JP2002359389A - 太陽光発電モジュール配線用端子ボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半田付けをなくし、製作コスト及びメンテナ
ンスコストを削減する。 【解決手段】 ボックス本体１１内に、太陽光発電モジ
ュールＭの両電極ａ、ａが接続される対の端子板２０を
配設し、その両端子板２０にはそれぞれ外部接続用ケー
ブルＰを接続した太陽光発電モジュール配線用端子ボッ
クスである。端子板２０は、その長さ方向途中で折り返
されてその折り返す前の基片２１と折り返し片２２とか
ら成り、その折り返し片２２を、電極ａ及びダイオード
３０を介在して基片２１に係止し、折り返し片２２と基
片２１の間で電極ａ及びダイオード３０を挾持して圧接
接続する。このように、端子板２０に電極ａ、ダイオー
ド３０を圧接接続すれば、作業性がよく、半田付けもな
くなる。また、電極ａ、ダイオード３０の交換作業も容
易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光エネルギ
ーを電気エネルギーに直接変換する太陽光発電システム
を構成する太陽光発電モジュールを相互に接続する等の
太陽光発電モジュール配線用端子ボックスに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】太陽光電池システムは、図１５に示すよ
うに、家屋の屋根に太陽光発電パネル（太陽光発電モジ
ュール）Ｍを配設し、そのモジュールＭから接続箱Ｑ、
インバータＲ、分配盤Ｓを介して各種電気機器Ｅに電力
供給する。太陽光発電モジュールＭは全てが面一となる
ように配置され、図１６に示すように、端子ボックスＢ
を介して直列又は並列に接続する。端子ボックスＢはシ
ール材による水密性を維持してモジュールＭの裏面に接
着固定される。

【０００３】その端子ボックスＢは、従来、特開平１１
−２６０３５号公報などに記載された図１７、１８に示
す構成である。すなわち、上面開口のボックス本体１内
に、太陽光発電モジュールＭのプラス電極ａ及びマイナ
ス電極ａが接続される対の端子板２、２を並列して配設
し、その両端子板２、２間に逆流防止用バイパスダイオ
ード３を設けるとともに、両端子板２、２にはそれぞれ
外部接続用ケーブルＰを接続した構成である。

【０００４】この構成の端子ボックスＢは、まず、ボッ
クス本体１の底面から立ち上がった突起４に端子板２を
その孔５を介して嵌合し、その突起４を、かしめたり、
超音波により溶かし拡径して端子板２をボックス本体１
に固定する。

【０００５】ダイオード３は、そのリード線（端子足）
３ａを端子板２の孔２ａに挿入して半田付けにより端子
板２に接続する。外部接続用ケーブルＰは、ボックス本
体１にその側壁６を通って導入され、その側壁導入部
は、側壁６を半円形に切欠いた受座７と、その受座７に
ケーブルＰを介在して被せられた固定板８とから成り、
その固定板８は超音波溶接、ビス止めなどによってボッ
クス本体１に固定する。ボックス本体１内にはシリコン
樹脂を充填したり、パッキングを介在して防水及びダイ
オード３等の固定をした後、カバー９を被せる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、太陽光発電の普
及に伴い、そのシステムの低価格化が叫ばれ、その中
で、端子ボックスＢも例外ではない。また、そのシステ
ムにおける使用素材の環境問題も叫ばれている。

【０００７】このような実情の下、従来の端子ボックス
Ｂは、電極ａ、ダイオード３を端子板２に半田付けで接
続しており、半田は鉛などを含有するため環境面で問題
があり、その半田レスの時代に移行しつつある。また、
半田付けは製作性が劣る場合もあり、部品交換などのメ
ンテナンスにおいては、その作業も煩雑となる。

【０００８】この発明は、端子ボックス内の半田付けを
極力なくすことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明は、電極、ダイオード等と端子板の接続を
圧接接続することとしたのである。圧接接続は、クラン
プ方式、圧入方式が考えられるが、いずれにしても、端
子板に電極、ダイオード等をクランプしたり、圧入する
だけで接続が完了するため、作業性がよく、また、半田
付けも不要の場合が多い。さらに、メンテナンス時、電
極、ダイオードの交換作業も、クランプ、圧入を外して
再度行うことでよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態としては、
ボックス本体内に、太陽光発電モジュールからの電極が
接続される端子板を配設し、その端子板に外部接続用ケ
ーブルを接続した太陽光発電モジュール配線用端子ボッ
クスにおいて、前記端子板は、その長さ方向途中で折り
返されてその折り返す手前の基片と折り返し片とから成
り、その折り返し片を、前記電極を介在して前記基片に
係止し、折り返し片と基片の間で電極を挾持して圧接接
続した構成を採用し得る。

【００１１】この構成において、バイパスダイオードが
設けられる場合においては、上記電極の端子板に、その
端子板と同一構成のバイパスダイオード用端子板を連続
して形成し、そのバイパスダイオード用端子板も折り返
し片と基片の間でバイパスダイオードの端子足を挾持し
て圧接接続した構成を採用し得る。また、電極は、従来
と同様に、基片に導入孔を形成し、その導入孔を通して
基片と折り返し片の間で挾持する構成とし得る。

【００１２】端子板の数は、接続する太陽光発電モジュ
ールの数、ダイオードの介在有無などの配線態様に応じ
て適宜に決定すればよい。また、外部接続用ケーブルの
接続構造としては、ケーブルを、前記端子板と同一構成
でその端子板に電気的に接続されたケーブル用端子板に
上記電極と同一態様で接続したり、そのケーブルを端子
片に圧着接続し、その端子片を端子板にねじ止め接続し
たものを採用し得る。後者の手段は、圧着およびねじ止
めのため、接続強度が高く、ケーブルに引張力が働いて
も外れる恐れは極めて少ない。しかし、前者の手段で
も、絶縁被覆に喰い込む圧接接続をすれば、その接続部
の引張り強度を高めることができる（図９参照）。

【００１３】端子板は、一つづつ別個のものでも、その
所要数を連続したものでもよいが、バイパスダイオード
を設けるものにあっては、３ツの端子板を一組とし、そ
の両端をダイオード用とするとよい。その組同士の電気
的接続はダイオード又はジャンパ線によって行うことが
できる。このとき、ダイオード用端子板と電極用端子板
は、挾持位置を前後逆にするとよい。スペース的に有利
だからである。一つづつ別個のものでは、各端子板を適
宜に電気的に接続する。

【００１４】

【実施例】一実施例を図１乃至図７に示し、上面開口の
ＡＢＳ樹脂製ボックス本体１１内に、端子板２０が直列
状に設けられている。その端子板２０は３ツが組２０ａ
となり、弾性金属板からのプレス打抜きによってその組
２０ａが形成される。すなわち、図７（ｂ）に示すよう
に３ツの端子板２０が組２０ａとして打ち抜かれ、その
各端子板２０は、基片２１、その基片２１の端から延び
る折り返し片２２から成り、折り返し片２２は、図６
（ａ）に示すように折り返して立ち上げられる。このと
き、図７（ａ）に示すように、立ち上げ角度θは４５度
程度とする。

【００１５】また、基片２１には立ち上がり片２３が切
り出され、折り返し片２２の立ち上げと同時、又は別個
にその立ち上げ片２３が起立されるとともに、その先端
が折り曲げられて係止部２３ａが形成される。係止部２
３ａの折り曲げ方向は前後任意であるが、立ち上がり片
２３と後記係止孔２４の位置関係、及び立ち上がり片２
３の立ち上がり角度などに基づき、実験等によって、そ
の位置も含めて決定するとよい。折り返し片２２にはそ
の立ち上げ片２３が嵌入する係止孔２４が形成されてお
り、図５に示すように、折り返し片２２が倒されると、
その孔２４に立ち上がり片２３が嵌入してその係止部２
３ａが孔２４の縁に係止する。折り返し片２２と基片２
１の衝合縁には、それぞれ挾持用突片２５、２６が形成
され、両端の基片２１の突片２５は切欠２５ａが形成さ
れている。

【００１６】この端子板２０には、図６（ｂ）に示すよ
うに、バイパスダイオード３０、同図（ｃ）に示すよう
に外部接続用ケーブルＰ及び電極ａが接続される。ダイ
オード３０は、その端子足３１を切欠２５ａに嵌め、折
り返し片２２を倒して立ち上げ片２３に係止し、突片２
５、２６を突き合わせて端子足３１を挾持して、圧接接
続する。ケーブルＰは、端末に端子片４１を圧着し、そ
の端子片４１を基片２１にビス止め４２することにより
接続する。電極ａは銅箔などから成り、その電極ａの端
部を基片２１の導入孔２７を通して突片２５に至らせ、
その状態で、折り返し２２を倒して立ち上げ片２３に係
止し、突片２５、２６で挾持して圧接接続する。

【００１７】端子板２０は、ボックス本体１１にその係
止突起１５に基片２１の係止孔２８を嵌入することによ
り取付けられる。この実施例では、上記組２０ａの端子
板２０をボックス本体１１内に４個並べている。この数
は、太陽光発電モジュールＭの数に応じて任意である。
ダイオード３０、ケーブルＰ及び電極ａの端子板２０へ
の接続は、端子板２０をボックス本体１１に取付ける前
が好ましいが、可能であれば、その取付け後でもよい。
端子板２０などのボックス本体１１への取付けが終了す
れば、ＡＢＳ樹脂製カバー１３を防水パッキン１９を介
して嵌着して端子ボックスＢができあがる。図中、１４
はケーブルＰの他の端末に設けたコネクタ、１６は端子
ボックスＢの固定用接着テープ、１７は電極引込口、１
８は端子板組２０ａの絶縁セパレートであって、本体１
１と一体又は別体のどちらでもよい。

【００１８】上記ダイオード３０の端子板２０への接続
において、図８（ａ）に示すように、突片２５の切欠２
５ａを外拡がりの形状とし、ダイオード３０の端子足３
１を、同図（ａ）から（ｂ）のごとく、切欠２５ａを拡
げながら圧入するようにすれば、接続強度を増すことが
できる。また、ケーブルＰの端子板２０への接続におい
ても、図９に示すように、ケーブルＰのシース５１を剥
ぎ、導体５２とその絶縁被覆５３を切刃となった切欠２
５ａに圧入し、その切欠２５ａで絶縁被覆５３を切りな
がら導体５２を突片２５（基片２１）に接続するように
し得る（同図（ａ）から（ｂ））。このとき、折り返し
片２２の突片２６は端子足３１又はケーブル導体５２に
接して、基片２１の突片２５には当接しないようにす
る。当接すれば、端子足３１を切欠２５ａに挿し込めな
いからである。

【００１９】この実施例において、図１０（ｃ）に示す
弾性材から成る接触圧素子７０を、同図（ａ）に示すよ
うに基片２１と折り返し片２２の間に介在して電極ａを
押圧するようにすることができる。このとき、接触圧素
子７０は、同図（ｂ）に示すように折り返し片２２の孔
２９に挿入して係止し、その状態で、折り返し片２２を
倒伏する。

【００２０】図１１乃至図１３には他の実施例を示し、
この実施例は、折り返し片２２と基片２１を別体とし、
その折り返し片２２に押圧片６２を一体に形成し、押圧
片６２と折り返し片２２は支軸６３を介して基片２１に
回転自在に設けて折り返し状態としたものであり、基片
２１と折り返し片２２の係止はフック６４が穴６５に係
止することにより行う。一の基片２１は２ツ又は３ツの
折り返し片２２を有している。押圧片６２により、図１
１（ｃ）、（ｄ）に示すように、電極ａ又はダイオード
３０の端子足３１が圧接される。

【００２１】上記各実施例は、太陽光発電モジュールＭ
２枚から成るパネルに設けるものであって、図１４に示
すようにそれをさらに任意数直列接続する。端子ボック
ス本体１１内には従来のようにシリコン樹脂などを充填
することもできる。

【００２２】なお、実施例は、図１４に示す態様の接続
を行うものであるが、この発明に係る端子ボックスは、
端子板２０の数、その端子板２０への接続部材、例え
ば、電極ａ、ダイオード３０の端子足３１及びケーブル
Ｐ（支線、幹線も含む）などの接続部材の適宜な選択に
よって、種々の接続態様を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、以上のようにして、圧接接
続によって太陽光発電モジュールからの電極等を端子板
に接続するようにしたので、半田付けなどが極力不要と
なり、製作コスト及びメンテナンスコストが削減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の切断正面図

【図２】同実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右
側面図、（ｃ）は切断下面図、（ｄ）は背面図

【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線切断側面図、（ｂ）は
同Ｂ−Ｂ線切断側面図、（ｃ）は同Ｃ−Ｃ線切断側面
図、（ｄ）は同Ｄ−Ｄ線切断側面図

【図４】同実施例の要部斜視図

【図５】同実施例の一部省略要部断面図であり、（ａ）
は図４のＡ−Ａ線、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線を示す

【図６】同実施例の端子板の作用図

【図７】同端子板の組立て説明図

【図８】他の実施例の要部作用図

【図９】他の実施例の要部作用図

【図１０】他の実施例を示し、（ａ）は要部切断側面
図、（ｂ）は端子板の斜視図、（ｃ）は接触圧素子の斜
視図

【図１１】他の実施例の要部平面図

【図１２】同実施例の作用図であり、（ａ）は開放時、
（ｂ）は固定時、（ｃ）は電極接続時、（ｄ）はダイオ
ード接続時

【図１３】同作用図であり、（ａ）は開放時、（ｂ）は
固定時

【図１４】実施例の使用態様図

【図１５】太陽光発電システムの概略図

【図１６】従来の端子ボックスの使用態様図

【図１７】従来例の分解斜視図

【図１８】（ａ）は同平面図、（ｂ）は右側縦断面図

【符号の説明】

１、１１ ボックス本体 ２、２０ 端子板 ３、３０ 逆流防止用バイパスダイオード １３ カバー １５ 係止突起 ２０ａ 端子板の組 ２１ 基片 ２２ 折り返し片 ２３ 立ち上がり片 ２４ 係止孔 ２５、２６ 挾持用突片 ２５ａ 切欠 ２７ 電極導入孔 ２８ 端子板取付孔 ３１ 端子足 ５１ 絶縁被覆 ５２ 導体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボックス本体１１内に、太陽光発電モジ
   ュールＭからの電極ａが接続される端子板２０を配設
   し、その端子板２０に外部接続用ケーブルＰを接続した
   太陽光発電モジュール配線用端子ボックスにおいて、 上記端子板２０は、その長さ方向途中で折り返されてそ
   の折り返す手前の基片２１と折り返し片２２とから成
   り、その折り返し片２２を、上記電極ａを介在して前記
   基片２１に係止し、折り返し片２２と基片２１の間で電
   極ａを挾持して圧接接続したことを特徴とする太陽光発
   電モジュール配線用端子ボックス。
2. 【請求項２】 上記基片２１には電極ａの導入孔２７が
   形成され、その導入孔２７を通った電極ａが基片２１と
   折り返し片２２の間で挾持されて圧接接続されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電モジュール
   配線用端子ボックス。
3. 【請求項３】 上記電極ａの端子板２０に、その端子板
   ２０と同一構成のバイパスダイオード用端子板２０が連
   続して形成され、そのバイパスダイオード用端子板２０
   も折り返し片２２と基片２１の間でバイパスダイオード
   ３０の端子足３１を挾持して圧接接続したことを特徴と
   する請求項１又は２に記載の太陽光発電モジュール配線
   用端子ボックス。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の端子
   板２０を並列に並べて電気的に接続し、その両端の端子
   板２０にそれぞれ外部接続用ケーブルＰを接続したこと
   を特徴とする太陽光発電モジュール配線用端子ボック
   ス。
5. 【請求項５】 上記外部接続用ケーブルＰも、上記端子
   板２０と同一構成でその端子板２０に電気的に接続され
   たケーブル用端子板２０に上記電極ａと同一態様で接続
   されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
   に記載の太陽光発電モジュール配線用端子ボックス。
6. 【請求項６】 請求項５において、上記外部接続用ケー
   ブルＰの端子板２０への接続を、上記電極ａの接続と同
   一態様に代えて、そのケーブルＰを端子片４１に圧着接
   続し、その端子片４１を上記端子板２０にねじ止め４２
   接続したことを特徴とする太陽光発電モジュール配線用
   端子ボックス。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽
   光発電モジュール配線用端子ボックスに使用される前記
   各請求項のいずれかに記載の端子板。
8. 【請求項８】 請求項３記載の太陽光発電モジュール配
   線用端子ボックスに使用される端子板２０であって、上
   記電極ａが接続される端子板２０の両端にバイパスダイ
   オード用端子板２０が一体的に形成されたことを特徴と
   する端子板。