JP2017535237A - 電動式過電流保護部を有するコンバイナボックス - Google Patents

Abstract

本発明はコンバイナボックス（１）に関する。コンバイナボックス（１）は、複数列（８）の太陽電池モジュール（５）からの列線（６、７）の入力接続部（２、３）と、インバータへの一対の出力線（１０、１１）の出力接続部（４、５）と、列（８）をインバータへ接続し得る切替装置（１２）であって、出力側切替接点（１５、１６）を含む切替装置（１２）と、列（８）毎にまたはコンバイナボックス（１）内で固定されたやり方で並列に接続された列（８）の対毎に、少なくとも１つの別個の入力側切替接点（１３、１４）と、列（８）のそれぞれからまたはそれに発生する過電流、または少なくともコンバイナボックス（１）内に固定されたやり方で並列に接続された列（８）の各対からまたはそれに発生する過電流を遮断する過電流保護装置（２０）とを含む。切替装置（１２）は、列（８）をインバータから切り離すように制御され得る切替接点駆動部を含む。過電流保護装置（２０）は、列（８）のそれぞれからまたはそれへ流れる電流、または少なくともコンバイナボックス（１）内に固定されたやり方で並列に接続された列（８）の各対からまたはそれへ流れる電流を測定する電流センサ（２１）を有する。過電流保護装置は、過電流限度を越える測定電流の場合に、過電流限界を越える電流が流れ出るまたは流れ込む少なくとも列（８）または一対の列（８）をインバータから切り離すために切替接点駆動部を制御するやり方で設計される。切替接点駆動部は、複数列（８）に関連付けられたまたはコンバイナボックス（１）内で固定したやり方で並列に接続された列（８）の複数対に関連付けられた複数の切替接点（１５、１６）の共通動作駆動部（１９）を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、複数列の太陽電池モジュールからの列線の入力コネクタとインバータへの一対の出力線路の出力コネクタとを有し独立特許請求項１の前文の別の特徴を有するコンバイナボックスに関する。このようなコンバイナボックスでは、複数列の太陽電池モジュールが並列に接続されて出力コネクタへ接続される。

この場合、入力コネクタを出力コネクタへ（すなわち列をインバータへ）接続するために使用され得る切替装置は、列毎にまたは少なくともコンバイナボックス内で恒久的に並列に接続された列対毎に少なくとも１つの別個の入力側切替接点を含む。したがって、列は切替装置を介し未だ接続されないまたはもはや接続されないが、列はインバータからだけでなく互いにも切り離される。せいぜい、コンバイナボックス内で恒久的に並列に接続されている対はインバータから切り離された後依然として互いに接続されている。これは、「個々の列の太陽電池モジュールに対するいかなる損傷も他の列の太陽電池モジュールにより生成される電流（極端なケースでは、一列の太陽電池モジュールを通ってしたがって太陽電池モジュールのそれぞれを通って反対方向に流れる電流）の結果として生じない」ということを保証する。コンバイナボックス内の２つの列の恒久的並列接続の許容性は「同じタイプのただ１つの他の太陽電池モジュールにより生成される電流を反対方向に向かわせば恒久的並列接続は太陽電池モジュールにとって通常は重要でない」という事実に基づく。

独国特許出願公開第１０２００８００８５０５Ａ１号明細書は独立特許請求項１の前文の特徴を有するコンバイナボックスを開示する。このコンバイナボックスはバスバーを含む。バスバーには、各列の太陽電池モジュールの入力接続部が入力接続部のうちの１つの中の断路器（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈ）と可融リンクとを介し接続される。バスバーは断路器を介し出力線へ接続される。制御ユニットを使用して個々の列を切り離すまたは接続することができるために、断路器は入力接続部とバスバー間で電子的切替素子と直列に接続される。さらに、それぞれの列電流を検知するための電流計測ユニットがそれぞれの電子的切替素子と直列に接続される。制御ユニットは、それぞれの検知された列電流測定値が規定比較値を越えれば、それぞれの電子的切替素子を作動させて関連列を切り離す。通常、比較値は太陽電池モジュールの定格値の１．４倍を越える電流値で規定される。従来の可融リンクは、例えば老化の結果としての、動作中の温度上昇の結果としての、および定格値の最大で１４０％を越える雲の速さで生じる日射ピークの結果としての、ヒューズの誤ったトリップ動作を防止するためにより高い値に設計される。電流計測ユニットおよび制御ユニットと併せて電子的切替素子により提供される電子ヒューズの利点は、生じる列電流による規定比較値の超過に対するそれらの高速反応と、トリップされた電子ヒューズは再接続され得るという事実とである。しかし、個々の列からバスバーへの電流の流れ内に恒久的に配置された電子的切替素子は、恒久的電力損失を生じ、特に存在し続ける可融リンクと共に多くの列がコンバイナボックス内で並列に接続された場合に特に、大きな費用要因となる。

米国特許出願公開第２００７／０１０７７６７Ａ１号明細書は独立特許請求項１の前文の特徴を有する別のコンバイナボックスを開示する。この場合、バスバーは出力接続部へ直接接続される。それぞれの列の入力接続部は、可融リンクを介しバスバーへ、測定装置へおよび切替装置へ接続される。測定装置は列電流を測定し、切替装置はそれぞれの列を切り離すまたは接続する。制御装置は列電流を評価し、切替装置を制御する。制御装置は、切替装置を操作して列を接続するまたは切り離すために遠隔制御により作動され得る。切替装置は作動可能スイッチまたはリレーであり得る。コンバイナボックスを介し相互接続される複数の列は多くの可融リンクおよびリレーがコンバイナボックス内に設けられることを必要とする。このことは高全体費用にかかわることを意味する。

米国特許出願公開第２００６／０２３７０５８Ａ１号明細書はコンバイナボックスを開示する。ここでは、各列の一入力接続部内に、可融リンクが測定装置および半導体スイッチと直列に接続される。それぞれの他の入力接続部には、別の測定装置が設けられる。測定装置からの信号は、列電流を確認する基礎として捕捉され、ひいては半導体スイッチを作動させるための基礎として捕捉される。

欧州特許出願公開第２２８２３８８Ａ１号明細書は、複数列の太陽電池モジュールからの電力をグリッドへ供給する装置を開示する。この場合、複数列はそれぞれ、可融リンクによりコンバイナボックスを介し保護手段と並列に接続される。各コンバイナボックスの出力線毎に、インバータには別個の接続部が設けられる。インバータには、過電流保護手段とコンバイナボックスを選択的に切り離す手段とが設けられる。これらの手段はモータにより開閉可能な回路遮断器を有する。回路遮断器は接続部内で電流測定装置と直列に接続される。インバータ内の過電流保護手段は可融リンクを有しない。

国際公開第２００７／０４８４２１Ａ２号パンフレットは太陽電池の制御装置を有するスイッチヒューズを開示する。これは、太陽電池モジュールのバス線を使用することにより互いに並列に接続される複数列のうちの少なくとも１つの列の出力を制御するための電気回路配置である。列毎に、回路構成は、列の接続線のうちの１つを遮断するためにメカニカルスイッチを含み、さらに、列の中を流れる電流を測定するための測定装置と、測定装置からの信号を受信しメカニカルスイッチを制御するためのコントローラとを含む。コントローラは、電流が規定限界内でなければメカニカルスイッチを開くために設けられる。

国際公開第２０１３／０８１８５１号パンフレットは、地絡障害または過電流障害などの障害状態により影響を受けるそれぞれの回路を自動的に開くために保護スイッチまたはヒューズを使用する入力側保護装置を有するコンバイナボックスを開示する。保護装置のすべての出力接続部は、切り離し装置を介しコンバイナボックスの出力接続部のうちの１つへ接続され得るバス線へ接続される。

米国特許出願公開第２０１３／００５０９０６Ａ１号明細書は、それぞれがスイッチレバーを使用して操作され得る複数の個別スイッチの代案として、複数のコンバイナボックスの下流に接続される安全装置の場合に複数の入力および出力線を中央スイッチへ接続することを開示する。

本発明は、高安全性機能の一体化にもかかわらず製作するのが安価なコンバイナボックスを開示する目的を基にしている。

本発明の目的は独立特許請求項１の特徴を有するコンバイナボックスにより達成される。本発明によるコンバイナボックスの好ましい実施形態は従属特許請求項において定義される。この場合、従属特許請求項１５、１６は本発明による複数のコンバイナボックスを有する太陽電池装置に関する。

本発明によるコンバイナボックスは、複数列の太陽電池モジュールからの列線の入力コネクタと、インバータへの一対の出力線の出力コネクタと、列をインバータへ接続するために使用され得る切替装置と、過電流保護装置とを有する。切替装置は、出力側切替接点を含み、列毎にまたはコンバイナボックス内に恒久的に並列に接続される少なくとも列対毎に、少なくとも１つの別個の入力側切替接点を含む。さらに、切替装置は、列をインバータから切り離すために作動され得る切替接点駆動部（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ ｄｒｉｖｅ）を含む。過電流保護装置は、各列からまたはそれへ発生する過電流、または少なくともコンバイナボックス内に恒久的に相互接続された各列対から発生する過電流を遮断する。この目的を達成するために、過電流保護装置は、各列からまたはそれへ流れる電流、または少なくともコンバイナボックス内に恒久的に並列に接続された各列対からまたはそれへ流れる電流を測定する電流センサを含む。過電流保護装置は、過電流限度を越える測定電流の場合に、過電流限界を越える電流が流れ出るまたは流れ込む少なくとも一列または一対の列をインバータから切り離すために切替接点駆動部を作動させるように構成される。この断路（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）行為は過電流限界を越える電流を駆動する電流源を切り離す。本発明によると、切替駆動部は、列のいくつかに関連付けられたまたはコンバイナボックス内に恒久的に並列に接続された列対のいくつかに関連付けられたいくつかの切替接点の共通移動駆動部（ｃｏｍｍｏｎ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｄｒｉｖｅ）を有する。

本発明によるコンバイナボックスの場合、切替接点駆動部は、入力側切替接点および関連出力側切替接点を含む対毎に別個の移動駆動部を含まない。それぞれの列または対の全極切り離し（ａｌｌ−ｐｏｌａｒｉｔｙ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）の目的のための列または一対の列の両入力線内に配置される切替接点の１つの共通移動駆動部の装備すら無い。むしろ、複数の列または列対に関連付けられた切替接点の本発明によるコンバイナボックスの場合に、切替接点駆動部の各移動駆動部は設けられる。したがって、これらの列は共通駆動部を使用してインバータから一括して切り離され得るだけである。個々の列毎の切替接点駆動部の別個の移動駆動部の欠落は、例えば、特に共通移動駆動部が設けられる列または列対の数が少なくとも５、特には少なくとも１０であれば個々の列毎にリレーを有する切替装置と比較して費用節約の相当な可能性を提供する。

具体的には、共通移動駆動部は、複数の列または複数の列対に関連付けられた同極のすべての入力側切替接点の出力側切替接点を有する共通接触子を移動し得る。この場合、複数の列または列対の出力側切替接点は、移動駆動部を介し機械的に結合されるだけではなく、むしろ、列または列対の同極入力側切替接点に関連付けられる限りでは、共通移動駆動部により１ユニットとして移動される接触子上に生成される。

または、例えば絶縁軸などの共通操作子を有する共通移動駆動部は、複数の列または複数の列対に関連付けられた同極入力側切替接点の一部またはすべての入力側切替接点を移動し得る。

本発明によるコンバイナボックスの場合、共通移動駆動部は、列または列対のすべての同極個別入力側切替接点の出力側切替接点を有する単一共通接触子を移動し得る。換言すると、切替接点駆動部はすべての列に対して単一移動駆動部を有し得、切替接点駆動部は、列の単極アイソレーション（ｓｉｎｇｌｅ−ｐｏｌａｒｉｔｙ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）目的のために、すべての同極入力側切替接点の出力側切替接点を有する単一共通接触子を移動し、そして二極アイソレーション（ｄｕａｌ−ｐｏｌａｒｉｔｙ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）目的のために、それぞれの同極入力側切替接点の出力側切替接点を有する２つの共通接触子を移動する。

本発明によるコンバイナボックスの場合、追加ヒューズ特に可融リンク無しで済まされるので好適である。その代りに、コンバイナボックス内に配置され列線と出力線内にまたはその間に接続される過電流保護装置の一部は好適には電流センサおよび切替接点に限定される。このようにして、本発明によるコンバイナボックスの追加費用節約が達成される。列毎に可融リンクおよびリレーを含む従来技術から知られた直列回路（米国特許出願公開第２００７／０１０７７６７Ａ１号明細書参照）は、対照的に、過電流安全性レベルの向上が実際には達成されられないにもかかわらずはるかに高価である。

既に示されたように、本発明によるコンバイナボックスの切替装置は各列または少なくとも各列対をすべての極においてインバータから切り離し得る。これもまた好ましい。

本発明によるコンバイナボックスの電流センサは好適には、過電流安全度の向上を達成するために列対がコンバイナボックス内で並列に恒久的に接続されても各列から流れる電流を測定する。

本発明によるコンバイナボックスの全切替装置はノーマルオンタイプ（すなわち作動信号が切替装置に印加されない場合に列をインバータから切り離すタイプ）であり得る。これは、過電流保護装置の故障が発生し、したがって切替装置が作動できなくなった場合に列がインバータから切り離されるということを保証する。

原理的に、切替接点駆動部の共通移動駆動部は、関連列をインバータから切り離すためだけに作動可能であるばね駆動部を含み得る。ばね駆動部は切替装置を介し列をインバータへ手動で接続することにより張架される。ばね駆動部は過電流が発生すると過電流保護装置によりトリップされる。このとき、列をインバータへ再接続することは、移動駆動部がばね駆動部だけを含めばコンバイナボックスにおいて手動介入を必要とする。しかし、原理的に、共通移動駆動部がばね駆動部を含んでも関連列をインバータへ接続するために作動され得るモータ駆動部が追加的に存在し得る。この場合、列をインバータから絶縁するためのばね駆動部は列がインバータへ接続されるとモータ駆動部により張架され得る。好適には、モータ駆動部が存在すれば、ばね駆動部もまた、関連列をインバータから切り離す目的のために過電流保護装置により作動される。

本発明によるコンバイナボックスはインバータからの切り離し信号（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ）の信号入力部を有し得る。切替装置は、切り離し信号が到着すると列をインバータから切り離すために各共通移動駆動部を作動させるように設計される。切替装置の対応形式は、コンバイナボックス内の過電流保護装置の一部を含み得る。本発明によるコンバイナボックスもまたインバータからの信号を受けて列をインバータから切り離すように構成される結果、切替装置の対応形式はまた、全過電流安全装置の通常は一部であるインバータ内のヒューズおよび追加断路器（インバータを含む）を交換し得る。これにより追加費用優位性を達成する。

本発明によるコンバイナボックスの共通移動駆動部がモータ駆動部を含めば、コンバイナボックスはインバータからの接続信号の信号入力部を追加的に有し得、切替装置は、切り離し信号が到着すると列をインバータへ接続するために各共通移動駆動部を作動させるように設計され得る。接続信号の信号入力部は基本的に切り離し信号とのものと同じ信号入力部を有し得る。特に、これは、出力線上に変調される有線の電力線通信信号または無線信号のインターフェースであり得る。このインターフェースはまた、インバータと本発明によるコンバイナボックス間の他の通信に使用され得る。

本発明によるコンバイナボックスは原理的に、ここで説明した装置だけでなく一体化ＤＣ／ＤＣコントローラも含み得る。

本発明による太陽電池装置は、インバータと、少なくとも１つのコンバイナボックスを介し並列に接続される複数列の太陽電池モジュールと、コンバイナボックスのそれぞれから流れる電流をインバータ内で測定するために使用される電流センサとを含み、コンバイナボックスはインバータからの切り離し信号の信号入力部を含む。第２の過電流限界を越える測定電流の場合、インバータは切り離し信号を、第２の過電流限界を越える電流が流れ出す少なくともコンバイナボックスへ出力する。本発明によるこのタイプの太陽電池装置の場合、コンバイナボックスの過電流保護装置を含むＤＣ側全過電流安全装置の一部であってインバータ内に配置され各コンバイナボックスの出力線にまたはその間に接続される一部はもっぱら電流センサで構成されると好適である。換言すると、過電流安全性を保証するために、インバータ内で過電流が発生した場合に作動可能ないかなる可融リンクも他のヒューズまたは断路器も存在しない。

本発明の有利な発展形態は特許請求範囲、本明細書および添付図面から浮かび上がることになる。特徴および複数の特徴の組合せに関し本明細書において挙げられた有利性は、単に例示的であって、本発明による実施形態により必ずしも達成される必要が無い有利性でもって代替的にまたは累積的に効果を発揮し得る。添付特許請求範囲の主題を変更すること無く、以下は元の出願文書および特許の開示内容に関し当てはまり、別の特徴（特に複数の部品の相対的配置と有効な接続）は添付図面内に発見され得る。本発明の様々な実施形態の特徴または様々な特許請求範囲の特徴の組合せは同様に、特許請求範囲の選択されたバックリファレンスからの逸脱として可能であり、これにより示唆される。これはまた、別々の図内に描写されるまたはその明細書内に引用されるようなこのような特徴に関連する。これらの特徴はまた、様々な特許請求範囲の特徴と組み合わせられ得る。同様に、特許請求範囲において提示された特徴は本発明の別の実施形態に当てはまり得る。

それらの数という意味で、特許請求範囲および本明細書内に引用される特徴は、副詞（「少なくとも」）の明示的使用の必要無しに正確にこの数がまたは引用された数より大きな数が存在するということを意味するものと理解され得る。したがって、例えば、参照が１つの電流センサになされれば、これは、正確に１つの電流センサ、２つの電流センサまたはより多くの電流センサが存在するということを意味し得る。これらの特徴は、他の特徴により補完されてもよいし、それぞれの製品に含まれる唯一の特徴であってもよい。

特許請求範囲が含む参照符号は特許請求範囲により保護される主題の範囲の制限ではない。これらは単に、特許請求範囲をより容易に理解する目的に役立つ。

本発明は添付図面に描写される好ましい例示的実施形態を使用して以下にさらに説明および記載される。

図１は、接続された列の太陽電池モジュールを有する本発明によるコンバイナボックスを示す。 図２は、図１に示すコンバイナボックス１と併せて本発明による太陽電池装置を形成するインバータを示す。

図１に示すコンバイナボックス１は複数の入力コネクタ２、３と一対の出力コネクタ４、５とを有する。入力コネクタ２、３の各対は、列８の太陽電池モジュール９をコンバイナボックス１へ接続するために２つの列線６、７に設けられる。図１において、１つの太陽電池モジュール９だけが列８毎に示される。しかし、通常、各列８は複数の太陽電池モジュール９を含む直列接続を含む。コンバイナボックス１の入力コネクタ２、３の数はまた、頻繁に実装されるものより少なくなるように図１では描写される。したがって、１０、２０、４０以上の数の列８の入力コネクタが存在し得る。出力コネクタ４、５は、コンバイナボックスをインバータ（図２に描写される）へ接続するための一対の出力線１０、１１に設けられる。

コンバイナボックス１では、列８は互いに並列に出力コネクタ４、５へ接続される。この目的を達成するために、切替装置１２は、個々の入力コネクタ２、３にそれぞれ関連付けられた入力側接触子１３、１４を有する。図１はそれぞれ１０個の入力側切替接点１３、１４を描写する。この点で、切替装置１２は図示のように１０個の列に対して設けられる。切替装置１２の出力側切替接点１５、１６は２つの接触子１７、１８上に形成される。この場合、同極の入力側切替接点１３に関連付けられたすべての出力側切替接点１５は接触子１７上に設けられ、同極の入力側切替接点１４に関連付けられたすべての出力側切替接点１６は接触子１８上に設けられる。接触子１７、１８は２つの出力コネクタへ接続される。接触子１７、１８は、出力側切替接点１５、１６を入力側切替接点１３、１４へ接続するためにそして再びそれらをそれから切り離すために、モータ駆動部１９により入力側切替接点１３、１４方向にそしてそれから離れるように一括して可動である。または、入力側切替接点１３、１４はまた、例えば電気的に絶縁された操作子または電気的絶縁材料で形成された操作子により出力側切替接点１５、１６方向にそしてそれから離れるように移動され得る。モータ駆動部１９は過電流保護装置２０により作動される。過電流保護装置２０は、入力コネクタ２と入力側切替接点１３間の接続線２２内に電流センサ２１を含む。電流センサ２１はそれぞれの列８内を流れる電流を検知する。これらの電流のうちの１つが過電流限度を越えれば、過電流保護装置２０は、例えばモータ駆動部により予め張架されたばねを使用してモータ駆動部１９または力学的エネルギー蓄積装置（ここでは別個に図示せず）を作動させ、その結果前記モータ駆動部またはエネルギー蓄積装置は出力側切替接点１５、１６を有する接触子１７、１８を入力側切替接点１３、１４から取り除く。その結果、すべての列８は出力コネクタ４、５から切り離され、また互いに切り離される。これにより、過電流限界を越える電流を遮断する。過電流保護装置は追加的に、インバータが接続される接続線１０、１１を介し電力線通信用のインターフェース２３を有する。インバータは接続信号を送信し得、その結果、モータ駆動部１９は、出力側切替接点１５、１６を入力側切替接点１３、１４へ接続するために接触子１７、１８を移動させることにより列８をインバータへ接続する。しかし、同様に、インバータはまた切り離し信号を送信し得、その結果、モータ駆動部１９は同様に、あたかも過電流保護装置２０が接続線２２のうちの１つを通る過電流を測定するために電流センサ２１のうちの１つを使用するかのように、列８をインバータから切り離す。

「個々の切替接点１３が、接触子１５、１６の除去により入力側切替接点１３、１４を十分な程度まで互いに絶縁するような距離に互いに存在し、絶縁体により互いに絶縁され、その結果例えば逆方向電流として知られるものが１つの列８から隣接接触１３を介し別の列８へ流れることが可能ではない」ということは自明である。加えて、「モータ駆動部が、出力側切替接点１５、１６を有する接触子１５、１６を、それら間のいかなるアークも安全に消される程度まで入力側切替接点１３、１４から切り離す」ということは明白である。モータ駆動部１９による接触子１７、１８の共通移動駆動は接触子１７、１８間にいかなる電気的接点も生成しないということは言うまでもない。

図２に示すインバータ２４は、図１に示すような１つのコンバイナボックスをそれぞれ接続するための入力側コネクタ２５、２６の対を有する。コンバイナボックスはインバータ２４内でバスバー２７、２８と並列に接続される。この場合、電流センサ３０が各入力コネクタ２５とバスバー２７間の各接続線２９内に配置される。バスバー２７、２８はＤＣ／ＡＣ変換器３２の入力リンク回路３１へ直接接続される。出力接続部３３を介し、ＤＣ／ＡＣ変換器３２は交流電流を外部ＡＣグリッド３４へ出力する。電流センサ３０はインバータ２４の過電流保護装置３５の一部である。電流センサ３０のうちの１つが第２の過電流限度を越える電流を測定すれば、このコンバイナボックス１へ接続された列８をコンバイナボックスしたってインバータ２４から切り離すために、過電流保護装置３５は、接続されたコンバイナボックスとの電力線通信のためのインターフェース３６を使用して切り離し信号を、第２の過電流限界を越える電流が流れる接続線２９の少なくともコンバイナボックスへ出力する。

図２に示すインバータ２４と図１に示す複数のコンバイナボックス１とを含む太陽電池装置の場合、過電流保護装置２０、３５を含む全過電流安全装置はもっぱら、電流センサ２１、３０と、その一部が通電線へ接続される切替接点１３〜１６とで構成される。対照的に、いかなる可融リンクも設けられていない、すなわちコンバイナボックス１内にもインバータ２４内にも設けられていない。加えて、インバータ２４は個々のコンバイナボックスの過電流安全性に使用されるいかなる断路器（すなわ入力コネクタ２５、２６の個々の対）も含まない。但し、これは、バスバー２７、２８とＤＣ／ＡＣ変換器３２間に断路器（図２に示さない）が存在することを排除しない。

１ コンバイナボックス
２ 入力コネクタ
３ 入力コネクタ
４ 出力コネクタ
５ 出力コネクタ
６ 列線
７ 列線
８ 列
９ 太陽電池モジュール
１０ 出力線
１１ 出力線
１２ 切替装置
１３ 切替接点
１４ 切替接点
１５ 切替接点
１６ 切替接点
１７ 接触子
１８ 接触子
１９ モータ駆動部
２０ 過電流保護装置
２１ 電流センサ
２２ 接続線
２３ インターフェース
２４ インバータ
２５ 入力コネクタ
２６ 入力コネクタ
２７ バスバー
２８ バスバー
２９ 接続線
３０ 電流センサ
３１ 入力リンク回路
３２ ＤＣ／ＡＣ変換器
３３ 出力接続部
３４ ＡＣグリッド
３５ 過電流保護装置
３６ インターフェース

Claims (15)

1. −複数列（８）の太陽電池モジュール（９）からの列線（６、７）の入力コネクタ（２、３）と、
   −インバータ（２４）への一対の出力線（１０、１１）の出力コネクタ（４、５）と、
   −前記列（８）を前記インバータ（２４）へ接続するために使用され得る切替装置（１２）であって、出力側切替接点（１５、１６）と、前記列（８）毎にまたは前記コンバイナボックス（１）内に恒久的に並列に接続される少なくとも前記列（８）の対毎に少なくとも１つの別個の入力側切替接点（１３、１４）とを含む切替装置（１２）と、
   −前記列（８）のそれぞれからまたはそれに発生する過電流、または少なくとも前記コンバイナボックス（１）内に恒久的に並列に接続された前記列（８）の前記対それぞれからまたはそれに発生する過電流を遮断する過電流保護装置（２０）と、を含むコンバイナボックス（１）において、
   −前記切替装置（１２）は、前記列（８）を前記インバータ（２４）から切り離すために作動され得る切替接点駆動部を有し、
   −前記過電流保護装置（２０）は、前記列（８）のそれぞれからまたはそれへ流れる電流、または少なくとも前記コンバイナボックス（１）内に恒久的に並列に接続された前記列（８）の前記対のそれぞれからまたはそれへ流れる電流を測定する電流センサ（２１）を含み、前記過電流保護装置（２０）はさらに、測定電流が過電流限界を越えると前記過電流限界を越える電流が流れ出るまたは流れ込む少なくとも前記列（８）または前記列（８）の前記対を前記インバータ（２４）から切り離すために切替接点駆動部を作動させるように構成され、
   前記切替接点駆動部は複数列（８）に関連付けられたまたは前記コンバイナボックス（１）内に恒久的に並列に接続された複数対の列（８）に関連付けられた複数切替接点（１３〜１６）の共通移動駆動部を有することを特徴とするコンバイナボックス（１）。
2. 請求項１に記載のコンバイナボックス（１）において、前記複数列（８）の数、または前記コンバイナボックス（１）内に恒久的に並列に接続された前記複数対列（８）の数は少なくとも５、好適には少なくとも１０である、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
3. 請求項１または２に記載のコンバイナボックス（１）において、前記共通移動駆動部は、前記複数列（８）に関連付けられたまたは前記コンバイナボックス（１）内に恒久的に並列に接続された前記複数対の列（８）に関連付けられた同極のすべての入力側切替接点（１３、１４）の出力側切替接点（１５、１６）を含む共通接触要素（１７、１８）を移動させる、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
4. 請求項３に記載のコンバイナボックス（１）において、前記共通移動駆動部は、前記列（８）、または前記コンバイナボックス（１）内に恒久的に並列に接続された前記対の列（８）のすべての同極個別入力側切替接点（１３、１４）の出力側切替接点（１５、１６）を有する共通接触要素（１７、１８）を移動させる、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のコンバイナボックス（１）において、前記コンバイナボックス（１）内に配置されるとともに前記列線（６、７）と前記出力線（４、５）の中にまたはその間に接続される前記過電流保護装置（２０）の一部は前記電流センサ（２１）と前記切替接点（１３〜１６）で構成される、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載のコンバイナボックス（１）において、前記切替装置（１２）は、前記列（８）のそれぞれのすべての極、または少なくとも前記コンバイナボックス（１）内に恒久的に並列に接続された列（８）の各対のすべての極を前記インバータ（２４）から切り離す、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のコンバイナボックス（１）において、前記電流センサ（２１）は前記列（８）のそれぞれから流れる電流を測定する、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のコンバイナボックス（１）において、前記切替装置（１２）はノーマルオンタイプである、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
9. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のコンバイナボックス（１）において、前記共通移動駆動部はばね駆動部を含む、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載のコンバイナボックス（１）において、前記共通移動駆動部は、前記関連列（８）を前記インバータ（２４）へ接続するために作動され得るモータ駆動部（１９）を含む、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
11. 請求項１０に記載のコンバイナボックス（１）において、前記インバータ（２４）からの接続信号の信号入力部が存在し、前記切替装置（１２）は、前記接続信号を受信した後に前記列（８）を前記インバータ（２４）へ接続するために各共通駆動部を作動させるように構成される、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
12. 請求項１乃至１１の何れか一項に記載のコンバイナボックス（１）において、前記インバータ（２４）からの切り離し信号の信号入力部が存在し、前記切替装置（１２）は前記切り離し信号を受信した後に前記列（８）を前記インバータ（２４）から切り離すために各共通移動駆動部を作動させるように構成される、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
13. 請求項１１または１２に記載のコンバイナボックス（１）において、前記信号入力部は、前記出力線（１０、１１）上に変調される有線の電力線通信信号または無線信号用のインターフェース（２３）である、ことを特徴とするコンバイナボックス（１）。
14. インバータ（２４）を含む太陽電池装置において、
    少なくとも１つのコンバイナボックス（１）を介し並列に接続された複数列（８）の太陽電池モジュール（９）と、
    前記コンバイナボックス（１）のそれぞれから流れる電流を前記インバータ（２４）内で測定するために使用される電流センサ（３０）をさらに含み、
    前記コンバイナボックス（１）のそれぞれは請求項１３に記載のように構成されることと、第２の過電流限界を越える測定電流の場合、前記インバータ（２４）は前記切り離し信号を、前記第２の過電流限界を越える電流が流れる出る前記コンバイナボックス（１）へ少なくとも出力することとを特徴とする太陽電池装置。
15. 請求項１４に記載の太陽電池装置において、前記コンバイナボックス（１）のそれぞれの前記過電流保護装置（２０）を含むＤＣ側全過電流安全装置の一部であって前記インバータ内に配置され各コンバイナボックスの前記出力線（１０、１１）内にまたはその間に接続される一部は前記電流センサ（３０）で構成されることを特徴とする太陽電池装置。

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