(57)【要約】【課題】  個々の太陽電池モジュールの不具合を、設置した状態のままで容易且つ高精度に診断することができる太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】  太陽電池モジュール１内に発電素子の正電極２と負電極４間の電位差を測定する電圧センサ１８および前記正電極２と負電極４間を流れる電流を測定する電流センサ１９、ならびに、当該太陽電池モジュール１内の電力経路を通常使用時の経路から診断時等の経路に切り換えるための６つのスイッチ１０、１１、１３、１５、１６、１７を内蔵している。【選択図】  図１
2011129574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルからなる発電素子と、
一方の端が第１コネクタに接続され、途中位置で前記発電素子の正電極に接続されているとともに、他方の端が第２コネクタに接続された第１線路と、
一方の端が第３コネクタに接続され、途中位置で前記発電素子の負電極に接続されているとともに、他方の端が第４コネクタに接続された第２線路と、
第１コネクタと前記正電極との間で第１線路に組み込まれ、当該線路を開閉する第１スイッチと、
第３コネクタと前記負電極との間で第２線路に組み込まれ、当該線路を開閉する第２スイッチと、
第１スイッチと正電極の間の第１線路と、第３コネクタと第２スイッチの間の第２線路とを連結する第３線路と、
第２スイッチと負電極の間の第２線路と、第１コネクタと第１スイッチの間の第１線路とを連結する第４線路と、
第３線路に組み込まれて当該線路を開閉する第３スイッチと、
第４線路に組み込まれて当該線路を開閉する第４スイッチと、
前記正電極と第２コネクタ間で第１線路に組み込まれ、当該線路を開閉する第５スイッチと、
前記負電極と第４コネクタ間で第２線路に組み込まれ、当該線路を開閉する第６スイッチと、
前記正電極と負電極間の電位差を測定する電圧センサと、
前記正電極と負電極間を流れる電流を測定する電流センサとを内蔵し、
第１コネクタ乃至第４コネクタは、隣接して並べられた太陽電池モジュール間で、一方の第１コネクタが他方の第２コネクタに、一方の第３コネクタが他方の第４コネクタにそれぞれ連結可能に配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
正電極と負電極間に、短絡状態と開放状態の間で負荷を連続的に可変な電子負荷素子が並列接続されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
電圧センサと電流センサの測定データ信号を外部に送信するとともに、外部から第１スイッチ乃至第６スイッチの開閉指令信号を受信し、前記開閉指令信号に基づいてこれらのスイッチの開閉制御を行う無線通信制御モジュールが内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
電圧センサと電流センサの測定データ信号を外部に送信するとともに、外部から第１スイッチ乃至第６スイッチの開閉指令信号と電子負荷素子の制御信号を受信し、前記開閉指令信号ならびに制御信号に基づいてスイッチの開閉制御と前記電子負荷素子の制御とを行う無線通信制御モジュールが内蔵されていることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
無線通信制御モジュールが、他の太陽電池モジュールとの識別を行うための識別情報を外部に送信する機能を備えていることを特徴とする請求項３または４記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムにおいて用いられる太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の太陽光発電システムは、普及拡大につれて、様々な環境下に設置されるようになり、それに応じて、システムの構成要素となっている太陽電池モジュール及びその周辺部位にストレスが生じて不具合の原因となり、発電出力の低下に繋がっている。
【０００３】
しかしながら、実際に設置されている太陽電池モジュールは、屋根や屋上の架台等に固定されているため、不具合要因や故障箇所の特定は非常に難しいのが現状である。このようなことから、太陽光発電システムを設置した後にも故障の診断が可能となる装置の開発が望まれている。
【０００４】
従来、設置された太陽光発電システムの診断方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、太陽光発電システムの設置条件に応じて求められる基準出力特性と、稼働中の前記太陽光発電システムにおける出力特性とを比較し、両者の比較結果に基づいて当該太陽光発電システムの出力の正常／異常を診断する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２６３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、太陽光発電システムは、屋外に設置されており、温度変化や風雨等のストレスに曝されるため、設置後に進行する劣化があり、それが発電出力の低下要因となっている。そして、この劣化の箇所は太陽電池モジュール、コネクタ及び配線等、様々な部位で生じることが知られている。
【０００７】
しかしながら、前述した特許文献１に記載されているような、従来の診断方法では、十分な日射量があるときに太陽電池アレイ全体の電流電圧特性を測定し、その特性形状から判断する必要があり、日射量が少ないときには診断が不可能であった。
【０００８】
また、太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールからなり、それぞれの太陽電池モジュール間の配線は、直並列に繋がって複雑な構成をしているため、太陽電池アレイの電流電圧特性からでは故障箇所の判断は困難であった。そのため、局所的な故障箇所を特定するためには、個々の太陽電池モジュールを取り外して再検査する必要があった。
【０００９】
そこで、本発明は、前述したような従来技術における問題点を解決し、個々の太陽電池モジュールの不具合を、設置した状態のままで容易且つ高精度に診断することができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的のために提供される、本発明の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルからなる発電素子と、一方の端が第１コネクタに接続され、途中位置で前記発電素子の正電極に接続されているとともに、他方の端が第２コネクタに接続された第１線路と、一方の端が第３コネクタに接続され、途中位置で前記発電素子の負電極に接続されているとともに、他方の端が第４コネクタに接続された第２線路と、第１コネクタと前記正電極との間で第１線路に組み込まれ、当該線路を開閉する第１スイッチと、第３コネクタと前記負電極との間で第２線路に組み込まれ、当該線路を開閉する第２スイッチと、第１スイッチと正電極の間の第１線路と、第３コネクタと第２スイッチの間の第２線路とを連結する第３線路と、第２スイッチと負電極の間の第２線路と、第１コネクタと第１スイッチの間の第１線路とを連結する第４線路と、第３線路に組み込まれて当該線路を開閉する第３スイッチと、第４線路に組み込まれて当該線路を開閉する第４スイッチと、前記正電極と第２コネクタ間で第１線路に組み込まれ、当該線路を開閉する第５スイッチと、前記負電極と第４コネクタ間で第２線路に組み込まれ、当該線路を開閉する第６スイッチと、前記正電極と負電極間の電位差を測定する電圧センサと、前記正電極と負電極間を流れる電流を測定する電流センサとを内蔵しており、第１コネクタ乃至第４コネクタは、隣接して並べられた太陽電池モジュール間で、一方の第１コネクタが他方の第２コネクタに、一方の第３コネクタが他方の第４コネクタにそれぞれ連結可能に配置されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールにおいては、正電極と負電極間に、短絡状態と開放状態の間で負荷を連続的に可変な電子負荷素子が並列接続されていることが望ましい。また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、電圧センサと電流センサの測定データ信号を外部に送信するとともに、外部から第１スイッチ乃至第６スイッチの開閉指令信号を受信し、前記開閉指令信号に基づいてこれらのスイッチの開閉制御を行う無線通信制御モジュールが内蔵されていることも望ましい。
【００１２】
さらに、本発明の太陽電池モジュールにおいては、電圧センサと電流センサの測定データ信号を外部に送信するとともに、外部から第１スイッチ乃至第６スイッチの開閉指令信号と電子負荷素子の制御信号を受信し、前記開閉指令信号ならびに制御信号に基づいてスイッチの開閉制御と前記電子負荷素子の制御とを行う無線通信制御モジュールが内蔵されていることも望ましい。
【００１３】
さらに、本発明の太陽電池モジュールにおいては、これらの通信制御モジュールは、他の太陽電池モジュールとの識別を行うための識別情報を外部に送信する機能を備えていることも望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明に係る太陽電池モジュールによれば、太陽光発電システムを構成する個々の太陽電池モジュールの不具合を、設置した状態のまま太陽電池モジュール単位で、電流・電圧を測定して損失抵抗を調べることが可能であるため、配線の断線や劣化、漏れ電流等の故障箇所を容易に見つけ出すことが可能であり、太陽光発電システムの故障診断を高精度且つ効率的に行うことができる。
【００１５】
請求項２記載の発明に係る太陽電池モジュールによれば、請求項１記載の発明の効果に加えてさらに、個別の太陽電池モジュールの電流・電圧特性を容易に測定することができる。
【００１６】
請求項３及び請求項４記載の発明に係る太陽電池モジュールによれば、無線通信制御モジュールを内蔵したことによって、外部のコンピュータ等の制御機器との間で電流センサ及び電圧センサが測定したデータや、診断時等に太陽電池モジュール内の配線パターンを切り換えるスイッチの開閉制御信号、ならびに電子負荷素子の制御信号等を伝送するための信号ケーブルを不要とすることができる。
【００１７】
その結果、多数の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムを設置する場合における個々の太陽電池モジュールの配線作業や、設置後の太陽電池モジュールの保守が容易になるとともに、信号ケーブルの断線や劣化に起因するシステムの不具合を回避することができる。
【００１８】
請求項５記載の発明に係る太陽電池モジュールによれば、無線通信制御モジュールが、他の太陽電池モジュールとの識別を行うための識別情報を外部に送信する機能を備えているため、個々の太陽電池モジュールの診断や管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】太陽電池モジュール内の電力経路の抵抗損失を検出する回路を模式的に説明した図である。
【図３】図２に示す回路を実際に形成するための、互いに連結されている２つの太陽電池モジュール内における各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切換状態を示す図である。
【図４】太陽電池モジュール内の電力経路の抵抗損失を算出する手順を示すフロー図である。
【図５】太陽電池モジュールが生成する基準電流を測定する場合の回路を模式的に説明した図である。
【図６】漏れ電流の経路である接地部分も含めた回路を流れる電流を測定する場合の回路を模式的に説明した図である。
【図７】図５に示す回路を実際に形成するための、太陽電池モジュール内の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切換状態を示す図である。
【図８】図６に示す回路を実際に形成するための、太陽電池モジュール内の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切換状態を示す図である。
【図９】太陽電池モジュールの電力経路からの漏れ電流を算出する手順を示すフロー図である。
【図１０】本発明に係る太陽電池モジュールの別の実施形態を示す概略構成図である。
【図１１】アナログ信号で制御されるトランジスタからなる電子負荷素子を可変負荷として機能させる場合の回路を模式的に説明した図である。
【図１２】太陽電池モジュールに内蔵する無線通信制御モジュールのシステム構成図である。
【図１３】複数の太陽電池モジュールどうしを直列に連結して発電する通常時の太陽電池モジュール内の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切換状態を示す図である。
【図１４】不具合が生じている太陽電池モジュールのみを切り離し、前後の正常な太陽電池モジュールどうしを直結して使用する際の太陽電池モジュール内の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切換状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明に係る太陽電池モジュールの１実施形態を示す概略構成図であって、同図に示すように、太陽電池モジュール１は、外形が矩形の平板状に製作されていて、その内部には、図示していない複数の太陽電池セルからなる発電素子が内蔵されている。
【００２１】
また、太陽電池モジュール１内には、前記発電素子の正電極２が接続されている第１線路３と、当該発電素子の負電極４が接続されている第２線路５が並行して設けられている。第１線路３の一方の端は第１コネクタ６に接続され、他方の端は第２コネクタ７に接続されている。
【００２２】
また、第２線路５の一方の端は、第３コネクタ８に接続され、他方の端は第４コネクタ９に接続されている。これらのうち、第１コネクタ６と第３コネクタ８は、矩形状の太陽電池モジュール１の一辺に並べて配置されており、第２コネクタ７と第４コネクタ９は、この一辺の反対側に位置する辺に並べて配置されている。
【００２３】
これらのコネクタ６〜９は、複数の太陽電池モジュール１を並べて太陽電池アレイを構成する場合に、隣り合う太陽電池モジュール１の一方の第１コネクタ６と第３コネクタ８がそれぞれ、対向する他方の太陽電池モジュール１の第２コネクタ７と第４コネクタ９に着脱自在に連結されるようになっている。
【００２４】
また、第１線路３の途中には、第１コネクタ６と正電極２との間の通電をＯＮ／ＯＦＦする第１スイッチ１０が組み込まれているとともに、第２線路の途中には、第３コネクタ８と負電極４との間の通電をＯＮ／ＯＦＦするための第２スイッチ１１が組み込まれている。
【００２５】
第１スイッチ１０と正電極２の間の第１線路３と、第３コネクタ８と第２スイッチの間の第２線路５とは、第３線路１２によって連結されていて、この第３線路１２の途中には、当該線路１２のこの間の通電をＯＮ／ＯＦＦするための第３スイッチ１３が組み込まれている。
【００２６】
また、第２スイッチ１１と負電極４の間の第２線路５と、第１コネクタ６と第１スイッチ１０の間の第１線路３とは、第４線路１４によって連結されており、この第４線路１４の途中には、当該線路１４のこの間の通電をＯＮ／ＯＦＦするための第４スイッチ１５が組み込まれている。
【００２７】
一方、正電極２と第２コネクタ７間における第１線路３の途中には、当該線路３のこの間の通電をＯＮ／ＯＦＦするための第５スイッチ１６が組み込まれており、また、負電極４と第４コネクタ９間における第２線路５の途中には、当該線路５のこの間の通電をＯＮ／ＯＦＦするための第６スイッチ１７が組み込まれている。
【００２８】
さらに、正電極２と第５スイッチ１６との間の第１線路３の途中位置と負電極４と第６スイッチ１７との間の第２線路５の途中位置との間に、正電極２と負電極４間の電位差を測定するための電圧センサ１８が組み込まれている。また、正電極２と第１線路３との間には、正電極２と負電極４間を流れる電流を測定するための電流センサ１９が組み込まれている。
【００２９】
なお、本実施形態の太陽電池モジュール１においては、第１〜第６の各スイッチ１０、１１、１３、１５、１６、１７には、ＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いたゲート素子が用いられていて、当該太陽電池モジュール１の外部から、個別にＯＮ／ＯＦＦの切換制御が可能となっている。
【００３０】
なお、これらのスイッチ１０、１１、１３、１５、１６、１７は、本実施形態のもののように、ＭＯＳＦＥＴに限定するものではなく、例えば、電磁リレー等を用いてもよい。また、図１においては図示を省略しているが、太陽電池モジュール１には、これらの各スイッチ１０、１１、１３、１５、１６、１７として用いられているゲート素子を制御するためのドライバも内蔵されている。
【００３１】
前述した構造の太陽電池モジュール１は、通常は多数連結して使用されるが、連結した電力経路に劣化や接触不良等の不具合があるとそこに損失抵抗が発生する。この損失抵抗は、図２に示すような閉回路を形成することによって測定が可能である。
【００３２】
なお、同図において、互いに連結されている太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２はともに、前述した図１に示す太陽電池モジュール１であるが、ここでは、それぞれを区別するために、それぞれを太陽電池モジュールＭ１、太陽電池モジュールＭ２として表示している。
【００３３】
図２のように形成した閉回路においては、一方の太陽電池モジュールＭ１を直流電流源とし、両者を連結したまま、他方の太陽電池モジュールＭ２を分離させて、太陽電池モジュールＭ１内の電圧センサと電流センサによって電圧と電流を測定し、オームの法則から当該閉回路の損失抵抗を算出することができる。
【００３４】
図２の閉回路は、図３に示すように、太陽電池モジュールＭ１内においては、第５スイッチ１６、第６スイッチ１７のみＯＮとし、その他はＯＦＦとし、また、太陽電池モジュールＭ２内においては、第１スイッチ１０と第３スイッチ１３のみＯＮとし、その他はＯＦＦにすることによって、太陽電池モジュール１の正電極２から負電極４間において、同図に実線で示す線路で形成される。
【００３５】
図４は、太陽電池モジュール内の電力経路の抵抗損失を算出する手順を示すフロー図であって、太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２内のスイッチは当初はすべてＯＦＦにしてあり、この状態から、先ず太陽電池モジュールＭ１の第５スイッチ１６と第６スイッチ１７を閉じてＯＮにする（ステップＳ１）。
【００３６】
次いで、太陽電池モジュールＭ２の第１スイッチ１０と第３スイッチ１３をＯＮにする（ステップＳ２）。その結果、太陽電池モジュールＭ１の正電極２→電流センサ１９→第５スイッチ１６→第２コネクタ７→太陽電池モジュールＭ２の第１コネクタ６→第１スイッチ１０→第３スイッチ１３→第３コネクタ８→太陽電池モジュールＭ１の第４コネクタ９→第６スイッチ１７→負電極４のように閉回路が形成され、前記正電極２と負電極４間に生じる発電素子の起電力によって当該閉回路に電流が流れる。
【００３７】
この状態で、太陽電池モジュールＭ１の電圧センサ１８と電流センサ１９によって電圧値と電流値を測定し、これに基づいて、前記閉回路の損失抵抗を算出する（ステップＳ３）。なお、前記ステップＳ２において、太陽電池モジュールＭ２の第１スイッチ１０と第３スイッチ１３を閉じる代わりに、第２スイッチ１１と第４スイッチ１５を閉じることにより、太陽電池モジュール２内の異なる電力経路における損失抵抗を算出することができる。
【００３８】
次に、相互に連結されている太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２間から外部に漏れ電流があるかどうかを診断する手順について説明する。この場合には、まず、図５に示すように、一つの太陽電池モジュールＭ１で基準となる電流Ｉ１を電流センサで測定する。
【００３９】
次いで図６に示すように、２つの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２間は連結したままで、太陽電池モジュールＭ２内部で発電素子を分離して漏れ電流の経路である接地部分を含めた閉回路を形成し、電流センサを流れる電流Ｉ２を測定することにより、図５と図６の閉回路に流れる電流Ｉ１、Ｉ２の差分を漏れ電流として測定することができる。
【００４０】
ここで、太陽電池モジュールＭ１内で図５の回路を形成して基準となる電流Ｉ１を測定するためには、図７に示すように、太陽電池モジュールＭ１内の第１スイッチ１０と第４スイッチ１５のみをＯＮにし、その他のスイッチは全てＯＦＦにする。
【００４１】
そうすると、太陽電池モジュールＭ１の発電素子によって生成された電流は、正電極２→電流センサ１９→第１スイッチ１０→第４スイッチ１５→負電極４のように形成される閉回路を流れるので、電流センサ１９によって基準となる電流値Ｉ１を測定することができる。
【００４２】
なお、基準となる電流値Ｉ１は、太陽電池モジュールＭ１内の第１スイッチ１０と第４スイッチ１５をＯＮにする代わりに、第２スイッチ１１と第３スイッチ１３の２つをＯＮにすることにより閉回路を形成して測定してもよい。
【００４３】
次に、図６の回路を形成するためには、図８に示すように、太陽電池モジュールＭ１内の  第１スイッチ１０と第４スイッチ１５とを開放する。なお、第２スイッチ１１と第３スイッチ１３が閉成されている場合には、これらを開放する。
【００４４】
次いで、太陽電池モジュールＭ１内の第５スイッチ１６と第６スイッチ１７を閉じるとともに、太陽電池モジュールＭ２内の第１スイッチ１０と第３スイッチ１３、もしくは、第２スイッチ１１と第４スイッチ１５を閉じることによって、太陽電池モジュール２側の正電極２と負電極４から分離された閉回路を形成する。
【００４５】
ここで、例えば、太陽電池モジュールＭ２内の第１スイッチ１０と第３スイッチ１３を閉じた場合は、太陽電池モジュールＭ１の正電極２→電流センサ１９→第５スイッチ１６→第２コネクタ７→太陽電池モジュールＭ２の第１コネクタ６→第１スイッチ１０→第３スイッチ１３→第３コネクタ８→太陽電池モジュールＭ１の第４コネクタ９→第６スイッチ１７→負電極４のように閉回路が形成される。
【００４６】
この閉回路を流れる電流は、太陽電池モジュールＭ１内の電流センサ１９で測定し、その電流値Ｉ２と先に測定されている電流値Ｉ１の差分から漏れ電流を算出する。なお、図９は、前述した漏れ電流の算出手順を示すフロー図である。前述した操作を２つの太陽電池モジュール間で行うことにより、各々の部分の配線の確認が可能となる。
【００４７】
以上に説明した実施形態における太陽電池モジュール１を用いることにより、相互に配線接続された太陽電池モジュール間の配線等の診断を容易に行うことができるが、個々の太陽電池モジュール１自体についても診断する必要がある。
【００４８】
そのためには、太陽電池モジュール１に内蔵されている発電素子の基本特性である電流・電圧特性を診断することが望ましい。図１０は、本発明の太陽電池モジュールの別の実施形態を示す概略構成図であって、同図に示す太陽電池モジュール１Ａは、前述した太陽電池モジュール１に電子負荷素子２０をさらに追加し、当該太陽電池モジュール１Ａ自体の電流・電圧特性についても診断できるようにしたものである。
【００４９】
なお、図１０において、図１中に付されている番号と同一番号を付した部分については、前述した太陽電池モジュール１と同一であって、電子負荷素子２０は正電極２と負電極４間に挿入されている。前記電子負荷素子２０としては、一般的にはトランジスタ等のアクティブ素子が用いられ、可変抵抗の役割を果たすものである。
【００５０】
図１１は、アナログ信号で制御されるトランジスタからなる電子負荷素子を可変負荷として機能させる場合の回路を模式的に説明した図であって、ここに図示していない制御回路のポートからトランジスタにアナログ信号を送って抵抗値を変化させるようにした、可変負荷の機能を示している。
【００５１】
このような回路により、図１０における電子負荷素子２０の抵抗値を開放状態と短絡状態との間で徐々に変化させつつ、逐次、電流センサ１９と電圧センサ１８を用いて太陽電池モジュール１Ａの電流・電圧特性を測定し、その特性形状に基づいて当該太陽電池モジュール１Ａ内部の診断を行う。
【００５２】
また、図１２に示すように、本実施形態のものにおいては、太陽電池モジュール１Ａ内に設けられている第１スイッチ１０〜第６スイッチ１７の各スイッチは、全てＭＯＳＦＥＴ等のゲート素子によって構成されていて、無線通信ユニット２１を備えた遠隔のコンピュータ２２から送信される制御信号を太陽電池モジュール１Ａが内蔵する無線通信制御モジュール２３によって受信し、当該制御信号によりこれらのゲート素子をドライバ回路を介して個別にＯＮ／ＯＦＦ制御できるようにしてある。
【００５３】
また、太陽電池モジュール１Ａ内の電圧センサ１８及び電流センサ１９から得られる電圧値と電流値のアナログ信号はそれぞれ、当該太陽電池モジュール１Ａに内蔵されるＡ／Ｄ変換部によりデジタル信号に変換されて無線通信制御モジュール２３に入力され、ここからコンピュータ２２に送信される。
【００５４】
複数連結されている太陽電池モジュール１Ａはそれぞれ、他のものと識別するための識別情報を有しており、前記コンピュータ２２は、個別に太陽電池モジュール１Ａと送受信を行う際に、当該識別情報を参照することによって送受信相手となる太陽電池モジュール１Ａを識別できるようになっている。
【００５５】
前述した本発明の各実施形態における太陽電池モジュール１、１Ａは、通常使用時においては、図１３のモジュールＭ２に示すように、第１スイッチ１０、第２スイッチ１１、第３スイッチ１３、第６スイッチ１７をＯＦＦにし、第４スイッチ１５、第５スイッチ１６をＯＮにしておく。なお、同図においては、前述した電圧センサ１８、電流センサ１９、電子負荷素子２０は、図示を省略してある。
【００５６】
この状態においては、同図に実線で表示してあるように、太陽電池モジュールＭ２の正電極２は第１線路３を介して第２コネクタ７と接続され、また、負電極４は、第２線路５、第４線路１４、第１線路３を介して第１コネクタ６と接続されている。
【００５７】
したがって、通常使用時においては、第１コネクタ６が負極側、第２コネクタ７が正極側となり、隣り合う太陽電池モジュール１、１Ａどうしは、対向するコネクタ６、７の連結によって相互に直列接続され、一方、第３コネクタ８と第４コネクタ９は、正電極２と負電極４から電気的に分離されている。
【００５８】
一方、相互に連結されている太陽電池モジュールの一部が日陰に入ったり、不具合を生じた場合、パワーコンディショナの動作条件次第では、太陽電池モジュール内の太陽電池セルに逆バイアス電圧がかかることが一般に知られている。
【００５９】
この逆バイアス電圧は、太陽電池モジュールの故障にも関与するため、一般的な太陽電池モジュールにおいては、その内部に保護回路としてバイパスダイオードが組み込まれている。
【００６０】
しかしながら、このようなバイパスダイオードは、複数の直列接続された太陽電池セルに対して並列接続されているため、完全には個々の太陽電池セルを保護したことにはなっていない。
【００６１】
そこで、逆バイアス電圧を回避して太陽電池モジュールを完全に保護するためには、電気回路的に日陰や不具合が生じている太陽電池モジュールを他の太陽電池モジュールから切り離すことが望ましい。
【００６２】
この点、本発明の太陽電池モジュールは、構造上、簡単に切り離すことができる利点を有している。例えば、図１４に示すように、太陽電池モジュールＭ２に不具合が生じたとすると、その第１スイッチ１０及び第５スイッチ１６を閉じることにより、当該太陽電池モジュールＭ２の第１コネクタ６と第２コネクタ７間が直結され、この太陽電池モジュールＭ２のみを前後の太陽電池モジュールＭ１、Ｍ３から電気的に分離することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、さまざまな環境に設置される太陽光発電システムの太陽電池モジュールとして幅広く利用可能であり、特に、既設のシステムにおいて、太陽電池モジュールを個別に診断する場合に特に有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１    太陽電池モジュール
２    正電極
３    第１線路
４    負電極
５    第２線路
６    第１コネクタ
７    第２コネクタ
８    第３コネクタ
９    第４コネクタ  
１０    第１スイッチ
１１    第２スイッチ
１２    第３線路
１３    第３スイッチ
１４    第４線路
１５    第４スイッチ
１６    第５スイッチ
１７    第６スイッチ
１８    電圧センサ
１９    電流センサ
２０    電子負荷素子
２１    無線通信ユニット
２２    コンピュータ
２３    無線通信制御モジュール
【図１】
2011129574.tif 000003
【図２】
2011129574.tif 000004
【図３】
2011129574.tif 000005
【図４】
2011129574.tif 000006
【図５】
2011129574.tif 000007
【図６】
2011129574.tif 000008
【図７】
2011129574.tif 000009
【図８】
2011129574.tif 000010
【図９】
2011129574.tif 000011
【図１０】
2011129574.tif 000012
【図１１】
2011129574.tif 000013
【図１２】
2011129574.tif 000014
【図１３】
2011129574.tif 000015
【図１４】
2011129574.tif 000016