JP2004214475A - 太陽電池モジュールの配線方式および中継接続ボックス - Google Patents
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Abstract
【課題】多数枚の太陽電池モジュールを家屋の屋根などに葺設して太陽光発電システムを構築する際に、その施工現場に敷設する配線ケーブルのシンプル化，並びに配線作業の大幅な簡便化が図れるようにその配線方式を改良する。
【解決手段】アレイ状に並べて葺設した太陽電池モジュール２の所定数を直列に接続してモジュールブロック９を組み、そのモジュールブロックの複数組を並列に接続して太陽光発電システムを構築する際に、各太陽電池モジュールと個々に対応してその出力端子ボックス３に中継接続ボックス１０を接続し、かつ各中継接続ボックスの間を多心ケーブル（三心ケーブル）１１により縦続接続した上で、中継接続ボックスごとに、その内部に設けた中継端子１３〜１６と太陽電池モジュール，およびケーブルの各心線１１ａ〜１１ｃとの間でモジュールの直列接続およびモジュールブロックの並列接続に対応する内部結線を施す。
【選択図】 図１
【解決手段】アレイ状に並べて葺設した太陽電池モジュール２の所定数を直列に接続してモジュールブロック９を組み、そのモジュールブロックの複数組を並列に接続して太陽光発電システムを構築する際に、各太陽電池モジュールと個々に対応してその出力端子ボックス３に中継接続ボックス１０を接続し、かつ各中継接続ボックスの間を多心ケーブル（三心ケーブル）１１により縦続接続した上で、中継接続ボックスごとに、その内部に設けた中継端子１３〜１６と太陽電池モジュール，およびケーブルの各心線１１ａ〜１１ｃとの間でモジュールの直列接続およびモジュールブロックの並列接続に対応する内部結線を施す。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋の屋根などに葺設した多数枚の太陽電池モジュールの相互間にケーブル配線を施して太陽光発電システムを構築するようにした太陽電池モジュールの配線方式、およびその配線方式に適用する中継接続ボックスの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の太陽電池モジュールとして、横葺き式の平形屋根材（平形瓦）の表面に太陽電池を組付け、その太陽電池から屋根材の後縁側に引き出した出力ケーブルを介して太陽電池モジュールの相互間，およびパワーコンディショナに通じる出力母線との間で直列，並列に接続して太陽光発電システムを構築するようにした屋根材一体形太陽電池モジュールが公知であり（例えば、特許文献１参照。）、様々な構造のものが製品として市場に展開されている。
【０００３】
次に、前記した屋根材一体形太陽電池モジュールの従来例の構造、およびモジュール相互間の配線方式を図８，図９で説明する。
【０００４】
図８は屋根材一体形太陽電池モジュールの構成図であり、図において、１はセメント，モルタル，金属材料，強化プラスチックなどで作られた屋根材（平形瓦）、２は太陽電池である。ここで、太陽電池２は、アモルファス系シリコン（あるいは単結晶，多結晶系シリコン）の太陽電池素子を表面保護材（例えば、板ガラスやＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂フィルム），封止材（例えば、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体））で封止したフィルム基板形のａ−Ｓｉ薄膜太陽電池であり、その裏面中央に出力取出し用の端子ボックス３を設け、この端子ボックス３から太陽電池２の出力端子に接続した正極（＋），負極（−）の出力ケーブル４，５を引き出し、その先端にコネクタ４ａ，５ａを取付けた構成になる。
【０００５】
また、屋根材１にはその表面に太陽電池本体２，端子ボックス３を収容する凹部１ａ，１ｂ、および凹部１ｂと屋根材１の後縁（棟側）との間に出力ケーブル４，５を収容する配線溝１ｃを形成した構造で、その左右両側縁に形成したフランジ部を介して隣接する屋根材と重ね継ぎするようにしている。そして、屋根材１の凹部１ａに接着剤を流し込み、ここに前記の太陽電池２および端子ボックス３を嵌め込み接合して屋根材一体型太陽電池モジュールを構成する。
【０００６】
次に、前記した屋根材一体形太陽電池モジュールの多数枚を建屋の屋根に葺設して太陽光発電システムを構築する際に、一般的に実施されている従来の配線方式，および配線作業を図９で説明する。
【０００７】
太陽電池の直流出力を交流に変換して商用電力系統に連係する図示しないパワーコンディショナ（インバータ）の入力電圧は一般にＤＣ２００Ｖ程度である。これに対して、住宅用建屋の屋根に葺設する太陽電池付き屋根瓦の１枚当たりの出力電圧（動作電圧）は、屋根瓦のサイズによって５０Ｖ〜２００Ｖ程度まで様々である。そこで、図９で示すように屋根材一体形太陽電池モジュールを横葺きした状態で、横一列に並ぶ所定枚数（太陽電池一枚当たりの出力電圧が５０Ｖであれば４枚）を単位として、その太陽電池２（＃１〜＃４で表す）から引き出した出力ケーブル４，５のコネクタ４ａと５ａを繋ぎ、太陽電池＃１〜＃４の相互間を直列接続して出力電圧２００Ｖのモジュールブロックを構成する。次に、横葺きした太陽電池モジュールの列に沿ってその棟側に出力母線ケーブル（幹線ケーブル）７，８を敷設した上で、前記のモジュールブロックごとにその両端に並ぶ太陽電池２（＃１，＃４）から後縁側（棟側）に引き出した出力ケーブル４，５のうち、直列接続に使用してない出力ケーブルのコネクタ４ａ，５ａを、出力母線ケーブル７，８に接続した分岐コネクタに極性を合わせて接続する。
【０００８】
以下、軒から棟側に順に横葺きした各列の太陽電池モジュールについても前記と同様な配線作業を行った後、各列の出力母線ケーブルの末端を接続ボックスに集約させてパワーコンディショナに接続する。
【０００９】
また、図８のように太陽電池２の端子ボックス３から出力ケーブル４，５を引き出す代わりに、端子ボックス３に差込み式のコネクタを設け、このコネクタに外部配線のケーブルを接続して図９と同様に太陽電池モジュールの相互間を直列，並列接続するようにした構成の太陽電池モジュールも公知である（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−９３２６号公報（図７，図９）
【特許文献２】
特開２００２−１２４６９４号公報（図１，図２）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した太陽電池モジュール（屋根材一体形太陽電池モジュール）を家屋の屋根に葺設した上で、そのモジュール相互間および出力母線との間にケーブルを配線して直列，並列に接続する場合に、従来の配線方式では実際の施工面で次記のような問題点がある。
【００１２】
すなわち、図９で述べたように従来の配線方式では、屋根の軒側から順に太陽電池モジュールの１列分を葺設した段階で、各モジュールの太陽電池２から背後（棟側）に引き出した出力ケーブル４，５（図８参照）、あるいは各モジュールに設けた端子ボックスのコネクタ（特許文献２参照）に別な配線ケーブルを使って隣接するモジュールとの間，および出力母線ケーブル７，８との間で直列，もしくは並列に配線し、この配線作業を屋根瓦の各列に分けて行うようにしていることから、屋根の野地板上に引き回すケーブルの本数が数多くなる。
【００１３】
このために、ケーブル配線の済んだ列の上段（棟側）に次列の太陽電池モジュールを葺く場合に、配線済のケーブルが作業足場の邪魔になって屋根瓦の葺設作業がやり難く、また作業の安全性確保にも問題がある。加えて、図８のように太陽電池の端子ボックス３から出力ケーブル４，５を引き出していると、運搬，屋根への葺設時に出力ケーブルが絡んだりして作業の邪魔になる。
【００１４】
また、太陽電池モジュールの配線作業についても、一般住宅などの小規模な太陽光発電設備では、電気工事に不慣れな屋根業者の職人が瓦葺き施工と併せて行う例が多い。このために、太陽電池モジュールの端子ボックス３から引き出した出力ケーブル４，５をモジュール間の直列接続，あるいは出力母線７，８との並列接続に使い分けるようにした従来の配線方式では、＋極，−極の極性，および直列接続，並列接続の取り違えなどの配線ミスが生じ易くなる。
【００１５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、多数枚の太陽電池モジュールを家屋の屋根などに葺設して太陽光発電システムを構築する際に、その施工現場に敷設する配線ケーブルのシンプル化，並びに配線作業の大幅な簡便化が図れるように改良した太陽電池モジュールの配線方式，およびその配線方式に適用する中継接続ボックスを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、アレイ状に並べて葺設した太陽電池モジュールの所定数を直列に接続してモジュールブロックとなし、そのモジュールブロックの複数組を並列に接続して太陽光発電システムを構築するようにした太陽電池モジュールの配線方式において、
各太陽電池モジュールと個々に対応してその出力端子に中継接続ボックスを接続し、かつ各中継接続ボックスの相互間を縦続接続して複数本の心線を内蔵した多心ケーブルを配線するとともに、前記の中継接続ボックスごとに、太陽電池モジュールとケーブルの心線との間にモジュールの直列接続およびモジュールブロックの並列接続に対応する内部結線を施すものとし（請求項１）、その具体的な態様として次記のように構成することができる。
【００１７】
（１） 中継接続ボックスの間に配線するケーブルに三心ケーブルを用い、該ケーブルの２本の心線をモジュールブロック間の並列接続用導体，残り１本の心線を太陽電池モジュール間の直列接続用導体として、中継接続ボックス内にて前記ケーブルの各心線と太陽電池モジュールとの間に所定の内部結線を施す（請求項２）。
【００１８】
（２） 隣り合うモジュールブロックの間にまたがって中継接続ボックスの間に配線したケーブルを二心ケーブルとし、その２本の心線をモジュールブロック間の並列接続用導体として、中継接続ボックス内にて他のケーブルの並列接続用心線と渡り接続するように内部結線を施す（請求項３）。
【００１９】
上記の配線方式によれば、家屋の屋根などにその軒側から棟側へ順に多数枚の太陽電池モジュールを横並びに葺設する場合に、各列の太陽電池モジュールに対応する直列接続および並列接続用の外部配線ケーブルを１本の多心ケーブルに集約して配線方式のシンプル化が図れ、また施工現場で行う配線作業についても中継接続ボックスをこれに対応する太陽電池モジュールの出力端子ボックスに接続（コネクタの結合）するだけで各太陽電池モジュールとケーブルとの配線作業を配線ミスのおそれなしに極めて簡単に行うことができるようになる。
【００２０】
すなわち、太陽電池モジュールの仕様（一枚当たりの出力電圧，外形サイズ），およびアレイ状に並べて葺設する各列のモジュール数に対応する個数の中継接続ボックス，および中継接続ボックスの配列ピッチ（働き寸法）に合わせた長さに揃えた多心ケーブルを準備し、施工現場への搬入に先立ってあらかじめ各中継接続ボックスを縦続接続するようにケーブルを配線し、さらにモジュールブロックを構成する太陽電池モジュールの直列枚数に合わせて中継接続ボックスにて所定の内部結線を施しておけば、施工現場での配線作業時には、前記した中継接続ボックスとケーブルとの接続体を葺設済の太陽電池モジュールの列に沿ってその棟側に引き回した上で、ケーブルに接続した各中継接続ボックスをこれと対応する太陽電池モジュールの出力端子ボックスに順に繋ぐだけの簡単な作業でモジュール一列分の必要な配線が完了する。
【００２１】
また、前記の配線方式に適用する本発明の中継接続ボックスは、防水構造になる箱形ケースの内部にモジュールの直列接続および並列接続に対応する複数の中継端子を配備し、該中継端子の配列に対応してケース周壁に配線ケーブルの引き入れ部，および太陽電池モジュールの出力端子に対応するコネクタを設ける（請求項４）ものとし、具体的には前記箱型ケース内にモジュールの直列接続，およびモジュールブロックの並列接続用に対応する４個の中継端子を、それぞれ前記ケースの底面からの高さや水平方向位置を変えて立体的に振り分けて分散配置した構成とする（請求項５）。
【００２２】
上記のように、中継接続ボックスの内部に４個の中継端子を設け、この中継端子を介してケーブルの心線と太陽電池モジュールの出力端子に接続するコネクタとの間、およびケーブルの心線同士の間を選択的に接続するようにしたことにより、太陽電池モジュール相互間の直列接続，およびモジュールブロックの並列接続に対応した結線を行うことができる。また、様々な仕様の太陽電池モジュールとパワーコンディショナを組合せて太陽光発電システムを構築する場合でも、この中継接続ボックスを共通部品としてその内部結線を必要に応じて変更するだけで簡単に対応できる。しかも、各中継端子を、前述のように立体的に分散配置することで、該端子に接続した接続導体が異極の接続導体に接触して短絡するような不具合を避けて安全に内部結線できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図８，図９に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
【００２４】
〔実施例１〕
図１は太陽光発電システムの構築例として、定格出力電圧（動作電圧）１００Ｖの太陽電池モジュール（屋根材一体形太陽電池モジュール）をアレイ状に配列し、その電池出力を入力電圧２００Ｖのパワーコンディショナに給電する場合の配線方式を模式図として表したものであり、図２に屋根材一体形太陽電池モジュール，図３に図１の配線方式に適用する中継接続ボックスの構成を、また図４，図５に図１の配線方式に対応した中継接続ボックスの内部結線を示す。
【００２５】
まず、図１の配線方式においては、横一列に並べて屋根などに葺設した複数枚の太陽電池モジュール（図示例では４枚のみ描かれている）のうち、隣接する２枚の太陽電池２（＃１，＃２）を直列に接続して出力電圧が２００Ｖとなるようにモジュールブロック９を組んだ上で、このモジュールブロック同士を並列に接続して入力電圧２００Ｖのパワーコンディショナ（図示せず）に給電するようにしており、各太陽電池２の相互間が詳細構造を後記する中継接続ボックス１０，およびケーブル（三心ケーブル）１１を介して配線されている。
【００２６】
ここで、太陽電池モジュールは、図２で示すように屋根材１の表面に太陽電池２を布設し、かつ太陽電池２の裏面に設けた端子ボックス３には太陽電池の出力端子に接続した＋極，−極のコネクタ３ａ，３ｂを備えた構成になる。
【００２７】
一方、前記の中継接続ボックス１０は、図３で示すように箱形ケース１０ａに上蓋１０ｂを組合せた防水構造になり、箱形ケース１０ａの周壁の一面（太陽電池モジュールと対峙する壁面）には太陽電池モジュールの出力端子ボックス３に設けたコネクタ３ａ．３ｂ（図２参照）に接続するコネクタ１２ａ，１２ｂを設け、箱形ケース１０ａの左右側壁面にはケーブル引き入れ口を開口して三心ケーブル１１を接続するようにしており、さらにケース内部には４個の中継端子１３〜１６が図示のように位置，高さ（ケース底面からの高さ）を変えたレイアウトで立体的に分散配置されている。すなわち、図示構造では４個の中継端子のうち、中継端子１３，１４をケース底面から同じ高さレベルに、中継端子１５，１６は前記中継端子と段差を付けた高さレベルに配置し、後記のように中継接続ボックス１０の内部で結線する際に、異極の導線が接触して短絡するのを防ぐようにしている。そして、この中継接続ボックス１０は、図１で示すように各太陽電池モジュールと個々に対応して前記コネクタ１２ａ，１２ｂが太陽電池の出力端子ボックス３に設けたコネクタ３ａ，３ｂに接続される。
【００２８】
また、図１の配線方式に使用するケーブル１１は、図３に示すように横一列に並ぶ３本の心線１１ａ〜１１ｃを纏めて絶縁外装を施した三心ケーブルであり、この三心ケーブル１１を介して中継接続ボックス１０の間を縦続接続（カスケード接続）するように配線する。ここで、三心ケーブル１１の各心線１１ａ〜１１ｃのうち、２本の心線１１ａと１１ｂを図１に示したモジュールブロック９の並列接続用導体（出力母線）とし、残る１本の心線１１ｃをモジュール間の直列接続用導体として、図４，図５で示すように中継接続ボックス１０の内部にて中継端子１３〜１６に接続して所定の結線を施すようにしている。
【００２９】
すなわち、図１のように２枚の太陽電池２を直列に接続してモジュールブロック９を構成し、各組のモジュールブロック９を並列に接続する場合には、各組のモジュールブロック９について左側に並ぶ太陽電池モジュール（＃１）に接続する中継接続ボックス１０のケース内部では、図４で示すように左右からボックスに接続した三心ケーブル１１の心線１１ａ，１１ｂ（並列接続用導体）をそれぞれ中継端子１５，１４に半田付けし、中継端子を介して各心線の間を渡り接続する。また、ボックスの左側面に接続したケーブル１１の心線１１ｃをケース内の左端に並ぶ中継端子１３に半田付けし、ボックスの右側面に接続したケーブル１１の心線１１ｃはケース内の右端に並ぶ中継端子１６に半田付けする。さらに、太陽電池モジュール（＃１）の出力端子ボックスに接続するコネクタ１２ａ，１２ｂのうち、コネクタ１２ａはリード線１２ａ−１を介して中継端子１４に半田付けし、ケーブル１１の心線１１ｂ（＋極）に分岐接続し、他方のコネクタ１２ｂはリード線１２ｂ−１を介して中継端子１６に半田付けしてケーブル１１の心線１１ｃ（直列接続用導体）と接続するように結線を施す。なお、結線後は箱形ケース１０ａの内部に絶縁樹脂を充填し、前記の導体結線部を封止して外部からの雨水浸入を防ぐようにする。
【００３０】
一方、モジュールブロック９の右側に並ぶ太陽電池モジュール（＃２）に接続する中継接続ボックス１０では、図５で示すような内部結線を施す。すなわち、左右から箱型ケース１０ａに差込み接続した三心ケーブル１１の各心線１１ａ，１１ｂ，１１ｃをそれぞれ図４と同じく中継端子１３〜１６に半田付けするとともに、太陽電池モジュール（＃２）の出力端子ボックスに接続するコネクタ１２ａ，１２ｂのうち、コネクタ１２ａはリード線１２ａ−１を中継端子１３に半田付けして左側に配線したケーブル１１の心線１１ｃ（直列接続用導体）と接続し、他方のコネクタ１２ｂはリード線１２ｂ−１を中継端子１５に半田付けしてケーブル１１の心線１１ａ（−極）に分岐接続する。
【００３１】
上記の結線により、各組のモジュールブロック９では左右に並ぶ２枚の太陽電池モジュール（＃１と＃２）が三心ケーブル１１の心線１１ｃを介して直列に接続され、同時に各組のモジュールブロック９の相互間が三心ケーブル１１の心線１１ａ，１１ｂを介して並列に接続されることになる。
【００３２】
なお、上記した太陽電池モジュールの配線方式について、図９で述べたように屋根材一体形太陽電池モジュールを家屋の屋根に葺設する場合には、あらかじめ太陽電池の仕様（一枚当たりの出力電圧，外形サイズ），各列のモジュール数に対応する個数の中継接続ボックス１０，および中継接続ボックスの配列ピッチ（働き寸法）に合わせた長さに揃えた三心ケーブル１１を準備しておき、施工現場への搬入に先立って各中継接続ボックス１０を縦続接続するようにケーブル１１を配線し、さらにモジュールブロック９を構成する太陽電池モジュールの直列枚数に合わせて中継接続ボックス１０には図４，図５のように所定の内部結線を施しておくものとする。
【００３３】
そして、中継接続ボックス１０とケーブル１１とを接続した前記の配線資材を施工現場に搬入し、屋根に横葺きした屋根材一体形太陽電池モジュールの列に沿ってその棟側に引き回した上で、順に各中継接続ボックス１０のコネクタ１２ａ，１２ｂをこれに対応する太陽電池モジュールの出力端子ボックス３のコネクタ３ａ，３ｂに差込んで接続する。これにより、屋根に葺設したモジュール一列分の必要な配線が完了する。しかも、この配線方式では各列の太陽電池モジュールに対応した屋根に敷設する直列および並列接続用のケーブルを１本の多心ケーブル１１に集約して配線方式のシンプル化が図れる。
【００３４】
なお、図示実施例では、中継接続ボックス１０の内部で導体を中継端子１３〜１６に半田付けして結線するようにしているが、半田付けの代わりに中継端子にねじ止めすることもできる。
【００３５】
また、図１の配線方式においては、隣り合うモジュールブロック９の間にまたがって中継接続ボックス１０の間に配線したケーブルを他の区間のケーブルと同様に三心ケーブル１１を用いているが、この区間に配線したケーブルは図示から判るように三心ケーブル１１の心線１１ｃの両端は中継接続ボックス１０の空端子に接続されていて通電には利用されてない。そこで、配線方式の応用実施例として、モジュールブロック９の間にまたがって中継接続ボックス１０の間に配線したケーブルについては二心ケーブルを採用し、その２本の心線をモジュールブロック間の並列接続用導体（出力母線）として中継接続ボックス１０の中継端子１４，１５（図３参照）に接続するようにして実施することもできる。
【００３６】
〔実施例２〕
次に、図６，図７に別な実施例の配線方式を示す。この実施例では、太陽電池モジュールの定格出力電圧が実施例１と同様に１００Ｖであるが、パワーコンディショナの効率アップを図るように定格入力電圧３００Ｖのパワーコンディショナを採用して太陽光発電システムを構築するようにし、これに合わせて横一列に並ぶ３枚の太陽電池モジュール（＃１〜＃３）を直列に接続して出力電圧３００Ｖのモジュールブロック９を組むようにしている。
【００３７】
この実施例の配線方式では、各組のモジュールブロック９ごとに個々の太陽電池２には図３と同じ構造の中継接続ボックス１０を接続し、かつこの中継接続ボックス１０を縦続接続するように三心ケーブル１１を配線するとともに、モジュールブロック９の両端に並ぶ太陽電池モジュール（＃１，＃３）に接続した中継接続ボックス１０では図４，図５と同じように内部結線を施すのに対して、モジュールブロック９の中央に並ぶ太陽電池モジュール（＃２）に接続した中継接続ボックス１０では図７で示すように内部結線を施す。すなわち、ケーブル１１の心線１１ａ，１１ｂは他の中継接続ボックス１０と同様に中継端子１４，１５に接続して渡り接続するのに対して、太陽電池モジュールの出力端子ボックスに接続するコネクタ１２ａ，１２ｂはリード線１２ａ−１，１２ｂ−１を介して中継端子１３，１６に接続する。これにより、３枚の太陽電池（＃１，＃２，＃３）が直列に接続され、同時に３枚の太陽電池２で組んだ各組のモジュールブロック９の相互間が直列に接続される。
【００３８】
つまり、図３に示した構造の中継接続ボックス１０を用いることで、図１，図６などに示した各仕様の配線方式に対応できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の配線方式によれば、アレイ状に並べて葺設した太陽電池モジュールの所定数を直列に接続してモジュールブロックを組み、そのモジュールブロックの複数組を並列に接続して太陽光発電システムを構築するようにした太陽電池モジュールの配線方式において、各太陽電池モジュールと個々に対応してその出力端子に中継接続ボックスを接続し、かつ各中継接続ボックスの相互間を縦続接続して複数本の心線を内蔵した多心ケーブル（三心ケーブル）を配線するとともに、前記の中継接続ボックスごとに、太陽電池モジュールとケーブルの心線との間にモジュールの直列接続およびモジュールブロックの並列接続に対応する内部結線を施したことにより、
家屋の屋根などにその軒側から棟側へ順に多数枚の太陽電池モジュールを横並びに葺設する場合に、各列の太陽電池モジュールに対応する直列接続および並列接続用の外部配線ケーブルを１本の多心ケーブルに集約して配線方式のシンプル化が図れる。また、施工現場で行う配線作業についても、中継接続ボックスをこれに対応する太陽電池モジュールの出力端子ボックスに接続（コネクタの結合）するだけで済む。これにより、電気工事に不慣れな屋根業者の職人でも配線作業を配線ミスのおそれなしに短時間で行うことができ、また施工作業の安全面についても従来のように屋根上に多数本のケーブルが散乱することがないので、作業の安全性を改善できる。
【００４０】
また、この配線方式に採用する前記の中継接続ボックスを、防水構造になる箱形ケースの内部にモジュールの直列接続および並列接続に対応する複数個（４個）の中継端子を配備し、かつ中継端子の配列に対応してケース周壁にケーブルの引き入れ部，および太陽電池モジュールの出力端子に接続するコネクタを設けた請求項４，５の構成とすることにより、
中継接続ボックスの内部で太陽電池モジュール相互間の直列接続，およびモジュールブロックの並列接続に対応した結線を行うことができる。また、様々な仕様の太陽電池モジュールとパワーコンディショナを組合せて太陽光発電システムを構築する場合でも、この中継接続ボックスを共通部品としてその内部結線を必要に応じて変更するだけで簡単に対応できる。しかも、各中継端子を立体的に分散配置することで、該端子に接続した接続導体が異極の接続導体に接触して短絡するような不具合を避けて安全に内部結線できるなどの利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する配線方式を模式的に表した配線図
【図２】図１における屋根材一体形太陽電池モジュールの構成斜視図
【図３】図１における中継接続ボックスの詳細構造図
【図４】図１における太陽電池モジュール＃１と接続する中継接続ボックスの内部結線を表す図
【図５】図１における太陽電池モジュール＃２と接続する中継接続ボックスの内部結線を表す図
【図６】本発明の実施例２に対応する配線方式を模式に表した配線図
【図７】図６における太陽電池モジュール＃２と接続する中継接続ボックスの内部結線を表す図
【図８】従来例の屋根材一体形太陽電池モジュールの構成斜視図
【図９】図８の屋根材一体形太陽電池モジュールを屋根に葺設して太陽光発電システムを構築する従来例の配線方式図
【符号の説明】
１ 屋根材
２ 太陽電池
３ 太陽電池の出力端子ボックス
３ａ，３ｂ コネクタ
９ モジュールブロック
１０ 中継接続ボックス
１０ａ 箱形ケース
１０ｂ 上蓋
１１ 三心ケーブル
１１ａ〜１１ｃ 心線
１２ａ，１２ｂ コネクタ
１３〜１６ 中継端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋の屋根などに葺設した多数枚の太陽電池モジュールの相互間にケーブル配線を施して太陽光発電システムを構築するようにした太陽電池モジュールの配線方式、およびその配線方式に適用する中継接続ボックスの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の太陽電池モジュールとして、横葺き式の平形屋根材（平形瓦）の表面に太陽電池を組付け、その太陽電池から屋根材の後縁側に引き出した出力ケーブルを介して太陽電池モジュールの相互間，およびパワーコンディショナに通じる出力母線との間で直列，並列に接続して太陽光発電システムを構築するようにした屋根材一体形太陽電池モジュールが公知であり（例えば、特許文献１参照。）、様々な構造のものが製品として市場に展開されている。
【０００３】
次に、前記した屋根材一体形太陽電池モジュールの従来例の構造、およびモジュール相互間の配線方式を図８，図９で説明する。
【０００４】
図８は屋根材一体形太陽電池モジュールの構成図であり、図において、１はセメント，モルタル，金属材料，強化プラスチックなどで作られた屋根材（平形瓦）、２は太陽電池である。ここで、太陽電池２は、アモルファス系シリコン（あるいは単結晶，多結晶系シリコン）の太陽電池素子を表面保護材（例えば、板ガラスやＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂フィルム），封止材（例えば、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体））で封止したフィルム基板形のａ−Ｓｉ薄膜太陽電池であり、その裏面中央に出力取出し用の端子ボックス３を設け、この端子ボックス３から太陽電池２の出力端子に接続した正極（＋），負極（−）の出力ケーブル４，５を引き出し、その先端にコネクタ４ａ，５ａを取付けた構成になる。
【０００５】
また、屋根材１にはその表面に太陽電池本体２，端子ボックス３を収容する凹部１ａ，１ｂ、および凹部１ｂと屋根材１の後縁（棟側）との間に出力ケーブル４，５を収容する配線溝１ｃを形成した構造で、その左右両側縁に形成したフランジ部を介して隣接する屋根材と重ね継ぎするようにしている。そして、屋根材１の凹部１ａに接着剤を流し込み、ここに前記の太陽電池２および端子ボックス３を嵌め込み接合して屋根材一体型太陽電池モジュールを構成する。
【０００６】
次に、前記した屋根材一体形太陽電池モジュールの多数枚を建屋の屋根に葺設して太陽光発電システムを構築する際に、一般的に実施されている従来の配線方式，および配線作業を図９で説明する。
【０００７】
太陽電池の直流出力を交流に変換して商用電力系統に連係する図示しないパワーコンディショナ（インバータ）の入力電圧は一般にＤＣ２００Ｖ程度である。これに対して、住宅用建屋の屋根に葺設する太陽電池付き屋根瓦の１枚当たりの出力電圧（動作電圧）は、屋根瓦のサイズによって５０Ｖ〜２００Ｖ程度まで様々である。そこで、図９で示すように屋根材一体形太陽電池モジュールを横葺きした状態で、横一列に並ぶ所定枚数（太陽電池一枚当たりの出力電圧が５０Ｖであれば４枚）を単位として、その太陽電池２（＃１〜＃４で表す）から引き出した出力ケーブル４，５のコネクタ４ａと５ａを繋ぎ、太陽電池＃１〜＃４の相互間を直列接続して出力電圧２００Ｖのモジュールブロックを構成する。次に、横葺きした太陽電池モジュールの列に沿ってその棟側に出力母線ケーブル（幹線ケーブル）７，８を敷設した上で、前記のモジュールブロックごとにその両端に並ぶ太陽電池２（＃１，＃４）から後縁側（棟側）に引き出した出力ケーブル４，５のうち、直列接続に使用してない出力ケーブルのコネクタ４ａ，５ａを、出力母線ケーブル７，８に接続した分岐コネクタに極性を合わせて接続する。
【０００８】
以下、軒から棟側に順に横葺きした各列の太陽電池モジュールについても前記と同様な配線作業を行った後、各列の出力母線ケーブルの末端を接続ボックスに集約させてパワーコンディショナに接続する。
【０００９】
また、図８のように太陽電池２の端子ボックス３から出力ケーブル４，５を引き出す代わりに、端子ボックス３に差込み式のコネクタを設け、このコネクタに外部配線のケーブルを接続して図９と同様に太陽電池モジュールの相互間を直列，並列接続するようにした構成の太陽電池モジュールも公知である（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−９３２６号公報（図７，図９）
【特許文献２】
特開２００２−１２４６９４号公報（図１，図２）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した太陽電池モジュール（屋根材一体形太陽電池モジュール）を家屋の屋根に葺設した上で、そのモジュール相互間および出力母線との間にケーブルを配線して直列，並列に接続する場合に、従来の配線方式では実際の施工面で次記のような問題点がある。
【００１２】
すなわち、図９で述べたように従来の配線方式では、屋根の軒側から順に太陽電池モジュールの１列分を葺設した段階で、各モジュールの太陽電池２から背後（棟側）に引き出した出力ケーブル４，５（図８参照）、あるいは各モジュールに設けた端子ボックスのコネクタ（特許文献２参照）に別な配線ケーブルを使って隣接するモジュールとの間，および出力母線ケーブル７，８との間で直列，もしくは並列に配線し、この配線作業を屋根瓦の各列に分けて行うようにしていることから、屋根の野地板上に引き回すケーブルの本数が数多くなる。
【００１３】
このために、ケーブル配線の済んだ列の上段（棟側）に次列の太陽電池モジュールを葺く場合に、配線済のケーブルが作業足場の邪魔になって屋根瓦の葺設作業がやり難く、また作業の安全性確保にも問題がある。加えて、図８のように太陽電池の端子ボックス３から出力ケーブル４，５を引き出していると、運搬，屋根への葺設時に出力ケーブルが絡んだりして作業の邪魔になる。
【００１４】
また、太陽電池モジュールの配線作業についても、一般住宅などの小規模な太陽光発電設備では、電気工事に不慣れな屋根業者の職人が瓦葺き施工と併せて行う例が多い。このために、太陽電池モジュールの端子ボックス３から引き出した出力ケーブル４，５をモジュール間の直列接続，あるいは出力母線７，８との並列接続に使い分けるようにした従来の配線方式では、＋極，−極の極性，および直列接続，並列接続の取り違えなどの配線ミスが生じ易くなる。
【００１５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、多数枚の太陽電池モジュールを家屋の屋根などに葺設して太陽光発電システムを構築する際に、その施工現場に敷設する配線ケーブルのシンプル化，並びに配線作業の大幅な簡便化が図れるように改良した太陽電池モジュールの配線方式，およびその配線方式に適用する中継接続ボックスを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、アレイ状に並べて葺設した太陽電池モジュールの所定数を直列に接続してモジュールブロックとなし、そのモジュールブロックの複数組を並列に接続して太陽光発電システムを構築するようにした太陽電池モジュールの配線方式において、
各太陽電池モジュールと個々に対応してその出力端子に中継接続ボックスを接続し、かつ各中継接続ボックスの相互間を縦続接続して複数本の心線を内蔵した多心ケーブルを配線するとともに、前記の中継接続ボックスごとに、太陽電池モジュールとケーブルの心線との間にモジュールの直列接続およびモジュールブロックの並列接続に対応する内部結線を施すものとし（請求項１）、その具体的な態様として次記のように構成することができる。
【００１７】
（１） 中継接続ボックスの間に配線するケーブルに三心ケーブルを用い、該ケーブルの２本の心線をモジュールブロック間の並列接続用導体，残り１本の心線を太陽電池モジュール間の直列接続用導体として、中継接続ボックス内にて前記ケーブルの各心線と太陽電池モジュールとの間に所定の内部結線を施す（請求項２）。
【００１８】
（２） 隣り合うモジュールブロックの間にまたがって中継接続ボックスの間に配線したケーブルを二心ケーブルとし、その２本の心線をモジュールブロック間の並列接続用導体として、中継接続ボックス内にて他のケーブルの並列接続用心線と渡り接続するように内部結線を施す（請求項３）。
【００１９】
上記の配線方式によれば、家屋の屋根などにその軒側から棟側へ順に多数枚の太陽電池モジュールを横並びに葺設する場合に、各列の太陽電池モジュールに対応する直列接続および並列接続用の外部配線ケーブルを１本の多心ケーブルに集約して配線方式のシンプル化が図れ、また施工現場で行う配線作業についても中継接続ボックスをこれに対応する太陽電池モジュールの出力端子ボックスに接続（コネクタの結合）するだけで各太陽電池モジュールとケーブルとの配線作業を配線ミスのおそれなしに極めて簡単に行うことができるようになる。
【００２０】
すなわち、太陽電池モジュールの仕様（一枚当たりの出力電圧，外形サイズ），およびアレイ状に並べて葺設する各列のモジュール数に対応する個数の中継接続ボックス，および中継接続ボックスの配列ピッチ（働き寸法）に合わせた長さに揃えた多心ケーブルを準備し、施工現場への搬入に先立ってあらかじめ各中継接続ボックスを縦続接続するようにケーブルを配線し、さらにモジュールブロックを構成する太陽電池モジュールの直列枚数に合わせて中継接続ボックスにて所定の内部結線を施しておけば、施工現場での配線作業時には、前記した中継接続ボックスとケーブルとの接続体を葺設済の太陽電池モジュールの列に沿ってその棟側に引き回した上で、ケーブルに接続した各中継接続ボックスをこれと対応する太陽電池モジュールの出力端子ボックスに順に繋ぐだけの簡単な作業でモジュール一列分の必要な配線が完了する。
【００２１】
また、前記の配線方式に適用する本発明の中継接続ボックスは、防水構造になる箱形ケースの内部にモジュールの直列接続および並列接続に対応する複数の中継端子を配備し、該中継端子の配列に対応してケース周壁に配線ケーブルの引き入れ部，および太陽電池モジュールの出力端子に対応するコネクタを設ける（請求項４）ものとし、具体的には前記箱型ケース内にモジュールの直列接続，およびモジュールブロックの並列接続用に対応する４個の中継端子を、それぞれ前記ケースの底面からの高さや水平方向位置を変えて立体的に振り分けて分散配置した構成とする（請求項５）。
【００２２】
上記のように、中継接続ボックスの内部に４個の中継端子を設け、この中継端子を介してケーブルの心線と太陽電池モジュールの出力端子に接続するコネクタとの間、およびケーブルの心線同士の間を選択的に接続するようにしたことにより、太陽電池モジュール相互間の直列接続，およびモジュールブロックの並列接続に対応した結線を行うことができる。また、様々な仕様の太陽電池モジュールとパワーコンディショナを組合せて太陽光発電システムを構築する場合でも、この中継接続ボックスを共通部品としてその内部結線を必要に応じて変更するだけで簡単に対応できる。しかも、各中継端子を、前述のように立体的に分散配置することで、該端子に接続した接続導体が異極の接続導体に接触して短絡するような不具合を避けて安全に内部結線できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図８，図９に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
【００２４】
〔実施例１〕
図１は太陽光発電システムの構築例として、定格出力電圧（動作電圧）１００Ｖの太陽電池モジュール（屋根材一体形太陽電池モジュール）をアレイ状に配列し、その電池出力を入力電圧２００Ｖのパワーコンディショナに給電する場合の配線方式を模式図として表したものであり、図２に屋根材一体形太陽電池モジュール，図３に図１の配線方式に適用する中継接続ボックスの構成を、また図４，図５に図１の配線方式に対応した中継接続ボックスの内部結線を示す。
【００２５】
まず、図１の配線方式においては、横一列に並べて屋根などに葺設した複数枚の太陽電池モジュール（図示例では４枚のみ描かれている）のうち、隣接する２枚の太陽電池２（＃１，＃２）を直列に接続して出力電圧が２００Ｖとなるようにモジュールブロック９を組んだ上で、このモジュールブロック同士を並列に接続して入力電圧２００Ｖのパワーコンディショナ（図示せず）に給電するようにしており、各太陽電池２の相互間が詳細構造を後記する中継接続ボックス１０，およびケーブル（三心ケーブル）１１を介して配線されている。
【００２６】
ここで、太陽電池モジュールは、図２で示すように屋根材１の表面に太陽電池２を布設し、かつ太陽電池２の裏面に設けた端子ボックス３には太陽電池の出力端子に接続した＋極，−極のコネクタ３ａ，３ｂを備えた構成になる。
【００２７】
一方、前記の中継接続ボックス１０は、図３で示すように箱形ケース１０ａに上蓋１０ｂを組合せた防水構造になり、箱形ケース１０ａの周壁の一面（太陽電池モジュールと対峙する壁面）には太陽電池モジュールの出力端子ボックス３に設けたコネクタ３ａ．３ｂ（図２参照）に接続するコネクタ１２ａ，１２ｂを設け、箱形ケース１０ａの左右側壁面にはケーブル引き入れ口を開口して三心ケーブル１１を接続するようにしており、さらにケース内部には４個の中継端子１３〜１６が図示のように位置，高さ（ケース底面からの高さ）を変えたレイアウトで立体的に分散配置されている。すなわち、図示構造では４個の中継端子のうち、中継端子１３，１４をケース底面から同じ高さレベルに、中継端子１５，１６は前記中継端子と段差を付けた高さレベルに配置し、後記のように中継接続ボックス１０の内部で結線する際に、異極の導線が接触して短絡するのを防ぐようにしている。そして、この中継接続ボックス１０は、図１で示すように各太陽電池モジュールと個々に対応して前記コネクタ１２ａ，１２ｂが太陽電池の出力端子ボックス３に設けたコネクタ３ａ，３ｂに接続される。
【００２８】
また、図１の配線方式に使用するケーブル１１は、図３に示すように横一列に並ぶ３本の心線１１ａ〜１１ｃを纏めて絶縁外装を施した三心ケーブルであり、この三心ケーブル１１を介して中継接続ボックス１０の間を縦続接続（カスケード接続）するように配線する。ここで、三心ケーブル１１の各心線１１ａ〜１１ｃのうち、２本の心線１１ａと１１ｂを図１に示したモジュールブロック９の並列接続用導体（出力母線）とし、残る１本の心線１１ｃをモジュール間の直列接続用導体として、図４，図５で示すように中継接続ボックス１０の内部にて中継端子１３〜１６に接続して所定の結線を施すようにしている。
【００２９】
すなわち、図１のように２枚の太陽電池２を直列に接続してモジュールブロック９を構成し、各組のモジュールブロック９を並列に接続する場合には、各組のモジュールブロック９について左側に並ぶ太陽電池モジュール（＃１）に接続する中継接続ボックス１０のケース内部では、図４で示すように左右からボックスに接続した三心ケーブル１１の心線１１ａ，１１ｂ（並列接続用導体）をそれぞれ中継端子１５，１４に半田付けし、中継端子を介して各心線の間を渡り接続する。また、ボックスの左側面に接続したケーブル１１の心線１１ｃをケース内の左端に並ぶ中継端子１３に半田付けし、ボックスの右側面に接続したケーブル１１の心線１１ｃはケース内の右端に並ぶ中継端子１６に半田付けする。さらに、太陽電池モジュール（＃１）の出力端子ボックスに接続するコネクタ１２ａ，１２ｂのうち、コネクタ１２ａはリード線１２ａ−１を介して中継端子１４に半田付けし、ケーブル１１の心線１１ｂ（＋極）に分岐接続し、他方のコネクタ１２ｂはリード線１２ｂ−１を介して中継端子１６に半田付けしてケーブル１１の心線１１ｃ（直列接続用導体）と接続するように結線を施す。なお、結線後は箱形ケース１０ａの内部に絶縁樹脂を充填し、前記の導体結線部を封止して外部からの雨水浸入を防ぐようにする。
【００３０】
一方、モジュールブロック９の右側に並ぶ太陽電池モジュール（＃２）に接続する中継接続ボックス１０では、図５で示すような内部結線を施す。すなわち、左右から箱型ケース１０ａに差込み接続した三心ケーブル１１の各心線１１ａ，１１ｂ，１１ｃをそれぞれ図４と同じく中継端子１３〜１６に半田付けするとともに、太陽電池モジュール（＃２）の出力端子ボックスに接続するコネクタ１２ａ，１２ｂのうち、コネクタ１２ａはリード線１２ａ−１を中継端子１３に半田付けして左側に配線したケーブル１１の心線１１ｃ（直列接続用導体）と接続し、他方のコネクタ１２ｂはリード線１２ｂ−１を中継端子１５に半田付けしてケーブル１１の心線１１ａ（−極）に分岐接続する。
【００３１】
上記の結線により、各組のモジュールブロック９では左右に並ぶ２枚の太陽電池モジュール（＃１と＃２）が三心ケーブル１１の心線１１ｃを介して直列に接続され、同時に各組のモジュールブロック９の相互間が三心ケーブル１１の心線１１ａ，１１ｂを介して並列に接続されることになる。
【００３２】
なお、上記した太陽電池モジュールの配線方式について、図９で述べたように屋根材一体形太陽電池モジュールを家屋の屋根に葺設する場合には、あらかじめ太陽電池の仕様（一枚当たりの出力電圧，外形サイズ），各列のモジュール数に対応する個数の中継接続ボックス１０，および中継接続ボックスの配列ピッチ（働き寸法）に合わせた長さに揃えた三心ケーブル１１を準備しておき、施工現場への搬入に先立って各中継接続ボックス１０を縦続接続するようにケーブル１１を配線し、さらにモジュールブロック９を構成する太陽電池モジュールの直列枚数に合わせて中継接続ボックス１０には図４，図５のように所定の内部結線を施しておくものとする。
【００３３】
そして、中継接続ボックス１０とケーブル１１とを接続した前記の配線資材を施工現場に搬入し、屋根に横葺きした屋根材一体形太陽電池モジュールの列に沿ってその棟側に引き回した上で、順に各中継接続ボックス１０のコネクタ１２ａ，１２ｂをこれに対応する太陽電池モジュールの出力端子ボックス３のコネクタ３ａ，３ｂに差込んで接続する。これにより、屋根に葺設したモジュール一列分の必要な配線が完了する。しかも、この配線方式では各列の太陽電池モジュールに対応した屋根に敷設する直列および並列接続用のケーブルを１本の多心ケーブル１１に集約して配線方式のシンプル化が図れる。
【００３４】
なお、図示実施例では、中継接続ボックス１０の内部で導体を中継端子１３〜１６に半田付けして結線するようにしているが、半田付けの代わりに中継端子にねじ止めすることもできる。
【００３５】
また、図１の配線方式においては、隣り合うモジュールブロック９の間にまたがって中継接続ボックス１０の間に配線したケーブルを他の区間のケーブルと同様に三心ケーブル１１を用いているが、この区間に配線したケーブルは図示から判るように三心ケーブル１１の心線１１ｃの両端は中継接続ボックス１０の空端子に接続されていて通電には利用されてない。そこで、配線方式の応用実施例として、モジュールブロック９の間にまたがって中継接続ボックス１０の間に配線したケーブルについては二心ケーブルを採用し、その２本の心線をモジュールブロック間の並列接続用導体（出力母線）として中継接続ボックス１０の中継端子１４，１５（図３参照）に接続するようにして実施することもできる。
【００３６】
〔実施例２〕
次に、図６，図７に別な実施例の配線方式を示す。この実施例では、太陽電池モジュールの定格出力電圧が実施例１と同様に１００Ｖであるが、パワーコンディショナの効率アップを図るように定格入力電圧３００Ｖのパワーコンディショナを採用して太陽光発電システムを構築するようにし、これに合わせて横一列に並ぶ３枚の太陽電池モジュール（＃１〜＃３）を直列に接続して出力電圧３００Ｖのモジュールブロック９を組むようにしている。
【００３７】
この実施例の配線方式では、各組のモジュールブロック９ごとに個々の太陽電池２には図３と同じ構造の中継接続ボックス１０を接続し、かつこの中継接続ボックス１０を縦続接続するように三心ケーブル１１を配線するとともに、モジュールブロック９の両端に並ぶ太陽電池モジュール（＃１，＃３）に接続した中継接続ボックス１０では図４，図５と同じように内部結線を施すのに対して、モジュールブロック９の中央に並ぶ太陽電池モジュール（＃２）に接続した中継接続ボックス１０では図７で示すように内部結線を施す。すなわち、ケーブル１１の心線１１ａ，１１ｂは他の中継接続ボックス１０と同様に中継端子１４，１５に接続して渡り接続するのに対して、太陽電池モジュールの出力端子ボックスに接続するコネクタ１２ａ，１２ｂはリード線１２ａ−１，１２ｂ−１を介して中継端子１３，１６に接続する。これにより、３枚の太陽電池（＃１，＃２，＃３）が直列に接続され、同時に３枚の太陽電池２で組んだ各組のモジュールブロック９の相互間が直列に接続される。
【００３８】
つまり、図３に示した構造の中継接続ボックス１０を用いることで、図１，図６などに示した各仕様の配線方式に対応できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の配線方式によれば、アレイ状に並べて葺設した太陽電池モジュールの所定数を直列に接続してモジュールブロックを組み、そのモジュールブロックの複数組を並列に接続して太陽光発電システムを構築するようにした太陽電池モジュールの配線方式において、各太陽電池モジュールと個々に対応してその出力端子に中継接続ボックスを接続し、かつ各中継接続ボックスの相互間を縦続接続して複数本の心線を内蔵した多心ケーブル（三心ケーブル）を配線するとともに、前記の中継接続ボックスごとに、太陽電池モジュールとケーブルの心線との間にモジュールの直列接続およびモジュールブロックの並列接続に対応する内部結線を施したことにより、
家屋の屋根などにその軒側から棟側へ順に多数枚の太陽電池モジュールを横並びに葺設する場合に、各列の太陽電池モジュールに対応する直列接続および並列接続用の外部配線ケーブルを１本の多心ケーブルに集約して配線方式のシンプル化が図れる。また、施工現場で行う配線作業についても、中継接続ボックスをこれに対応する太陽電池モジュールの出力端子ボックスに接続（コネクタの結合）するだけで済む。これにより、電気工事に不慣れな屋根業者の職人でも配線作業を配線ミスのおそれなしに短時間で行うことができ、また施工作業の安全面についても従来のように屋根上に多数本のケーブルが散乱することがないので、作業の安全性を改善できる。
【００４０】
また、この配線方式に採用する前記の中継接続ボックスを、防水構造になる箱形ケースの内部にモジュールの直列接続および並列接続に対応する複数個（４個）の中継端子を配備し、かつ中継端子の配列に対応してケース周壁にケーブルの引き入れ部，および太陽電池モジュールの出力端子に接続するコネクタを設けた請求項４，５の構成とすることにより、
中継接続ボックスの内部で太陽電池モジュール相互間の直列接続，およびモジュールブロックの並列接続に対応した結線を行うことができる。また、様々な仕様の太陽電池モジュールとパワーコンディショナを組合せて太陽光発電システムを構築する場合でも、この中継接続ボックスを共通部品としてその内部結線を必要に応じて変更するだけで簡単に対応できる。しかも、各中継端子を立体的に分散配置することで、該端子に接続した接続導体が異極の接続導体に接触して短絡するような不具合を避けて安全に内部結線できるなどの利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する配線方式を模式的に表した配線図
【図２】図１における屋根材一体形太陽電池モジュールの構成斜視図
【図３】図１における中継接続ボックスの詳細構造図
【図４】図１における太陽電池モジュール＃１と接続する中継接続ボックスの内部結線を表す図
【図５】図１における太陽電池モジュール＃２と接続する中継接続ボックスの内部結線を表す図
【図６】本発明の実施例２に対応する配線方式を模式に表した配線図
【図７】図６における太陽電池モジュール＃２と接続する中継接続ボックスの内部結線を表す図
【図８】従来例の屋根材一体形太陽電池モジュールの構成斜視図
【図９】図８の屋根材一体形太陽電池モジュールを屋根に葺設して太陽光発電システムを構築する従来例の配線方式図
【符号の説明】
１ 屋根材
２ 太陽電池
３ 太陽電池の出力端子ボックス
３ａ，３ｂ コネクタ
９ モジュールブロック
１０ 中継接続ボックス
１０ａ 箱形ケース
１０ｂ 上蓋
１１ 三心ケーブル
１１ａ〜１１ｃ 心線
１２ａ，１２ｂ コネクタ
１３〜１６ 中継端子
Claims (5)
- アレイ状に並べて葺設した太陽電池モジュールの所定数を直列に接続してモジュールブロックを組み、そのモジュールブロックの複数組を並列に接続して太陽光発電システムを構築するようにした太陽電池モジュールの配線方式において、
各太陽電池モジュールと個々に対応してその出力端子に中継接続ボックスを接続し、かつ各中継接続ボックスの相互間を縦続接続して複数本の心線を内蔵した多心ケーブルを配線するとともに、前記の中継接続ボックスごとに、太陽電池モジュールとケーブルの心線との間にモジュールの直列接続およびモジュールブロックの並列接続に対応する内部結線を施したことを特徴とする太陽電池モジュールの配線方式。 - 請求項１に記載の配線方式において、中継接続ボックスの間に配線したケーブルが三心ケーブルであり、該ケーブルの２本の心線をモジュールブロック間の並列接続用導体，残り１本の心線を太陽電池モジュール間の直列接続用導体として、中継接続ボックス内にて前記ケーブルの各心線と太陽電池モジュールとの間に所定の内部結線を施したことを特徴とする太陽電池モジュールの配線方式。
- 請求項１に記載の配線方式において、隣り合うモジュールブロックの間にまたがって中継接続ボックスの間に配線したケーブルを二心ケーブルとし、その２本の心線をモジュールブロック間の並列接続用導体として、中継接続ボックス内にて他のケーブルの並列接続用心線と渡り接続するように内部結線を施したことを特徴とする太陽電池モジュールの配線方式。
- 請求項１に記載の配線方式に適用する中継接続ボックスであって、防水構造になる箱形ケースの内部にモジュールの直列接続および並列接続に対応する複数個の中継端子を配備し、かつ中継端子の配列に対応してケース周壁にケーブルの引き入れ部，および太陽電池モジュールの出力端子に接続するコネクタを設けたことを特徴とする中継接続ボックス。
- 請求項４に記載の中継接続ボックスにおいて、そのケース内にモジュールの直列接続，およびモジュールブロックの並列接続用に対応する４個の中継端子を、それぞれ前記ケースの底面からの高さや水平方向位置を変えて立体的に振り分けて分散配置したことを特徴とする中継接続ボックス。
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