(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールに劣化又は故障が生じたか否かの判断を自動的に行うこと。【解決手段】太陽電池モジュールに関する状態値を測定するセンサ部と、測定結果である状態値を送信する送信部と、を備えるセンサ装置と通信可能に接続され、閾値を記憶する記憶部を備える故障判定装置において、センサ装置から状態値を受信し、受信された状態値と閾値とを比較することによって太陽電池モジュールの劣化又は故障を判定し、判定結果を出力する。【選択図】図２
2010123880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに関する状態値を測定するセンサ部と、
測定結果である状態値を送信する送信部と、
を備えるセンサ装置と、
前記センサ装置から前記状態値を受信する受信部と、
閾値を記憶する記憶部と、
前記状態値と前記閾値とを比較することによって前記太陽電池モジュールの劣化又は故障を判定する故障判定部と、
判定結果を出力する出力部と、
を備える故障判定装置と、
を備える故障判定システム。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールが設置された周囲の日照量を測定し、測定結果である日照量を前記故障判定装置に送信する日照計をさらに備え、
前記センサ部は、前記太陽電池モジュールの温度と他の状態値とを測定し、
前記記憶部は、前記日照量と前記温度との組み合わせに対応付けて複数の閾値を記憶し、
前記故障判定部は、前記センサ装置による測定結果の前記温度と前記日照計による測定結果の前記日照量との組み合わせに対応付けて前記記憶部に記憶される閾値と、前記他の状態値とを比較することによって前記判定を行う、請求項１に記載の故障判定システム。
【請求項３】
前記センサ装置は、前記太陽電池モジュールから独立した筐体として構成され、前記太陽電池モジュールに対し取り外し可能に構成される、請求項１又は２に記載の故障判定システム。
【請求項４】
前記センサ装置は、前記太陽電池モジュールが日光を受ける面とは異なる面に対して設置される、請求項３に記載の故障判定システム。
【請求項５】
前記センサ装置は、前記太陽電池モジュールによって発電された電力の一部を受け取る電源部をさらに備え、前記電力によって動作する、請求項１乃至４のいずれかに記載の故障判定システム。
【請求項６】
前記太陽電池モジュールは複数直列に接続され、
閉じることによって前記太陽電池モジュールを短絡するスイッチ部をさらに備え、
前記センサ装置は、前記故障判定装置からスイッチ制御信号を受信する受信部と、前記スイッチ制御信号が受信されるまでは前記スイッチ部を開くように制御し、前記スイッチ制御信号が受信されたことに応じて前記スイッチ部を閉じるように制御するスイッチ制御部と、をさらに備え、
前記故障判定装置は、前記故障判定部が故障と判定した場合に、前記センサ装置に対しスイッチ制御信号を送信する送信部をさらに備える、
請求項１乃至５のいずれかに記載の故障判定システム。
【請求項７】
太陽電池モジュールに関する状態値を測定するセンサ部を備えるセンサ装置が、測定結果である状態値を送信するステップと、
閾値を記憶する記憶部を備える故障判定装置が、前記センサ装置から前記状態値を受信するステップと、
前記故障判定装置が、前記状態値と前記閾値とを比較することによって前記太陽電池モジュールの劣化又は故障を判定するステップと、
前記故障判定装置が、判定結果を出力するステップと、
を有する故障判定方法。
【請求項８】
太陽電池モジュールに関する状態値を測定するセンサ部と、測定結果である状態値を送信する送信部と、を備えるセンサ装置と通信可能に接続され、閾値を記憶する記憶部を備えるコンピュータに対し、
前記センサ装置から前記状態値を受信するステップと、
前記状態値と前記閾値とを比較することによって前記太陽電池モジュールの劣化又は故障を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【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を構成する太陽電池モジュールの劣化又は故障を判定する故障判定システム、故障判定方法、コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池の活用方法としては、複数の太陽電池モジュールを一般住居の屋根に配置することによって、一般家庭における消費電力の一部を賄う方法が一般的であった。そのため、一つの太陽光発電システムとして一箇所に配置される太陽電池モジュールの数は数十枚程度に限られていた。
【０００３】
このような太陽電池モジュールに故障が生じた場合は、人間が太陽電池モジュールの受光側（表側、太陽光に向けられた側）を目視することによって変色したものを探す方法や、一つ一つの太陽電池モジュールにテスターを接続して電流値の異常を探す方法がとられている。そのため、故障した太陽電池モジュールを発見するためには、一つ一つの太陽電池モジュールについて検査を行わなければならない。ただし、上述のように従来は一つの太陽光発電システムに用いられる太陽電池モジュールの数は限られていたため、その手間と労力は問題視される程度まで増大することはなく、故障した太陽電池モジュールを比較的容易に発見することが可能であった。
【０００４】
一方、近年注目されているメガソーラーシステムなどの大規模な太陽光発電システムでは、１０００ｋｗ程度の電圧の発電が目的とされており、１００ｗ程度の太陽電池モジュールが数千枚接続されて一箇所に配置される。このように太陽電池モジュールの数が増大すると、故障した太陽電池モジュールを発見する為の検査に要する労力はその数に比例して増大するため、検査に要する時間と労力が問題となってきている。
【０００５】
このような問題に対し、複数の太陽電池モジュールのそれぞれに通信手段を設け、太陽電池モジュールの特性を測定した測定結果と太陽電池モジュールの識別子を示す信号を通信手段から制御装置へ送信することによって、故障が生じた太陽電池モジュールの状況を容易・迅速に確認することを可能とする太陽光発電システムが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２１４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のシステムでは、太陽電池モジュールに故障が生じたか否かの判断が自動化されていなかったため、各通信手段から送信されてきた測定結果に基づいてオペレータが独自に判断しなければならず、判断の正確性に欠けるとともに労力を要してしまうという問題があった。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、太陽電池モジュールに劣化又は故障が生じたか否かの判断を自動的に行うことを可能とする技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様による故障判定システムは、太陽電池モジュールに関する状態値を測定するセンサ部と、測定結果である状態値を送信する送信部と、備えるセンサ装置と、前記センサ装置から前記状態値を受信する受信部と、閾値を記憶する記憶部と、前記状態値と前記閾値とを比較することによって前記太陽電池モジュールの劣化又は故障を判定する故障判定部と、判定結果を出力する出力部と、備える故障判定装置と、を備える。
【０００９】
［２］また、本発明の一態様による故障判定システムは、前記太陽電池モジュールが設置された周囲の日照量を測定し、測定結果である日照量を前記故障判定装置に送信する日照計をさらに備え、前記センサ部は、前記太陽電池モジュールの温度と他の状態値とを測定し、前記記憶部は、前記日照量と前記温度との組み合わせに対応付けて複数の閾値を記憶し、前記故障判定部は、前記センサ装置による測定結果の前記温度と前記日照計による測定結果の前記日照量との組み合わせに対応付けて前記記憶部に記憶される閾値と、前記他の状態値とを比較することによって前記判定を行う、ように構成されても良い。
【００１０】
［３］また、本発明の一態様による故障判定システムにおいて、前記センサ装置は、前記太陽電池モジュールから独立した筐体として構成され、前記太陽電池モジュールに対し取り外し可能に構成されても良い。
【００１１】
［４］また、本発明の一態様による故障判定システムにおいて、前記センサ装置は、前記太陽電池モジュールが日光を受ける面とは異なる面に対して設置されるように構成されても良い。
【００１２】
［５］また、本発明の一態様による故障判定システムにおいて、前記センサ装置は、前記太陽電池モジュールによって発電された電力の一部を受け取る電源部をさらに備え、前記電力によって動作するように構成されても良い。
【００１３】
［６］また、本発明の一態様による故障判定システムにおいて、前記太陽電池モジュールは複数直列に接続され、閉じることによって前記太陽電池モジュールを短絡するスイッチ部をさらに備え、前記センサ装置は、前記故障判定装置からスイッチ制御信号を受信する受信部と、前記スイッチ制御信号が受信されるまでは前記スイッチ部を開くように制御し、前記スイッチ制御信号が受信されたことに応じて前記スイッチ部を閉じるように制御するスイッチ制御部と、をさらに備え、前記故障判定装置は、前記故障判定部が故障と判定した場合に、前記センサ装置に対しスイッチ制御信号を送信する送信部をさらに備える、ように構成されても良い。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上述した故障判定システムが行う故障判定方法として特定されても良い。また、本発明の一態様は、上述した記憶部を備えるコンピュータを上記故障判定装置として動作させるためのコンピュータプログラムとして特定されても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、太陽電池モジュールに劣化又は故障が生じたか否かの判断を自動的に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第一実施形態］
図１は、太陽光発電システム１の機能構成を表す機能ブロック図である。太陽光発電システム１は、複数のストリングス１１が並列に接続され、その両端がパワーコンディショナ１２に接続されることによって構成される。各ストリングス１１は、複数の太陽電池モジュール１０が直列に接続されることによって構成される。太陽電池モジュール１０は、太陽光を表面に受光し、太陽光エネルギーを電気エネルギー（直流）に変換する。パワーコンディショナ１２は、複数の太陽電池モジュール１０によって生成された直流電力を交流電力に変換し出力する。
【００１７】
図２は、第一実施形態の太陽電池モジュール故障判定システム２の機能構成を表す機能ブロック図である。太陽電池モジュール故障判定システム２は、太陽光発電システム１に対して設置され、太陽光発電システム１の太陽電池モジュール１０の劣化又は故障の判定（以下、「故障判定」という）を行う。図示するように、太陽電池モジュール故障判定システム２は、故障判定の対象となる太陽光発電システム１、複数のセンサ装置２０、故障判定装置３０を備える。
【００１８】
センサ装置２０は、各太陽電池モジュール１０に接続され、各太陽電池モジュールにおける電圧値や電流値などの状態値を測定し、通信路を介して故障判定装置３０へ送信する。
故障判定装置３０は、通信路を介して各センサ装置２０から状態値を受信し、各センサ装置２０が接続された太陽電池モジュール１０に故障が生じたか否かを判定する。
【００１９】
図３は、センサ装置２０の機能構成を表す機能ブロック図である。センサ装置２０は、電源部２１、センサ部２２、記憶部２３、演算部２４、送信部２５を備える。以下、図３を用いてセンサ装置２０の構成について説明する。
【００２０】
電源部２１は、太陽電池モジュール１０に接続され、太陽電池モジュール１０によって発電された電力の一部の供給を受ける。そして、電源部２１は、センサ部２２、記憶部２３、演算部２４、送信部２５などのセンサ装置２０に備えられる各機能部に対し、電源線（図３における破線）を通じて電力を供給する。なお、電源部２１は、太陽電池モジュール１０からの電力供給を受けることなくセンサ装置２０を動作可能とするように、バッテリーを備えるように構成されても良い。
【００２１】
センサ部２２は、太陽電池モジュール１０に接続され、太陽電池モジュール１０の状態値を測定する。状態値の具体例としては、太陽電池モジュール１０における電圧値、電流値、太陽電池モジュール１０の温度がある。センサ部２２は、このような状態値のうち一種類を測定するように構成されても良いし、複数を測定するように構成されても良い。また、センサ部２２は、太陽電池モジュール１０の温度を測定する場合は、太陽電池モジュール１０の裏面の温度を測定するように構成されても良い。裏面の温度を測定することにより、直射日光の影響を受けずに太陽電池モジュール１０の温度をより正確に測定することが可能となる。
【００２２】
記憶部２３は、センサ装置２０に割り当てられた識別番号と、センサ装置２０のアドレスと、故障判定装置３０のアドレスを記憶する。識別番号は、各センサ装置２０を一意に識別することが可能となるように、重複せずに各センサ装置２０に割り当てられる番号である。ここでいうアドレスとは、ネットワークにおけるアドレスをいい、例えばＩＰアドレスなどである。
【００２３】
演算部２４は、故障判定装置３０へ送信される通知データを生成する。図４は、通知データのデータ構成の概略を表す概略図である。通知データは、ヘッダ部分に、送信先アドレスとして故障判定装置３０のアドレスを有し、送信元アドレスとして自装置のアドレスを有する。また、通知データは、ペイロード部分に、自装置の識別番号、センサ部２２による測定が行われた測定日時、測定結果を有する。
【００２４】
図３に戻りセンサ装備２０の説明を続ける。送信部２５は、演算部２４によって生成された通知データを、通信路を介して故障判定装置３０へ送信する。送信部２５は、例えば無線通信装置を用いて構成され、通知データを符号化し送信波に乗せて無線通信によって故障判定装置３０へ送信するように構成される。この場合、通信路には不図示の中継装置が設置され、送信部２５は無線通信によって中継装置へ送信波を送信し、中継装置がＩＰネットワークを介して故障判定装置３０へ通信データを送信するように構成されても良い。センサ装置２０と故障判定装置３０との間の通信路は、設計者によって適宜設計される。なお、送信部２５が通知データを送信するタイミングは、定期的に１秒間隔であっても良いし、数分間隔、１時間間隔、２４時間間隔や不定期であっても良く、設計者によって適宜設定される。
【００２５】
図５及び図６は、センサ装置２０の設置例の概略を表す概略図である。図５に図示するように、太陽電池モジュール１０は日光の差し込む方向に受光部（表面）を向けて架台に設置され、センサ装置２０は太陽電池モジュール１０の裏面、即ち日光が直接差し込まない面に設置される。また、図６に図示するように、センサ装置２０は入出力端子２６を備えており、入出力端子２６は、太陽電池モジュール１０に設けられた入出力端子１３に取り外し可能に接続される。
【００２６】
このようにセンサ装置２０が太陽電池モジュール１０の裏面に設置されることにより、センサ装置２０が太陽電池モジュール１０の表面に設置されている受光部を日光から遮ることを防止し、太陽電池モジュール１０における発電効率の低下を抑止することが可能となる。さらに、センサ装置２０が直射日光に当たることによる温度上昇を防止し、センサ装置２０が風雨に晒されることも防止することにより、センサ装置２０の誤動作や故障を抑止することが可能となる。
【００２７】
また、センサ装置２０が太陽電池モジュール１０とは別体として構成され、入出力端子１３と入出力端子２６とが取り外し可能に構成されることにより、太陽電池モジュール１０を取り替える必要が生じた場合であっても、センサ装置２０を繰り返し設置することが可能となり、コストを削減することが可能となる。
【００２８】
また、センサ装置２０を箱（筐体）に入れて設置することにより、センサ装置２０の誤動作や故障を抑止することが可能となる。
また、センサ装置２０はセンサ部２２として温度センサを備える場合、センサ装置２０の内部に温度センサが設けられても良いし、温度センサ部２２１が図６に図示するようにセンサ装置２０の外部に設けられ、太陽電池モジュール１０の裏面に設置されても良い。
【００２９】
図７は、故障判定装置３０の機能構成を表す機能ブロック図である。故障判定装置３０は、通信路を介して複数のセンサ装置２０と通信可能に接続される。図示するように、故障判定装置３０は、受信部３１、記憶部３２、故障判定部３３、出力部３４を備える。
【００３０】
受信部３１は、各センサ装置２０から通信路を介して通知データを受信し、受信された通知データを復号化する。
記憶部３２は、故障判定部３３による故障判定処理において用いられる閾値を予め記憶する。また、記憶部３２は、故障判定部３３による判定結果と対応付けて、通知データに含まれる識別番号、測定日時、測定結果を記憶する。
【００３１】
故障判定部３３は、通知データに含まれる測定結果を、記憶部３２に記憶される閾値と比較することによって、各センサ装置２０が接続された太陽電池モジュールが劣化又は故障しているか否か判定する。
【００３２】
出力部３４は、故障判定部３３の判定結果を、画像出力装置（液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等）やスピーカーに出力する。
図８は、故障判定装置３０の動作例を表すフローチャートである。受信部３１がセンサ装置２０から通知データを受信すると（ステップＳ１０１）、故障判定部３３が受信された通知データから測定結果を読み出す（ステップＳ１０２）。次に、故障判定部３３が、記憶部３２から閾値を読み出し（ステップＳ１０３）、閾値と測定結果とを比較することによって劣化又は故障が発生しているか否か判定する（ステップＳ１０４）。
【００３３】
具体的には、測定結果として電圧値がセンサ装置２０から通知される場合、記憶部３２は閾値として電圧用閾値を記憶し、故障判定部３３は電圧用閾値よりも測定結果の電圧値が低い場合には劣化又は故障が発生していると判定する。また、測定結果として電流値がセンサ装置２０から通知される場合、記憶部３２は閾値として電流用閾値を記憶し、故障判定部３３は電流用閾値よりも測定結果の電流値が低い場合には劣化又は故障が発生していると判定する。また、測定結果として温度がセンサ装置２０から通知される場合、記憶部３２は温度用閾値を記憶し、故障判定部３３は温度用閾値よりも測定結果の温度が高い場合には劣化又は故障が発生していると判定する。
【００３４】
また、測定結果として電圧値及び電流値が通知される場合、記憶部３２は閾値として抵抗用閾値を記憶し、故障判定部３３は測定結果の電圧値及び電流値から抵抗値を算出し、算出された抵抗値が抵抗用閾値よりも高い場合には劣化又は故障が発生していると判定する。また、測定結果として電圧値及び電流値が通知される場合、記憶部３２は閾値として電力用閾値を記憶し、故障判定部３３は測定結果の電圧値及び電流値から電力値を算出し、算出された電力値が電力用閾値よりも低い場合には劣化又は故障が発生していると判定しても良い。太陽電池モジュール１０は劣化や故障に伴い抵抗値が上昇し、電力値が低下する。そのため、このような特性に基づいて正確に劣化又は故障を判定することが可能となる。
【００３５】
また、測定結果として複数の状態値がセンサ装置２０から通知される場合、記憶部３２は複数種の閾値、例えば電圧用閾値及び温度用閾値を記憶し、故障判定部３３は双方の測定値がともに劣化又は故障を表した場合に、劣化又は故障が発生していると判定しても良い。また、故障判定部３３は、複数回連続して測定値が劣化又は故障を表した場合に初めて劣化又は故障が発生していると判定しても良い。
【００３６】
ステップＳ１０４の処理の後、故障判定部３３が、識別番号、測定日時、測定結果、判定結果を記憶部３２に書き込む（ステップＳ１０５）。そして、出力部３４が判定結果を出力し（ステップＳ１０６）、フローチャート全体の処理を終える。故障判定装置３０は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６の処理を、各センサ装置２０から受信する通知データ毎に行う。
【００３７】
このように構成された太陽電池モジュール故障判定システム２によれば、太陽電池モジュール１０に対して設置されたセンサ装置２０が状態値を測定し通知データを送信し、故障判定装置３０が通知データに含まれる状態値に基づいて太陽電池モジュール１０の劣化又は故障の有無を判定する。そのため、故障判定装置３０を太陽電池モジュール１０から物理的に離れた位置に設置することが可能となり、太陽電池モジュール故障判定システム２の構成の自由度を向上させることが可能となる。
【００３８】
また、測定結果として温度を用いることにより、太陽電池モジュール１０が夜間などで動作していない場合であっても、電圧値や電流値を測定している場合と異なり、判定基準の調整などの特別な制御を行うことなく正確に劣化又は故障を判定することが可能となる。具体的には、太陽電池モジュール１０は劣化や故障に伴いその温度が上昇するため、故障判定部３３は温度が閾値を超えた場合に故障が生じていると判定する。このとき、夜間や天候不順により太陽電池モジュール１０が適切な発電を行えない場合であっても、そのことを理由に温度が上昇することは無いため、常に一定の閾値に基づいて劣化又は故障の発生を判定することが可能となる。
【００３９】
また、センサ装置２０は、太陽電池モジュール１０に接続されることにより、太陽電池モジュール１０によって発電された電力によって動作する。そのため、センサ装置２０は、バッテリーを備えることなく長時間又は恒久的に動作することが可能となる。このとき、センサ装置２０は、太陽電池モジュール１０によって発電された電力を蓄えることができる蓄電部を備えることによって、太陽電池モジュール１０が発電することのできない夜間や天候不順の際にも動作することが可能となるように構成されても良い。
【００４０】
図９は、太陽電池モジュール１０に対するセンサ装置２０の取り付け方の変形例を表す図である。上述した説明（特に図２）においては、一つの太陽電池モジュール１０に対し一つのセンサ装置２０が設けられていた。これに対し、複数の太陽電池モジュール１０に対して一つのセンサ装置２０が設けられても良い。その例として、図９は、一つのストリングス１１に対して一つのセンサ装置２０が設けられた場合の構成を表す。
【００４１】
［第二実施形態］
図１０は、第二実施形態の太陽電池モジュール故障判定システム２ａの機能構成を表す機能ブロック図である。第一実施形態の太陽電池モジュール故障判定システム２と同じ構成には図１０において図２と同じ符号を付して表し、その説明を省く。
【００４２】
太陽電池モジュール故障判定システム２ａは、センサ装置２０に代えてセンサ装置２０ａを備える点、故障判定装置３０に代えて故障判定装置３０ａを備える点、日照計４０を備える点で、第一実施形態における太陽電池モジュール故障判定システム２と異なる。以下、第一実施形態と異なる各構成について説明する。
【００４３】
日照計４０は、送信機能を備え、通信路を介して故障判定装置３０ａと通信可能な装置であり、太陽光発電システム１の近傍に設置される。日照計４０は、太陽光発電システム１の周辺における日照量を測定し、通信路を介して故障判定装置３０ａに測定結果を送信する。
【００４４】
図１１は、第二実施形態におけるセンサ装置２０ａの機能構成を表す機能ブロック図である。第二実施形態におけるセンサ装置２０ａは、センサ部２２の具体的な構成として温度センサ部２２１及び電流センサ部２２２を備える点で、第一実施形態におけるセンサ装置２０と異なる。
【００４５】
温度センサ部２２１は、太陽電池モジュール１０の温度を測定する。具体的には、温度センサ部２２１は、センサ装置２０ａの筐体内に一体に構成されても良いし、図６に図示されるようにセンサ装置２０ａ（図６におけるセンサ装置２０）の外部に設けられ、太陽電池モジュール１０の裏面に設置されても良い。
【００４６】
電流センサ部２２２は、太陽電池モジュール１０の電流値（他の状態値）を測定する。そして、演算部２４は、温度センサ部２２１及び電流センサ部２２２によって測定された測定結果、即ち太陽電池モジュール１０の温度及び太陽電池モジュール１０の電流値を用いて、通知データの測定結果部分を構成する。そして、送信部２５は温度及び電流値を含む通知データを故障判定装置３０ａへ送信する。
【００４７】
図１２は、第二実施形態における故障判定装置３０ａの機能構成を表す機能ブロック図である。第二実施形態における故障判定装置３０ａは、記憶部３２に代えて記憶部３２ａを備える点、閾値決定部３５を備える点、で第一実施形態における故障判定装置３０と異なる。
【００４８】
記憶部３２ａは、複数の閾値を記憶する。具体的には、記憶部３２ａは、温度及び日照量の組み合わせに対応付けて、複数の閾値を記憶する。図１３は、記憶部３２ａが記憶する閾値のテーブルの具体例を表す図である。この場合、記憶部３２ａは、複数の温度（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・）と、複数の日照量（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・）との各組み合わせに対応付けて、閾値（ＴＨ１１、ＴＨ１２、ＴＨ１３、ＴＨ２１、ＴＨ２２、ＴＨ２３、ＴＨ３１、ＴＨ３２、ＴＨ３３、・・・）を記憶する。また、記憶部３２ａは、故障判定部３３による判定結果と対応付けて、通知データに含まれる識別番号、測定日時、測定結果を記憶する。
【００４９】
閾値決定部３５は、記憶部３２ａが記憶する複数の閾値の中から、通知データに含まれる測定結果及び日照計４０による測定結果の組み合わせに対応する閾値を、故障判定部３３の処理において用いられる閾値として決定する。例えば、通知データに含まれる測定結果の温度がＴ１とＴ２との間の値であり、日照計４０による測定結果の日照量がＳ２とＳ３との間の値である場合、閾値決定部３５はＴＨ３２を閾値として決定する。また、例えば、通知データに含まれる測定結果の温度がＴ１以下の値であり、日照計４０による測定結果の日照量がＳ１以下の値である場合、閾値決定部３５はＴＨ１１を閾値として決定する。
【００５０】
図１４は、第二実施形態における故障判定装置３０ａの動作例を示すフローチャートである。以下、図１４を用いて、故障判定装置３０ａの動作について説明する。なお、第一実施形態における故障判定装置３０ａと同じ処理には図１４において図８と同じ符号を付して表し、その説明を省く。
【００５１】
受信部３１は、各センサ装置２０ａから通知データを受信し、日照計４０から日照量を受信する（ステップＳ２０１）。次に、閾値決定部３５は、通知データから温度の測定結果を読み出す（ステップＳ２０２）。そして、閾値決定部３５は、温度と日照量との組み合わせに対応付けて記憶部３２ａに記憶される閾値を、判定処理に用いられる閾値として決定し読み出す（ステップＳ２０３）。
【００５２】
故障判定部３３は、受信された通知データから測定結果を読み出し（ステップＳ１０２）、閾値決定部３５によって決定された閾値と測定結果とを比較し判定を行い（ステップＳ１０４）、その結果を記憶部３２ａに書き込む（ステップＳ１０５）。そして、出力部３４が判定結果を出力し（ステップＳ１０６）、フローチャート全体の処理を終える。故障判定装置３０ａは、ステップＳ２０１〜ステップＳ１０６の処理を、各センサ装置２０から受信する通知データ毎に行う。
【００５３】
図１５は、温度の変化に伴う電流・電圧特性の変化を表すグラフである。符号イの破線のグラフは、太陽電池モジュール１０の温度がＴ＿Ｈｉｇｈの場合の電流・電圧特性を表す。符号ロの実線のグラフは、太陽電池モジュール１０の温度がＴ＿Ｌｏｗの場合の電流・電圧特性を表す。二つの温度の関係は、Ｔ＿Ｈｉｇｈ＞Ｔ＿Ｌｏｗである。
【００５４】
図１５が示すように、太陽電池モジュール１０の温度が高い場合は、温度が低い場合に比べて、電流値は高くなり、電圧値は低くなる。そのため、太陽電池モジュール１０が正常に動作しているとしても、故障判定部３３が温度に関わらず常に同じ閾値を用いて判定を行っている場合、誤った判定をしてしまうおそれがある。このような問題に対し、第二実施形態における故障判定装置３０ａでは、閾値決定部３５が太陽電池モジュール１０の温度に応じて閾値を決定し、故障判定部３３がこの閾値に基づいて判定を行うため、より正確な判定を行うことが可能となる。
【００５５】
図１６は、日照量の変化に伴う電流・電圧特性の変化を表すグラフである。符号ハの実線のグラフは、日照量がＳ＿Ｌａｒｇｅの場合の電流・電圧特性を表す。符号ニの破線のグラフは、日照量がＳ＿Ｍｉｄｄｌｅの場合の電流・電圧特性を表す。符号ホの長二点鎖線のグラフは、日照量がＳ＿Ｓｍａｌｌの場合の電流・電圧特性を表す。三つの日照量の関係は、Ｓ＿Ｌａｒｇｅ＞Ｓ＿Ｍｉｄｄｌｅ＞Ｓ＿Ｓｍａｌｌである。
【００５６】
図１６が示すように、日照量が多い場合は、日照量が少ない場合に比べて、一般的に電流値及び電圧値は高くなる。そのため、太陽電池モジュール１０が正常に動作しているとしても、故障判定部３３が日照量に関わらず常に同じ閾値を用いて判定を行っている場合、誤った判定をしてしまうおそれがある。このような問題に対し、第二実施形態における故障判定装置３０ａでは、閾値決定部３５が日照量に応じて閾値を決定し、故障判定部３３がこの閾値に基づいて判定を行うため、より正確な判定を行うことが可能となる。
【００５７】
［第三実施形態］
図１７は、第三実施形態の太陽電池モジュール故障判定システム２ｂの機能構成を表す機能ブロック図である。第一実施形態の太陽電池モジュール故障判定システム２と同じ構成には図１７において図２と同じ符号を付して表し、その説明を省く。
【００５８】
太陽電池モジュール故障判定システム２ｂは、センサ装置２０に代えてセンサ装置２０ｂを備える点、故障判定装置３０に代えて故障判定装置３０ｂを備える点、スイッチ５０を備える点で、第一実施形態における太陽電池モジュール故障判定システム２と異なる。以下、第一実施形態と異なる各構成について説明する。
【００５９】
スイッチ５０は、電磁スイッチ等の開閉器を用いて構成され、一端を太陽電池モジュール１０の入力端子に接続し、他端を太陽電池モジュール１０の出力端子に接続される。スイッチ５０は、センサ装置２０ｂの指示に従って、直列に接続された直前の太陽電池モジュール１０と直後の太陽電池モジュールとを直接的に接続し、自身が担当する太陽電池モジュール１０を回路的に短絡する。この場合、短絡された太陽電池モジュール１０の直前の太陽電池モジュール１０の出力は、短絡された太陽電池モジュール１０を介することなく、短絡された太陽電池モジュール１０の直後の太陽電池モジュール１０に入力される。
【００６０】
スイッチ５０は、設置された時点から、センサ装置２０ｂによってスイッチを閉じる制御を受ける時点までの間は、開いた状態である。そして、センサ装置２０ｂからスイッチを閉じる制御を受けると、スイッチ５０は閉じた状態となる。
【００６１】
図１８は、第三実施形態におけるセンサ装置２０ｂの機能構成を表す機能ブロック図である。第三実施形態におけるセンサ装置２０ｂは、受信部２７及びスイッチ制御部２８をさらに備える点で、第一実施形態におけるセンサ装置２０と異なる。
【００６２】
受信部２７は、故障判定装置３０ｂから、スイッチ制御信号を受信する。
スイッチ制御部２８は、スイッチ制御信号を受信すると、スイッチ５０を閉じるように制御し、自装置（センサ装置２０ｂ）が設けられている太陽電池モジュール１０の回路を短絡する。
【００６３】
図１９は、第三実施形態における故障判定装置３０ｂの機能構成を表す機能ブロック図である。第三実施形態における故障判定装置３０ｂは、送信部３６をさらに備える点で、第一実施形態における故障判定装置３０と異なる。
【００６４】
送信部３６は、故障判定部３３が劣化又は故障と判定した場合に、スイッチ制御信号を、劣化又は故障と判定された太陽電池モジュール１０に接続されているセンサ装置２０ｂに送信する。この送信は、例えば、図４に示されるような通知データのヘッダ部分に含まれる送信元アドレスを送信先アドレスとして設定することにより行うことが可能である。
【００６５】
図２０は、第三実施形態の太陽電池モジュール故障判定システム２ｂの動作例を示すフローチャートである。以下、図２０を用いて、太陽電池モジュール故障判定システム２ｂの動作について説明する。なお、第一実施形態の太陽電池モジュール故障判定システム２ｂと同じ処理については図２０において図８と同じ符号を付して表し、その説明を省く。
【００６６】
ステップＳ１０６の判定処理において故障判定部３３が劣化又は故障であると判定した場合（ステップＳ３０１−ＹＥＳ）、故障判定装置３０ｂの送信部３６は、この判定がなされた対象となる通知データの送信元アドレスを送信先アドレスとして、スイッチ制御信号を送信し（ステップＳ３０２）、故障判定装置３０ｂの処理を終える。
【００６７】
センサ装置２０ｂの受信部２７がスイッチ制御信号を受信すると（ステップＳ３０３）、スイッチ制御部２８はスイッチ５０を閉じるように制御する（ステップＳ３０４）。なお、ステップＳ１０６の判定処理において故障判定部３３が劣化及び故障でないと判定した場合（ステップＳ３０１−ＮＯ）、送信部３６が特に処理を行うことなく故障判定装置３０ｂの処理を終える。
【００６８】
このように構成された太陽電池モジュール故障判定システム２ｂによれば、劣化又は故障と判定された太陽電池モジュール１０は、スイッチ５０によって短絡され、太陽光発電システム１への接続を解除される。そのため、劣化又は故障が生じた太陽電池モジュール１０が太陽光発電システム１へ悪影響を与えることを回避することが可能となる。
【００６９】
なお、上述した説明（特に図１７）においては、一つの太陽電池モジュール１０に対し一つのセンサ装置２０ｂ及び一つのスイッチ５０が設けられていた。これに対し、複数の太陽電池モジュール１０に対して一つのセンサ装置２０ｂ及び一つのスイッチ５０が設けられても良い。例えば、一つのストリングス１１に対して一つのセンサ装置２０ｂ及び一つのスイッチ５０が設けられても良い。
【００７０】
また、センサ装置２０ｂに対し、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を用いて構成される発光部を設け、太陽電池モジュール１０が正常に動作している間、即ちセンサ装置２０ｂが設置されてからスイッチ制御信号が受信されるまでの間、発光部が発光するように構成されても良い。
【００７１】
また、センサ装置２０ｂに記憶部３２及び故障判定部３３を設け、センサ装置２０ｂが故障判定装置３０ｂと通信を行うことなく、センサ装置２０ｂ単体で劣化又は故障の判定を行いさらにスイッチ５０を制御するように構成されても良い。
【００７２】
また、第一実施形態〜第三実施形態の各構成は、可能な限り組み合わせて構成されても良い。例えば、第二実施形態における太陽電池モジュール故障判定システム２ａにおいて、センサ装置２０ａに対して受信部２７及びスイッチ制御部２８がさらに設けられ、故障判定装置３０ａに対して送信部３６がさらに設けられ、スイッチ５０がさらに設けられるように構成されても良い。
【００７３】
上述した実施形態における故障判定装置３０、故障判定装置３０ａ、故障判定装置３０ｂの機能をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】太陽光発電システムの機能構成を表す機能ブロック図である。
【図２】第一実施形態の太陽電池モジュール故障判定システムの機能構成を表す機能ブロック図である。
【図３】第一実施形態におけるセンサ装置の機能構成を表す機能ブロック図である。
【図４】通知データのデータ構成の概略を表す概略図である。
【図５】センサ装置の設置例の概略を表す概略図である。
【図６】センサ装置の設置例の概略を表す概略図である。
【図７】第一実施形態における故障判定装置の機能構成を表す機能ブロック図である。
【図８】第一実施形態における故障判定装置の動作例を表すフローチャートである。
【図９】太陽電池モジュールに対するセンサ装置の取り付け方の変形例を表す図である。
【図１０】第二実施形態の太陽電池モジュール故障判定システムの機能構成を表す機能ブロック図である。
【図１１】第二実施形態におけるセンサ装置の機能構成を表す機能ブロック図である。
【図１２】第二実施形態における故障判定装置の機能構成を表す機能ブロック図である。
【図１３】記憶部が記憶する閾値のテーブルの具体例を表す図である。
【図１４】第二実施形態における故障判定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】温度の変化に伴う電流・電圧特性の変化を表すグラフである。
【図１６】日照量の変化に伴う電流・電圧特性の変化を表すグラフである。
【図１７】第三実施形態の太陽電池モジュール故障判定システムの機能構成を表す機能ブロック図である。
【図１８】第三実施形態におけるセンサ装置の機能構成を表す機能ブロック図である。
【図１９】第三実施形態における故障判定装置の機能構成を表す機能ブロック図である。
【図２０】第三実施形態の太陽電池モジュール故障判定システムの動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１…太陽光発電システム，  １０…太陽電池モジュール，  １１…ストリングス，  １２…パワーコンディショナ，  １３…入出力端子，  ２…太陽電池モジュール故障判定システム，  ２０…センサ装置，  ２１…電源部，  ２２…センサ部，  ２３…記憶部，  ２４…演算部，  ２５…送信部，  ２６…入出力端子，  ２７…受信部，  ２８…スイッチ制御部，  ３０…故障判定装置，  ３１…受信部，  ３２…記憶部，  ３３…故障判定部，  ３４…出力部，  ３５…閾値決定部，  ３６…送信部，  ４０…日照計，  ５０…スイッチ
【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１８】
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【図１９】
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【図２０】
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