(57)【要約】【課題】アース接続する際、各太陽電池モジュール毎にわざわざ（圧着）端子を加工し、さらに距離をあわせる必要があった。また、ビス止め作業が多いなど作業性が悪いという問題点があった。【解決手段】上記課題を解決するため本発明の太陽電池モジュール用導電部材では、太陽電池モジュールに備えられた金属製フレームに電気的に接続可能な状態で取付られる太陽電池モジュール用導電部材において、前記フレームと電気的に接続する取付部と、前記フレームに蓄電した電化をアースするための電線を収納する電線収納部と、前記電線収納部内に先端が電線と電気的に接続するビスを備えている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに備えられた金属製フレームに電気的に接続可能な状態で取付られる太陽電池モジュール用導電部材において、
前記フレームと電気的に接続する取付部と、前記フレームに蓄電した電化をアースするための電線を収納する電線収納部と、前記電線収納部内に先端が電線と電気的に接続するビスを備えたことを特徴とする太陽電池モジュール用導電部材。
【請求項２】
前記取付部を導電部材が太陽電池モジュール下方に来るように設けたことを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール用導電部材。
【請求項３】
前記電線収納部は、太陽電池モジュールに取付けた際に内側方向となることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュール用導電部材。
【請求項４】
前記導電部材には、太陽電池モジュールに隣接して設置される太陽電池モジュールと直列接続するための配線を収納する配線収納部が設けられていることを特徴とする請求項１，２または３記載の太陽電池モジュール用導電部材。
【請求項５】
前記導電部材には、前記電線収納部への収納をガイドする傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の太陽電池モジュール用導電部材。
【請求項６】
太陽電池モジュールに備えられた金属製フレームに電気的に接続可能な状態で取付られ、前記フレームに蓄電した電化をアースするための電線を収納する電線収納部と、前記電線収納部内に先端が電線と電気的に接続するビスを備えた導電部材を各太陽電池モジュールに設け、電気電線をアース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、太陽光を用いて発電を行う太陽光発電システムに関し、特に複数の太陽電池モジュールからの漏れ電流を容易にアースするアース接続構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュール１０１は、光起電力により発電する複数のセル１０２を図示しない電極を介してリード線等より直列に接続している。
【０００３】
セル１０２は数ミクロン単位の薄い結晶のため、強度面等の問題から等間隔に複数並べて敷設し、２枚の強化ガラス１０３を接着剤により接着することで密閉している。
【０００４】
さらに保持強度を高めるためフレーム１０４を設けている。フレーム１０４は、強化ガラス１０３の周囲を４つのフレーム部材により囲うように配することで形成している。また、一般的に、フレーム１０４は金属製の部材が用いられ、特に、コスト面、軽量性、成形性からアルミ製の部材が用いられている。
【０００５】
セル１０２に太陽光が照射されると発電するが、リード線の被覆部分が劣化するなどして、セル１０２から漏れ電流が発生する場合がある。
【０００６】
フレーム１０４には、セル１０２からの漏れ電流が生じた場合、電荷が蓄積されることから、当該電荷が蓄積された状態で作業者等が触れると危険なため、アース接続することが義務付けられている。
【０００７】
従来の太陽電池モジュールにおけるアース接続では、たとえば、図７に示すように両端に圧着端子１０５を形成した電線１０６を用い、一方の端子部分を太陽電池モジュールのフレーム１０４にビス１０６をビス止めし、他方の端子部分１０７を、太陽電池モジュールを設置する際に固定するラック１０８などにビス１０９をビス止めすることにより行っている。ラック１０８はアルミ製などの金属製部材が用いられており、このラック１０８から接地され、アース接続を構成している。
【０００８】
特に、太陽光発電システムにおいては、発電量を確保するため、太陽電池モジュール１０１を複数配置することになるが、アース接続についてはそれぞれの太陽電池モジュールごとラック１０８と接続することにより行っている。
【０００９】
このような、太陽光発電システムにおけるアース接続構成としては、たとえば、特許文献１のような構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１００４９０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１にかかる技術では、アース接続する際、各太陽電池モジュール毎にわざわざ圧着端子を加工し、さらに距離をあわせる必要があった。また、ビス止め作業が多くなるなど作業性が悪いという問題点もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュール用導電部材では、太陽電池モジュールに備えられた金属製フレームに電気的に接続可能な状態で取付られる太陽電池モジュール用導電部材において、前記フレームと電気的に接続する取付部と、前記フレームに蓄電した電化をアースするための電線を収納する電線収納部と、前記電線収納部内に先端が電線と電気的に接続するビスを設けている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の太陽電池モジュール用導電部材または太陽光発電システムでは、アース接続する際、各太陽電池モジュールごとにわざわざ（圧着）端子を作り、さらに距離をあわせる必要がない。また、ビスによる取付作業の簡素化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの分解図である。
【図２】本発明の太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの表面である。
【図３】本発明の太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの裏面である。
【図４】本発明の太陽光発電システムにおける導電部材の拡大断面図である。
【図５】本発明の太陽光発電システムにおける導電部材の拡大断面図である。
【図６】本発明の太陽光発電システムにおけるアース接続構成を示した図である。
【図７】従来の太陽光発電システムにおけるアース接続構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１６】
図１は、太陽電池モジュールを構成する各基本部品を示した図である。
【００１７】
太陽電池モジュール１は、光起電力により発電する複数のセル２を図示しない電極を介してリード線等より直列に配している。
【００１８】
セル２は、数ミクロン単位の薄い結晶のため、強度面等の問題から、等間隔に複数並べて敷設し、２枚の強化ガラス３により複数のセル２を挟み込み、接着剤４により接着することで密封している。
【００１９】
さらに保持強度を高めるため、フレーム５を設けている。フレーム５は、ガラスの周囲を４つのフレーム部材により囲うように配している。また、フレーム５は金属製の部材が用いられ、特に、コスト面、軽量性、成形性からアルミ製の部材が用いられている。
【００２０】
フレーム５は、上辺５ａ、中辺５ｂ、下辺５ｃおよび側辺５ｄで構成されており、上辺５ａと中辺５ｂ間で２枚の強化ガラス３，３を挟持している。
【００２１】
これらを組み合わせて図２に示すように、太陽電池モジュール１を構成する。
【００２２】
図３は、本発明における太陽電池モジュールの裏面を示した図である。
【００２３】
図３に示すように、太陽電池モジュール１の裏側には、空間を形成するようにフレーム５を成型している。この空間のフレーム高さ内に収まるように、電気回路部６が設けられている。
【００２４】
太陽電池モジュール１の複数のセル２は、例えば３つの直列回路が分かれていて、それぞれを電気回路部６に１つにまとめている。これは、セル２の表面に影ができて、発電しない回路があっても、他の回路が発電できるようにしているためである。それぞれの直列回路には逆流防止回路（ダイオード）を設けている。これら構成を電気回路部６に設けている。
【００２５】
また、電気回路部６には、２本の配線７，７が設けられている。配線にはそれぞれコネクタ部８，８が設けられている。これら配線７，７は、プラス側の接続部とマイナス側の接続部で構成されている。これにより、配線７のプラス側を隣接する太陽電池モジュール１のマイナス側と接続し、マイナス側はプラス側と接続することで、各太陽電池モジュール１は直列接続されている。
【００２６】
さらに、フレーム５には、導電部材９が取り付けられている。
【００２７】
図４は、フレームに取り付けられた導電部材の拡大断面図である。
【００２８】
導電部材９は、導電性を有する金属部材（たとえばアルミ）を用いている。
【００２９】
導電部材９には、アース用の電線１０を収納する電線収納部９ａが設けられている。また、配線７の撓み等を防止するために配線収納部９ｂも設けられている。
【００３０】
導電部材９には、フレーム下辺５ｃと同等の厚さの空間の取付凹部９ｃが設けられ、取付凹部９ｃにフレーム下辺５ｃが挿入可能に設けられている。
【００３１】
導電部材９は、取付凹部９ｃにフレーム下辺５ｃを挿入し、ビス１１によりビス止めすることで、フレーム５に固定されている。これにより、フレーム５と導電部材９は電気的に接続される。
【００３２】
このとき、下辺５は太陽電池モジュール１の内方に向いており、導電部材９は、太陽電池モジュール設置時に、強化ガラス３またはこの導電部材９が取り付けられたフレーム５の下方（斜めに設置時には、側辺５ｄの下方）となり、電線１０の電気的接続部分が雨等に晒されにくくなっている。
【００３３】
また、電線収納部９ａの開口９ｄは、導電部材９が取り付けられたフレーム５側に向ける構成としている。これにより、たとえば、太陽電池モジュール１を屋根等に設置した際、当該屋根と太陽電池モジュールとの間に空間を設けた場合、風等により雨が入り込んでくる場合でも、さらに雨が入りにくい構造とし、より電線１０の電気的接続部分が雨等に晒されにくい構成となっている。
【００３４】
電線収納部９ａには、アース接続する電線１０を収納可能に開口９ｄが設けられている。電線１０は、開口９ｄを介して電線収納部９ａに収納されることになる。なお、開口９ｄは電線収納部９ａに収納される電線１０より若干狭くすることで電線１０の挿入は可能で且つ電線の抜け落ちを防止する構成となっている。また、開口９ｄの手前側には、この開口ｄへの電線１０の収納を容易にするため傾斜部９ｅが設けられている。
【００３５】
また、導電部材９には、前述した電線収納部９ａと平行に配線収納部９ｂを形成し、部品の有効活用を図っている。配線収納部９ｂには、配線７を収納可能に開口９ｇが設けられ、開口９ｇの手前側には配線７の収納を容易にするため、傾斜部９ｈが設けられている。
【００３６】
図５は、導電部材の電線収納部および配線収納部に電線および配線を収納し、更に電線にビスをねじ込んだ状態を示した図である。
【００３７】
導電部材９にはビス用孔９ｆが設けられ、図に示すようにビス用孔９ｆは電線収納部９ａと貫通している。
【００３８】
ビス１２をビス用孔９ｆにねじ込むことで、ビス１２の先端が、電線収納部９ａの中心付近に位置するようにしている。
【００３９】
すなわち、図に示すように、ビス１２の長さは、ビス用孔９ｆより長く、且つ電線１０の被覆部材１０ａを突き刺し、被覆部材１０ａの内部の内部電線１０ｂに到達する寸法としている。
【００４０】
これにより、導電部材９はビス１２を介して電線１０の内部電線１０ｂと電気的に接続される構成となり、フレーム５と電線１０（内部電線１０ｂ）と電気的に接続される構成となる。ビス１２は、電線１０ｂを貫通する必要がなく、電線１０ｂが触れる構成であれば足りる。
【００４１】
図６は、本発明におけるアース接続構成を示した図である。
【００４２】
前述した導電部材９は、各太陽電池モジュール１に取り付けられている。
【００４３】
各太陽電池モジュール１は、配線７のコネクタ８を接続することで直列接続されている。
【００４４】
これら配線７を、配線収納部９ｂに収納することで配線７の撓み等を防止している。
【００４５】
一方、電線１０は、最終端の端子部１０ｃをラック１３の一部にビス１４をビス止めする。なお、ラック１３は、アルミ等の導電性の金属部材を使用している。
【００４６】
ラック１３は、すべての太陽電池モジュール１からアース接続するのが大変なため、何本かのラックをまとめて、地面に接地している。
【００４７】
次に、本発明における太陽電池モジュール用導電部材を用いた太陽光発電システムの組立手順を説明する。
【００４８】
まず、各太陽電池モジュール１のフレーム５に導電部材９をそれぞれビス１１により固定する。
【００４９】
次に、屋根等にラック１３を取り付け、その他太陽電池モジュール１を固定する架台（図示せず。）を取り付ける。
【００５０】
各太陽電池モジュール１を架台に取り付ける際に、電線１０を開口ｄから電線収納部９ａに収納し、ビス１２でビス止めする。全てのビス止めし、電線１０ｂとビス１２とが電気的に接続した状態で、架台に各太陽電池モジュール１を取り付ける。次に、配線７のコネクタを接続後、配線７を配線収納部９ｂに収納する。そして端子部１０ｃをラック１３にビス１４でビス止めする。最後にラック１３と地面でアース部１５によりアースする。
【００５１】
以上構成により、導電部材９からビス１２を介して電線１０に電流が流れる流路が形成され、ラック１３からアース部１５を介して電流を流すことができる。
【００５２】
これにより、漏れ電流によりフレーム５に電荷が蓄積された場合でも、電線１０からラック１３を介して、アースされる。
【００５３】
本発明では、アース接続する際、各太陽電池モジュールごとにわざわざ（圧着）端子を作り、さらに距離をあわせる必要がない。また、ビスによる取付作業の簡素化も図ることができる。
【００５４】
なお、本実施例では、各太陽電池モジュールに１つの導電部材を設けたが、これに限らず２つ以上設けてもかまわない。この場合、ビス止め作業しやすい１つをフレームと電気的に接続し、残りを電線や配線の収納のみに用いてもかまわない。また、組立手順についても一例にすぎず、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５５】
１、太陽電池モジュール
２、セル
３、強化ガラス
４、接着剤
５、フレーム
６、電気回路部
７、配線
８、コネクタ
９、導電部材
１０、電線
１１、ビス
１２、ビス
１３、ラック
１４、ビス
１５、アース部
【図１】
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【図２】
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【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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