[go: up one dir, main page]

JP2006286996A - 太陽電池パネル用端子ボックス - Google Patents

太陽電池パネル用端子ボックス Download PDF

Info

Publication number
JP2006286996A
JP2006286996A JP2005105569A JP2005105569A JP2006286996A JP 2006286996 A JP2006286996 A JP 2006286996A JP 2005105569 A JP2005105569 A JP 2005105569A JP 2005105569 A JP2005105569 A JP 2005105569A JP 2006286996 A JP2006286996 A JP 2006286996A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
diode
bypass diode
terminal plate
terminal box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005105569A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuyuki Hirai
克幸 平井
Atsushi Ishida
淳 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Onamba Co Ltd
Original Assignee
Onamba Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Onamba Co Ltd filed Critical Onamba Co Ltd
Priority to JP2005105569A priority Critical patent/JP2006286996A/ja
Priority to DE102006012665A priority patent/DE102006012665A1/de
Publication of JP2006286996A publication Critical patent/JP2006286996A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/6608Structural association with built-in electrical component with built-in single component
    • H01R13/6641Structural association with built-in electrical component with built-in single component with diode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/34Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/34Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H02S40/345Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes with cooling means associated with the electrical connection means, e.g. cooling means associated with or applied to the junction box
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

【課題】太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、バイパスダイオードの温度上昇抑制効果を一層向上させる。
【解決手段】複数の端子板4、及び前記複数の端子板を相互に接続するバイパスダイオード6を含む太陽電池パネル用端子ボックスであって、少なくとも一つの端子板が平面においてバイパスダイオードを支持することができるような寸法にまで拡大されており、かつ前記少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードが熱的接触状態にある太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、前記少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードの熱的接触状態が、バイパスダイオードを前記少なくとも一つの端子板にハンダ付けすることによって達成されていることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックス。
【選択図】図3

Description

本発明は複数の太陽電池パネルを相互に電気的に接続するための太陽電池パネル用端子ボックスに関する。特に本発明は端子ボックス内部に組み込まれたバイパスダイオードの発生する熱を端子板に効率良く伝達し、端子板を介して広範囲に速やかに伝達させることによって、バイパスダイオードの温度上昇を効果的に抑制することができる太陽電池パネル用端子ボックスに関する。
太陽電池パネル用端子ボックスは図1の蓋を取り除いた内部模式図に示される通り、一般に熱伝導率の低い樹脂製のモールド成形品の筐体3の内部に複数の端子板4及びそれらの端子板4に接続された外部接続用ケーブル5が配置された構成を有する。筐体の底板1には太陽電池パネルからの電力取り出し線を筐体内部へ通して端子板4に接続するための底板開口2が設けられている。また、端子板4の間には端子板4を相互に接続するバイパスダイオード6が設けられている。
図1に示す太陽電池パネル用端子ボックスは二つの端子板を有する。しかし、端子板の数は二つに限られず、少なくとも三つの端子板を含む太陽電池パネル用端子ボックスも従来知られている。かかる少なくとも三つの端子板を含む端子ボックスは、例えば電圧・電流の調節のために一つの太陽電池パネルが少なくとも二つのセルに区切られており、少なくとも二対のプラス電極とマイナス電極が一つの太陽電池パネルから取り出されるタイプの太陽電池パネルに使用されることを意図されるものである。この一例として、四つの端子板を含む端子ボックスの蓋板を取り除いた内部の模式図を図2に示す。図2中、図1と同一の符合は同一の部材を表す。図2の端子ボックスにおいては筐体内に四つの端子板4が配置されており、筐体の底板1に設けられた四つの底板開口2からそれぞれ引き出された三対のプラス電極とマイナス電極がこれらの端子板4に接続される。具体的には、両端の底板開口からは一つのプラス電極又はマイナス電極がそれぞれ引き出されて両端の端子板にそれぞれ接続され、両端より内側の二つの底板開口からは一つのプラス電極及び一つのマイナス電極がそれぞれ引き出されて両端より内側に位置する二つの端子板にそれぞれ接続される。なお、プラス電極、マイナス電極と端子板との間の配線は上述したものに限られず、他の配線方法ももちろん可能である。また、図2の端子ボックスにおいては隣接する二つの端子板の間に一つずつ計三つのバイパスダイオード6が電気的に接続されている。
これらのバイパスダイオードは太陽電池パネルの起電力が低下した時に逆方向電圧の印加による電流を一方の外部接続用ケーブルから他方の外部接続用ケーブルへ短絡させるためのものである。太陽電池パネルにおいては様々な理由によりパネルの起電力が低下することがある。例えば、石などの重量物の衝突により太陽電池パネルを構成するセルの一部が破損したり、建物の影や降雪等の影響により太陽電池パネルを構成するセルの一部への太陽光の入射が遮られた場合、その太陽電池パネルでの起電力が低下してしまう。この場合、正常に発電している他の太陽電池パネルで発生した電圧が起電力が低下した太陽電池パネルに逆方向電圧という形で印加されることになる。これは太陽電池パネル全体の発電量を低下させるのみならず、起電力が低下した太陽電池パネルでの異常発熱現象(ホットスポット)の発生をもたらす。バイパスダイオードはかかる発電量の低下及び異常発熱現象の発生を防止するために設けられるものであり、逆方向電圧の印加時の電流を一方の接続用ケーブルから他方の接続用ケーブルへ短絡させ、起電力が低下した太陽電池パネルをバイパスさせる役割を果たす。
ところで、バイパスダイオードが上述の役割を果たす際、ダイオードの順方向へ大電流が流れるため、バイパスダイオードは激しく発熱し、ダイオードの適正な使用温度を超えてしまうことがある。ダイオードがその適正な使用温度を超えるとダイオードとして機能しなくなる(熱暴走)のみならず、ダイオード及び周辺回路が破壊される恐れがある。また、たとえダイオード及び周辺回路が破壊されなかったとしても、このような熱暴走が繰り返されるとダイオードの寿命が著しく短くなる。従って、バイパスダイオードの動作時に発生する熱がバイパスダイオードの適正な使用温度を超えないように発生した熱を効率良く放熱させる必要がある。
この問題に関して、出願人は最近、バイパスダイオードを直接、端子板と熱的に接触させることにより、バイパスダイオードの発生する熱を端子を介して広範囲に速やかに伝達させる技術を開発した(特許文献1)。この技術は、端子ボックス内の複数の端子板のうち少なくとも一つの端子板を、平面においてバイパスダイオードを支持することができるような寸法にまで拡大し、そしてこの少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードを熱的接触状態におくというものである。
しかし、かかる構成を有する端子ボックスを実際に製造してバイパスダイオードの温度上昇抑制効果を測定したところ、予測した効果より若干劣ることが判明した。従って、かかる構成を有する端子ボックスのバイパスダイオードの温度上昇抑制効果を一層向上させることが望まれていた。
特願2004−060093号
本発明はかかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は、少なくとも一つの端子板が平面においてバイパスダイオードを支持することができるような寸法にまで拡大されており、かつ前記少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードが熱的接触状態にある太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、バイパスダイオードの温度上昇抑制効果を一層向上させることにある。
本発明者らはかかる課題を解決するために、上述した構成の端子ボックスにおいてバイパスダイオードの温度上昇抑制効果が予測した効果より若干劣る理由について鋭意検討した結果、バイパスダイオードと端子板との熱的接触状態を作り出すための手段が原因であることを見出した。即ち、バイパスダイオードと端子板との熱的接触状態を作り出すにあたって出願人は、放熱板へのバイパスダイオードの取付けに従来使用されている方法と同様に、バイパスダイオードの底面に熱伝導性のシリコングリスを塗布してバイパスダイオード底面を端子板に接触させ、さらに両者をビス止めして固定していた。シリコングリスを塗布するのは、バイパスダイオード底面と端子板との間に空気層ができることを防止するためである。このシリコングリスの熱伝導率は端子ボックスの筐体を構成する樹脂等よりはかなり高いが、金属ほどは高くない。このため、バイパスダイオードから端子板への伝熱効率が十分高くなく、たとえ十分広い面積の端子板を用いても端子板の伝熱・放熱能力を十分活用できていないのではないかと本発明者らは考えた。そこで、本発明者らはバイパスダイオードと端子板との効果的な熱的接触状態を作り出すための手段についてさらに検討を進め、バイパスダイオードを端子板にハンダ付けすることによってバイパスダイオードを端子板に効果的に熱的に接触させることができることを意外にも見出し、遂に本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は複数の端子板、及び前記複数の端子板を相互に接続するバイパスダイオードを含む太陽電池パネル用端子ボックスであって、少なくとも一つの端子板が平面においてバイパスダイオードを支持することができるような寸法にまで拡大されており、かつ前記少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードが熱的接触状態にある太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、前記少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードの熱的接触状態が、バイパスダイオードを前記少なくとも一つの端子板にハンダ付けすることによって達成されていることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックスである。
本発明の端子ボックスの一つの実施態様においてはバイパスダイオードは非絶縁型のパッケージダイオードであり、絶縁樹脂で被覆されていないその底面のリードフレームの部分で前記少なくとも一つの端子板にハンダ付けされる。また、本発明の端子ボックスの別の実施態様においてはバイパスダイオードはベアーチップダイオードであり、その導体片の部分で前記少なくとも一つの端子板にハンダ付けされる。
本発明は、特願2004−060093号で出願人が提案したような複数の端子板、及び前記複数の端子板を相互に接続するバイパスダイオードを含む太陽電池パネル用端子ボックスであって、少なくとも一つの端子板が平面においてバイパスダイオードを支持することができるような寸法にまで拡大されており、かつ前記少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードが熱的接触状態にある太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、端子板へのバイパスダイオードの固定方法を工夫し、バイパスダイオードを端子板にビス止めするのではなく、ハンダ付けすることによって端子板とバイパスダイオードの熱的接触状態を作り出すことにより、バイパスダイオードから端子板への熱伝導率を飛躍的に向上させるものである。
本発明の端子ボックスで用いるバイパスダイオードは、太陽電池パネル用端子ボックスで一般に用いられているパッケージダイオード、ベアーチップダイオードのいずれであることもできる。本明細書ではまずパッケージダイオードを用いた場合について図3及び4を参照して説明し、次にベアーチップダイオードを用いた場合について図5及び6を参照して説明する。
図3に示すのは、バイパスダイオードとしてパッケージダイオードを用いた場合の本発明の端子ボックスの端子板とバイパスダイオードの配置を示す内部模式図である。図3においては説明を容易とするため、本発明の端子ボックスを構成する他の部品(筐体や外部接続用ケーブル等)は描かれていない。図3中、4は銅や真ちゅう等の含銅合金からなる端子板である。図3に示す実施態様においては4枚の端子板が存在し、そのうち左端の1枚の端子板は従来と同様の平面寸法を有し、残りの3枚の端子板は平面においてバイパスダイオード6を支持するような寸法にまで拡大されている。これらの3枚の端子板の上には三つのパッケージダイオード6がそれぞれ端子板と熱的接触状態で配置されている。それぞれのパッケージダイオード6からは二つのダイオード端子7が延出しており、このうち一方の端子7はパッケージダイオードが支持されている端子板4に電気的に接続され、他方の端子7はこの端子板に隣接する端子板に電気的に接続されている。
本発明の端子ボックスのこの実施態様においては、パッケージダイオード6と端子板4との熱的接触状態は、パッケージダイオードの底面のリードフレームの部分でパッケージダイオードを端子板にハンダ付けすることによって作り出される。パッケージダイオードには絶縁型のものと非絶縁型のものが存在するが、本発明では非絶縁型のものを使用する。
ここでパッケージダイオードについて概略的に説明すると、パッケージダイオードはその表面樹脂被覆を取り除いた内部模式図である図4aに示す通り、ダイオード機能部であるシリコン素子のチップが金属製のリードフレームにマウントされた構造を基本的に有する。チップの両極は二つのダイオード端子と直接的に(右側の端子)又はリードフレームを介して間接的に(左側の端子)電気的に接続されている。なお、図4aではダイオード端子とチップの両極との電気的接続はワイヤーによって行われているが(ワイヤーボンディング型)、図4bの左側に示すような端子フレーム一体型や図4bの右側に示すような中間型も作られている。このようにチップ及びダイオード端子が取付けられたリードフレームは図4cに示すように絶縁性の樹脂で周囲を被覆されて完成品となる。
パッケージダイオードは絶縁性樹脂の被覆度合いによって上述の二つのタイプに分けられる。リードフレームの周囲を絶縁性樹脂で完全に被覆したものが絶縁型のパッケージダイオードであり、図4dに示すようにリードフレームの底面に絶縁性樹脂で被覆されない部分を残して金属製のリードフレームを一部露出させたものが非絶縁型のパッケージダイオードである。
本発明のこの実施態様の端子ボックスは絶縁型及び非絶縁型の二つのタイプのパッケージダイオードのうち非絶縁型のものを用い、ダイオード底面の露出された金属製リードフレームを端子板にハンダ付けすることを特徴とする。絶縁型のパッケージダイオードは底面まで樹脂で被覆されているのでハンダ付けを行うことができない。これに対し、非絶縁型のパッケージダイオードは底面の部分で金属製リードフレームが露出しているので、この部分で端子板にハンダ付けすることができる。この場合、ダイオードチップと端子板は金属製リードフレーム及びハンダという金属(合金)を介して熱的に接続されるので、ダイオードチップが発生する熱を端子板へ効率的に伝達させることが可能になる。なお、図3ではパッケージダイオード6の右側の端子7はダイオードを支持する端子板4に電気的に接続されているが、本発明のこの実施態様ではパッケージダイオード6は底面の金属製リードフレームを介して端子板4に電気的にも接続されているため、パッケージダイオード6の右側の端子7は端子板4に接続される必要はなく、後述の図8に示すように省略してもよい。
非絶縁型のパッケージダイオードはコンピュータ機器の分野で従来、樹脂で被覆されていない金属製のリードフレームの部分に放熱フィン等の放熱部材を接続してダイオードの発生する熱をリードフレームから放熱部材に伝達させるために用いられていた。ここで、リードフレームの露出された部分と放熱部材との間の接続は、従来、リードフレームの露出された部分にシリコングリスを塗布してビス止めすることにより行われていた。図4dに示す通り、非絶縁型のパッケージダイオードの底面は完全に樹脂で被覆されていないわけではなく、リードフレームの輪郭とビス穴の周囲には樹脂が被覆されている。ここで、ハンダは樹脂をはじくので樹脂の部分では端子板にハンダ付けすることはできない。従って、リードフレームの露出された部分と放熱部材との間の接続にハンダ付けを用いても、いわゆるフィレットを形成できないのでハンダ付け強度を十分高くすることができず、このためリードフレームの露出された部分と放熱部材との間の接続にハンダ付けを用いることは不適切であると従来考えられていた。これに対し、本発明者らは太陽電池パネル用端子ボックス内で用いるバイパスダイオードの場合は、端子板に取り付けられた後、周囲を絶縁樹脂でさらに封止されるため、たとえリードフレームの露出された部分と端子板との間のハンダ付け強度自体は十分高くなくとも製品としては問題はないことを見出した。そして、この知見に基づき、太陽電池パネル用端子ボックス内で用いるバイパスダイオードの場合は、リードフレームの露出された部分と端子板との間の熱的接続にハンダ付けを用いることが可能であることを確立した。
次に、図5に示すのは、バイパスダイオードとしてベアーチップダイオードを用いた場合の本発明の端子ボックスの端子板とバイパスダイオードの配置を示す内部模式図である。図5においては図3と同様に説明を容易とするため、本発明の端子ボックスを構成する他の部品(筐体や外部接続用ケーブル等)は描かれていない。図5中、4は銅や真ちゅう等の含銅合金からなる端子板である。図5に示す実施態様においては4枚の端子板が存在し、そのうち左端の1枚の端子板は従来と同様の平面寸法を有し、残りの3枚の端子板は平面においてバイパスダイオード6を支持するような寸法になるまで拡大されている。これらの3枚の端子板の上には三つのベアーチップダイオード6がそれぞれ端子板と熱的接触状態で配置されている。それぞれのベアーチップダイオード6の二つの導体片8のうち、一方の導体片8はベアーチップダイオードが配置されている端子板4に電気的に接続され、他方の導体片8はこの端子板に隣接する端子板に電気的に接続されている。
本発明の端子ボックスのこの実施態様においては、ベアーチップダイオード6と端子板4との熱的接触状態は、ベアーチップダイオードの導体片の部分でベアーチップダイオードを端子板にハンダ付けすることによって作り出される。
ここでベアーチップダイオードについて概略的に説明すると、ベアーチップダイオードは図6に示す通り、ダイオード機能部であるシリコン素子のチップが金属製の二つの導体片に挟まれた構造を基本的に有する。チップの両極は二つの導体片にそれぞれ電気的に接続されている。ベアーチップダイオードはパッケージダイオードと異なり、絶縁性の樹脂で周囲を被覆されることなしにこのまま完成品として供給される。
本発明の端子ボックスのこの実施態様においてはベアーチップダイオードのむき出しの導体片を端子板にハンダ付けすることにより、ダイオードチップが発生する熱を端子板へ効率的に伝達させることができる。なお、ベアーチップダイオードについては、パッケージダイオードと異なり、いずれのタイプのものも本発明で使用することができる。
本発明の端子ボックスにおいてハンダ付けに用いるハンダの種類は、接合すべき金属製リードフレームや導体片、端子板の素材に応じて適宜選択すればよい。ハンダの形状としては糸状の糸ハンダ、インゴットや延べ板状の棒ハンダ、ペースト状のクリームハンダ等があるが、このうちペースト状のクリームハンダを用いることが取り扱い易さの点で好ましい。ハンダの融点については、200℃程度の比較的低い融点を有するものが望ましい。ダイオード内部でもチップとリードフレームや導体片等の接続にハンダを用いているが、このハンダは融点350℃程度のいわゆる「高温ハンダ」である。従って、リードフレームや導体片と端子板の接続に用いるハンダの融点を200℃程度にすることにより、リードフレームや導体片と端子板とのハンダ付けの際の熱でダイオード内部のハンダが溶融してダイオードとしての機能に支障が生ずるおそれをなくすことができる。
本発明の端子ボックスにおける端子板とバイパスダイオードのハンダ付け手順としてはまず、端子板上の所定のダイオード固定位置にクリームハンダをスクリーン印刷やディスペンサーを用いて塗付し、その上にダイオードを、ハンダ付けすべき部位(非絶縁型のパッケージダイオードでは底面の露出されたリードフレームの部分、ベアーチップダイオードでは導体片の部分)がクリームハンダと接触するように配置する。その後、加熱炉又はホットプレートで所定の温度で所定時間加熱してクリームハンダを溶融させ冷却することにより、端子板とハンダ、及びダイオードとハンダの間にそれぞれ合金化反応を起こさせ、端子板とダイオードを接合させる。
次に、本発明の端子ボックスの製造手順について従来の端子ボックスの製造手順と対比しつつ説明する。従来の端子ボックスの製造手順では筐体に端子板を取付けた後、バイパスダイオードが取付けられている。これに対し、本発明の端子ボックスでは端子板とバイパスダイオードのハンダ付けは、ハンダ付けの際に全体を加熱炉やホットプレート加熱する必要があるため、端子板を筐体に取付ける前に行われる。
本発明の端子ボックスの製造手順においては、バイパスダイオードがハンダ付けされた端子板は、既に成形された樹脂製の筐体に取付けられてもよいが、本発明の端子ボックスの場合、端子板とバイパスダイオードはハンダ付けにより極めて高い機械的強度で物理的に接続されているため、バイパスダイオードがハンダ付けされた端子板を筐体の金型に入れてその周囲に溶融させた筐体用樹脂を流し込んで冷却することにより、端子板と筐体を一体成形することも可能である。このように端子板と筐体を一体成形することにより、端子板と筐体樹脂を極めて密接に接触させることができるので、(バイパスダイオードから端子板に伝達された)熱の端子板から筐体への伝達率も向上させることができる。
以上をまとめると、本発明の端子ボックスによれば、端子板とバイパスダイオードの熱的接触状態をハンダ付けによって作り出すことにより、以下の効果が奏される。
(1)バイパスダイオードと端子板との熱的接続がハンダという金属(合金)を介して作り出されるので、シリコングリスを介して熱的に接続する従来の場合と比較してバイパスダイオードから端子板への熱伝達効率が飛躍的に向上する。
(2)バイパスダイオードとして非絶縁型のパッケージダイオードを用いる場合、ダイオードを支持する端子板への電気的接続はダイオード底面の金属製のリードフレームのハンダ付けにより既に達成されているので、ダイオードを支持する端子板へのダイオード端子の電気的接続作業を省略することができる。
(3)バイパスダイオードと端子板がハンダ付けにより極めて高い機械的強度で物理的に接続されるため、既に成形された筐体に端子板を取付けるのではなく、端子板と筐体を一体成形させることが可能となる。従って、端子板と筐体樹脂を極めて密接に接触させることができ、端子板から筐体への熱伝達効率も向上させることができる。
以下、実施例を用いて本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの効果を具体的に示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
図7に示すように、端子板として、50mm×50mm×3mmの寸法の真ちゅう製のプレートを準備し、その上にバイパスダイオードとして非絶縁型のパッケージダイオードを、底面にシリコングリスを塗付して密着させビス止めした(サンプルA(比較例))。また、底面にシリコングリスを塗付しなかったことを除いてはサンプルAと同様にプレートにダイオードをビス止めした(サンプルB(比較例))。さらに、サンプルA,Bで用いたのと同じプレート及びダイオードを、絶縁樹脂で被覆されていないその底面のリードフレーム部分でプレートにハンダ付けした(サンプルC(本発明例))。
次に、サンプルA〜Cのダイオードに8.8Aの電流を流し、定常状態におけるダイオードの表面温度(ダイオードチップ部温度)を図8に示すようにして測定した。即ち、指定電流(8.8A)におけるダイオードの順方向電圧を測定し、測定結果をVf(順方向電圧)−Tj(接合部温度)特性と対比させ、これによりダイオードチップ部温度を求めた。また、同様にサンプルA〜Cのダイオードに11.0Aの電流を流し、定常状態におけるダイオードの表面温度(ダイオードチップ部温度)を測定した。
また、
各通電量でのダイオード表面温度の測定結果を以下の表1及び表2に示す。
Figure 2006286996
Figure 2006286996
表1から明らかな通り、8.8Aの通電電流量では従来法(シリコングリス塗布+ビス止め、又はビス止めのみ)でダイオードをプレートに熱的に接続した比較例のサンプルA及びBのダイオード表面温度がいずれも183.1℃であったのに対し、本発明のハンダ付け方法でダイオードをプレートに熱的に接続した本発明例のサンプルCのダイオード表面温度は174.8℃とサンプルA,Bより約8℃も低かった。この差は通電電流量を増大させるとさらに顕著になり、11.0Aの電流を通電した表2では本発明例のサンプルCは比較例のサンプルA,Bより10℃近く低かった。
以上の結果から、ダイオードを端子板にハンダ付けによって熱的に接触させる本発明の端子ボックスによれば、ダイオードの発生する熱を端子板に極めて効率よく伝達することができ、端子板の伝熱・放熱能力を最大限に活用することができることは明らかである。従って、本発明の端子ボックスを用いれば、ダイオードの温度上昇を極めて効果的に抑制することができる。
二つの端子板を含む従来の端子ボックスの蓋板を取り除いた内部の模式図である。 四つの端子板を含む従来の端子ボックスの蓋板を取り除いた内部の模式図である。 本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの一実施態様の概念的模式図である。 パッケージダイオードの構造を示す模式図である。 パッケージダイオードの構造を示す模式図である。 パッケージダイオードの構造を示す模式図である。 パッケージダイオードの構造を示す模式図である。 本発明の太陽電池パネル用端子ボックスの別の実施態様の概念的模式図である。 ベアーチップダイオードの構造を示す模式図である。 実施例で製造したサンプルA〜Cの構造を示す模式図である。 サンプルA〜Cのダイオード表面温度の測定方法を示す。

Claims (3)

  1. 複数の端子板、及び前記複数の端子板を相互に接続するバイパスダイオードを含む太陽電池パネル用端子ボックスであって、少なくとも一つの端子板が平面においてバイパスダイオードを支持することができるような寸法にまで拡大されており、かつ前記少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードが熱的接触状態にある太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、前記少なくとも一つの端子板とバイパスダイオードの熱的接触状態が、バイパスダイオードを前記少なくとも一つの端子板にハンダ付けすることによって達成されていることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックス。
  2. バイパスダイオードが非絶縁型のパッケージダイオードであり、絶縁樹脂で被覆されていないその底面のリードフレームの部分で前記少なくとも一つの端子板にハンダ付けされることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
  3. バイパスダイオードがベアーチップダイオードであり、その導体片の部分で前記少なくとも一つの端子板にハンダ付けされることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
JP2005105569A 2005-04-01 2005-04-01 太陽電池パネル用端子ボックス Pending JP2006286996A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005105569A JP2006286996A (ja) 2005-04-01 2005-04-01 太陽電池パネル用端子ボックス
DE102006012665A DE102006012665A1 (de) 2005-04-01 2006-03-20 Anschlussbox für ein Solarzellenpanel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005105569A JP2006286996A (ja) 2005-04-01 2005-04-01 太陽電池パネル用端子ボックス

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006286996A true JP2006286996A (ja) 2006-10-19

Family

ID=36999123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005105569A Pending JP2006286996A (ja) 2005-04-01 2005-04-01 太陽電池パネル用端子ボックス

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2006286996A (ja)
DE (1) DE102006012665A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007329319A (ja) * 2006-06-08 2007-12-20 Angel Kogyo Kk 複数個並列接続の半被覆ダイオードを用いる太陽電池モジュール用端子ボックスとこれを使用する太陽電池システム
JP2010165749A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池モジュール用端子ボックス装置及びその整流素子の誤搭載検出方法
WO2010137188A1 (ja) * 2009-05-27 2010-12-02 住友電装株式会社 太陽電池モジュール用端子ボックス
WO2011116557A1 (zh) * 2010-03-26 2011-09-29 Zhao Yanhua 太阳能光伏组件及其用的接线盒和二极管结构
US20120048614A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Background of the invention
WO2012096009A1 (ja) * 2011-01-13 2012-07-19 住友電装株式会社 太陽電池モジュール用端子ボックス
CN102683450A (zh) * 2012-05-17 2012-09-19 常熟泓淋连接技术有限公司 太阳能光伏组件接线盒
CN109888549A (zh) * 2019-03-09 2019-06-14 东莞市鸿顺电线有限公司 防反接电极、防反接电池插头、让多个电池进行放电的插头

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102067330A (zh) * 2008-04-16 2011-05-18 莫列斯公司 太阳能面板接线盒
US7833033B2 (en) 2008-04-16 2010-11-16 Molex Incorporated Solar panel junction box and components thereof
DE102008022051A1 (de) 2008-05-03 2009-11-19 Lumberg Connect Gmbh Anschlussdose für ein Solarmodul
DE102008028462A1 (de) 2008-06-14 2009-12-17 Kostal Industrie Elektrik Gmbh Elektrische Anschluss- und Verbindungsdose für ein Solarzellenmodul
US8519278B2 (en) 2011-02-16 2013-08-27 Amphenol Corporation Photovoltaic junction box

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057360A (ja) * 2000-08-11 2002-02-22 Sumitomo Wiring Syst Ltd 太陽電池モジュール接続用端子ボックス装置およびその製造方法
JP2002237613A (ja) * 2002-02-21 2002-08-23 Powered Kk 太陽電池の端子箱
JP2003303988A (ja) * 2002-04-10 2003-10-24 Sumitomo Wiring Syst Ltd 太陽電池モジュール用端子ボックス装置
JP2004247708A (ja) * 2003-01-21 2004-09-02 Sumitomo Wiring Syst Ltd 太陽電池モジュール用端子ボックス装置及びその製造方法
JP2004311671A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Angel Kogyo Kk 半被覆ダイオードと太陽電池モジュール用端子ボックス
JP3620845B1 (ja) * 2003-12-10 2005-02-16 エンゼル工業株式会社 半被覆ダイオードと太陽電池モジュール用端子ボックス
JP2005057008A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Oonanba Kk 太陽電池パネル用端子ボックス
JP2005209971A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Sansha Electric Mfg Co Ltd 入出力端子付き太陽電池バイパスダイオードモジュールとその製造方法
JP2005251962A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Oonanba Kk 太陽電池パネル用端子ボックス

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057360A (ja) * 2000-08-11 2002-02-22 Sumitomo Wiring Syst Ltd 太陽電池モジュール接続用端子ボックス装置およびその製造方法
JP2002237613A (ja) * 2002-02-21 2002-08-23 Powered Kk 太陽電池の端子箱
JP2003303988A (ja) * 2002-04-10 2003-10-24 Sumitomo Wiring Syst Ltd 太陽電池モジュール用端子ボックス装置
JP2004247708A (ja) * 2003-01-21 2004-09-02 Sumitomo Wiring Syst Ltd 太陽電池モジュール用端子ボックス装置及びその製造方法
JP2004311671A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Angel Kogyo Kk 半被覆ダイオードと太陽電池モジュール用端子ボックス
JP2005057008A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Oonanba Kk 太陽電池パネル用端子ボックス
JP3620845B1 (ja) * 2003-12-10 2005-02-16 エンゼル工業株式会社 半被覆ダイオードと太陽電池モジュール用端子ボックス
JP2005209971A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Sansha Electric Mfg Co Ltd 入出力端子付き太陽電池バイパスダイオードモジュールとその製造方法
JP2005251962A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Oonanba Kk 太陽電池パネル用端子ボックス

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007329319A (ja) * 2006-06-08 2007-12-20 Angel Kogyo Kk 複数個並列接続の半被覆ダイオードを用いる太陽電池モジュール用端子ボックスとこれを使用する太陽電池システム
JP2010165749A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池モジュール用端子ボックス装置及びその整流素子の誤搭載検出方法
WO2010137188A1 (ja) * 2009-05-27 2010-12-02 住友電装株式会社 太陽電池モジュール用端子ボックス
JP2010278162A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Sumitomo Wiring Syst Ltd 太陽電池モジュール用端子ボックス
US8547685B2 (en) 2009-05-27 2013-10-01 Kyocera Mita Corporation Terminal box for solar cell module
WO2011116557A1 (zh) * 2010-03-26 2011-09-29 Zhao Yanhua 太阳能光伏组件及其用的接线盒和二极管结构
US20120048614A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Background of the invention
WO2012096009A1 (ja) * 2011-01-13 2012-07-19 住友電装株式会社 太陽電池モジュール用端子ボックス
JP2012146841A (ja) * 2011-01-13 2012-08-02 Sumitomo Wiring Syst Ltd 太陽電池モジュール用端子ボックス
CN102683450A (zh) * 2012-05-17 2012-09-19 常熟泓淋连接技术有限公司 太阳能光伏组件接线盒
CN109888549A (zh) * 2019-03-09 2019-06-14 东莞市鸿顺电线有限公司 防反接电极、防反接电池插头、让多个电池进行放电的插头

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006012665A1 (de) 2006-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5579234B2 (ja) 電子回路部品の冷却構造及びそれを用いたインバータ装置
JP6945418B2 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2006286996A (ja) 太陽電池パネル用端子ボックス
JP2014534798A (ja) ダイオードセルモジュール
KR101933810B1 (ko) 냉각 장치, 냉각 장치의 제조 방법 및 전력 회로
JP2005348529A (ja) インバータ装置
JP2005116702A (ja) パワー半導体モジュール
JPH11204703A (ja) 半導体モジュール
JP2005150277A (ja) 太陽電池モジュール用端子ボックス
JP2000058746A (ja) モジュール内冷却装置
JP2000156439A (ja) パワー半導体モジュール
JP5227716B2 (ja) 発熱部品搭載回路基板
CN102752994A (zh) 一种驱动器
JP4833795B2 (ja) 半導体素子の接続リード
JP4925225B2 (ja) 高電流電気スイッチおよび方法
JP2023083614A (ja) 熱電変換モジュール
JP4915907B2 (ja) Ipm搭載の太陽光インバータとその製造方法
JP4919023B2 (ja) パワー半導体モジュール実装構造
JP2006165227A (ja) 太陽電池パネル用端子ボックス
JP5631100B2 (ja) 電子部品搭載基板の冷却構造
JP2011114308A (ja) パワー半導体ユニット
JP2003179196A (ja) パワーモジュールおよびその保護システム
JP2014107290A (ja) 冷却器付きパワーモジュール及びその製造方法
CN104157510A (zh) 一种低热阻低成本的车用固态继电器
JP2008270528A (ja) 半導体モジュールの構造

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080818

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090825

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101001