(57)【要約】【課題】手間を要さず、太陽電池の設置環境が変化した場合であっても、精度高く太陽光発電システムの故障を検査することのできる技術を提供する。【解決手段】本発明の一側面に係る太陽光発電システムの故障検査装置は、少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路が複数設けられている太陽光発電システムの故障検査装置であって、前記複数の回路の抵抗値を計測する抵抗値計測部と、前記複数の回路のうちの検査対象の回路の抵抗値と、前記複数の回路のうちの比較対象の回路の抵抗値との比較に基づき、前記検査対象の回路の故障を判定する故障判定部と、を備える。【選択図】図１
2019161882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路が複数設けられている太陽光発電システムの故障検査装置であって、
前記複数の回路の抵抗値を計測する抵抗値計測部と、
前記複数の回路のうちの検査対象の回路の抵抗値と、前記複数の回路のうちの比較対象の回路の抵抗値との比較に基づき、前記検査対象の回路の故障を判定する故障判定部と、を備える、
太陽光発電システムの故障検査装置。
【請求項２】
前記抵抗値計測部において前記回路の抵抗値が計測される場合に、前記太陽電池の設置環境を計測する環境計測部と、
前記環境計測部における前記設置環境の計測に基づいて、前記回路の抵抗値を計測している間の前記設置環境の変動を判定する環境変動判定部と、をさらに備え、
前記環境変動判定部において前記設置環境が変動したと判定された場合に、前記抵抗値計測部は、前記検査対象の回路の抵抗値と前記比較対象の回路の抵抗値のうち、少なくともいずれか一方の再計測を行う、
請求項１に記載の太陽光発電システムの故障検査装置。
【請求項３】
前記環境計測部は、前記回路の開放電圧を計測する開放電圧計測手段を備える、
請求項２に記載の太陽光発電システムの故障検査装置。
【請求項４】
前記検査対象の回路の抵抗値を所定の判定条件と比較し、前記検査対象の回路の故障を判定する第二の故障判定部をさらに備え、
前記検査対象の回路の故障を判定する場合に、前記故障判定部と前記第二の故障判定部のうち、少なくともいずれか一方を使用する、
請求項１から３のうち何れか１項に記載の太陽光発電システムの故障検査装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路は、並列回路である、
請求項１から４のうち何れか１項に記載の太陽光発電システムの故障検査装置。
【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の故障検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギー化のために、例えば複数の太陽電池モジュールを繋げた太陽電池ストリングを備える太陽光発電システムによる発電が行われている。また、太陽電池ストリング内の断線を検査する方法は、例えば特許文献１−３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７１６７１号公報
【特許文献２】特表２０１３−５２７６１３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１８２９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池ストリング内の太陽電池モジュールが並列に設けられている場合、太陽電池ストリング内で断線が発生したとしても、ストリング全体としての抵抗値は大きく変わらない。すなわち、太陽電池モジュールが並列に設けられている場合、太陽電池ストリング全体の抵抗値を単に計測するだけでは、断線の判別が困難である。
【０００５】
そこで、断線の検査を行う場合、並列に設けられた太陽電池モジュールの中から、直列に接続する部分を抽出し、抽出した部分ごとに断線の検査を行う検査方法が考えられる。しかしながら、当該検査手法の場合、検査に手間を要する。
【０００６】
また、太陽電池の設置環境が日射等によって変動する場合、太陽電池ストリング内の抵抗値にばらつきが生じる。従って、検査の際に断線の誤判別が生じ、断線の検査の精度が低下する虞がある。
【０００７】
すなわち、本発明者は、並列に設けられた太陽電池モジュールを有する太陽電池ストリングの断線の検査は手間を要し、また、太陽電池の設置環境が変動する場合には高精度な断線の検査を行うことができないことを見出した。
【０００８】
本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、手間を要さず、太陽電池の設置環境が変化した場合であっても、精度高く太陽光発電システムの故障を検査することのできる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【００１０】
すなわち本発明の一側面に係る太陽光発電システムの故障検査装置は、少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路が複数設けられている太陽光発電システムの故障検査装置であって、前記複数の回路の抵抗値を計測する抵抗値計測部と、前記複数の回路のうちの検査対象の回路の抵抗値と、前記複数の回路のうちの比較対象の回路の抵抗値との比較に基づき、前記検査対象の回路の故障を判定する故障判定部と、を備える。
【００１１】
当該構成によれば、少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路が並列回路であ
る場合、複数の並列回路のうちの２つの並列回路の抵抗値の比較を行い、並列回路内の断線を判定することができる。すなわち、回路の何れかの場所において断線が発生した場合であっても、全体としての抵抗値は大きく変わらず、断線の判別が困難である並列回路について、回路同士の抵抗値の比較を行うことによって、断線を容易に検出することができる。また、並列回路の中から、直列に接続する部分を抽出して抵抗値を計測する必要はない。すなわち、検査に手間を要さない。
【００１２】
上記一側面に係る太陽光発電システムの故障検査装置において、前記抵抗値計測部において前記回路の抵抗値が計測される場合に、前記太陽電池の設置環境を計測する環境計測部と、前記環境計測部における前記設置環境の計測に基づいて、前記回路の抵抗値を計測している間の前記設置環境の変動を判定する環境変動判定部と、をさらに備え、前記環境変動判定部において前記設置環境が変動したと判定された場合に、前記抵抗値計測部は、前記検査対象の回路の抵抗値と前記比較対象の回路の抵抗値のうち、少なくともいずれか一方の再計測を行ってもよい。
【００１３】
当該構成によれば、回路の抵抗値を計測している間に、太陽電池の設置環境が変動した場合、回路の抵抗値の再計測を行う。よって、設置環境が変動したことによって回路の抵抗の計測値にばらつきが生じることは抑制される。従って、本来断線していない回路が誤って断線と判定されることは抑制される。すなわち、高精度な故障検査を実現することができる。
【００１４】
上記一側面に係る太陽光発電システムの故障検査装置において、前記環境計測部は、前記回路の開放電圧を計測する開放電圧計測手段を備えてもよい。
【００１５】
当該構成によれば、回路の設置環境を簡易に計測することができる。
【００１６】
上記一側面に係る太陽光発電システムの故障検査装置において、前記検査対象の回路の抵抗値を所定の判定条件と比較し、前記検査対象の回路の故障を判定する第二の故障判定部をさらに備え、前記検査対象の回路の故障を判定する場合に、前記故障判定部と前記第二の故障判定部のうち、少なくともいずれか一方を使用してもよい。
【００１７】
当該構成によれば、第二の故障判定部は、検査対象の回路の抵抗値と所定の判定条件とを比較し、故障を判定する。よって、第二の故障判定部を使用して検査を行う場合、回路の抵抗値の比較によって故障を判定する故障判定部を使用して検査を行う場合と比較して、回路の抵抗値の計測回数が少なく済み、検査に時間を要さない。よって、故障検査装置を使用するユーザが検査に要する時間を節減したい場合、当該構成は、ユーザの需要に対応することができる。すなわち、当該構成は、利便性の高い装置である。
【００１８】
上記一側面に係る太陽光発電システムの故障検査装置において、前記少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路は、並列回路であってもよい。
【００１９】
当該構成によれば、回路の何れかの場所において断線が発生した場合であっても、全体としての抵抗値は大きく変わらず、抵抗値の計測による断線の判別が困難である並列回路について、回路同士の抵抗値を比較することによって、断線を容易に検出することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、手間を要さず、太陽電池の設置環境が変化した場合であっても、精度高く太陽光発電システムの故障を検査することのできる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、太陽光発電システムの概要の一例を模式的に例示する。
【図２】図２は、検査装置の断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【図３】図３は、ＰＶストリングの開放電圧の計測及び抵抗値の計測の手順の詳細の一例を模式的に例示する。
【図４】図４は、断線の判定の手順の詳細の一例を模式的に例示する。
【図５】図５は、検査装置による断線の検査の実験結果の一例を模式的に例示する。
【図６】図６は、本変形例における検査装置の断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【図７】図７は、本変形例における検査装置の断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【図８】図８は、検査装置の外観の概要の一例を模式的に例示する。
【図９】図９は、検査装置の機能構成を示すブロック図の一例を模式的に例示する。
【図１０】図１０は、第二の検査方法の断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【図１１】図１１は、本変形例における検査装置の断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【図１２】図１２は、検査装置がテスターである場合の概要の一例を模式的に例示する。模式的に例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【００２３】
§１  適用例
図１を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図１は、太陽光発電システムの概要の一例を模式的に例示する。太陽光発電システム１は、例えば３つの太陽電池（ＰＶ）ストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃを備える。ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ複数の太陽電池モジュール（ＰＶ）３から形成される。ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ例えば３つのＰＶ３が直列に接続され、さらにそれら直列に接続されたＰＶ３が３つ並列に並べられている。ただし、ＰＶストリング内のＰＶ３の個数、直列数や並列数は何個でもよい。また、ＰＶ３は、直列接続された複数の太陽電池セルを備え、パネル状に形成される。
【００２４】
また、太陽光発電システム１は、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいて発電された電力を系統電力へ変換するＰＣＳ（パワーコンディショニングシステム）４を備える。また、太陽光発電システム１は、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２ＣとＰＣＳ４とを接続する電流供給回路５Ａ、５Ｂを備える。ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいて発電された電力は、電流供給回路５Ａ、５Ｂを介してＰＣＳ４へ供給される。
【００２５】
また、太陽光発電システム１は、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃ内における故障を検査する検査装置５１を備える。ここで、ＰＶストリング内の故障の種類としては、例えば、ＰＶストリング内の断線や高抵抗化等が挙げられる。なお、本実施形態の検査装置は、故障の一例として断線を検査するものとする。また、検査装置５１は、断線の検査のための検査回路５２を備える。検査装置５１は、検査のための電圧や電流を、検査回路５２を通じてＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃへ印加することができる。また、検査装置５１は
、ＰＶストリングの開放電圧を計測するＰＶ電圧計測回路５８を備える。ＰＶストリングの開放電圧は、例えば日射などの環境の変動に応じて変化する。
【００２６】
検査装置５１は以下の手順に従い、ＰＶストリング内の断線の検査を行う。検査装置５１は、検査対象のＰＶストリングへ検査信号を印加し、検査対象のＰＶストリングの抵抗値を計測する。また、検査装置５１は、抵抗値の計測の前後において、ＰＶストリングの開放電圧を計測する。
【００２７】
検査装置５１は、抵抗値の計測前後において計測されたＰＶストリングの開放電圧を、良品と判定されたＰＶストリングの抵抗値を計測した際の計測前後のＰＶストリングの開放電圧と比較し、良品と判定されたＰＶストリングを計測した場合と環境が変化していないか判定を行う。
【００２８】
検査装置５１は、良品と判定されたＰＶストリングを計測した場合と環境が変化していると判定した場合、抵抗値の再計測を行う。
【００２９】
一方で、良品と判定されたＰＶストリングを計測した場合と環境が変化していないと判定した場合、検査装置５１は、計測した検査対象のＰＶストリングの抵抗値と、良品と判定されたＰＶストリングの抵抗値とを比較し、検査対象のＰＶストリングの断線の判定を行う。
【００３０】
上記の太陽光発電システム１は、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃ内のＰＶ３が並列に設けられているため、ＰＶストリング内の何れかの場所において断線が発生した場合であっても、ＰＶストリング全体の抵抗値は大きく変動しない。すなわち、ＰＶストリング全体の抵抗値を単に計測するだけでは、断線の検出を行うことが困難である。しかしながら、検査装置５１では、各ＰＶストリングの抵抗値を比較して断線の検出を行っている。よって、断線を容易に検出することができる。
【００３１】
また、上記の検査装置５１は、各ＰＶストリングの抵抗値を計測する前後においても、ＰＶストリングの開放電圧を計測する。すなわち、各ＰＶストリングの抵抗値を計測している間の日射などによる環境の変動も考慮する。また、抵抗値の計測の間に環境の変動があったと判定された場合、抵抗値の再計測を行う。よって、検査装置５１は、断線を誤判定せずに、高精度に断線の判定を行うことができる。
【００３２】
§２  構成例
次に、本実施形態に係る太陽光発電システムに含まれる太陽電池ストリングの検査装置の一例について説明する。図１は、太陽光発電システム１の概要の一例を模式的に例示する。太陽光発電システム１は、例えば３つのＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃを備える。ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ複数のＰＶ３から形成される。ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ例えば３つのＰＶ３が直列に接続され、さらにそれら直列に接続されたＰＶ３が３つ並列に並べられている。ただし、ＰＶストリング内のＰＶ３の個数、直列数や並列数は何個でもよい。また、ＰＶ３は、直列接続された複数の太陽電池セルを備え、パネル状に形成される。ここで、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ本発明の「少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路」の一例である。また、本実施形態では、ＰＶストリングの数を３つとしているが、ＰＶストリングの数は３つに限定されず、何個でもよい。
【００３３】
また、太陽光発電システム１は、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいて発電された電力を系統電力へ変換するＰＣＳ４を備える。また、太陽光発電システム１は、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２ＣとＰＣＳ４とを接続する電流供給回路５Ａ、５Ｂを備える。ＰＶ
ストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいて発電された電力は、電流供給回路５Ａ、５Ｂを介してＰＣＳ４へ供給される。また、太陽光発電システム１は、電力供給回路の途中に電流の逆流を防止するダイオード６を備える。
【００３４】
また、太陽光発電システム１は、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃ内における断線を検査する検査装置５１を備える。検査装置５１は、本発明の「太陽光発電システムの故障検査装置」の一例である。ここで、検査装置５１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、大容量記憶装置、表示部や入力部を備える。
【００３５】
また、検査装置５１は、断線の検査のための検査回路５２を備える。また、太陽光発電システム１は、電流供給回路５Ａ、５Ｂの途中にスイッチ５３Ｐ及び５３Ｎを備える。そして、電流供給回路５Ａ、５Ｂと検査回路５２とは、スイッチ５３Ｐ及び５３Ｎを介して接続される。すなわち、太陽光発電システム１は、スイッチ５３Ｐ及び５３Ｎを切り替えることによって、検査のための電圧や電流を、検査回路５２を通じてＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃへ印加することができる。
【００３６】
また、検査装置５１は、検査で使用する信号を生成する発振回路５４を備える。また、検査装置５１は、発振回路５４において生成された信号から交流検査信号を生成し、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃへ信号を注入する信号注入回路５５を備える。また、検査装置５１は、信号注入回路５５において生成された電流の計測を行う信号電流計測回路５６を備える。また、検査装置５１は、信号注入回路５５において生成された電流がＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃへ印加される際に、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃへ印加される電圧を計測する信号電圧計測回路５７を備える。また、検査装置５１は、ＰＶストリングの開放電圧を計測するＰＶ電圧計測回路５８を備える。太陽電池の特性は、例えば日射強度や温度などの設置環境によって変動する。そして、太陽電池の特性は、例えばＰＶストリングの開放電圧と相関がある。つまり、検査装置５１は、ＰＶストリングの開放電圧を計測することにより、設置環境の変動を把握することができる。ここで、ＰＶ電圧計測回路５８は、本発明の「環境計測部」及び「開放電圧計測手段」の一例である。また、検査装置５１は、開放電圧の計測ではなく、太陽電池の特性と相関のある短絡電流の計測によって設置環境の変化を検出してもよい。
【００３７】
また、制御装置７１は、信号電流計測回路５６において計測された電流に関する信号を受信し、演算処理を行う信号電流演算部７２を備える。また、制御装置７１は、信号電圧計測回路５７において計測された電圧に関する信号を受信し、演算処理を行う信号電圧演算部７３を備える。また、制御装置７１は、ＰＶ電圧計測回路５８において計測されたＰＶストリングの開放電圧に関する信号を受信し、演算処理を行うＰＶ電圧演算部７４を備える。
【００３８】
また、制御装置７１は、電流値と電圧値から抵抗値を演算する抵抗演算部７５を備える。ここで、抵抗演算部７５は、本発明の「抵抗値計測部」の一例である。また、制御装置７１は、ＰＶストリング内の断線を判定する故障判定部７６を備える。ここで、故障判定部７６は、本発明の「故障判定部」の一例である。また、制御装置７１は、ＰＶ電圧演算部７４からの出力を受信し、ＰＶの設置環境の変動の判定を行う環境変動判定部７７を備える。ここで、環境変動判定部７７は、本発明の「環境変動判定部」の一例である。また、制御装置は、各種データを記憶する記憶部７８を備える。記憶部７８は、断線したか否かの判定を行う場合に使用する判定値やＰＶの設置環境が変動したか否かの判定を行う場合に使用する判定値等が記憶される。
【００３９】
§３  動作例
次に、検査装置５１の動作例を説明する。検査装置５１は、ＣＰＵがメモリに格納された検査プログラムを実行することで、以下の動作を実現する。
【００４０】
検査装置５１は、ＰＶストリングの開放電圧及び抵抗値の計測を行い、ＰＶストリング内の断線を検査する。ここで、ＰＶストリングの開放電圧は、例えば日射などによるＰＶの設置環境の変動に応じて変化する物理量であり、本実施形態では、ＰＶストリングの断線の判定を行う場合に、考慮される物理量である。
【００４１】
図２は、検査装置５１の断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００４２】
（ステップＳ１０１）
ステップＳ１０１では、スイッチ５３Ｐ、５３Ｎを切り替え、検査回路５２と検査の際に基準となるＰＶストリング（以下、基準ＰＶストリングといい、本発明の「比較対象の回路」の一例である）を繋げる。ここでは、基準ＰＶストリングは、例えばＰＶストリング２Ａとする。
【００４３】
（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０２では、ＰＶ電圧計測回路５８においてＰＶストリングの開放電圧を計測する。また、検査装置５１は、基準ＰＶストリングへ検査信号を印加し、基準ＰＶストリングの抵抗値を計測する。ただし、基準ＰＶストリングは、予め断線していないことが確認されているものとする。また、ＰＶストリングの開放電圧の計測方法及びストリングの抵抗値の計測方法の詳細は、後述する。
【００４４】
（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０３では、検査回路５２と検査対象のＰＶストリングを繋ぎ、ステップＳ１０２と同様にして、ＰＶストリングの開放電圧を計測する。また、検査対象のＰＶストリングの抵抗値を、ステップＳ１０２と同様にして求める。ここで、検査対象のＰＶストリングは、例えばストリング２Ｂとする。また、検査対象のＰＶストリングは、本発明の「検査対象の回路」の一例である。
【００４５】
（ステップＳ１０４）
ステップＳ１０４では、検査対象のＰＶストリングの断線の判定を行う。検査対象のＰＶストリングの断線を判定する場合、基準ＰＶストリングの抵抗値を計測した場合のＰＶストリングの開放電圧と、検査対象のＰＶストリングの抵抗値を計測した場合のＰＶストリングの開放電圧とを比較する。また、基準ＰＶストリングの抵抗値と検査対象のＰＶストリングの抵抗値とを比較する。比較方法の詳細は後述する。
【００４６】
上記のようなステップを実行することによって、検査対象のＰＶストリングが断線しているか否かの判定を行うことができる。また、検査対象のＰＶストリングが複数存在する場合、上記のステップＳ１０３からステップＳ１０４を繰り返すこととする。また、本実施形態では、検査対象のＰＶストリングが良品であると判定された場合、次の検査を行う際に、当該検査対象のＰＶストリングを基準ストリングとする。すなわち、例えば、ＰＶストリング２Ｂが良品であると判定された場合、ＰＶストリング２Ｃの検査を行う際には、ＰＶストリング２Ｂを基準ストリングとする。
【００４７】
図３は、ステップＳ１０２等で実行されるＰＶストリングの開放電圧の計測及び抵抗値
の計測の手順の詳細の一例を模式的に例示する。
【００４８】
（ステップＳ１０２−１）
ステップＳ１０２−１では、まずＰＶ電圧計測回路５８においてＰＶストリングの開放電圧を計測する。そして、ＰＶ電圧演算部７４は、計測されたＰＶストリングの開放電圧に関する信号を受信し、ＰＶストリングの開放電圧を演算する。ＰＶ電圧演算部７４において演算して求まった開放電圧（以下、Ｖｏｃ１という）は、記憶部７８へ記憶される。
【００４９】
（ステップＳ１０２−２）
ステップＳ１０２−２では、ＰＶストリングの開放電圧の計測後、ＰＶストリングの抵抗値を求める。検査回路５２は、ＰＶストリングに検査信号を印加する。そして、信号電流計測回路５６は、ＰＶストリングに印加される電流を計測する。また、信号電圧計測回路５７は、ＰＶストリングに印加される電圧を計測する。その後、信号電流演算部７２は、計測された電流に関する信号を受信し、電流を演算する。また、信号電圧演算部７３は、計測された電圧に関する信号を受信し、電圧を演算する。また、抵抗演算部７５は、演算された電流と電圧に基づいて、ＰＶストリングの抵抗値を演算する。具体的には、抵抗演算部７５は、例えば、信号の電圧と電流の波形から抵抗成分を算出する。
【００５０】
（ステップＳ１０２−３）
ステップＳ１０２−３では、ＰＶ電圧計測回路５８においてＰＶストリングの開放電圧を再度計測する。そして、ステップＳ１０２−１と同様に、ＰＶ電圧演算部７４は、計測されたＰＶストリングの開放電圧に関する信号を受信し、ＰＶストリングの開放電圧を演算する。ＰＶ電圧演算部７４において演算して求まった開放電圧（以下、Ｖｏｃ２という）は、記憶部７８へ記憶される。
【００５１】
（ステップＳ１０２−４）
ステップＳ１０２−４では、環境変動判定部７７は、Ｖｏｃ１とＶｏｃ２の差分を計算する。そして、Ｖｏｃ１とＶｏｃ２の差分が所定の判定値以下であるか否かの判定を行う。Ｖｏｃ１とＶｏｃ２の差分が所定の判定値よりも大きい場合、ステップＳ１０２−１へ戻り、開放電圧及び抵抗値は、再計測される。
【００５２】
（ステップＳ１０２−５）
ステップＳ１０２−５では、Ｖｏｃ１とＶｏｃ２の差分が所定の判定値以下の場合、ステップＳ１０２−２における抵抗値の計測中に環境の変動がなかったものとする。そして、ステップＳ１０２−２で求めた抵抗値をＰＶストリングの抵抗値（以下Ｒｓという）として記憶部７８へ記憶する。
【００５３】
本実施形態では、上記のステップを実行することによって、ＰＶストリングの抵抗値の計測を行う。
【００５４】
次に、ステップＳ１０４における断線の判定の手順の詳細を説明する。図４は、ステップＳ１０４における断線の判定の手順の詳細の一例を模式的に例示する。
【００５５】
（ステップＳ１０４−１）
ステップＳ１０４−１では、環境変動判定部７７は、基準ＰＶストリングのＶｏｃ１と検査対象のＰＶストリングのＶｏｃ１の差分（以下、ΔＶｏｃ１という）を計算する。また、基準ＰＶストリングのＶｏｃ２と検査対象のＰＶストリングのＶｏｃ２の差分（以下、ΔＶｏｃ２という）を計算する。
【００５６】
（ステップＳ１０４−２）
ステップＳ１０４−２では、環境変動判定部７７が、ΔＶｏｃ１又はΔＶｏｃ２が、所定の判定値よりも大きいか否かを判定する。
【００５７】
（ステップＳ１０４−３）
ステップＳ１０４−３では、ΔＶｏｃ１又はΔＶｏｃ２が、所定の判定値よりも大きい場合、基準ＰＶストリング及び検査対象のＰＶストリングの抵抗値は、再計測される。再計測の手順は、ステップＳ１０２以降のステップの通りとする。
【００５８】
（ステップＳ１０４−４）
ステップＳ１０４−４では、ΔＶｏｃ１及びΔＶｏｃ２が、所定の判定値以下である場合、故障判定部７６は、基準ＰＶストリングのＲｓと検査対象のＰＶストリングのＲｓの差分（以下、ΔＲｓという）を計算する。
【００５９】
（ステップＳ１０４−５）
ステップＳ１０４−５では、故障判定部７６は、ΔＲｓが、所定の判定値よりも大きいか否かを判定する。
【００６０】
（ステップＳ１０４−６）
ステップＳ１０４−６では、ΔＲｓが所定の判定値以下である場合、検査対象のＰＶストリングは良品と判定される。
【００６１】
（ステップＳ１０４−７）
ステップＳ１０４−７では、ΔＲｓが所定の判定値よりも大きい場合、検査対象のＰＶストリングは、断線と判定される。
【００６２】
上記のようなステップを実行することによって、検査対象のストリングの断線は判定される。また、上記の検査手順において検査対象ストリングの検査順序は、入れ替わってもよい。
【００６３】
［作用・効果］
上記の太陽光発電システム１は、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃ内のＰＶ３が並列に設けられているため、ＰＶストリングの何れかの場所において断線が発生した場合であっても、ＰＶストリング全体の抵抗値は大きく変動しない。すなわち、ＰＶストリング全体の抵抗値を単に計測するだけでは、断線の検出を行うことが困難である。しかしながら、検査装置５１であれば、各ＰＶストリングの抵抗値を比較して断線の検出を行っている。よって、断線を容易に検出することができる。
【００６４】
また、上記の検査装置５１であれば、ＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃの中から、直列に接続するＰＶ３を抽出し、抽出部分の抵抗を計測することによって断線を検出しているわけではない。すなわち、検査に手間を要さない。
【００６５】
また、上記の検査装置５１であれば、ＰＶストリングの抵抗値を計測する前後において、ＰＶストリングの開放電圧を計測している。そして、抵抗値の計測前後において設置環境が変動していないかということや、検査対象のＰＶストリングの抵抗値の計測の間の設置環境が、基準ＰＶストリングの抵抗値の計測の間の設置環境に対して変動していないかということを考慮し、断線の検査を行っている。すなわち、ＰＶストリングの抵抗値を計測している間の日射などによる環境の変動を考慮している。また、抵抗値の計測の間に環境の変動があったと判定された場合、抵抗値の再計測を行っている。よって、検査装置５１は、日射による計測環境の変動がある場合であっても、断線を誤判定せずに、高精度に断線の判定を行うことができる。
【００６６】
図５は、良品と断線が予め分かっているストリングについて、検査装置５１による断線の検査の有効性の確認を行った実験結果の一例を模式的に例示する。図５のように、９：００：００から１４：００：００までの間は、基準ＰＶストリング及び検査対象のストリングがともに良品である場合について、検査対象のストリングが検査装置５１によって断線と誤判定されないか確認を行った。その結果、誤判定は確認されなかった。また、１４：００：００から１８：００：００までの間は、基準ＰＶストリングが良品であり、検査対象のストリングが断線している場合について、検査対象のストリングが検査装置５１によって良品と誤判定されないか確認を行った。その結果、誤判定は確認されなかった。また、実験中は、図５の上部に示すような日射を受けていた。図５の結果より、検査装置５１は、日射による計測環境の変動がある場合であっても、断線を誤判定せずに、高精度に断線の判定を行うことができることが確認された。
【００６７】
また、上記の検査装置５１は、ＰＶストリングの設置環境を回路の開放電圧の計測によって行っている。すなわち、回路の設置環境を簡易に計測することができる。
【００６８】
§４  変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
【００６９】
＜４．１＞
本変形例では、太陽光発電システム１は、検査装置５１Ａを備える。検査装置５１Ａは、検査装置５１とハードウエア構成は同じであるが、夜間にＰＶストリングの断線の検査を行う。図６は、本変形例における検査装置５１Ａの断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００７０】
（ステップＳ２０１）
ステップＳ２０１では、スイッチ５３Ｐ、５３Ｎを切り替え、検査回路５２と基準ＰＶストリングを繋げる。ここでは、基準ＰＶストリングは、例えばＰＶストリング２Ａとする。
【００７１】
（ステップＳ２０２）
ステップＳ２０２では、検査装置５１は、基準ＰＶストリングへ検査信号を印加し、基準ＰＶストリングの抵抗値を計測する。ただし、基準ＰＶストリングは、予め断線していないことが確認されているものとする。
【００７２】
（ステップＳ２０３）
ステップＳ２０３では、検査回路５２と検査対象のＰＶストリングを繋ぎ、ステップＳ２０２と同様にして、検査対象のＰＶストリングの抵抗値を計測する。ここで、検査対象のＰＶストリングは、例えばストリング２Ｂとする。
【００７３】
（ステップＳ２０４）
ステップＳ２０４では、検査対象のＰＶストリングの断線の判定を行う。基準ＰＶストリングの抵抗値と検査対象のＰＶストリングの抵抗値とを比較する。ただし、検査対象のＰＶストリングの断線を判定する場合、基準ＰＶストリングの抵抗値を計測した場合のＰ
Ｖストリングの開放電圧と、検査対象のＰＶストリングの抵抗値を計測した場合のＰＶストリングの開放電圧との比較は行わなくてもよい。
【００７４】
上記のようなステップを実行することによって、検査装置５１Ａは、検査対象のＰＶストリングが断線しているか否かの判定を行う。また、検査対象のＰＶストリングが複数存在する場合、上記のステップＳ２０３からステップＳ２０４を繰り返すことによって、複数のＰＶストリングの断線の検査を行う。また、検査装置５１Ａは、検査対象のＰＶストリングが良品であると判定された場合、次の検査を行う場合に、当該検査対象のＰＶストリングを基準ストリングとする。すなわち、例えば、ＰＶストリング２Ｂが良品であると判定された場合、ＰＶストリング２Ｃの検査を行う際には、ＰＶストリング２Ｂを基準ストリングとする。
【００７５】
［作用・効果］
上記の検査装置５１Ａであれば、夜間にＰＶストリングの断線の検査を行うため、日射などによる抵抗値計測中のＰＶストリングの設置環境の変動を考慮しなくともよい。すなわち、ＰＶストリングの抵抗値の計測を行う際に、抵抗値計測の前後においてＰＶ開放電圧を計測しなくともよく、また、基準ＰＶストリングの抵抗値と検査対象のＰＶストリングの抵抗値の比較の際に、基準ＰＶストリングと検査対象のＰＶストリングのＶｏｃ１及びＶｏｃ２の比較を行わなくてよい。すなわち、計測に手間を要しない。
【００７６】
＜４．２＞
本変形例では、太陽光発電システム１は、検査装置５１Ｂを備える。検査装置５１Ｂは、図示しないが、ストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃごとに、検査回路５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃを備える。すなわち、検査装置５１Ｂは、ストリングごとに検査回路を備える。そして、検査装置５１Ｂは、検査回路５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃを使用して一遍に各ＰＶストリングの抵抗値を計測し、その後計測された各ＰＶストリングの抵抗値を比較する。
【００７７】
図７は、本変形例における検査装置５１Ｂの断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００７８】
（ステップＳ３０１）
検査回路５２Ａ、５２Ｂ、５２ＣをそれぞれＰＶストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃと繋げる。
【００７９】
（ステップＳ３０２）
検査装置５１Ｂは、検査回路５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃにおいて、それぞれ検査信号を生成し、ストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃへ検査信号を印加する。そして、ストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃの抵抗値を一遍に計測する。各ストリングの抵抗値の計測方法は、ステップＳ１０２−２の通りである。また、計測されたストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃの抵抗値は、記憶部７８に記憶される。
【００８０】
（ステップＳ３０３）
故障判定部７６は、記憶部７８に記憶されたストリング２Ａ、２Ｂ、２Ｃの抵抗値を所定の判定値と比較し、各ストリングの断線の判定を行う。
【００８１】
［作用・効果］
上記の変形例のような検査装置５１Ａであれば、全てのＰＶストリングの抵抗値を一遍に計測するため、計測する時間が短縮される。よって、日射などによるＰＶストリングの
設置環境の変動が抵抗値の計測に及ぼす影響は抑制される。すなわち、ＰＶストリングの抵抗値の計測を行う場合に、抵抗値の計測の前後においてＰＶ開放電圧を計測し、設置環境の変動を考慮しなくともよく、計測に手間を要しない。
【００８２】
＜４．３＞
本変形例では、太陽光発電システム１は、検査装置５１Ｃを備える。検査装置５１Ｃは、第一の検査方法と第二の検査方法の２つの検査方法を選択することのできる検査装置である。また、検査装置５１Ｃは、制御装置７１Ｃを備える。
【００８３】
図８は、検査装置５１Ｃの外観の概要の一例を模式的に例示する。検査装置５１Ｃは、制御装置７１Ｃと接続する入力部５９を備える。入力部５９は、例えばタッチパネルディスプレイである。また、制御装置７１Ｃは、タッチパネルディスプレイに信号を送信し、第一の検査方法と第二の検査方法との選択画面を表示させる。入力部５９は、選択画面において、第一の検査方法あるいは第二の検査方法が選択された場合、制御装置７１Ｃへ当該選択に関する信号を送信する。
【００８４】
図９は、検査装置５１Ｃの機能構成を示すブロック図の一例を模式的に例示する。検査装置５１Ｃの制御装置７１Ｃは、第二の検査方法において使用される第二の故障判定部７９を備える。
【００８５】
ここで、入力部５９に表示される第一の検査方法は、本実施形態のステップＳ１０１からＳ１０４を実行する検査方法である。一方、第二の検査方法は、下記の通りである。また、図１０には、下記に示す第二の検査方法の断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【００８６】
（ステップＳ４０１）
ステップＳ４０１では、スイッチ５３Ｐ、５３Ｎを切り替え、検査回路５２と検査対象のＰＶストリングを繋げる。ここでは、検査対象のＰＶストリングは、例えばＰＶストリング２Ａとする。
【００８７】
（ステップＳ４０２）
ステップＳ４０２では、検査装置５１Ｃは、検査対象のＰＶストリングへ検査信号を印加し、検査対象のＰＶストリングの抵抗値を計測する。
【００８８】
（ステップＳ４０３）
ステップＳ４０３では、第二の故障判定部７９が、検査対象のＰＶストリングの抵抗値と所定の判定値とを比較し、断線の判定を行う。ここで、所定の判定値は、予め決定され、記憶部７８に記憶されている。
【００８９】
上記のようなステップを実行することによって、検査対象のＰＶストリングが断線しているか否かの判定を行うことができる。また、検査対象のＰＶストリングが複数存在する場合、上記のステップＳ４０１からステップＳ４０３を繰り返すことによって、複数のＰＶストリングの断線の検査を行う。
【００９０】
また、図１１は、本変形例における検査装置５１Ｃの断線検査手順の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００９１】
（ステップＳ５０１）
入力部５９において第一の検査方法あるいは第二の検査方法の何れかが選択された場合、制御装置７１Ｃは入力部５９から検査方法の選択に関する信号を受信する。そして、検査装置５１Ｃは、ＰＶストリングの検査を開始する。
【００９２】
（ステップＳ５０２−１）
第一の検査方法が選択された場合、制御装置７１Ｃは、ステップＳ１０１からステップＳ１０４のようにＰＶストリングの断線の検査を行う。
【００９３】
（ステップＳ５０２−２）
第二の検査方法が選択された場合、制御装置７１Ｃは、ステップＳ４０１からステップＳ４０３のようにＰＶストリングの断線の検査を行う。
【００９４】
［作用・効果］
上記のような検査装置５１Ｃの場合、第二の検査方法は、基準ＰＶストリングの抵抗値を計測せずに断線の検出を行っている。また、ＰＶ電圧計測回路５８によるＰＶ開放電圧の計測を行っていない。すなわち、第二の検査方法は、第一の検査方法と比較して、検査に時間を要さない。よって、検査装置５１Ｃは、ユーザが検査に要する時間を節減したい場合、ユーザの需要に対応することのできる利便性の高い装置である。
【００９５】
また、太陽光発電システム１のＰＶストリング内のＰＶ３が全て直列に接続されている場合であって断線を生じている場合、ＰＶストリング全体の抵抗値は大きく変動しているため、第一の検査方法のようにＰＶストリング同士の抵抗値を比較する方法ではなく、第二の検査方法のようにＰＶストリングの抵抗値を所定の判定値と比較する方法によって高精度に断線を判定することができる。すなわち、検査装置５１は、ＰＶストリング内のＰＶ３の接続態様（並列回路か直列回路か）によって、検査方法を変更することのできる利便性の高い装置である。
【００９６】
また、上記の検査装置５１Ｃでは、第一の検査方法と第二の検査方法を選択できる仕様であるが、第一の検査方法と第二の検査方法の選択に限らず、例えば通常の計測モード（ステップＳ１０１からステップＳ１０４の実行）と夜間に計測を行う夜間計測モード（ステップＳ２０１からステップＳ２０４の実行）の選択を行うことができる仕様であってもよい。また、第一の検査方法と第二の検査方法の両方を選択し、ＰＶストリングの故障を判定できる検査装置であってもよい。
【００９７】
＜４．４＞
また、検査装置は、テスターであってもよい。図１２は、検査装置がテスターである場合の概要の一例を模式的に例示する。検査装置がテスター６０である場合、図１２に示すように、太陽光発電システム１は、ＰＣＳ４とＰＶストリングとを遮断する遮断機６１を備える。そして、テスター６０は、遮断機６１の端子に接続される。そして、ＰＶストリングには、テスター６０から電圧が印加され、テスター６０によってＰＶストリング内を流れる電流は計測される。図１２は、例えばテスター６０によってストリング２Ｂを検査している例を示している。
【００９８】
また、テスター６０は、検査装置の制御装置に相当する機能を備える。よって、テスター６０は、計測された電圧及び電流から、ＰＶストリングの抵抗値を算出し、ＰＶストリング同士の抵抗値の比較を行うことができる。すなわち、テスター６０は、ＰＶストリング内の断線を容易に検出することができる。
【００９９】
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせる事ができる。
【０１００】
なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
＜発明１＞
少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路が複数設けられている（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）太陽光発電システム（１）の故障検査装置（５１）であって、
前記複数の回路の抵抗値を計測する抵抗値計測部（７５）と、
前記複数の回路のうちの検査対象の回路の抵抗値と、前記複数の回路のうちの比較対象の回路の抵抗値との比較に基づき、前記検査対象の回路の故障を判定する故障判定部（７６）と、を備える、
太陽光発電システムの故障検査装置（５１）。
＜発明２＞
前記抵抗値計測部（７５）において前記回路の抵抗値が計測される場合に、前記太陽電池の設置環境を計測する環境計測部（５８）と、
前記環境計測部（５８）における前記設置環境の計測に基づいて、前記回路の抵抗値を計測している間の前記設置環境の変動を判定する環境変動判定部（７７）と、をさらに備え、
前記環境変動判定部（７７）において前記設置環境が変動したと判定された場合に、前記抵抗値計測部（７５）は、前記検査対象の回路の抵抗値と前記比較対象の回路の抵抗値のうち、少なくともいずれか一方の再計測を行う、
発明１に記載の太陽光発電システムの故障検査装置（５１）。
＜発明３＞
前記環境計測部（５８）は、前記回路の開放電圧を計測する開放電圧計測手段（５８）を備える、
発明２に記載の太陽光発電システムの故障検査装置（５１）。
＜発明４＞
前記検査対象の回路の抵抗値を所定の判定条件と比較し、前記検査対象の回路の故障を判定する第二の故障判定部（７９）をさらに備え、
前記検査対象の回路の故障を判定する場合に、前記故障判定部（７６）と前記第二の故障判定部（７９）のうち、少なくともいずれか一方を使用する、
発明１から３のうち何れか１項に記載の太陽光発電システムの故障検査装置（５１Ｃ）。
＜発明５＞
前記少なくとも１つ以上の太陽電池から形成される回路は、並列回路である、
発明１から４のうち何れか１項に記載の太陽光発電システムの故障検査装置（５１）。
【符号の説明】
【０１０１】
１・・・太陽光発電システム
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ・・・ＰＶストリング
３・・・太陽電池モジュール
４・・・ＰＣＳ
５Ａ、５Ｂ・・・電流供給回路
６・・・ダイオード
５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ・・・検査装置
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ・・・検査回路
５３Ｐ、５３Ｎ・・・スイッチ
５４・・・発振回路
５５・・・信号注入回路
５６・・・信号電流計測回路
５７・・・信号電圧計測回路
５８・・・ＰＶ電圧計測回路
５９・・・入力部
６０・・・テスター
６１・・・遮断機
７１、７１Ｃ・・・制御装置
７２・・・信号電流演算部
７３・・・信号電圧演算部
７４・・・ＰＶ電圧演算部
７５・・・抵抗演算部
７６・・・故障判定部
７７・・・環境変動判定部
７８・・・記憶部
７９・・・第二の故障判定部
【図１】
2019161882.tif 000003
【図２】
2019161882.tif 000004
【図３】
2019161882.tif 000005
【図４】
2019161882.tif 000006
【図５】
2019161882.tif 000007
【図６】
2019161882.tif 000008
【図７】
2019161882.tif 000009
【図８】
2019161882.tif 000010
【図９】
2019161882.tif 000011
【図１０】
2019161882.tif 000012
【図１１】
2019161882.tif 000013
【図１２】
2019161882.tif 000014