(57)【要約】【課題】本発明の目的は、太陽光モジュールからの交流電源を建物内外のアウトレットにすぐ供給することができる太陽光モジュール及びこれを備えた太陽光システムを提供することにある。【解決手段】本発明は太陽光モジュール及びこれを備えた太陽光システムに関するものである。本発明の実施例による太陽光モジュールは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールからの直流電源を変換するコンバーター部と、コンバーター部からの前記直流電源を交流電源に変換するインバーターと、接地端子を含み、インバーターからの交流電源を外部に出力するプラグとを含み、接地端子は、インバーターの接地と電気的に連結され、太陽電池モジュールの接地はインバーターの接地と電気的に連結される。これにより、太陽光モジュールからの交流電源を建物内外のアウトレットにすぐ供給することができるようになる。【選択図】図２
2017028993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュールからの直流電源を変換するコンバーター部と、
前記コンバーター部からの前記直流電源を交流電源に変換するインバーターと、
接地端子を含み、前記インバーターからの交流電源を外部に出力するプラグとを含み、
前記接地端子は、
前記インバーターの接地と電気的に連結され、
前記太陽電池モジュールの接地は前記インバーターの接地と電気的に連結される、太陽光モジュール。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールの接地と前記インバーターを含むジャンクションボックスの接地との電気的連結のために、前記太陽電池モジュールのフレームと前記ジャンクションボックスのフレームの間に接続される導電性部材をさらに含む、請求項１に記載の太陽光モジュール。
【請求項３】
前記ジャンクションボックスのフレームと前記インバーターの接地は電気的に連結される、請求項２に記載の太陽光モジュール。
【請求項４】
前記ジャンクションボックスは、
前記太陽電池モジュールからの前記直流電源を受ける少なくとも一つのバイパスダイオードと、前記コンバーター部とをさらに含む、請求項２に記載の太陽光モジュール。
【請求項５】
隣接した太陽光モジュールからの交流電源を受ける第１インターフェース部と、
前記第１インターフェース部からの交流電源と前記インバーターからの交流電源を前記プラグに出力する第２インターフェース部とをさらに含む、請求項１に記載の太陽光モジュール。
【請求項６】
前記コンバーター部を制御する制御部をさらに含み、
前記コンバーター部は、
複数のインターリービングコンバーターを含む、請求項１に記載の太陽光モジュール。
【請求項７】
前記制御部は、
前記複数のインターリービングコンバーターのスイッチング素子に対するスイッチング周期を変更可能である、請求項６に記載の太陽光モジュール。
【請求項８】
前記コンバーター部は、
前記直流電源を電力変換して疑似直流電源を出力し、
前記制御部は、
前記複数のインターリービングコンバーターのスイッチング素子を駆動するためのデューティーに基づき、前記複数のインターリービングコンバーターのスイッチング素子に対するスイッチング周期を変更可能である、請求項６に記載の太陽光モジュール。
【請求項９】
前記インターリービングコンバーターは、
タップインダクターコンバーターを含む、請求項６に記載の太陽光モジュール。
【請求項１０】
前記インターリービングコンバーターは、
フライバックコンバーターを含む、請求項６に記載の太陽光モジュール。
【請求項１１】
接地端子を含むプラグを含む複数の太陽光モジュールと、
前記複数の太陽光モジュールの各プラグに接続されるコネクタと、
前記コネクタに接続され、接地端子を含む統合プラグとを含み、
前記複数の太陽光モジュールのそれぞれは、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の太陽光モジュールである、太陽光システム。
【請求項１２】
接地端子を含むプラグを含む複数の太陽光モジュールと、
前記複数の太陽光モジュールの第１太陽光モジュールの第１プラグに接続される第１コネクタと、
前記第１コネクタに接続され、接地端子を含む第１コネクタプラグと、
前記第１プラグに接続され、前記複数の太陽光モジュールの第２太陽光モジュールの第２プラグに接続される第２コネクタと、
前記第２コネクタに接続され、接地端子を含む第２コネクタプラグとを含み、
前記複数の太陽光モジュールのそれぞれは、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の太陽光モジュールである、太陽光システム。
【請求項１３】
前記第２プラグに接続され、前記複数の太陽光モジュールの第３太陽光モジュールの第３プラグに接続される第３コネクタと、
前記第３コネクタに接続され、接地端子を含む最終プラグとをさらに含む、請求項１２に記載の太陽光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光モジュール及びこれを備えた太陽光システムに関するもので、より詳しくは太陽光モジュールからの交流電源を建物内外のアウトレットにすぐ供給することができる太陽光モジュール及びこれを備えた太陽光システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油や石炭のような既存のエネルギー資源の枯渇が予想されるに従い、これを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなっている。その中でも、太陽電池は半導体素子を用いて太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変化させる次世代電池として脚光を浴びている。
【０００３】
一方、太陽光モジュールは太陽光発電のための太陽電池が直列又は並列で連結された状態を意味し、太陽光モジュールは太陽電池が生産した電気を集電するジャンクションボックスを含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、太陽光モジュールからの交流電源を建物内外のアウトレットにすぐ供給することができる太陽光モジュール及びこれを備えた太陽光システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するための本発明の実施例による太陽光モジュールは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールからの直流電源を変換するコンバーター部と、コンバーター部からの直流電源を交流電源に変換するインバーターと、接地端子を含み、インバーターからの交流電源を外部に出力するプラグとを含み、接地端子は、インバーターの接地と電気的に連結され、太陽電池モジュールの接地はインバーターの接地と電気的に連結される。
【０００６】
一方、前記目的を達成するための本発明の実施例による太陽光システムは、接地端子を含むプラグを含む複数の太陽光モジュールと、複数の太陽光モジュールの各プラグに接続されるコネクタと、コネクタに接続され、接地端子を含む統合プラグとを含み、複数の太陽光モジュールのそれぞれは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールからの直流電源を変換するコンバーター部と、コンバーター部からの直流電源を交流電源に変換するインバーターと、接地端子を含み、インバーターからの交流電源を外部に出力するプラグとを含み、複数の太陽光モジュールの各プラグ内の接地端子はインバーターの接地と電気的に連結され、太陽電池モジュールの接地はインバーターの接地と電気的に連結される。
【０００７】
一方、前記目的を達成するための本発明の他の実施例による太陽光システムは、接地端子を含むプラグを含む複数の太陽光モジュールと、複数の太陽光モジュールの第１太陽光モジュールの第１プラグに接続される第１コネクタと、第１コネクタに接続され、接地端子を含む第１コネクタプラグと、第１プラグに接続され、複数の太陽光モジュールの第２太陽光モジュールの第２プラグに接続される第２コネクタと、第２コネクタに接続され、接地端子を含む第２コネクタプラグとを含み、複数の太陽光モジュールのそれぞれは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールからの直流電源を変換するコンバーター部と、コンバーター部からの直流電源を交流電源に変換するインバーターと、接地端子を含み、インバーターからの交流電源を外部に出力するプラグとを含み、複数の太陽光モジュールの各プラグ内の接地端子は、インバーターの接地と電気的に連結され、太陽電池モジュールの接地はインバーターの接地と電気的に連結される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施例による太陽光モジュールは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールからの直流電源を変換するコンバーター部と、コンバーター部からの直流電源を交流電源に変換するインバーターと、接地端子を含み、インバーターからの交流電源を外部に出力するプラグとを含み、接地端子はインバーターの接地と電気的に連結され、太陽電池モジュールの接地はインバーターの接地と電気的に連結される。これによれば、太陽光モジュールからの交流電源を建物内外のアウトレットにすぐ供給することができるようになる。
【０００９】
一方、太陽電池モジュールの接地とインバーターを含むジャンクションボックスの接地との電気的連結のために、太陽電池モジュールのフレームとジャンクションボックスのフレームの間に接続される導電性部材が設けられることにより、太陽光モジュール設置者が太陽電池モジュールに対する接地を別に構築する必要がなくなる。したがって、設置の容易さが確保される。
【００１０】
一方、隣接した太陽光モジュールからの交流電源を受信する第１インターフェース部と、第１インターフェース部からの交流電源とインバーターからの交流電源をプラグに出力する第２インターフェース部とを含むことにより、複数の太陽光モジュールからの交流電源を単一プラグを介して建物内外のアウトレットにすぐ供給することができるようになる。
【００１１】
一方、複数のインターリービングコンバーターがインターリービング動作することにより、コンバーター部の入力電流と出力電流のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）が低減し、よって、コンバーター部又はインバーター内の回路素子の容量及びサイズが小さくなる利点がある。
【００１２】
太陽光モジュールは、コンバーター部とインバーターを含むジャンクションボックスが太陽電池モジュールの背面に付着されることができる。よって、太陽光モジュールからすぐ交流電源を安定的に出力することができるようになる。
【００１３】
本発明の実施例による太陽光システムは、接地端子を含むプラグを含む複数の太陽光モジュールと、複数の太陽光モジュールの各プラグに接続されるコネクタと、コネクタに接続され、接地端子を含む統合プラグとを含み、複数の太陽光モジュールのそれぞれは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールからの直流電源を変換するコンバーター部と、コンバーター部からの直流電源を交流電源に変換するインバーターと、接地端子を含み、インバーターからの交流電源を外部に出力するプラグとを含み、複数の太陽光モジュールの各プラグ内の接地端子は、インバーターの接地と電気的に連結され、太陽電池モジュールの接地はインバーターの接地と電気的に連結される。これによれば、コネクタと統合プラグを用いて、複数の太陽光モジュールからの交流電源を建物内外のアウトレットにすぐ供給することができるようになる。
【００１４】
本発明の他の実施例による太陽光システムは、接地端子を含むプラグを含む複数の太陽光モジュールと、複数の太陽光モジュールの第１太陽光モジュールの第１プラグに接続される第１コネクタと、第１コネクタに接続され、接地端子を含む第１コネクタプラグと、第１プラグに接続され、複数の太陽光モジュールの第２太陽光モジュールの第２プラグに接続される第２コネクタと、第２コネクタに接続され、接地端子を含む第２コネクタプラグとを含み、複数の太陽光モジュールのそれぞれは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールからの直流電源を変換するコンバーター部と、コンバーターからの直流電源を交流電源に変換するインバーターと、接地端子を含み、インバーターからの交流電源を外部に出力するプラグとを含み、複数の太陽光モジュールの各プラグ内の接地端子はインバーターの接地と電気的に連結され、太陽電池モジュールの接地はインバーターの接地と電気的に連結される。これによれば、第１コネクタ、第１コネクタプラグ、第２コネクタ、及び第２コネクタプラグを用いて、複数の太陽光モジュールからの交流電源を建物内外のアウトレットにすぐ供給することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例による太陽光モジュールの正面図である。
【図２】図１の太陽光モジュールの背面図である。
【図３】本発明の実施例による太陽光システムの構成図の一例である。
【図４】図３の第２太陽光モジュールの背面図である。
【図５】本発明の実施例による太陽光システムの構成図の他の例である。
【図６】本発明の実施例による太陽光システムの構成図のさらに他の例である。
【図７】図２の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図８】図２の太陽光モジュールのバイパスダイオード構成の一例である。
【図９】図２のジャンクションボックス内部のブロック図の一例である。
【図１０ａ】図９のジャンクションボックスの内部回路図の一例である。
【図１０ｂ】図９のジャンクションボックスの内部回路図の他の例である。
【図１１ａ】図９のコンバーター部で入力電源を用いて疑似直流電源を出力することを説明するために参照される図である。
【図１１ｂ】図９のコンバーター部で入力電源を用いて疑似直流電源を出力することを説明するために参照される図である。
【図１２】スイッチング素子のスイッチングモードによるスイッチング周波数可変を説明するために参照される図である。
【図１３】スイッチング素子のスイッチングモードによるスイッチング周波数可変を説明するために参照される図である。
【図１４】三つのインターリービングコンバーターにおいて、スイッチング周波数を可変し、位相差を固定する場合を例示する。
【図１５】三つのインターリービングコンバーターにおいて、スイッチング周波数を可変し、位相差を可変する場合を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。
【００１７】
以下の説明で使われる構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は単にこの明細書の容易な作成のみを考慮して付与するもので、そのものが特に重要な意味又は役目を付与するものではない。よって、前記「モジュール」及び「部」は互いに混用することもできる。
【００１８】
図１は本発明の実施例による太陽光モジュールの正面図、図２は図１の太陽光モジュールの背面図である。
【００１９】
図面に基づいて説明すれば、本発明の実施例による太陽光モジュール５０は、太陽電池モジュール１００、及び太陽電池モジュール１００の背面に位置するジャンクションボックス２００を含む。また、太陽光モジュール５０は、太陽電池モジュール１００とジャンクションボックス２００の間に配置される放熱部材（図示せず）をさらに含むことができる。
【００２０】
まず、太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池１３０を含むことができる。
【００２１】
太陽電池１３０は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体素子で、シリコン太陽電池（ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）、化合物半導体太陽電池（ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）及び積層型太陽電池（ｔａｎｄｅｍ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）、染料感応型又はＣｄＴｅ、ＣＩＧＳ型太陽電池などであることができる。
【００２２】
それぞれの太陽電池１３０は、電気的に直列又は並列であるいは直並列で連結されることができる。
【００２３】
図面では、一本のストリングに１０個の太陽電池１３０が連結され、総６本のストリングが互いに直列で連結されるものを例示するが、多様な変形が可能である。
【００２４】
一方、複数のストリングのいずれか一本のストリングに、太陽電池からの直流電源に対する接地連結のための、太陽電池モジュールの接地ラインＧＬが電気的に連結されることができる。
【００２５】
太陽電池モジュールの接地ラインＧＬは、導電性部材からなる、太陽電池モジュール１００のフレーム１０５に電気的に接続されることができる。
【００２６】
図２は、太陽電池モジュールの接地ラインＧＬが、太陽電池モジュールの背面に伸び、太陽電池モジュール１００の背面に形成される太陽電池モジュール１００のフレーム１０５に電気的に接続されるものを例示する。
【００２７】
一方、本発明の実施例による、太陽光モジュール５０は、太陽電池モジュール１００と、太陽電池モジュール１００からの直流電源を変換するコンバーター部５３０と、コンバーターからの直流電源を交流電源に変換するインバーター５４０と、接地端子３１０ａを含み、インバーター５４０からの交流電源を外部に出力するプラグ３００とを含む。
【００２８】
特に、インバーター５４０とプラグ３００の間に、交流電源ケーブル３２０をさらに含むことができる。
【００２９】
交流電源ケーブル３２０は、三つの導電性ラインを含み、図２のように、第１電源ライン３２０ｂ、第２電源ライン３２０ｃ及び接地ライン３２０ａを含むことができる。
【００３０】
第１電源ライン３２０ｂ、第２電源ライン３２０ｃ及び接地ライン３２０ａは、それぞれプラグ３００の第１電源端子３１０ｂ、第２電源端子３１０ｃ及び接地端子３１０ａにそれぞれ電気的に連結されることができる。
【００３１】
ここで、第１電源端子３１０ｂ、第２電源端子３１０ｃ及び接地端子３１０ａは、北米基準のｈｏｔ端子、ｎｅｕｔｒａｌ端子及びｇｒｏｕｎｄ端子であることができる。
【００３２】
一方、第１電源端子３１０ｂ、第２電源端子３１０ｃ及び接地端子３１０ａを含むプラグ３００は、建物内外に配置されるアウトレット（ｏｕｔｌｅｔ）３５０の名端子３５０ａ、３５０ｂ及び３５０ｃに連結可能である。このような連結により、太陽光モジュールからの交流電源が簡便に建物内のアウトレットを介して系統に供給されることができる。
【００３３】
本発明のこのような方式によれば、太陽光モジュールとアウトレットを連結するための付加の装置が不要になるので、利用者の便宜性が向上することができるようになる。特に、太陽光モジュールの購入者が、別のサービス提供者の助けなしに、簡便に建物内に太陽光モジュールを設置し、プラグ３００を介して簡単にアウトレット３５０に連結することができるようになる。
【００３４】
一方、本発明の実施例による太陽光モジュール５０によれば、インバーター５４０の接地５４１とプラグ３００の接地端子３１０ａが電気的に連結される。
【００３５】
図２は、プラグ３００の接地端子３１０ａに電気的に連結される交流電源ケーブル３２０内の接地ライン３２０ａがインバーター５４０に電気的に接続されるものを例示する。特に、接地ライン３２０ａがインバーター５４０の接地端子５４１に電気的に連結されることが好ましい。
【００３６】
これにより、インバーター５４０の接地端子５４１に連結される接地を別途構築しなくても良い利点がある。
【００３７】
一方、図２を参照すると、インバーター５４０の接地端子５４１は導電性部材からなるジャンクションボックス２００のフレーム２０１に連結されることができる。
【００３８】
そして、ジャンクションボックス２００のフレーム２０１は導電性部材３０５を介して太陽電池モジュール１００のフレーム１０５に電気的に連結されることができる。
【００３９】
これによれば、太陽電池モジュールの接地ＧＬが、太陽電池モジュール１００のフレーム１０５、ジャンクションボックス２００のフレーム２０１及びインバーター５４０の接地端子５４１を介してプラグ３００の接地端子３１０ａに電気的に接続される。
【００４０】
これにより、太陽電池モジュールの接地ＧＬに連結される接地を別途に構築しなくても良い利点がある。
【００４１】
一方、ジャンクションボックス２００は、バイパスダイオード部５１０、コンバーター部５３０、キャパシタＣ１、インバーター５４０及び制御部５５０を含むことができる。これについては図９以下を参照して後述する。
【００４２】
図３は本発明の実施例による太陽光システムの構成図の一例である。
【００４３】
図面を参照して説明すれば、本発明の実施例による太陽光システム２０は、接地端子を持つプラグを含む複数の太陽光モジュール５０ａ、５０ｂ、．．．、５０ｎを含むことができる。
【００４４】
図３は、交流電源を出力する第１ケーブル３３０ａを含む第１太陽光モジュール５０ａ、交流電源を出力する第２ケーブル３３０ｂを含む第２太陽光モジュール５０ｂ、交流電源を出力する第ｎケーブル３２０及びプラグ３００を含む第ｎ太陽光モジュール５０ｎが互いに電気的に連結されるものを例示する。
【００４５】
図３には示されていないが、第１ケーブル３３０ａの端部に第１プラグ３００ａが連結され、第１プラグ３００ａは第２太陽光モジュール５０ｂに設けられた第１インターフェース部に電気的に接続されることができる。そして、第２太陽光モジュール５０ｂに設けられた第２インターフェース部に第２ケーブル３３０ｂが電気的に連結されることができる。
【００４６】
一方、第２インターフェース部を介して、第１インターフェース部からの交流電源と第２太陽光モジュール５０ｂからの交流電源が併合され、第２ケーブル３３０ｂを介して外部に出力されることができるようになる。
一方、第２ケーブル３３０ｂの端部に第２プラグ３００ｂが連結され、第２プラグ３００ｂは第ｎ太陽光モジュール５０ｎに設けられた第１インターフェース部に電気的に接続されることができる。そして、第ｎ太陽光モジュール５０ｎに設けられた第２インターフェース部にケーブル３２０が電気的に連結されることができる。
【００４７】
一方、第ｎケーブル３２０の端部にプラグ３００が連結され、プラグ３００はアウトレット３５０に電気的に連結されることができる。
【００４８】
図４は図３の第２太陽光モジュールの背面図である。
【００４９】
図面を参照すると、第２太陽光モジュール５０ｂの背面に、ジャンクションボックス２００ｂ、第１インターフェース部３４２ａ、第２インターフェース部３４２ｂ、第２ケーブル３３０ｂ及び第２プラグ３００ｂが配置されることができる。
【００５０】
第１インターフェース部３４２ａは、隣接した太陽光モジュールからの交流電源を受ける。図面は、交流電源ケーブル３３０ａに第１インターフェース部３４２ａが電気的に連結されるものを例示する。
【００５１】
一方、第１インターフェース部３４２ａと第２インターフェース部３４２ｂの間を電気的に連結するために、ケーブル９０ａが設けられることができる。ケーブル９０ａの一端部に、第１インターフェース部３４２ａとの結合のためのコネクタ９０ｃが連結されることができ、ケーブル９０ａの他端部に、第２インターフェース部３４２ｂが電気的に連結されることができる。
【００５２】
第２インターフェース部３４２ｂは、第１インターフェース部３４２ａからの交流電源とインバーター５４０からの交流電源を受け、ケーブル３３０を介してプラグ３００に出力する。
【００５３】
このために、第２インターフェース部３４２ｂは、ジャンクションボックス２００ｂ内のインバーター５４０からのケーブル３８ａに電気的に接続されることができる。
【００５４】
すなわち、ケーブル３８ａの一端部に、ジャンクションボックス２００ｂ内のインバーター５４０に電気的に接続され、ケーブル３８ａの他端部に、第２インターフェース部３４２ｂとの結合のためのコネクタ３８ｂが連結されることができる。
【００５５】
図５は本発明の実施例による太陽光システムの構成図の他の例である。
【００５６】
図面を参照すると、図５の太陽光システム５００は、接地端子を含む各ケーブル３２０ａａ、３２０ｂｂ、３２０ｃｃに接続されるプラグ３００ａ、３００ｂ、３００ｃを含む複数の太陽光モジュール５０ａ、５０ｂ、５０ｃを含むことができる。
【００５７】
また、図５の太陽光システム５００は、複数の太陽光モジュールの各プラグ３００ａ、３００ｂ、３００ｃに接続されるコネクタ３６０と、コネクタ３６０に接続され、接地端子３１０ａを含む統合プラグ３６８とを含むことができる。
【００５８】
コネクタ３６０は、複数の太陽光モジュールの各プラグ３００ａ、３００ｂ、３００ｃに電気接続のためのそれぞれのコネクタ３６０ａ、３６０ｂ、３６０ｃを含むことができる。
【００５９】
一方、コネクタ３６０と統合プラグ３６８の間には、交流電源ケーブル３６５が設けられることができる。
【００６０】
コネクタ３６０は、複数の各プラグ３００ａ、３００ｂ、３００ｃに設けられた第１電源端子、第２電源端子及び接地端子にそれぞれ電気的に接続するための第１コネクタ端子、第２コネクタ端子及び第３コネクタ端子を含むことができる。
【００６１】
そして、コネクタ３６０ａのそれぞれの第１コネクタ端子、第２コネクタ端子及び第３コネクタ端子は互いに並列で接続され、結局、複数の各プラグ３００ａ、３００ｂ、３００ｃを介して入力された交流電源を並列で結合し、並列で結合された交流電源を出力することになる。
【００６２】
このようなコネクタ３６０及び統合プラグ３６８を介して、複数の太陽光モジュールで生成された交流電源を簡便に建物内外のアウトレットに供給することができるようになる。
【００６３】
図６は本発明の実施例による太陽光システムの構成図のさらに他の例である。
【００６４】
図面を参照すると、図６の太陽光システム６００は、接地端子を含むそれぞれのケーブル３２０ａａ、３２０ｂｂ、３２０ｃｃに接続されるプラグ３００ａ、３００ｂ、３００ｃを含む複数の太陽光モジュール５０ａ、５０ｂ、５０ｃを含むことができる。
【００６５】
また、図６の太陽光システム６００は、複数の太陽光モジュールのそれぞれのプラグ３００ａ、３００ｂ、３００ｃに接続されるコネクタ３７０ａ、３７０ｄ、３７０ｅと、コネクタ３７０ａ、３７０ｄに接続され、接地端子を含むコネクタプラグ３７０ｂ、３７０ｃと、最終コネクタ３７０ｅに接続され、接地端子を含む最終プラグ３７８とをさらに含むことができる。
【００６６】
第１コネクタ３７０ａは、第１太陽光モジュール５０ａの第１プラグ３００ａに電気的に接続される接続部３７２ａを含むことができる。
【００６７】
一方、第１コネクタ３７０ａの一端には、第２コネクタ３７０ｄとの電気接続のためのケーブル３７２ａ、及び第１コネクタプラグ３７０ｂが設けられることができる。
【００６８】
第２コネクタ３７０ｄは、第２太陽光モジュール５０ｂの第２プラグ３００ｂに電気的に接続される接続部３７２ｄを含むことができる。
【００６９】
一方、第２コネクタ３７０ｄの一端には、第３コネクタ３７０ｅとの電気接続のためのケーブル３７２ｂ及び第２コネクタプラグ３７０ｃが設けられることができる。
【００７０】
第３コネクタ３７０ｅは、第３太陽光モジュール５０ｃの第３プラグ３００ｃに電気的に接続される接続部３７２ｅを含むことができる。
【００７１】
一方、第３コネクタ３７０ｅの一端には、プラグ３７８との電気接続のためのケーブル３７５が設けられることができる。
【００７２】
このようなコネクタ３７０ａ、３７０ｄ、３７０ｅ、第１及び第２コネクタ３７０ａ、３７０ｄに接続され、接地端子を含む第１及び第２コネクタプラグ３７０ｂ、３７０ｃ、及び最終の第３コネクタ３７０ｅに接続され、接地端子を含む最終プラグ３７８を介して、複数の太陽光モジュールで生成された交流電源を簡便に建物内外のアウトレットに供給することができるようになる。
【００７３】
図７は図２の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【００７４】
図面を参照すると、太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池１３０を含むことができる。その外、複数の太陽電池１３０の下面及び上面に位置する第１密封材１２０及び第２密封材１５０、第１密封材１２０の下面に位置する後面基板１１０、及び第２密封材１５０の上面に位置する前面基板１６０をさらに含むことができる。
【００７５】
まず、太陽電池１３０は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体素子で、シリコン太陽電池（ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）、化合物半導体太陽電池（ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）及び積層型太陽電池（ｔａｎｄｅｍ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）、染料感応型又はＣｄＴｅ、ＣＩＧＳ型太陽電池などであることができる。
【００７６】
太陽電池１３０は、太陽光が入射する受光面と受光面の反対側の裏面とからなる。例えば、太陽電池１３０は、第１導電型のシリコン基板と、シリコン基板上に形成され、第１導電型と反対の導電型を有する第２導電型半導体層と、第２導電型半導体層の一部面を露出させる少なくとも一つ以上の開口部を含み、第２導電型半導体層上に形成される反射防止膜と、少なくとも一つ以上の開口部を通じて露出された第２導電型半導体層の一部面に接触する前面電極と、シリコン基板の後面に形成された後面電極とを含むことができる。
【００７７】
それぞれの太陽電池１３０は、電気的に直列又は並列であるいは直並列で連結されることができる。具体的に、複数の太陽電池１３０はリボン１３３によって電気的に接続されることができる。リボン１３３は、太陽電池１３０の受光面上に形成された前面電極と、隣接した他の太陽電池１３０の裏面上に形成された後面電極とに接合されることができる。
【００７８】
図面は、リボン１３３が２列に形成され、このリボン１３３によって太陽電池１３０が一列に連結されて太陽電池ストリング１４０が形成されるものを例示する。これにより、６本のストリング１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ、１４０ｆが形成され、それぞれのストリングは１０個の太陽電池を含むものを例示する。図面とは異なり、多様な変形が可能である。
【００７９】
後面基板１１０はバックシートで、防水、絶縁及び紫外線遮断の機能を果たし、ＴＰＴ（Ｔｅｄｌａｒ／ＰＥＴ／Ｔｅｄｌａｒ）タイプであることができるが、これに限定されるものではない。また、図７には後面基板１１０が長方形に示されているが、太陽電池モジュール１００が設置される環境によって、円形、半円形などの多様な形状に製造されることができる。
【００８０】
一方、後面基板１１０上には第１密封材１２０が後面基板１１０と同一のサイズで付着されて形成されることができ、第１密封材１２０上には複数の太陽電池１３０が多数列をなすように互いに隣り合うように位置することができる。
【００８１】
第２密封材１５０は太陽電池１３０上に位置し、第１密封材１２０とラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）によって接合することができる。
【００８２】
ここで、第１密封材１２０及び第２密封材１５０は、太陽電池の各要素が化学的に結合するようにする。このような第１密封材１２０及び第２密封材１５０は、エチレン酢酸ビニル樹脂（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ、ＥＶＡ）フィルムなどの多様な例が可能である。
【００８３】
一方、前面基板１６０は、太陽光を透過するように第２密封材１５０上に位置し、外部の衝撃などから太陽電池１３０を保護するために強化ガラスであることが好ましい。また、太陽光の反射を防止し、太陽光の透過率を高めるために、鉄粉が少量含まれた低鉄粉強化ガラスであることがより好ましい。
【００８４】
図８は図２の太陽光モジュールのバイパスダイオード構成の一例である。
【００８５】
図面を参照して説明すれば、６本の太陽電池ストリング１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ、１４０ｆに対応し、バイパスダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃが接続されることができる。具体的には、第１バイパスダイオードＤａは、第１太陽電池ストリング１４０ａと第１バスリボン１４５ａの間に接続され、第１太陽電池ストリング１４０ａ又は第２太陽電池ストリング１４０ｂで逆電圧が発生するとき、第１太陽電池ストリング１４０ａ及び第２太陽電池ストリング１４０ｂをバイパス（ｂｙｐａｓｓ）させる。
【００８６】
例えば、正常の太陽電池でおよそ０．６Ｖの電圧が発生する場合、第１バイパスダイオードＤａのアノード電極の電位に比べてカソード電極の電位がおよそ１２Ｖ（＝０．６Ｖ＊２０）の分だけ高くなる。すなわち、第１バイパスダイオードＤａは、バイパスでない正常動作を行うことになる。
【００８７】
一方、第１太陽電池ストリング１４０ａのある太陽電池で陰影が発生するとか異物が付着するとかして、ホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）が発生する場合、ある一太陽電池で発生する電圧はおよそ０．６Ｖの電圧でない逆電圧（およそ−１５Ｖ）が発生することになる。これにより、第１バイパスダイオードＤａのアノード電極の電位がカソード電極に比べておよそ１５Ｖの分だけ高くなり、第１バイパスダイオードＤａはバイパス動作を行うことになる。よって、第１太陽電池ストリング１４０ａ及び第２太陽電池ストリング１４０ｂ内の太陽電池で発生する電圧がジャンクションボックス２００に供給されなくなる。このように、一部の太陽電池で逆電圧が発生する場合にバイパスさせることにより、該当の太陽電池などの破壊を防止することができるようになる。また、ホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）領域を除き、生成された直流電源を供給することができるようになる。
【００８８】
ついで、第２バイパスダイオードＤｂは、第１バスリボン１４５ａと第２バスリボン１４５ｂの間に接続され、第３太陽電池ストリング１４０ｃ又は第４太陽電池ストリング１４０ｄで逆電圧が発生するとき、第３太陽電池ストリング１４０ｃ及び第４太陽電池ストリング１４０ｄをバイパス（ｂｙｐａｓｓ）させる。
【００８９】
ついで、第３バイパスダイオード（Ｄｃ）は、第６太陽電池ストリング１４０ｆと第２バスリボン１４５ｂの間に接続され、第５太陽電池ストリング１４０ｅ又は第６太陽電池ストリング１４０ｆで逆電圧が発生するとき、第５太陽電池ストリング１４０ｅ及び第６太陽電池ストリング１４０ｆをバイパス（ｂｙｐａｓｓ）させる。
【００９０】
一方、図８とは異なり、６本の太陽電池ストリングに対応し、６個のバイパスダイオードを接続させることも可能であり、その外の多様な変形が可能である。
【００９１】
一方、それぞれの太陽電池ストリングは、バスリボンを介して電気的に接続されることができる。図８は、太陽電池モジュール１００の下部に配置されるバスリボン１４５ｃ、１４５ｄ、１４５ｅにより、それぞれ第１太陽電池ストリング１４０ａと第２太陽電池ストリング１４０ｂが、第３太陽電池ストリング１４０ｃと第４太陽電池ストリング１４０ｄが、第５太陽電池ストリング１４０ｅと第６太陽電池ストリング１４０ｆが電気的に接続されるものを例示する。また、図８は、太陽電池モジュール１００の上部に配置されるバスリボン１４５ａ、１４５ｂにより、それぞれ第２太陽電池ストリング１４０ｂと第３太陽電池ストリング１４０ｃが、かつ第４太陽電池ストリング１４０ｄと第５太陽電池ストリング１４０ｅが電気的に接続されるものを例示する。
【００９２】
一方、第１ストリングに接続されたリボン、バスリボン１４５ａ、１４５ｂ、及び第６ストリング１４０ｆに接続されたリボンは、それぞれ第１〜第４導電性ライン１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄに電気的に接続され、第１〜第４導電性ライン１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄは太陽電池モジュール１００の背面に配置されるジャンクションボックス２００内のバイパスダイオード（図９のＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ）に接続される。図面は、第１〜第４導電性ライン１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄが太陽電池モジュール１００上に形成された開口部を通じて太陽電池モジュール１００の背面に伸びるものを例示する。
【００９３】
一方、ジャンクションボックス２００は、太陽電池モジュール１００の両端部の中で導電性ラインが伸びる端部にもっと近くに配置されることが好ましい。
【００９４】
図９は図２のジャンクションボックス内部のブロック図の一例である。
【００９５】
図面を参照すると、ジャンクションボックス２００の内部の電力変換モジュール７００は、バイパスダイオード部５１０、コンバーター部５３０、キャパシタＣ１、インバーター５４０及び制御部５５０を含むことができる。
【００９６】
バイパスダイオード部５１０は、太陽電池モジュール１００の第１〜第４導電性ライン１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄの間にそれぞれ配置されるバイパスダイオードＤｃ、Ｄｂ、Ｄａを含むことができる。この際、バイパスダイオードの個数は一つ以上であり、導電性ラインの数より一つ少ないことが好ましい。
【００９７】
バイパスダイオードＤｃ、Ｄｂ、Ｄａは、太陽電池モジュール５０から、特に太陽電池モジュール５０内の第１〜第４導電性ライン１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄから太陽光直流電源を受ける。そして、バイパスダイオードＤｃ、Ｄｂ、Ｄａは、第１〜第４導電性ライン１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄの少なくとも一つからの直流電源で逆電圧が発生する場合、バイパスさせることができる。
【００９８】
一方、バイパスダイオード部５１０を経た入力電源（Ｖｐｖ）は、コンバーター部５３０に入力される。
【００９９】
コンバーター部５３０は、バイパスダイオード部５１０から出力された入力電源（Ｖｐｖ）を変換する。一方、コンバーター部５３０は第１電力変換部と名付けられることができる。
【０１００】
例えば、コンバーター部５３０は、直流入力電源（Ｖｐｖ）を疑似直流電源（ｐｓｅｕｄｏ ｄｃ ｖｏｌｔａｇｅ）に変換させることができる。これにより、キャパシタＣ１には疑似直流電源が保存されることができる。一方、ｄｃ端キャパシタＣ１の両端はｄｃ端と言え、キャパシタＣ１はｄｃ端キャパシタと名付けられることもできる。
【０１０１】
他の例として、コンバーター部５３０は、直流入力電源（Ｖｐｖ）を昇圧して直流電源に変換することができる。これにより、ｄｃ端キャパシタＣ１には昇圧された直流電源が保存されることができる。
【０１０２】
インバーター５４０は、ｄｃ端キャパシタＣ１に保存された直流電源を交流電源に変換することができる。一方、インバーター５４０は第２電力変換部と名付けられることができる。
【０１０３】
例えば、インバーター５４０は、コンバーター部５３０で変換された疑似直流電源（ｐｓｅｕｄｏ ｄｃ ｖｏｌｔａｇｅ）を交流電源に変換することができる。
【０１０４】
他の例として、インバーター５４０は、コンバーター部５３０で昇圧された直流電源を交流電源に変換することができる。
【０１０５】
一方、コンバーター部５３０は、疑似直流電源（ｐｓｅｕｄｏ ｄｃ ｖｏｌｔａｇｅ）変換、又は昇圧直流電源変換のために、複数のインターリービングコンバーターを含むことが好ましい。
【０１０６】
特に、本発明の実施例は、コンバーター部５３０が、三つ以上のインターリービングコンバーターを含むものにする。
【０１０７】
図面はｎ個のコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、．．．、６１０ｎが互いに並列で接続されるものを例示する。ｎ個のコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、．．．、６１０ｎのエネルギー変換容量は同一であることができる。
【０１０８】
直流入力電源（Ｖｐｖ）による電流がｎ個のコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、．．．、６１０ｎで１／Ｎに小さくなり、ｎ個のコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、．．．、６１０ｎの出力端で各コンバーターの出力電流が一つに合わせられる。
【０１０９】
一方、ｎ個のコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、．．．、６１０ｎはインターリービング動作を行い、それぞれのｎ個のコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、．．．、６１０ｎの電流位相は、基準相に比べ、＋（３６０°／Ｎ）、−（３６０°／Ｎ）又はそれに近い位相遅延を維持しながら動作する。
【０１１０】
このように、ｎ個のコンバーターをインターリービング動作させる場合、コンバーター部５３０の入力電流と出力電流のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）が低減し、よって、電力変換モジュール７００内の回路素子の容量及び大きさが小さくなる利点がある。これにより、ジャンクションボックスの厚さが太陽電池モジュールのフレーム１０５の厚さより小さくなることができるようになる。
【０１１１】
一方、インターリービングコンバーターは、タップインダクターコンバーター、又はフライバックコンバーターなどが使われることができる。
【０１１２】
図１０ａは図９のジャンクションボックスの内部回路図の一例である。
【０１１３】
図１０ａはインターリービングコンバーターとしてタップインダクターコンバーターを例示する。図面は、コンバーター部５３０が、第１タップインダクターコンバーター〜第３タップインダクターコンバーター６１１ａ、６１１ｂ、．．．、６１１ｃを含むものを例示する。
【０１１４】
バイパスダイオード部５１０は、第１〜第４導電性ライン１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄにそれぞれ対応するａノード、ｂノード、ｃノード及びｄノードのそれぞれの間に配置される第１〜第３バイパスダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃを含む。
【０１１５】
コンバーター部５３０は、バイパスダイオード部５１０から出力される直流電源（Ｖｐｖ）から電力変換を行うことができる。
【０１１６】
特に、第１タップインダクターコンバーター〜第３タップインダクターコンバーター６１１ａ、６１１ｂ、．．．、６１１ｃは、インターリービング動作により、それぞれ変換された直流電源をｄｃ端キャパシタＣ１に出力する。
【０１１７】
この中で、第１タップインダクターコンバーター６１１ａは、タップインダクターＴ１、タップインダクターＴ１と接地端の間に接続されるスイッチング素子Ｓ１、及びタップインダクターの出力端に接続され、一方向導通を行うダイオードＤ１を含む。一方、ダイオードＤ１の出力端、つまりカソード（ｃａｔｈｏｄ）と接地端の間にｄｃ端キャパシタＣ１が接続される。
【０１１８】
具体的には、スイッチング素子Ｓ１は、タップインダクターＴのタップと接地端の間に接続されることができる。そして、タップインダクターＴの出力端（２次側）はダイオードＤ１のアノード（ａｎｏｄｅ）に接続され、ダイオードＤ１のカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）と接地端の間にｄｃ端キャパシタＣ１が接続される。
【０１１９】
一方、タップインダクターＴの１次側と２次側は互いに反対の極性を有する。一方、タップインダクターＴは、スイッチングトランスフォーマー（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）と名付けられることもできる。
【０１２０】
一方、タップインダクターＴの１次側と２次側は図面のように互いに連結される。よって、タップインダクターコンバーターは非絶縁タイプのコンバーターであることができる。
【０１２１】
一方、三つのタップインダクターコンバーター６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃを図面のように互いに並列で接続してインターリービング（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）方式で駆動する場合、入力電流成分が並列に分岐されるので、それぞれのタップインダクターコンバーター６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃを介して出力する電流成分のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）が減少することになる。
【０１２２】
一方、それぞれのタップインダクターコンバーター６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃは、出力される交流電源の電力所要値に対応して適応的に動作することが可能である。
【０１２３】
例えば、電力所要値がおよそ９０Ｗ〜１３０Ｗの場合、第１コンバーター６１１ａのみ動作し、電力所要値がおよそ１９０Ｗ〜２３０Ｗの場合、第１及び第２コンバーター６１１ａ、６１１ｂのみ動作し、電力所要値がおよそ２９０Ｗ〜３３０Ｗの場合、第１〜第３インターリービングコンバーター６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃの全てが動作することができる。すなわち、それぞれのタップインダクターコンバーター６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃが選択的に動作することができる。このような選択的動作は、制御部５５０によって制御できる。
【０１２４】
インバーター５４０は、コンバーター部５３０でレベル変換された直流電源を交流電源に変換する。図面は、フルブリッジインバーター（ｆｕｌｌ−ｂｒｉｄｇｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ）を例示する。すなわち、それぞれ互いに直列で連結される上アームスイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ及び下アームスイッチング素子Ｓ’ａ、Ｓ’ｂが一対になり、総２対の上下アームスイッチング素子が互いに並列Ｓａ＆Ｓ’ａ、Ｓｂ＆Ｓ’ｂで連結される。各スイッチング素子Ｓａ、Ｓ’ａ、Ｓｂ、Ｓ’ｂにはダイオードが逆並列で連結される。
【０１２５】
インバーター５４０内のスイッチング素子は、制御部５５０からのインバータースイッチング制御信号に基づいてターンオン／オフ動作を行うことになる。これにより、所定の周波数を有する交流電源が出力される。好ましくは、グリッド（ｇｒｉｄ）の交流周波数と同一の周波数（およそ６０Ｈｚ又は５０Ｈｚ）を有することが好ましい。
【０１２６】
フィルター部５６０は、インバーター５４０から出力される交流電源を滑らかにするために、ローパスフィルタリング（ｌｏｗｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を行う。このために、図面はインダクターＬｆ１、Ｌｆ２を例示するが、その外に多様な例が可能である。
【０１２７】
一方、コンバーター入力電流感知部Ａは、コンバーター部５３０に入力される入力電流（ｉｃ１）を感知し、コンバーター入力電圧感知部Ｂは、コンバーター部５３０に入力される入力電圧（ｖｃ１）を感知する。感知された入力電流（ｉｃ１）と入力電圧（ｖｃ１）は制御部５５０に入力できる。
【０１２８】
一方、コンバーター出力電流感知部Ｃは、コンバーター部５３０から出力される出力電流（ｉｃ２）、つまりｄｃ端電流を感知し、コンバーター出力電圧感知部（Ｄ）は、コンバーター部５３０から出力される出力電圧（ｖｃ２）、つまりｄｃ端電圧を感知する。感知された出力電流（ｉｃ２）と出力電圧（ｖｃ２）は制御部５５０に入力できる。
【０１２９】
一方、インバーター出力電流感知部Ｅは、インバーター５４０から出力される電流（ｉｃ３）を感知し、インバーター出力電圧感知部Ｆは、インバーター５４０から出力される電圧（ｖｃ３）を感知する。感知された電流（ｉｃ３）と電圧（ｖｃ３）は制御部５５０に入力される。
【０１３０】
一方、制御部５５０は、図１０のコンバーター部５３０のスイッチング素子Ｓ１を制御する制御信号を出力することができる。特に、制御部５５０は、感知された入力電流（ｉｃ１）、入力電圧（ｖｃ１）、出力電流（ｉｃ２）、出力電圧（ｖｃ２）、出力電流（ｉｃ３）、又は出力電圧（ｖｃ３）の少なくとも一つに基づき、コンバーター部５３０内のスイッチング素子Ｓ１のターンオンタイミング信号を出力することができる。
【０１３１】
一方、制御部５５０は、インバーター５４０の各スイッチング素子Ｓａ、Ｓ’ａ、Ｓｂ、Ｓ’ｂを制御するインバーター制御信号を出力することもできる。特に、制御部５５０は、感知された入力電流（ｉｃ１）、入力電圧（ｖｃ１）、出力電流（ｉｃ２）、出力電圧（ｖｃ２）、出力電流（ｉｃ３）、又は出力電圧（ｖｃ３）の少なくとも一つに基づき、インバーター５４０の各スイッチング素子Ｓａ、Ｓ’ａ、Ｓｂ、Ｓ’ｂのターンオンタイミング信号を出力することができる。
【０１３２】
一方、制御部５５０は、太陽電池モジュール１００に対する最大電力地点を演算し、それにより、最大電力にあたる直流電源を出力するように、コンバーター部５３０を制御することができる。
【０１３３】
一方、インバーター５４０の接地５４１は、ケーブル３２０の接地ライン３２０ａに電気的に連結され、フィルター部５６０の出力ラインの第１ラインは、ケーブル３２０の第１電源ライン３２０ｂに電気的に連結され、フィルター部５６０の出力ラインの第２ラインは、ケーブル３２０の第２電源ライン３２０ｃに電気的に連結される。
【０１３４】
図１０ｂは図９の電力変換モジュールの内部回路図の他の例である。
【０１３５】
図１０ｂの電力変換モジュール７００は、図１０ａの電力変換モジュール７００と同様に、バイパスダイオード部５１０、コンバーター部５３０、ｄｃ端キャパシタＣ１、インバーター５４０、制御部５５０、及びフィルター部５６０を含むことができる。
【０１３６】
ただ、図１０ｂはコンバーター部５３０内のインターリービングコンバーターとしてフライバックコンバーターを例示する。図面は、コンバーター部５３０が、第１フライバックコンバーター〜第３フライバックコンバーター６１２ａ、６１２ｂ、．．．、６１２ｃを含むものを例示する。
【０１３７】
特に、第１フライバックコンバーター〜第３フライバックコンバーター６１２ａ、６１２ｂ、．．．、６１２ｃは、非絶縁タイプのタップインダクターコンバーターとは異なり、絶縁タイプのもので、インターリービング動作によって、それぞれ変換された直流電源をｄｃ端キャパシタＣ１に出力する。
【０１３８】
この中で、第１フライバックコンバーター６１２ａは、トランスフォーマーＴ１１、トランスフォーマーＴ１１の一次側と接地端の間に接続されるスイッチング素子Ｓ１１、トランスフォーマーＴ１１の二次側に接続され、一方向導通を行うダイオードＤ１１を含む。一方、ダイオードＤ１１の出力端、つまりカソード（ｃａｔｈｏｄ）と接地端の間に、ｄｃ端キャパシタＣ１が接続される。一方、トランスフォーマーＴ１１の１次側と２次側は互いに反対の極性を有する。
【０１３９】
一方、インバーター５４０の接地５４１は、ケーブル３２０の接地ライン３２０ａに電気的に連結され、フィルター部５６０の出力ラインの第１ラインは、ケーブル３２０の第１電源ライン３２０ｂに電気的に連結され、フィルター部５６０の出力ラインの第２ラインは、ケーブル３２０の第２電源ライン３２０ｃに電気的に連結される。
【０１４０】
図１１ａ及び図１１ｂは図９のコンバーター部で入力電源を用いて疑似直流電源を出力するものを説明するために参照される図である。
【０１４１】
図１１ａを参照すると、コンバーター部５３０内の第１〜第３インターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃは、直流入力電源（Ｖｐｖ）を用いて疑似直流電源を出力する。
【０１４２】
具体的には、コンバーター部５３０は、太陽電池モジュール１００からおよそ３２Ｖ〜３６Ｖの直流電源を用いて、ピーク値がおよそ３３０Ｖである疑似直流電源を出力する。
【０１４３】
このために、制御部５５０は、検出される入力電源（Ｖｐｖ）と検出される出力電源（Ｖｄｃ）に基づき、第１〜第３インターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃのスイッチング素子のデューティーを決定する。
【０１４４】
特に、入力電圧（Ｖｐｖ）が低いほど、第１〜第３インターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃのスイッチング素子のデューティーが大きくなり、入力電圧（Ｖｐｖ）が高いほど、スイッチング素子のデューティーが小さくなる。
【０１４５】
一方、目標出力電源（Ｖｄｃ）が低いほど、第１〜第３インターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃのスイッチング素子のデューティーが小さくなり、目標出力電源（Ｖｄｃ）が高いほど、スイッチング素子のデューティーが大きくなる。例えば、目標出力電源（Ｖｄｃ）がピーク値であるおよそ３３０Ｖの場合、スイッチング素子のデューティーが最大になることができる。
【０１４６】
図１１ａは、このようなデューティー可変によって出力される疑似直流電源波形（Ｖｓｌｖ）を例示し、このような疑似直流電源波形は目標サイン波形（Ｖｓｉｎ）に追従するものを例示する。
【０１４７】
一方、本発明では、疑似直流電源波形（Ｖｓｌｏ）が電波整流波形（Ｖｓｉｎ）にもっと正確に追従するようにするのために、コンバーター部５３０のスイッチング周波数を可変することにする。
【０１４８】
図１１ｂのように、コンバーター部５３０のスイッチング周波数を固定する場合の疑似直流電源波形（Ｖｓｌｆ）と目標サイン波形（Ｖｓｉｎ）の間の誤差（ΔＥ２）が図１１ａのコンバーター部５３０のスイッチング周波数を可変する場合の疑似直流電源波形（Ｖｓｌｖ）と目標サイン波形（Ｖｓｉｎ）の間の誤差（ΔＥ１）より大きくなるようになる。
【０１４９】
本発明では、このような誤差を低減するために、コンバーター部５３０のスイッチング周波数を可変する。すなわち、第１〜第３インターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃのスイッチング素子スイッチング周波数を可変する。
【０１５０】
制御部５５０は、目標サイン波形（Ｖｓｉｎ）の変化率が大きくなるほど、コンバーター部５３０のスイッチング周波数が大きくなるようにし、目標サイン波形（Ｖｓｉｎ）の変化率が小さくなるように制御することができる。
【０１５１】
図１１ａは、目標サイン波形（Ｖｓｉｎ）の上昇区間に、スイッチング周期をＴａに設定し、目標サイン波形（Ｖｓｉｎ）のピーク区間にスイッチング周期をＴａより小さいＴｂに設定するものを例示する。すなわち、スイッチング周期（Ｔａ）にあたるスイッチング周波数が、スイッチング周期（Ｔｂ）にあたるスイッチング周波数より高いものを例示する。これにより、疑似直流電源波形（Ｖｓｌｖ）と目標サイン波形（Ｖｓｉｎ）の間の誤差（ΔＥ１）を低減することができるようになる。
【０１５２】
一方、図１１ａのスイッチング周波数可変に対し、スイッチング素子のスイッチングモード技法で説明することも可能である。これについては図１２及び図１３を参照する。
【０１５３】
図１２及び図１３はスイッチング素子のスイッチングモードによるスイッチング周波数可変を説明するために参照される図である。
【０１５４】
まず、図１２の（ａ）は、インターリービングコンバーターのスイッチング素子のデューティー波形図の一例を例示する。図面を参照すると、第１スイッチング周期（Ｔｆ１）内の第１デューティー（ｄｕｔｙ１）のうちスイッチング素子がターンオンされ、その以後にターンオフされ、第２スイッチング周期（Ｔｆ２）内の第２デューティー（ｄｕｔｙ２）のうちスイッチング素子がターンオンされ、その以後にターンオフされる。図面は、第１デューティー（ｄｕｔｙ１）が第２デューティー（ｄｕｔｙ２）より大きいものを例示する。
【０１５５】
一方、図１２の（ａ）は、インターリービングコンバーターのスイッチング周期が固定され、スイッチングモードとしてＤＣＭ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ）が適用されるものを例示する。
【０１５６】
インターリービングコンバーターのスイッチング周期が固定され、スイッチングモードとしてＤＣＭが適用される場合、図１２の（ｂ）のようなスイッチング素子に流れる電流波形（Ｉｄｃｍ）が例示できる。スイッチング素子のターンオンによって、スイッチング素子に流れる電流が増加してから、スイッチング素子のターンオフによって、電流が減少することになる。
【０１５７】
図１２の（ｃ）は、ＤＣＭによるインターリービングコンバーターのスイッチング素子に流れる実際の電流波形を例示し、図１２の（ｄ）は、ＤＣＭによるインターリービングコンバーターのスイッチング素子の両端のスイッチング電圧を例示する。
【０１５８】
一方、スイッチング素子のターンオフ以後、次のスイッチング周期が遂行される以前に、インターリービングコンバーター内の共振区間１１０５が発生することができる。この際、ＤＣＭによってスイッチング素子を動作すれば、スイッチング素子両端のスイッチング電圧が０にならない区間１１０７が発生する。よって、スイッチング素子に対する零電圧スイッチング（ｚｅｒｏ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ；ＺＶＳ）が遂行されることができなくて、インターリービングコンバーターの効率が低下することになる。
【０１５９】
本発明では、このような点を解決するために、スイッチングモードとしてＤＣＭでないＣＲＭ（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ）モードを使う。ＣＲＭは、ＢＣＭ（ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ）モード又はＴＭ（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｍｏｄｅ）モードとも言える。
【０１６０】
ＣＲＭは、インターリービングコンバーターのスイッチング素子がターンオフされた後、スイッチング素子に流れる電流が０になる都度、スイッチング周期が始まるモードを意味する。これにより、ＣＲＭは、スイッチング周期デューティーによってスイッチング周期が可変することができる。
【０１６１】
図１３の（ａ）は、インターリービングコンバーターのスイッチング素子のデューティー波形図の一例を例示する。図面を参照すると、第１スイッチング周期（Ｔｆａ）内の第１デューティー（ｄｕｔｙ１）のうちスイッチング素子がターンオンされ、その以後にターンオフされ、第２スイッチング周期（Ｔｆｂ）内の第２デューティー（ｄｕｔｙ２）のうちスイッチング素子がターンオンされ、その以後にターンオフされる。図面は、第１デューティー（ｄｕｔｙ１）が第２デューティー（ｄｕｔｙ２）より大きいものを例示する。
【０１６２】
一方、図１３の（ａ）は、デューティーの可変によって、インターリービングコンバーターのスイッチング周期が可変することにより、スイッチングモードにスイッチング周波数が可変するＣＲＭが適用されるものを例示する。
【０１６３】
スイッチングモードにスイッチング周波数が可変するＣＲＭが適用される場合、図１３の（ｂ）のようなスイッチング素子に流れる電流波形（Ｉｃｒｍ）が例示されることができる。スイッチング素子のターンオンによって、スイッチング素子に流れる電流が増加してから、スイッチング素子のターンオフによって電流が減少することになる。そして、スイッチング素子に流れる電流が０になれば、つまりゼロクロシング（ｚｅｒｏ ｃｒｏｓｓｉｎｇ）になれば、新たなスイッチング周期が始まることになる。
【０１６４】
図１３の（ｃ）は、ＣＲＭによるインターリービングコンバーターのスイッチング素子に流れる実際の電流波形を例示し、図１３の（ｄ）はＣＲＭによるインターリービングコンバーターのスイッチング素子両端のスイッチング電圧を例示する。
【０１６５】
一方、スイッチング素子のターンオフ以後、インターリービングコンバーター内の共振区間１１０５が発生することができる。この際、ＣＲＭによってスイッチング素子を動作すれば、共振区間１１０５の発生にもかかわらず、スイッチング素子の電流が０になる時点を決定し、つまりゼロクロシング（ｚｅｒｏ ｃｒｏｓｓｉｎｇ）になる時点にスイッチング素子ターンオンすることができる。すなわち、新たなスイッチング周期が始まることができる。これにより、スイッチング素子に対する零電圧スイッチング（ｚｅｒｏ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ；ＺＶＳ）が遂行できるようになり、インターリービングコンバーターの効率が向上するようになる。
【０１６６】
これにより、本発明は、ＣＲＭに基づき、インターリービングコンバーターのスイッチング素子のスイッチング周波数を可変する。
【０１６７】
一方、三つのインターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃが使われる場合、第１〜第３インターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃがそれぞれ位相差を持って動作することになる。
【０１６８】
この際、スイッチング周波数可変が適用された状態で、第１〜第３インターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃの動作区間に対し、一定の位相差、例えば１２０°に設定する場合、スイッチング周期が長くなる場合、出力パワーが低下する問題点が発生することができる。これについては図１４及び図１５を参照して記述する。
【０１６９】
図１４は、三つのインターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃで、スイッチング周波数を可変し、位相差を固定する場合を例示する。
【０１７０】
図面を参照すると、時点０から９Ｔｖまではスイッチング周期が３Ｔｖに固定され、三つのインターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃの位相（ｐｈａｓｅ ａ、 ｐｈａｓｅ ｂ、 ｐｈａｓｅ ｃ）の位相差はＴｖであることが分かる。
【０１７１】
次の時点９Ｔｖで、スイッチング周期が可変して、スイッチング周期が９Ｔｖに３倍増加するものが例示される。このような場合、第１インターリービングコンバーターは、以前のスイッチング周期に比べ、３Ｔｖ以後に３ＴＶ区間のうちに動作するが、第２インターリービングコンバーターは、第１インターリービングコンバーターの可変されたデューティー（３Ｔｖ）を考慮し、以前のスイッチング周期に比べ、５Ｔｖ以後に３ＴＶ区間のうちに動作することになる。第３インターリービングコンバーターも、第２インターリービングコンバーターの可変されたデューティー（３Ｔｖ）を考慮し、以前のスイッチング周期に比べ、７Ｔｖ以後に３ＴＶ区間のうちに動作することになる。
【０１７２】
この時の第１インターリービングコンバーター〜第３インターリービングコンバーターの位相差は、スイッチング周期の可変にもかかわらず、それぞれ１２０度に固定される。すなわち、第１インターリービングコンバーターが動作した後、それぞれ３ＴＶ区間以後、６ＴＶ区間以後に、第２インターリービングコンバーターと第３インターリービングコンバーターが動作する。
【０１７３】
このようなスイッチング周期可変区間１３１０、１３２０では、第１インターリービングコンバーターに比べ、第２インターリービングコンバーターと第３インターリービングコンバーターによって出力されるパワーが減少することになる。よって、コンバーター部５３０の出力電流、又は出力電圧が瞬間的に低下することになる。
【０１７４】
このような点を解決するために、本発明の実施例は、複数のインターリービングコンバーターで、スイッチング周期の可変時、インターリービングコンバーター間の出力不平衡を解消するために、複数のインターリービングコンバーターの動作区間に対する位相を可変する。これについては図１５を参照して記述する。
【０１７５】
図１５は、三つのインターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃで、スイッチング周波数を可変し、位相差を可変する場合を例示する。
【０１７６】
図面を参照すると、時点０から９Ｔｖまではスイッチング周期が３Ｔｖに固定され、三つのインターリービングコンバーター６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃの位相（ｐｈａｓｅ ａ、 ｐｈａｓｅ ｂ、 ｐｈａｓｅ ｃ）の位相差はＴｖであることが分かる。
【０１７７】
ついで、時点９Ｔｖで、スイッチング周期が可変して、スイッチング周期が９Ｔｖに３倍増加するものが例示される。このような場合、第１インターリービングコンバーターは、以前のスイッチング周期に比べ、３Ｔｖ以後に、３ＴＶ区間のうちに動作し、スイッチング周期可変区間１４１０で、第２インターリービングコンバーターは、スイッチング周期可変時点である９Ｔｖより３Ｔｖ以後に３ＴＶ区間のうち動作し、第３インターリービングコンバーターは、スイッチング周期可変時点である９Ｔｖより６Ｔｖ以後に、３ＴＶ区間のうちに動作することができる。
【０１７８】
すなわち、図１４とは異なり、制御部５５０は、可変した周期に対応し、第１インターリービングコンバーター〜第３インターリービングコンバーターの位相差を可変する。図面によると、第１インターリービングコンバーターと第２インターリービングコンバーターの間の位相差、及び第２インターリービングコンバーターと第３インターリービングコンバーターの間の位相差が、１２０度から４０度に可変する。
【０１７９】
制御部５５０は、スイッチング周期が増加する場合、それぞれのインターリービングコンバーターの間の位相差が減少するように位相を可変することができる。これと同様に、スイッチング周期が減少する場合、それぞれのインターリービングコンバーターの間の位相差が増加するように、例えば１２０度から１３０度などに増加するように位相を可変することができる。
【０１８０】
一方、制御部５５０は、スイッチング周期が増加する場合、それぞれのインターリービングコンバーターの間の動作区間の位相が重畳する領域が発生するように、特に増加するように位相を可変することができる。図面は、およそ２ＴＶ区間のうち、第１インターリービングコンバーターと第２インターリービングコンバーターの間の動作区間が重畳することを例示する。
【０１８１】
一方、スイッチング周期の可変以後、時点１８Ｔｖで、第１インターリービングコンバーターは、以前のスイッチング周期に比べ、９Ｔｖ以後に、３ＴＶ区間のうちに動作するが、第２インターリービングコンバーターは、以前のスイッチング周期に比べ、９．１Ｔｖ以後に、３ＴＶ区間のうちに動作することになり、第３インターリービングコンバーターも、以前のスイッチング周期に比べ、９．１Ｔｖ以後に、３ＴＶ区間のうちに動作することができる。
【０１８２】
制御部５５０は、可変した周期以後、順次に、各コンバーター内の位相差が基準位相差に近接するように位相差を可変することができる。図面によると、時点１８Ｔｖ以後に、第１インターリービングコンバーターと第２インターリービングコンバーターの間の位相差、及び第２インターリービングコンバーターと第３インターリービングコンバーターの間の位相差が、４０度からおよそ４１度に増加することが分かる。
【０１８３】
このように、順次に位相差を再び元の基準位相差である１２０度に近接させることにより、電流歪曲を防止することができ、前述した第２インターリービングコンバーターと第３インターリービングコンバーターの出力低下も防止することができるようになる。
【０１８４】
一方、このような位相可変は、少なくとも三つのインターリービングコンバーターが実行する場合にのみ有効であり、二つのインターリービングコンバーターが使われる場合には、図１３のように、固定された位相１８０度を有することが好ましい。
【０１８５】
一方、図１１ａ〜図１５のスイッチング周波数可変及び位相可変はコンバーター部５３０に適用可能であり、特に、コンバーター部５３０がタップインダクターコンバーターであるか、あるいはコンバーター部５３０がフライバックコンバーターである場合に適用可能である。
【０１８６】
本発明による太陽光モジュール及びこれを備えた太陽光システムは、前述したような実施例の構成及び方法に限定して適用されるものではなく、前記実施例が多様に変形できるように、各実施例の全部又は一部が選択的に組み合わせられて構成されることもできる。
【０１８７】
また、以上に本発明の好適な実施例について図示ながら説明したが、本発明は前述した特定の実施例に限定されなく、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱しない範疇内で当該発明が属する技術分野で通常の知識を持った者によって多様な変形実施が可能であるのは言うまでもなく、このような変形実施は本発明の技術的思想や見込みから個別的に理解されてはいけないであろう。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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