(57)【要約】【課題】複数の太陽電池モジュールの直列体であるストリング又は一つの太陽電池モジュールからなるユニットを複数備える太陽光発電システムであって、ユニットの複数並列接続において配線の引き回しなどの無駄を避けることができ、且つユニット毎の故障検出を行うことができる太陽光発電システムを提供する【解決手段】複数の太陽電池モジュールの直列体であるストリング又は一つの太陽電池モジュールからなるユニット１を複数備え、ユニット１を個々に並列接続する複数の連結ケーブルと、ユニット１毎の故障を検出して検出結果を出力する故障検出部３とを備えてなる太陽光発電システム。【選択図】図７
2010114150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池モジュールの直列体であるストリング又は一つの太陽電池モジュールからなるユニットを複数備え、
前記ユニットを個々に並列接続する複数の連結ケーブルと、
前記ユニット毎の故障を検出して検出結果を出力する故障検出部とを備えてなることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
前記複数の連結ケーブルの一つが、前記複数のユニットそれぞれの一方端部が接続される第１の共通ラインを備える第１の連結ケーブルであり、
前記複数の連結ケーブルの一つが、前記複数のユニットそれぞれの他方端部が接続される第２の共通ラインを備える第２の連結ケーブルであり、
前記ユニットと前記第１の共通ラインとが接続される第１の接続部と、前記ユニットと前記第２の共通ラインとが接続される第２の接続部との間に、前記故障検出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記第１の共通ラインと前記ユニットとの間にブロッキングダイオードを設けたことを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記第１の共通ラインから分岐して前記ユニットの一方端部に接続される分岐部を備え、
前記分岐部に前記ブロッキングダイオードを配置したことを特徴とする請求項３に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記第１の共通ラインから分岐して前記ユニットの一方端部に接続される分岐部を備え、
前記分岐部に前記故障検出部を配置したことを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記分岐部の少なくとも一部が交換可能であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムに関し、特に故障検出が可能な太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムでは、通常、複数の太陽電池モジュールを直列接続した直列体（ストリング）を複数並列接続してなる太陽電池アレイにより直流電力を発生させ、その直流電力を例えばインバータ装置によって交流電力に変換して、その交流電力を商用系統に供給している。
【０００３】
低電圧出力太陽電池モジュール（例えば開放電圧２０Ｖ程度の結晶系太陽電池モジュール）を用いた太陽光発電システムの場合、直列数を多くしてストリングの開放電圧（直列接続されている太陽電池モジュールの開放電圧の総和）が所定の範囲の下限に達するようにしている。逆に、高電圧出力太陽電池モジュール（例えば開放電圧２４０Ｖ以上の薄膜太陽電池モジュール）を用いた太陽光発電システムの場合、直列数を少なくしてストリングの開放電圧が所定の範囲の上限を越えないようにしている。また、高電圧出力太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの場合、ストリングではなく一つの太陽電池モジュールを複数並列接続して太陽電池アレイを構成し、太陽電池モジュールの開放電圧が所定の範囲の上限を越えないようにするシステム構成も考えられる。なお、前記所定の範囲はインバータ装置の仕様に従って設定される。
【０００４】
例えば、最大出力が１６７Ｗである低電圧出力太陽電池モジュールを用いて、最大出力１６．７ｋＷの太陽電池アレイを構成する場合、図１８に示すように、低電圧出力太陽電池モジュールＭ１０１の直列数を２０、並列数を５とし、５回路入力の接続箱ＪＢ１０１に低電圧出力太陽電池モジュールＭ１０１をストリング毎に接続する構成が考えられる。
【０００５】
また、例えば、最大出力が１２１Ｗである高電圧出力太陽電池モジュールを用いて、最大出力１６．７ｋＷの太陽電池アレイを構成する場合、図１９に示すように、高電圧出力太陽電池モジュールＭ１０２の直列数を３、並列数を４６とし、４６回路入力の接続箱ＪＢ１０２に高電圧出力太陽電池モジュールＭ１０２をストリング毎に接続する構成が考えられる。
【０００６】
ところが、図１９に示す構成では、高電圧出力太陽電池モジュールＭ１０２の並列数が多いため、接続箱ＪＢ１０２から離れたストリングと接続箱ＪＢ１０２との距離が長くなりケーブルの引き回しが大変であり、また、ケーブルの本数も多くなる。したがって、図１９に示す構成は施工性に問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平８―３１７６７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２３１７１号公報
【特許文献３】特開２００５−４４８２４号公報
【特許文献４】特開２０００−２６９５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような施工性の問題を解決するためには、連結ケーブル（ストリングの一方端部が接続される第１の共通ラインＣ１０１を備える第１の連結ケーブル、ストリングの他方端部が接続される第２の共通ラインＣ１０２を備える第２の連結ケーブル）を採用し、図２０に示すような構成にする方策が考えられる。図２０に示す構成によると、図１９に示す構成と比べてケーブル数が大幅に減り、接続箱も２回路入力の簡便なもの（接続箱ＪＢ１０３）で済むため、図１９に示す構成と比べて施工性が大幅に改善される。
【０００９】
しかしながら、図２０に示すような構成では、ストリング毎の故障検出ができないという問題、又は、ストリング毎の故障検出が困難であるという問題がある。
【００１０】
図１８に示す構成では、各ストリングと接続箱ＪＢ１０１の回路入力とが一対一対応しているので、接続箱ＪＢ１０１においてテスター等を用いて回路入力毎の電圧や電流を測定することによって、ストリング毎の故障を検出することができた。図１９に示す構成も、図１８に示す構成と同様に、ストリング毎の故障を検出することができた。
【００１１】
これに対して、図２０に示す構成では、各ストリングと接続箱ＪＢ１０３の回路入力とが一対一対応していないので、接続箱ＪＢ１０３においてテスター等を用いて回路入力毎の電圧や電流を測定しても、太陽電池アレイＡ１０１単位での故障検出しかできなかった。図２０に示す構成の場合、ストリング毎の故障を検出するには各ストリングの設置場所での測定が必要であり膨大な手間がかかる。
【００１２】
また、上述したように、高電圧出力太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの場合、ストリングではなく一つの太陽電池モジュールを複数並列接続して太陽電池アレイを構成し、太陽電池モジュールの開放電圧が所定の範囲の上限を越えないようにするシステム構成も考えられるが、かかるシステム構成においても一つの太陽電池モジュール毎の故障検出ができないという問題、又は、ストリング毎の故障検出が困難であるという問題がある。
【００１３】
なお、特許文献１〜４において太陽光発電システムの故障検出に関する種々の技術が提案されているが、複数の太陽電池モジュールの直列体であるストリング又は一つの太陽電池モジュールからなるユニットの複数並列接続において、配線の引き回しなどの無駄を避けることができる構成ではないという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記の状況に鑑み、複数の太陽電池モジュールの直列体であるストリング又は一つの太陽電池モジュールからなるユニットを複数備える太陽光発電システムであって、ユニットの複数並列接続において配線の引き回しなどの無駄を避けることができ、且つユニット毎の故障検出を行うことができる太陽光発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールの直列体であるストリング又は一つの太陽電池モジュールからなるユニットを複数備え、前記ユニットを個々に並列接続する複数の連結ケーブルと、前記ユニット毎の故障を検出して検出結果を出力する故障検出部とを備えてなる構成としている。
【００１６】
また、前記複数の連結ケーブルの一つが、前記複数のユニットそれぞれの一方端部が接続される第１の共通ラインを備える第１の連結ケーブルであり、前記複数の連結ケーブルの一つが、前記複数のユニットそれぞれの他方端部が接続される第２の共通ラインを備える第２の連結ケーブルであり、前記ユニットと前記第１の共通ラインとが接続される第１の接続部と、前記ユニットと前記第２の共通ラインとが接続される第２の接続部との間に、前記故障検出部を設けるようにしてもよい。
【００１７】
また、ユニットが負荷となった場合にそのユニットに過電流が流れることを防止する観点から、前記第１の共通ラインと前記ユニットとの間にブロッキングダイオードを設けるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記第１の共通ラインから分岐して前記ユニットの一方端部に接続される分岐部を備え、前記分岐部に前記ブロッキングダイオードを配置するようにしてもよい。
【００１９】
また、前記第１の共通ラインから分岐して前記ユニットの一方端部に接続される分岐部を備え、前記分岐部に前記故障検出部を配置するようにしてもよい。
【００２０】
また、前記分岐部の少なくとも一部が交換可能であるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の構成によると、複数の太陽電池モジュールの直列体であるストリング又は一つの太陽電池モジュールからなるユニットを個々に並列接続する複数の連結ケーブルを備えているので、前記ユニットの複数並列接続において配線の引き回しなどの無駄を避けることができ、また、前記ユニット毎の故障を検出して検出結果を出力する故障検出部を備えているので、前記ユニット毎の故障検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係る太陽光発電システムの全体構成の一例を図１に示す。図１に示す太陽光発電システムは、１０ｋＷ以上の産業用太陽光発電システムであって、３つの太陽光発電部Ｐ１を接続している３回路入力の接続箱ＪＢ１〜ＪＢ１３と、２つの太陽光発電部Ｐ１を接続している３回路入力の接続箱ＪＢ１４と、接続箱ＪＢ１〜ＪＢ１４を接続している１４回路入力の集合箱ＣＢ１と、集合箱ＣＢ１から供給される直流電力を交流電力に変換する最大出力２５０ｋＷのインバータ装置ＩＮＶ１とからなるブロックを複数備え、さらに、各ブロックのインバータ装置ＩＮＶ１から出力される交流電力の総和を入力して変圧したのち商用系統に出力する定格容量１０００ｋＶＡのトランスＴ１を備えている。接続箱ＪＢ１４は３回路入力であるが、２回路入力が使用され、１回路入力が不使用となっている。図１に示す太陽光発電システムにおいて、全ての太陽光発電部Ｐ１が同一の構成である必要はなく、構成の異なる太陽光発電部Ｐ１が混在していても構わない。
【００２３】
以下、本発明の特徴部分である太陽光発電部Ｐ１について説明する。太陽光発電部Ｐ１は複数のユニットを備えている。ユニットは、図２（ａ）に示すように一つの太陽電池モジュールＭ１からなる構成、図２（ｂ）に示すように複数の太陽電池モジュールＭ１の直列体であるストリングからなる構成のいずれかである。なお、図２（ｂ）では、ユニットの直列数が２である場合を例として図示しているが、ユニットの直列数は２に限らず、ユニットの開放電圧が所定の範囲内になるようにインバータ装置ＩＮＶ１の仕様に従ってユニットの直列数が設定される。また、各太陽電池モジュールＭ１は接続点ＣＮ１で接続先に対して着脱自在である。接続点ＣＮ１は例えばコネクタによって実現することができる。
【００２４】
太陽電池モジュールＭ１として、太陽電池モジュールの並列数が多くなる高電圧出力太陽電池モジュール（例えば開放電圧２４０Ｖ以上の薄膜太陽電池モジュール）を用いた場合に、ユニットの複数並列接続において配線の引き回しなどの無駄を避けることができるという本発明の効果が顕著になるが、太陽電池モジュールＭ１として、低電圧出力太陽電池モジュール（例えば開放電圧２０Ｖ程度の結晶系太陽電池モジュール）を用いた場合でも、ユニットの複数並列接続において配線の引き回しなどの無駄を避けることができるという本発明の効果を得ることができる。したがって、太陽電池モジュールＭ１は、高電圧出力太陽電池モジュール、低電圧出力太陽電池モジュールのいずれであっても構わない。
【００２５】
次に、太陽光発電部Ｐ１の各構成例を図３〜図８に示す。なお、図３〜図８において、ユニットの並列数に特に制限はなく、ユニットの最大出力及び直列数に応じてユニットの並列数が決定される。
【００２６】
まず、図３に示す構成の太陽光発電部Ｐ１について説明する。図３に示す構成の太陽光発電部Ｐ１では、各ユニット１の一方端部が、分岐部２を介して、第１の連結ケーブルの第１の共通ラインＣ１に接続され、各ユニット１それぞれの他方端部が、第２の連結ケーブルの第２の共通ラインＣ２に接続される。分岐部２は、第一の接続部である分岐点ＤＮ１において第１の共通ラインＣ１から分岐しており、図３の例では分岐点ＤＮ１で第１の共通ラインＣ１に対して着脱自在ではない。第２の連結ケーブルの第２の共通ラインＣ２に設けられている第二の接続部である分岐点ＤＮ２も分岐点ＤＮ１と同様に図３の例では着脱自在なポイントではない。図１に示す太陽光発電システムに用いる太陽光発電部Ｐ１の場合、１本の第１の連結ケーブルが分岐点ＤＮ１を例えば２５個有するようにして、１本の第２の連結ケーブルが分岐点ＤＮ２を２５個有するようにするとよい。
【００２７】
また、図３に示す構成の太陽光発電部Ｐ１では、分岐部２が故障検出部３とブロッキングダイオード４とを備えている。
【００２８】
ここで、ユニット１毎にブロッキングダイオード４を設けることが望ましい理由について説明する。太陽電池モジュールに日光が照射している場合について考察する。インバータ装置が運転しているときは、太陽電池モジュールの発電電力が強制的に商用系統へ吐き出される。一方、インバータ装置が何らかの原因（例えば商用系統電圧の異常）によって停止した場合、太陽電池モジュールに負荷が無ければ、太陽電池モジュールは開放電圧状態となり、電流は流れない。しかしながら、太陽電池モジュールに負荷（モジュールの劣化、陰、モジュールの特性ばらつき）があれば、インバータ装置が停止したときに、負荷のあるユニットに逆電流が一気に流れ、負荷のあるユニットに過電流が流れることになる。ユニット毎にブロッキングダイオードを設けることで、上記過電流を回避することができる。
【００２９】
続いて、図４に示す構成の太陽光発電部Ｐ１について説明する。図４に示す構成の太陽光発電部Ｐ１は、図３に示す構成において故障検出部３とブロッキングダイオード４の間に接続点ＣＮ２を付加している。これにより、ブロッキングダイオード４の両端に接続点ＣＮ１及びＣＮ２が設けられることになり、ブロッキングダイオード４がユニット１及び故障検出部３に対して着脱自在になるため、ブロッキングダイオード４の交換が可能になる。
【００３０】
続いて、図５に示す構成の太陽光発電部Ｐ１について説明する。図５に示す構成の太陽光発電部Ｐ１は、図４に示す構成において第一の接続部である分岐点ＤＮ１と故障検出部３との間に接続点ＣＮ３を付加している。これにより、故障検出部３の両端に接続点ＣＮ２及びＣＮ３が設けられることになり、故障検出部３が第１の共通ラインＣ１及びブロッキングダイオード４に対して着脱自在になるため、故障検出部３の交換も可能になる。ここで、分岐点ＤＮ１側から分岐点ＤＮ２に向かって、故障検出部３、ブロッキングダイオード４、ユニット１の順に接続されているが、故障検出部３、ブロッキングダイオード４、ユニット１は相互に入れ替わっても構わない。
【００３１】
続いて、図６に示す構成の太陽光発電部Ｐ１について説明する。図６に示す構成の太陽光発電部Ｐ１では、各ユニット１の一方端部が、分岐部２を介して、第１の連結ケーブルの第１の共通ラインＣ１に接続され、各ユニット１それぞれの他方端部が、分岐部５を介して、第２の連結ケーブルの第２の共通ラインＣ２に接続される。分岐部２は、第一の接続部である分岐点ＤＮ１において第１の共通ラインＣ１から分岐しており、分岐点ＤＮ１で第１の共通ラインＣ１に対して図６の例では着脱自在ではない。また、分岐部５は、第二の接続部である分岐点ＤＮ２において第２の共通ラインＣ２から分岐しており、分岐点ＤＮ２で第２の共通ラインＣ２に対して図６の例では着脱自在ではない。
【００３２】
また、図６に示す構成の太陽光発電部Ｐ１では、分岐部２がブロッキングダイオード４とブロッキングダイオード４のアノード側に設けられる故障検出部３とブロッキングダイオード４のカソード側に設けられる故障検出部６とを備え、分岐部５が故障検出部７を備えている。
【００３３】
続いて、図７に示す構成の太陽光発電部Ｐ１について説明する。図７に示す構成の太陽光発電部Ｐ１は、図４に示す構成においてブロッキングダイオード４を取り除いている。
【００３４】
続いて、図８に示す構成の太陽光発電部Ｐ１について説明する。図８に示す構成の太陽光発電部Ｐ１は、図６に示す構成においてブロッキングダイオード４及び故障検出部６を取り除いている。
【００３５】
上述した図３〜図８の構成では、例えば故障検出部３がユニット１に流れる電流を検出し、発電時にオープン（開放）故障の有無を検出するようにすればよい。例えば第１の共通ラインＣ１および第２の共通ラインＣ２を介して両ラインに互いに異なる電圧をインバータ等から印加し、各故障検出部にて電流が流れるか否かを測定して、オープン（開放）故障の有無を検知するようにすればよい。
【００３６】
また、図６又は図８の構成では、例えば故障検出部３、６、及び７それぞれが電圧印加機能とユニット１に流れる電流を検出する機能とを有するようにし、夜間にユニット１の両端又はブロッキングダイオード４の両端に互いに異なる電圧を印加し、そのときにその二点間に電流が流れるか否かを測定して、オープン（開放）故障の有無を検知するようにすればよい。この場合、二点間に電流が流れていればオープン（開放）故障が無く、二点間に電流が流れていなければオープン（開放）故障が有ることになる。
【００３７】
また、図６又は図８の構成では、例えば故障検出部３、６、及び７それぞれが電圧印加機能とユニット１に流れる電流を検出する機能とを有するようにし、夜間に常時ユニット１の両端又はブロッキングダイオード４の両端に互いに異なる電圧を印加し、その二点間に流れる電流の変化量を測定して、故障が発生したかを検知するようにしてもよい。
【００３８】
日中に故障検出を行う場合、上記故障検出部は、例えば、ユニット１の発電電力を電源として利用することができる。夜間に故障検出を行う場合、例えば、インバータ装置ＩＮＶ１（図１参照）が双方向に直交流電力変換できれば、上記故障検出部の電源として商用系統からの電力を利用することができる。また、上記故障検出部の電源専用のインバータ装置やバッテリなどを、接続箱ＪＢ１〜ＪＢ１４や集合箱ＣＢ１（図１参照）に設けてもよい。また、上記故障検出部が無線通信を行う場合、無線電力供給により故障検出部の電源を確保してもよい。無線通信は電力線通信などの有線通信に比べて小電力通信であるので、電源の小型化や低コスト化が容易である。
【００３９】
上記故障検出部は、故障監視部と無線通信又は有線通信を行う。故障監視部を太陽光発電システム毎に設けてもよい。また、故障監視部を複数の太陽光発電システムで共通して設け、当該故障監視部が複数の太陽光発電システムを管轄するようにしてもよい。
【００４０】
また、故障監視部は、故障が有る旨の故障検出の結果に関する信号を受け取った場合、その信号の発信元に対して、より詳細な測定を行うように指示を出してもよい。この場合、故障監視部が、ＩＤ情報（識別データ）を受け取っていれば、当該指示の送信が容易になる。
【００４１】
上記故障検出部が無線通信を行う場合、上記故障検出部から送信されるＲＦ信号を受信するための受信アンテナを設け、受信アンテナと故障監視部とを有線接続するようにしてもよい。これにより、無線通信の通信可能距離が比較的短い場合における対応が容易になる。また、上記故障検出部と無線通信する故障監視部を自動車等の移動体に搭載し、当該移動体が太陽光発電システムの各ユニット周辺を巡回するようにしてもよい。これにより、無線通信の通信可能距離が比較的短い場合における対応が容易になる。
【００４２】
また、故障検出の結果を長期間蓄積し、その蓄積したデータを解析することにより、ユニットの劣化や周辺環境の変化などを認識することが可能となり、ユニットの劣化や周辺環境の変化などに対応した故障検出が可能となる。なお、データの蓄積は、故障監視部側に記憶装置を設け、その記憶装置に蓄積して集中管理してもよく、上記故障検出部にメモリを設けてそのメモリに蓄積してもよい。
【００４３】
次に、上記故障検出部と故障監視部との通信方法について、図８に示す構成の太陽光発電部Ｐ１を例に挙げて以下に説明する。
【００４４】
図９に示す通信方法では、故障検出部３及び７それぞれが故障監視部と無線通信を行う。また、図１０に示す通信方法では、故障検出部３と故障検出部７とが情報伝送線８で接続されており、故障検出部７での故障検出結果が情報伝送線８を介して故障検出部３に送られ、故障検出部３が、故障検出部３及び７での故障検出結果を無線通信によって故障監視部に送る。
【００４５】
無線通信を行う故障検出部は、故障検出の結果に関する信号又はその変調信号を生成し、その生成した信号をＲＦ搬送波に重畳したＲＦ信号を、故障監視部に対して送信する。なお、故障検出の結果に関する信号又はその変調信号に加えて、ＩＤ情報（識別データ）又はその変調データもＲＦ搬送波に重畳することが望ましい。これにより、無線通信を行う故障検出部と通信する監視部が、各故障検出の結果がどのユニットに対応するものであるかを容易に把握することができる。
【００４６】
図１１に示す通信方法では、故障検出部３及び７それぞれが故障監視部と電力線通信を行う。また、図１２に示す通信方法では、故障検出部３と故障検出部７とが情報伝送線８で接続されており、故障検出部７での故障検出結果が情報伝送線８を介して故障検出部３に送られ、故障検出部３が、故障検出部３及び７での故障検出結果を情報伝送線８経由で故障監視部に送る。
【００４７】
なお、故障検出部は太陽電池モジュール毎の故障検出が可能であるように設置されてもよい。
【００４８】
無線通信を行う故障検出部が太陽電池モジュール毎の故障検出が可能であるように設置される場合の設置例を図１３に示す。図１３に示す設置例では、四つの筐体１１〜１４がそれぞれ無線通信を行う故障検出部を格納しており、筐体１１〜１４それぞれが、電圧印加機能、電流検出機能、及び無線通信機能を有するＩＣと、そのＩＣに接続されるパターンアンテナとを内蔵している。筐体１１は第１の連結ケーブルが有する第１の共通ラインＣ１の分岐点ＤＮ１に対して接続点ＣＮ４で着脱自在であり、太陽電池モジュールＭ１に対して接続点ＣＮ１で着脱自在である。また、筐体１２及び１３はそれぞれ太陽電池モジュールＭ１に対して接続点ＣＮ１で着脱自在である。また、筐体１４は第２の連結ケーブルが有する第２の共通ラインＣ２の分岐点ＤＮ２に対して接続点ＣＮ５で着脱自在であり、太陽電池モジュールＭ１に対して接続点ＣＮ１で着脱自在である。このような設置例によると、太陽電池モジュール毎の故障検出が可能となる。すなわち、筐体１１及び１２が電圧印加を行うと、第１の共通ラインＣ１側に位置する太陽電池モジュールの故障を検出することができ、筐体１２及び１３が電圧印加を行うと、中央の太陽電池モジュールの故障を検出することができ、筐体１３及び１４が電圧印加を行うと、第２の共通ラインＣ２側に位置する太陽電池モジュールの故障を検出することができる。そして、筐体１１〜１４それぞれでの電流検出結果を総合的に判断することによって、ユニット毎の故障を検出する。筐体１１〜１４それぞれでの電流検出結果を総合的に判断する主体は、他の三つの筐体での電流検出結果を情報伝送線（不図示）などによって受け取る残り一つの筐体であってもよく、故障監視部であってもよい。本実施例では太陽電池モジュール毎の故障検出が行える実施例について述べたが、複数の太陽電池モジュールの直列体であるストリングで構成されるユニット毎の故障検出についても適用できることは言うまでもない。
【００４９】
無線通信を行う故障検出部が太陽電池モジュール毎の故障検出が可能であるように設置される場合の他の設置例を図１４に示す。図１４に示す設置例では、三つの貼付体１５〜１７がそれぞれ無線通信を行う故障検出部を格納しており、貼付体１５〜１７それぞれが、電磁誘導により太陽電池モジュール側に電流を発生させる電流発生機能、太陽電池モジュール側の電流を検出する電流検出機能、及び無線通信機能を有するＩＣと、そのＩＣに接続されるパターンアンテナとを内蔵している。また、貼付体１５〜１７はそれぞれ別個の太陽電池モジュールに貼り付けられている。このような設置例によると、太陽電池モジュール毎の故障検出が可能となる。すなわち、貼付体１５により、第１の共通ラインＣ１側に位置する太陽電池モジュールの故障を検出することができ、貼付体１６により、中央の太陽電池モジュールの故障を検出することができ、貼付体１７により、第２の共通ラインＣ２側に位置する太陽電池モジュールの故障を検出することができる。そして、貼付体１５〜１７それぞれでの電流検出結果を総合的に判断することによって、ユニット毎の故障を検出する。貼付体１５〜１７それぞれでの電流検出結果を総合的に判断する主体は、他の二つの貼付体での電流検出結果を情報伝送線（不図示）などによって受け取る残り一つの筐体であってもよく、故障監視部であってもよい。
【００５０】
また、無線通信を行う故障検出部が太陽電池モジュール毎の故障検出が可能であるように設置される場合の更に他の設置例では、上述した筐体又は上述した貼付体内のＩＣ及びパターンアンテナに相当するＩＣ及びパターンアンテナを太陽電池モジュールに内蔵するようにする。また、かかる設置例や図１４に示す設置例では、無線通信を行う故障検出部の電源さえ確保できれば、太陽電池モジュールが盗難にあった場合でも無線通信により追尾することができる。同様に、図１３に示す設置例では、筐体が接続された状態でユニットが盗難にあった場合に、その盗難にあったユニットを無線通信により追尾することができる。また、上述した筐体又は上述した貼付体内のＩＣ及びパターンアンテナに相当するＩＣ及びパターンアンテナを太陽電池モジュールに内蔵する設置例や図１３、図１４に示す設置例のように、太陽電池モジュール毎に故障検出を行っている場合は、ＩＤ情報（識別データ）も太陽電池モジュール毎に設定するとよい。
【００５１】
次に、電力線通信を行う故障検出部が一つの太陽電池モジュールの両端に接続される場合の設置例を図１５に示す。図１５に示す実施例では、電力線通信を行う故障検出部は、ストリングに流れる電流を検出する電流検出部１８と、電流検出部１８の検出結果を電力線通信により送信する電力線通信モデム部１９とを備えている。電力線通信モデム部１９は、太陽電池モジュールＭ１の出力電力を電源として利用しており、端子Ｓ＋及びＳ−が電源入力用端子と電力線通信信号出力用端子とを兼ねている。電力線通信を行う故障検出部は、第１の連結ケーブルが有する第１の共通ラインＣ１の第一の接続部である分岐点ＤＮ１に対して接続点ＣＮ６で着脱自在であり、太陽電池モジュールＭ１に対して接続点ＣＮ１で着脱自在である。
【００５２】
次に、電力線通信を行う故障検出部が一つの太陽電池モジュールの両端に接続される場合の他の設置例を図１６に示す。図１６に示す実施例では、電力線通信を行う故障検出部は、電流検出部１８と、電力線通信モデム部１９と、ＤＣ／ＤＣ変換用トランジスタ２０と、ＤＣ／ＤＣ変換用トランジスタ２０を制御する制御部２１とを備えている。制御部２１の制御により、ユニットの出力電圧を変更することができるので、インバータ装置ＩＮＶ１（図１参照）の入力電圧に関する制約を少なくすることができる。高電圧出力の太陽電池を用い、太陽電池アレイの直列数を少なくした場合、直列数の変更によってインバータ装置ＩＮＶ１の入力電圧設定を調整することが困難になるので、特に有用である。また、各電流検出点で電圧検出も行うようにし、その検出した電圧情報を電力線通信モデム部１９相互でやりとりして、毎日一定時間で発生するビルや樹木等の日照障害に対して、ＤＣ／ＤＣ変換用トランジスタ２０及び制御部２１を用いていることで電圧補正を行うことができるので、システムの総合発電効率の向上につなげることができる。この場合、ビルや樹木等の日照障害が生じている太陽電池モジュールに対応するＤＣ／ＤＣ変換用トランジスタ２０がＤＣ／ＤＣ変換動作をするようにし、ビルや樹木等の日照障害が生じていない太陽電池モジュールに対応するＤＣ／ＤＣ変換用トランジスタ２０がＤＣ／ＤＣ変換動作をしないようにすればよい。第１の共通ラインＣ１側の太陽電池モジュールＭ１の両端に接続される故障検出部は、第１の連結ケーブルが有する第１の共通ラインＣ１の分岐点ＤＮ１に対して接続点ＣＮ７で着脱自在であり、第１の共通ラインＣ１側の太陽電池モジュールＭ１に対して接続点ＣＮ１で着脱自在である。また、第２の共通ラインＣ２側の太陽電池モジュールＭ１の両端に接続される故障検出部は、第２の共通ラインＣ２側の太陽電池モジュールＭ１に対して接続点ＣＮ７で着脱自在であり、第２の共通ラインＣ２側の太陽電池モジュールＭ１に対して接続点ＣＮ１で着脱自在である。
【００５３】
次に、電力線通信を行う故障検出部が一つの太陽電池モジュールの両端に接続される場合の更に他の設置例を図１７に示す。図１７に示す実施例では、電力線通信を行う故障検出部は、電流検出部１８と、電力線通信モデム部１９と、ＤＣ／ＡＣ変換用トランジスタ２２と、ＤＣ／ＡＣ変換用トランジスタ２２をオン／オフ制御するスイッチング制御部２３とを備えている。スイッチング制御部２３の制御により、ユニットの出力電圧（直流電圧）を交流電圧に変換してから第１の連結ケーブルの第１の共通ラインＣ１−第２の連結ケーブルの第２の共通ラインＣ２間に出力することができる。これにより、インバータ装置ＩＮＶ１（図１参照）が不要となる。また、スイッチング制御部２３の制御により、ユニットの出力状態も制御することができるので、ユニット毎にユニットの出力状態を制御することができる。したがって、一部のユニットが陰になっている場合でも適切な制御を行うことができる。故障検出部は、第１の連結ケーブルが有する第１の共通ラインＣ１の分岐点ＤＮ１に対して接続点ＣＮ８で着脱自在であり、第２の連結ケーブルが有する第２の共通ラインＣ２の分岐点ＤＮ２及び太陽電池モジュールＭ１に対して接続点ＣＮ１で着脱自在である。
【００５４】
なお、本発明は、上記の説明に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、上述した実施形態では、産業用太陽光発電システムに本発明を適用したが、本発明は産業用太陽光発電システムに限らず、家庭用太陽光発電システムにも適用することができる。また、太陽電池アレイにより発生した直流電力を交流に変換せずに発電地域近隣の電力系統に供給しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】は、本発明に係る太陽光発電システムの全体構成の一例を示す図である。
【図２】は、ユニットの構成例を示す図である。
【図３】は、太陽光発電部の構成例を示す図である。
【図４】は、太陽光発電部の構成例を示す図である。
【図５】は、太陽光発電部の構成例を示す図である。
【図６】は、太陽光発電部の構成例を示す図である。
【図７】は、太陽光発電部の構成例を示す図である。
【図８】は、太陽光発電部の構成例を示す図である。
【図９】は、図８に示す太陽光発電部での情報伝送例を示す図である。
【図１０】は、図８に示す太陽光発電部での情報伝送例を示す図である。
【図１１】は、図８に示す太陽光発電部での情報伝送例を示す図である。
【図１２】は、図８に示す太陽光発電部での情報伝送例を示す図である。
【図１３】は、無線通信を行う故障検出部が太陽電池モジュール毎の故障検出が可能であるように設置される場合の設置例を示す図である。
【図１４】は、無線通信を行う故障検出部が太陽電池モジュール毎の故障検出が可能であるように設置される場合の設置例を示す図である。
【図１５】は、電力線通信を行う故障検出部が一つの太陽電池モジュールの両端に接続される場合の設置例を示す図である。
【図１６】は、電力線通信を行う故障検出部が一つの太陽電池モジュールの両端に接続される場合の他の設置例を示す図である。
【図１７】は、電力線通信を行う故障検出部が一つの太陽電池モジュールの両端に接続される場合の更に他の設置例を示す図である。
【図１８】は、低電圧出力太陽電池モジュールと接続箱との接続関係を示す図である。
【図１９】は、高電圧出力太陽電池モジュールと接続箱との接続関係を示す図である。
【図２０】は、連結ケーブルを用いた場合の高電圧出力太陽電池モジュールと接続箱との接続関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ユニット
２、５  分岐部
３、６、７  故障検出部
４  ブロッキングダイオード
８  情報伝送線
１１〜１４  筐体
１５〜１７  貼付体
１８  電流検出部
１９  電力線通信モデム部
２０  ＤＣ／ＤＣ変換用トランジスタ
２１  制御部
２２  ＤＣ／ＡＣ変換用トランジスタ
２３  スイッチング制御部
Ｃ１、Ｃ１０１  第１の共通ライン
Ｃ２、Ｃ１０２  第２の共通ライン
ＣＢ１  集合箱
ＣＮ１〜ＣＮ８  接続点
ＤＮ１、ＤＮ２  分岐点
ＩＮＶ１  インバータ装置
ＪＢ１〜ＪＢ１４  接続箱（３回路入力）
ＪＢ１０１  接続箱（５回路入力）
ＪＢ１０２  接続箱（４６回路入力）
ＪＢ１０３  接続箱（２回路入力）
Ｍ１  太陽電池モジュール
Ｍ１０１  低電圧出力太陽電池モジュール
Ｍ１０２  高電圧出力太陽電池モジュール
Ｐ１  太陽光発電部
Ｔ１  トランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図１８】
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