(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルを直列に接続した太陽電池モジュールが複数直列に接続された太陽電池モジュール群と、それぞれの前記太陽電池モジュールに並列に接続され前記太陽電池モジュールの出力電圧が予め特定された特定電圧より小さいときに前記太陽電池モジュール群に流れるモジュール群電流をバイパスさせるバイパス電流経路と、前記太陽電池モジュール群から出力された電力を直流−直流変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを備えた太陽光発電システムであって、
それぞれの前記バイパス電流経路に配置されて前記バイパス電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子のそれぞれに対応して配置され前記スイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記出力電圧が前記特定電圧より小さくなったとき、前記スイッチング素子を開から閉に切り替えて前記バイパス電流経路を導通させる構成とされ、
前記制御部は、ダイオードと２つの抵抗を直列に接続した直列回路とされて前記太陽電池モジュールに並列に接続されてあり、前記２つの抵抗の間に接続されて前記太陽電池モジュールの出力電圧を分圧して出力する分圧端子を備え、
前記分圧端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されていること
を特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光発電システムであって、
前記スイッチング素子および前記制御部は、単一の配線基板に実装されて前記太陽電池モジュールの出力ボックスに内蔵されていること
を特徴とする太陽光発電システム。
【請求項３】
電流経路に配置されて前記電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備えるスイッチングシステムであって、
前記制御部は、前記電流経路の両端間の電圧に基づいて前記スイッチング素子の開閉を制御する構成とされ、
前記制御部は、ダイオードと２つの抵抗を直列に接続した直列回路とされて前記電流経路の前記両端に並列に接続されてあり、前記２つの抵抗の間に接続されて前記太陽電池モジュールの出力電圧を分圧して出力する分圧端子を備え、
前記分圧端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されていること
を特徴とするスイッチングシステム。
【請求項４】
太陽電池モジュールの両端に接続されることによってバイパス電流経路を構成するバイパス装置であって、
前記バイパス電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子に対応して配置され前記スイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、ダイオードと２つの抵抗を直列に接続した直列回路とされ、前記太陽電池モジュールに並列に接続された場合に、前記２つの抵抗の間から前記太陽電池モジュールの出力電圧を分圧して出力する分圧端子を備えてあり、
前記分圧端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されていること
を特徴とするバイパス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールが複数直列に接続された太陽電池モジュール群に流れるモジュール群電流をバイパスさせるバイパス電流経路を備えた太陽光発電システム、電流経路の導通、非導通を切り替えるスイッチングシステム、およびバイパス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を電気に変換する太陽電池セルが開発されている。しかし、太陽電池セル（太陽電池素子）１個の発電電力（発電電圧、発電電流）は小さいことから、多数の太陽電池セルを直列に、さらには並列に接続して太陽電池モジュールとして必要な電力を得るようにしている。また、太陽電池モジュールをさらに複数接続して太陽光発電システムが構成されている。
【０００３】
太陽電池セル（太陽電池モジュール）は太陽光によって発電することから、太陽光が遮光されて太陽電池セル（太陽電池モジュール）の表面が影の状態とされた場合、発電に寄与しない太陽電池セル（太陽電池モジュール）が直列に接続されて通常の発電状態を維持している太陽電池セル（太陽電池モジュール）に対して電流の制限を及ぼすことになり、太陽光発電システムとしての発電効率が低下することになる。
【０００４】
また、非発電状態の太陽電池セル（太陽電池モジュール）に対しても通常の発電状態を維持している太陽電池セル（太陽電池モジュール）からの電流が流れる。非発電状態の太陽電池セル（太陽電池モジュール）は、抵抗体として作用することから発熱作用によって例えばホットスポット現象を生じ、寿命および信頼性を低下させる虞が生じる。
【０００５】
そこで従来の太陽光発電システムでは、適宜の個数の太陽電池セルで構成された太陽電池モジュールに対してバイパスダイオードを接続して上述した不都合を回避する構成とされている。図５Ａ、図５Ｂに基づいて従来の太陽光発電システムについて説明する。
【０００６】
図５Ａは、従来の太陽光発電システム１０１の概略ブロック構成を示すブロック図である。
【０００７】
従来の太陽光発電システム１０１は、太陽光Ｌｓを光電変換によって電気（電力）に変換する太陽電池セル１１２が複数直列に接続されて構成された太陽電池モジュール１１１を備える。太陽電池モジュール１１１は、さらに複数（例えば、太陽電池モジュール１１１ｆおよび太陽電池モジュール１１１ｓ）直列に接続されて太陽電池モジュール群１１０を構成している。太陽電池モジュール群１１０は、さらに多くの太陽電池モジュール１１１を接続して構成することも可能であるが、説明の便宜上、２個の太陽電池モジュール１１１（太陽電池モジュール１１１ｆおよび太陽電池モジュール１１１ｓ）が接続された場合について説明する。
【０００８】
なお、２個の太陽電池モジュール１１１ｆおよび太陽電池モジュール１１１ｓを特に区別する必要がない場合は、単に太陽電池モジュール１１１とすることがある。また、太陽電池モジュール１１１ｆに配置された太陽電池セル１１２を太陽電池セル１１２ｆとし、太陽電池モジュール１１１ｓに配置された太陽電池セル１１２を太陽電池セル１１２ｓとする。両者（太陽電池セル１１２ｆおよび太陽電池セル１１２ｓ）を特に区別する必要がない場合は、単に太陽電池セル１１２とすることがある。また、図５Ａでは、太陽電池モジュール１１１の内側で両端に配置された太陽電池セル１１２を示し、中間に配置された太陽電池セル１１２については図示を省略している。
【０００９】
太陽光Ｌｓが照射された太陽電池モジュール１１１は、それぞれ光電変換によって出力電圧を発電し、太陽電池モジュール１１１の直列接続によって加算された電圧が太陽電池モジュール群１１０の出力電圧としてＤＣ／ＤＣコンバータ１３０の入力端へ入力される。
【００１０】
直列接続された各太陽電池セル１１２には、共通のモジュール群電流Ｉｇが流れる。したがって、太陽電池モジュール群１１０は、太陽電池モジュール１１１ｆおよび太陽電池モジュール１１１ｓを電流経路としてモジュール群電流ＩｇをＤＣ／ＤＣコンバータ１３０の入力端へ供給する。
【００１１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０は、予め設定された変換比率で太陽電池モジュール群１１０の出力電圧（直流電圧）を適宜の電圧（電力）に変換し、出力端から負荷（不図示）に向けて出力する。
【００１２】
従来の太陽光発電システム１０１は、太陽電池モジュール１１１と並列に接続されたバイパス電流経路１１５、バイパス電流経路１１５に挿入されてバイパス電流経路１１５と共に単一方向の電流路を構成するバイパスダイオード１１６を備える。バイパス電流経路１１５、バイパスダイオード１１６は、太陽電池モジュール１１１に対応させて接続されることから、太陽電池モジュール１１１と同様に２個配置されている。
【００１３】
太陽電池モジュール１１１ｆと並列に接続されたバイパス電流経路１１５をバイパス電流経路１１５ｆ、太陽電池モジュール１１１ｓと並列に接続されたバイパス電流経路１１５をバイパス電流経路１１５ｓとし、バイパス電流経路１１５ｆおよびバイパス電流経路１１５ｓを特に区別する必要がない場合は、単にバイパス電流経路１１５とすることがある。
【００１４】
バイパス電流経路１１５ｆには、バイパスダイオード１１６ｆが挿入（配置）され、バイパス電流経路１１５ｓには、バイパスダイオード１１６ｓが挿入（配置）されている。バイパスダイオード１１６ｆおよびバイパスダイオード１１６ｓを特に区別する必要がない場合は、単にバイパスダイオード１１６とすることがある。
【００１５】
それぞれの太陽電池セル１１２は、同様な太陽光Ｌｓが照射されている場合、太陽光Ｌｓの照射を受けて同様な光電変換を行う。したがって、それぞれの太陽電池セル１１２は、仕様に応じた発電電圧でモジュール群電流Ｉｇを出力する。
【００１６】
略均等に太陽光Ｌｓが照射される通常の状態では、それぞれの太陽電池セル１１２は、同様に動作することから、太陽電池モジュール１１１全体で仕様に応じた出力電圧およびモジュール群電流Ｉｇを出力する。したがって、太陽電池セル１１２がｎ個直列に接続されている場合は、太陽電池セル１１２の発電電圧×ｎが太陽電池モジュール１１１の出力電圧となる。
【００１７】
バイパスダイオード１１６は、太陽電池モジュール１１１の出力（電圧、電流）が通常の発電状態で逆バイアスとなるように接続されている。つまり、バイパスダイオード１１６は、太陽電池モジュール１１１の発電電圧のプラス側にカソード側が、太陽電池モジュール１１１の発電電圧のマイナス側にアノード側が接続されている。したがって、通常の発電状態では、モジュール群電流Ｉｇは、太陽電池モジュール１１を流れ、バイパスダイオード１１６には流れない。つまり、通常の発電状態では、バイパスダイオード１１６は、逆バイアスされていることから、電流は流れない状態となっている。
【００１８】
図５Ｂは、図５Ａに示した従来の太陽光発電システム１０１でモジュール群電流Ｉｇがバイパスダイオード１１６ｓをバイパスして流れる状態での概略ブロック構成を示すブロック図である。
【００１９】
基本的な構成は、図５Ａと同様であるので、主に異なる事項について説明する。
【００２０】
太陽光Ｌｓは、影などの発生によって遮光された状態の太陽光Ｌｓｓ（太陽電池モジュール１１１ｓに対応させて示す。）となることがある。太陽光Ｌｓｓは、太陽光Ｌｓに比較して遮光された状態を示すために太陽電池モジュール１１１ｓの外側でのみ図示されている。以下では、例えば太陽電池モジュール１１１ｓ（太陽電池セル１１２ｓ）が遮光されて発電しない状態となった場合について説明する。
【００２１】
遮光された太陽電池モジュール１１１ｓ（太陽電池セル１１２ｓ）は、光電変換ができないことから太陽電池として発電しない。太陽電池として発電（機能）しない状態を示すために、図５Ｂでは、太陽電池モジュール１１１ｓ（太陽電池セル１１２ｓ）は、破線で示されている。
【００２２】
遮光されて発電できない状態では、太陽電池モジュール１１１ｓは受動回路（抵抗回路）となる。つまり、直列に接続されている他の太陽電池モジュール１１１（ここでは、太陽電池モジュール１１１ｆ）の発電によって流れるモジュール群電流Ｉｇが流れると抵抗負荷として作用し、発熱によってホットスポット現象を生じる虞がある。
【００２３】
発電しない状態で太陽電池モジュール１１１ｓにモジュール群電流Ｉｇが流れると、太陽電池モジュール１１１ｓの両端での電位は通常の発電状態とは異なって逆になる。つまり、バイパスダイオード１１６ｓのアノード側が高い電位となり、バイパスダイオード１１６のカソード側が低い電位となることから、バイパスダイオード１１６ｓに対して順方向の電圧が印加された状態となり、順方向電流としてのモジュール群電流Ｉｇがバイパス電流経路１１５ｓ（バイパスダイオード１１６ｓ）へ流れる状態となる。この状態では、太陽電池モジュール１１１ｓへのモジュール群電流Ｉｇの流入は解消されるので、ホットスポット現象は確実に防止され、太陽光発電システム１０１の信頼性を確保することができる。
【００２４】
つまり、モジュール群電流Ｉｇは、バイパスダイオード１１６ｓを経由して太陽電池モジュール１１１ｆへ流れるようになり、バイパスダイオード１１６ｓの順方向電圧での電力消費が発生する。電力消費は太陽光発電システム１０１全体での発電効率を低下させることにつながることから、バイパスダイオード１１６ｓでの電力消費をできるだけ抑制するため、バイパスダイオード１１６としては、順方向電圧が小さいショットキーダイオードが一般的に適用される。ショットキーダイオードの順方向電圧は通常のダイオードに比較して小さいが、順方向電圧Ｖｆが０．４５Ｖ〜０．６５Ｖある。
【００２５】
順方向電圧Ｖｆを０．５Ｖとした場合、例えばモジュール群電流Ｉｇを１０Ａとするとショットキーダイオードでの消費電力は１０Ａ×０．５Ｖ＝５Ｗとなり、太陽電池モジュール群１０の規模が大きくなるほど大きな損失となり無視できなくなるという問題がある。
【００２６】
なお、端子ボックスに配置されたバイパスダイオードでの電力消費に伴う発熱への対策を施した技術として例えば特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２００６−２８６９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
太陽電池セル、太陽電池モジュールでの発電状態、非発電状態の混在を解消する手段としてのバイパスダイオードの接続については、バイパスダイオード自体による電力消費の発生という問題があった。バイパスダイオードの電力消費に伴う発熱対策として特許文献１に記載されたような技術が提案されている。しかし、特許文献１に開示された技術は発生した熱への対応が開示されているのみで、バイパスダイオード自体の電力消費を低減させるものではなく、バイパスダイオードでの電力消費は依然として発生するという問題があった。
【００２９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、バイパスダイオードを電力消費がほとんど生じないスイッチング素子に置き換えることによって、従来のバイパスダイオードで発生していた電力消費を低減（解消）した太陽光発電システムを提供することを目的とする。
【００３０】
また、本発明は、スイッチング素子を適用して電流経路の導通、非導通を制御することによって、電流経路を必要に応じて機能させ、また、電流経路での消費電力を抑制したスイッチングシステムを提供することを他の目的とする。
【００３１】
また、本発明は、ダイオードと２つの抵抗の３素子という簡単な構成の直列回路で制御部を構成することによって、太陽電池モジュールの出力状態を分圧端子からの信号（分圧電圧）として容易にかつ高精度に抽出し、分圧端子の電位（分圧電圧）に基づいてスイッチング素子の開閉を容易にかつ高精度に制御することができるバイパス装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池セルを直列に接続した太陽電池モジュールが複数直列に接続された太陽電池モジュール群と、それぞれの前記太陽電池モジュールに並列に接続され前記太陽電池モジュールの出力電圧が予め特定された特定電圧より小さいときに前記太陽電池モジュール群に流れるモジュール群電流をバイパスさせるバイパス電流経路と、前記太陽電池モジュール群から出力された電力を直流−直流変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを備えた太陽光発電システムであって、それぞれの前記バイパス電流経路に配置されて前記バイパス電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子のそれぞれに対応して配置され前記スイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記出力電圧が前記特定電圧より小さくなったとき、前記スイッチング素子を開から閉に切り替えて前記バイパス電流経路を導通させる構成とされ、前記制御部は、ダイオードと２つの抵抗を直列に接続した直列回路とされて前記太陽電池モジュールに並列に接続されてあり、前記２つの抵抗の間に接続されて前記太陽電池モジュールの出力電圧を分圧して出力する分圧端子を備え、前記分圧端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されていることを特徴とする。
【００３３】
したがって、本発明に係る太陽光発電システムは、太陽電池モジュールが例えば太陽光の遮断などによって発電しない非発電状態となったとき、発電しない太陽電池モジュールと並列に配置されたバイパス電流経路を導通状態（短絡状態）として太陽電池モジュール群に流れるモジュール群電流をバイパスさせるので、バイパスダイオードを適用せずに非発電状態の太陽電池モジュールへのモジュール群電流の流入を防止して太陽電池モジュール（太陽電池セル）でのホットスポットの発生を防止することができ、また、バイパスダイオードを適用したときに生じる電力消費を抑制することができる。つまり、太陽光発電システム（太陽電池モジュール、太陽電池セル）でのホットスポット現象の発生を防止して信頼性を向上し、また、太陽光発電システム（太陽電池モジュール、太陽電池セル）の寿命を延ばし、発電効率を向上させることができる。また、ダイオードと２つの抵抗の３素子という簡単な構成の直列回路を制御部として太陽電池モジュールと並列に接続することから、太陽電池モジュールの出力状態を分圧端子からの信号（分圧電圧）として容易にかつ高精度に抽出できるので、分圧端子の電位（分圧電圧）に基づいてスイッチング素子の開閉を容易にかつ高精度に制御することができる。
【００３４】
また、本発明に係る太陽光発電システムでは、前記制御部は、前記太陽電池モジュールに接続されて前記出力電圧が入力される入力端子と、前記スイッチング素子の制御端子に接続され前記スイッチング素子の開閉を制御する出力端子とを備える比較器で構成されていることを特徴とする。
【００３５】
したがって、本発明に係る太陽光発電システムは、太陽電池モジュールの非発電状態を高精度に、かつ迅速に検出してスイッチング素子の開閉（オンオフ）を制御するので、太陽電池モジュールでのホットスポット現象の発生を確実に防止することができる。
【００３６】
また、本発明に係る太陽光発電システムでは、前記制御部の電源は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから供給されることを特徴とする。
【００３７】
したがって、本発明に係る太陽光発電システムは、制御部の電源を安定化させ、また、太陽光発電システムのバイパス電流経路（制御部）の制御を高精度にすることができる。
【００３８】
また、本発明に係る太陽光発電システムでは、前記スイッチング素子は、ＭＩＳ電界効果トランジスタであることを特徴とする。
【００３９】
したがって、本発明に係る太陽光発電システムは、スイッチング素子を抵抗が小さいＭＩＳ電界効果トランジスタで構成するので、バイパス電流経路（スイッチング素子）で生じる消費電力を低減し、バイパス電流経路での電力ロスを抑制して全体としての発電効率を向上させることができる。また、バイパス電流経路（スイッチング素子）で生じる消費電力を低減することから、消費電力に伴う発熱が抑制されるのでバイパスダイオードを適用したときにバイパス電流経路で必要であって放熱手段を不要とすることができる。
【００４０】
また、本発明に係るスイッチングシステムは、電流経路に配置されて前記電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備えるスイッチングシステムであって、前記制御部は、前記電流経路の両端間の電圧に基づいて前記スイッチング素子の開閉を制御する構成とされ、前記制御部は、ダイオードと２つの抵抗を直列に接続した直列回路とされて前記電流経路の前記両端に並列に接続されてあり、前記２つの抵抗の間に接続されて前記太陽電池モジュールの出力電圧を分圧して出力する分圧端子を備え、前記分圧端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されていることを特徴とする。
【００４１】
したがって、本発明に係るスイッチングシステムは、電流経路の両端間の電圧（電位差）に応じてスイッチング素子の開閉を制御することから、電流経路の両端での電位の相関状態に応じて電流経路の導通、非導通を切り替えることができるので、電流経路を短絡（閉路）あるいは開放（開路）することで必要に応じて機能させることができ、また、スイッチング素子を適用することから電流経路を導通させたときの消費電力を抑制することができる。また、ダイオードと２つの抵抗の３素子という簡単な構成の直列回路を制御部として電流経路と並列に接続することから、電流経路の両端間の電位状態を分圧端子からの信号（分圧電圧）として容易にかつ高精度に抽出できるので、分圧端子の電位（分圧電圧）に基づいてスイッチング素子の開閉を容易にかつ高精度に制御することができる。
【００４２】
また、本発明に係るスイッチングシステムでは、前記制御部は、第１入力端子、第２入力端子、および出力端子を備えた比較器であり、前記第１入力端子は、前記電流経路の第１端子に接続され、前記第２入力端子は、前記電流経路の第２端子に接続され、前記出力端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されていることを特徴とする。
【００４３】
したがって、本発明に係るスイッチングシステムは、制御部を比較器で構成することから、電流経路の両端での電位状況を高精度に比較でき、高精度にスイッチング素子の開閉を制御することができる。
【００４４】
また、本発明に係るスイッチングシステムでは、前記スイッチング素子は、ＭＩＳ電界効果トランジスタであり、前記ＭＩＳ電界効果トランジスタのソースは前記第１端子に接続され、前記ＭＩＳ電界効果トランジスタのドレインは前記第２端子に接続され、前記ＭＩＳ電界効果トランジスタのゲートは前記制御端子として前記出力端子に接続されていることを特徴とする。
【００４５】
したがって、本発明に係るスイッチングシステムは、スイッチング素子としてＭＩＳ電界効果トランジスタを適用するので、スイッチング素子が導通したとき（電流経路が導通状態のとき）の電力消費を抑制して不要な消費電力の発生を防止し、効率の良いスイッチングシステムとなる。
【００４６】
また、本発明に係るスイッチングシステムでは、前記制御部は、外部に配置された外部電源から電源電力を供給されることを特徴とする。
【００４７】
したがって、本発明に係るスイッチングシステムは、外部からの電源電力によって動作することから、安定した動作を実現することができる。
【００４８】
また、本発明に係るスイッチングシステムでは、前記外部電源は、太陽電池モジュールの出力をＤＣ／ＤＣ変換するＤＣ／ＤＣコンバータの出力であることを特徴とする。
【００４９】
したがって、本発明に係るスイッチングシステムは、太陽電池モジュールの出力を調整するＤＣ／ＤＣコンバータの出力を利用することから、太陽電池モジュールの制御系への適用が可能となり、太陽電池モジュールのバイパス回路を構成するバイパスダイオードをスイッチング素子に置き換えてバイパスダイオードで問題とされる消費電力の発生を抑制することができる。
【００５２】
また、本発明に係る太陽電池システムでは、前記スイッチング素子および前記制御部は、単一の配線基板に実装されて前記太陽電池モジュールの出力ボックスに内蔵されていることを特徴とする。
【００５３】
したがって、本発明に係る太陽光発電システムは、スイッチング素子および制御部（直列回路）を一つの配線基板に実装して出力ボックスへ内蔵するので、太陽電池モジュールに対するバイパス電流経路を高機能化することができる。
【００５６】
また、本発明に係るバイパス装置は、太陽電池モジュールの両端に接続されることによってバイパス電流経路を構成するバイパス装置であって、前記バイパス電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子に対応して配置され前記スイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備え、前記制御部は、ダイオードと２つの抵抗を直列に接続した直列回路とされ、前記太陽電池モジュールに並列に接続された場合に、前記２つの抵抗の間から前記太陽電池モジュールの出力電圧を分圧して出力する分圧端子を備えてあり、前記分圧端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されていることを特徴とする。
【００５７】
したがって、本発明に係るバイパス装置は、ダイオードと２つの抵抗の３素子という簡単な構成の直列回路を制御部として太陽電池モジュールと並列に接続することから、太陽電池モジュールの出力状態を分圧端子からの信号（分圧電圧）として容易にかつ高精度に抽出できるので、分圧端子の電位（分圧電圧）に基づいてスイッチング素子の開閉を容易にかつ高精度に制御することができる。
【００５８】
また、本発明に係るバイパス装置では、前記制御部は、前記分圧端子と前記制御端子との間に配置されて前記スイッチング素子をオフからオンに切り替えたときの前記制御端子の電位状態を維持する切り替え状態維持回路を備えることを特徴とする。
【００５９】
したがって、本発明に係るバイパス装置は、スイッチング素子がオフからオンに切り替わったことによって、制御部に印加される電圧が低減した場合でも、制御端子の電位状態（信号状態。制御端子に印加される電圧）を維持するので、スイッチング素子のオン状態を維持することができる。
【００６０】
また、本発明に係るバイパス装置では、前記切り替え状態維持回路は、アノードが前記分圧端子に接続され、カソードが前記制御端子に接続されたダイオードと、一端が前記制御端子に接続され、他端が前記太陽電池モジュールの発電状態でプラス側となるモジュール端子に接続されたコンデンサとを備えることを特徴とする。
【００６１】
したがって、本発明に係るバイパス装置は、スイッチング素子をオフからオンに切り替えたことによって制御部に加わる電圧が低下した場合でも、ダイオードとコンデンサという簡単な組み合わせで制御端子の電位状態（制御端子に印加される電圧）をコンデンサへの充電電圧によって維持できるので、スイッチング素子のオン状態を簡単に維持することができる。
【００６２】
また、本発明に係るバイパス装置では、前記制御部は、アノードが前記コンデンサの前記一端に接続され、カソードが前記太陽電池モジュールの発電状態でマイナス側となるモジュール端子に接続された放電用ダイオードを備えることを特徴とする。
【００６３】
したがって、本発明に係るバイパス装置は、太陽電池モジュールが発電状態となったとき、コンデンサに蓄積された充電電荷を放電用ダイオードでマイナス側のモジュール端子へ放電するから、コンデンサを初期状態に戻すことができ、安定した切り替え状態維持回路を実現することができる。
【００６４】
また、本発明に係るバイパス装置では、前記スイッチング素子および前記制御部は、単一の配線基板に実装されていることを特徴とする。
【００６５】
したがって、本発明に係るバイパス装置は、スイッチング素子および制御部（直列回路）を一つの配線基板に実装することから、小型化することができるので、太陽電池モジュールの出力ボックスへの内蔵が容易となる。
【発明の効果】
【００６６】
本発明に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池セルを直列に接続した太陽電池モジュールが複数直列に接続された太陽電池モジュール群と、それぞれの前記太陽電池モジュールに並列に接続され前記太陽電池モジュールの出力電圧が予め特定された特定電圧より小さいときに前記太陽電池モジュール群に流れるモジュール群電流をバイパスさせるバイパス電流経路と、前記太陽電池モジュール群から出力された電力を直流−直流変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを備えた太陽光発電システムであって、それぞれの前記バイパス電流経路に配置されて前記バイパス電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子のそれぞれに対応して配置され前記スイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記出力電圧が前記特定電圧より小さくなったとき、前記スイッチング素子を開から閉に切り替えて前記バイパス電流経路を導通させる構成とされていることを特徴とする。
【００６７】
したがって、本発明に係る太陽光発電システムは、太陽電池モジュールが例えば太陽光の遮断などによって発電しない非発電状態となったとき、発電しない太陽電池モジュールと並列に配置されたバイパス電流経路を導通状態（短絡状態）として太陽電池モジュール群に流れるモジュール群電流をバイパスさせるので、バイパスダイオードを適用せずに非発電状態の太陽電池モジュールへのモジュール群電流の流入を防止して太陽電池モジュール（太陽電池セル）でのホットスポットの発生を防止することができ、また、バイパスダイオードを適用したときに生じる電力消費を抑制することができる。つまり、太陽光発電システム（太陽電池モジュール、太陽電池セル）でのホットスポット現象の発生を防止して信頼性を向上し、また、太陽光発電システム（太陽電池モジュール、太陽電池セル）の寿命を延ばし、発電効率を向上させることができる。
【００６８】
また、本発明に係るスイッチングシステムは、電流経路に配置されて電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、スイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備えるスイッチングシステムであって、制御部は、電流経路の両端間の電圧に基づいてスイッチング素子の開閉を制御する構成とされている。
【００６９】
したがって、本発明に係るスイッチングシステムは、電流経路の両端間の電圧（電位差）を検出した結果に応じてスイッチング素子の開閉を制御することから、電流経路の両端での電位の相関状態に応じて電流経路の導通、非導通を切り替えることができるので、電流経路を短絡（閉路）あるいは開放（開路）することで必要に応じて機能させることができ、また、スイッチング素子を適用することから電流経路を導通させたときの消費電力を抑制することができる。
【００７０】
本発明に係るバイパス装置は、太陽電池モジュールの両端に接続されることによってバイパス電流経路を構成するバイパス装置であって、バイパス電流経路の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子と、スイッチング素子に対応して配置されスイッチング素子の開閉を制御する制御部とを備え、制御部は、ダイオードと２つの抵抗を直列に接続した直列回路とされ、太陽電池モジュールに並列に接続された場合に、２つの抵抗の間から太陽電池モジュールの出力電圧を分圧して出力する分圧端子を備えてあり、分圧端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されている。
【００７１】
したがって、本発明に係るバイパス装置は、ダイオードと２つの抵抗の３素子という簡単な構成の直列回路を制御部として太陽電池モジュールと並列に接続することから、太陽電池モジュールの出力状態を分圧端子からの信号（分圧電圧）として容易にかつ高精度に抽出できるので、分圧端子の電位（分圧電圧）に基づいてスイッチング素子の開閉を容易にかつ高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１に係る太陽光発電システムの概略ブロック構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した太陽光発電システムでの太陽電池モジュール、太陽電池セルの等価回路を示す等価回路図である。
【図２Ａ】図１Ａに示した太陽光発電システムでバイパス電流経路を導通させて機能させたときの概略ブロック構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示した太陽光発電システムでの太陽電池モジュール、太陽電池セルの等価回路を示す等価回路図である。
【図３Ａ】図１Ａに示した太陽光発電システムでのスイッチング素子の具体例であるＭＩＳ電界効果トランジスタの回路記号を示す回路記号図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示したＭＩＳ電界効果トランジスタのオフ状態（開状態）を等価的なスイッチ記号で示す等価回路図である。
【図３Ｃ】図３Ａに示したＭＩＳ電界効果トランジスタのオン状態（閉状態）を等価的なスイッチ記号で示す等価回路図である。
【図４】図１Ａに示した太陽光発電システムでの発電特性、バイパス電流経路の作用を説明する電力特性図である。
【図５Ａ】従来の太陽光発電システムの概略ブロック構成を示すブロック図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した従来の太陽光発電システムでモジュール群電流がバイパスダイオードをバイパスして流れる状態での概略ブロック構成を示すブロック図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態２に係る太陽光発電システムの概略ブロック構成を示すブロック図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示した太陽光発電システムでバイパス電流経路を導通させて機能させたときの概略ブロック構成を示すブロック図である。
【図７Ａ】図６Ａに示した太陽光発電システムでの制御部（直列回路）の変形回路例１を示す回路図である。
【図７Ｂ】図６Ａに示した太陽光発電システムでの制御部（直列回路）の変形回路例２を示す回路図である。
【図７Ｃ】図６Ａに示した太陽光発電システムでの制御部（直列回路）の変形回路例３を示す回路図である。
【図８】図６Ａに示した太陽光発電システムでの制御部の更に具体的な回路例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００７４】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に係る太陽光発電システムおよびスイッチングシステムについて、図１Ａないし図４を参照して説明する。なお、スイッチングシステムについては、説明の都合上、本実施の形態の最後にまとめて説明する。
【００７５】
図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る太陽光発電システム１の概略ブロック構成を示すブロック図である。
【００７６】
なお、スイッチングシステム１４の構成要素は、太陽光発電システム１の一部の構成要素として含まれる。例えば、バイパス電流経路１５、スイッチング素子１６、制御部２０がスイッチングシステム１４を構成する。
【００７７】
本実施の形態に係る太陽光発電システム１は、太陽光Ｌｓを光電変換によって電気（電力）に変換する太陽電池セル１２が複数直列に接続されて構成された太陽電池モジュール１１を備える。太陽電池モジュール１１は、さらに複数（例えば、太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓ）直列に接続されて太陽電池モジュール群１０を構成している。太陽電池モジュール群１０は、さらに多くの太陽電池モジュール１１を接続して構成することも可能であるが、説明の便宜上、２個の太陽電池モジュール１１（太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓ）が接続された場合について説明する。
【００７８】
なお、２個の太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓを特に区別する必要がない場合は、単に太陽電池モジュール１１とすることがある。また、太陽電池モジュール１１ｆに配置された太陽電池セル１２を太陽電池セル１２ｆとし、太陽電池モジュール１１ｓに配置された太陽電池セル１２を太陽電池セル１２ｓとする。両者（太陽電池セル１２ｆおよび太陽電池セル１２ｓ）を特に区別する必要がない場合は、単に太陽電池セル１２とすることがある。また、図１Ａでは、太陽電池モジュール１１の内側で両端に配置された太陽電池セル１２を示し、中間に配置された太陽電池セル１２については図示を省略している。
【００７９】
太陽光Ｌｓが照射された太陽電池モジュール１１は、それぞれ光電変換によって出力電圧Ｖｍ（太陽電池モジュール１１ｆの出力電圧Ｖｍを出力電圧Ｖｍｆ、太陽電池モジュール１１ｓの出力電圧Ｖｍを出力電圧Ｖｍｓとする。出力電圧Ｖｍｆおよび出力電圧Ｖｍｓを区別する必要がない場合は、単に出力電圧Ｖｍとすることがある。）を発電し、太陽電池モジュール１１の直列接続によって加算された電圧が太陽電池モジュール群１０の出力電圧ＶｇとしてＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力端３１へ入力される。
【００８０】
具体的には、太陽電池モジュール１１ｆは、モジュール端子１３ｆとモジュール端子１３ｓとの間で出力電圧Ｖｍｆとなり、モジュール端子１３ｆがプラス側、モジュール端子１３ｓがマイナス側となってモジュール群電流Ｉｇがモジュール端子１３ｆからＤＣ／ＤＣコンバータ３０へ供給される。また、太陽電池モジュール１１ｓは、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間で出力電圧Ｖｍｓとなり、モジュール端子１３ｓがプラス側、モジュール端子１３ｔがマイナス側となってモジュール群電流Ｉｇがモジュール端子１３ｓから太陽電池モジュール１１ｆを経由してＤＣ／ＤＣコンバータ３０へ供給される。
【００８１】
なお、直列接続された各太陽電池セル１２には、共通のモジュール群電流Ｉｇが流れる。したがって、太陽電池モジュール群１０は、太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓを電流経路としてモジュール群電流ＩｇをＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力端３１へ供給する。
【００８２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、予め設定された変換比率で太陽電池モジュール群１０の出力電圧Ｖｇ（直流電圧）を出力電圧Ｖｓ（直流電圧）に変換し、出力端３２から出力電圧Ｖｓを負荷（不図示）に向けて出力する。
【００８３】
本実施の形態に係る太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール１１と並列に接続されたバイパス電流経路１５、バイパス電流経路１５に挿入されてバイパス電流経路１５の導通／非導通を切り替えるスイッチング素子１６、スイッチング素子１６の開閉（オンオフ。例えば、オン状態は閉状態に対応し、オフ状態は開状態に対応する。）を制御する制御部２０を備える。
【００８４】
バイパス電流経路１５は、太陽電池モジュール１１に対応させて接続されることから、本実施の形態では太陽電池モジュール１１と同様に２つ配置されている。
【００８５】
太陽電池モジュール１１ｆと並列に接続されたバイパス電流経路１５をバイパス電流経路１５ｆ、太陽電池モジュール１１ｓと並列に接続されたバイパス電流経路１５をバイパス電流経路１５ｓとする。バイパス電流経路１５ｆおよびバイパス電流経路１５ｓを特に区別する必要がない場合は、単にバイパス電流経路１５とすることがある。
【００８６】
バイパス電流経路１５ｆには、スイッチング素子１６ｆが挿入（配置）され、バイパス電流経路１５ｓには、スイッチング素子１６ｓが挿入（配置）されている。スイッチング素子１６ｆおよびスイッチング素子１６ｓを特に区別する必要がない場合は、単にスイッチング素子１６とすることがある。
【００８７】
スイッチング素子１６は、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）電界効果トランジスタで構成することが望ましい。さらに具体的には、エンハンスメント型ｎチャンネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）電界効果トランジスタである。ＭＯＳ電界効果トランジスタのソースは、太陽電池モジュール１１の出力のプラス（有効に発電している状態でのプラス。仕様の上でのプラス。）側に接続され、ドレインは、太陽電池モジュール１１のマイナス（有効に発電している状態でのマイナス。仕様の上でのマイナス。）側に接続される。ＭＯＳ電界効果トランジスタのゲートは、制御部２０の出力端子２３（スイッチング素子１６ｆのゲートは、出力端子２３ｆへ、スイッチング素子１６ｓのゲートは、出力端子２３ｓ）に接続される。
【００８８】
スイッチング素子１６の制御端子１７（ＭＯＳ電界効果素子のゲート）は、スイッチング素子１６の動作状態を制御する。スイッチング素子１６ｆに対応する制御端子１７を制御端子１７ｆとし、スイッチング素子１６ｓに対応する制御端子１７を制御端子１７ｓとする。制御端子１７ｆと制御端子１７ｓとを区別する必要がない場合は、単に制御端子１７とすることがある。
【００８９】
制御部２０は、バイパス電流経路１５およびスイッチング素子１６と同様、太陽電池モジュール１１に対応して接続されることからバイパス電流経路１５およびスイッチング素子１６と同様に２個配置されている。
【００９０】
太陽電池モジュール１１ｆと並列に接続されスイッチング素子１６ｆを制御する制御部２０を制御部２０ｆとし、太陽電池モジュール１１ｓと並列に接続されスイッチング素子１６ｓを制御する制御部２０を制御部２０ｓとする。制御部２０ｆおよび制御部２０ｓを特に区別する必要がない場合は、単に制御部２０とすることがある。
【００９１】
制御部２０は、２つの入力端子２１、入力端子２２を有する比較器で構成される。すなわち、入力端子２１、入力端子２２は、太陽電池モジュール１１の両端に接続され、制御部２０は、入力端子２１に印加される電圧と入力端子２２に印加される電圧と比較し、比較した結果に応じた出力を出力端子２３から出力してスイッチング素子１６のオンオフ（開閉）を制御する。
【００９２】
比較器（制御部２０）の電源は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力から供給されるので、安定した比較動作を実現することができる。制御部２０の電源は、安定した電源であって、比較器として太陽電池モジュール１１の両端の電位差を比較することができれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０から供給しない形態とすることもできる。
【００９３】
なお、太陽電池モジュール１１ｆに接続された入力端子２１を入力端子２１ｆ、同様に接続された入力端子２２を入力端子２２ｆとし、スイッチング素子１６ｆに接続された出力端子２３を出力端子２３ｆとする。また、太陽電池モジュール１１ｓに接続された入力端子２１を入力端子２１ｓ、同様に接続された入力端子２２を入力端子２２ｓとし、スイッチング素子１６ｓに接続された出力端子２３を出力端子２３ｓとする。入力端子２１ｆおよび入力端子２１ｓ、入力端子２２ｆおよび入力端子２２ｓ、出力端子２３ｆおよび出力端子２３ｓをそれぞれ区別する必要がない場合は、単に入力端子２１、入力端子２２、出力端子２３とすることがある。
【００９４】
入力端子２１に印加された電圧が入力端子２２に印加された電圧より高い場合は、太陽電池モジュール１１が通常の発電状態であるから、出力端子２３からレベルＬ（スイッチング素子１６をオフにするレベル）の信号をスイッチング素子１６の制御端子１７に出力してスイッチング素子１６をオフ（開）の状態とし、バイパス電流経路１５を非導通状態とする。
【００９５】
また、入力端子２２に印加された電圧が入力端子２１に印加された電圧より高い場合は、太陽電池モジュール１１が非発電状態であるから、出力端子２３からレベルＨ（スイッチング素子１６をオンにするレベル）の信号をスイッチング素子１６の制御端子１７へ出力してスイッチング素子１６をオン（閉）の状態とし、バイパス電流経路１５を導通状態とする。
【００９６】
上述したとおり、太陽電池モジュール１１から入力端子２２に印加された電圧が入力端子２１に印加された電圧より高い場合は、太陽電池モジュール１１での発電が行われず、太陽電池モジュール１１は発電状態の太陽電池として作用せず抵抗体として作用することから、ホットスポット現象を生じる虞があるので、バイパス電流経路１５を導通させてモジュール群電流Ｉｇをバイパス電流経路１５にバイパスさせる。なお、非発電状態でのバイパス電流経路１５の作用については、図２Ａでさらに詳細を説明する。
【００９７】
図１Ｂは、図１Ａに示した太陽光発電システム１での太陽電池モジュール１１、太陽電池セル１２の等価回路を示す等価回路図である。
【００９８】
基本的な構成は、図１Ａと同様であるので、主に異なる事項について説明する。
【００９９】
太陽電池セル１２は、照射光としての太陽光Ｌｓが照射されている場合、太陽光Ｌｓを光電変換して光発電する光電変換電流源Ｉｐｈを備え、その他の回路要素としてダイオードＤｉ、リーク電流に起因する並列抵抗Ｒｓｈ、接続部の抵抗に起因する直列抵抗Ｒｓを備える。
【０１００】
それぞれの太陽電池セル１２は、同様な太陽光Ｌｓが照射されている場合、太陽光Ｌｓの照射を受けて同様な光電変換（光発電）を行う。したがって、それぞれの太陽電池セル１２は、光電変換電流源Ｉｐｈが機能して発電電流Ｉｃ（モジュール群電流Ｉｇ）、発電電圧Ｖｃを出力する。
【０１０１】
略均等に太陽光Ｌｓが照射される通常の状態では、それぞれの太陽電池セル１２は、同様に動作することから、太陽電池モジュール１１全体で出力電圧Ｖｍ、モジュール群電流Ｉｇを出力する。太陽電池セル１２がｎ個直列に接続されている場合は、発電電圧Ｖｃ×ｎ＝出力電圧Ｖｍとなる。
【０１０２】
図２Ａは、図１Ａに示した太陽光発電システム１でバイパス電流経路１５ｓを導通させて機能させたときの概略ブロック構成を示すブロック図である。
【０１０３】
基本的な構成は、図１Ａと同様であるので、主に異なる事項について説明する。
【０１０４】
太陽光Ｌｓは、影などの発生によって遮光された状態の太陽光Ｌｓｓ（太陽電池モジュール１１ｓに対応した状態を示す。）となることがある。太陽光Ｌｓｓは、太陽光Ｌｓに比較して遮光された状態を示すために太陽電池モジュール１１ｓの外側でのみ図示されている。以下では、例えば太陽電池モジュール１１ｓ（太陽電池セル１２ｓ）が遮光されて発電しない状態となった場合について説明する。
【０１０５】
遮光された太陽電池モジュール１１ｓ（太陽電池セル１２ｓ）は、光電変換ができないことから太陽電池として発電しない。太陽電池として発電（機能）しない状態を示すために、図２Ａでは、太陽電池モジュール１１ｓ（太陽電池セル１２ｓ）は、破線で示されている。
【０１０６】
通常の発電状態では、太陽電池モジュール１１ｓのプラス側端子であるモジュール端子１３ｓとマイナス側端子であるモジュール端子１３ｔとの間に出力電圧Ｖｍｓが生じる。つまり、通常の発電状態では、モジュール端子１３ｓの電位がモジュール端子１３ｔの電位より高い状態となる。
【０１０７】
しかし、遮光されて発電できない状態では、太陽電池モジュール１１ｓは直列抵抗Ｒｓ、並列抵抗Ｒｓｈを含む受動回路となる（図１Ｂ、図２Ｂ参照）。つまり、直列に接続されている他の太陽電池モジュール１１（ここでは、太陽電池モジュール１１ｆ）の発電によって流れるモジュール群電流Ｉｇが流れると太陽電池モジュール１１ｓは抵抗負荷として作用し、モジュール端子１３ｓの電位に対してモジュール端子１３ｔの電位が高くなり、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間の電位差が発電状態の場合に対して逆方向になる。また、この状態が継続されるとホットスポット現象を生じる虞がある。
【０１０８】
従来技術では、太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態の場合は、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間に接続されたバイパスダイオードが順方向バイアスとなることからモジュール群電流Ｉｇを太陽電池モジュール１１ｓに流さずにバイパスダイオードに流し、非発電状態の影響（例えばホットスポット現象）を防止していた。しかし、バイパスダイオードでの電力消費が生じ、発電効率を低下させることから、本実施の形態では、バイパスダイオードの代わりに電力消費が問題とならないスイッチング素子１６をバイパス電流経路１５に配置している。
【０１０９】
つまり、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間の電位差（出力電圧Ｖｍｓ）が、通常の発電状態と異なる逆方向となった場合（モジュール端子１３ｔの電位がモジュール端子１３ｓの電位に比較して高くなった場合）を制御部２０ｓで検出する。換言すれば、出力電圧Ｖｍｓ（図１Ａ参照）が予め特定された特定電圧（例えば、出力電圧Ｖｍｓ＝０）より小さくなったこと（例えば、通常の発電状態と異なる方向の出力電圧Ｖｍｓとなったとき）を制御部２０ｓで検出する。
【０１１０】
具体的には、制御部２０ｓは、例えば、２つの入力端子２１ｓ、入力端子２２ｓを有する比較器で構成され、一方の入力端子２１ｓがモジュール端子１３ｓに接続され、他方の入力端子２２ｓがモジュール端子１３ｔに接続されていることから、出力電圧Ｖｍｓが特定電圧（例えば、出力電圧Ｖｍｓ＝０Ｖ）より小さくなったことを検出することができる。
【０１１１】
比較器で構成された制御部２０ｓは、入力端子２１ｓおよび入力端子２２ｓの間に入力された出力電圧Ｖｍｓが特定電圧より小さい場合（通常の発電時での電圧に対して例えば逆方向の電圧となった場合）は、スイッチング素子１６ｓを開（オフ）状態から閉（オン）状態に切り替える信号（電圧）を出力端子２３ｓからスイッチング素子１６ｓ（制御端子１７ｓ）へ出力し、スイッチング素子１６ｓをオン（閉）として、バイパス電流経路１５ｓを導通状態とする。
【０１１２】
導通状態とされたバイパス電流経路１５ｓ（オン状態とされたスイッチング素子１６ｓ）は、モジュール群電流Ｉｇが流れる電流経路を太陽電池モジュール１１ｓからバイパス電流経路１５ｓへ切り替えてバイパスさせるので、モジュール群電流Ｉｇが太陽電池モジュール１１ｓに流れることを防止する。
【０１１３】
つまり、バイパス電流経路１５ｓは、太陽電池モジュール１１ｓに並列に接続され太陽電池モジュール１１ｓの出力電圧Ｖｍｓが予め特定された特定電圧（例えば、出力電圧Ｖｍｓ＝０Ｖを特定電圧とすることができる。）より小さいときに太陽電池モジュール群１０に流れるモジュール群電流Ｉｇをバイパスさせる。また、制御部２０ｓは、出力電圧Ｖｍ（Ｖｍｓ）が特定電圧より小さくなったとき、出力電圧Ｖｍ（Ｖｍｓ）が特定電圧より小さいことを検出し、スイッチング素子１６ｓを開（オフ）から閉（オン）に切り替えてバイパス電流経路１５ｓを導通させる構成とされている。制御部２０ｓとして適用される比較器の動作は一般的な比較器と同様であるので詳細な説明は省略する。
【０１１４】
なお、特定電圧として出力電圧Ｖｍｓ＝０Ｖとした場合を例示したが、これに限らず適宜の電圧値を設定することができる。
【０１１５】
また、スイッチング素子１６ｓとしてＭＯＳ電界効果トランジスタを適用した場合、スイッチング素子１６（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）をオン（導通状態）とするためには、モジュール端子１３ｓ（ソース）に比較してＭＯＳ電界効果トランジスタの閾値（例えば２Ｖ）より高い電圧を出力端子２３ｓから出力して制御端子１７ｓ（ゲート）に印加すれば良い。また、スイッチング素子１６（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）をオフ（非導通状態）とするためには、モジュール端子１３ｓ（ソース）に比較してＭＯＳ電界効果トランジスタの閾値（例えば２Ｖ）より低い電圧を出力端子２３ｓから出力して制御端子１７ｓ（ゲート）に印加すれば良い。
【０１１６】
図２Ｂは、図２Ａに示した太陽光発電システム１での太陽電池モジュール１１ｓ、太陽電池セル１２ｓの等価回路を示す等価回路図である。
【０１１７】
基本的な構成は、図１Ｂ、図２Ａと同様であるので、主に異なる事項について説明する。
【０１１８】
太陽電池セル１２ｓは、照射光としての太陽光Ｌｓが照射されずに遮光された太陽光Ｌｓｓとなっている。したがって、太陽光Ｌｓｓは、太陽電池モジュール１１ｓに照射されず、太陽電池セル１２ｓは、光電変換電流源Ｉｐｈが発生しない。図２Ｂでは、光電変換電流源Ｉｐｈが機能しない状態を破線で示している。
【０１１９】
つまり、非発電状態の太陽電池セル１２ｓは、光電変換電流源Ｉｐｈが動作しないことから、ダイオードＤｉ、ダイオードＤｉと並列に配置された並列抵抗Ｒｓｈ、並列抵抗Ｒｓｈと直列に配置された直列抵抗Ｒｓを備える状態となっている。この状態では、太陽電池セル１２ｓの等価回路は、抵抗回路（直列抵抗Ｒｓおよび並列抵抗Ｒｓｈの直列抵抗回路）で構成され、通常の発電状態で得られる発電電圧Ｖｃは得られない。図２Ｂでは、通常の発電電圧Ｖｃが得られないことを破線で示す。
【０１２０】
非発電状態の太陽電池セル１２ｓは、発電電圧Ｖｃを生じない。したがって、複数の太陽電池セル１２ｓが直列に接続された太陽電池モジュール１１ｓは、出力電圧Ｖｍｓを生じない。図２Ｂでは、太陽電池セル１２ｓでの発電電圧Ｖｃが得られないことから太陽電池モジュール１１ｓでの出力電圧Ｖｍｓが得られないことを破線で示す。
【０１２１】
太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態となった場合、バイパス電流経路１５ｓが導通されていない状態では、太陽電池セル１２ｓには、直列接続された他の太陽電池モジュール１１（ここでは太陽電池モジュール１１ｆ）によって発電されたモジュール群電流Ｉｇが流れる。
【０１２２】
したがって、太陽電池モジュール１１ｓは、抵抗（直列抵抗Ｒｓ、並列抵抗Ｒｓｈ）に流れるモジュール群電流Ｉｇによって電圧降下を生じる。太陽電池セル１２ｓは多数接続されているので、太陽電池モジュール１１ｓでの電圧降下は太陽電池セル１２ｓでの電圧降下に比較して無視できない大きな値となる。
【０１２３】
モジュール群電流Ｉｇによる抵抗（直列抵抗Ｒｓ、並列抵抗Ｒｓｈ）での電圧降下が生じることから、モジュール端子１３ｔとモジュール端子１３ｓとの間の電圧の関係は、モジュール端子１３ｓに比較してモジュール端子１３ｔの方が高い電圧となる。
【０１２４】
つまり、太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態となったとき、他の太陽電池モジュール１１によってモジュール群電流Ｉｇが流れることから、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間での電位差が反転する。すなわち、通常の発電状態では、モジュール端子１３ｓの電位がモジュール端子１３ｔの電位より高い電位となるのに対し、非発電状態では、モジュール端子１３ｓの電位がモジュール端子１３ｔの電位より低くなる。
【０１２５】
発電状態の場合は、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間の電位差は、出力電圧Ｖｍｓとなるが、非発電状態の場合は、抵抗による電圧降下となる。説明の便宜上、非発電状態であってもモジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間の電位差を出力電圧Ｖｍｓとする。換言すれば、太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態となったとき、出力電圧Ｖｍｓ（モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間の電位差）は、予め特定された特定電圧（例えば、出力電圧Ｖｍｓ＝０Ｖ）より小さくなる。
【０１２６】
発電状態から非発電状態への変動によってモジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間での電位差が変化したとき（例えば、出力電圧Ｖｍｓが発電状態の電圧から非発電状態を示す０Ｖとなったとき）、制御部２０ｓ（比較器）は、入力端子２１ｓおよび入力端子２２ｓの間での入力の変動を検出する。制御部２０ｓは、入力端子２１ｓおよび入力端子２２ｓでの入力の変動を検出したとき、出力端子２３ｓから出力していた信号を変換する。
【０１２７】
つまり、発電状態のときの制御部２０ｓは、スイッチング素子１６ｓ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）をオフ（開）とする信号を出力端子２３ｓから出力して制御端子１７ｓ（ゲート）へ印加する。また、非発電状態のときの制御部２０ｓは、スイッチング素子１６ｓ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）をオン（閉）とする信号（電圧）を出力端子２３ｓから制御端子１７ｓ（ゲート）へ印加する。
【０１２８】
したがって、制御部２０ｓは、太陽電池モジュール１１ｓが発電状態から非発電状態へ移行したとき、スイッチング素子１６ｓを非導通状態から導通状態へ切り替え、バイパス電流経路１５ｓを非導通状態から導通状態へ切り替えてモジュール群電流Ｉｇをバイパスさせる。
【０１２９】
制御部２０ｓ（出力端子２３ｓ）によってスイッチング素子１６ｓが切り替えられた後は、モジュール群電流Ｉｇは、バイパス電流経路１５ｓを流れ、太陽電池モジュール１１ｓには流れない。図２Ｂでは、太陽電池モジュール１１ｓにモジュール群電流Ｉｇが流れなくなった状態を破線で示す。
【０１３０】
モジュール群電流Ｉｇは、バイパス経路として構成されたバイパス電流経路１５ｓを流れるので、太陽電池モジュール１１ｓは、太陽電池モジュール群１０から実質的に分離された状態となり、モジュール群電流Ｉｇが流れることはない。また、スイッチング素子１６ｓは、等価的には単純なスイッチで置き換えられることから、電力消費は生じない（図３Ａないし図３Ｃ参照）。したがって、ホットスポット現象が生じる虞はなく、バイパスダイオードと同様に作用し、バイパスダイオードで問題となった電力消費を防止することができる。
【０１３１】
なお、制御部２０ｓが検出する出力電圧Ｖｍｓの変動の閾値は、制御部２０ｓの回路定数を適宜設定して入力端子２１ｓ、入力端子２２ｓでの検出レベルを変更することで調整できる。つまり、出力電圧Ｖｍｓがそれまでの発電電圧から、出力電圧Ｖｍｓ＝０Ｖと変動した場合に出力端子２３ｓから出力される信号を切り替えることとして説明したが、素子定数を更に厳密に検討して更に適切な値とすることが可能である。
【０１３２】
上記説明では、太陽電池モジュール１１ｓが発電状態から非発電状態へ変動した場合にバイパス電流経路１５ｓが非導通状態から導通状態へ切り替えられる場合について説明したが、太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態から発電状態へ変動した場合にバイパス電流経路１５ｓを導通状態から非導通状態へ戻す場合についても同様に制御することができる。つまり、制御部２０ｓは、出力電圧Ｖｍｓが通常の発電状態の電圧になったこと（例えば、出力電圧Ｖｍｓが正方向の電圧となったこと）を検出したとき、バイパス電流経路１５ｓを導通状態から非導通状態へ戻すことが可能である。
【０１３３】
図２Ａ、図２Ｂでは、太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態の場合におけるバイパス電流経路１５ｓ、スイッチング素子１６ｓ、制御部２０ｓの動作状態について説明したが、太陽電池モジュール１１ｆが非発電状態の場合におけるバイパス電流経路１５ｆ、スイッチング素子１６ｆ、制御部２０ｆの動作も同様であるので説明は省略する。
【０１３４】
図３Ａは、図１Ａに示した太陽光発電システム１でのスイッチング素子１６の具体例であるＭＩＳ電界効果トランジスタの回路記号を示す回路記号図である。
【０１３５】
図３Ｂは、図３Ａに示したＭＩＳ電界効果トランジスタのオフ状態（開状態）を等価的なスイッチ記号で示す等価回路図である。
【０１３６】
図３Ｃは、図３Ａに示したＭＩＳ電界効果トランジスタのオン状態（閉状態）を等価的なスイッチ記号で示す等価回路図である。
【０１３７】
スイッチング素子１６をＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＩＳ電界効果トランジスタ）で構成した場合、ＭＯＳ電界効果トランジスタのソース、ドレインはバイパス電流経路１５に接続され、ゲートは出力端子２３に接続される。
【０１３８】
ＭＯＳ電界効果トランジスタのオフ状態（図３Ｂ）では、バイパス電流経路１５は、切断された状態、つまり開状態となり、モジュール群電流Ｉｇは流れない。また、ＭＯＳ電界効果トランジスタのオン状態（図３Ｃ）では、バイパス電流経路１５は、導通された状態、つまり閉状態となり、モジュール群電流Ｉｇが流れる。
【０１３９】
したがって、ＭＯＳ電界効果トランジスタをオン状態とすることによって、バイパス電流経路１５を導通させてモジュール群電流Ｉｇをバイパスさせることができる。
【０１４０】
なお、モジュール群電流Ｉｇが例えば、８．４Ａ（アンペア）のとき、使用するＭＯＳ電界効果トランジスタの特性にもよるが、本実施の形態で用いたＭＯＳ電界効果トランジスタでの電圧降下は、例えば、０．１Ｖ（ボルト）程度であり、消費電力は、０Ｗに限りなく近づけることが可能となり、実質的に電圧降下（電力消費）が生じないスイッチとなる。
【０１４１】
図４は、図１Ａに示した太陽光発電システム１での発電特性、バイパス電流経路１５の作用を説明する電力特性図である。
【０１４２】
横軸を電圧（Ｖ）、縦軸を電流（Ａ）として太陽光発電システム１での発電特性を示す。つまり、横軸は出力電圧Ｖｍに相当し、縦軸はモジュール群電流Ｉｇに相当する。
【０１４３】
太陽光Ｌｓの照射状態が等しく、太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓでの発電状態が等しい場合を想定すると、太陽電池モジュール１１ｆの電力特性曲線ＰＣｆ、太陽電池モジュール１１ｓの電力特性曲線ＰＣｓは、同様な等しい曲線として得られる。
【０１４４】
太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓを直列に接続して構成されているから、全体として得られる電力（太陽光発電システム１の電力）は、モジュール群電流Ｉｇ一定で、出力電圧Ｖｍ（出力電圧Ｖｍｆ、出力電圧Ｖｍｓ）を加算した出力電圧Ｖｇとなり、電力特性曲線ＰＣｔ（電力特性曲線ＰＣｆ＋電力特性曲線ＰＣｓ）で表わされる。
【０１４５】
最大電力（最大電力点）を矩形電力面積で示すと、太陽電池モジュール１１ｆについては、矩形電力面積ＲＡｆ、太陽電池モジュール１１ｓについては、矩形電力面積ＲＡｓとして示される。矩形電力面積ＲＡｆおよび矩形電力面積ＲＡｓは、同一の発電状態であるから、同一の面積を有する矩形電力面積ＲＡｆ、矩形電力面積ＲＡｓとなる。したがって、太陽電池モジュール群１０の矩形電力面積は、太陽電池モジュール１１ｆの矩形電力面積ＲＡｆおよび太陽電池モジュール１１ｓの矩形電力面積ＲＡｓを加算した面積（矩形電力面積ＲＡｔ）となる。
【０１４６】
なお、矩形電力面積ＲＡｆ、矩形電力面積ＲＡｓは、最大電力（最大電力点）での出力電圧Ｖｍが約１３．５Ｖであり、最大電力でのモジュール群電流Ｉｇが約８．４Ａであるから、それぞれで得られる電力（最大電力）は、約１１３．４Ｗとなる。
【０１４７】
太陽光発電システム１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電力変換効率を１００％と仮定すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力（出力電力）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力（入力電力）と等しい。
【０１４８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力電圧Ｖｓが太陽電池モジュール１１の出力電圧Ｖｍ（約１３．５Ｖ）に調整されるとした場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力電力としての矩形電力面積ＲＡｔを電流方向に置き換えることができる。つまり、矩形電力面積ＲＡｔは、矩形電力面積ＲＡｆおよび矩形電力面積ＲＡｓを電流方向で積み重ねた状態での矩形電力面積ＲＡｔｃ（縦軸方向。電圧を出力電圧Ｖｍ＝１３．５Ｖに調整して電流を倍にした状態）となる。
【０１４９】
矩形電力面積ＲＡｔｃ（ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力電力）は、約２２６．８Ｗ（１１３．４Ｗを２倍）となる。
【０１５０】
矩形電力面積ＲＡｔｃ（ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力電力）は、出力電圧Ｖｍを約１３．５Ｖとして縦軸方向（電流方向）に変換したことから、置き換えられた電流は、電力（約２２６．８Ｗ）と電圧１３．５Ｖとから逆算して約１６．８Ａ（約８．４Ａ×２）となる。
【０１５１】
バイパス電流経路１５に従来のバイパスダイオードを適用した場合について、太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態となって太陽電池モジュール１１ｓに対してバイパスダイオードが動作し、太陽電池モジュール１１ｆのみが発電状態となったときを想定する。このとき、太陽電池モジュール１１ｆのみによる発電であるから、モジュール群電流Ｉｇは、約８．４Ａとなる。このときのバイパスダイオードでの消費電力は次のように求められる。
【０１５２】
一般的に、バイパスダイオードとしては順方向電圧の低いショットキーダイオードが適用される。ショットキーダイオードの順方向電圧は、通常、約０．４５Ｖ〜０．６５Ｖである。順方向電圧を約０．５５としたとき、ショットキーダイオードには、モジュール群電流Ｉｇ＝８．４Ａが流れ、ショットキーダイオードでの消費電力は、約８．４Ａ×０．５５Ｖ＝４．６Ｗとなる。
【０１５３】
太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態の場合、太陽光発電システム１全体での出力電力は、約１１３．４Ｗ（太陽電池モジュール１１ｆのみの出力）であるから、ショットキーダイオードの消費電力の割合は、４．６Ｗ／１１３．４Ｗ＝０．０４（４％）となる。つまり、バイパスダイオードでの消費電力は４％と大きく、また絶対値としても無視できない大きい値である。
【０１５４】
また、ショットキーダイオードでの消費電力（約４．６Ｗ）は、太陽電池モジュール１１ｆの発電電力に対する損失となる。消費電力４．６Ｗを矩形電力面積ＲＡｆ（矩形電力面積ＲＡｓ）に重ねると矩形電力面積ＲＡｂｐｄ（４．６Ｗ／１３．５Ｖ＝０．３４Ａ。つまり、矩形電力面積ＲＡｆの上端の値である８．４Ａから０．３４Ａを引いた８．０６Ａと８．４Ａとの間の面積と等しい値。）として示される。
【０１５５】
バイパスダイオードでの電力消費は、太陽電池モジュール１１の規模が大きくなるほど大きくなり、無視できなくなる。また、損失に対する放熱設計、実際の放熱部材の採用などが必要になる。また、放熱設計をしたとしても、熱の発生は回避できない。太陽電池セル１２の発電効率は、温度の上昇に伴って低下することが知られており、熱の発生に伴って太陽電池セル１２の発電効率が低下する。したがって、バイパスダイオードの採用は不要な電力消費を生じることからマイナス要因ともなっている。
【０１５６】
本実施の形態に係る太陽光発電システム１では、バイパスダイオードの代わりに制御部２０によって制御されるスイッチング素子１６を適用することから、バイパス電流経路１５（スイッチング素子１６）での電力消費を大幅に低減することができる。特に、スイッチング素子１６としてＭＩＳ電界効果トランジスタ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）を適用することによって、スイッチング素子１６での消費電力をほとんど解消し、更に大きな効果を奏することができる。
【０１５７】
ＭＯＳ電界効果トランジスタを適用したときのＭＯＳ電界効果トランジスタでの電力消費は、具体的には、例えば０．８４Ｗ（例えば８．４Ａ×０．１Ｖ）であり、バイパスダイオードでの電力消費（４．６Ｗ）に比較して大幅（１／５．５）に消費電力を抑制している。
【０１５８】
図１Ａないし図４を用いて説明したとおり、本実施の形態に係る太陽光発電システム１は、複数の太陽電池セル１２を直列に接続した太陽電池モジュール１１が複数直列に接続された太陽電池モジュール群１０と、それぞれの太陽電池モジュール１１に並列に接続され太陽電池モジュール１１の出力電圧が予め特定された特定電圧より小さいときに太陽電池モジュール群１０に流れるモジュール群電流Ｉｇをバイパスさせるバイパス電流経路１５と、太陽電池モジュール群１０から出力された電力を直流−直流変換するＤＣ／ＤＣコンバータ３０とを備えた太陽光発電システム１であって、それぞれのバイパス電流経路１５に配置されてバイパス電流経路１５の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子１６と、スイッチング素子１６のそれぞれに対応して配置されスイッチング素子１６の開閉を制御する制御部２０とを備え、制御部２０は、太陽電池モジュール１１の出力電圧が特定電圧より小さくなったとき、スイッチング素子１６を開から閉に切り替えてバイパス電流経路１５を導通させる構成とされていることを特徴とする。
【０１５９】
したがって、本実施の形態に係る太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール１１が例えば太陽光Ｌｓの遮断などによって発電しない非発電状態となったとき、発電しない太陽電池モジュール１１と並列に配置されたバイパス電流経路１５を導通状態（短絡状態）として太陽電池モジュール群１０に流れるモジュール群電流Ｉｇをバイパスさせるので、バイパスダイオード（従来技術）を適用せずに非発電状態の太陽電池モジュール１１へのモジュール群電流Ｉｇの流入を防止して太陽電池モジュール１１（太陽電池セル１２）でのホットスポットの発生を防止することができ、また、バイパスダイオードを適用したときに生じる電力消費を抑制することができる。つまり、太陽光発電システム１（太陽電池モジュール１１、太陽電池セル１２）でのホットスポット現象の発生を防止して信頼性を向上し、また、太陽光発電システム１（太陽電池モジュール１１、太陽電池セル１２）の寿命を延ばし、発電効率を向上させることができる。
【０１６０】
また、本実施の形態に係る太陽光発電システム１では、制御部２０（制御部２０ｆ、制御部２０ｓ）は、太陽電池モジュール１１（太陽電池モジュール１１ｆ、太陽電池モジュール１１ｓ）に接続されて出力電圧Ｖｍ（出力電圧Ｖｍｆ、出力電圧Ｖｍｓ）が入力される入力端子（入力端子２１および入力端子２２。例えば、太陽電池モジュール１１ｆに対する入力端子２１ｆおよび入力端子２２ｆ。太陽電池モジュール１１ｓに対する入力端子２１ｓおよび入力端子２２ｓ。）と、スイッチング素子１６（スイッチング素子１６ｆ、スイッチング素子１６ｓ）の制御端子１７（スイッチング素子１６ｆについて制御端子１７ｆ、スイッチング素子１６ｓについて制御端子１７ｓ）に接続されスイッチング素子１６の開閉を制御する出力端子２３（制御端子１７ｆに対する出力端子２３ｆ。制御端子１７ｓに対する出力端子２３ｓ）とを備える比較器で構成されていることを特徴とする。
【０１６１】
したがって、本実施の形態に係る太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール１１の非発電状態を高精度に、かつ迅速に検出してスイッチング素子１６の開閉（オンオフ）を制御するので、太陽電池モジュール１１でのホットスポット現象の発生を確実に防止することができる。
【０１６２】
また、本実施の形態に係る太陽光発電システム１では、制御部２０の電源は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０から供給されることを特徴とする。したがって、本実施の形態に係る太陽光発電システム１は、制御部２０の電源を安定化させ、また、太陽光発電システム１のバイパス電流経路１５（制御部２０）の制御を高精度にすることができる。
【０１６３】
また、本実施の形態に係る太陽光発電システム１では、スイッチング素子１６は、ＭＩＳ電界効果トランジスタであることを特徴とする。したがって、本実施の形態に係る太陽光発電システム１は、スイッチング素子１６を抵抗が小さいＭＩＳ電界効果トランジスタ（一般的には、ＭＯＳ電界効果トランジスタ）で構成するので、バイパス電流経路１５（スイッチング素子１６）で生じる消費電力を低減し、バイパス電流経路１５での電力ロスを抑制して全体としての発電効率を向上させることができる。また、バイパス電流経路１５（スイッチング素子１６）で生じる消費電力を低減することから、消費電力に伴う発熱が抑制されるのでバイパスダイオードを適用したときにバイパス電流経路１５で必要であって放熱手段を不要とすることができる。
【０１６４】
以上、主として太陽光発電システム１について説明したが、バイパス電流経路１５（電流経路）、スイッチング素子１６、制御部２０を太陽光発電システム１から抽出して本実施の形態（本発明）に係るスイッチングシステム１４として説明する。
【０１６５】
以下、スイッチングシステム１４について、上述した太陽光発電システム１との関係を適用して説明するが、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、太陽光発電システム１に適用される場合に限るものではなく、一般的な電流経路でのスイッチングが要請される他の場合についても適用できる。
【０１６６】
以下に説明するとおり、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、太陽電池モジュール１１（太陽電池モジュール１１ｆ、太陽電池モジュール１１ｓ）に対応させて２個配置されている。太陽電池モジュール１１ｆに対応する場合、太陽電池モジュール１１ｓに対応する場合、いずれについても構成は全く同一であるので特に区別することなく単にスイッチングシステム１４として説明する。
【０１６７】
本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、電流経路（例えばバイパス電流経路１５を例示できる。また、バイパス電流経路１５ｆ、バイパス電流経路１５ｓも同様に例示できる。）に配置されて電流経路（バイパス電流経路１５）の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子１６（バイパス電流経路１５ｆの場合は、スイッチング素子１６ｆ。バイパス電流経路１５ｓの場合は、スイッチング素子１６ｓ）と、スイッチング素子１６の開閉を制御する制御部２０とを備えるスイッチングシステム１４である。
【０１６８】
また、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４では、制御部２０は、電流経路（バイパス電流経路１５）の両端間（バイパス電流経路１５ｆの場合は、モジュール端子１３ｆおよびモジュール端子１３ｓの間。バイパス電流経路１５ｓの場合は、モジュール端子１３ｓおよびモジュール端子１３ｔの間）の電圧（太陽光発電システムの場合の出力電圧Ｖｍに相当。バイパス電流経路１５ｆの場合は、出力電圧Ｖｍｆに相当。バイパス電流経路１５ｓの場合は、出力電圧Ｖｍｓに相当）に基づいてスイッチング素子１６の開閉を制御する構成とされている。
【０１６９】
したがって、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、電流経路（例えばバイパス電流経路１５）の両端間の電圧（電位差）に応じてスイッチング素子１６の開閉を制御することから、電流経路の両端での電位の相関状態に応じて電流経路の導通、非導通を切り替えることができるので、電流経路を短絡（閉路）あるいは開放（開路）することで必要に応じて機能させることができ、また、スイッチング素子１６を適用することから電流経路を導通させたときの消費電力を抑制することができる。
【０１７０】
本実施の形態に係るスイッチングシステム１４では、制御部２０は、第１入力端子（入力端子２１）、第２入力端子（入力端子２２）、および出力端子２３を備えた比較器であり、第１入力端子（入力端子２１）は、電流経路の第１端子（電流経路を例えばバイパス電流経路１５ｆとしたときは、モジュール端子１３ｆ。電流経路を例えばバイパス電流経路１５ｓとしたときは、モジュール端子１３ｓ）に接続され、第２入力端子（入力端子２２）は、電流経路の第２端子（電流経路を例えばバイパス電流経路１５ｆとしたときは、モジュール端子１３ｓ。電流経路を例えばバイパス電流経路１５ｓとしたときは、モジュール端子１３ｔ）に接続され、出力端子（出力端子２３）は、スイッチング素子１６の制御端子（制御端子１７）に接続されている。
【０１７１】
したがって、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、制御部２０を比較器で構成することから、電流経路（バイパス電流経路１５）の両端（バイパス電流経路１５ｆでのモジュール端子１３ｆおよびモジュール端子１３ｓ。バイパス電流経路１５ｓでのモジュール端子１３ｓおよびモジュール端子１３ｔ）での電位状況を高精度に比較でき、高精度にスイッチング素子１６の開閉を制御することができる。
【０１７２】
本実施の形態に係るスイッチングシステム１４では、スイッチング素子１６は、ＭＩＳ電界効果トランジスタ（具体的には、例えばＭＯＳ電界効果トランジスタ）であり、ＭＩＳ電界効果トランジスタのソースは第１端子（バイパス電流経路１５ｆの場合は、モジュール端子１３ｆ。バイパス電流経路１５ｓの場合は、モジュール端子１３ｓ）に接続され、ＭＩＳ電界効果トランジスタのドレインは第２端子（バイパス電流経路１５ｆの場合は、モジュール端子１３ｓ。バイパス電流経路１５ｓの場合は、モジュール端子１３ｔ）に接続され、ＭＩＳ電界効果トランジスタのゲートは制御端子（制御端子１７。スイッチング素子１６ｆの場合は、制御端子１７ｆ。スイッチング素子１６ｓの場合は、制御端子１７ｓ）として出力端子（出力端子２３）に接続されている。
【０１７３】
したがって、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、スイッチング素子１６としてＭＩＳ電界効果トランジスタを適用するので、スイッチング素子１６が導通したとき（電流経路が導通状態のとき）の電力消費を抑制して不要な消費電力の発生を防止し、効率の良いスイッチングシステムとなる。
【０１７４】
本実施の形態に係るスイッチングシステム１４では、制御部２０は、外部に配置された外部電源（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０）から電源電力を供給される。
【０１７５】
したがって、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、外部からの電源電力によって動作することから、安定した動作を実現することができる。
【０１７６】
本実施の形態に係るスイッチングシステム１４では、外部電源は、太陽電池モジュール（太陽電池モジュール１１）の出力をＤＣ／ＤＣ変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ３０）の出力である。
【０１７７】
したがって、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、太陽電池モジュール（太陽電池モジュール１１）の出力を調整するＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ３０）の出力を利用することから、太陽電池モジュールが備える制御系への適用が可能となり、太陽電池モジュールのバイパス回路を構成するバイパスダイオードをスイッチング素子１６に置き換えてバイパスダイオードで問題とされる消費電力の発生を抑制することができる。
【０１７８】
なお、スイッチング素子１６、制御部２０は、共通のプリント基板（不図示）へ実装して太陽電池モジュール１１の端子ボックス（不図示）などに実装することが可能である。
【０１７９】
＜実施の形態２＞
以下、本発明の実施の形態２に係る太陽光発電システム、スイッチングシステム、およびバイパス装置について、図６Ａないし図７Ｃを参照して説明する。なお、本実施の形態に係る太陽光発電システム、スイッチングシステムの基本的な構成は、先に説明した実施の形態１（図１Ａないし図４）と同様であるので、符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
【０１８０】
図６Ａは、本発明の実施の形態２に係る太陽光発電システム１の概略ブロック構成を示すブロック図である。
【０１８１】
なお、スイッチングシステム１４の構成要素は、太陽光発電システム１の一部の構成要素として含まれる。例えば、バイパス電流経路１５、スイッチング素子１６、制御部２６がスイッチングシステム１４を構成する。太陽電池モジュール１１ｆに対して制御部２６ｆ、太陽電池モジュール１１ｓに対して制御部２６ｓが配置されている。以下、制御部２６ｆと制御部２６ｓとを特に区別する必要が無い場合は、単に制御部２６とすることがある。
【０１８２】
なお、スイッチング素子１６は、実施の形態１と同様ＭＯＳ電界効果トランジスタ（エンハンス型ｎチャンネル）で構成されている。
【０１８３】
実施の形態１では、制御部２０は、比較器で構成されたが、本実施の形態に係る制御部２６は、ダイオードＤｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２（以下、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２を特に区別する必要が無い場合は、単に抵抗Ｒとすることがある。）の直列回路で構成されている。
【０１８４】
本実施の形態に係る太陽光発電システム１は、太陽光Ｌｓを光電変換によって電気（電力）に変換する太陽電池セル１２が複数直列に接続されて構成された太陽電池モジュール１１を備える。太陽電池モジュール１１は、さらに複数（例えば、太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓ）直列に接続されて太陽電池モジュール群１０を構成している。太陽電池モジュール群１０は、さらに多くの太陽電池モジュール１１を接続して構成することも可能であるが、説明の便宜上、２個の太陽電池モジュール１１（太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓ）が接続された場合について説明する。
【０１８５】
太陽光Ｌｓが照射された太陽電池モジュール１１は、それぞれ光電変換によって出力電圧Ｖｍ（太陽電池モジュール１１ｆの出力電圧Ｖｍを出力電圧Ｖｍｆ、太陽電池モジュール１１ｓの出力電圧Ｖｍを出力電圧Ｖｍｓとする。出力電圧Ｖｍｆおよび出力電圧Ｖｍｓを区別する必要がない場合は、単に出力電圧Ｖｍとすることがある。）を発電し、太陽電池モジュール１１の直列接続によって加算された電圧が太陽電池モジュール群１０の出力電圧ＶｇとしてＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力端３１へ入力される。
【０１８６】
なお、直列接続された各太陽電池セル１２には、共通のモジュール群電流Ｉｇが流れる。したがって、太陽電池モジュール群１０は、太陽電池モジュール１１ｆおよび太陽電池モジュール１１ｓを電流経路としてモジュール群電流ＩｇをＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力端３１へ供給する。
【０１８７】
太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール１１と並列に接続されたバイパス電流経路１５、バイパス電流経路１５に挿入されてバイパス電流経路１５の導通／非導通を切り替えるスイッチング素子１６、スイッチング素子１６の開閉（オンオフ。例えば、オン状態は閉状態に対応し、オフ状態は開状態に対応する。）を制御する制御部２６を備える。
【０１８８】
バイパス電流経路１５は、太陽電池モジュール１１に対応させて接続されることから、太陽電池モジュール１１と同様に２つ（太陽電池モジュール１１ｆに対応させたバイパス電流経路１５ｆ、太陽電池モジュール１１ｓに対応させたバイパス電流経路１５ｓ）配置されている。以下、バイパス電流経路１５ｆとバイパス電流経路１５ｓとを特に区別する必要が無い場合は、単にバイパス電流経路１５とすることがある。
【０１８９】
バイパス電流経路１５ｆは、太陽電池モジュール１１ｆに対して並列に接続され、バイパス電流経路１５ｓは、太陽電池モジュール１１ｓに対して並列に接続されている。つまり、バイパス電流経路１５ｆは、モジュール端子１３ｆとモジュール端子１３ｓとの間に接続され、バイパス電流経路１５ｓは、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間に接続されている。
【０１９０】
バイパス電流経路１５ｆには、スイッチング素子１６ｆが挿入（配置）され、バイパス電流経路１５ｓには、スイッチング素子１６ｓが挿入（配置）されている。スイッチング素子１６ｆおよびスイッチング素子１６ｓを特に区別する必要がない場合は、単にスイッチング素子１６とすることがある。
【０１９１】
また、制御部２６は、太陽電池モジュール１１、バイパス電流経路１５に対応させて接続されることから、太陽電池モジュール１１と同様に２つ（太陽電池モジュール１１ｆ、バイパス電流経路１５ｆに対応させた制御部２６ｆ、太陽電池モジュール１１ｓ、バイパス電流経路１５ｓに対応させた制御部２６ｓ）配置されている。つまり、制御部２６ｆは、モジュール端子１３ｆとモジュール端子１３ｓとの間に接続され、制御部２６ｓは、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間に接続されている。以下、制御部２６ｆと制御部２６ｓとを特に区別する必要が無い場合は、単に制御部２６とすることがある。
【０１９２】
制御部２６ｆ、制御部２６ｓは同一の構成とされている。具体的には、制御部２６ｆは、ダイオードＤｓｆ（ダイオードＤｓ）、抵抗Ｒ１ｆ（抵抗Ｒ１）、抵抗Ｒ２ｆ（抵抗Ｒ２）の直列回路で構成されている。また、制御部２６ｓは、ダイオードＤｓｓ（ダイオードＤｓ）、抵抗Ｒ１ｓ（抵抗Ｒ１）、抵抗Ｒ２ｓ（抵抗Ｒ２）の直列回路で構成されている。
【０１９３】
以下、ダイオードＤｓｆとダイオードＤｓｓとを特に区別する必要が無い場合は、単にダイオードＤｓとすることがある。また、抵抗Ｒ１ｆと抵抗Ｒ１ｓとを特に区別する必要が無い場合は、単に抵抗Ｒ１とすることがある。また、抵抗Ｒ２ｆと抵抗Ｒ２ｓとを特に区別する必要が無い場合は、単に抵抗Ｒ２とすることがある。
【０１９４】
つまり、制御部２６は、ダイオードＤｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の直列回路として構成されている。なお、ダイオードＤｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の配置関係（接続関係）については、種々の変形例を適用できる。変形例については図７Ａないし図７Ｃで説明する。
【０１９５】
ダイオードＤｓｆは、カソード側がモジュール端子１３ｆへ接続され、アノード側がモジュール端子１３ｓへ接続されている。ダイオードＤｓｓは、カソード側がモジュール端子１３ｓへ、アノード側がモジュール端子１３ｔへ接続されている。ダイオードＤｓに対して抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２が直列に接続されている。抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は、直列に接続されていることから、同一の電流が流れ、抵抗（抵抗値）に応じた電圧降下を生じることから、抵抗値を適宜の値に設定することによって、外部から印加される電圧を所望の比率を有する電圧に分圧することができる。
【０１９６】
制御部２６は、分圧された電圧が出力される分圧端子２７を備える。つまり、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間には、分圧端子２７（制御部２６ｆでは分圧端子２７ｆ、制御部２６ｓでは分圧端子２７ｓ）が接続され、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の抵抗値の比率で定まる分圧電圧Ｖｄを出力する構成とされている。制御部２６ｆでは、分圧端子２７ｆが出力端子とされて分圧電圧Ｖｄｆが出力され、制御部２６ｓでは、分圧端子２７ｓが出力端子とされて分圧電圧Ｖｄｓが出力される。以下、分圧端子２７ｆと分圧端子２７ｓとを特に区別する必要が無い場合は、単に分圧端子２７とすることがある。また、分圧電圧Ｖｄｆと分圧電圧Ｖｄｓとを特に区別する必要が無い場合は、単に分圧電圧Ｖｄとすることがある。
【０１９７】
分圧端子２７は、制御端子１７へ接続されている。分圧端子２７ｆは、制御端子１７ｆへ、分圧端子２７ｓは、制御端子１７ｓへ接続される。したがって、分圧端子２７ｆ、分圧端子２７ｓは、それぞれに出力された電位（分圧電圧Ｖｄ）によってスイッチング素子１６を制御することができる。以下、制御端子１７ｆと制御端子１７ｓとを特に区別する必要が無い場合は、単に制御端子１７とすることがある。
【０１９８】
なお、本実施の形態では、制御部２６ｆの分圧端子２７ｆに出力される分圧電圧Ｖｄｆは、太陽電池モジュール１１ｆのモジュール端子１３ｆを基準として設定され、制御部２６ｓの分圧端子２７ｓに出力される分圧電圧Ｖｄｓは、太陽電池モジュール１１ｓのモジュール端子１３ｓを基準として設定される。
【０１９９】
また、分圧電圧Ｖｄは、制御端子１７に印加される電圧（電位）とスイッチング素子１６の動作状態を説明するために便宜上規定するものに過ぎず、他方の抵抗（抵抗Ｒ２）側を基準に規定する（太陽電池モジュール１１ｆのモジュール端子１３ｓを基準とし、太陽電池モジュール１１ｓのモジュール端子１３ｔを基準とする）ことも可能である。
【０２００】
太陽電池モジュール１１ｆが通常の発電状態の場合、モジュール端子１３ｆとモジュール端子１３ｓとの間の出力電圧Ｖｍｆは、モジュール端子１３ｓに対してモジュール端子１３ｆがプラスになる。つまり、モジュール端子１３ｆの電位がモジュール端子１３ｓの電位より高くなるので、ダイオードＤｓｆは逆バイアスされ、直列回路（制御部２６ｆ）には電流が流れない。したがって、通常の発電状態では、分圧電圧Ｖｄｆとしては、モジュール端子１３ｆの電位に対してモジュール端子１３ｓの電位が出力される。つまり、分圧電圧Ｖｄｆ（分圧端子２７ｆの電位）は、モジュール端子１３ｆの電位に対してマイナスとなる。
【０２０１】
上述したとおり、スイッチング素子１６ｆはＭＯＳ電界効果トランジスタで構成されてあり、ＭＯＳ電界効果トランジスタのソースは、モジュール端子１３ｆに接続され、ドレインはモジュール端子１３ｓに接続され、ゲート（制御端子１７ｆ）は分圧端子２７ｆに接続されている。したがって、通常の発電状態では、ゲートの電位（分圧電圧Ｖｄｆ：分圧端子２７ｆの電位）は、ソースの電位（モジュール端子１３ｆの電位）に対してマイナスとなり、ＭＯＳ電界効果トランジスタすなわちスイッチング素子１６ｆは開（オフ）とされ、バイパス電流経路１５ｆは機能しない状態（電流が流れない状態）となる。
【０２０２】
太陽電池モジュール１１ｓが通常の発電状態の場合、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間の出力電圧Ｖｍｓは、モジュール端子１３ｔに対してモジュール端子１３ｓがプラスになる。つまり、モジュール端子１３ｓの電位がモジュール端子１３ｔの電位より高くなるので、ダイオードＤｓｓは逆バイアスされ、直列回路（制御部２６ｓ）には電流が流れない。したがって、通常の発電状態では、分圧電圧Ｖｄｓとしては、モジュール端子１３ｓの電位に対してモジュール端子１３ｔの電位が出力される。つまり、分圧電圧Ｖｄｓ（分圧端子２７ｓの電位）は、モジュール端子１３ｓの電位に対してマイナスとなる。
【０２０３】
スイッチング素子１６ｓはＭＯＳ電界効果トランジスタで構成されてあり、ＭＯＳ電界効果トランジスタのソースは、モジュール端子１３ｓに接続され、ドレインはモジュール端子１３ｔに接続され、ゲート（制御端子１７ｓ）は分圧端子２７ｓに接続されている。したがって、通常の発電状態では、ゲートの電位（分圧電圧Ｖｄｓ：分圧端子２７ｓの電位）は、ソースの電位（モジュール端子１３ｓの電位）に対してマイナスとなり、ＭＯＳ電界効果トランジスタすなわちスイッチング素子１６ｓは開（オフ）とされ、バイパス電流経路１５ｓは機能しない状態（電流が流れない状態）となる。
【０２０４】
ダイオードＤｓ（ダイオードＤｓｆ、ダイオードＤｓｓ）の逆方向耐圧は、通常の発電状態の出力電圧Ｖｍ（出力電圧Ｖｍｆ、出力電圧Ｖｍｓ）を越える値であれば良い。つまり、ダイオードＤｓの逆方向耐圧が出力電圧Ｖｍを越える値であれば、ダイオードＤｓは、逆方向の電流を阻止できるので、制御部２６（直列回路）に電流が流れることはない。
【０２０５】
図６Ｂは、図６Ａに示した太陽光発電システム１でバイパス電流経路１５ｓを導通させて機能させたときの概略ブロック構成を示すブロック図である。
【０２０６】
基本的な構成は、図６Ａと同様であるので、主にバイパス電流経路１５ｓ、制御部２６ｓを動作させるときの態様について説明する。なお、バイパス電流経路１５ｆ、制御部２６ｆは、バイパス電流経路１５ｓ、制御部２６ｓと同様に動作するので、バイパス電流経路１５ｆ、制御部２６ｆが動作する場合の説明は省略する。
【０２０７】
太陽光Ｌｓは、影などの発生によって遮光された状態の太陽光Ｌｓｓ（太陽電池モジュール１１ｓに対応した状態を示す。）となることがある。太陽光Ｌｓｓは、太陽光Ｌｓに比較して遮光された状態を示すために太陽電池モジュール１１ｓの外側でのみ図示されている。以下では、例えば太陽電池モジュール１１ｓ（太陽電池セル１２ｓ）が遮光されて発電しない状態となった場合について説明する。
【０２０８】
遮光された太陽電池モジュール１１ｓ（太陽電池セル１２ｓ）は、光電変換ができないことから太陽電池として発電しない。太陽電池として発電（機能）しない状態を示すために、図６Ｂでは、太陽電池モジュール１１ｓ（太陽電池セル１２ｓ）は、破線で示されている。
【０２０９】
通常の発電状態では、上述したとおり、太陽電池モジュール１１ｓのプラス側端子であるモジュール端子１３ｓとマイナス側端子であるモジュール端子１３ｔとの間に出力電圧Ｖｍｓが生じる。つまり、通常の発電状態では、モジュール端子１３ｓの電位がモジュール端子１３ｔの電位より高い状態となる。
【０２１０】
しかし、遮光されて発電できない状態では、太陽電池モジュール１１ｓは受動回路となる（図１Ｂ、図２Ｂ参照）。つまり、直列に接続されている他の太陽電池モジュール１１（ここでは、太陽電池モジュール１１ｆ）の発電によって流れるモジュール群電流Ｉｇが流れると太陽電池モジュール１１ｓは抵抗負荷として作用し、モジュール端子１３ｓの電位に対してモジュール端子１３ｔの電位が高くなり、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間の電位差が発電状態の場合に対して逆方向になる。
【０２１１】
つまり、非発電状態では、モジュール端子１３ｓに比較してモジュール端子１３ｔが高い電位になり、ダイオードＤｓｓは順方向の電流を流す状態となる。したがって、ダイオードＤｓｓ、抵抗Ｒ１ｓ、抵抗Ｒ２ｓの直列回路（制御部２６ｓ）には、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間の電位差に応じた電流（分流電流Ｉｇｂ）が流れる。
【０２１２】
制御部２６ｓ（直列回路）では、分流電流Ｉｇｂによって抵抗Ｒ１ｓ、抵抗Ｒ２ｓでの電圧降下と、ダイオードＤｓｓでの順方向電圧降下とが発生し、分圧電圧Ｖｄｓが生成される。太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態（図６Ｂ）の場合の直列回路（制御部２６）では、分圧電圧Ｖｄｓは、ダイオードＤｓｓの順方向電圧降下と抵抗Ｒ１ｓでの電圧降下で定まる値となる。なお、制御部２６ｆについても同様に分圧電圧Ｖｄｆを定義することができる。以下、分圧電圧Ｖｄｓと分圧電圧Ｖｄｆとを特に区別する必要がない場合は、単に分圧電圧Ｖｄとすることがある。
【０２１３】
分圧電圧Ｖｄｓの値がスイッチング素子１６ｓをオン状態（閉状態）とするに十分な値（具体的には、スイッチング素子１６ｓ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）の閾値を越える値）となるように回路設計（素子定数の設定）をすることによって、制御部２６ｓで分圧電圧Ｖｄｓを生成する。また、分圧電圧Ｖｄｓは、分圧端子２７ｓから制御端子１７ｓ（ゲート）へ印加され、スイッチング素子１６ｓ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）をオン（閉）とするので、バイパス電流経路１５ｓが導通状態となる。
【０２１４】
なお、直列回路（制御部２６）を構成する抵抗Ｒ１ｓ、抵抗Ｒ２ｓ、ダイオードＤｓｓの具体的な数値は適宜設定することができる。
【０２１５】
例えば、分流電流Ｉｇｂが２０ｍＡ流れたときに分圧電圧ＶｄｓがＭＯＳ電界効果トランジスタ（スイッチング素子１６）の閾値となってスイッチング素子１６がオンとなるように設定する場合、ＭＯＳ電界効果トランジスタの閾値を例えば２Ｖとし、簡単のためダイオードＤｓｓの順方向電圧を無視して計算すると抵抗Ｒ１ｓに要求される抵抗値は２Ｖ／２０ｍＡ＝１００Ωとなる。なお、簡単のため抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との分圧比を１とすれば、抵抗Ｒ２ｓは、抵抗Ｒ１と同一の抵抗値とすることができる。
【０２１６】
つまり、太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態になって、分流電流Ｉｇｂ（当初は、過渡的に過渡状態のモジュール群電流Ｉｇが分流電流Ｉｇｂとして流れる）が流れ出し、分流電流Ｉｇｂが２０ｍＡとなったとき、分圧電圧Ｖｄｓは２Ｖを越える（実際には更にダイオードＤｓｓの順方向電圧降下が加わる。）。なお、このときのモジュール端子１３ｔとモジュール端子１３ｓとの間の電位差は、抵抗Ｒ１での電圧降下（２Ｖ）、抵抗Ｒ２での電圧降下（２Ｖ）、ダイオードＤｓｓでの準方向電圧降下（Ｖｆ：Ｖｆは例えば０．５Ｖ）を加えた値となる。
【０２１７】
分流電流Ｉｇｂが２０ｍＡとなって抵抗Ｒ１ｓでの電圧降下が２Ｖになると、制御端子１７ｓに分圧電圧Ｖｄｓ（２Ｖ＋０．５Ｖ＝２．５Ｖ）が印加され、スイッチング素子１６ｓが確実にオンされる。スイッチング素子１６ｓがオンとなった後は、バイパス電流経路１５ｓにモジュール群電流Ｉｇが流れることから、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【０２１８】
分流電流Ｉｇｂは、スイッチング素子１６ｓがオンとなるまでは、太陽電池モジュール１１ｓが非発電状態のときに太陽電池モジュール群１０に流れるモジュール群電流Ｉｇが過渡的な状態で流れる。また、スイッチング素子１６ｓがオンとなる直前の状態では、過渡的な状態のモジュール群電流Ｉｇがそのまま分流電流Ｉｇｂとして流れる。
【０２１９】
スイッチング素子１６ｓがオンとなった後は、分流電流Ｉｇｂは、モジュール端子１３ｓとモジュール端子１３ｔとの間での電圧に応じてモジュール群電流Ｉｇの一部が流れる。つまり、スイッチング素子１６ｓには、モジュール群電流Ｉｇから分流電流Ｉｇｂを引いた値の電流（モジュール群電流Ｉｇ−分流電流Ｉｇｂ）が流れる。
【０２２０】
分流電流Ｉｇｂは、スイッチング素子１６ｓをオンとするために、分圧電圧Ｖｄｓを発生させるだけで良いことから、抵抗Ｒ（抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２）での電力消費を抑制できるように小さい値とされている。具体的には、分流電流Ｉｇｂは、スイッチング素子１６ｓがオン状態に切り替わった後のモジュール群電流Ｉｇに対して例えば１／１００〜１／５００程度（例えば、モジュール群電流Ｉｇが８．４Ａのとき、分流電流Ｉｇｂは例えば２０ｍＡ）とすることができる。
【０２２１】
一旦オン状態にされた後のスイッチング素子１６が、オン状態を維持する素子構成とされ、太陽電池モジュール１１が通常の発電状態に戻ったときにスイッチング素子１６がオフ状態となる素子構成とされている場合は、制御部２６（直列回路）の分圧端子２７を制御端子１７に接続する構成とすることでスイッチング素子１６のオンオフ（開閉）を制御することが可能である。
【０２２２】
本実施の形態では、スイッチング素子１６をＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＩＳ電界効果トランジスタ）で構成していることから、スイッチング素子１６（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）がオン状態となったとき、ソース・ドレイン間電圧は、略０Ｖ（例えば、０．１Ｖ）となり、ソース・ドレイン間の電圧はそのまま直列回路（制御部２６）の両端の電圧（電位差）となる。このときの分圧端子２７は、ソース・ドレイン間電圧である略０Ｖ（例えば、０．１Ｖ）を分圧して出力することから、略０Ｖ（０．１Ｖ）より小さい値となる。
【０２２３】
つまり、ＭＯＳ電界効果トランジスタの閾値電圧は、上述したとおり、例えば２Ｖであることから、スイッチング素子１６がオン状態となったとき、ゲート電圧（分圧端子２７の電圧、制御端子１７の電圧）が閾値より小さくなり、ＭＯＳ電界効果トランジスタはオフ状態に復帰してしまうことになる。
【０２２４】
したがって、本実施の形態に係る太陽光発電システム１、スイッチングシステム１４では、スイッチング素子１６としてＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＩＳ電界効果トランジスタ）を適用することから、ＭＯＳ電界効果トランジスタのオン状態を維持する回路（スイッチング素子１６をオフからオンに切り替えたときの制御端子１７の電位状態を維持する切り替え状態維持回路２６ｃ（図８参照））が別途必要となる。説明の便宜上、切り替え状態維持回路２６ｃについては、図８を参照して別途説明する。
【０２２５】
以上説明したとおり、本実施の形態に係る太陽光発電システム１では、制御部２６は、ダイオードＤｓと２つの抵抗Ｒ（抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２）を直列に接続した直列回路とされて太陽電池モジュール１１に並列に接続されてあり、２つの抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の間に接続されて太陽電池モジュール１１の出力電圧Ｖｍを分圧して出力する分圧端子２７を備え、分圧端子２７は、スイッチング素子１６の制御端子１７に接続されている。
【０２２６】
したがって、太陽光発電システム１は、ダイオードＤｓと２つの抵抗Ｒ（抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２）の３素子という簡単な構成の直列回路を制御部２６として太陽電池モジュール１１と並列に接続することから、太陽電池モジュール１１の出力状態を分圧端子２７からの信号（分圧電圧Ｖｄ）として容易にかつ高精度に抽出できるので、分圧端子２７の電位（分圧電圧Ｖｄ）に基づいてスイッチング素子１６の開閉を容易にかつ高精度に制御することができる。
【０２２７】
また、直列回路とした制御部２６を太陽電池モジュール１１に並列に接続することから、外部の電源（太陽電池モジュール１１以外の電源）を用いずにスイッチング素子１６の開閉を制御する信号を直列回路（制御部２６）の分圧端子２７から出力（分圧電圧Ｖｄ）として容易に得ることができる。
【０２２８】
太陽光発電システム１では、スイッチング素子１６および制御部２６は、単一の配線基板４０に実装されて太陽電池モジュール１１の出力ボックス６０に内蔵されている。したがって、太陽光発電システム１は、スイッチング素子１６および制御部２６（直列回路）を一つの配線基板４０に実装して出力ボックス６０へ内蔵するので、太陽電池モジュール１１に対するバイパス電流経路１５を高機能化することができる。出力ボックス６０は、通常は、太陽電池モジュール１１の裏面（受光面とは反対側の面）などに配置され、他の太陽電池モジュール１１との接続に必要なケーブルが接続されている。
【０２２９】
本実施の形態では、実施の形態１と同様、スイッチングシステム１４を備えている。本実施の形態では、スイッチングシステム１４は、実施の形態１と同様、太陽電池モジュール１１（太陽電池モジュール１１ｆ、太陽電池モジュール１１ｓ）に対応させて２個配置されている。構成は全く同一であるので特に区別することなく単にスイッチングシステム１４として説明する。
【０２３０】
スイッチングシステム１４は、太陽電池モジュール１１への適用に限らず、一般的な電流経路のオンオフに対して適用することができる。本実施の形態では、スイッチングシステム１４は、バイパス電流経路１５、スイッチング素子１６、制御部２６を備える。実施の形態１でのスイッチングシステム１４に対して異なるのは、制御部２０の代わりに制御部２６を適用していることである。したがって、主に制御部２６について説明する。
【０２３１】
本実施の形態に係るスイッチングシステム１４では、制御部２６は、ダイオードＤｓと２つの抵抗（抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２）を直列に接続した直列回路とされて電流経路（バイパス電流経路１５）の両端に並列に接続されてあり、２つの抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の間に接続されて太陽電池モジュール１１の出力電圧Ｖｍを分圧して出力する分圧端子２７を備え、分圧端子２７は、スイッチング素子１６の制御端子１７に接続されている。
【０２３２】
したがって、本実施の形態に係るスイッチングシステム１４は、ダイオードＤｓと２つの抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の３素子という簡単な構成の直列回路を制御部２６として電流経路（バイパス電流経路１５）と並列に接続することから、電流経路の両端間の電位状態を分圧端子２７からの信号（分圧電圧Ｖｄ）として容易にかつ高精度に抽出できるので、分圧端子２７の電位（分圧電圧Ｖｄ）に基づいてスイッチング素子１６の開閉を容易にかつ高精度に制御することができる。
【０２３３】
また、直列回路とした制御部２６を電流経路に並列に接続することから、外部の電源（電流経路以外の電源）を用いずにスイッチング素子１６の開閉を制御する信号を直列回路（制御部２６）の分圧端子２７から出力（分圧電圧Ｖｄ）として容易に得ることができる。
【０２３４】
なお、本実施の形態では、制御部２６ｓに対する外部からの電源が不要となる（制御対象としてのバイパス電流経路１５ｓの両端に接続するだけで良い）ので、バイパス電流経路１５ｓ、スイッチング素子１６ｓ、および制御部２６ｓを含む自己動作型（自立型）のバイパス装置２５ｓを個別の装置として抽出することができる。
【０２３５】
また、制御部２６ｓと同様に制御部２６ｆが配置されている。つまり、本実施の形態では、制御部２６ｆに対する外部からの電源が不要となる（制御対象としてのバイパス電流経路１５ｆの両端に接続するだけで良い）ので、バイパス電流経路１５ｆ、スイッチング素子１６ｆ、および制御部２６ｆを含む自己動作型（自立型）のバイパス装置２５ｆを個別の装置として抽出することができる。
【０２３６】
以下、バイパス装置２５ｆとバイパス装置２５ｓとを特に区別する必要がない場合は、単にバイパス装置２５とすることがある。
【０２３７】
本実施の形態に係るバイパス装置２５は、太陽電池モジュール１１の両端に接続されることによってバイパス電流経路１５を構成するバイパス装置２５であって、バイパス電流経路１５の導通および非導通を切り替えるスイッチング素子１６と、スイッチング素子１６に対応して配置されスイッチング素子１６の開閉を制御する制御部２６とを備え、制御部２６は、ダイオードＤｓと２つの抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２を直列に接続した直列回路とされ、太陽電池モジュール１１に並列に接続された場合に、２つの抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の間から太陽電池モジュール１１の出力電圧Ｖｍを分圧して出力する分圧端子２７を備えてあり、分圧端子２７は、スイッチング素子１６の制御端子１７に接続されている。
【０２３８】
したがって、本実施の形態に係るバイパス装置２５は、ダイオードＤｓと２つの抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の３素子という簡単な構成の直列回路を制御部２６として太陽電池モジュール１１と並列に接続することから、太陽電池モジュール１１の出力状態を分圧端子２７からの信号（分圧電圧Ｖｄ）として容易にかつ高精度に抽出できるので、分圧端子２７の電位（分圧電圧Ｖｄ）に基づいてスイッチング素子１６の開閉を容易にかつ高精度に制御することができる。
【０２３９】
バイパス装置２５は、スイッチング素子１６、制御部２６をバイパス電流経路１５の両端に接続するだけで良く、個別の電源も不要であるので、単一の配線基板へ実装することができる。つまり、バイパス装置２５は、スイッチング素子１６および制御部２６は、単一の配線基板４０に実装されている。また、単一の配線基板へ実装できることから、単一のパッケージに収納することが可能となり、生産性、信頼性を向上させることができる。
【０２４０】
したがって、本実施の形態に係るバイパス装置２５は、スイッチング素子１６および制御部２６（直列回路）を一つの配線基板４０に実装することから、小型化することができるので、太陽電池モジュール１１の出力ボックス６０への内蔵が容易となる。
【０２４１】
本実施の形態では、配線基板４０、出力ボックス６０は、太陽電池モジュール１１（太陽電池モジュール１１ｆ、太陽電池モジュール１１ｓ）に対応させて２個配置されている。構成は全く同一であるので特に区別することなく単に配線基板４０、出力ボックス６０として説明する。
【０２４２】
ブロック図（図６Ａ、図６Ｂ）では、モジュール端子１３ｓをバイパス電流経路１５ｆ（制御部２６ｆ）側と、バイパス電流経路１５ｓ（制御部２６ｓ）側とで共通に記載している。しかし、配線基板４０、出力ボックス６０は、太陽電池モジュール１１に対して配置されるので、バイパス電流経路１５ｆの側でのモジュール端子１３ｓに対する配線と、バイパス電流経路１５ｓでのモジュール端子１３ｓに対する配線とは、それぞれ独自に配置されることがあるが、図の簡略化のため共通にして記載している。
【０２４３】
図７Ａないし図７Ｃを参照して制御部２６（直列回路）の変形例（変形回路例１ないし変形回路例３）について説明する。なお、基本的な構成は図６Ａ、図６Ｂの場合と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
【０２４４】
図７Ａは、図６Ａに示した太陽光発電システム１での制御部２６（直列回路）の変形回路例１を示す回路図である。
【０２４５】
図７Ｂは、図６Ａに示した太陽光発電システム１での制御部２６（直列回路）の変形回路例２を示す回路図である。
【０２４６】
図７Ｃは、図６Ａに示した太陽光発電システム１での制御部２６（直列回路）の変形回路例３を示す回路図である。
【０２４７】
変形回路例１ないし変形回路例３では、説明を簡略化するため、太陽電池モジュール１１と制御部２６とがそれぞれ１つとして説明する。したがって、２つの太陽電池モジュール１１を配置した場合のモジュール端子１３ｆ、モジュール端子１３ｓ、モジュール端子１３ｔを太陽電池モジュール１１が１つの場合に簡略化し、通常の発電状態でプラス側となる端子（モジュール端子１３ｐ）とマイナス側となる端子（モジュール端子１３ｍ）として示す。つまり、太陽電池モジュール１１の通常の発電状態では、モジュール端子１３ｐがプラス側となり、モジュール端子１３ｍがマイナス側となる。なお、「通常の発電状態」とは、バイパス電流経路１５およびスイッチング素子１６をオン状態（閉状態）とする必要がない状態をいう。
【０２４８】
制御部２６は、モジュール端子１３ｐ（例えば、太陽電池モジュール１１ｓに対しては、モジュール端子１３ｓが相当する。）とモジュール端子１３ｍ（例えば、太陽電池モジュール１１ｓに対しては、モジュール端子１３ｔが相当する。）との間に接続されている。分圧電圧Ｖｄは、モジュール端子１３ｐに対する分圧端子２７の電位（分圧電圧Ｖｄ）で画定される。
【０２４９】
変形回路例１では、モジュール端子１３ｐの側からモジュール端子１３ｍへ向けて、抵抗Ｒ１、ダイオードＤｓ、抵抗Ｒ２の順に直列に接続（配置）されて直列回路（制御部２６）が形成されている（図６Ａと比較してダイオードＤｓの位置が異なる。）。また、分圧端子２７は、抵抗Ｒ１とダイオードＤｓ（カソード側）との間から取り出されている。したがって、分圧電圧Ｖｄは、分流電流Ｉｇｂによる抵抗Ｒ１での電圧降下と、分流電流ＩｇｂによるダイオードＤｓでの順方向電圧降下および分流電流Ｉｇｂによる抵抗Ｒ２での電圧降下の和との比率で画定される。
【０２５０】
なお、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２による分圧比を図６Ａでは、１として説明したが、分流電流Ｉｇｂ、分圧電圧Ｖｄ、抵抗Ｒ、ダイオードＤｓの順方向電圧降下を参酌して、適宜分圧比を設定することができる。
【０２５１】
変形回路例２では、モジュール端子１３ｐの側からモジュール端子１３ｍへ向けて、抵抗Ｒ１、ダイオードＤｓ、抵抗Ｒ２の順に直列に接続（配置）されて直列回路（制御部２６）が形成されている（変形回路例１と同様）。また、分圧端子２７は、抵抗Ｒ１とダイオードＤｓ（アノード側）との間から取り出されている（変形回路例１とは分圧端子２７の取り出し位置が異なる。）。したがって、分圧電圧Ｖｄは、分流電流Ｉｇｂによる抵抗Ｒ１での電圧降下および分流電流ＩｇｂによるダイオードＤｓでの順方向電圧降下の和と、分流電流Ｉｇｂによる抵抗Ｒ２での電圧降下との比率で画定される。
【０２５２】
変形回路例３では、モジュール端子１３ｐの側からモジュール端子１３ｍへ向けて、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤｓの順に直列に接続（配置）されて直列回路（制御部２６）が形成されている（図６Ａ、変形回路例１、変形回路例２に比較してダイオードＤｓの位置が異なり、ダイオードＤｓはモジュール端子１３ｍの側に配置されている。）。また、分圧端子２７は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間から取り出されている（図６Ａと同様）。したがって、分圧電圧Ｖｄは、分流電流Ｉｇｂによる抵抗Ｒ１での電圧降下と、分流電流Ｉｇｂによる抵抗Ｒ２での電圧降下および分流電流ＩｇｂによるダイオードＤｓでの順方向電圧降下の和との比率で画定される。
【０２５３】
本実施の形態に係る太陽光発電システム１、スイッチングシステム１４は、実施の形態１と同様に作用する。また、バイパス装置２５は、上述したとおりに作用する。つまり、図４で説明したとおりの作用効果を奏する。
【０２５４】
図８は、図６Ａに示した太陽光発電システム１での制御部２６の更に具体的な回路例を示す回路図である。
【０２５５】
上述したとおり、本実施の形態では、スイッチング素子１６は、ＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＩＳ電界効果トランジスタ）で構成されている。したがって、スイッチング素子１６がオン状態（閉状態）となったとき、太陽電池モジュール１１の両端での電位差がスイッチング素子１６のオン電圧と等しくなる。一般的に、ＭＯＳ電界効果トランジスタのオン電圧は略０Ｖ（例えば、０．１Ｖ）と極めて低い値となる。つまり、スイッチング素子１６をオン状態へ切り替えるときに作用した分圧電圧Ｖｄが低下してスイッチング素子１６（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）の閾値より小さくなり、スイッチング素子１６が再度オフになる。したがって、スイッチング素子１６のオン状態を維持するための回路（切り替え状態維持回路２６ｃ）が必要となる場合について説明する。
【０２５６】
スイッチング素子１６、制御部２６（ダイオードＤｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の直列回路）は、上述したとおりであるので適宜説明を省略することがある。
【０２５７】
制御部２６は、分圧端子２７と制御端子１７との間に切り替え状態維持回路２６ｃを備える。切り替え状態維持回路２６ｃは、アノードが分圧端子２７に接続され、カソードが制御端子１７に接続されたダイオードＤｃと、一端が制御端子１７に接続され、他端が太陽電池モジュール１１の発電状態でプラス側となるモジュール端子１３ｐに接続されたコンデンサＣｇとを備える。
【０２５８】
スイッチング素子１６がオフ状態からオン状態へ切り替わるとき、分流電流Ｉｇｂが制御部２６へ流れるが、分流電流Ｉｇｂの一部は、ダイオードＤｃを介してコンデンサＣｇへ流れ、コンデンサＣｇを充電する。充電によってコンデンサＣｇの充電電圧は、分圧電圧Ｖｄと等しい充電電圧Ｖｈ（維持電圧）となる。なお、実際には、ダイオードＤｃの順方向電圧Ｖｆが介在するから、分圧電圧Ｖｄ＝充電電圧Ｖｈ＋Ｖｆとなる。充電電圧Ｖｈがスイッチング素子１６（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）の閾値以上になれば、スイッチング素子１６はオフ状態からオン状態へスイッチングされる。
【０２５９】
スイッチング素子１６がオフ状態からオン状態へ切り替わるとスイッチング素子１６の両端の電位差（モジュール端子１３ｐとモジュール端子１３ｍとの間の電位差）は略０Ｖ（例えば、０．１Ｖ）となる。したがって、分圧電圧Ｖｄは、スイッチング素子１６の両端の電位差を分圧することから、略０Ｖ（例えば、０．１Ｖ）以下となる。このとき、制御端子１７と分圧端子２７との間に接続されたダイオードＤｃは、逆バイアスの状態となることから、略０Ｖの分圧電圧Ｖｄに対して制御端子１７は、充電電圧Ｖｈを維持することができる。なお、ダイオードＤｃの逆耐圧は、受電電圧Ｖｈより大きいことが必要である。
【０２６０】
切り替え状態維持回路２６ｃは、コンデンサＣｇに蓄積された充電電荷によって、スイッチング素子１６をオフからオンへ切り替えたときの電位（充電電圧Ｖｈ）を確保することが可能となるので、制御端子１７の電位状態（制御端子１７に印加される電圧つまり充電電圧Ｖｈ）を維持することが可能となる。つまり、切り替え状態維持回路２６ｃは、ダイオードＤｃの順方向で分圧端子２７の電位（分圧電圧Ｖｄ）に応じた充電をコンデンサＣｇに対して実行し、コンデンサＣｇに充電された電荷の放電をダイオードＤｃの逆方向耐圧によって防止する。したがって、切り替え状態維持回路２６ｃは、コンデンサＣｇの充電電圧Ｖｈを高精度に維持して制御端子１７の電位状態を維持することができる。
【０２６１】
つまり、スイッチング素子１６がオフからオンへ切り替わったことによる分圧電圧Ｖｄの低下による影響（充電電圧Ｖｈと分圧電圧Ｖｄとの電位差の発生による影響）は、ダイオードＤｃの逆方向耐圧によって無視することが可能となり、コンデンサＣｇの充電電荷はそのまま維持されるので、スイッチング素子１６のオン状態を維持することができる。換言すれば、ダイオードＤｃおよびコンデンサＣｇで構成された切り替え状態維持回路２６ｃは、スイッチング素子１６をオフからオンに切り替えたときの制御端子１７の電位状態を維持するので、スイッチング素子１６のオン状態を維持することができる。
【０２６２】
なお、制御部２６は、切り替え状態維持回路２６ｃに加えて更に放電用ダイオードＤｄｃを備える。放電用ダイオードＤｄｃは、アノードを制御端子１７に接続され、カソードをモジュール端子１３ｍに接続されている。
【０２６３】
したがって、コンデンサＣｇが充電電圧Ｖｈで充電された状態で、太陽電池モジュール１１が通常の発電状態へ復帰し、モジュール端子１３ｐがモジュール端子１３ｍに対してプラスとなったとき、コンデンサＣｇに充電された電荷は、放電用ダイオードＤｄｃによってモジュール端子１３ｍへ放電される。つまり、切り替え状態維持回路２６ｃは、放電用ダイオードＤｄｃが配置されていることから、コンデンサＣｇの充電電荷を確実に放電し、安定した信頼性の高い切り替えを実行することができる。
【０２６４】
上述したとおり、本実施の形態に係るバイパス装置２５において、制御部２６は、分圧端子２７と制御端子１７との間に配置されてスイッチング素子１６をオフからオンに切り替えたときの制御端子１７の電位状態を維持する切り替え状態維持回路２６ｃを備える。
【０２６５】
したがって、バイパス装置２５は、スイッチング素子１６がオフからオンに切り替わったことによって、制御部２６に印加される電圧（分圧電圧Ｖｄ）が低減した場合でも、制御端子１７の電位状態（信号状態。制御端子１７に印加される電圧）を維持するので、スイッチング素子１６のオン状態を維持することができる。
【０２６６】
また、切り替え状態維持回路２６ｃは、アノードが分圧端子２７に接続され、カソードが制御端子１７に接続されたダイオードＤｃと、一端が制御端子１７に接続され、他端が太陽電池モジュール１１の発電状態でプラス側となるモジュール端子１３ｐに接続されたコンデンサＣｇとを備える。
【０２６７】
したがって、バイパス装置２５は、スイッチング素子１６をオフからオンに切り替えたことによって制御部２６に加わる電圧が低下した場合でも、ダイオードＤｃとコンデンサＣｇという簡単な組み合わせで制御端子１７の電位状態（制御端子１７に印加される電圧。スイッチング素子１６に対する制御用の入力信号）をコンデンサＣｇへの充電電圧Ｖｈによって維持できるので、スイッチング素子１６のオン状態を簡単に維持することができる。
【０２６８】
なお、制御部２６は、アノードがコンデンサＣｇの一端に接続され、カソードが太陽電池モジュール１１の発電状態でマイナス側となるモジュール端子１３ｍに接続された放電用ダイオードＤｄｃを備える。
【０２６９】
したがって、バイパス装置２５は、太陽電池モジュール１１が発電状態となったとき、コンデンサＣｇに蓄積された充電電荷を放電用ダイオードＤｄｃでマイナス側のモジュール端子１３ｍへ放電するから、コンデンサＣｇを初期状態（スイッチング素子１６がオフ状態でのコンデンサＣｇの状態）に戻すことができ、安定した切り替え状態維持回路２６ｃを実現することができる。
【０２７０】
なお、図８に示した切り替え状態維持回路２６ｃ、放電用ダイオードＤｄｃは、図７Ａないし図７Ｃの変形回路例１ないし変形回路例３に対しても同様に適用できる。
【符号の説明】
【０２７１】
１  太陽光発電システム
１０  太陽電池モジュール群
１１、１１ｆ、１１ｓ  太陽電池モジュール
１２、１２ｆ、１２ｓ  太陽電池セル
１３ｆ、１３ｓ、１３ｔ  モジュール端子（スイッチングシステムでの第１端子、第２端子）
１４  スイッチングシステム
１５、１５ｆ、１５ｓ  バイパス電流経路（スイッチングシステムでの電流経路）
１６、１６ｆ、１６ｓ  スイッチング素子（ＭＩＳ電界効果トランジスタ）
１７、１７ｆ、１７ｓ  制御端子
２０、２０ｆ、２０ｓ  制御部（比較器）
２１、２１ｆ、２１ｓ  入力端子（第１入力端子）
２２、２２ｆ、２２ｓ  入力端子（第２入力端子）
２３、２３ｆ、２３ｓ  出力端子
２５、２５ｆ、２５ｓ  バイパス装置
２６、２６ｆ、２６ｓ  制御部（直列回路）
２６ｃ  切り替え状態維持回路
２７、２７ｆ、２７ｓ  分圧端子
３０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
３１  入力端
３２  出力端
４０  配線基板
６０  出力ボックス
Ｃｇ  コンデンサ
Ｄｃ  ダイオード
Ｄｄｃ  放電用ダイオード
Ｄｉ  ダイオード
Ｄｓ、Ｄｓｆ、Ｄｓｓ  ダイオード（直列回路）
Ｉｃ  発電電流
Ｉｇ  モジュール群電流
Ｉｇｂ  分流電流
Ｉｐｈ  光電変換電流源
Ｌｓ、Ｌｓｓ  太陽光
ＰＣｆ、ＰＣｓ、ＰＣｔ  電力特性曲線
Ｒ１、Ｒ１ｆ、Ｒ１ｓ、Ｒ２、Ｒ２ｆ、Ｒ２ｓ  抵抗
ＲＡｆ、ＲＡｓ、ＲＡｔ、ＲＡｔｃ、ＲＡｂｐｄ  矩形電力面積
Ｒｓ  直列抵抗
Ｒｓｈ  並列抵抗
Ｖｃ  発電電圧
Ｖｄ、Ｖｄｆ、Ｖｄｓ  分圧電圧
Ｖｇ、Ｖｓ  出力電圧
Ｖｈ  受電電圧
Ｖｍ、Ｖｍｆ、Ｖｍｓ  出力電圧（スイッチングシステムでの電流経路の両端間の電圧）
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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