ケーブル線を使用しており、分岐部が各々の芯線が接続されているものを使用する。また、分岐線の４本は各々長さが異なっており、１００ｍｍ、７８０ｍｍ、１２５０ｍｍ、１８００ｍｍである。これはＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを４列配置しており、この４列分を集電するためである。またＡＣ接続線はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュール毎に集電するため、分岐部間の距離Ｌは１７５０ｍｍ、すなわちＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの長さとし、分岐部４０５は１１個形成している。
【００５２】
以上のようなＡＣ接続線を、北側の枕材ブロックの間に配置し、また西端の電線の分岐部４０５は西端の枕ブロック近くに配置されるようにする。なお、各分岐線先端には３極接続の防水コネクターが形成されている。
【００５３】
次に傾斜ブロックを配置する。図５は本発明の実施例１の傾斜ブロックを配置するところを説明するための図である。図中の５０１は傾斜ブロック、５０２はＡＣ接続線、５０３は傾斜ブロック間の隙間である。
【００５４】
また図６は本発明の実施例１の傾斜ブロックを配置するところを説明するための上視図である。図中６０１は傾斜ブロック、６０２はＡＣ接続線、６０３は傾斜ブロック間の隙間である。
【００５５】
東西基準線の位置から傾斜ブロック６０１を突き当てて配置する。そしてＡＣ接続線の分岐部が最も近い箇所で、傾斜ブロックは突き当てずに２０ｍｍの隙間５０３、６０３を開ける。この２０ｍｍ隙間は南北方向の４列分の傾斜ブロックについて行なう。そしてこの隙間から、前記のＡＣ接続線５０２、６０２の分岐線を４本取り出し、各隙間を通すように各々を電気接続するところまで配置しておく。こうすることで、４列分の接続をスムーズに行なうことができる。
【００５６】
また、各傾斜ブロックの側面の溝は西側を向くようにして配置する。さらには４列の傾斜ブロックのうち、最も南側の傾斜ブロックは、通す分岐線がないため必ずしも隙間を形成しなくてもよい。
【００５７】
次に東側の東西基準線に並ぶよう傾斜ブロックの位置合わせを行なう。図１６は東側の東西基準線での傾斜ブロックの配置を説明するための図である。図１６（ａ）は東側の東西基準線を越えないところまで傾斜ブロックを配置したところを表す図、図１６（ｂ）は東側の東西基準線に位置合わせをしたところを表す図である。図において１６０１は東側の東西基準線、１６０２は隙間である。図のように、東側の東西基準線１６０１にブロック材の端面が並ぶように、ブロック材をずらして隙間１６０２を調整する。これにより風巻き込み防止ブロックを隙間なく配置できるので、ブロック材側面からの巻き込み風が、ブロック材下側に入らないようにすることができる。
【００５８】
上記のようにしてブロック配置した後、東西基準線に沿って風巻き込み防止ブロックを配置する。図１７は風巻き込み防止ブロックを配置するところを説明する図である。図１７（ａ）は上視図、図１７（ｂ）は横視図である。図において１７０１は風巻き込み防止ブロック、１７０２はＡＣ接続線である。このように傾斜ブロックと枕材ブロックと地面との間に形成される空間に、風が入らないように風巻き込み防止ブロック１７０１を配置する。またＡＣ接続線１７０２は図１７（ｂ）のように、傾斜ブロック下にできる限り風が入らないように傾斜ブロックと風巻き込み防止ブロックで挟むようにして置する。
【００５９】
次にＤＣ／ＡＣ変換器同士を電気接続し配置する。図７は本発明の実施例１で使用するＤＣ／ＡＣ変換器を説明するための図である。図７（ａ）はＤＣ／ＡＣ変換器とコネクターの電気接続を説明するための図、図７（ｂ）はブロック上での作業の上視図である。図において７０１はＤＣ／ＡＣ変換器、７０２はＤＣ／ＡＣ変換器出力側の３芯ケーブル線の防水コネクター、７０３はＤＣ／ＡＣ変換器入力側の２芯ケーブル線の防水コネクターである。
【００６０】
過電圧抑制手段が内蔵されたＤＣ／ＡＣ変換器本体７０１には、図７（ａ）のように防水コネクターの接続口が形成されている。また本実施例で使用するＤＣ／ＡＣ変換器本体の外形寸法は５０ｍｍ×３０ｍｍ×１５０ｍｍである。ＤＣ／ＡＣ変換器本体には、入力側には２極のコネクター、出力側には３極のコネクターが取り付けられている。
【００６１】
そして、前述した図４（ｂ）のＡＣ接続線を用いて、各ＤＣ／ＡＣ変換器のコネクターに分岐線のコネクターを接続するだけで、ＤＣ／ＡＣ変換器同士の接続が完了する。
【００６２】
本実施例では、ＤＣ／ＡＣ変換器内に過電圧抑制手段が形成されている。図２０は本実施例１で使用するＤＣ／ＡＣ変換器の回路図（３相３線）である。図において、２００１はＤＣ／ＡＣ変換回路、２００２はＤＣ／ＡＣ変換回路の入力端子、２００３は系統電源、２００４は過電圧抑制手段、２００５はＤＣ／ＡＣ変換回路入力平滑コンデンサ、２００６はＤＣ／ＡＣ変換回路スイッチング素子、２００７は連系インダクタ、２００８は連系スイッチである。
【００６３】
なお、本実施例のＤＣ／ＡＣ変換器内の過電圧抑制手段にはＭＯＳＦＥＴを使用している。ＭＯＳＦＥＴの場合、１個当たり３０Ｖの過電圧抑制開始電圧値をもつので、４個直列して過電圧抑制開始電圧が２１０Ｖとなるように回路を形成する。
【００６４】
次にＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをハンドリングし、貼り付け固定する。図８のようにこのＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをロール状に巻いた状態でハンドリングし架台上に貼り付ける。図９はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを貼り付け固定しているところを説明するための図である。図９（ａ）は接着剤の塗布とＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールのロール状を展開しているところを説明するための上視図、図９（ｂ）はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを貼り付け固定したところを説明するための上視図である。図において９０１はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュール、９０２はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールのロール状部、９０３は接着剤塗布部、９０４はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールとＤＣ／ＡＣ変換器との接続部である。図のように予め、傾斜ブロック上に接着剤を塗布９０３しておけば、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールはロール状にして運んで展開すればいいので作業性が良くなる。接着剤はＲＴＶシリコーン接着剤を使用する。
【００６５】
また各ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの東西方向は突き合わせて配置する。こうすることでＡＣ接続線の分岐部はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの長さと同じ間隔で形成されているため電気接続しやすくなる。
【００６６】
作業手順は、まず傾斜ブロック上に接着剤を線状９０３に２本塗布する。ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールは工場出荷時にロール状に巻いて光起電力素子上に光が当たらないようにしてある。そして、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをロール状態のままハンドリングして運搬し、施工現場ではこのままの状態でＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの出力コネクターをＤＣ／ＡＣ変換器の入力側の２芯コネクタ接続口に電気接続９０４する。その後、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの位置合わせをしながら展開する。全て展開した後に、接着剤塗布部９０３上を押圧して、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを固定する。以上の作業手順で貼り付け作業を行なう。そして４列分のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを貼り付け固定する。（図９（ｂ））
図１０は本発明の太陽光発電システムで使用するＤＣ／ＡＣ変換器を傾斜ブロックの側面の溝内に収納するところを説明するための図である。図１０（ａ）は全体図、図１０（ｂ）は上視図である。図において１００１は傾斜ブロック側面の溝、１００２はＤＣ／ＡＣ変換器である。図のように入力、出力側の電気接続が完了したＤＣ／ＡＣ変換器を傾斜ブロック側面の溝内に挿入して固定する。こうすることで、ＤＣ／ＡＣ変換器は太陽光直射を受けなくなり、ＤＣ／ＡＣ変換器も機械的に固定されることになるため、分岐電線やＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールからの出力電線も固定できるので都合がよい。
【００６７】
そして最後に、ＡＣ接続線の終端を配電盤（図１の１０７）に電気接続した後、配電盤の開閉器を閉にする。
【００６８】
以上のようにして本発明の太陽光発電システムを作製できる。
【００６９】
以上のように、本発明の実施例１の太陽光発電システムによれば以下の効果が期待できる。
・過電圧抑制手段がＤＣ／ＡＣ変換器内に構成されるので、ＤＣ／ＤＣ変換器の小型化が図れ、太陽電池モジュールと一体にした場合、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの出っ張りを少なくすることができる。そのため太陽電池モジュールが扱いやすくなり施工性が向上する。
・本発明の施工手順により、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子が過電圧にならないのでＤＣ／ＡＣ変換器の入力側、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力側の電気素子への過電圧を防止できる。その分、耐電圧の低い部材を使用できるので、よりＤＣ／ＤＣ変換器を小型化できる。
・ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをロール状にしてから運搬するのでハンドリング性が良くなり、設置面上で位置合わせがしやすいので施工性が向上する。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が期待できる。
・過電圧抑制手段がＤＣ／ＡＣ変換器内に構成されるので、ＤＣ／ＤＣ変換器の小型化が図れ、太陽電池モジュールと一体にした場合、ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの出っ張りを少なくすることができる。そのためＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールが扱いやすくなり施工性が向上する。
・本発明の施工手順により、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子が過電圧にならないのでＤＣ／ＡＣ変換器の入力側、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力側の電気素子への過電圧を防止できる。その分、耐電圧の低い部材を使用できるので、よりＤＣ／ＤＣ変換器を小型化できる。
・ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをロール状にしてから運搬するのでハンドリング性が良くなり、設置面上で位置合わせがしやすいので施工性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＤＣ電力からＡＣ電力へと変換する太陽光発電システムを説明するための図であり、図１（ａ）は太陽光発電システムの模式図、図１（ｂ）は太陽光発電システムの模式全体図である。
【図２】本発明の実施例１での架台の配置を説明するための断面図である。図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は上視図である。
【図３】本発明の実施例１の枕材ブロックを配置するところを説明するための図である。
【図４】本発明の実施例１で使用するＡＣ接続線を説明するための図である。図４（ａ）は全体図、図４（ｂ）はＡＣ接続線の拡大図である。
【図５】本発明の実施例１の傾斜ブロックを配置するところを説明するための図である。
【図６】本発明の実施例１の傾斜ブロックを配置するところを説明するための上視図である。
【図７】本発明の実施例１で使用するＤＣ変換器を説明するための図である。図７（ａ）はＤＣ／ＡＣ変換器とコネクターの電気接続を説明するための図、図７（ｂ）はブロック上での作業の上視図である。
【図８】本発明で使用するＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをロール状に丸めたところを説明するための図である。図８（ａ）はロール状にする前のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図８（ｂ）はロール状に形成した状態のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図８（ｃ）はロール状を展開しているところを説明するための図である。
【図９】ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを貼り付け固定しているところを説明するための図である。図９（ａ）は接着剤の塗布とＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールのロール状を展開しているところを説明するための上視図、図９（ｂ）はＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを貼り付け固定したところを説明するための上視図である。
【図１０】本発明の太陽光発電システムで使用するＤＣ／ＡＣ変換器を傾斜ブロックの側面の溝内に収納するところを説明するための図である。図１０（ａ）は全体図、図１０（ｂ）は上視図である。
【図１１】本発明で使用するＤＣ／ＤＣ変換器の回路の概略図である。
【図１２】本発明で使用するＤＣ／ＡＣ変換器の回路の概略図である。図１２（ａ）は過電圧抑制手段にダイオードを使用した例であり、図１２（ｂ）は過電圧抑制手段にツェナーダイオードを使用した例である。
【図１３】ＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールを折りたたんで遮光した例を表している。図１３（ａ）は折りたたむ前のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図１３（ｂ）は折りたたんだ状態のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図１３（ｃ）は折りたたみ部を展開しているところを説明するための図である。
【図１４】ラミネート積層、およびＤＣ／ＤＣ変換器を取り付ける作業を説明するための概略図である。
【図１５】本発明実施例１の東側の東西基準線での枕材ブロックの配置を説明するための図である。図１５（ａ）は東側の東西基準線を越えないところまで枕材ブロックを配置したところを表す図、図１５（ｂ）は東側の東西基準線に位置合わせをしたところを表す図である。
【図１６】本発明実施例１の東側の東西基準線での傾斜ブロックの配置を説明するための図である。図１６（ａ）は東側の東西基準線を越えないところまで傾斜ブロックを配置したところを表す図、図１６（ｂ）は東側の東西基準線に位置合わせをしたところを表す図である。
【図１７】風巻き込み防止ブロックを配置するところを説明する図である。図１７（ａ）は上視図、図１７（ｂ）は横視図である。
【図１８】太陽電池モジュールからＤＣ電力、そしてＡＣ電力へと変換する太陽光発電システムを説明するための図である。
【図１９】実施態様例でＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールをロール状に丸めたところを説明するための図である。図１９（ａ）はロール状にする前のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図１９（ｂ）はロール状に形成した状態のＤＣ／ＤＣ変換器付き太陽電池モジュールの図、図１９（ｃ）は展開しているところを説明するための図である。
【図２０】本実施例１で使用するＤＣ／ＡＣ変換器の回路図（３相３線）である。
【符号の説明】
１０１、８０２、１１０２、１３０２、１４０２、１９０２  光起電力素子
１０２、８０１、１３０１、１４０１、１８０２、１９０１  ＤＣ／ＤＣ変換器
１０３、８０５、１３０５、１９０５  端子取り出し部
１０４、９０１、１８０１  太陽電池モジュール
１０５、７０１、８０６、１００２、１３０６、１８０３、１９０６  ＤＣ／ＡＣ変換器
１０６、８０７  集電ケーブル
１０７、１８０４  配電盤
２０１、５０１、６０１  傾斜ブロック
２０２、３０１  枕材ブロック
２０３、４０１、５０２、６０２、１７０２  ＡＣ接続線
２０４、３０２  南北方向の基準線
２０５  南北方向の基準線間の距離
２０６  枕材ブロックの位置だし線間の距離
２０７  通路
２０８、３０３、１５０１、１６０１  東西方向の基準線
２０９、３０４  北西の基準点
４０２  幹線
４０３  分岐線
４０４、７０２、７０３、８０３、１３０３、１９０３  防水コネクター
４０５  分岐部
５０３、６０３  傾斜ブロック間の隙間
８０４、９０２、１９０４  ロール部
９０３  接着剤塗布部
９０４  太陽電池モジュールとＤＣ／ＡＣ変換器との接続部
１００１  傾斜ブロック側面の溝
１３０４  折りたたみ部
１３０７、１９０７  ケーブル線
１１０１  ＤＣ／ＤＣ変換回路
１１０３  出力端子
１１０４、１１０８、１２０５、２００５  平滑コンデンサ
１１０５、１２０６、２００６  スイッチング素子
１１０６  昇圧トランス
１１０７  整流回路
１２０２、２００２  入力端子
１２０３、１８０５、２００３  系統電源
１２０４、１２０９、２００４  過電圧抑制手段
１２０７、２００７  連系インダクタ
１４０４  充填材
１４０３  最表面被覆材
１４０４  充填材
１４０５  最裏面被覆材
１４０６  取り出し電極
１４０７  ラミ材切断部
１５０２、１６０２  隙間
１７０１  風巻き込み防止ブロック
【図１】
2004319751.tif 000003
【図２】
2004319751.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004319751.tif 000015
【図１４】
2004319751.tif 000016
【図１５】
2004319751.tif 000017
【図１６】
2004319751.tif 000018
【図１７】
2004319751.tif 000019
【図１８】
2004319751.tif 000020
【図１９】
2004319751.tif 000021
【図２０】
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