WO2023243640A1 - ケーブルユニット - Google Patents
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- H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
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- H02S40/36—Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
Definitions
- the present invention relates to connection component technology in power equipment, and particularly to a cable unit for mutually electrically connecting PV panels that constitute a solar module.
- Photovoltaic power generation (also referred to as solar power generation) has been put into practical use as a means of securing energy to realize a low-carbon society.
- Solar power generation involves arranging one or more solar panels (Photo-Voltaic Panels: PV panels) to obtain a predetermined amount of power.
- Solar power generation equipment is widely used, from small-scale facilities for home use to large-scale facilities that replace existing power generation facilities such as thermal power and nuclear power plants.
- large-scale plants included in the concept of power plants are also called mega solar (mega solar power generation sites).
- mega solar systems many modules made up of thousands or tens of thousands of PV panels are placed on the ground or on water, converting solar energy into electrical energy and transmitting it to consumers.
- FIG. 9 is an explanatory diagram of the parallel connection method of PV panels adopted by the present invention.
- FIG. 10 is an explanatory diagram of a series connection system of PV panels that has been widely adopted in the past.
- solar power generation equipment a plurality of PV panels are arranged as one module (solar module) at a power generation site.
- One module connects the power generation outputs of 10 or 20 PV panels 6 to obtain the required voltage.
- the power generation voltage of one PV panel is, for example, 40 V, and 20 PV panels 6 constitute one module 60.
- Such solar modules are sometimes referred to as strings.
- the PV panel 6 is equipped with a connection box 5 for extracting the generated power to the outside.
- the junction box 5 has a built-in optimizer (OP) with an MTTP (Maximum Power Point Tracking) function, and its DC output is electrically connected between the junction boxes of adjacent PV panels. It has become.
- OP built-in optimizer
- MTTP Maximum Power Point Tracking
- the optimizer uses a booster circuit to boost the voltage to, for example, 800V.
- the 800V output of the connection box 5 of each PV panel is connected to the parallel connection line 21. Therefore, the voltage output of this solar module 60 is 800V.
- This output is adjusted to a required voltage (AC 100 V, etc.) by a power conditioner (commonly known as Power Conditioning System: PCS) 22 shown in FIG. 11, and is supplied to the consumer's load or the grid.
- PCS Power Conditioning System
- a voltage output of 800V can be obtained by connecting 20 PV panels 6, each having an output of 40V (DC), connected in series by the series connection line 23 in the connection box 50 of each PV panel 6.
- This module output is connected to a power conditioner (not shown).
- Some power conditioners in this case are equipped with an MPPT function.
- FIG. 11 is an explanatory diagram of an example of a module configuration for a dense array of PV panels proposed by the inventors of the present application.
- a module 60-1 configured with only one PV panel 6, a module 60-n configured with two or more n PV panels 6 connected in parallel, a standard PV panel (10 PV panels in the figure), A standard module 60-s consisting of a panel) is used.
- Standard modules 60-s are placed in the main areas of the planar shape of the power generation site (location), and modules 60-1 and 60-n are used for placement in irregular areas such as the outer edges of the site. do. This allows effective use of the site.
- the standard module 60-s, module 60-1, and module 60-n are connected by a parallel connection line 21.
- FIG. 12 is an explanatory diagram of what happens when the power generated by one PV panel 6X+1 falls below a predetermined value or malfunctions (malfunction, etc.) when multiple PV panels constituting a module are connected in parallel. . The same applies if multiple PV panels are malfunctioning.
- FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of parallel connection of PV panels that constitute a module.
- a PV panel 6n on the left side of the drawing and a PV panel 6n+1 on the right side are connected by a parallel connection line 21.
- This PV panel terminal 51 is connected to the parallel connection line 21 via each connection box 5.
- an optimizer is built into this junction box.
- connections are made between the output terminal 51 of the PV panel and the connection box 5, and between the connection box 5 and the parallel connection line 21 using independent individual connectors 52 for each polarity. Connecting a plurality of wires using such conventional individual connectors 52 takes time and may lead to connection errors. As a result, a large number of people and time are required for the final inspection after work, which is one of the bottlenecks in reducing construction costs and is an issue that needs to be resolved.
- a connector assembly as disclosed in Patent Document 1 is conventionally known as an electrical connection means for PV panels.
- the electrical connection means disclosed in Patent Document 1 is as follows. That is, a pair of connector ports (receiving side and transmitting side) are provided at mutually adjacent corners of each PV panel, and a cable having connectors at both ends is prepared. For example, insert the connector at the end of the cable extending from the upstream (one adjacent) PV panel side into the receiving connector port on the downstream side (the next adjacent PV panel), and connect the receiving connector to the next PV panel. Plug in the connector at the end of the cable that runs into the panel. This process is repeated in order to electrically connect a plurality of PV panels.
- Patent Document 2 describes a structure in which a cable having one end fixed to a junction box and a male connector attached to the other end is connected to a female connector of a junction box of an adjacent PV panel to electrically connect multiple PV panels. A structure is disclosed.
- connection method disclosed in Patent Document 1 the connector ports on the receiving side and the sending side are parallel, so confirmation work is required to ensure that the cable connector from the upstream side corresponds to the connector on the downstream side.
- connection method disclosed in Patent Document 2 one end of the cable is fixed to the connection box in advance, so the cable attaches to the PV panel and requires additional consideration for transportation and handling during packaging and construction. is necessary.
- PV panels constantly generate electricity in environments where they are exposed to light energy. PV panels and modules are usually not shielded from sunlight during installation.
- the PV panel to which the present invention is directed has an optimizer circuit in the PV panel itself (its junction box), and its output voltage is a high voltage of, for example, around 800V. Connecting these electrically in parallel is dangerous and must be done extremely carefully.
- the purpose of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a PV panel etc. that can electrically connect a large number of PV panels etc. to each other safely, quickly, and without connection errors, and that is easy to transport and handle during construction.
- the object of the present invention is to provide a cable unit for mutual parallel connection between the two.
- the cable unit according to the present invention can be used as a means for connecting solar modules in parallel, or as a means for connecting a plurality of parallel-connected modules to a power controller. It can be similarly applied as a means for connecting to. In this case, effective and quick electrical connection can be achieved by adding some additional structure, such as bifurcating the connector.
- the solar module and the power conditioner can also be connected by applying the structure of the cable unit of the present invention to the output of each solar module and the parallel input terminal of the transmission cable to the power conditioner.
- the cable unit according to the present invention has a special combination of shapes such as complementary unevenness on both ends of a pair cable consisting of two cables, a positive terminal, that is, plus (+), and a negative terminal, that is, minus (-).
- a standardized cable is used, which is equipped with a connector and has a length that electrically connects (or bridges in a situation where a defective panel is bypassed) between the output terminals of each junction box located on mutually adjacent PV panels.
- the cable unit 10 has conductive bolts 7 (7a, 7b) connected to output sockets (power generation output terminals) 14 (negative socket 14a, positive socket 14b) provided in the connection box 5 of the PV panel 6. It has a connector at one end ("A" connector) for electrical connection and a connector at the other end (“B” connector) provided at the other end.
- the cable unit 10 according to the present invention includes a pair cable 20 consisting of a positive cable 3 and a negative cable 4, a first connector 1 ("A" connector) attached to one end of the pair cable 20, and a first connector 1 (“A” connector) attached to the other end of the pair cable 20. and a second connector 2 (“B” connector).
- the "A” connector 1, which is the first connector is a connector that is connected to the socket 14 of the junction box 5 provided on the PV panel to which connection work is to be performed, and the cable extending from the panel adjacent to the panel to be worked on. This is a connector that is attached to one end of the unit.
- the "B” connector 2 which is the second connector, is stacked on the "A" connector 1, which is the first connector (combined with the above-mentioned complementary uneven shape from the side opposite to the junction box), using bolts, nuts, or screws.
- This is a conductive connection and a fixed connector. Even when the conductive bolts 7 (7a, 7b) are unscrewed from the socket 14 of the junction box 5, the electrical connection between each pole of the first connector and the second connector is maintained by the bolts 7c.
- the cable unit 10 is a connection means for connecting in parallel the DC output terminals (power generation output terminals) of the PV panel 6 that constitute the solar module 60.
- a junction box included in a PV panel to which the present invention is applied has an optimizer circuit.
- the above power generation output terminal is a voltage output obtained by boosting the output of the PV panel (for example, 40V) to, for example, 800V by an optimizer circuit.
- the above cable unit 10 includes a pair cable 20 consisting of a positive cable 3 and a negative cable 4, a first connector 1 ("A" connector) attached to one end of the pair cable 20, and a second connector attached to the other end. 2 (“B” connector).
- These connectors are made of a suitable insulating, long-life, and weather-resistant material such as synthetic resin such as ABS resin, hard rubber material such as hard silicone rubber, or ceramics.
- the first connector 1 has a plug 12 (negative plug 12a, positive plug 12b) for connecting to the DC output terminal of the PV panel 6. Further, the first connector 1 has a socket 8 (a negative socket 8a and a positive socket 8b) on the surface facing the second connector 2.
- the second connector 2 has plugs 120 (negative plug 120a, positive plug 120b) that connect to the sockets 8 (negative socket 8a and positive socket 8b) of the first connector 1, respectively, on the surface facing the first connector 1. There is.
- the second connector 2 has a socket 80 (negative socket 80a, positive socket 80b) on the opposite side of the negative plug 120a and positive plug 120b.
- the sockets 14 (negative socket 14a, positive socket 14b) of the junction box terminals which are the DC output terminals of the PV panel 6, the plugs 12 (negative plug 12a, positive plug 12b) of the first connector 1, and the first connector 1
- the sockets 8 (negative socket 8a, positive socket 8b) of the second connector 2 and the plugs 120 (negative plug 120a, positive plug 120b) of the second connector 2 are combined so that each negative electrode and each positive electrode are aligned on a straight line and electrically connected. It is designed so that it can be
- the above conductive connection is between the socket 80 (negative socket 80a, positive socket 80b) of the second connector 2, the socket 8 (negative socket 8a, positive socket 8b) of the first connector 1, and the plug 12 (negative plug 12a, positive plug 12b). ) and reach the sockets 14 (negative socket 14a, positive socket 14b) of the connection box 5.
- the above conductive connection is made from the socket 80 (negative socket 80a, positive socket 80b) of the second connector 2 to each negative socket and plug of the second connector 2 and first connector 1, and to each positive socket and plug.
- conductive connecting bolts 7 negative conductive connecting bolts 7a, positive conductive connecting bolts 7b
- the output sockets 14 negative output sockets 14a, positive output sockets 14b
- screw holes or nuts fixed with screw holes or nuts.
- Each of the negative electrode plug 12a and the positive electrode plug 12b) is insulated and sealed and electrically connected to the conductive connecting bolt 7 (the negative electrode conductive connecting bolt 7a and the positive electrode conductive connecting bolt 7b).
- the connectors and plugs that interconnect the first connector (“A” connector) 1, the second connector (“B” connector) 2, and the junction box 5 are provided with complementary connectors that match when overlapping to prevent incorrect connection.
- a concave and convex shape is formed. If the concavity of one side does not match the convexity of the other, connection cannot be made. The concavity and convexity are formed in such a way that connection is impossible if the positions of the concavities and convexities do not match.By adopting this shape, incorrect connection can be avoided. This shape may be rough and arbitrary considering the shape of the connector.
- the conductive connecting bolts 7 (7a, 7b) are screwed together with the output terminal section 15 (negative output terminal section 15a, positive output terminal section 15b) of the connection box 5. Even when released, the first connector (“A” connector) 1 and the second connector (“B” connector) 2 remain connected together. By performing this operation on all PV panels within the module, the integrated module is electrically connected.
- the conductive connection bolts 7 (7a, 7b) described above have the function of fixing the connector to the connection box 5.
- the fixing screw 7c is a fixing means that keeps the first connector (“A” connector) 1 and the second connector (“B” connector) 2 together. becomes.
- the cable unit according to the present invention can be lowered in price by standardizing the length of the pair cables, and is also easy to transport and handle during construction.
- the cable unit according to the present invention can also be applied to parallel connection between modules and connection to a power conditioner after connection between modules.
- this cable unit By using this cable unit, it is easy to disconnect only the PV panel that has experienced a problem during operation, and it is also easier to reconnect the PV panel that has recovered from the problem. Note that, as described above, it can also be applied as an inter-module connector for connecting a plurality of modules in parallel. Further, by connecting the inter-module connector and the power conditioner to the same connection structure as the "A" connector 1 and the "B" connector 2, work efficiency can be further improved.
- a simple method is to apply appropriate marks or letters to the opposing parts (face-to-face contact parts) or contact surfaces of the corresponding socket and plug, and also apply fluorescent paint to them. By attaching it, work efficiency during nighttime repairs can also be improved. This can be used in conjunction with the complementary shapes described above.
- FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one embodiment of the cable unit according to the present invention, in which (a) is a front view, and (b) is a top view taken along the line XX in (a) and viewed from the Y direction. 2 is a diagram explaining one embodiment of the cable unit according to the present invention shown in FIG. 1, (a) is a bottom view, and (b) is a back view. A perspective view of the “A” connector portion that constitutes one embodiment of the cable unit according to the present invention shown in FIG.
- An explanatory diagram of the state of interconnection between a plurality of PV panels using the cable unit according to the present invention A conceptual diagram illustrating how conductive bolts and fixing bolts or screws are attached to the socket, which is the output terminal of the connection box, excluding the “A” and “B” connectors.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall structure of an embodiment of a cable unit according to the present invention, in which (a) is a front view, and (b) is a cross section taken along line XX in (a) and viewed from the Y direction.
- FIG. 2A is a bottom view and FIG. 2B is a back view of the cable unit according to the present invention shown in FIG.
- FIG. 3 is a perspective view of the "A" connector part constituting one embodiment of the cable unit
- FIG. 4 is an explanatory diagram of the state of interconnection between multiple PV panels using the cable unit
- FIGS. 5, 6, and 7 8 is an explanatory diagram of the state in which the connector and the connection box are attached and fixed
- FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the polarity of mutually connecting a plurality of solar panels in parallel using a cable unit.
- the cable unit 10 is an electrical connection means for interconnecting solar modules 60 (see FIG. 9) each composed of a large number of PV panels 6 each having a junction box 5 containing an optimizer, which will be described later in FIG.
- the cable unit 10 includes a pair cable 20 consisting of a positive cable 3 and a negative cable 4, a first connector 1 ("A" connector) made of an insulating material attached to one end of the pair cable 20, and an insulating connector attached to the other end.
- the second connector 2 (“B” connector) is made of material.
- the first connector 1 is equipped with a terminal plate 18 for conductive connection to the DC output terminal 15 (negative output terminal 15a, positive output terminal 15b) of the connection box 5 provided in the PV panel 6, and a conductive socket 8a for the negative electrode and the positive electrode. It has a conductive socket 8b for use. Further, conductive plugs 1a and 2a for negative electrodes and conductive plugs 1b and 2b for positive electrodes are provided on the surfaces facing the second connectors of the first connectors of other cable units to be connected. It is also possible to provide the terminal plate with a nut function that screws into the bolt 7.
- the plug 12b is provided with conductive connecting bolts 7a and 7b that conductively connect the negative electrode socket 120a and the positive electrode socket 120b of the second connector 2 by aligning them in a straight line for each negative electrode and each positive electrode.
- the extension direction of the pair cable 20 is between the negative electrode plug 1a and the positive electrode plug 1b of the first connector 1 attached to one end of the pair cable 20 and the second connector 2 attached to the other end of the other pair cable.
- Connecting bolt holes 8a, 80a, 8b, and 80b are formed for passing conductive connecting bolts 7a and 7b, respectively, passing through the terminals and connecting both to the output terminal of the connection box (5).
- the fixing bolt 7c is shorter than the length of the conductive connecting bolts 7a and 7b (does not protrude toward the connection box 5 side). If a problem occurs in the PV panel, the conductive connection bolts 7a and 7b are disconnected from the DC output terminals 15 (negative output terminal 15a, positive output terminal 15b) of the junction box 5 and the first This is for maintaining the state in which the connector 1 and the second connector 2 are fixed together.
- the thickness is arbitrary.
- the first connector 1 attached to one end of the pair cable 20 and the second connector 2 attached to the other end of the pair cable 20 have a negative electrode plug 1a and a positive electrode plug 1b at the other end.
- the center line L of the cable fixing holes 2c, 1c on one side, which are retreated toward the connector side, is inclined outward at an angle ⁇ with respect to the extension direction L0 of the cable on the other side.
- the size of the angle ⁇ is such that the gap D between the positive cable 3 and the negative cable 4, especially in the vicinity of the connector, can ensure sufficient insulation due to the adhesion of dust and water droplets, and the gap between both cables can provide a cooling effect due to air flow.
- the size should be as large as possible between the two. It may be determined by taking into account the external shape of the cable and convenience of installation work.
- the outer surfaces of the sockets of the first connector 1 and the second connector 2 are provided with complementary uneven shapes as shown, for example. This makes it possible to prevent incorrect connection between the connection box 5 and the cable unit 10 during work.
- This uneven shape is not limited to that shown in the drawings, as long as the structure is such that the conductive connecting bolts 7a, 7b reach the connection box when assembled and overlapped, and the fixing bolt 7c fixes the second connector 2 to the first connector 1.
- FIG. 3 shows the pair cable 20 (3, 4) of the cable unit 10 of the pair cable 20 of the connector 1, the socket 8 (8a, 8b), the connecting bolt hole 8c, the conductive connecting bolt 7 (7a, 7b), and the fixing bolt 7c. It is a perspective view explaining an example of arrangement. A connector 2 of another cable unit is combined with the back of this connector 1.
- the shape of the connector 2 may be assumed to be a left-right opposite shape with a complementary shape in which the connecting bolt hole 8c portion of the connector 1 is removed.
- the plurality of EV panels 6 constituting the solar module 60 are equipped with a connection box 5 on the back side of the panel body 6a.
- Figure 4 shows the back side of the solar module (the side opposite to the side that receives sunlight).
- the junction box 5 has a built-in optimizer, and the optimizer outputs DC power of, for example, 800V. This output is connected in parallel with the outputs of other PV panels using the cable unit 10 and transmitted to the power conditioner 22 shown in FIG. 11 as the output of the solar module 60.
- FIG. 5 shows an example of means for conductively connecting the cable unit to the junction box 5 and means for fixing it.
- the conductive bolts 7a and 7b which conductively connect the negative cable 4 and the positive cable 3 shown in FIG. They are screwed into the screw holes of the output terminal 15b and the negative output terminal 15a to be electrically connected and fixed ((b) in FIG. 5).
- a nut may be used for this connection.
- Figure 6 is a perspective view of the state in which the second connector "B” 2 and the first connector "A” 1 are attached and fixed to the junction box, as seen from the junction box 5 side, (a) is the overall view, and (b) is the (c) shows the state in which the first connector 1 is combined with the second connector 2.
- the conductive bolts 7a and 7b and the fixing bolt 7c are connected from the back side of the second connector 2 to the first connector "B" from the back side of the second connector "B". It shows the state protruding to the A”1 side.
- FIG. 7 shows the "A” connector and "B” connector of the cable unit according to the present invention and the state in which they are electrically connected by conductive bolts to the socket which is the output terminal of the solar module junction box provided in the junction box.
- FIG. 2 is a conceptual diagram schematically explaining an example. Although the “A” and “B” connectors are shown schematically for simplicity, they have the complementary combined shapes shown in Figure 1 to ensure a play-free electrical connection and connection box. Fixed.
- the "A" connector 1 of the cable unit extending from upstream connects its plug 12 (negative plug 12a, positive plug 12b) to the socket 14 (negative socket 14a , and the positive electrode socket 14b) so that they are screwed together.
- 120 negative plug 120a, positive plug 120b.
- Each plug and each socket are aligned in a straight line.
- the two stacked connectors are integrated with a screw 7c.
- suitable nuts may be fitted to the free ends of the conductive bolts 7 (negative conductive bolts 7a, positive conductive bolts 7b) to fix them. It is better if the free ends of the conductive bolts 7 (negative conductive bolt 7a, positive conductive bolt 7b) are covered with appropriate insulating caps.
- the fixing bolt 7c only needs to be long enough to reach from the back of the housing of the first connector 1 to the housing of the second connector 2 and fix both.
- FIG. 8 is an explanatory diagram of the connection state between the upstream PV panel (n-1) and the downstream PV panel (n+1) adjacent to the PV panel (n), and shows the connection between multiple PV modules using cable units.
- the state of parallel connection between boxes 5 is schematically shown.
- FIG. 8 schematically shows a connection state between a PV panel (n-1) and a PV panel (n+1) adjacent to a PV panel (n).
- the PV panel and its attached components are easy to transport and handle during construction, improving work efficiency and contributing to overall cost reduction.
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Abstract
多数のPVパネル相互を、安全、迅速、かつ接続エラーの心配無しに電気接続でき、かつ搬送や施工時の取り扱いが容易なPVパネル接続用のケーブルユニットを提供することを課題とする。 負極と正極の二本のケーブル(3、4)からなるペアケーブル(20)の一端に第1コネクタ(1)を、他端に第2コネクタ(2)を備えた規格化ケーブルユニット(10)を用いる。第1コネクタ(1)と第2コネクタ(2)の各負極及び正極に設けた連結ボルト穴に導電連結ボルト(7a、7b)を通し、ケーブルユニット(10)で互いに隣接するPVパネル(6)の接続箱(5)の出力端子間を接続することで、出力端子間の電気的な導通をとる。
Description
本発明は、電力設備における接続部品技術に係り、特にソーラーモジュールを構成するPVパネル間を相互に電気的接続をするためのケーブルユニットに関する。
低炭素社会を実現するためのエネルギー確保の一手段として太陽光発電(ソーラー発電とも称する)が実用化されている。ソーラー発電は、1又は複数のソーラーパネル(Photo-Voltaic Panel:PVパネル)を配列して所定の電力を得るようにしている。
ソーラー発電設備は、家庭用の小規模施設から火力、原子力等の既存発電施設に代わる大規模施設まで、幅広く利用されている。特に、パワープラント(発電所)の概念に含まれる大規模なものはメガソーラー(メガソーラー発電サイト)とも呼ばれている。
メガソーラーでは、数千枚あるいは数万枚のPVパネルで構成したモジュールの多数を地上あるいは水上に配置し、太陽光エネルギーを電力エネルギーに変換して需要家に送電している。
メガソーラーでは、数千枚あるいは数万枚のPVパネルで構成したモジュールの多数を地上あるいは水上に配置し、太陽光エネルギーを電力エネルギーに変換して需要家に送電している。
図9は本発明が採用するPVパネルの並列接続方式の説明図である。また、図10は従来から広く採用されているPVパネルの直列接続方式の説明図である。ソーラー発電設備では、複数枚のPVパネルを一つのモジュール(ソーラーモジュール)として発電サイトに配列される。一つのモジュールは10枚とか20枚のPVパネル6の発電出力を接続して所要の電圧を得ている。図9と図10では一枚のPVパネルの発電電圧を例えば40Vとして、20枚のPVパネル6を一つのモジュール60としている。このようなソーラーモジュールをストリングと称することもある。
なお、PVパネル6には発電電力を外部に取り出すための接続箱5が備えられている。通常、接続箱5にはMTTP(Maximum PowerPoint Tracking:最大電力点追従制御)機能を有するオプティオマイザ(OP)を内蔵し、そのDC出力を隣接のPVパネルの接続箱間で電気的に接続するようになっている。
一枚のPVパネルの発電電圧が例えば40V(DC)であるとした場合、オプティマイザは昇圧回路で例えば800Vに昇圧する。PVパネルの並列接続方式では各PVパネルの接続箱5の800V出力は並列接続線21に接続される。したがって、このソーラーモジュール60の電圧出力は800Vとなる。この出力は図11に示したパワーコンディショナ(通称パワコン:Power Conditioning System:PCS)22で所要の電圧(AC100Vなど)に調整され、需要家の負荷あるいは系統に供給される。
図10の直列接続方式では、各PVパネル6の接続箱50で直列接続線23により直列接続される例えば40V(DC)出力のPVパネル6が20枚で例えば800Vの電圧出力が得られる。このモジュール出力は図示しないパワコンに接続される。この場合のパワコンにはMPPT機能を備えているものもある。
図11は本願発明者等が提案したPVパネルの稠密配列のためのモジュール構成例の説明図である。この構成例では、一枚のPVパネル6のみで構成されたモジュール60-1、2以上n枚のPVパネル6を並列接続したモジュール60-n、標準的なPVパネル(図では10枚のPVパネル)で構成した標準モジュール60-sを用いている。なお、通常はs>n>2である。発電サイト(立地)の平面形状の主要領域には標準モジュール60-sを用いて配置し、立地の外縁などの不整形部分への配置にはモジュール60-1、モジュール60-nを用いて配列する。これにより、立地面の有効利用が可能となる。標準モジュール60-s、モジュール60-1、モジュール60-nは並列接続線21で接続される。
図12はモジュールを構成する複数のPVパネルを並列接続した場合に一枚のPVパネル6X+1の発電電力が所定値以下になった場合、あるいは故障(不具合など)になった場合の説明図である。複数枚のPVパネルが不具合になった場合も同様。
図10で説明した直列接続方式の場合は、一枚のPVパネルにでも不具合が発生した場合、そのモジュールを構成する全てのPVパネルの発電電力は自動的に発電システムから切り離される。つまり、パワコン22への給電が不能となる。
並列接続方式の場合は、図12に示されたように、不具合の発生したPVパネル6X+1のみがモジュールから切り離され(バイパスされ)、モジュールを構成する正常な残りのPVパネル6X、6X+2~6X+nの発電電力はパワコン22に供給されて有効に利用される。このとき、並列接続線から不具合パネルに電流が流れ込まないように逆流防止対策(ダイオード回路等の挿入)が施されているのが普通である。
並列接続方式の場合は、図12に示されたように、不具合の発生したPVパネル6X+1のみがモジュールから切り離され(バイパスされ)、モジュールを構成する正常な残りのPVパネル6X、6X+2~6X+nの発電電力はパワコン22に供給されて有効に利用される。このとき、並列接続線から不具合パネルに電流が流れ込まないように逆流防止対策(ダイオード回路等の挿入)が施されているのが普通である。
図13はモジュールを構成するPVパネルの並列接続の一例を説明する模式図である。同図の紙面左側のPVパネル6n、右隣のPVパネル6n+1が並列接続線21で接続されている。各PVパネルの背面にはPVパネル端子51がある。このPVパネル端子51はそれぞれの接続箱5を介して並列接続線21に接続されている。後述の本発明では、この接続箱にオプティマイザが内蔵されている。
図13において、PVパネルの出力端子51と接続箱5の間、および接続箱5と並列接続線21の間は、極性毎に独立の個別コネクタ52で接続される。このような従来の個別コネクタ52による複数線の接続では、接続作業に時間を要し、接続エラーをもたらすことがある。そのため、作業後の完成検査に多くの人員と時間が掛り、施工コスト低減のネックの一つとなっており、解決すべき課題ともなっている。
このような課題の存在に鑑み、PVパネルの電気的接続手段として、従来、例えば、特許文献1に示されたようなコネクタアセンブリが知られている。特許文献1に開示の電気的接続手段は次のようになっている。
すなわち、各PVパネルの互いに隣接する角部に一対のコネクタポート(受側と授側)をそれぞれ設けると共に、両端にコネクタを有するケーブルを用意する。例えば、上流側(隣接する一方)のPVパネル側から延びてきたケーブルの端部にあるコネクタを下流側(次に隣接するPVパネル)の受側コネクタポートに差し込み、授側コネクタに次のPVパネルに伸びるケーブルの端部にあるコネクタを差し込む。これを順に繰り返して複数のPVパネルを電気的に接続する。
すなわち、各PVパネルの互いに隣接する角部に一対のコネクタポート(受側と授側)をそれぞれ設けると共に、両端にコネクタを有するケーブルを用意する。例えば、上流側(隣接する一方)のPVパネル側から延びてきたケーブルの端部にあるコネクタを下流側(次に隣接するPVパネル)の受側コネクタポートに差し込み、授側コネクタに次のPVパネルに伸びるケーブルの端部にあるコネクタを差し込む。これを順に繰り返して複数のPVパネルを電気的に接続する。
また、特許文献2には、接続箱に一端を固定して他端に雄コネクタを取り付けたケーブルを隣接するPVパネルの接続箱のメスコネクタに連結する構造で複数のPVパネルを電気的に接続する構造が開示されている。
ソーラー発電設備では一般に複数のPVパネルを配列したモジュールを多数敷設する。特に、メガソーラーでは、数千枚乃至数万枚のPVパネル間の接続に加えて、PVパネルで構成したモジュール間を相互に接続する必要がある。このような多数のPVパネル間の接続と多数のモジュールの発電出力を効率よく、かつ接続エラーなしで並列接続することは、前記した従来のコネクタやケーブルでは極めて煩雑かつ困難で、接続エラーの発生を無くすことは難しい。
特許文献1に開示の接続方法では、受側と授側のコネクタポートが並列になっているため、上流側からのケーブルコネクタと下流側のコネクタを間違いなく対応させるための確認作業を要する。特許文献2に開示された接続方法では、予め接続箱にケーブルの一端を固定するものであることから、PVパネルにケーブルが付いて回り、梱包や施工時の搬送や取り扱いに付加的な配慮が必要である。
PVパネルは光エネルギーに晒されている環境では常に発電が行われている。設置作業時にPVパネルやモジュールを太陽光から遮蔽するようなことは通常はなされていない。特に、本発明が対象とするPVパネルは、PVパネル自身(の接続箱)にオプティマイザ回路を有して、その出力電圧が、例えば800V前後の高電圧になる。これを並列に電気接続する作業は危険を伴うため、極めて慎重に行う必要がある。
本発明の目的は、上記従来の課題を解決し、多数のPVパネル等の相互を、安全、迅速、かつ接続エラー無しに電気接続でき、かつ搬送や施工時の取り扱いが容易なPVパネル等の間の相互並列接続用のケーブルユニットを提供することにある。
なお、ここでは、モジュール内の複数のEVパネル間の電気接続を実施例として説明するが、本発明に係るケーブルユニットはソーラーモジュール間を並列接続する手段として、あるいは並列接続した複数のモジュールをパワコンに接続する手段としても同様に適用可能である。その際には、コネクタを二股とする等の若干の付加的構造を施すことで効果的かつ迅速な電気接続が可能となる。
各ソーラーモジュールの出力とそのパワコンへの伝送ケーブルの並列入力端子に本発明のケーブルユニットの構造を適用することでソーラーモジュールとパワコンを接続することもできる。
各ソーラーモジュールの出力とそのパワコンへの伝送ケーブルの並列入力端子に本発明のケーブルユニットの構造を適用することでソーラーモジュールとパワコンを接続することもできる。
上記目的を達成するため、本発明に係るケーブルユニットは、正極即ちプラス(+)と負極すなわちマイナス(-)の二本のケーブルからなるペアケーブルの両端に相補的な凹凸などの特殊組み合わせ形状のコネクタを備え、互いに隣接するPVパネルに有する各接続箱の出力端子間を電気的に連結(不具合パネルを迂回する状況としては橋絡)する長さ寸法とした規格化ケーブルを用いる。
以下の記述では、本発明の構成の理解を容易にするため、発明の構成要件に実施例で対応する符号を付する。
以下の記述では、本発明の構成の理解を容易にするため、発明の構成要件に実施例で対応する符号を付する。
本発明に係るケーブルユニット10は、PVパネル6の接続箱5に設けた出力用のソケット(発電出力端子)14(負極ソケット14a、正極ソケット14b)に導電性のボルト7(7a,7b)で電気接続する一方端のコネクタ(“A”コネクタ)、および他方に設けた他方端のコネクタ(“B”コネクタ)を有する。
本発明に係るケーブルユニット10の代表的な構成を解り易く記述すると、以下のとおりである。
すなわち、本発明に係るケーブルユニット10は、正極ケーブル3と負極ケーブル4からなるペアケーブル20、およびペアケーブル20の一端に取り付けられた第1コネクタ1(“A”コネクタ)と他端に取り付けられた第2コネクタ2(“B”コネクタ)とで構成される。
第1コネクタである“A”コネクタ1は、接続作業を行う対象のPVパネルに設けられている接続箱5のソケット14に結合させるコネクタで、当該作業対象パネルに隣接するパネルから延びているケーブルユニットの一端に取り付けられるコネクタである。
すなわち、本発明に係るケーブルユニット10は、正極ケーブル3と負極ケーブル4からなるペアケーブル20、およびペアケーブル20の一端に取り付けられた第1コネクタ1(“A”コネクタ)と他端に取り付けられた第2コネクタ2(“B”コネクタ)とで構成される。
第1コネクタである“A”コネクタ1は、接続作業を行う対象のPVパネルに設けられている接続箱5のソケット14に結合させるコネクタで、当該作業対象パネルに隣接するパネルから延びているケーブルユニットの一端に取り付けられるコネクタである。
第2コネクタである“B”コネクタ2は、上記の第1コネクタである“A”コネクタ1に重ねて(接続箱とは反対側から上記した相補的凹凸形状に組み合わせて)ボルト・ナットまたはネジにより導電接続と固定するコネクタである。
導電性のボルト7(7a,7b)は、接続箱5のソケット14との螺号を解除した状態でも第1コネクタと第2コネクタの各極の電気接続はボルト7cにより維持される。
導電性のボルト7(7a,7b)は、接続箱5のソケット14との螺号を解除した状態でも第1コネクタと第2コネクタの各極の電気接続はボルト7cにより維持される。
上記したように、本発明に係るケーブルユニット10は、ソーラーモジュール60を構成するPVパネル6に有するDC出力端子(発電出力端子)間を並列に接続するための接続手段である。本発明の適用対象となるPVパネルに備える接続箱にはオプティマイザ回路を有している。上記の発電出力端子はPVパネルの出力(例えば40V)をオプティマイザ回路で例えば800Vに昇圧した電圧出力である。
上記のケーブルユニット10は、正極ケーブル3と負極ケーブル4からなるペアケーブル20、およびペアケーブル20の一端に取り付けられた第1コネクタ1(“A”コネクタ)と他端に取り付けられた第2コネクタ2(“B”コネクタ)とで構成されている。これらのコネクタはABS樹脂などの合成樹脂、硬質シリコンゴムなどの硬質ゴム材、あるいはセラミックス等の適宜の絶縁性で長寿命、かつ耐候性を有する材料で形成される。
第1コネクタ1にPVパネル6のDC出力端子に接合するためのプラグ12(負極プラグ12a、正極プラグ12b)を有する。また、第1コネクタ1の第2コネクタ2と対向する面にソケット8(負極ソケット8a、正極ソケット8b)とを有している。
第2コネクタ2の第1コネクタ1と対向する面に当該第1コネクタ1のソケット8(負極ソケット8aと正極ソケット8b)のそれぞれ接合するプラグ120(負極プラグ120a、正極プラグ120b)を有している。
第2コネクタ2の負極プラグ120aと正極プラグ120bとは反対側の面にソケット80(負極ソケット80a、正極ソケット80b)を有している。
そして、PVパネル6のDC出力端子である接続箱端子のソケット14(負極ソケット14a、正極ソケット14b)と、第1コネクタ1のプラグ12(負極プラグ12a、正極プラグ12b)と、第1コネクタ1のソケット8(負極ソケット8a、正極ソケット8b)と、第2コネクタ2のプラグ120(負極プラグ120a、正極プラグ120b)は、負極ごと及び正極ごとに各一直線上に整列して導電接続する如く組み合わされるように形成されている。
上記した導電接続は、第2コネクタ2のソケット80(負極ソケット80a、正極ソケット80b)と第1コネクタ1のソケット8(負極ソケット8a、正極ソケット8b)とプラグ12(負極プラグ12a、正極プラグ12b)を通り、接続箱5のソケット14(負極ソケット14a、正極ソケット14b)に達するように構成されている。
上記の導電接続は、第2コネクタ2のソケット80(負極ソケット80a、正極ソケット80b)側から第2コネクタ2と第1コネクタ1の各負極ソケットとプラグごと、および各正極ソケットとプラグごとにそれぞれ挿通して前記接続箱の出力ソケット14(負極出力ソケット14a、正極出力ソケット14b)に有するネジ穴もしくはナットで固定される導電連結ボルト7(負極導電連結ボルト7a、正極導電連結ボルト7b)を用いている。前記したように、導電連結ボルト7(7a,7b)を接続箱5の出力端子部15とのネジ止め等による係合を解除した状態でも、第1コネクタ1と第2コネクタ2との電気接続は維持されている。なお、後述するが、第1コネクタと第2コネクタとの機械的な連結は、別途のネジ7cまたはボルトによる固定で行われる。
そして、ソーラーモジュール60の端部を構成するPVパネル6の接続箱5の出力端子部15(負極出力端子部15a、正極出力端子部15b)に接続する第1コネクタ1の連結用のプラグ12(負極プラグ12a、正極プラグ12b)のそれぞれを絶縁封止すると共に前記導電連結ボルト7(負極導電連結ボルト7a、正極導電連結ボルト7b)に電気的に接続される。
第1コネクタ(“A”コネクタ”)1、第2コネクタ(“B”コネクタ)2、接続箱5を相互に接続するコネクタとプラグに、誤接続防止のための重ね合わせる際に整合する相補的な凹凸形状を形成した。一方の凹が他方の凸に合わなければ接続ができない。上記凹凸位置が合致しないと接続不可になるように形成する。この形状とすることで誤接続が回避される。この形状は大まかでよく、コネクタの形状を考慮して任意である。
第1コネクタ(“A”コネクタ”)1と第2コネクタ(“B”コネクタ)2を、それらの相補的凹凸形状を組み合わせて正しく重ねた状態で、連結ボルト穴80cと8cに固定ボルト・ナット(又はネジ)7cを螺合させて固定する。前記導電連結ボルト7(7a,7b)を接続箱5の出力端子部15(負極出力端子部15a、正極出力端子部15b)との螺合を解除しても第1コネクタ(“A”コネクタ”)1と第2コネクタ(“B”コネクタ)2は一体に連結されたままである。
この作業をモジュール内のすべてのPVパネルに施すことで一体のモジュールが電気的に接続される。
上記した導電連結ボルト7(7a,7b)は、コネクタを接続箱5に固定する機能を有する。後述するPVパネルの不具合の際の電気的切り離しでは、固定ネジ7cが第1コネクタ(“A”コネクタ”)1と第2コネクタ(“B”コネクタ)2を一体に保持したままとする固定手段となる。
この作業をモジュール内のすべてのPVパネルに施すことで一体のモジュールが電気的に接続される。
上記した導電連結ボルト7(7a,7b)は、コネクタを接続箱5に固定する機能を有する。後述するPVパネルの不具合の際の電気的切り離しでは、固定ネジ7cが第1コネクタ(“A”コネクタ”)1と第2コネクタ(“B”コネクタ)2を一体に保持したままとする固定手段となる。
本発明は、上記の構成、および後述する実施例に記載の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変更が可能である。
本発明の構成としたことで、多数のPVパネル相互を、安全、迅速、かつ接続エラー無しに並列に電気接続できる。本発明に係るケーブルユニットはペアケーブルの長さを規格化することで低価格化でき、かつ搬送や施工時の取り扱いも容易である。本発明に係るケーブルユニットはモジュール間の並列接続、モジュール間接続後のパワコンへの接続にも適用できる。
すなわち、“A”コネクタ1と“B”コネクタ2をペアケーブル20で連結して規格化したケーブルユニット10とすることで、多数のPVパネルの並列接続作業が極めて容易になり、特別の教育や特別の訓練なしに効率の良い設置作業が可能となる。また、規格化ケーブルユニットとしたことで、輸送を含めた施工コストの大幅なダウンを期待できる。
このケーブルユニットを用いることで、運用中に不具合が発生したPVパネルのみの切り離し作業が容易であり、また不具合が回復したPVパネルを再度接続するための作業も容易になる。なお、上記したように、複数のモジュールを並列接続するモジュール間コネクタとしても適用することができる。さらに、モジュール間コネクタとパワーコンディショナとの接続を“A”コネクタ1と“B”コネクタ2と同様の接続構造とすることで作業効率をさらに向上させることができる。
“A”コネクタ、“B”コネクタ、接続箱間のソケットとプラグの接続、および連結端子とペアケーブルの負極と正極の接続エラーなどの誤作業を回避するために対応するソケットとプラグの表裏の形状に互いに緩やかで充分な嵌め合う凹凸(突起、切欠き等を含む組み合わせ構造:相補的形状)を形成する。この凹凸(突起、切欠き等を含む)の形状は比較的に任意に形成可能なものでよいので、その詳細は特に図示しない。既知の尤度がある凹凸嵌め合い構造等を適宜採用できる。
また、顕著な形状を付与することが難しい場合の簡易な方法としては、対応するソケットとプラグの対向部分(対面接触部分)あるいは接触面に適当なマークや文字、さらにこれらに併せて蛍光塗料を付すなどすることで、夜間での修理時での作業性も向上することができる。これは上記の相補的形状と併用することができる。
以下、本発明の実施の形態につき、実施例の図面(図1乃至図8)を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係るケーブルユニットの一実施例の全体構造を説明する模式図で、(a)は正面図、(b)は(a)のX-X線で断面してY方向からみた上面図である。また、図2は図1に示した本発明に係るケーブルユニットの(a)は底面図、(b)は裏面図である。図3はケーブルユニットの1実施例を構成する“A”コネクタ部分の斜視図、図4はケーブルユニットを用いた複数のPVパネル間の相互接続状態の説明図、図5、図6、図7はコネクタと接続箱の取り付け・固定状態の説明図、図8はケーブルユニットを用いた複数のソーラーパネルを相互に並列接続する極性を説明する模式図である。
ケーブルユニット10は、図4で後述するオプティマイザを内蔵した接続箱5をそれぞれ備える多数のPVパネル6で構成したソーラーモジュール60(図9参照)を相互接続するための電気的接続手段である。
ケーブルユニット10は、正極ケーブル3と負極ケーブル4からなるペアケーブル20、およびペアケーブル20の一端に取り付けられた絶縁材からなる第1コネクタ1(“A”コネクタ)と他端に取り付けられた絶縁材からなる第2コネクタ2(“B”コネクタ)で構成される。
第1コネクタ1にPVパネル6に備える接続箱5のDC出力端子15(負極出力端子15a、正極出力端子15b)に導電接続するための端子板18を備えた負極用の導電性ソケット8aと正極用の導電性ソケット8bを有している。また、接続する他のケーブルユニットの第1コネクタの第2コネクタに各対向する面に負極用の導電性プラグ1a,2aと正極用の導電性プラグ1b,2bを有している。端子板にボルト7に螺合するナット機能を持たせることもできる。
PVパネル6に備える接続箱5の正極接続端子15bおよび負極接続端子15aと第1コネクタ1の負極用のソケット8aおよび正極用のソケット8bと第1コネクタ1の負極用のプラグ12aおよび正極用のプラグ12bと第2コネクタ2の負極用のソケット120aおよび正極用のソケット120bを負極ごとおよび正極ごとに一直線上に整列させて導電接続する導電連結ボルト7a,7bを備えている。
ペアケーブル20の一端に取り付けられた第1コネクタ1と他のペアケーブルの他端に取り付けられた第2コネクタ2の負極用のプラグ1aと正極用のプラグ1bの間にペアケーブル20の延長方向内側に互いに後退して形成されたスペース(S)を有し、当該負極用のプラグ1aと正極用のプラグ1bの間にあるこのスペースに他のケーブルユニットの第2コネクタ2と第1コネクタ1をそれぞれ貫通して両者を前記接続箱(5)の出力端子に接続する導電連結ボルト7a,7bを通すための連結ボルト穴8a,80a,8b,80bが形成されている。
固定ボルト7cは導電連結ボルト7a,7bの長さよりも短い(接続箱5側には突出していない)。当該PVパネルに不具合が生じた場合に導電連結ボルト7a,7bを接続箱5のDC出力端子15(負極出力端子15a、正極出力端子15b)との接続を解除して後退させた状態で第1コネクタ1と第2コネクタ2を一体に固定した状態を保持するためのものである。太さは任意である。
ペアケーブル20の一端に取り付けられた第1コネクタ1と他端に取り付けられた第2コネクタ2のペアケーブル20の一端における負極用のプラグ1a正極用のプラグ1bの前記スペースに対して他端のコネクタ側に後退した一方側のケーブル固定穴2c,1cの中心線Lが他方側のケーブルの延長方向L0に対して角度θで外側に傾斜を有する。
角度θの大きさは正極ケーブル3と負極ケーブル4の、特にコネクタ付近での間隔Dに塵芥や水滴の付着による絶縁性を十分に確保できると共に、空気流による冷却効果が得られる間隔を両ケーブル間に確保する大きさとする。ケーブルの外形や取り付け作業性の便宜を考慮して決めればよい。
また、第1コネクタ1と第2コネクタ2のソケットの外面に、例えば図示したような相補的凹凸形状を持たせている。これにより、作業時における接続箱5とケーブルユニット10の誤接続を防止することができる。この凹凸形状は、組んで重ね合わせた状態で導電連結ボルト7a,7b接続箱に達し、固定ボルト7cが第2コネクタ2を第1コネクタ1に固定する構造であれば図示したものに限らない。
図3はコネクタ1のペアケーブル20のケーブルユニット10のペアケーブル20(3,4)、ソケット8(8a,8b)、連結ボルト穴8cおよび導電連結ボルト7(7a,7b)、固定ボルト7cの配置例を説明する斜視図である。このコネクタ1の背面に他のケーブルユニットのコネクタ2が組合わされる。
なお、コネクタ2の形状は、コネクタ1の連結ボルト穴8c部分を除去した相補的な形を持つ左右反対形状を想定すればよい。
図4に示したように、ソーラーモジュール60を構成する複数のEVパネル6はパネル本体6aの背面に接続箱5を備えている。図4はソーラーモジュールの背面(太陽光を受ける面とは反対側)を示す。接続箱5にはオプティマイザが内蔵されており、オプティマイザのからは、例えば800Vの直流電力が出力される。この出力をケーブルユニット10で他のPVパネルの出力と並列に接続して、ソーラーモジュール60の出力として図11に示したパワコン(パワーコンディショナ)22に伝送される。
図5、図6、図7は、第1コネクタ1と第2コネクタ2を接続箱5に取り付けて固定する作業の概念を説明する模式図である。図5はケーブルユニットを接続箱5に導電的に接続する手段と、固定するための手段の一例を示す。図5の(a)に示した負極ケーブル4と正極ケーブル3を接続箱5の負極出力端子15aと正極出力端子15bに導電接続する導電性ボルト7aと7bはソケット14b,14aを介してそれぞれ正極出力端子15bと負極出力端子15aに有するねじ穴に螺合して導電接続され、固定される(図5の(b))。この接続にナットを用いてもよい。
図6は第2コネクタ“B”2と第1コネクタ“A”1を接続箱に取り付けて固定する状態を接続箱5側からみた斜視図で、(a)は全体図を、(b)は第2コネクタ2に第1コネクタ1を組み合わせた状態を、(c)は第2コネクタ2の裏面から導電性ボルト7aと7bおよび固定ボルト7cが第2コネクタ“B”の背面から第1コネクタ“A”1の側に突き出た状態を示す。
図7は本発明に係るケーブルユニットの“A”コネクタと“B”コネクタ及び接続箱に設けられたソーラーモジュールの接続箱の出力端子であるソケットへの導電性ボルトにより電気的に接続した状態の一例を模式的に説明する概念図である。“A”コネクタと“B”コネクタは単純化のために概形で図示してあるが、図1に示した相補的な組み合わせ形状を有してガタのない電気接続と接続箱との確実な固定がなされている。
図7に示したように、上流(図7の左側)から延びるケーブルユニットの“A”コネクタ1は、そのプラグ12(負極プラグ12a、正極プラグ12b)を接続箱5のソケット14(負極ソケット14a,正極ソケット14b)に合わせて螺合するように挿入する。この“A”コネクタ1の、接続箱5とは反対の側面にあるソケット8(負極ソケット8a,正極ソケット8b)に下流(図7の右側)に伸びる“B”コネクタ2の一側面に有するプラグ120(負極プラグ120a,正極プラグ120b)を挿入する。各プラグと各ソケットは直線上に整列する。重ね合わせた二個のコネクタはネジ7cで一体化される。
この状態で、導電性ボルト7(負極導電性ボルト7a,正極導電性ボルト7b)を“B”コネクタ2のソケット80(負極ソケット80a,正極ソケット80b)から接続箱5のソケット14(負極ソケット14a,正極ソケット14b)のナットに螺合して固定する。なお、符号15a、15bはPVパネルの出力に接続する端子を示す。導電性ボルト7(負極導電性ボルト7a,正極導電性ボルト7b)と固定ボルト7cによる固定作業は上記の手順と逆でもよい。
次に、この接続箱5を備えたPVパネルに不具合が生じたときのパネルバイパス作業の一例を説明する。先ず、導電性ボルト7(負極導電性ボルト7a、正極導電性ボルト7b)を弛めてPVパネルの出力端子15(負極出力端子15a,15b)との係合を解除する。第1コネクタ1と第2コネクタ2の電気的接続は維持される。
必要に応じて、導電性ボルト7(負極導電性ボルト7a、正極導電性ボルト7b)の遊端に適宜のナット(図示せず)を嵌めて固定してもよい。導電性ボルト7(負極導電性ボルト7a、正極導電性ボルト7b)の遊端に適宜の絶縁キャップを被せればなおよい。
固定ボルト7cは、第1コネクタ1の筐体背面から第2コネクタ2の筐体に達して両者を固定するに十分な長さであればよい。
図8はPVパネル(n)に隣接する上流側のPVパネル(n-1)と下流側のPVパネル(n+1)の接続状態の説明図で、ケーブルユニットを用いた複数のPVモジュールに有する接続箱5間の並列接続の状態を模式的に示す。図8では、PVパネル(n)に隣接するPVパネル(n-1)とPVパネル(n+1)の接続状態を模式的に示す。
規格化されたケーブルユニットとしたことにより、PVパネルとその附属部材の搬送や施工時の取り扱いが容易で、作業効率が向上し、全体のコスト低減に資する。
数千枚から数万枚のPVパネルで構成したモジュールを配列するメガソーラーでは、不具合が発生したPVパネルの切り離し、回復したPVパネルの再接続に要する作業を容易かつ安全に実行することは極めて有用である。本実施例により、このような高効率な作業を実現することができる。モジュールごとにバイパスするような場合にも同様である。
1・・・第1コネクタ(“A”コネクタ)
1a,2a・・・負極ケーブル固定部
1b,2b・・・正極ケーブル固定部
1c,2c・・・・・・ケーブル固定穴孔
2・・・第2コネクタ(“B”コネクタ)
3・・・正極ケーブル
4・・・負極ケーブル
5・・・接続箱(オプティマイザ回路内蔵)
6・・・PVパネル
7a,7b・・・導電連結ボルト又はネジ
7c・・・連結固定用のボルト又はネジ
8、80・・・ソケット
8a,80a・・・負極用ソケット
8b,80b・・・正極用ソケット
8c,80c・・・連結ボルト穴又はネジ穴
10・・・ケーブルユニット
12、120・・・プラグ
14・・・ソケット
15・・・PVパネルの出力端子部(15a・・・負極出力端子、15b・・・正極出力端子)
18・・・端子板
20・・・ペアケーブル
21・・・並列接続ケーブル
22・・・パワーコンディショナ(パワコン)
23・・・直列接続ケーブル
50・・・接続箱(オプティマイザ回路なし)
60・・・ソーラーモジュール
1a,2a・・・負極ケーブル固定部
1b,2b・・・正極ケーブル固定部
1c,2c・・・・・・ケーブル固定穴孔
2・・・第2コネクタ(“B”コネクタ)
3・・・正極ケーブル
4・・・負極ケーブル
5・・・接続箱(オプティマイザ回路内蔵)
6・・・PVパネル
7a,7b・・・導電連結ボルト又はネジ
7c・・・連結固定用のボルト又はネジ
8、80・・・ソケット
8a,80a・・・負極用ソケット
8b,80b・・・正極用ソケット
8c,80c・・・連結ボルト穴又はネジ穴
10・・・ケーブルユニット
12、120・・・プラグ
14・・・ソケット
15・・・PVパネルの出力端子部(15a・・・負極出力端子、15b・・・正極出力端子)
18・・・端子板
20・・・ペアケーブル
21・・・並列接続ケーブル
22・・・パワーコンディショナ(パワコン)
23・・・直列接続ケーブル
50・・・接続箱(オプティマイザ回路なし)
60・・・ソーラーモジュール
Claims (4)
- オプティマイザを内蔵した接続箱を夫々備える多数のPVパネルの発電出力を相互に並列接続するためのケーブルユニットであって、
前記ケーブルユニットは、正極ケーブルと負極ケーブルからなるペアケーブル、および前記ペアケーブルの一端に取り付けられた絶縁材からなる第1コネクタと他端に取り付けられた絶縁材からなる第2コネクタで構成され、
前記第1コネクタと第2コネクタには前記接続箱の発電出力端子に導電接続するための端子板を備えた負極用の導電性ソケットと正極用の導電性ソケットを有し、
接続する他のケーブルユニットの第1コネクタの第2コネクタに各対向する面に負極用の導電性プラグと正極用の導電性プラグを有し、
前記PVパネルに有する接続箱の負極接続端子および正極接続端子と前記第1コネクタの前記正極用のソケットおよび負極用のソケットと前記第1コネクタの正極用のプラグおよび負極用のプラグと前記第2コネクタの正極用のソケットおよび負極用のソケットを負極ごとおよび正極ごとに一直線上に整列させて導電接続する導電連結ボルトを備えたことを特徴とするケーブルユニット。 - 前記ペアケーブルの一端に取り付けられた第1コネクタと他端に取り付けられた第2コネクタの前記負極用のプラグと正極用のプラグの間に前記ペアケーブルの延長方向内側に互いに後退して形成されたスペースを有し、当該負極用のプラグと正極用のプラグの間にある前記スペースに他のケーブルユニットの第2コネクタと第1コネクタをそれぞれ貫通して両者を前記接続箱の出力端子に接続する導電連結ボルト)を通すための連結ボルト穴を形成してなることを特徴とする請求項1に記載のケーブルユニット。
- 前記ペアケーブルの一端に取り付けられた第1コネクタと他端に取り付けられた第2コネクタの前記ペアケーブルの一端における前記負極用のプラグと正極用のプラグの前記スペースに対して他端のコネクタ側に後退した一方側のケーブル固定穴が他方側のケーブルの延長方向に対して角度θで外側に傾斜を有することを特徴とする請求項2に記載のケーブルユニット。
- 前記第1コネクタと前記第2コネクタのソケットに、誤接続防止のための相補的凹凸形状を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のケーブルユニット。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-095607 | 2022-06-14 | ||
JP2022095607 | 2022-06-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2023243640A1 true WO2023243640A1 (ja) | 2023-12-21 |
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ID=89191341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/021970 WO2023243640A1 (ja) | 2022-06-14 | 2023-06-13 | ケーブルユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
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WO (1) | WO2023243640A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004349507A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Yukita Electric Wire Co Ltd | 太陽電池モジュール用端子ボックス、及び太陽電池モジュールの配線構造 |
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JP2010250989A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Smk Corp | 防水型コネクタと太陽光発電装置 |
US20120315783A1 (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-13 | Shane Wiest | Electrical Connector Assembly |
WO2021054306A1 (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | クリーンエナジーファクトリー株式会社 | ソーラー発電サイトの監視・制御システム |
-
2023
- 2023-06-13 WO PCT/JP2023/021970 patent/WO2023243640A1/ja unknown
Patent Citations (5)
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