(57)【要約】【課題】電源モジュールの故障検出の容易化を図ることが可能な光電池装置、および故障判定方法を提供する。【解決手段】光起電力を生じさせ、状態情報を電源線に印加させる、グランド線と電源線との間に接続された電源部と、電源線から印加される直流電源を所定の電源に変換し、電源部と通信を行うインバータとを備え、電源部は、電源モジュールを有し、電源モジュールは、入力された光に基づいて光起電力を生じさせるセルが直列および／または並列に接続された光電池モジュールと、光電池モジュールのグランド線側の第１端子にアノードが接続され、電源線側の第２端子にカソードが接続されるバイパスダイオードと、電源モジュールの状態を検出する状態検出部と、状態情報を電源線に印加させる通信部と、通信部が受信したインバータから送信される情報取得要求に基づいて、状態情報を通信部に選択的に送信させる通信制御部とを備える光電池装置が提供される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光に基づいて光起電力を生じさせ、状態を示す状態情報を電源線に印加させる、グランド線と前記電源線との間に接続された電源部と；
前記電源線から印加される直流電源を所定の電源に変換し、前記電源線を介して前記電源部と通信を行うインバータと；
を備え、
前記電源部は、１または２以上の電源モジュールを有し、
前記電源モジュールは、
入力された光に基づいて光起電力を生じさせるセルが、直列および／または並列に接続された光電池モジュールと；
前記光電池モジュールの前記グランド線側の第１端子にアノードが接続され、前記光電池モジュールの前記電源線側の第２端子にカソードが接続されるバイパスダイオードと；
前記電源モジュールの状態を検出する状態検出部と；
前記状態情報を前記電源線に印加させる通信部と；
前記通信部が受信した前記インバータから送信される情報取得要求に基づいて、前記状態検出部から出力される検出結果に基づく前記状態情報を前記通信部に選択的に送信させる通信制御部と；
を備える、光電池装置。
【請求項２】
前記通信制御部は、対応する電源モジュールを特定する固有の第１識別情報を記憶し、
前記情報取得要求に含まれる前記状態情報の送信を要求する電源モジュールを指定する第２識別情報と、前記第１識別情報とが一致する場合に、前記状態情報を前記通信部に送信させる、請求項１に記載の光電池装置。
【請求項３】
前記通信制御部は、前記情報取得要求に含まれる前記第２識別情報と前記第１識別情報とが一致しない場合には、前記状態情報を送信させない、請求項２に記載の光電池装置。
【請求項４】
前記通信部は、トランスで構成され、
前記トランスの１次コイルは、前記通信制御部と接続され、
前記トランスの２次コイルは、前記第２端子よりも前記電源線側に接続される、または、前記第１端子よりも前記グランド線側に接続される、請求項１〜請求項３に記載の光電池装置。
【請求項５】
前記通信部は、トランスで構成され、
前記トランスの１次コイルは、前記通信制御部と接続され、
前記トランスの２次コイルは、前記グランド線と前記電源線とに接続される、請求項１〜請求項３に記載の光電池装置。
【請求項６】
前記通信制御部は、前記光電池モジュールから電源を得る、請求項１〜請求項３に記載の光電池装置。
【請求項７】
前記通信制御部は、前記光電池モジュールを構成する１または２以上の前記セルそれぞれから電源を得る、請求項６に記載の光電池装置。
【請求項８】
入力された光に基づいて光起電力を生じさせ、状態を示す状態情報をそれぞれ電源線に印加させる１または２以上の電源モジュールを有する、グランド線と前記電源線との間に接続された電源部に、前記状態情報を取得するための情報取得要求を送信するステップと；
前記送信するステップにおいて送信した前記情報取得要求に基づき前記電源モジュールが選択的に前記電源線に印加させる前記状態情報に基づいて、電源モジュールの状態を判定するステップと；
を有する、故障判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電池装置、および故障判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇の問題や、化石燃料への依存が地球環境に影響を及ぼしうる問題などの解決を図りつつ電力を得るために、光電池装置の重要性が増している。ここで、光電池装置は、光起電力効果を利用することによって、入力される光を直接的に電力に変換することが可能な装置であり、化石燃料を用いる場合と比較してよりクリーンな電力を得ることができる。
【０００３】
光電池装置は、例えば、入力された光に基づいて光起電力を生じさせる光電池モジュールを有する電源モジュールで構成された電源部を、グランド線と電源線との間に並列に複数備えることによって、所定の電力を得る。ここで、各電源部は、より大きな電力を生じさせるために、例えば複数の電源モジュールが直列に複数接続された構成を有する。電源部の上記構成は、直列体とよばれる。また、光電池モジュールは、例えば、入力された光に基づいて光起電力を生じさせる複数のセルが直列および／または並列に接続されて構成される。
【０００４】
光電池装置の電源部を構成する電源モジュールが故障した場合、例えば得られる電力の低下によって、故障が生じたことは比較的容易に分かる。しかしながら、光電池装置においてどの電源モジュールが故障したのかを検出するためには、例えば、各電源モジュールにおける開放電圧や短絡電流などを測定する必要があるため、検出は容易ではなかった。上記は、光電池装置を構成する電源部は、太陽光などに基づいて光起電力を生じさせるために、例えば屋根などに設置されるため、上記測定の結果を得ること自体が困難な場合があるからである。
【０００５】
このような中、光電池装置において電源モジュールの故障検出の容易化を図る技術が開発されている。電源モジュールごとに固有の周波数を割り当て、当該固有の周波数の信号の検出結果に基づいて電源モジュールの故障を判定する技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。また、光電池装置が備える電源モジュールの状態を示す情報を電源モジュールごとに接続された専用線を介して通知する技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６９５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電源モジュールごとに固有の周波数を割り当て、当該固有の周波数の信号の検出結果に基づいて電源モジュールの故障を判定する従来の技術（以下、「従来の技術１」という。）は、固有の周波数の信号の検出結果により故障を判定する。従来の技術１は、電源モジュールごとに固有の周波数の信号（以下、「固有周波数信号」という。）を発振する発振回路を備えることにより、電源線に固有周波数信号を印加する。ここで、従来の技術１は、当該発振回路への電力供給が遮断されることにより固有周波数信号が発生されなくなることを利用して、故障を判定するものである。
【０００８】
ここで、従来の技術１のように光電池装置を構成する電源モジュールごとに固有の周波数を割り当てることによって電源モジュールの故障を判定する場合には、各電源モジュールに割り当てる周波数を重複させることはできない。よって、従来の技術１では、電源モジュールの数だけ周波数を割り当てなければならず、また、電源モジュールの数が増えれば増えるほど、どの電源モジュールが故障したのかに係る判定は、より困難となる。また、従来の技術１では、単に固有周波数信号の検出結果に基づいて故障を判断しているに過ぎないので、故障と判断された電源モジュールがどのような故障（例えば、短絡故障や、開放故障など）を起こしたのかを検出することはできない。
【０００９】
また、電源モジュールの状態を示す情報を電源モジュールごとに接続された専用線を介して通知する従来の技術（以下、「従来の技術２」という。）は、電源モジュールごとに状態を示す情報を収集する。よって、従来の技術２は、故障と判断された電源モジュールがどのような故障を起こしたのかを検出できる可能性はある。
【００１０】
しかしながら、従来の技術２では、各電源モジュールから逐次送信される状態を示す情報を、電源モジュールごとに識別しなければ、電源モジュールの故障を検出することはできない。ここで、従来の技術２は、例えば、電源モジュールごとに固有の固有周波数信号や、電源モジュールごとに異なるパターンを有するパルス信号によって、各電源モジュールを識別する。よって、従来の技術２は、周波数を用いて識別を行う場合には、従来の技術１と同様に電源モジュールの数だけ周波数を割り当てなければならず、また、電源モジュールの数が増えれば増えるほど、どの電源モジュールが故障したのかに係る判定は、より困難となる。また、従来の技術２が電源モジュールごとに異なるパターンを有するパルス信号を用いる場合には、電源モジュールの数が増えれば増えるほどより多くのパターンが必要となる。しかしながら、パルス信号のパターン数には限界があるので、従来の技術２が電源モジュールごとに異なるパターンを有するパルス信号を用いる場合には、光電池装置が備える電源モジュールの数に制限がかかる場合が起こりうる。さらに、従来の技術２が電源モジュールごとに異なるパターンを有するパルス信号を用いる場合、周波数を用いる場合と同様に、電源モジュールの数が増えれば増えるほど、どの電源モジュールが故障したのかに係る判定は、より困難となる。
【００１１】
上記のように、従来の技術１、従来の技術２（以下、総称して「従来の技術」という。）では、光電池装置が備える電源モジュールそれぞれから逐次送信される情報に基づいて故障を判定することに起因して、様々な問題が生じうる。したがって、従来の技術を用いたとしても、電源モジュールの故障検出を、電源モジュールごとに行うことができるとは、限らない。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電源モジュールの故障検出の容易化を図ることが可能な、新規かつ改良された光電池装置、および故障判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、入力された光に基づいて光起電力を生じさせ、状態を示す状態情報を電源線に印加させる、グランド線と上記電源線との間に接続された電源部と、上記電源線から印加される直流電源を所定の電源に変換し、上記電源線を介して上記電源部と通信を行うインバータとを備え、上記電源部は、１または２以上の電源モジュールを有し、上記電源モジュールは、入力された光に基づいて光起電力を生じさせるセルが、直列および／または並列に接続された光電池モジュールと、上記光電池モジュールの上記グランド線側の第１端子にアノードが接続され、上記光電池モジュールの上記電源線側の第２端子にカソードが接続されるバイパスダイオードと、上記電源モジュールの状態を検出する状態検出部と、上記状態情報を上記電源線に印加させる通信部と、上記通信部が受信した上記インバータから送信される情報取得要求に基づいて、上記状態検出部から出力される検出結果に基づく上記状態情報を上記通信部に選択的に送信させる通信制御部とを備える光電池装置が提供される。
【００１４】
かかる構成により、電源モジュールの故障検出の容易化を図ることができる。
【００１５】
また、上記通信制御部は、対応する電源モジュールを特定する固有の第１識別情報を記憶し、上記情報取得要求に含まれる上記状態情報の送信を要求する電源モジュールを指定する第２識別情報と、上記第１識別情報とが一致する場合に、上記状態情報を上記通信部に送信させてもよい。
【００１６】
また、上記通信制御部は、上記情報取得要求に含まれる上記第２識別情報と上記第１識別情報とが一致しない場合には、上記状態情報を送信させなくてもよい。
【００１７】
また、上記通信部は、トランスで構成され、上記トランスの１次コイルは、上記通信制御部と接続され、上記トランスの２次コイルは、上記第２端子よりも上記電源線側に接続される、または、上記第１端子よりも上記グランド線側に接続されてもよい。
【００１８】
また、上記通信部は、トランスで構成され、上記トランスの１次コイルは、上記通信制御部と接続され、上記トランスの２次コイルは、上記グランド線と上記電源線とに接続されてもよい。
【００１９】
また、上記通信制御部は、上記光電池モジュールから電源を得てもよい。
【００２０】
また、上記通信制御部は、上記光電池モジュールを構成する１または２以上の上記セルそれぞれから電源を得てもよい。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、入力された光に基づいて光起電力を生じさせ、状態を示す状態情報をそれぞれ電源線に印加させる１または２以上の電源モジュールを有する、グランド線と上記電源線との間に接続された電源部に、上記状態情報を取得するための情報取得要求を送信するステップと、上記送信するステップにおいて送信した上記情報取得要求に基づき上記電源モジュールが選択的に上記電源線に印加させる上記状態情報に基づいて、電源モジュールの状態を判定するステップとを有する故障判定方法が提供される。
【００２２】
かかる方法を用いることにより、電源モジュールの故障検出の容易化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電源モジュールの故障検出の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態を説明するための第１の説明図である。
【図２】電源モジュールが有する光電池モジュールを構成するセルの特性の一例を示す説明図である。
【図３】バイパスダイオードの特性の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態を説明するための第２の説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態を説明するための第３の説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態を説明するための第４の説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光電池装置の構成の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る電源モジュールの第１の構成例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る状態検出部の構成の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る電源モジュールが備える通信制御部の構成の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る電源モジュールの第２の構成例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る電源モジュールの第３の構成例を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る光電池装置における故障判定方法の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２６】
また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
１．本発明の実施形態に係るアプローチ
２．本発明の実施形態に係る光電池装置
３．本発明の実施形態に係る故障判定方法
【００２７】
（本発明の実施形態に係るアプローチ）
本発明の実施形態に係る光電池装置（以下、「光電池装置１００」とよぶ場合がある。）について説明する前に、本発明の実施形態に係る故障検出アプローチについて説明する。なお、以下では、本発明の実施形態を光電池装置として説明するが、本発明の実施形態は、光電池システムと捉えることもできる。
【００２８】
〔１〕本発明の実施形態に係る故障検出アプローチの概要
上述したように、従来の技術が適用された光電池装置（以下、「従来の光電池装置」という。）では、各電源モジュールそれぞれから逐次送信される情報に基づいて故障を判定することに起因して、様々な問題が生じうる。そこで、本発明の実施形態では、例えば、光電池装置１００を構成する電源モジュールが、受信された情報取得要求に基づいて、自装置の状態情報を選択的に送信する。そして、本発明の実施形態では、光電池装置１００を構成する電源線から印加される直流電源を所定の電源に変換するインバータ（パワーコンディショナともよばれる。）が、状態情報を収集することによって、各電源モジュールにおける故障の検出を図る。
【００２９】
ここで、本発明の実施形態に係る状態情報とは、電源モジュールの状態を示す情報である。光電池装置１００は、状態情報を用いることによって、例えば、各電源モジュールが正常であるのか否か、また正常ではない場合、どのような故障が生じているのかを検出することができる。また、本発明の実施形態に係る状態情報を用いた故障の検出は、例えば、光電池装置を構成するインバータが行うことができ、また、外部装置が行うこともできる。外部装置が状態情報を用いて故障の検出を行う場合、本発明の実施形態に係るインバータは、例えば、状態情報を収集し、収集された状態情報を外部装置へ送信する役目を果たす。光電池装置１００を構成するインバータとしては、例えば、直流電源を交流電源に変換するＤＣ（Direct  Current）／ＡＣ（Alternate  Current）インバータや、直流電源を他の直流電源へと変換するＤＣ／ＤＣインバータが挙げられるが、上記に限られない。以下では、本発明の実施形態に係る光電池装置１００が備えるインバータが、状態情報に基づいて故障を検出する場合を主に説明する。
【００３０】
より具体的に説明すると、光電池装置１００では、インバータが状態情報の取得を要求する情報取得要求を送信し、電源モジュールそれぞれが情報取得要求の受信に基づいて選択的に状態情報を送信する。ここで、光電池装置１００では、各電源モジュールが固有の識別情報（以下「第１識別情報」という。）を記憶し、また、インバータが状態情報の送信を要求する電源モジュールを指定する識別情報（以下、「第２識別情報」という。）を含む情報取得要求を送信する。そして、各電源モジュールは、受信された情報取得要求に含まれる第２識別情報と、記憶する第１識別情報とに基づいて、状態情報を送信するか否かを判定し、判定結果に応じて状態情報を選択的に送信する。
【００３１】
よって、光電池装置１００では、従来の技術のように電源モジュールが逐次情報を送信するのではなく、情報取得要求が送信を要求する特定の電源モジュールが状態情報を送信することとなる。つまり、光電池装置１００は、情報取得要求に基づき特定の電源モジュールから送信された状態情報に基づいて故障を検出することができるので、従来の技術のように電源モジュールごとに固有の周波数信号やパルス信号を設定する必要はない。したがって、光電池装置１００では、光電池装置１００を構成する電源モジュールの数が増えたとしても、従来の技術に係る上述した問題は生じない。
【００３２】
また、本発明の実施形態に係る光電池装置１００では、電源モジュールが、光電池装置１００の各電源モジュールが発生させた光起電力に応じた電流が流れる電源線（電力ライン）に状態情報を印加させることによって、状態情報に基づく故障検出を図る。より具体的には、光電池装置１００では、例えば、電源モジュールが、電源モジュール内の電源線に状態情報を印加する。そして、光電池装置１００では、電源線に接続されたインバータが、状態情報を収集することによって、各電源モジュールにおける故障の検出を図る。よって、光電池装置１００は、例えば得られる電力の低下が生じた場合において、電源モジュールの開放電圧や短絡電流の測定など、故障した電源モジュールを特定するための他の手段を必要とせずに、電源モジュールごとに故障を検出することができる。
【００３３】
また、光電池装置１００では、インバータが、電源線を介して情報取得要求を各電源モジュールへ送信する。よって、光電池装置１００において各電源モジュールが発生させた光起電力に応じた電流が流れる電源線は、インバータと各電源モジュールとの間の通信路としての役目を果たす。
【００３４】
上記のように、光電池装置１００は、電源線を通信路として、インバータから各電源モジュールへと情報取得要求を伝達し、また、各電源モジュールからインバータへと状態情報を伝達する。したがって、光電池装置１００は、各電源モジュールごとに専用線を備えることなく情報取得要求と状態情報との送受信を行うことができるので、電源モジュールの数が増えたとしても、専用線を備える場合よりも配線の複雑さを抑えることができる。
【００３５】
なお、以下では、本発明の実施形態に係る光電池装置１００が、電源線を通信路とする場合を例に挙げて説明するが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る光電池装置１００は、電源モジュールごとに専用線を設ける構成をとる場合であっても、各電源モジュールは情報取得要求に基づく選択的な状態情報の送信が可能であるので、電源モジュールの故障検出の容易化を図ることができる。
【００３６】
〔２〕本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態の例とその検出方法
次に、本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態の一例と、その検出方法について説明する。
【００３７】
〔２−１〕電源モジュールの状態の一例
図１は、本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態を説明するための第１の説明図である。ここで、図１では、説明の簡単化のために、後述する本発明の実施形態に係る光電池装置１００の構成ではなく、より一般的な構成の光電池装置１０を示している。以下、光電池装置１００が検出する電源モジュールの状態の例を、図１に示す光電池装置１０を例に挙げて説明する。
【００３８】
図１を参照すると、光電池装置１０は、電源線ＶＬ１（電力ライン）とグランド線ＶＬ２（グランドライン）の間に、電源部１２Ａと電源部１２Ｂとを備える。また、光電池装置１０は、電源線ＶＬ１とグランド線ＶＬ２とにそれぞれ接続されたインバータ１４を備える。ここで、図１では、電源線ＶＬ１とグランド線ＶＬ２との間に２つの電源部１２Ａ、１２Ｂ（以下、総称して「電源部１２」よぶ場合がある。）が並列に接続された構成を示しているが、上記に限られない。
【００３９】
電源部１２は、１または２以上の電源モジュールを備える。図１では、電源部１２Ａが電源モジュール１６Ａ、１６Ｂの２つの電源モジュールが直列に接続された構成を有し、また、電源部１２Ｂが電源モジュール１６Ｃ、１６Ｄの２つの電源モジュールが直列に接続された構成を有する例を示している。つまり、図１に示す電源部１２は、直列体に相当する。
【００４０】
また、各電源部１２を構成する電源モジュール１６Ａ〜１６Ｄ（以下、総称して「電源モジュール１６」とよぶ場合がある。）それぞれは、光電池モジュール（図１に示す１８Ａ〜１８Ｄ）と、バイパスダイオード（図１に示すＤ１０Ａ〜Ｄ１０Ｄ）を備える。
【００４１】
光電池モジュール１８Ａ〜１８Ｄ（以下、総称して「光電池モジュール１８」とよぶ場合がある。）それぞれは、入力された光に基づいて光起電力を生じさせるセルが、直列および／または並列に接続された構成を有する。図２は、電源モジュール１６が有する光電池モジュール１８を構成するセルの特性の一例を示す説明図である。図２に示すように、光電池モジュール１８を構成するセルは、入力された光の強度に応じた光起電力を生じさせる。
【００４２】
バイパスダイオードＤ１０Ａ〜Ｄ１０Ｄ（以下、総称して「バイパスダイオードＤ１０」とよぶ場合がある。）は、光電池モジュール１８のグランド線側の端子にアノードが接続され、光電池モジュール１８の電源線側の端子にカソードが接続される。ここで、バイパスダイオードＤ１０は、例えば、光電池モジュール１８が開放故障を起こした場合に、電流（直列に接続された他の電源モジュール１６の起電力に応じて流れる電流）を流すための電流のバイパス（迂回路）を形成する役目を果たす。図３は、バイパスダイオードの特性の一例を示す説明図である。
【００４３】
電源モジュール１６は、例えば、光電池モジュール１８とバイパスダイオードＤ１０を備える。次に、電源モジュール１６において生じうる状態について説明する。なお、以下では、電源モジュール１６において生じうる状態について説明するが、以下に示す電源モジュール１６の状態は、後述する本発明の実施形態に係る光電池装置１００が備える電源モジュールにおいても同様に生じうる。
【００４４】
（ｉ）正常な状態
まず、電源モジュール１６に故障が生じていない正常な状態を示す。図４は、本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態を説明するための第２の説明図である。ここで、図４は、光電池装置１０が備える各電源モジュール１６が正常な状態である場合の一例を示している。
【００４５】
電源モジュール１６が正常な場合、電源モジュールの光起電力に応じて流れる電流は、バイパスダイオードには流れず、光電池モジュール内を流れる（図４のＩ１、Ｉ２）。上記は、電源モジュール１６に起電力がある場合バイパスダイオードには負の電圧がかかる状態となるためである。図３に示すように、バイパスダイオードに負の電圧がかかる場合、バイパスダイオードには、電流が流れない。
【００４６】
（ｉｉ）第１の故障状態：光電池モジュール１８の開放故障
図５は、本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態を説明するための第３の説明図である。ここで、図５は、光電池装置１０が備える電源モジュール１６Ａの光電池モジュール１８Ａが開放故障を起こした場合を示している。
【００４７】
光電池モジュール１８Ａが開放故障を起こした場合には、光電池モジュール１８Ａの抵抗値は無限大の状態となるので、電源モジュール１６Ａに流れる電流はバイパスダイオードＤ１０Ａに流れることとなる（図５のＩ３）。
【００４８】
（ｉｉｉ）第２の故障状態：光電池モジュール１８の短絡故障
電源モジュール１６が備える光電池モジュール１８が短絡故障を起こした場合には、図４と同様に、電源モジュール１６Ａに流れる電流は光電池モジュール１８に流れる。上記は、光電池モジュール１８が短絡故障を起こした場合には、バイパスダイオードＤ１０に負の電圧がかかり、図３に示すように、バイパスダイオードＤ１０には電流は流れないためである。
【００４９】
（ｉｖ）その他の状態：一部の電源モジュールに光が入力されない場合
図６は、本発明の実施形態に係る電源モジュールの状態を説明するための第４の説明図である。ここで、図６は、一部の電源モジュール１６に光が入力されない場合の一例を示しており、電源モジュール１６Ａにのみ光が入力されず、光電池モジュール１８Ａが光起電力を生じさせていない場合を示している。
【００５０】
図６のように、一部の電源モジュールである電源モジュール１６Ａに光が入力されない場合には、電源モジュール１６Ａにおける電圧はそれほど変化しないが、光電池モジュール１８Ａに流れる電流が少なくなる。よって、直列に接続される電源モジュール１６Ｂから印加される電流の方が、上記光電池モジュール１８Ａに流れる電流よりも多い場合には、これらの差分に相当する電流がバイパスダイオードに流れることとなる（図６のＩ５）。
【００５１】
電源モジュール１６では、例えば、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の状態が生じうる。また、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の状態は、本発明の実施形態に係る光電池装置１００が備える電源モジュールにおいても同様に生じうる。
【００５２】
〔２−２〕本発明の実施形態に係る状態の検出方法
本発明の実施形態に係る光電池装置１００では、各電源モジュールにおいて、例えば、下記に示す値を検出し、検出結果に基づく状態情報を記憶する。そして、光電池装置１００は、各電源モジュールから選択的に送信される状態情報に基づいて、各電源モジュールにおける上記（ｉ）〜（ｉｖ）の状態を検出する。つまり、光電池装置１００では、ある電源モジュールにおいて上記（ｉｉ）または（ｉｉｉ）の状態が検出された場合が、当該電源モジュールの故障が検出されたことに相当する。なお、本発明の実施形態に係る電源モジュールが検出する対象が、下記のものに限られないことは、言うまでもない。
・光電池モジュールの電圧
・光電池モジュールに流れる電流
・バイパスダイオードの電圧
・バイパスダイオードに流れる電流
・グランド線から光電池モジュールの電源線側の端子までの電圧
【００５３】
例えば、上記（ｉｉ）の状態（開放故障の状態）は、バイパスダイオード流れる電流の検出結果に基づいて、バイパスダイオードに電流が流れていることにより検出することができる。また、上記（ｉｉｉ）の状態（短絡故障の状態）は、例えば、光電池モジュールの電圧や、グランド線から光電池モジュールの電源線側の端子（第２端子）までの電圧の検出結果に基づいて検出することができる。また、上記（ｉｖ）の状態（電源モジュールに光が入力されない状態）は、例えば、光電池モジュールに流れる電流の検出結果およびバイパスダイオードに流れる電流の検出結果に基づいて検出することができる。そして、上記（ｉ）の状態は、例えば、上記（ｉｉ）〜（ｉｖ）の状態が検出されないことにより検出することができる。
【００５４】
以上のように、光電池装置１００では、例えば、電源モジュールそれぞれが、上記の値を検出し、電源モジュールにおいて生じうる上記（ｉ）〜（ｉｖ）の状態を表す状態情報を記憶する。また、光電池装置１００では、上述したように、情報取得要求を電源モジュールに送信し、各電源モジュールが当該情報取得要求に基づいて選択的に状態情報を送信する。そして、光電池装置１００は、各電源モジュールから選択的に送信された状態情報に基づいて、電源モジュールごとに故障の検出を行う。よって、光電池装置１００は、例えば得られる電力の低下が生じた場合であっても、電源モジュールの開放電圧や短絡電流などの測定など、故障した電源モジュールを特定するための他の手段を必要とせずに、電源モジュールごとに故障を検出することができる。
【００５５】
したがって、本発明の実施形態に係る光電池装置１００は、電源モジュールの故障検出の容易化を図ることができる。
【００５６】
さらに、光電池装置１００は、状態情報に基づいて電源モジュールの故障を検出することができるので、光電池装置１００を構成する電源モジュールの数が増えたとしても、従来の技術に係る上述した問題は生じない。したがって、光電池装置１００は、従来の技術を適用した従来の光電池装置よりもよりフレキシブル（flexible）な電源モジュールの故障検出を実現することができる。
【００５７】
以下、本発明の実施形態に係る故障検出アプローチを実現可能な、本発明の実施形態に係る光電池装置１００の構成について説明する。
【００５８】
（本発明の実施形態に係る光電池装置）
図７は、本発明の実施形態に係る光電池装置１００の構成の一例を示す説明図である。
【００５９】
ここで、図７は、図１と同様に、電源線ＶＬ１（電力ライン）とグランド線ＶＬ２（グランドライン）との間に２つの電源部１０２Ａ、１０２Ｂ（以下、総称して「電源部１０２」よぶ場合がある。）が並列に接続された構成を示しているが、上記に限られない。例えば、光電池装置１００は、電源線ＶＬ１とグランド線ＶＬ２の間に１つの電源部１０２が接続された構成であってもよいし、また、３つ以上の電源部１０２が並列に接続された構成とすることもできる。
【００６０】
電源部１０２Ａは、１または２以上の電源モジュールを備える。また、電源部１０２Ｂは、電源部１０２Ａと同様に、１または２以上の電源モジュールを備える。図７では、電源部１０２Ａが電源モジュール１０６Ａ、１０６Ｂの２つの電源モジュールが直列に接続された構成を示し、また、電源部１０２Ｂが電源モジュール１０６Ｃ、１０６Ｄの２つの電源モジュールが直列に接続された構成を示しているが、上記に限られない。ここで、図７に示す電源モジュールが直列に接続された電源部１０２Ａ、１０２Ｂは、直列体に相当する。また、以下では、電源部１０２を構成する電源モジュール１０６Ａ〜１０６Ｄを総称して電源モジュール１０６とよぶ場合がある。
【００６１】
電源モジュール１０６は、入力された光に基づいて光起電力を生じさせる。また、電源モジュール１０６は、電源モジュール１０６の状態を示す状態情報を電源線ＶＬ１に印加させる。ここで、電源モジュール１０６における状態情報の電源線ＶＬ１への印加は、状態情報の送信に相当する。
【００６２】
［電源モジュール１０６の構成例］
〔１〕第１の構成例
図８は、本発明の実施形態に係る電源モジュール１０６の第１の構成例を示す説明図である。
【００６３】
電源モジュール１０６は、光電池モジュール１１０と、バイパスダイオードＤ１と、状態検出部１１２と、通信制御部１１４と、通信部１１６とを備える。
【００６４】
光電池モジュール１１０は、入力された光に基づいて光起電力を生じさせるセルが、直列および／または並列に接続された構成を有する。ここで、セルは、光電池装置１００における入力された光に基づいて光起電力を生じさせるデバイスの最小の単位となるデバイスである。結晶タイプのセルの場合、セルは、開放電圧が０．５５〜０．６［Ｖ］、短絡電流が２５〜３０［ｍＡ／ｃｍ２］程度のデバイスとして機能する。また、光電池モジュール１１０を構成する各セルの特性は、例えば、図２で表され、入力された光の強度に応じた光起電力を生じさせる。
【００６５】
バイパスダイオードＤ１は、光電池モジュール１１０のグランド線側の第１端子Ｔ１にアノードが接続され、光電池モジュール１１０の電源線側の第２端子Ｔ２にカソードが接続される。
【００６６】
また、バイパスダイオードＤ１は、例えば、光電池モジュール１１０が開放故障を起こした場合に、電流（直列に接続された他の電源モジュール１０６の起電力に応じて流れる電流）を流すための電流のバイパス（迂回路）を形成する役目を果たす。例えば、光電池モジュール１１０に起電力がある場合や光電池モジュール１１０が短絡故障を起こした場合には、バイパスダイオードＤ１に負の電圧がかかるため、バイパスダイオードＤ１には電流は流れない（図４）。これに対して、例えば光電池モジュール１１０が開放故障を起こした場合には、光電池モジュール１１０の抵抗値は無限大の状態となるので、電流はバイパスダイオードＤ１に流れることとなる（図５）。また、電源部１０２を構成する一部の電源モジュールに光が入力されない場合にも、図６を参照して示したように、バイパスダイオードＤ１には電流が流れる。
【００６７】
状態検出部１１２は、電源モジュール１０６の状態を検出し、検出結果を通信制御部１１４へ伝達する。ここで、状態検出部１１２が検出する電源モジュール１０６の状態とは、例えば、電源モジュール１０６が電源として正常に機能しているか否かを示すものである。
【００６８】
状態検出部１１２は、例えば、電源モジュール１０６において下記に示す値をそれぞれ検出し、検出結果として通信制御部１１４へ伝達する。なお、本発明の実施形態に係る状態検出部１１２が検出する対象が、下記のものに限られないことは、言うまでもない。
・光電池モジュール１１０の電圧
・光電池モジュール１１０に流れる電流
・バイパスダイオードＤ１の電圧
・バイパスダイオードＤ１に流れる電流
・グランド線ＶＬ２から第２端子Ｔ２までの電圧
【００６９】
〔状態検出部１１２の構成例〕
図９は、本発明の実施形態に係る状態検出部１１２の構成の一例を示す説明図である。ここで、図９は、電源モジュール１０６の一部を示している。
【００７０】
図９を参照すると、状態検出部１１２は、第１検出部１１２Ａと、第２検出部１１２Ｂと、第３検出部１１２Ｃと、第４検出部１１２Ｄと、第５検出部１１２Ｅとを有する。
【００７１】
第１検出部１１２Ａは、例えば電圧検出器（Voltage  Detector）で構成され、光電池モジュール１１０の電圧を検出する。第２検出部１１２Ｂは、例えば電流検出器（Current  Detector）で構成され、光電池モジュール１１０に流れる電流を検出する。第３検出部１１２Ｃは、例えば電圧検出器で構成され、バイパスダイオードＤ１の電圧を検出する。第４検出部１１２Ｄは、例えば電流検出器で構成され、バイパスダイオードＤ１に流れる電流を検出する。そして、第５検出部１１２Ｅは、例えば電圧検出器で構成され、グランド線ＶＬ２から第２端子Ｔ２までの電圧を検出する。
【００７２】
状態検出部１１２は、例えば、図９に示すような第１検出部１１２Ａ〜第５検出部１１２Ｅを有することによって、上記に示す値をそれぞれ検出し、検出結果として通信制御部１１４へ伝達することができる。
【００７３】
なお、本発明の実施形態に係る状態検出部１１２の構成は、図９に示す構成に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る状態検出部１１２は、第５検出部１１２Ｅを有さない構成とすることもできる。上記の構成であっても、光電池装置１００は、上述した（ｉ）〜（ｉｖ）の状態を検出することができる。
【００７４】
再度図８を参照して、電源モジュール１０６の第１の構成例について説明する。通信制御部１１４は、状態検出部１１２から伝達される検出結果に基づく状態情報を記憶する。また、通信制御部１１４は、通信部１１６が受信した情報取得要求に基づいて、状態情報を選択的に通信部１１６から送信させる。
【００７５】
〔通信制御部１１４の構成例〕
図１０は、本発明の実施形態に係る電源モジュール１０６が備える通信制御部１１４の構成の一例を示す説明図である。ここで、図１０では、通信部１１６を併せて示している。
【００７６】
通信制御部１１４は、ＡＤ変換器１２０（Analog  to  Digital  Converter）と、処理部１２２と、ＤＡ変換器１２４（Digital  to  Analog  Converter）と、ＰＡ１２６（Power  Amplifier）と、ドライバ回路１２８と、ＰＡ１３０と、ＡＤ変換器１３２とを備える。
【００７７】
ＡＤ変換器１２０は、状態検出部１１２から伝達される検出結果（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。なお、処理部１２２がアナログ信号を処理可能な構成である場合には、通信制御部１１４は、ＡＤ変換器１２０を備えていなくてもよい。
【００７８】
処理部１２２は、例えば、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）や、各種処理回路、記憶媒体などで構成され、ＡＤ変換器１２０から伝達される検出結果に基づいて、電源モジュール１０６の状態を判定する。そして、処理部１２２は、例えば、故障が発生したと判定した場合に状態情報を記憶する。
【００７９】
また、処理部１２２は、通信部１１６を介して伝達されるインバータ１０４が送信した状態情報の送信を要求する情報取得要求が検出された場合には、情報取得要求に含まれる第２識別情報と、記憶する第１識別情報とに基づいて、状態情報を送信するか否かを判定する。そして、処理部１２２は、状態情報を送信すると判定した場合には、記憶した状態情報に基づいて変調を行い、状態情報を通信部１１６に送信させる。
【００８０】
また、処理部１２２は、故障判定部１３４と、記憶部１３６と、送信判定部１３８と、送信処理部１４０とを備える。なお、図１０では、処理部１２２が記憶部１３６を備える構成を示してるが、上記に限られない。例えば、通信制御部１１４は、処理部１２２と記憶部１３６とを別体として備えることもできる。
【００８１】
故障判定部１３４は、ＡＤ変換器１２０から伝達される検出結果に基づいて故障を判定し、例えば、故障であると判定された場合に、選択的に状態情報を記憶部１３６に記録する。ここで、故障判定部１３４は、例えば、状態検出部１１２から伝達される各種検出結果と、故障を判定するための各種検出結果に対応する判定用データとを用いた閾値処理を行うことによって、故障が発生したか否かを判定するが、上記に限られない。また、故障判定部１３４が閾値処理に用いる上記判定用データは、例えば、処理部１２２が備える記憶部１３６に記憶されるが、上記に限られない。
【００８２】
また、故障判定部１３４は、例えば、複数の故障（例えば、開放故障や短絡故障など）の情報を含むことが可能なデータフォーマットの状態情報を記憶部１３６に記録するが、上記に限られない。例えば、故障判定部１３４は、故障の種別ごとに複数の状態情報を記憶部１３６に記録することもできる。
【００８３】
なお、故障判定部１３４は、故障であると判定された場合に、選択的に状態情報を記憶部１３６に記録する構成に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る故障判定部１３４は、ＡＤ変換器１２０から伝達される検出結果に基づく判定結果の種別によらずに、状態情報を記憶部１３６に記録することもできる。上記の場合、記憶部１３６には、例えば、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の１または２以上の状態を示す状態情報が記憶される。
【００８４】
記憶部１３６は、処理部１２２が備える記憶手段であり、例えば、状態情報や上記判定用データ、通信制御部１１４が対応する電源モジュールを識別するための固有のＩＤ情報（第１識別情報）などを記憶する。ここで、図１０では、記憶部１３６がＩＤ情報１４２（第１識別情報）と１つの状態情報１４４を記憶している例を示しているが、上記に限られない。記憶部１３６としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）やフラッシュメモリ（flash  memory）などの不揮発性メモリ（nonvolatile  memory）が挙げられるが、上記に限られない。
【００８５】
送信判定部１３８は、ＡＤ変換器１３２から伝達されるデジタル信号に基づいて、インバータ１０４が送信した情報取得要求が受信されたか否かを判定する。送信判定部１３８は、情報取得要求が受信されたと判定した場合には、情報取得要求に含まれる第２識別情報と、記憶部１３６に記憶されたＩＤ情報１４２（第１識別情報）とを比較する。そして、送信判定部１３８は、情報取得要求に含まれる第２識別情報とＩＤ情報１４２との比較結果に応じて、状態情報を送信させるための送信命令を送信処理部１４０へ選択的に伝達する。
【００８６】
ここで、送信判定部１３８は、情報取得要求に含まれる第２識別情報とＩＤ情報１４２とが一致しない場合には、送信処理部１４０に状態情報の送信命令を伝達しない。よって上記の場合には、電源モジュール１０６からは、状態情報が送信されないこととなる。また、情報取得要求に含まれる第２識別情報とＩＤ情報１４２とが一致する場合には、送信処理部１４０に状態情報の送信命令を伝達する。よって上記の場合には、電源モジュール１０６からは、状態情報が送信されることとなる。
【００８７】
送信処理部１４０は、送信判定部１３８から送信命令が伝達された場合に、記憶部１３６に記憶された状態情報をＤＡ変換器１２４へ伝達する。ここで、送信処理部１４０は、記憶部１３６に記憶された状態情報に第１識別情報を付加した状態情報をＤＡ変換器１２４へ伝達することもできる。また、送信処理部１４０は、例えば、記憶部１３６に記憶された状態情報に基づいて変調（デジタル変調）を行うことによって状態情報をＤＡ変換器１２４へ伝達するが、上記に限られない。
【００８８】
また、送信処理部１４０は、上記送信命令が伝達された場合に記憶部１３６に状態情報が記憶されていないときには、例えば、電源モジュール１０６が故障していないことを示す状態情報を生成してＤＡ変換器１２４へ伝達するが、上記に限られない。
【００８９】
なお、上記では、送信判定部１３８が選択的に送信命令を送信処理部１４０へ伝達し、送信処理部１４０が送信命令に応じて状態情報を送信させる構成について説明したが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る通信制御部１１４の処理部１２２は、送信判定部１３８が第２識別情報とＩＤ情報１４２との比較結果を送信処理部１４０へ伝達し、送信処理部１４０が、比較結果に基づいて選択的に状態情報を送信させる構成とすることもできる。
【００９０】
処理部１２２は、例えば、図１０に示す構成によって、状態検出部１１２の検出結果に基づいて電源モジュール１０６の状態を判定して状態を示す状態情報を記憶することができる。また、処理部１２２は、例えば、図１０に示す構成によって、通信部１１６が受信した情報取得要求に基づいて、状態情報を通信部１１６に選択的に送信させることができる。
【００９１】
ＤＡ変換器１２４は、処理部１２２から伝達される状態情報をアナログ信号に変換する。ＰＡ１２６は、ＤＡ変換器１２４から伝達される状態情報を増幅する。そして、ドライバ回路１２８は、ＰＡ１２６から伝達される増幅された状態情報を、通信部１１６を構成するトランスの１次コイルＬ１に印加し、状態情報を送信させる。
【００９２】
ＰＡ１３０は、通信部１１６を構成するトランスの１次コイルＬ１から伝達される信号を増幅する。ＡＤ変換器１３２は、ＰＡ１３０から伝達される信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、処理部１２２へ伝達する。なお、処理部１２２がアナログ信号を処理可能な構成である場合には、通信制御部１１４は、ＡＤ変換器１３２を備えていなくてもよい。
【００９３】
通信制御部１１４は、例えば、図１０に示す構成によって、状態検出部１１２から伝達される検出結果に基づく状態情報を、インバータ１０４から送信される情報取得要求に基づいて、選択的に送信することができる。なお、本発明の実施形態に係る通信制御部１１４の構成が、図１０に示す構成に限られないことは、言うまでもない。
【００９４】
また、通信制御部１１４は、例えば、電源モジュール１０６を構成する光電池モジュール１１０から電源を得て駆動する。ここで、光電池モジュール１１０は、セルが、直列および／または並列に接続された構成を有する。よって、通信制御部１１４は、光電池モジュール１１０を構成する１または２以上のセルそれぞれから電源を得て駆動することができる。通信制御部１１４が複数のセルから電源を取得することによって、通信制御部１１４は、例えば、１つのセルが開放故障を起こした場合であっても、駆動に必要な電源を取得できる可能性を高めることができる。
【００９５】
なお、通信制御部１１４が他の電源モジュールや、別途の内部電源、または外部電源から電源を取得して駆動することもできることは、言うまでもない。ここで、上記内部電源としては、例えば、リチウムイオン二次電池やリチウムイオンポリマー二次電池などの二次電池が挙げられるが、上記に限られない。
【００９６】
再度図８を参照して、本発明の実施形態に係る電源モジュール１０６の第１の構成例について説明する。通信部１１６は、トランスで構成され、状態情報を電源線ＶＬ１に印加する。通信部１１６を備えることによって、電源モジュール１０６は、電源部１０２における光起電力に応じた電流に状態情報を重畳させることによって、状態情報を送信することができる。
【００９７】
トランスを構成する１次コイルＬ１は、通信制御部１１４と接続される。また、トランスを構成する２次コイルＬ２は、例えば、電源線ＶＬ１とグランド線ＶＬ２とに接続される。
【００９８】
電源モジュール１０６は、例えば、図８に示す構成によって、入力された光に基づいて光起電力を生じさせ、情報取得要求に基づいて選択的に状態情報を電源線ＶＬ１に印加させる（すなわち、状態情報を送信する）ことができる。
【００９９】
〔２〕第２の構成例
上記では、電源モジュール１０６の第１の構成例として、通信部１１６を構成するトランスの２次コイルＬ２が電源線ＶＬ１とグランド線ＶＬ２とに接続される構成を示した。しかしながら、本発明の実施形態に係る電源モジュール１０６の構成は、図８に示す構成に限られない。
【０１００】
図１１は、本発明の実施形態に係る電源モジュール１０６の第２の構成例を示す説明図である。
【０１０１】
第２の構成例に係る電源モジュール１０６は、図８に示す電源モジュール１０６と同様の構成を有するが、通信部１１６が状態情報を印加する箇所が異なる。
【０１０２】
第２の構成例に係る通信部１１６は、トランスで構成され、状態情報を電源線ＶＬ１（より厳密には、電源部１０２における起電力に応じた電流を電源線ＶＬ１へと伝達するための電源モジュール内の電源線）に印加する。
【０１０３】
トランスを構成する１次コイルＬ１は、通信制御部１１４と接続される。また、トランスを構成する２次コイルＬ２は、例えば、第２端子Ｔ２よりも電源線ＶＬ１側に接続される。よって、通信制御部１１４が選択的に送信させる状態情報は、電源部１０２における起電力に応じた電流を電源線ＶＬ１へと伝達するための電源モジュール内の電源線に流れる電流に重畳されるので、結果として電源線ＶＬ１へ印加されたこととなる。
【０１０４】
第２の構成例に係る通信部１１６を備えることによって、電源モジュール１０６は、第１の構成例に係る通信部１１６を備える場合と同様に、電源部１０２における光起電力に応じた電流に状態情報を重畳させることによって、状態情報を送信することができる。
【０１０５】
〔３〕第３の構成例
図１２は、本発明の実施形態に係る電源モジュール１０６の第３の構成例を示す説明図である。
【０１０６】
第３の構成例に係る電源モジュール１０６は、図８に示す電源モジュール１０６と同様の構成を有するが、通信部１１６が状態情報を印加する箇所が異なる。
【０１０７】
第３の構成例に係る通信部１１６は、トランスで構成され、第１の構成例に係る通信部１１６と同様に、状態情報を電源線ＶＬ１（より厳密には、電源部１０２における起電力に応じた電流を電源線ＶＬ１へと伝達するための電源モジュール内の電源線）に印加する。
【０１０８】
トランスを構成する１次コイルＬ１は、通信制御部１１４と接続される。また、トランスを構成する２次コイルＬ２は、例えば、第１端子Ｔ１よりもグランド線ＶＬ２側に接続される。よって、通信制御部１１４が選択的に送信させる状態情報は、電源部１０２における起電力に応じた電流を電源線ＶＬ１へと伝達するための電源モジュール内の電源線に流れる電流に重畳されるので、結果として電源線ＶＬ１へ印加されたこととなる。
【０１０９】
第３の構成例に係る通信部１１６を備えることによって、電源モジュール１０６は、第１の構成例に係る通信部１１６を備える場合と同様に、電源部１０２における光起電力に応じた電流に状態情報を重畳させることによって、状態情報を送信することができる。
【０１１０】
電源モジュール１０６は、例えば、図８、図１１、図１２に示す構成によって、入力された光に基づいて光起電力を生じさせることができる。また、電源モジュール１０６は、例えば、図８、図１１、図１２に示す構成によって、電源モジュール１０６の状態を示す状態情報を、インバータ１０４から送信される情報取得要求に基づいて選択的に電源線ＶＬ１に印加させることができる。なお、本発明の実施形態に係る電源モジュール１０６の構成が、図８、図１１、図１２に示す構成に限られないことは、言うまでもない。
【０１１１】
再度図７を参照して、光電池装置１００の構成要素について説明する。インバータ１０４は、電源線ＶＬ１およびグランド線ＶＬ２と接続され、電源線ＶＬ１から印加される直流電源を所定の電源に変換し、外部装置へ変換した電源を供給する役目を果たす。
【０１１２】
また、インバータ１０４は、例えば、状態情報の送信を要求する情報取得要求（データ）を、電源線ＶＬ１を介して各電源モジュール１０６に選択的に送信する。
【０１１３】
〔情報取得要求の送信に係るインバータ１０４の構成例〕
インバータ１０４は、例えば、記憶部（図示せず）、送信スケジュール設定部（図示せず）、送信処理部（図示せず）を備えることによって、情報取得要求の選択的な送信（スケジューリングされた送信）を行う。ここで、インバータ１０４では、インバータ１０４が備えるＭＰＵや、変調回路などの各種処理を行う集積回路が、送信スケジュール設定部（図示せず）や情報取得要求送信処理部（図示せず）などの役目を果たすことができるが、上記に限られない。
【０１１４】
記憶部（図示せず）は、例えば、光電池装置１００が備える電源モジュール１０６それぞれに対応する第２識別情報や、情報取得要求の送信に係る処理プログラムなどを記憶する。記憶部（図示せず）としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられるが、上記に限られない。
【０１１５】
送信スケジュール設定部（図示せず）は、各電源モジュールから状態情報を取得するための情報取得要求の送信スケジュール（取得予定）を設定する。送信スケジュール設定部（図示せず）は、例えば、日にちの情報や時間の情報、天候の情報などの電源モジュール１０６への光の入力に係る様々な情報に基づいて、電源モジュール１０６ごとの送信スケジュールを設定するが、上記に限られない。上記電源モジュール１０６への光の入力に係る様々な情報は、例えば、インバータ１０４が備える時計や、ネットワークなどを介して外部装置から取得される。
【０１１６】
送信処理部（図示せず）は、送信スケジュール設定部（図示せず）が設定した送信スケジュールに基づいて、情報取得要求の送信を行うか否かを判定する。情報取得要求の送信を行うと判定された場合、送信処理部（図示せず）は、情報取得要求により状態情報を送信させる対象の電源モジュールに対応する第２識別情報を記憶部（図示せず）から読出し、当該第２識別情報を含む情報取得要求を生成する。そして、送信処理部（図示せず）は、生成した情報取得要求を電源線ＶＬ１に印加することによって、情報取得要求を送信する。
【０１１７】
インバータ１０４は、例えば、記憶部（図示せず）、送信スケジュール設定部（図示せず）、送信処理部（図示せず）を備えることによって、情報取得要求の選択的な送信（スケジューリングされた送信）を実現することができる。なお、本発明の実施形態に係るインバータ１０４における情報取得要求の送信に係る構成が、上記に限られないことは、言うまでもない。
【０１１８】
また、インバータ１０４は、状態情報を電源線ＶＬ１を介して受信する。ここで、インバータ１０４は、例えば、受信した状態情報に基づいて各電源モジュールの故障を検出する機能を有することができるが、上記に限られない。
【０１１９】
〔状態情報に基づく故障の検出に係るインバータ１０４の構成例〕
インバータ１０４は、例えば、状態情報を検出するためのフィルタ回路（図示せず）や、フィルタ回路の出力に対して判定処理などの処理を行い故障を判定する処理回路（図示せず）などを備えることにより、故障を検出する機能を有することができる。また、インバータ１０４は、検出した故障の情報を、外部装置へと有線／無線で送信するための通信回路（図示せず）をさらに備えていてもよい。
【０１２０】
ここで、処理回路（図示せず）は、送信スケジュールに基づいて送信された情報取得要求に対応する電源モジュール１０６から送信された状態情報によって、当該電源モジュールの状態を判定して故障を検出するが、上記に限られない。例えば、処理回路（図示せず）は、送信スケジュールに基づく情報取得要求の送信後、対応する電源モジュール１０６から送信される状態情報が所定の時間内に検出されない場合には、当該電源モジュール１０６が故障状態であると判定することもできる。上記所定の時間は、予め設定されたものであってもよいし、例えば、光電池装置１００のユーザや管理者により適宜設定可能なものとすることもできる。また、上記所定の時間の情報は、例えば、記憶部（図示せず）に記憶され、処理回路（図示せず）により適宜参照されるが、上記に限られない。したがって、光電池装置１００は、例えば、電源モジュール１０６の光電池モジュール１１０の故障により通信制御部１１４が電源を得られない場合であっても、当該電源モジュール１０６の故障を検出することができる。
【０１２１】
インバータ１０４は、例えば、フィルタ回路（図示せず）や処理回路（図示せず）などを備えることによって、受信した状態情報に基づいて各電源モジュールの故障を検出する機能を有することができる。なお、本発明の実施形態に係るインバータ１０４における状態情報に基づく故障の検出に係る構成が、上記に限られないことは、言うまでもない。
【０１２２】
また、インバータ１０４は、受信した状態情報を、故障の検出が可能な外部装置へと送信する（すなわち、状態情報を中継する）役目を果たしてもよい。インバータ１０４は、例えば、フィルタ回路（図示せず）と、通信回路（図示せず）とを備えることによって、状態情報を中継することができる。
【０１２３】
光電池装置１００は、例えば、図７に示す構成によって、上述した本発明の実施形態に係る故障検出アプローチを実現することができる。
【０１２４】
以上のように、本発明の実施形態に係る光電池装置１００では、電源モジュール１０６それぞれが、状態を検出し、電源モジュール１０６において生じうる上述した（ｉ）〜（ｉｖ）の状態を表す状態情報を記憶する。また、光電池装置１００では、インバータ１０４が設定した送信スケジュールに応じて情報取得要求を電源モジュール１０６に送信し、各電源モジュール１０６が当該情報取得要求に基づいて選択的に状態情報を送信する。そして、光電池装置１００は、各電源モジュール１０６から選択的に送信された状態情報に基づいて、電源モジュールごとに故障の検出を行う。よって、光電池装置１００は、例えば得られる電力の低下が生じた場合において、電源モジュール１０６の開放電圧や短絡電流の測定など、故障した電源モジュール１０６を特定するための他の手段を必要とせずに、電源モジュールごとに故障を検出することができる。したがって、光電池装置１００は、電源モジュールの故障検出の容易化を図ることができる。
【０１２５】
また、光電池装置１００は、情報取得要求に対応する特定の電源モジュール１０６から送信された状態情報に基づいて電源モジュール１０６の故障を検出する。よって、光電池装置１００では、光電池装置１００を構成する電源モジュール１０６の数が増えたとしても、従来の技術に係る上述した問題は生じない。したがって、光電池装置１００は、従来の技術を適用した従来の光電池装置よりもよりフレキシブルな電源モジュールの故障検出を実現することができる。
【０１２６】
さらに、光電池装置１００は、電源線ＶＬ１に印加される状態情報により各電源モジュールの様々な故障の情報を収集することができる。よって、光電池装置１００は、光電池装置１００（または光電池システム）の管理コストを低減することができる。
【０１２７】
以上、本発明の実施形態として光電池装置１００を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、太陽光により発電可能な太陽電池システム（太陽電池装置）など、入力された光に基づいて光起電力を生じさせることが可能な様々なシステム、機器に適用することができる。
【０１２８】
（本発明の実施形態に係る故障判定方法）
上述したように、本発明の実施形態に係る光電池装置１００は、状態情報に基づいて電源モジュール１０６の故障を検出する機能を有することができる。そこで、次に、本発明の実施形態に係る光電池装置１００が故障を検出する機能を有する場合における、電源モジュール１０６の故障判定方法について説明する。
【０１２９】
図１３は、本発明の実施形態に係る光電池装置１００における故障判定方法の一例を示す説明図である。ここで、図１３は、インバータ１０４と光電池装置１００が備えるある電源モジュール１０６との間における通信に基づいて、インバータ１０４が、当該ある電源モジュール１０６の故障を判定して故障を検出する場合を示している。なお、本発明の実施形態に係る光電池装置１００は、他の電源モジュール１０６の故障についても、上記ある電源モジュール１０６と同様に故障を判定することができるので、その他の電源モジュール１０６については、説明を省略する。
【０１３０】
また、図１３に示すインバータ１０４と電源モジュール１０６との間における通信は、電源線ＶＬ１を介して行われるが、上記に限られない。例えば、インバータ１０４と電源モジュール１０６との間における通信は、インバータ１０４と各電源モジュール１０６とをそれぞれ接続する専用線を介して行うこともできる。
【０１３１】
インバータ１０４は、設定された送信スケジュールに基づいて、電源モジュール１０６を状態情報の送信対象とする情報取得要求を送信するか否かを判定する（Ｓ１００；送信スケジュール判定処理）。ステップＳ１００において情報取得要求を送信すると判定されない場合には、インバータ１０４は、情報取得要求を送信しない。
【０１３２】
また、ステップＳ１００において情報取得要求を送信すると判定された場合には、インバータ１０４は、情報取得要求を送信する（Ｓ１０２）。ここで、ステップＳ１０２における情報取得要求の送信は、ポーリング（polling）に相当する。
【０１３３】
ステップＳ１０２においてインバータ１０４送信された情報取得要求を受信した電源モジュール１０６は、受信された情報取得要求に基づいて状態情報を送信するか否かを判定する（Ｓ１０４；送信判定処理）。ここで、電源モジュール１０６（より厳密には、電源モジュール１０６を構成する通信制御部１１４）は、例えば、情報取得要求に含まれる第２識別情報と、記憶する第１識別情報との比較結果によって、ステップＳ１０４の判定を行う。
【０１３４】
なお、例えば、電源モジュール１０６を構成する光電池モジュール１１０において開放故障や短絡故障が発生した場合には、電源モジュール１０６は、ステップＳ１０４の判定を行うことができない場合がある。上記の場合であっても、インバータ１０４は、後述するステップＳ１０８の処理において、電源モジュール１０６の故障を判定することが可能である。
【０１３５】
ステップＳ１０４において状態情報を送信すると判定されない場合には、電源モジュール１０６は状態情報を送信しない。また、ステップＳ１０４において状態情報を送信すると判定された場合には、電源モジュール１０６は状態情報を送信する（Ｓ１０６）。したがって、ステップＳ１０６における状態情報の送信は、情報取得要求に基づく選択的な送信であるといえる。
【０１３６】
インバータ１０４は、ステップＳ１０６において電源モジュール１０６から送信された状態情報に基づいて、電源モジュール１０６に故障が発生しているか否かを判定する（Ｓ１０８；故障判定処理）。ここで、電源モジュール１０６から送信される状態情報は、例えば、上述した（ｉ）〜（ｉｖ）の状態を示す情報である。よって、インバータ１０４は、状態情報に基づいて電源モジュール１０６の状態を把握することができるので、電源モジュール１０６における故障の発生の有無や、故障の種別を判定することができる。
【０１３７】
また、インバータ１０４は、ステップＳ１０２における情報取得要求の送信後、電源モジュール１０６から送信される状態情報が所定の時間内に検出されない場合には、電源モジュール１０６が故障状態（開放故障、短絡故障など）であると判定することもできる。よって、インバータ１０４は、例えば、電源モジュール１０６の光電池モジュール１１０の故障により、電源モジュール１０６から状態情報が送信されない場合であっても、電源モジュール１０６の故障を検出することができる。
【０１３８】
インバータ１０４と各電源モジュール１０６との間において、例えば、図１３に示す通信に係る処理が行われることによって、光電池装置１００は、電源モジュール１０６それぞれの故障を判定し、故障を検出することができる。なお、本発明の実施形態に係る光電池装置１００における故障判定方法が、上記に限られないことは、言うまでもない。
【０１３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１４０】
１０、１００    光電池装置
１２Ａ、１２Ｂ、１０２Ａ、１０２Ｂ    電源部
１４、１０４    インバータ
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ    電源モジュール
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１１０    光電池モジュール
１１２    状態検出部
１１２Ａ    第１検出部
１１２Ｂ    第２検出部
１１２Ｃ    第３検出部
１１２Ｄ    第４検出部
１１２Ｅ    第５検出部
１１４    通信制御部
１１６    通信部
１２０、１３２    ＡＤ変換器
１２２    処理部
１２４    ＤＡ変換器
１２６、１３０    ＰＡ
１２８    ドライバ回路
１３４    故障判定部
１３６    記憶部
１３８    送信判定部
１４０    送信処理部
１４２    ＩＤ情報
１４４    状態情報
Ｄ１、Ｄ１０Ａ、Ｄ１０Ｂ、Ｄ１０Ｃ、Ｄ１０Ｄ    バイパスダイオード
【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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