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JP3357808B2 - 太陽電池装置 - Google Patents

太陽電池装置

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JP3357808B2
JP3357808B2 JP00398397A JP398397A JP3357808B2 JP 3357808 B2 JP3357808 B2 JP 3357808B2 JP 00398397 A JP00398397 A JP 00398397A JP 398397 A JP398397 A JP 398397A JP 3357808 B2 JP3357808 B2 JP 3357808B2
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JP
Japan
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solar cell
output
cell module
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unit
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健雄 石田
龍蔵 萩原
健二 内橋
均 岸
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27276061&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3357808(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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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、太陽電池装置に
関し、太陽電池モジュールにインバータ装置を一体化し
て交流（ＡＣ）出力する太陽電池装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境問題から屋外に設置して
光起電力を発生させる太陽電池装置が注目されており、
屋根に太陽電池装置を設置し、その発電電力により、日
中の消費電力を賄うといったことが実施されつつある。
【０００３】一般に、太陽電池装置は製造を容易にした
り、設置箇所への輸送を容易にしたりするために、適当
な大きさを有する太陽電池モジュールとして形成され、
図２６に示すように、設置された架台１０１上に所用数
の太陽電池モジュール１０２を設置するようにしてい
る。各太陽電池モジュール１０２にはモジュール１０２
同士を互いに電気的に接続したり、出力を取り出したり
するために端子ボックス１０３が設けられている。
【０００４】上記太陽電池モジュール１０２で発電され
た電力は直流（ＤＣ）出力であるので、家庭用電源に用
いるためには、その出力を交流（ＡＣ）に変換する必要
がある。そこで、図２７に示すように、複数の太陽電池
モジュール１０２の出力を集積し、接続箱１０４に与え
られ、この接続箱１０４から直流出力がインバータ装置
１０５に与えられる。このインバータ装置１０５にて直
流出力が交流に変換され、分電盤１０６から家庭内負荷
１０７に供給される。また、家庭内負荷１０７には、商
用の電力系統１０８からも電力が供給されるように構成
されており、夜間など太陽電池装置から供給される電力
が不足した場合には、電力系統から電力が利用できるよ
うに構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、太陽
電池装置は直流出力であり、交流出力とするためには、
独立したインバータ装置を必要とする。従来、この種イ
ンバータ装置は、家庭用電源用として開発されているた
めに、数ＫＷ用のシステムが中心であり、インバータ装
置の能力に応じて太陽電池モジュールの電力を集積する
必要がある。このため、従来の太陽電池装置において
は、受光面積として最低６ｍ2 程度必要とし、設置場所
が限られるなどの問題があった。
【０００６】また、制御回路、電力回路等をそれぞれＩ
Ｃ化し、まとめて１つのユニットにしたインバータユニ
ットが発表されている。このインバータユニットを用い
ることにより、１枚の太陽電池モジュールから交流出力
を得ることができる。
【０００７】ところで、太陽電池装置の表面温度は、真
夏の晴天時には約７０度以上になり、その熱が太陽電池
装置の裏面側まで伝導し、裏面側まで高温になる。この
ため、上記インバータユニットを太陽電池装置の裏面側
に直接設置すると、太陽電池装置装置の熱により、イン
バータユニットが加熱され、インバータユニットの自己
放熱の妨げになり変換効率が悪くなる。また、場合によ
っては、太陽電池装置の熱によりインバータユニットが
壊れるなどの問題がある。
【０００８】この発明は、上述した従来の問題点に鑑み
なされたものにして、太陽電池モジュール１枚から数Ｋ
Ｗのシステムまで容易に適用できる太陽電池装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の太陽
電池素子を有する太陽電池モジュールと、前記太陽電池
素子から出力される直流出力を交流に変換して出力する
インバータ装置と、を一体化して交流出力する太陽電池
装置であって、前記インバータ装置を前記太陽電池モジ
ュールの受光面側と反対側の面に、前記インバータ装置
の自己発熱を放熱すべく、間隙を有して取り付けること
を特徴とする。
【００１０】上記の構成によれば、インバータ装置と太
陽電池モジュールの受光面と反対側の面（裏面）との間
にインバータ装置の自己発熱を放熱すべく間隙を設ける
ことで、インバータ装置の自己発熱を効率よく放熱でき
ると共に、太陽電池モジュールからの熱はインバータ装
置に伝熱されない。
【００１１】この発明は、複数の太陽電池素子を有する
太陽電池モジュールと、前記太陽電池素子から出力され
る直流出力を交流に変換して出力するインバータ装置
と、を一体化して交流出力する太陽電池装置であって、
前記太陽電池モジュールの受光面側とは反対側の面に太
陽電池素子から発生される電力を出力する端子ボックス
が設けられ、この端子ボックスの出力側に第１型のコネ
クタ部が設けられると共に、前記インバータ装置に前記
コネクタ部と係合する第２型のコネクタ部が設けられ、
両コネクタの係合により前記インバータ装置を太陽電池
モジュールに支持するように構成すると共に、前記太陽
電池モジュールの背面と前記インバータ装置との間に空
気が流れる隙間を有するように、前記端子ボックス及び
前記第１，第２のコネクタ部の形状及びその位置関係が
決められている。
【００１２】上記のように構成することで、両コネクタ
部の結合により、インバータ装置と太陽電池素子との電
気的接続とインバータ装置の支持が行え、作業性が良い
太陽電池装置が提供できる。
【００１３】前記インバータ装置に出力用の第１型のコ
ネクタを設けるように構成すると良い。
【００１４】また、前記太陽電池モジュールを内部に複
数の太陽電池素子を有する太陽電池部と、この太陽電池
部を保持するフレームで構成し、このフレームの一部に
前記インバータ装置を取り付るように構成することが出
来る。
【００１５】前記インバータ装置が取り付けられた位置
の外側に位置するフレームに空気流入用のスリットを設
けるように構成すると良い。
【００１６】上記のように構成することで、インバータ
装置の自己発熱は、太陽電池部の間の空気による放熱が
行われ、更に、フレームが放熱板の役目も兼ねるためよ
り良好な放熱が行える。
【００１７】この発明は、複数の太陽電池素子を有する
太陽電池モジュールと、前記太陽電池素子から出力され
る直流出力を交流に変換して出力するインバータ装置
と、を一体化して交流出力する太陽電池装置であって、
前記太陽電池モジュールは、内部に複数の太陽電池素子
を備えた太陽電池部と、この太陽電池部を保持するフレ
ームと、からなり、前記インバータ装置は、前記太陽電
池モジュールを設置するときに一部が重畳する一方の前
記フレーム内に収納され、このインバータ装置の放熱フ
ィンが前記フレームの受光面側に突出するように配置さ
れ、前記フレームの他方の重畳部分に他の太陽電池モジ
ュールの上記放熱フィンを収容する収容部が設けられ、
複数の太陽電池モジュールを、前記放熱フィンが前記収
容部内に収容されるように、一部が重なるように設置す
ることにより、前記放熱フィンとその上に設置された太
陽電池モジュールとの間に、前記インバータ装置を冷却
する空気流通路を設けたことを特徴とする。
【００１８】このように、空気流通路を設けることで、
インバータ装置に空気が与えられ、インバータ装置の自
己発熱を効率よく放熱できる。
【００１９】
【００２０】上記の構成により、放熱フィンによりイン
バータ装置の自己発熱をより効率よく放熱することがで
きる。
【００２１】
【００２２】前記遮光カバーにより、太陽光によるイン
バータ装置自体の昇温を防止し、インバータ装置におい
て、良好な環境温度が保てる。
【００２３】また、この発明は、複数の太陽電池素子を
有する太陽電池モジュールと、前記太陽電池素子から出
力される直流出力を交流に変換して出力するインバータ
装置と、を一体化して交流出力する太陽電池装置であっ
て、前記太陽電池モジュールは、内部に複数の太陽電池
素子を備えた太陽電池部と、この太陽電池部を保持する
フレームと、からなり、前記太陽電池モジュールの受光
面側とは反対側の面に太陽電池モジュールを冷却する放
熱フィンが設けられ、この放熱フィンに接するように前
記インバータ装置が固定され、複数の前記太陽電池モジ
ュールを一部が重なるように設置することにより、前記
放熱フィンとその下に設置された太陽電池モジュールと
の間に、前記インバータ装置を冷却する空気流通路を設
けたことを特徴とする。
【００２４】この放熱フィンにより、太陽電池モジュー
ルの放熱を良好にし、太陽電池モジュールの温度上昇を
抑制できる。
【００２５】
【００２６】前記放熱フィンのインバータ装置と接する
面に平面部が形成されるとともに、前記インバータ装置
に前記平面部の一部と係合する係合部が設けられ、この
係合部と平面部との係合により前記インバータ装置を取
り付けるように構成すると良い。
【００２７】インバータ装置と放熱フィンの平面部が接
することで、インバータ装置からの熱が放熱フィンに良
好に伝達され、インバータ装置の放熱性が向上する。更
に、平面部と係合する係合部で、インバータ装置を取り
付けるように構成すれば、インバータ装置の取り付けも
容易に行える。
【００２８】更に、前記太陽電池部を保持するフレーム
に絶縁ブッシングを設けた接続穴が形成され、この接続
穴を介して太陽電池部とインバータ装置との電気的接続
を行うように構成するとよい。
【００２９】接続孔には絶縁ブッシングが設けられてい
るので、フレームにアルミニウムなどの導電材を用いて
も絶縁性が良好に保てる。
【００３０】
【発明の実施の形態】図１及び図２に従いこの発明の第
１の実施の形態につき説明する。
【００３１】太陽電池モジュール１は、例えばアルミニ
ウム製のフレーム１０と太陽電池部１１とからなり、全
体として扁平な長方形状を成している。太陽電池部１１
は受光面側が強化ガラス１１ｃなどで構成されており、
内部に複数の太陽電池素子１１ａ…を備え、その太陽電
池素子１１ａ…が樹脂層１１ｂにより被覆保護されてい
る。
【００３２】上記太陽電池モジュール１からの出力は、
太陽電池部１１の受光面側とは反対側の面、即ち裏面側
の面に取り付けられた端子ボックス１２から取り出され
る。この実施の形態における端子ボックス１２は、図２
に示すように、ＡＢＳ樹脂などの熱伝導性が悪い絶縁性
樹脂で構成され、内部に太陽電池素子の電極と接続され
るタブ１３と雄型のコネクタ用プラグ１４を備え、この
タブ１３と雄型のコネクタ用プラグ１４とがコード１５
で接続されている。
【００３３】一方、制御回路、電力回路等をそれぞれＩ
Ｃ化し、まとめて１つのユニットにしたインバータユニ
ット２が各太陽電池モジュール１に取り付けられ、各太
陽電池モジュール１からの出力をインバータユニット２
で交流に変換して出力される。この実施の形態における
インバータユニット２は端子ボックス１２の雄型コネク
タ用プラグ１４と接続される雌型コネクタ用プラグ２１
を備え、端子ボックス１２の雄型コネクタ用プラグ１４
に雌型コネクタ用プラグ２１を装着することにより、太
陽電池モジュール１とインバータユニット２の電気的接
続が行われるとともに、インバータユニット２が太陽電
池モジュール１に支持されるように構成されている。
【００３４】従って、インバータユニット２と太陽電池
部１１との電気的接続とインバータユニット２の支持と
を、作業性が良く行える。
【００３５】上記端子ボックス１２の雄型コネクタ用プ
ラグ１４とインバータユニット２の雌型コネクタ用プラ
グ２１は、両者を接続したときに、インバータユニット
２が太陽電池モジュール１の太陽電池発電部１１の裏面
との間に空気が充分に流れる程度の間隙ｓを有するよう
に端子ボックス１２及び各コネクタ用プラグ１４、２１
の形状及びその位置関係が決められている。
【００３６】このように、インバータユニット２と太陽
電池モジュール１の太陽電池部１１の裏面との間に間隙
ｓを設けているのは、インバータユニット２の自己発熱
を効率よく放熱すると共に、太陽電池部１１からの熱を
インバータユニット２に伝熱しないためである。このた
め、端子ボックス１２を熱伝導性の悪い材質で構成し、
端子ボックス１２を介して太陽電池部１１からの熱が伝
導しないように構成されている。更に、太陽電池部１１
からの熱伝導を少なくするために、グラスウールなどの
断熱材を用いて太陽電池モジュール１に端子ボックス１
２を固定しても良い。
【００３７】また、インバータユニット２からの出力は
インバータユニット２に設けられた雄型コネクタ用プラ
グ２２から行われる。この雄型コネクタ用プラグ２２と
端子ボックス１２の雄型コネクタ用プラグ１４とは同じ
形状のコネクタ用プラグを用いている。複数の太陽電池
モジュール１、１間を並列接続する場合には、コネクタ
付きケーブル３を用いて太陽電池モジュール同士を接続
すればよい。
【００３８】このように構成することで、太陽電池モジ
ュール１枚から数ＫＷのシステムまで、モジュール間の
並列接続で構成することが出来る。また、太陽電池モジ
ュール１枚１枚が日射に応じた発電を行うため、方位、
影の影響によるシステム効率の低下が抑えられる。
【００３９】更に、上記の実施の形態において、太陽電
池モジュール１から直流出力のまま出力を得る場合に
は、端子ボックス１２からインバータユニット２を取り
外し、端子ボックス１２のコネクタ用プラグ１４にケー
ブル３のコネクタを接続すればよい。
【００４０】上記実施の形態においては，太陽電池モジ
ュール１をフレーム１０と太陽電池部１１で構成してい
るが、例えば、金属製基板上に太陽電池素子を直接形成
することによりフレーム１０を省略して太陽電池モジュ
ール１を構成してもよく、このように構成した太陽電池
モジュール１においてもこの発明を同様に適用すること
ができることはいうまでもない。
【００４１】次に、この発明の第２の実施の形態につき
図３ないし図５に従い説明する。
【００４２】この第２の実施の形態は、太陽電池モジュ
ール１の太陽電池部１１の裏面とインバータユニット２
との間に所定の間隙ｓを有するように、インバータユニ
ット２をフレーム１０の一部に固定したものである。す
なわち、この実施の形態におけるフレーム１０は図４及
び図５に示すように、太陽電池部１１を挟む収納部３０
を有する一対のフレーム３１と、一方のフレーム３１に
断熱材３２を介して取り付けられるフレーム３３と、こ
れらフレーム３１、３３に設けられた雌型ネジ部３４、
３５にネジにより取り付けられる一対のフレーム３６と
で構成されている。そしてフレーム３６をネジでフレー
ム３１、３３にそれぞれネジ止めして、各フレームを組
み立てることにより、フレーム１０が形成され、太陽電
池部１１がフレーム３１、３３、３６に固定される。
【００４３】この実施の形態においては、上記フレーム
３３にインバータユニット２がネジにより固定されてお
り、フレーム３１、３３、３６を組み立てるとインバー
タユニット２と太陽電池部１１の裏面との間には間隙ｓ
が設けられるように構成されている。端子ボックス１２
とインバータユニット２間はケーブル４により接続され
ている。
【００４４】更に、この実施の形態においては、インバ
ータユニット２が固定される側のフレーム３１に空気流
入用のスリット３７が設けられ、フレーム３３に空気が
充分流入されるように構成されている。
【００４５】従って、インバータユニット２の自己発熱
は太陽電池部１１の間との空気による放熱が行われ、更
に、フレーム３３及び雌型ネジ部３５が放熱板の役目も
兼ねるためより良好な放熱が行える。
【００４６】次に、この発明の第３の実施の形態につき
図６ないし図８に従い説明する。
【００４７】図６ないし図８は上記第２の実施の形態に
おいて、第１の実施の形態と同様に、インバータユニッ
ト２と端子ボックス１２との接続をコネクタを介して直
接接続するように構成したものである。
【００４８】図７に示す実施の形態においては、前述の
第１の実施の形態と同様に、端子ボックス１２は、ＡＢ
Ｓ樹脂などの熱伝導性が悪い絶縁性樹脂で構成され、内
部に太陽電池素子からの電極と接続されるタブ１３と雄
型コネクタ用プラグ１４を備え、このタブ１３と雄型コ
ネクタ用プラグ１４とがコード１５で接続されている。
この図７に示す実施の形態においては、雄型コネクタ用
プラグ１４が太陽電池発電部１１と平行即ち、フレーム
３３と直交する方向に取り付けられている。
【００４９】この実施の形態におけるインバータユニッ
ト２は一方に端子ボックス１２の雄型コネクタ用プラグ
１４と接続される雌型コネクタ用プラグ２１を備え、他
方がフレーム３３に取り付けられている。
【００５０】このインバータユニット２と端子ボックス
１２との取付は、まずインバータユニット２をフレーム
３３に固定した後、端子ボックス１２の雄型コネクタ用
プラグ１４にインバータユニット２の雌型コネクタ用プ
ラグ２１を装着して太陽電池部１１とインバータユニッ
ト２の電気的接続を行う。そして、フレーム３１の収納
部３０で太陽電池部１１を支持した後、フレーム３１、
３３とフレーム３６をネジ止めして各フレーム３１、３
３、３６を固定する。
【００５１】このように、この実施の形態においては、
インバータユニット２の一方を端子ボックス１２で支持
し、他方をフレーム３３で支持する構成になっているの
で、インバータユニット２をより強固に支持することが
できる。
【００５２】図７に示す実施の形態においては、フレー
ム３３とフレーム３１を外さない限り、インバータユニ
ット２の交換が行えない。これに対して、図８に示す実
施の形態は、フレーム３３と共にインバータユニット２
を取り外すことが出来るように構成し、インバータユニ
ットの故障時などの時にインバータユニットを容易に取
り外すことが出来るように構成したものである。
【００５３】図８に示すように、この実施の形態におい
ては、端子ボックス１２の雄型コネクタ１４とインバー
タユニット２の雌型コネクタ用プラグ２１が太陽電池部
１１と直交する方向即ち、フレーム３３と平行な方向に
取り付けられている。
【００５４】このインバータユニット２と端子ボックス
１２との取付は、まずインバータユニット２をフレーム
３３に固定した後、端子ボックス１２の雄型コネクタ用
プラグ１４にインバータユニット２の雌型コネクタ用プ
ラグ２１を装着して太陽電池電池部１１とインバータユ
ニット２の電気的接続が行われる。そして、フレーム３
１の収納部３０で太陽電池部１１を支持した後、フレー
ム３１、３３とフレーム３６をネジ止めして各フレーム
３１、３３、３６を固定する。
【００５５】インバータユニット２を取り外すときに
は、フレーム３１とフレーム３６は肯定した状態で、フ
レーム３３とフレーム３６を取り付けているネジのみを
外す。そして、フレーム３３ごと図中矢印方向へ引くこ
とによりフレーム３３と共にインバータユニット２が取
り外される。
【００５６】尚、上記した両実施の形態においても、上
記端子ボックス１２のコネクタ用プラグ１４とインバー
タユニット２のコネクタ用プラグ２１は、両者を接続し
たときに、インバータユニット２が太陽電池部１１の裏
面との間に空気が充分に流れる程度の間隙ｓを有するよ
うに端子ボックス１２及び各コネクタ用プラグ１４、２
１の形状及びその位置関係が決められている。
【００５７】次に、図９に従いこの発明の第４の実施の
形態につき説明する。
【００５８】図９に示す実施の形態においては、太陽電
池モジュール１の太陽電池部１１の裏面とインバータユ
ニット２との間に所定の間隙ｓを有するように、太陽電
池部１１の裏面に脚部４１を介してインバータユニット
２を取り付けている。脚部４１の高さ分だけ太陽電池部
１１の裏面とインバータユニット２との間に所定の間隙
が形成される。この実施の形態においては、太陽電池部
１１からの熱の伝導を防ぐために、太陽電池部１１の裏
面にベークライト等の断熱板４０を接着剤等で取り付
け、その上に同じく断熱材で形成した脚部４１を置き、
ネジ４２にて、インバータユニット２と脚部４１を断熱
板４０に取り付けている。このように、断熱板４０、脚
部４１を介してインバータユニット２を太陽電池部１１
の裏面に取り付けることにより、インバータユニット２
と太陽電池部１１の間には所定の間隙が形成される。こ
の間隙により、インバータユニット２へ空気が充分流入
され、インバータユニット２の自己発熱を効率よく放熱
できる。太陽電池部１１からの熱をインバータユニット
２へ伝わることが防止できる。また、太陽電池部１１と
インバータユニット２の電気的接続は、図示しない端子
ボックスにケーブルを接続して行う。
【００５９】次に、この発明の第５の実施の形態につき
図１０に従い説明する。
【００６０】図１０に示す実施の形態は、フレーム１０
の太陽電池部１１の受光面側とは反対側に、太陽電池部
１１の裏面部全面を覆う大きさのベークライトなどから
なる断熱板４５が接着材、ネジなどにより取り付けられ
ている。この断熱板４５の太陽電池部１１の面とは逆の
面側にインバータユニット２がネジなどにより固定され
ている。端子ボックス１２とインバータユニット２とは
ケーブル３ａにより接続される。太陽電池モジュール１
の太陽電池部１１の裏面と断熱板４５との間は、空気が
十分流れる間隙の通気層１１ｄが設けられており、太陽
電池部１１からの熱はこの通気層１１ｄにより放熱され
る。そして、断熱板４５により、太陽電池部１１からイ
ンバータユニット２側へは熱が伝熱されるのが防止でき
る。
【００６１】また、インバータユニット２の自己発熱の
放熱は、インバータユニット２の表面で十分行える。よ
り放熱効果を向上させるために、インバーターユニット
２の表面に放熱フィンなどを設けてもよい。
【００６２】図１１ないし図１３に従いこの発明の第６
の実施の形態につき説明する。
【００６３】太陽電池モジュール１は、例えばアルミニ
ウム製のフレーム１０と太陽電池部１１とからなり、全
体として扁平な長方形状を成している。太陽電池部１１
は受光面側が強化ガラスなどで構成されており、内部に
複数の太陽電池素子を備え、その太陽電池素子が樹脂層
により被覆保護されている。
【００６４】上記太陽電池モジュール１からの出力は、
太陽電池部１１の受光面側とは反対側の面、即ち裏面側
の面に取り付けられた端子ボックス（図示しない）から
取り出される。
【００６５】一方、制御回路、電力回路等をそれぞれＩ
Ｃ化し、まとめて１つのユニットにしたインバータユニ
ット２が各太陽電池モジュール１に取り付けられ、各太
陽電池モジュール１からの出力をインバータユニット２
で交流に変換して出力される。この実施の形態における
インバータユニット２は、太陽電池モジュール１を設置
するときに一部が重畳する一方のフレーム１０ａ内に収
納され、取り付けられている。このインバータユニット
２に端子ボックスからのケーブルが接続され、太陽電池
部１１とインバータユニット２との電気的接続が行われ
る。
【００６６】そして、フレーム１０ａの受光面側に出力
コネクタ３が設けられ、このコネクタ３とインバータユ
ニット２とがケーブル４により電気的に接続されてい
る。
【００６７】また、フレーム１０ａの受光面側に突出す
るようにインバータユニット２の放熱フィン２ａが設け
られている。そして、この実施の形態では、インバータ
ユニット２の放熱フィン２ａが受光面側に設けられてい
るので、太陽光が直接放熱フィン２ａに照射されると、
この放熱フィン２ａの温度が上昇し、インバータユニッ
ト２の放熱効果を損ねるおそれがあるので、アルミニウ
ムからなる遮光カバー２ｂを設けている。
【００６８】また、フレーム１０の他方の端部のフレー
ム１０ｂには、上記放熱フィン２ａ及び遮光カバー２ｂ
を収納する収容部１０ｃが形成されている。
【００６９】図１３に示すように、これら太陽電池モジ
ュール１、１を一部が重なり合うように設置すると、放
熱フィン２ａ及び遮光カバー２ｂが収容部１０ｃ内に収
納される。このように、太陽電池モジュール１、１を重
ね合わせて設置すると、放熱フィン２ａとその上に設置
された太陽電池モジュール１の裏面側との空間がインバ
ータユニット２への空気流通路として機能し、放熱フィ
ン２ａ及び空気流通路からの空気によりインバータユニ
ット２の自己発熱による熱が効率よく放熱され、インバ
ータユニット２を良好な環境温度で維持できる。
【００７０】尚、上記実施の形態においては、放熱フィ
ン２ａを遮光カバー２ｂで覆っているが、収容部１０ｃ
の受光面側に遮光部を設けることにより、遮光カバー２
ｂを省略するように構成できる。
【００７１】また、上記実施の形態において、複数の太
陽電池モジュール１、１間を並列接続する場合には、ケ
ーブルを用いて太陽電池モジュール同士を接続すればよ
い。
【００７２】このように構成することで、太陽電池モジ
ュール１枚から数ＫＷのシステムまで、モジュール間の
並列接続で構成することが出来る。また、太陽電池モジ
ュール１枚１枚が日射に応じた発電を行うため、方位、
影の影響によるシステム効率の低下が抑えられる。更
に、インバータユニット２は、放熱フィン２ａ及び空気
流通路から供給される空気により効率よく放熱できる。
【００７３】次に、この発明の第７の実施の形態につき
図１４ないし図１６に従い説明する。
【００７４】この第７の実施の形態における太陽電池モ
ジュール１は、アルミ押し出し形材からなるフレーム３
０ｂにて太陽電池部１１を保持している。このフレーム
３０ｂの受光面側とは反対側の面には太陽電池モジュー
ル１の放熱をよくするための放熱フィン３１ｂが設けら
れている。この太陽電池モジュール１は、フレーム３０
ｂ上に透明接着剤を介して太陽電池素子、強化ガラスを
張り合わせ、周囲をシールすることにより形成されてい
る。
【００７５】さて、この実施の形態においては、この放
熱フィン３１ｂに接するように、インバータユニット２
が固定されている。そして、図１５及び図１６に示すよ
うに、太陽電池モジュール１の太陽電池部１１上に他の
太陽電池モジュール１の放熱フィン３１ｂを載せて、こ
れら太陽電池モジュール１、１の一部が重なり合うよう
に設置する。このように設置すると、放熱フィン３１ｂ
とその下に設置された太陽電池モジュール１の受光面側
との間に図中矢印に示す空気流通路が形成され、インバ
ータユニット２へ空気が供給され、インバータユニット
２の自己発熱による熱を効率よく放熱でき、インバータ
ユニット２を良好な環境温度に維持できる。
【００７６】上記実施の形態においては、太陽電池モジ
ュール１は、アルミ押し出し形材からなるフレーム３０
ｂにて太陽電池部１１を保持するように構成している
が、例えば、放熱フィン３１ｂを設けた金属基板上に直
接太陽電池素子を形成することにより、フレームを省略
して太陽電池モジュール１を構成してもよく、このよう
に構成した太陽電池モジュール１においてもこの発明を
同様に適用することができることはいうまでもない。
【００７７】図１７に示すこの発明の第８の実施の形態
においては、放熱フィン３１ｃの先端部３２ｃを平面状
に形成し、インバータユニット２をその先端部３２ｃに
密着するように取り付けている。そして、インバータユ
ニット２には、放熱フィン３１ｃの先端部３２ｃと係合
する係合爪２１ｃを設けている。このインバータユニッ
ト２と放熱フィン３１ｃとの取り付けは、放熱フィン３
１ｃの先端部３２ｃの一部に係合爪２１ｃを係合させる
ことにより行う。
【００７８】また、太陽電池部１１とインバータユニッ
ト２の電気的接続は、太陽電池素子１１ａの銅箔等で形
成されたリード線１１ｂをフレーム３０ｂの接続孔３４
ｂを介してインバータユニット２の端子に接続すること
により行っている。この実施の形態では、リード線１１
ｂとフレーム３０ｂとの絶縁を確実にするために、接続
孔３４に絶縁性ブッシング３３ｂを取り付け、リード線
１１ｂを通した後、樹脂３５ｂで接続孔３４ｂを充填す
るように構成している。
【００７９】このように、インバータユニット２と放熱
フィン３１ｃの平面状の先端部３２ｃが接することで、
インバータユニット２からの熱が放熱フィン３１ｃに良
好に伝達され、インバータユニット２の放熱性が向上す
る。更に、先端部３２ｃと係合する係合爪２１ｃで、イ
ンバータユニット２を取り付けるように構成しているの
で、インバータユニット２の取り付けも容易に行える。
【００８０】次に、この発明の第９の実施の形態につき
図１８ないし図２５に従い説明する。
【００８１】図１８に示す太陽電池モジュール１ａは、
直接屋根の野地板上に設置する屋根材として用いられる
建材一体型太陽電池装置である。
【００８２】この太陽電池モジュール１ｃは、内部に複
数の太陽電池素子を備え、受光面側が強化ガラスなどで
構成された太陽電池部１１と、この太陽電池部１１の裏
面側に接着材等で固定された鉄板で形成されたスレート
板部５０と、からなる。このスレート板部５０は、太陽
電池部１１の裏面全面を覆う底板部５０ａと、底板部５
０ａから屋根の上側に延びる重畳部５０ｂと、で構成さ
れている。この重畳部５０ｂは太陽電池モジュール１を
屋根上に設置したとき、他の太陽電池モジュール１の裏
面と重畳し、互いの太陽電池モジュール１、１の一部が
重畳するように構成されている。
【００８３】この実施の形態においては、この重畳部５
０ｂは、雨の勢いを減衰するためにプレス加工などによ
り凹凸が形成されている。そして、重畳部５０の端部に
は上方に折り曲げられた水切り部５０ｃが設けられてい
る。この凹凸は、雨の減衰ばかりでなく、この上に載置
されるインバータユニット２へのスレート板部５０から
の熱の伝導を少なくできる。
【００８４】制御回路、電力回路等をそれぞれＩＣ化
し、まとめて一つのユニットにしたインバータユニット
２が、各太陽電池モジュール１の重畳部５０ｂに取り付
けられる。各太陽電池モジュール１からの出力は、イン
バータユニット２で交流に変換して出力される。
【００８５】この実施の形態においては、インバータユ
ニット２の固定を簡略化するために、ハット型のユニッ
ト取り付け金具５１がスポット溶接などにより、重畳部
５０ｂに取り付けている。このユニット取り付け金具５
１の側面には、インバータユニット２に設けた固定用バ
ネ部材５２と係合する係合穴５１ａと、取り付け金具５
１内に収容したインバータユニット２を重畳部５０ｂ側
へ押しつけるプレス加工などにより形成されたバネ機構
５１ｂが設けられている。
【００８６】インバータユニット２の取り付けは、太陽
電池部１１側からインバータユニット２をユニット取り
付け金具５１内に滑り込ませる。そして、ユニット取り
付け金具５１の係合穴５１ａにインバータユニット２に
設けた固定用バネ材５２を係合させることにより容易に
行える。また、保守点検などの際にインバータユニット
２を取り外す必要がある場合には、図２０の矢印方向か
ら固定用バネ材５２を押し、インバータユニット２を太
陽電池部１１側へ引くとインバータユニット２を容易に
取り外すことができる。インバータユニット２に太陽電
池部１１からのリード線５３を接続することにより、太
陽電池部１１とインバータユニット２との電気的接続が
行える。
【００８７】また、前記底板部５０ａには、インバータ
ユニット２に太陽電池部１１からの熱が伝わらないよう
に、断熱板５４が設けられている。尚、太陽電池部１１
とインバータユニット２との間に空隙を設けて太陽電池
モジュール１が設置される場合には、断熱板５４を省略
してもよい。
【００８８】更に、底板部５０ａの下側端部は、その下
に配置される太陽電池モジュール１の取り付け金具５１
の一部と係合するＬ字状の係合片５０ｄが設けられてい
る。屋根上への太陽電池モジュール１の取り付けは、図
２１に示すように、屋根の野地板６０上に横桟金具６１
を釘などにより固定する。この横桟金具６１の先端に
は、水切り金具５０ｃの先端の折り返しと係合する返し
金具６１ａが設けられており、この横桟金具６１に太陽
電池モジュール１のスレート板部５０の重畳部５０ｂを
載せ、横桟金具の折り返し金具６１ａと水切り金具５０
ｃとを係合させる。この係合により、太陽電池モジュー
ル１は、下手方向（重力落下方向）に対して強く固定さ
れる。そして、太陽電池モジュール１の重畳部５０ｂ上
に太陽電池モジュール１の底板部５０ａの一部が重なる
ように配置し、取り付け金具５１の一部と係合片５０ｄ
をかみ合わせて固定する。このように、取り付け金具５
１の一部と係合片５０ｄをかみ合わせて固定させること
で、屋根の下手方向から上手方向へ吹き上げる風等によ
る太陽電池モジュール１のバタツキを押さえることがで
きる。
【００８９】更に、太陽電池モジュール１の太陽電池部
１１上に他の太陽電池モジュール１の底板部５０ａを載
せて、これら太陽電池モジュール１、１の一部が重なり
合うように設置する。このように設置すると、インバー
タユニット２の上と太陽電池モジュール１の底板部５０
ａ受光面側との間に空気流通路が形成され、インバータ
ユニット２へ空気が供給され、インバータユニット２の
自己発熱による熱を効率よく放熱でき、インバータユニ
ット２を良好な環境温度に維持できる。
【００９０】図２２及び図２３に、太陽電池部１１とイ
ンバータユニット２との電気的接続を容易にした実施の
形態を示す。重畳部５０ｂの上にインバータユニット２
と接続される出力タブ５３ｂを固定し、この出力タブ５
３ｂと太陽電池モジュール１の太陽電池部１１とがリー
ド線５３ａで接続される。出力タブ５３ｂと重畳部５０
ｂとは電気的には絶縁されている。更に、出力タブ５３
ｂをタブカバー５３ｃで覆い、タブカバー５３ｃをＥＶ
Ａ樹脂５３ｄで固定する。インバータユニット２の下部
にはこの出力タブ５３ａと接触する入力タブ（図示しな
い）が設けられており、インバータユニット２を取り付
け金具５１内に挿入することで、出力タブ３ｂと入力タ
ブが接触し、両者の電気的接続が行える。
【００９１】図２４に示す実施の形態は、スレート板部
５０に穴を設け、重畳部５０ｂに出力タブ５３ｂを固定
し、太陽電池部１１の素子と出力タブとを穴を介してケ
ーブルで接続し、これらをＥＶＡ樹脂で固定し、更にカ
バーフィルム５３ｅで被覆している。
【００９２】図２５に示す実施の形態は、インバータユ
ニット２に切り込み２ｄが形成されており、この切り込
み２ｄと係合片５０ｆが係合する。この係合片５０ｆに
は、インバータユニット２に風かよく通るように、多数
の穴５０ｇが設けられている。
【００９３】
【００９４】
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、太陽電池モジュール１枚から数ＫＷのシステムまで
容易に適用することができる。
【００９６】更に、インバータ装置と太陽電池モジュー
ルの裏面との間に間隙を設けているので、インバータ装
置の自己発熱を効率よく放熱すると共に、太陽電池部か
らの熱をインバータ装置に与えることが防止できる。
【００９７】また、この発明は、太陽電池モジュール間
に空気流通路を設けることで、インバータ装置に空気が
与えられ、インバータ装置の自己発熱を効率よく放熱で
きる。
【００９８】更に、インバータ装置に放熱フィンを設け
ることにより、インバータ装置の自己発熱をより効率よ
く放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る太陽電池装
置の要部断面図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態に係る太陽電池装
置の一部を断面にした要部平面図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態に係る太陽電池装
置の斜視図である。
【図４】この発明の第２の実施の形態に係る太陽電池装
置の要部断面図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係る太陽電池装
置の要部斜視図である。
【図６】この発明の第３の実施の形態に係る太陽電池装
置の斜視図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態に係る太陽電池装
置の要部断面図である。
【図８】この発明の第３の実施の形態に係る太陽電池装
置の要部断面図である。
【図９】この発明の第４の実施の形態に係る太陽電池装
置の要部斜視図である。
【図１０】この発明の第５の実施の形態に係る太陽電池
装置の要部断面図である。
【図１１】この発明の第６の実施の形態に係る太陽電池
装置の電池モジュールを示す斜視図である。
【図１２】この発明の第６の実施の形態に係る太陽電池
装置の要部斜視図である。
【図１３】この発明の第６の実施の形態に係る太陽電池
装置の斜視図である。
【図１４】この発明の第７の実施の形態に係る太陽電池
装置の電池モジュールを示す斜視図である。
【図１５】この発明の第７の実施の形態に係る太陽電池
装置の要部斜視図である。
【図１６】この発明の第７の実施の形態に係る太陽電池
装置の斜視図である。
【図１７】この発明の第８の実施の形態に係る太陽電池
装置の要部断面図である。
【図１８】この発明の第９の実施の形態に係る太陽電池
装置の要部斜視図である。
【図１９】この発明の第９の実施の形態に係る太陽電池
装置の要部断面図である。
【図２０】この発明の第９の実施の形態に係るインバー
タユニットの取り付け状態を示す斜視図である。
【図２１】この発明の第９の実施の形態に係る太陽電池
装置の屋根への取り付け状態を示す側面図である。
【図２２】この発明の第９の実施の形態に係るインバー
タユニットと太陽電池部の電気的接続を示す斜視図であ
る。
【図２３】この発明の第９の実施の形態に係るインバー
タユニットと太陽電池部の電気的接続を示す断面図であ
る。
【図２４】この発明の第９の実施の形態に係るインバー
タユニットと太陽電池部の電気的接続を示す断面図であ
る。
【図２５】この発明の第９の実施の形態に係る太陽電池
装置の要部斜視図である。
【図２６】一般的な太陽電池システムの説明図である。
【図２７】一般的な太陽電池システムの説明図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池モジュール ２ インバータユニット １０ フレーム １１ 太陽電池部 １２ 端子ボックス １４ 雄型コネクタ用プラグ ２１ 雌型コネクタ用プラグ ２ａ 放熱フィン ２ｂ 遮光カバー １０ｃ 収容部 ３０ｂ フレーム ３１ｂ 放熱フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 均 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−253249（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−292909（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−80393（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−80594（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H01L 31/04 H01L 31/042

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の太陽電池素子を有する太陽電池モ
    ジュールと、前記太陽電池素子から出力される直流出力
    を交流に変換して出力するインバータ装置と、を一体化
    して交流出力する太陽電池装置であって、前記インバー
    タ装置を前記太陽電池モジュールの受光面側と反対側の
    面に、前記インバータ装置の自己発熱を放熱すべく、間
    隙を有して取り付けることを特徴とする太陽電池装置。
  2. 【請求項２】 前記太陽電池モジュールは、内部に前記
    複数の太陽電池素子を備えた太陽電池部と、この太陽電
    池部を保持するフレームと、からなることを特徴とする
    請求項１に記載の太陽電池装置。
  3. 【請求項３】 複数の太陽電池素子を有する太陽電池モ
    ジュールと、前記太陽電池素子から出力される直流出力
    を交流に変換して出力するインバータ装置と、を一体化
    して交流出力する太陽電池装置であって、 前記太陽電池モジュールの受光面側とは反対側の面に設
    けられ太陽電池素子から発生される電力を出力する端子
    ボックスと、この端子ボックスの出力側に設けられた第
    １型のコネクタ部と、前記インバータ装置に設けられた
    前記コネクタ部と係合する第２型のコネクタ部と、を備
    え、両コネクタの係合により前記インバータ装置が太陽
    電池モジュールに支持されると共に、 前記太陽電池モジュールの背面と前記インバータ装置と
    の間に空気が流れる隙間を有するように、前記端子ボッ
    クス及び前記第１，第２のコネクタ部の形状及びその位
    置関係が決められていることを特徴とする太陽電池装
    置。
  4. 【請求項４】 前記インバータ装置に第１型の出力用コ
    ネクタ部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の太
    陽電池装置。
  5. 【請求項５】 複数の太陽電池素子を有する太陽電池モ
    ジュールと、前記太陽電池素子から出力される直流出力
    を交流に変換して出力するインバータ装置と、を一体化
    して交流出力する太陽電池装置であって、 前記太陽電池モジュールは、内部に前記複数の太陽電池
    素子を備えた太陽電池部と、この太陽電池部を保持する
    フレームと、からなり、 前記太陽電池部と前記インバータ装置との間に間隙を有
    するように、前記枠体の一部に前記インバータ装置を取
    り付けたことを特徴とする太陽電池装置。
  6. 【請求項６】 前記インバータ装置が取り付けられた位
    置の外側に位置するフレームに空気流入用のスリットを
    設けたことを特徴とする請求項５に記載の太陽電池装
    置。
  7. 【請求項７】 複数の太陽電池素子を有する太陽電池モ
    ジュールと、前記太陽電池素子から出力される直流出力
    を交流に変換して出力するインバータ装置と、を一体化
    して交流出力する太陽電池装置であって、 前記太陽電池モジュールは、内部に前記複数の太陽電池
    素子を備えた太陽電池部と、この太陽電池部を保持する
    フレームと、からなり、 前記太陽電池モジュールの受光面側とは反対側の前記フ
    レームに断熱板を取り付け、太陽電池部と前記インバー
    タ装置との間に間隙を有するように、前記断熱板に前記
    インバータユニットを取り付けたことを特徴とする太陽
    電池装置。
  8. 【請求項８】 複数の太陽電池素子を有する太陽電池モ
    ジュールと、前記太陽電池素子から出力される直流出力
    を交流に変換して出力するインバータ装置と、を一体化
    して交流出力する太陽電池装置であって、 前記太陽電池モジュールの受光面側とは反対側の面に、
    当該太陽電池モジュールの裏面とインバータ装置との間
    に間隙を有するように、脚部を介して前記インバータ装
    置を取り付けたことを特徴とする太陽電池装置。
  9. 【請求項９】 複数の太陽電池素子を有する太陽電池モ
    ジュールと、前記太陽電池素子から出力される直流出力
    を交流に変換して出力するインバータ装置と、を一体化
    して交流出力する太陽電池装置であって、 前記太陽電池モジュールは、内部に複数の太陽電池素子
    を備えた太陽電池部と、この太陽電池部を保持するフレ
    ームと、からなり、 前記インバータ装置は、前記太陽電池モジュールを設置
    するときに一部が重畳する一方の前記フレーム内に収納
    され、このインバータ装置の放熱フィンが前記フレーム
    の受光面側に突出するように配置され、前記フレームの
    他方の重畳部分に他の太陽電池モジュールの上記放熱フ
    ィンを収容する収容部が設けられ、 複数の太陽電池モジュールを、前記放熱フィンが前記収
    容部内に収容されるように、一部が重なるように設置す
    ることにより、前記放熱フィンとその上に設置された太
    陽電池モジュールとの間に、前記インバータ装置を冷却
    する空気流通路を設けたことを特徴とする太陽電池装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記放熱フィン上に遮光カバーを設け
    たことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池装置。
  11. 【請求項１１】 複数の太陽電池素子を有する太陽電池
    モジュールと、前記太陽電池素子から出力される直流出
    力を交流に変換して出力するインバータ装置と、を一体
    化して交流出力する太陽電池装置であって、 前記太陽電池モジュールは、内部に複数の太陽電池素子
    を備えた太陽電池部と、この太陽電池部を保持するフレ
    ームと、からなり、 前記太陽電池モジュールの受光面側とは反対側の面に太
    陽電池モジュールを冷却する放熱フィンが設けられ、 この放熱フィンに接するように前記インバータ装置が固
    定され、 複数の前記太陽電池モジュールを一部が重なるように設
    置することにより、前記放熱フィンとその下に設置され
    た太陽電池モジュールとの間に、前記インバータ装置を
    冷却する空気流通路を設けたことを特徴とする太陽電池
    装置。
  12. 【請求項１２】 前記放熱フィンは、太陽電池部を保持
    するフレームに設けられていることを特徴とする請求項
    １１に記載の太陽電池装置。
  13. 【請求項１３】 前記放熱フィンのインバータ装置と接
    する面に平面部が形成されるとともに、前記インバータ
    装置に前記平面部の一部と係合する係合部が設けられ、
    この係合部と平面部との係合により前記インバータ装置
    を取り付けることを特徴とする請求項１１に記載の太陽
    電池装置。
  14. 【請求項１４】 前記フレームに絶縁ブッシングを設け
    た接続穴が形成され、この接続穴を介して太陽電池部と
    インバータ装置との電気的接続を行うことを特徴とする
    請求項１１に記載の太陽電池装置。
  15. 【請求項１５】 複数の太陽電池素子を有する太陽電池
    モジュールと、前記太陽電池素子から出力される直流出
    力を交流に変換して出力するインバータ装置と、を一体
    化して交流出力する太陽電池装置であって、 前記太陽電池モジュールは、内部に複数の太陽電池素子
    を備えた太陽電池部と、この太陽電池部の裏面側に固定
    されたスレート板部と、からなり、 前記スレート板部は、前記太陽電池部の裏面全面を覆う
    底板部と、表面に凹凸が形成された重畳部を備え、 前記インバータ装置は、前記重畳部に取付けられ、 複数の前記太陽電池モジュールを、一方の太陽電池モジ
    ュールの重畳部上に他方の太陽電池モジュールの底板部
    の一部が重なるように設置することにより、前記インバ
    ータ装置と前記太陽電池モジュールの底板部との間に、
    前記インバータ装置を冷却する空気流通路を設けたこと
    を特徴とする太陽電池装置。
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