(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の太陽電池モジュールと、これらの太陽電池モジュールを固定する枠体と、前記太陽電池モジュール間の配線及び外部出力への配線を行なうための前記枠体に固定された接続ボックスとを備えた太陽電池パネルにおいて、
前記接続ボックスには、前記各太陽電池モジュールからの正負の出力ケーブルがそれぞれ接続された正負の太陽電池モジュール出力端子と、相互に導通されるとともに外部出力ケーブルがそれぞれ接続された正負の外部出力端子とが設けられ、さらに、前記各太陽電池モジュールからの正負の出力ケーブルがそれぞれ接続されるとともに、前記正負の太陽電池モジュール出力端子の各端子とそれぞれ導体を介して接続された正負の太陽電池モジュール出力テスト端子が設けられていることを特徴とする太陽電池パネル。
【請求項２】
前記太陽電池モジュール出力端子の任意の端子間が脱着自在な導体を介して接続される一方、該太陽電池モジュール出力端子の任意の端子と前記外部出力端子の任意の端子間が脱着自在な導体を介して接続されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池パネル、例えば、太陽追尾機能付き太陽電池パネル１００は、図７に示すように、縦横方向にそれぞれ複数個ずつ配置された太陽電池モジュール１と、これら太陽電池モジュール１を包囲して一体に固定するとともに、回転軸９０を設けた枠体２と、軸受９１を介して回転軸９０を回転自在に軸支する支持台９２と、回転軸９０を回転させるモータ９３とから構成されており、モータ９３を介して回転軸９０の回転角を制御することにより、太陽電池モジュール１に配置された太陽電池セル３の受光面を常に太陽の方向に向けるように設定されている。
【０００３】
このような太陽電池パネル１００の出力は、太陽電池パネル１００の裏面において、各太陽電池モジュール１の裏面にそれぞれ設置された端子ボックス９からの正側の出力ケーブル５及び負側の出力ケーブル６を直並列接続した後、出力ケーブル５、６に正負の外部出力ケーブル３７、３８を接続して取り出すようにしている。
【０００４】
なお、各太陽電池モジュール１の出力ケーブル５、６は、隣接する太陽電池モジュール１同士を接続した後、その出力端が回転軸９０の回転に支障がないように枠体２に固定されている。
【０００５】
ところで、太陽電池パネル１００において、太陽電池モジュール１の直並列接続の変更、個別の太陽電池モジュール１００の出力確認、太陽電池モジュール１の取り替えには、出力ケーブル５、６の配線変更や取り外しが必要となる。この場合、各太陽電池モジュール１の出力ケーブル５、６の配線変更や取り外しなどの作業は、太陽電池パネル１００の裏面側の狭い空間で行なわなければならず、非常に煩雑となっていた。
【０００６】
一方、太陽電池モジュール間の配線を幹線と支線からなる接続ケーブルを用いて容易に直並列接続することができる太陽電池パネルも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２９８１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に示すような太陽電池パネルにおいても、太陽電池モジュールの直並列接続の変更、個別の太陽電池モジュールの出力確認には、出力ケーブルの配線変更や取り外しが必要となることには変わりなく、作業の煩雑さを解消することはできないものである。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、特に、個別の太陽電池モジュールの出力確認作業を容易に行なうことができる太陽電池パネルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の太陽電池パネルは、複数個の太陽電池モジュールと、これらの太陽電池モジュールを固定する枠体と、太陽電池モジュール間の配線及び外部出力への配線を行なうための前記枠体に固定された接続ボックスとを備えた構成を基本構成としている。
【００１０】
上記基本構成によれば、各太陽電池モジュールの出力ケーブルを接続ボックスに引き込むとともに、接続ボックスから外部出力ケーブルを引き出すことにより、接続ボックス内で太陽電池モジュール間の接続の変更、外部への出力配線の変更が可能となる。従って、接続ボックス内の配線を変更又は取り出すことによって、太陽電池モジュールの直並列接続の変更を容易に行なうことができ、太陽電池パネル裏面での煩雑な作業から解放することができる。
【００１１】
上記構成において、接続ボックスには、各太陽電池モジュールからの正負の出力ケーブルがそれぞれ接続された正負の太陽電池モジュール出力端子と、相互に導通されるとともに外部への電気出力のための外部出力ケーブルがそれぞれ接続された正負の外部出力端子とを設けることが好ましい。
【００１２】
これによって、太陽電池モジュール出力端子を利用して任意の端子間、すなわち、任意の太陽電池モジュール間の接続を接続ボックス内で行なうことが可能となり、太陽電池モジュールの直並列接続の変更をさらに容易に行なうことができる。
【００１３】
この場合、太陽電池モジュール出力端子の任意の端子間が脱着自在な導体を介して接続される一方、太陽電池モジュール出力端子の任意の端子と外部出力端子の任意の端子間が脱着自在な導体を介して接続されると、端子間の配線を簡単に変更することができる。ここで、脱着自在な導体としては、例えば、金属製ネジ部やソケット部を有する導体が挙げられる。
【００１４】
また、本発明の太陽電池パネルでは、接続ボックスに、各太陽電池モジュールからの正負の出力ケーブルがそれぞれ接続されるとともに、この正負の太陽電池モジュール出力端子の各端子とそれぞれ導体を介して接続された正負の太陽電池モジュール出力テスト端子を設けた構成としている。
【００１５】
このような太陽電池モジュール出力テスト端子に測定器を接続することにより、個別の太陽電池モジュールの出力確認や故障などにより出力低下した太陽電池モジュールの特定を容易に行なうことができる。
【００１６】
また、接続ボックスに、各太陽電池モジュールからの出力ケーブルをそれぞれ接続するコネクタを設けることが好ましい。
【００１７】
これによって、コネクタ部分で太陽電池モジュールの配線や取り外しを行なうことができるので、例えば、故障などにより交換や修理が必要になった太陽電池モジュールの取り替え作業を容易に行なうことができる。このとき、コネクタを配置する位置は特に限定されないが、接続ボックス上に配置することができる。
【００１８】
また、本発明の太陽電池パネルは、枠体に回転軸が固定され、該回転軸が軸受を介して支持台に回転自在に軸支されている太陽追尾機能付き太陽電池パネルであってもよい。このような太陽電池パネルにあっては、１軸回りに回転自在な太陽電池パネルであってもよく、直交する２軸回りに回転自在であってもよい。
【００１９】
また、上記コネクタを回転軸の表面に設けることができる。例えば、回転軸の表面で、かつ、各太陽電池モジュールからできるだけ近い位置にコネクタを設けることにより、各太陽電池モジュールとコネクタ間の距離が短くなり、出力ケーブルの引き回しを容易にすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の太陽電池パネルによれば、個別の太陽電池モジュールの出力確認作業を容易に行なうことができ、例えば、出力低下などの問題が生じた場合においても、故障している太陽電池モジュールを容易に特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態においては、太陽追尾機能付き太陽電池パネルを例に説明するが、本発明はこれに限定されず、あらゆる形態の太陽電池パネルに適用される。
【００２２】
＜基本構成＞
図１及び図２には、本発明に係る太陽電池パネルの基本構成が示されている。
【００２３】
なお、この太陽電池パネル１０の基本構成は、図７で説明したものと同一であり、同一の部材に同一の符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
この太陽電池パネル１０は、縦横方向にそれぞれ複数個ずつ、具体的には、３個ずつ計９個の太陽電池モジュール１が配置されており、各太陽電池モジュール１の端子ボックス９から延出されている正側の出力ケーブル５及び負側の出力ケーブル６が、枠体２及び回転軸９０にわたって固定された接続ボックス４に接続されている。
【００２５】
図３（ａ）に示すように接続ボックス４は、内部に第１の端子台３３及び第２の端子台３４が配置されており、各端子台３３、３４には、９個の太陽電池モジュール１に対応して、１８個ずつ端子が設けられている。具体的には、図３（ｂ）に示すように第１の端子台３３には、正側の９個の太陽電池モジュール出力端子Ｔ１と負側の９個の太陽電池モジュール出力端子Ｔ２とが設けられている。また、図３（ｃ）に示すように第２の端子台３４には、外部出力用の端子である正側の９個の外部出力端子Ｔ３と負側の９個の外部出力端子Ｔ４とが設けられている。
【００２６】
また、接続ボックスには、その一側壁に各９個の太陽電池モジュール１の出力ケーブル５、６に対応して、正側の９個のコネクタ７と負側の９個のコネクタ８が配設されている。
【００２７】
ここで、説明を容易にするため、各太陽電池モジュール１に符号１1乃至１9を付すとともに、各太陽電池モジュール１1乃至１9に対応して、正負の太陽電池モジュール出力端子Ｔ１、Ｔ２及び正負の外部出力端子Ｔ３、Ｔ４に、順に符号Ｔ１1乃至Ｔ１9、Ｔ２1乃至Ｔ２9、Ｔ３1乃至Ｔ３9、Ｔ４1乃至Ｔ４9を付すものとする。
【００２８】
このため、例えば、太陽電池モジュール１1に正負の太陽電池モジュール端子Ｔ１1、Ｔ２1及び正負の外部出力端子Ｔ３1、Ｔ４1を対応させることができる。なお、接続ボックス４に設けた正負のコネクタ７、８に、正負の出力ケーブル５、６の各コネクタがそれぞれ接続されている他、正負のコネクタ７、８と正負の太陽電池モジュール出力端子Ｔ１、Ｔ２とは、それぞれコネクタ―端子配線３０によって接続されている。
【００２９】
また、正側の外部出力端子Ｔ３1乃至Ｔ３9相互間及び負側の外部出力端子Ｔ４1乃至Ｔ４9相互間は、それぞれ外部出力端子間配線３１によって直列に接続されるとともに正負の外部出力用のコネクタ７１、８１に接続されている。
【００３０】
このような接続ボックス４を用いた太陽電池モジュール１の一接続例について図４を参照して説明する。
【００３１】
この接続例は、３個ずつ太陽電池モジュール１を直列に接続するとともに、直列に接続した３組の太陽電池モジュール１を並列接続したものである。具体的には、太陽電池モジュール出力端子Ｔ１2とＴ２1との間、及び太陽電池モジュール出力端子Ｔ１3とＴ２2との間が端子間配線３２によって接続されることによって、３個の太陽電池モジュール１1、１2、１3が直列に接続されている。同様な方法で、３個の太陽電池モジュール１4、１5、１6、及び３個の太陽電池モジュール１7、１8、１9も直列に接続されている。
【００３２】
そして、端子Ｔ１1とＴ３1との間、Ｔ２3とＴ４3との間、Ｔ１4とＴ３4との間、Ｔ２6とＴ４6との間、Ｔ１7とＴ３7との間、Ｔ２9とＴ４9との間が端子間配線３２によって接続され、直列に接続された３組の太陽電池モジュール１1、１2、１3、太陽電池モジュール１4、１5、１6及び太陽電池モジュール１7、１8、１9が、互いに並列に接続されたいわゆる３直列の３並列接続がなされている。
【００３３】
また、コネクタ７１、８１からは外部の機器に電力出力を供給するための外部出力ケーブル３７、３８が延出されている。
【００３４】
なお、端子間配線３２は、金属製ネジ部やソケット部を有する脱着自在な導体を介して行なうことができる。
【００３５】
以上説明したように、太陽電池パネル１０においては、端子ボックス４内で端子間配線３２を変更するだけで太陽電池モジュール１の直並列接続の変更を行なうことができる。また、接続ボックス４の一側壁に設けられたコネクタ７、８から出力ケーブル５、６を取り外すことによって太陽電池モジュール１を取り外すことができる。
【００３６】
この結果、太陽電池パネル裏面での煩雑な作業から解放され、太陽電池モジュールの直並列接続の変更、太陽電池モジュールの取り替えなどの各種作業を容易に行なうことができる。
【００３７】
＜実施形態＞
本実施形態においては、上記基本構成の太陽電池パネルに配置されている接続ボックス内の構造が異なっている。
【００３８】
図５に示す本実施形態に係る接続ボックス４０には、さらに太陽電池モジュール１の出力確認のための端子が設けられている。
【００３９】
具体的には、接続ボックス４０内の第１の端子台３３ａに設けられた各太陽電池モジュール出力端子Ｔ１、Ｔ２とコネクタ７、８とを配線接続している各コネクタ―端子配線３０上に、それぞれ正側の太陽電池モジュール出力テスト端子Ｔ５及び負側の太陽電池モジュール出力テスト端子Ｔ６が設けられている。なお、各太陽電池モジュール１1乃至１9に対応して、太陽電池モジュール出力テスト端子Ｔ５、Ｔ６に、順に符号Ｔ５1乃至Ｔ５9、Ｔ６1乃至Ｔ６9を付すものとする。
【００４０】
従って、例えば、太陽電池モジュール１9の出力を確認するためには、図５に示すように、測定器５１の測定器接続配線５０を正負の太陽電池モジュール出力テスト端子Ｔ５9、Ｔ６9に接続すればよい。同様に他の太陽電池モジュール１の出力確認には、確認したい太陽電池モジュール１と接続されている太陽電池モジュール出力テスト端子Ｔ５、Ｔ６に測定器５１を接続すればよい。また、太陽電池モジュール出力テスト端子Ｔ５、Ｔ６への測定器５１の接続を簡単にするため、この接続配線をソケットの抜き差しにより行なう構造としている。
【００４１】
このように太陽電池モジュール出力テスト端子Ｔ５、Ｔ６を接続ボックス４０に配置することにより、個別の太陽電池モジュール１の出力確認を容易にすることができ、例えば、出力低下などの問題が生じた場合においても、故障している太陽電池モジュール１を容易に特定することができる。
【００４２】
＜変形例＞
変形例においては、太陽電池モジュール１の出力ケーブル５、６に対応して配設されるコネクタ７、８の配設箇所が上記基本構成の太陽電池パネルと異なる。
【００４３】
図６に示すように変形例に係る太陽電池パネル１０Ａでは、各太陽電池モジュール１から延出される出力ケーブル５、６を接続するためのコネクタ７、８が回転軸９０表面に、かつ、各太陽電池モジュール１の端子ボックス９からできるだけ近い位置に設けられている。
【００４４】
このとき、各コネクタ７、８の一方には、出力ケーブル５、６のコネクタが接続されており、各コネクタ７、８の他方は、回転軸９０の内部を通るコネクタ―端子配線（図示しない）によって接続ボックス４内に設けられている第１の端子台３３の太陽電池モジュール出力端子Ｔ１、Ｔ２（図４参照）と接続されている。
【００４５】
太陽電池パネル１０Ａにおいては、端子ボックス９からコネクタ７、８までの距離が短くなり、出力ケーブル５、６を短くすることができ、正負の出力ケーブル５、６を容易に引き回すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る太陽電池パネルの基本構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す太陽電池パネルにおいて、太陽電池モジュールを反転し裏面を向けた状態の太陽電池パネルの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の基本構成に係る太陽電池パネルの接続ボックスの内部構造を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は第１の端子台の符号を示す図、（ｃ）は第２の端子台の符号を示す図である。
【図４】本発明の基本構成に係る太陽電池パネルの接続ボックスにおける直並列接続の一例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る太陽電池パネルの接続ボックスの内部構造を示す平面図である。
【図６】変形例に係る太陽電池パネルにおいて、太陽電池モジュールを反転し裏面を向けた状態の太陽電池パネルの概略構成を示す斜視図である。
【図７】従来の太陽電池パネルの概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  太陽電池モジュール
２  枠体
３  太陽電池セル
４、４０  接続ボックス
５  出力ケーブル（正側）
６  出力ケーブル（負側）
７、７１  コネクタ（正側）
８、８１  コネクタ（負側）
９  端子ボックス
１０、１０Ａ、１００  太陽電池パネル
３０  コネクタ―端子配線
３１  外部出力端子間配線
３２  端子間配線
３３、３３ａ  第１の端子台
３４  第２の端子台
３７  外部出力ケーブル（正側）
３８  外部出力ケーブル（負側）
５０  測定器接続配線
５１  測定器
９０  回転軸
９１  軸受
９２  支持台
９３  モータ
Ｔ１  正側の太陽電池モジュール出力端子
Ｔ２  負側の太陽電池モジュール出力端子
Ｔ３  正側の外部出力端子
Ｔ４  負側の外部出力端子
Ｔ５  正側の太陽電池モジュール出力テスト端子
Ｔ６  負側の太陽電池モジュール出力テスト端子
【図１】
0004651293.tif 000002
【図２】
0004651293.tif 000003
【図３】
0004651293.tif 000004
【図４】
0004651293.tif 000005
【図５】
0004651293.tif 000006
【図６】
0004651293.tif 000007
【図７】
0004651293.tif 000008