(57)【要約】【課題】評価者の属性に応じて最適な情報を評価者に供与することで、より効率的に太陽電池の評価を行うことが可能な技術を提供する。【解決手段】太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を出力する出力手段と、を備え、前記出力手段により出力された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を利用する評価者の属性を判定する属性判定手段と、前記評価者の属性に応じ、前記出力手段による出力の内容を決定する出力決定手段を更に備える。【選択図】図５
2015177604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を出力する出力手段と、
前記出力手段により出力された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を利用する評価者の属性を判定する属性判定手段と、
前記評価者の属性に応じ、前記出力手段による出力の内容を決定する出力決定手段とを備えることを特徴とする太陽電池の評価装置。
【請求項２】
前記出力決定手段は、前記評価者の属性に応じ、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を前記出力手段に出力させるか否かを決定することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の評価装置。
【請求項３】
前記取得手段により取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係に基づいて前記太陽電池の状態の評価を行う評価手段を更に備え、
前記出力手段は、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係と、前記評価手段によって評価された前記太陽電池の状態の評価結果の少なくとも一方を出力し、
前記出力決定手段は、前記開始指令を出す評価者の属性に応じ、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係と、前記評価手段によって評価された前記太陽電池の状態の評価結果において、前記出力手段に出力させる内容を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の評価装置。
【請求項４】
前記取得手段によって取得された、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を蓄積する記憶手段を更に備え、
前記属性判定手段が判定した前記評価者の属性が、所定の属性である場合には、前記取得手段によって過去に取得され前記記憶手段によって記憶された、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係について出力可能とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池の評価装置。
【請求項５】
前記評価者のＩＤナンバーとパスワードの入力が可能な入力手段を更に備え、
前記属性判定手段は、前記入力手段により入力されたＩＤナンバー及びパスワードに基づいて、前記評価者の属性を判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽電池の評価装置。
【請求項６】
前記評価者が自ら属性を選択可能な選択枝式の入力ボタンを有する入力手段を更に備え、
前記属性判定手段は、前記評価者によって選択された入力ボタンに基づいて、前記評価者の属性を判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽電池の評価装置。
【請求項７】
前記取得手段は、前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を連続して複数回取得し、
前記複数回取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係が一致しない場合には、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を採用しないことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の太陽電池の評価装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載の太陽電池の評価装置における、前記取得手段と、前記出力手段と、前記属性判定手段と、前記出力決定手段のうちの少なくとも一つと、前記太陽電池の出力を電圧変換および／または直流交流変換する電力変換装置と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナー。
【請求項９】
請求項３に記載の太陽電池の評価装置における、前記取得手段と、前記出力手段と、前記属性判定手段と、前記出力決定手段と、前記評価手段のうちの少なくとも一つと、前記太陽電池の出力を電圧変換および／または直流交流変換する電力変換装置と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナー。
【請求項１０】
請求項４に記載の太陽電池の評価装置における、前記取得手段と、前記出力手段と、前記属性判定手段と、前記出力決定手段と、前記評価手段と、前記記憶手段のうちの少なくとも一つと、前記太陽電池の出力を電圧変換および／または直流交流変換する電力変換装置と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナー。
【請求項１１】
請求項５または６に記載の太陽電池の評価装置における、前記取得手段と、前記出力手段と、前記属性判定手段と、前記出力決定手段と、前記評価手段と、前記記憶手段と、前記入力手段のうちの少なくとも一つと、前記太陽電池の出力を電圧変換および／または直流交流変換する電力変換装置と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の出力特性を評価する評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題が注目される中、クリーンなエネルギーである太陽光エネルギーを利用した太陽光発電システムの普及が進んでいる。この太陽光発電システムにおいては、システム自体を屋外に設置した状態で、太陽電池の出力特性の異常を評価する必要がある。この評価においては、太陽電池の直流電圧に対応した直流電流を測定し、これから図１３に示すような、直流電流と直流電圧との関係のカーブ（以下、Ｉ−Ｖカーブともいう。）を計測し、評価者が計測結果を評価することで太陽光発電システムが正常か異常かを判断する。図１３において、電圧が０Ｖにおける電流値は短絡電流と呼ばれ、電流が流れていない時の電圧値は開放電圧と呼ばれる。また、電流値と電圧値の積が最大となる点は最大の電力が得られる点であり最大動作点（または最大出力点）と呼ばれる。
【０００３】
上記のような太陽光発電システムは、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池、太陽電池からの出力が太陽電池側に逆流させないようにするダイオードや開閉器で構成された接続箱、太陽電池からの直流電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換するパワーコンディショナー、太陽電池における直流電圧及び直流電流を測定する計測ユニット等を有する。また、太陽電池は、太陽電池セルが複数枚接続された太陽電池モジュールを直列または並列に接続し、パワーコンディショナーの入力電圧範囲に適合した出力になるように構成されている。また一般的には、パワーコンディショナーまたは計測ユニットには、太陽電池システムからの出力電力を最大になるように制御するＭＰＰＴ（Max Power Point Trucking）機能が内蔵されている。 
【０００４】
ところで、現在のところ、上記の太陽光発電システムの異常の評価については、例えば評価者が太陽光発電システムの設置場所まで赴いてＩ−Ｖカーブを取得し、評価者の知識と経験に基づいて、取得されたＩ−Ｖカーブに異常があるか否か判断することによって行われていた。しかしながら、太陽光発電システムの評価は、ユーザーの他、設置業者、保守・メンテナンスサービス会社、パネルメーカー、パワーコンディショナーメーカー等に属する多種多様な評価者が、各々の立場に基づいて行うことになる。そして、現状の太陽光発電システムの評価においては、上記の多種多様な評価者の各々に対し、最適な評価情報が供与されているとは言えなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５５６６７７号公報
【特許文献２】特開２００９−６５１６４号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５６３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来技術に鑑みて発明されたものであり、その目的は、評価者の属性に応じて最適な情報を評価者に供与することで、より効率的に太陽電池の評価を行うことが可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を取得して
評価者が評価可能なように出力する太陽電池の評価装置に関するものであり、太陽電池の評価者の属性を判定し、該評価者の属性に応じて、取得した太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を出力する際の出力内容を決定することを最大の特徴とする。
【０００８】
より詳しくは、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を出力する出力手段と、
前記出力手段により出力された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を利用する評価者の属性を判定する属性判定手段と、
前記評価者の属性に応じ、前記出力手段による出力の内容を決定する出力決定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、太陽電池の評価装置において取得され出力される、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係については、評価者が設置作業者なのか、保守・メンテナンス作業者なのか、パネルメーカーの技術者なのか、パワーコンディショナーの技術者なのか、という評価者の属性により、必要な内容が相違する。また、評価者の属性によっては、出力しない方が好ましい内容も有り得る。
【００１０】
よって、本発明においては、出力手段により出力された太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を利用する評価者の属性を判定し、評価者の属性に応じ、前記出力手段による出力の内容を決定することとした。
【００１１】
これによれば、各属性を有する評価者にとって有益な情報のみを選択して供与することができ、評価者どうしの連携を促進するので、より効率的にまたは体系的に太陽電池の評価を行うことが可能となる。
【００１２】
また、本発明においては、前記出力決定手段は、前記評価者の属性に応じ、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を前記出力手段に出力させるか否かを決定するようにしてもよい。
【００１３】
すなわち、評価者の属性によっては、取得手段によって取得された太陽電池の出力電圧と出力電流の関係の情報を供与しても適切な評価が行えない場合があり得る。このような場合には、評価者に太陽電池の出力電圧と出力電流の関係の情報を供与すると、逆に誤った評価が行われる危険性もある。よって、本発明においては、評価者の属性に応じ、取得手段によって取得された太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を出力手段に出力させるか否かを決定するようにしてもよい。そうすれば、過剰な情報により誤った評価が行われることを回避することが可能である。
【００１４】
また、本発明においては、前記取得手段により取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係に基づいて前記太陽電池の状態の評価を行う評価手段を更に備え、
前記出力手段は、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係と、前記評価手段によって評価された前記太陽電池の状態の評価結果の少なくとも一方を出力し、
前記出力決定手段は、前記開始指令を出す評価者の属性に応じ、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係と、前記評価手段によって評価された前記太陽電池の状態の評価結果において、前記出力手段に出力させる内容を決定するようにしてもよい。
【００１５】
これは、取得手段により取得された太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を出力するだけでなく、当該情報に基づいた太陽電池の状態の評価結果についても出力する場合に関す
る。そして、このような場合には、評価者の属性に応じて、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係と、評価手段によって評価された前記太陽電池の状態の評価結果も含めて、出力決定手段が何れの内容を出力手段に出力させるかを決定することとした。
【００１６】
すなわち、評価者の属性によっては、取得手段により取得された太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を出力するよりも、評価手段によって評価された評価結果を出力した方が望ましい場合もあり得る。また、評価結果の中でも、評価者の属性によっては出力しない方がよい内容も有り得る。
【００１７】
これに対し、本発明では、出力決定手段は、開始指令を出す評価者の属性に応じ、取得手段によって取得された太陽電池の出力電圧と出力電流の関係と、評価手段によって評価された太陽電池の状態の評価結果において、出力手段に出力させる内容を決定することとしたので、各属性の評価者に対してより適切な情報を端的に供与することが可能である。その結果、より効率的にまたは体系的に太陽電池の評価を行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明においては、前記取得手段によって取得された、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を蓄積する記憶手段を更に備え、
前記属性判定手段が判定した前記評価者の属性が、所定の属性である場合には、前記取得手段によって過去に取得され前記記憶手段によって記憶された、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係について出力可能としてもよい。
【００１９】
すなわち、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係をより高度に評価しようとした場合には、当該情報の、過去からの変遷について確認する必要が生じる場合がある。一方で、このような高度な評価には太陽電池に関する専門的な知識及び経験が必要となることが多い。よって、本発明では、評価者の属性がこのような評価を行うのに適切な場合に限って、取得手段によって過去に取得され記憶手段によって記憶された、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係について出力可能とした。
【００２０】
これによれば、各評価者により適切な情報を供与できるとともに、無駄な情報の流通を避けることができ、さらに効率的にまたは体系的に太陽電池の評価を行うことが可能となる。
【００２１】
また、本発明においては、前記評価者のＩＤナンバーとパスワードの入力が可能な入力手段を更に備え、前記属性判定手段は、前記入力手段により入力されたＩＤナンバー及びパスワードに基づいて、前記評価者の属性を判定するようにしてもよい。また、前記評価者が自ら属性を選択可能な選択枝式の入力ボタンを有する入力手段を更に備え、前記属性判定手段は、前記評価者によって選択された入力ボタンに基づいて、前記評価者の属性を判定するようにしてもよい。これにより、より簡便に、評価者の属性を判定することが可能となる。
【００２２】
また、本発明においては、前記取得手段は、前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を連続して複数回取得し、
前記複数回取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係が一致しない場合には、前記取得手段によって取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を採用しないようにしてもよい。
【００２３】
これによれば、短期的な気候変動や移動物の影の影響など、記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係の測定精度を低下させる要因を排除することができ、太陽電池の評価の精度を向上させることが可能である。
【００２４】
また、本発明は、上記の太陽電池の評価装置における取得手段と、出力手段と、属性判定手段と、出力決定手段と、評価手段と、記憶手段と、入力手段のうちの少なくとも一つと、前記太陽電池の出力を電圧変換および／または直流交流変換する電力変換装置と、を有するパワーコンディショナーであってもよい。
【００２５】
また、本発明は、太陽電池システムと、上記の太陽電池の評価装置と、前記太陽電池システムの出力を電圧変換および／または直流交流変換するパワーコンディショナーと、を備えることを特徴とする太陽光発電システムであってもよい。
【００２６】
また、本発明は、太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を取得するとともに評価者に閲覧可能に出力する際に、前記評価者の属性を判定し、前記評価者の属性に応じて、前記出の内容を決定する太陽電池の評価方法であってもよい。また、その際には、前記評価者の属性に応じて、前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を出力させるか否かを決定するようにしてもよい。また、その際には、前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係に基づいて前記太陽電池の状態の評価を行い、前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係と、前記太陽電池の状態の評価結果の中で、前記評価者に閲覧可能に出力させる内容を、前記評価者の属性に応じて決定するようにしてもよい。
【００２７】
また、その際には、前記評価者の属性が所定の属性である場合には、過去に取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係についても併せて出力可能としてもよい。また、その際には、前記評価者によって入力されたＩＤナンバー及びパスワードに基づいて、前記評価者の属性を判定するようにしてもよい。また前記評価者に、自ら属性を選択可能な選択枝式の入力ボタンを押させ、前記評価者が押した入力ボタンに基づいて、前記評価者の属性を判定するようにしてもよい。また、その際には、前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を連続して複数回取得し、前記複数回取得された前記太陽電池の出力電圧と出力電流の関係が一致しない場合には、その太陽電池の出力電圧と出力電流の関係を採用しないようにしてもよい。
【００２８】
なお、上記した課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、評価者の属性に応じて最適な情報を評価者に供与することができ、より効率的に太陽電池の評価を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例に係るカーブトレーサを内蔵した太陽光発電システムの概略構成である。
【図２】本発明の実施例に係るカーブトレーサのブロック構成図である。
【図３】各々の属性の評価者が太陽電池システムの評価において何を望んでいるかを示す表である。
【図４】各々の属性の評価者が、太陽電池システムのＩ−Ｖカーブの評価を行うことの効果の大きさ及び、使用態様及び用途について示す表である。
【図５】評価者の属性と、太陽電池システムのＩ−Ｖカーブの評価結果として供与される情報の内容との関係について示す表である。
【図６】本発明の実施例における表示手段に太陽電池システムのＩ−Ｖカーブの評価結果として供与される情報を表示した際の表示画面の例を示す図である。
【図７】本発明の実施例における表示手段の表示画面の例を示す図である。
【図８】本発明の実施例における太陽電池システムのＩ−Ｖカーブの評価の流れについての模式図である。
【図９】本発明の実施例におけるＩ−Ｖカーブの形状のパターンと、そこから読み取れる太陽電池システムの不具合との関係について説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例におけるＩ−Ｖカーブの形状のパターンと、そこから読み取れる太陽電池システムの不具合との関係について説明するための図である。
【図１１】本発明の実施例におけるパワーコンディショナー及び計測ユニットによるＩ−Ｖカーブトレース機能で取得したＩ−Ｖカーブが市販のトレーサと同等の精度があることと、往路と復路でＩ−Ｖカーブに変動がなかったことを表すデータである。
【図１２】本発明の実施例におけるＩ−Ｖカーブ取得ルーチンについてのフローチャートである。
【図１３】太陽電池の直流電流と直流電圧との関係を示すＩ−Ｖカーブの一例のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。
【００３２】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係るカーブトレーサを内蔵した太陽光発電システム１の概略構成である。図１において、太陽光発電システム１は、複数の太陽電池モジュール６を直列および並列に配列した太陽電池システム２と、太陽電池システム２からの複数のペアで構成されるプラスおよびマイナスの直流出力をまとめて１つのペアで直流電力を出力する接続箱３と、接続箱３から供給される直流電力を系統側（商用電源）の周波数（５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）と交流電圧に同期させた交流電力に変換する電力変換装置７を有するパワーコンディショナー４と、太陽光発電システム１を設置した状態で、太陽電池システム２が正常か異常かを評価するために、太陽電池システム２の直流電流Ｉと直流電圧Ｖとの関係（以下、Ｉ−Ｖカーブともいう。）を画面表示するカーブトレーサ５を備えた計測ユニット９とから構成される。
【００３３】
カーブトレーサ５は、設定電圧Ｖを指令値として提供し、電力変換装置７の動作により、太陽電池システム２からの複数の直流電圧Ｖに対応した直流電流Ｉを測定し、Ｉ−Ｖカーブをトレースするカーブトレース手段８を有する。
【００３４】
太陽電池システム２は、太陽光の照度が同じであっても、太陽電池モジュール６や、太陽電池モジュール６を形成するセルに断線がある場合、あるいは、木陰や鳥の糞などの物体により、太陽電池モジュール６の一部への太陽光の遮断がある場合には、発電出力が低下してＩ−Ｖカーブに歪みが発生する。従って、カーブトレーサ５が描くＩ−Ｖカーブを画面上で目視することにより、太陽光発電システム１を設置した状態で、太陽電池システム２が正常な状態にあるか、または異常な状態にあるかを判断することができる。
【００３５】
図２は本実施例に係るカーブトレーサ５のブロック構成図である。図２において、カーブトレーサ５は、カーブトレース手段８、起動スイッチ１６および図示しない電源回路等で構成されている。カーブトレース手段８は、マイクロプロセッサ及びプログラムで構成され、カーブトレース制御手段１２、電流測定手段１０、電圧測定手段１１、設定手段１３、記憶手段１４、表示手段１５を備える。
【００３６】
ここで、カーブトレース制御手段１２は、カーブトレース手段８全体の動作およびシーケンス動作を制御する。また、電流測定手段１０が測定した直流電流Ｉを記憶手段１４に記憶させる制御及び、電圧測定手段１１が測定した直流電圧Ｖを記憶手段１４に記憶させる制御を行う。さらに、カーブトレース制御手段１２は、起動スイッチ１６から起動信号が供給されると、記憶手段１４に格納された設定電圧Ｖ（Ｓ）の指令値を読出し、設定手段１３によって設定値を電力変換装置７に供給させる。また、カーブトレース制御手段１
２は、記憶手段１４に記憶された直流電圧Ｖに対応した直流電流Ｉのデータを読出し、画像データに変換して表示手段１５に例えば無線で提供し、表示手段１５の画面にＩ−Ｖカーブを表示させる制御を実行する。
【００３７】
また、電流測定手段１０は、太陽電池システム２からパワーコンディショナー４に流れる直流電流Ｉを測定し、測定した直流電流Ｉをカーブトレース制御手段１２に供給する。また、電圧測定手段１１は、太陽電池システム２からパワーコンディショナー４に入力される直流電圧Ｖを測定し、測定した直流電圧Ｖをカーブトレース制御手段１２に供給する。
【００３８】
設定手段１３は、カーブトレース制御手段１２から提供される設定電圧Ｖ（Ｓ）または設定電流Ｉ（Ｓ）の指令値を電力変換装置７に提供し、太陽電池システム２から供給される直流電圧Ｖを変更させることにより、直流電圧Ｖに対応した直流電流Ｉを流すように設定する。また、設定手段１３は、指令値を変更し、直流電圧Ｖが最小電圧から開放電圧までの間で、双方向にスイープさせる可変の設定電圧Ｖ（Ｓ）を出力する。
【００３９】
記憶手段１４は、カーブトレース手段８の動作プログラム、シーケンスプログラムを格納する。また、記憶手段１４は、設定電圧Ｖ（Ｓ）の指令値を格納し、カーブトレース制御手段１２の制御により、当該指令値を設定手段１３に提供する。また、記憶手段１４は、電圧測定手段１１から提供される直流電圧Ｖのデータに対応して電流測定手段１０から提供される直流電流Ｉのデータを格納して記憶する。
【００４０】
表示手段１５は、表示器などで構成され、カーブトレース制御手段１２の制御により、記憶手段１４に格納された直流電圧Ｖのデータに対応した直流電流ＩのデータをＩ−Ｖカーブとして表示することが可能である。なお、表示手段１５は、パーソナルコンピュータで構成することにより、表示はもちろんデータ入力、データ記憶、演算などの各種機能を活用することができる。ここにおいて、電流測定手段１０及び電圧測定手段１１は、本実施例において取得手段の一例を構成する。表示手段１５は、本実施例において出力手段の一例である。
【００４１】
ここで、従来の太陽光発電システム１においては、表示手段１５に表示すべき内容は、、Ｉ−Ｖカーブのグラフ、あるいはそれに加えて、最大電力値、解放電圧値及び、短絡電流値などが表示されるに留まっていた。すなわち、得られたＩ−Ｖカーブから太陽電池システム２の異常を判定し対策を判断することについては、太陽電池に関する専門知識を有する評価者に委ねられることになっていた。また、太陽光発電システム１の設置及びメンテナンスに関しては、ユーザーの他、設置作業者、保守・メンテナンス作業者、パネルメーカーの技術者、パワーコンディショナーメーカーの技術者など、様々な属性の評価者が関与し、これらの様々な属性の評価者がその立場に基づいて評価を行う必要がある。
【００４２】
しかしながら、すべての属性の評価者が、太陽電池に関する充分な専門知識を有しているとは限らず、正しい評価ができていたとは言えなかった。すなわち、表示手段１５によって表示され評価者に供与される情報は、各評価者がそれぞれの属性において必要な情報を適切に供与しているとは言えなかった。
【００４３】
図３には、各々の属性の評価者が太陽電池システム２の評価において何を望んでいるかという点について示す。例えば、パネルメーカーに属する評価者は、太陽電池システム２の評価において、パネルの不具合の有無が早期に確認できることを望んでいる。また、ユーザーは、太陽電池システム２の評価において、不具合の原因が早期に発見され、その不具合が早期に解消されることを望んでいる。
【００４４】
また、設置業者に属する評価者は、太陽電池システム２の評価において、施工上の不具合やミスの有無を早期に確認できることを望んでいる。また、保守・メンテナンスサービス会社に属する評価者は、太陽電池システム２の評価において、不具合の原因が早期に究明されることを望んでいる。また、パワーコンディショナーメーカーに属する評価者は、太陽電池システム２の評価において、パワーコンディショナーの不具合の有無が早期に確認できることを望んでいる。そして、上記の評価者は、その属性に応じて、パネルの状態診断やパネルの定期検診を行う。
【００４５】
このように、評価者の属性が異なれば、太陽電池システム２の評価において求めるものが異なり、その際に必要となる情報の内容も異なる。そこで、本実施例においては、太陽電池システム２の評価者が、パネルメーカー、ユーザー、設置作業者、保守・メンテナンス作業者、パワーコンディショナーメーカーのいずれの属性に属するかによって、太陽電池システム２の評価において供与する情報の内容を変更することとした。
【００４６】
次に、図４には、各々の属性の評価者が、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことの効果の大きさ及び、使用態様及び用途について示す。まず、設置作業者は、陽電池システム２のＩ−Ｖカーブを、太陽電池システム２の設置完了時に評価する。そして、その目的は、発電量のチェックだけでは分からない配線ミスなどを発見することである。よって、設置業者が太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことの効果は非常に大きい。
【００４７】
次に、保守・メンテナンス作業者は、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を、ユーザーのクレーム対応時に行うことが多い。この場合には、パネルの配線ミスの有無、パネルに対する影の影響、パネル汚れ、パネル自体の不具合の有無を発見することが目的である。また、保守・メンテナンス作業者は、定期メンテナンスの際に太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことも多い。この場合には、過去に取得された太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブと比較してＩ−Ｖカーブの特性の変化の状態を観察することが目的である。そして、これらの評価によって不具合が解消できなかった場合には、パネルメーカーやパワーコンディショナーメーカーの技術者等の２次対応者に状況を伝えることになるが、その際の資料として評価結果を利用する。よって、保守・メンテナンス作業者が太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことの効果は非常に大きい。
【００４８】
次に、パネルメーカーに属する評価者は、保守・メンテナンス作業者が不具合の原因の究明や対処できなかった場合に、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことが多い。この場合の不具合は、原因究明及び対処の困難性がより高いものである可能性が高い。すなわち、パネルメーカーに属する評価者による太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価の目的は、より高度なパネル診断を実施することである。パネルメーカーに属する評価者が太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことの効果は大きい。
【００４９】
また、同様に、パワーコンディショナーメーカーに属する評価者も、保守・メンテナンス作業者が不具合の原因の究明や対処できなかった場合に、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことが多い。よって、この場合の不具合も、原因究明及び対処の困難性がより高いものである可能性が高い。パワーコンディショナーメーカーに属する評価者による太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価の目的は、設置状態やパネル自体における不具合の有無を確認し、原因がパネル側にあるのかパワーコンディショナー側にあるのかを特定することである。パワーコンディショナーメーカーに属する評価者が太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことの効果は大きい。
【００５０】
次に、ユーザーすなわち、太陽光発電システム１のオーナーは、日常の使用時あるいは、何等かの不具合を感じた場合に太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行う。しか
しながら、ユーザーはＩ−Ｖカーブ自体を見る必要はなく、Ｉ−Ｖカーブを用いて得られた診断結果のみが閲覧可能であれば充分である。また、ユーザーは、不具合の原因が特定されたとしても、それに対応できないことが殆どである。よって、ユーザーが、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を行うことの効果は限定的である。
【００５１】
図５には、上記のような事情を踏まえ、評価者が、ユーザー、設置作業者、保守・メンテナンス作業者、パネルメーカー、パワーコンディショナーメーカーの各々に属性を有する場合の、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価結果として供与される情報の内容（表示手段１５への表示内容）の例を示す。
【００５２】
＜評価者がユーザーの場合＞
評価者がユーザーの場合には、Ｉ−Ｖカーブの内容を理解することが困難な場合が多いので、Ｉ−Ｖカーブ自体は表示しない。異常が発生したこと及び、保守・メンテナンス業者に連絡する必要があるかどうかのみを表示させる。
＜評価者が設置作業者の場合＞
この場合も、Ｉ−Ｖカーブの特性から如何なる不具合が生じているかを判断することは容易ではない。よって、Ｉ−Ｖカーブの評価から得られた結果が、配線ミスなど、設置作業者の対処範囲である場合に、その不都合の内容だけを表示する。その他の場合には、パネルメーカー、パワーコンディショナーメーカーへ連絡する必要があるかどうかのみを表示する。
【００５３】
＜評価者が保守・メンテナンス作業者の場合＞
この場合も、Ｉ−Ｖカーブの特性から如何なる不具合が生じているかを判断することは容易ではない。よって、配線の初期ミス、パネルの初期不良がなかったか、影の影響、パネルの汚れがないか、半田劣化、保護ガラスの変質、絶縁劣化などの経時変化がないか、パネルの設置後の異常発生がないか、などの結果のみが表示される。また、その他の場合においては、パネルメーカー、パワーコンディショナーメーカーへ連絡する必要があるかどうかのみを表示する。
【００５４】
＜評価者がパネルメーカー技術者の場合＞
この場合には、取得されたＩ−Ｖカーブを表示する。また、必要に応じて、過去に取得されたＩ−Ｖカーブを重ねて表示可能とする。また、評価者がユーザー、設置作業者、保守・メンテナンス作業者である場合に表示される情報も表示可能とする。すなわち、評価者がパネルメーカー技術者の場合は、Ｉ−Ｖカーブ及び評価情報の全てを確認できる。この場合は評価者は膨大なＩ−Ｖカーブのデータを解析することにより、特にパネルに異常がないかどうかを確認可能である。
【００５５】
＜評価者がパワーコンディショナーメーカー技術者の場合＞
この場合にも、取得されたＩ−Ｖカーブを表示する。また、必要に応じて、過去に取得されたＩ−Ｖカーブを重ねて表示可能とする。また、評価者がユーザー、設置作業者、保守・メンテナンス作業者である場合に表示される情報も表示可能とする。すなわち、評価者がパワーコンディショナーメーカー技術者の場合は、Ｉ−Ｖカーブ及び評価情報の全てを確認できる。加えて、パワーコンディショナー４に関する情報も表示可能としてもよい。このパワーコンディショナー４に関する情報には、型式、バージョン、製造番号、運転時間、電圧上昇抑制積算時間、積算発電量（Ｗｈ）、運転状態（連系状態かどうか）、直流電圧（Ｖ）、直流電流（Ａ）、直流電力（Ｗ）等を含んでいてもよい。この場合は評価者は膨大なＩ−Ｖカーブのデータ及びパワーコンディショナーに関する情報を解析することにより、特にパワーコンディショナーに異常がないかどうかを確認可能である。
【００５６】
図６には、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価結果として供与される情報を表示
手段１５に表示する際の表示画面の例を示す。図６（ａ）は、評価者が保守・メンテナンス作業者である場合の例、図６（ｂ）は評価者がパワーコンディショナーメーカーである場合の例である。図６（ａ）においては、特にＩ−Ｖカーブ自体は表示せず、評価結果と、パネルメーカーへの連絡の要否のみを表示している。図６（ｂ）においては、過去からのＩ−Ｖカーブを時系列的に表示している。また、図６（ｂ）の例では、Ｉ−Ｖカーブ自体と合わせて、評価結果についても補助的に記載している。この補助的な評価結果については必ずしも記載する必要はない。
【００５７】
以上、説明したように、本実施例においては、評価者の属性に基づいて、Ｉ−Ｖカーブをトレースした際に表示手段１５に表示すべき内容を変更または制限することにした。これにより、各属性の評価者が太陽電池システム２の評価において必要な情報を端的に得ることが可能となり、適切な評価者に適切な情報が供与されるので、より効率的に、太陽光発電システムの不具合を発見し解消することが可能となる。
【００５８】
ここにおいて、評価者が設置作業者の場合に、Ｉ−Ｖカーブから配線ミスなどの不都合の有無を判定したり、評価者が保守・メンテナンス作業者の場合に、Ｉ−Ｖカーブから配線の初期ミス、パネルの初期不良がなかったか、影の影響、パネルの汚れがないか、半田劣化、保護ガラスの変質、絶縁劣化などの経時変化がないか、パネルの設置後の異常発生がないか、などを判定する処理は、カーブトレース制御手段１２のマイクロプロセッサによって実行されてもよい。よって、その場合には、カーブトレース制御手段１２は本実施例において評価手段に相当する。また、本実施例においては、評価者がパネルメーカー技術者や、パワーコンディショナーメーカー技術者である場合に、過去に取得されたＩ−Ｖカーブを重ねて表示可能とする。よって、本実施例においては、パネルメーカー技術者及び、パワーコンディショナーメーカー技術者が、所定の属性に相当する。
【００５９】
図７には、評価者の属性を判定する際の表示手段１５の表示画面の例を示す。表示手段１５は太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価結果の表示機能の他、タッチパネル方式による入力機能も有しており、ここではこの機能を用いる。図７に示す表示画面は、太陽光発電システム１の通常のメニュー画面において、不具合に関する情報を取得するための「情報」ボタンにユーザーがタッチすることにより表示される。この表示画面においては、評価者が、設置作業者、保守・メンテナンス作業者、パネルメーカー、パワーコンディショナーメーカー、ユーザーのいずれの立場かに対応するボタンが設けられており、各評価者が自分の属性を示すボタンにタッチすることで、各評価者のための情報が表示される表示画面に移行する。なお、この場合には、図７に示す画面から評価情報の表示画面に移行する際に、ＩＤナンバー及びパスワードの入力を要求し、入力されたＩＤナンバー及びパスワードと評価者の属性とが、予め登録された内容と整合しない場合には、再び図７の画面に戻るようにしてもよい。もちろん、このＩＤナンバー及びパスワードの入力要求は必須事項ではない。
【００６０】
あるいは、表示手段１５の入力機能を用いて、予め評価者を、その属性とともに登録しておき、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価結果を確認する時には、評価者のＩＤナンバーと、パスワードとを入力するだけで、各評価者の属性に応じた情報が表示される表示画面に移行するようにしても構わない。なお、ここで各評価者が自分の属性を示すボタンにタッチすることで、各評価者のための情報が表示される表示画面に移行する処理や、評価者のＩＤナンバーとパスワードとを入力することで、各評価者の属性に応じた情報が表示される表示画面に移行する処理は、カーブトレース制御手段１２のマイクロプロセッサによって実行されてもよく、この場合は、カーブトレース制御手段１２が属性判定手段及び、出力決定手段に相当する。また、この場合は、表示手段１５が入力手段を兼ねることになる。
【００６１】
なお、この評価者の属性を判定する処理は、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価結果を確認する時に実行しても構わないし、最初に、Ｉ−Ｖカーブ取得開始の指示を行う際に実行しても構わない。その場合には、図７に示すような、評価者が、設置作業者、保守・メンテナンス作業者、パネルメーカー、パワーコンディショナーメーカー、ユーザーのいずれの立場かに対応するボタンが設けられており、いずれかのボタンを押した後に、評価者のＩＤナンバーと、パスワードとを入力し、続いて、Ｉ−Ｖカーブ取得開始の指示ボタンを押すような態様にしても構わない。そうすれば、Ｉ−Ｖカーブ取得開始の指示時に、評価者のＩＤナンバー、パスワードとともに評価者の属性を自動的に登録することが可能である。
【００６２】
図８には、本実施例の太陽光発電システム１における、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価の流れの例を模式的に示す。本実施例においては、まず、（１）太陽光発電システム１の設置場所における評価者が表示手段１５を用いて、Ｉ−Ｖカーブの取得開始の指示を行う。（２）この指示は表示手段１５から、計測ユニット９に無線で送信される。（３）計測ユニット９のカーブトレース制御手段１２によって、太陽電池システム２へ印加する電圧がスイープされ、Ｉ−Ｖカーブのトレースが実行される。そして、Ｉ−Ｖカーブのデータが記憶手段１４に記憶される。（４）記憶手段１４に記憶されたデータをパワーコンディショナー４を介してカーブトレース制御手段１２が読み出し、（５）表示手段１５に無線で送信され、図７に示された内容が表示される。その際、評価者は、自分の属性を明らかにした上で、画面を図６に示すような評価結果の表示画面に移行させる。（６）評価者が、例えば、設置作業者、保守・メンテナンス作業者である場合であって、表示手段１５に表示された結果を見て、不具合への対応が困難と判断した場合には、パネルメーカーに属する評価者または、パワーコンディショナーメーカーに属する評価者にデータを送付するとともにサポートを要請する。
【００６３】
（１）’サポートを受けた、パネルメーカーに属する評価者または、パワーコンディショナーメーカーに属する評価者は、社内のＰＣを用いてサーバーにアクセスし、サーバー経由で必要に応じて、再度太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価を開始するよう指示する。（２）〜（４）現地評価者によって開始指示がなされた場合と同様、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブのトレースが実行されデータが読み出された後は、（５）’データがサーバーに蓄積される。そして、サポートする評価者は、社内のＰＣで評価内容を閲覧し、解析する。この場合にも、サポートする評価者は、図７に示したような表示画面で属性を明らかにした上で、図６に示した表示画面の表示内容を閲覧する。
【００６４】
このように本実施例においては、各属性を有する評価者が、各々に割り当てられた情報を供与され、各自の役割に応じた評価を行い、それより上位の判断が必要な場合には、適切な属性の評価者に評価を依頼することで、リアルタイムで、より効率的に太陽光発電しステム１の不具合を解消することが可能である。
【００６５】
次に、評価者の属性に応じたＩ−Ｖカーブの評価の方法として、図９及び図１０を用いて、Ｉ−Ｖカーブの形状のパターンと、そこから読み取れる太陽電池システム２の不具合について説明する。まず、図９（ａ）に示すパターンは、一部のパネルが配線されていない場合のパターンである。実線が正常なＩ−Ｖカーブ、点線が配線不良時のＩ−Ｖカーブである。これは、配線が完全に断線し、太陽電池システム２におけるセル間が開放状態になっている状態を示す。断線したセルは直列抵抗値が非常に大きくなっており、断線セルを含むクラスタには電流が流れにくくなることに起因している。他のクラスタが正常の場合は、必要とする動作電流を流そうとするため、故障クラスタでは予め設けられたバイパスダイオードが動作し電流経路がバイパスされる。従って、Ｉ−Ｖカーブの形状としては大きな変曲点が発生するのが特徴である。
【００６６】
次に、図９（ｂ）に示すのは、パネルの広い範囲に影がかかったり、パネルの汚れ、充填剤の変色があった場合の特性である。この不具合は、パネルの一部のクラスタにおける日照量が他のクラスタに比べて低くなることが特徴であり、配線の断線とは違った形状で電流−電圧特性に変曲点が発生するのが特徴である。次に、図９（ｃ）に示すパターンは、パネルに設けられたバイパスダイオードの故障を示すＩ−Ｖ特性である。この不具合の特徴は、太陽電池の特性が負電圧の範囲において、バイパスダイオードの動作電圧で飽和しないことと、直列抵抗値の劣化である。
【００６７】
次に、図１０には、どちらかと言うとパネルの定期検診で見られるようなＩ−Ｖカーブの劣化に係るパターンについて説明する。図１０（ａ）に示すのは、半田劣化、保護ガラスの変質、絶縁劣化などに起因してＩ−Ｖカーブが継時的になだらかになるパターンである。また、図１０（ｂ）に示すのは、経時変化的にパネルに異常が発生し、Ｉ−Ｖカーブに段差が発生するパターンである。
【００６８】
なお、これらのＩ−Ｖカーブを診断する場合には、可能な限り同一の条件でデータを収集する必要がある。また、日照量などの環境要因による変動を可能な限り排除する必要がある。従って、本実施例では、各々のＩ−Ｖカーブのトレースについて往復トレースを実施し、往路と復路でＩ−Ｖカーブに変動がないことを確認することとしている。これにより、日照量の急変などの突発的な環境要因の変化による、評価精度の劣化を抑制することができる。
【００６９】
図１１には、本実施例におけるパワーコンディショナー４及び計測ユニット９によるＩ−Ｖカーブトレース機能で取得したＩ−Ｖカーブが市販のトレーサと同等の精度があることと、さらに、双方の場合において、往路と復路でＩ−Ｖカーブに変動がなかったことを表すデータを示す。図１１には、本実施例において取得された往復のＩ−Ｖカーブと、同条件で市販トレーサを用いて取得された往復のＩ−Ｖカーブとが示されている。４本のカーブが良い一致を見せていることが分かる。
【００７０】
なお、本実施例における太陽光発電システム１では、通常の稼働状態ではＭＰＰＴ制御を行っているが、評価者により、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価開始指令が出された場合には、ＭＰＰＴ制御を一旦中止する必要がある。本実施例では、図１２に示すＩ−Ｖカーブ取得ルーチンによって、太陽光発電システム１のＭＰＰＴ制御を一旦中止してから、太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブを取得し、その後、ＭＰＰＴ制御を再開している。
【００７１】
以下、Ｉ−Ｖカーブ取得ルーチンのフローチャートについて説明する。Ｉ−Ｖカーブ取得ルーチンは、計測ユニット９内の記憶手段１４に記憶されたプログラムであり、カーブトレース制御手段１２のマイクロプロセッサによって実行される。本ルーチンが実行されると、まず、Ｓ１０１において、Ｉ−Ｖカーブの評価開始指示があったか否かが判定される。ここで、Ｉ−Ｖカーブの評価開始指示がないと判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、Ｉ−Ｖカーブの評価開始指示があったと判定された場合には、Ｓ１０２に進む。
【００７２】
Ｓ１０２においては、ＭＰＰＴ制御が一旦中止される。Ｓ１０２の処理が終了するとＳ１０３に進む。Ｓ１０３においては、Ｉ−Ｖカーブ取得モードに移行する。Ｓ１０３の処理が終了するとＳ１０４に進む。
【００７３】
Ｓ１０４においては、Ｉ−Ｖカーブのトレースが実行される。Ｓ１０４の処理が終了するとＳ１０５に進む。
【００７４】
Ｓ１０５においては、Ｉ−Ｖカーブのトレースが終了したかどうかが確認される。ここで、Ｉ−Ｖカーブのトレースが終了していないと判定された場合には、Ｓ１０５の処置の前に戻り、Ｉ−Ｖカーブのトレースが終了したと判定されるまで、Ｓ１０５の処理が繰り返し実行される。そして、Ｓ１０５においてＩ−Ｖカーブのトレースが終了したと判定された場合にはＳ１０６に進む。
【００７５】
Ｓ１０６においては、ＭＰＰＴ制御が再開される。Ｓ１０６の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。以上のように、本実施例では、ＭＰＰＴ制御の実行中に太陽電池システム２のＩ−Ｖカーブの評価の開始指示があった場合には、ＭＰＰＴ制御を中断し、Ｉ−Ｖカーブのトレースを実行し、終了と同時にＭＰＰＴ制御に復帰する。従って、Ｉ−Ｖカーブのトレースによる発電効率への影響を可及的に小さくすることが可能である。
【００７６】
なお、上記の実施例で説明した内容は、あくまで本発明が適用された太陽光発電システム１の一例であって、本発明の趣旨が変更されない限り、本発明の適用対象は上記で説明したものに限られない。例えば、表示手段１５と、計測ユニット９のカーブトレース制御手段１２との間は無線通信することとしたが、これが有線通信で結ばれていても構わない。また、表示手段１５は出力手段の一例であるが、出力手段としては、プリンタ等他の表示方法をとるものであっても構わない。
【００７７】
また、上記の実施例では、パワーコンディショナー４と計測ユニット９が協働してＩ−Ｖカーブの取得機能を実現しているが、計測ユニット９の機能の一部あるいは全部をパワーコンディショナー４に統合しても構わない。また、この場合に、起動スイッチ１６はパワーコンディショナー４に統合されてもよい。また、一部機能が残った計測ユニット９に配置されてもよい。また、表示手段１５の画面の一部に配置されてもよい。さらに、起動スイッチ１６は、例えば図８で示したようなネットワーク上のパソコン上に配置されていてもよいし、クラウド上に置かれクラウドからの指示によりパワーコンディショナー４が作動するようにしてもよい。
【００７８】
また、評価者の属性と、Ｉ−Ｖカーブ及びその評価情報の表示範囲との関係についても、上記の実施例で説明したものは一例に過ぎない。例えば、設置作業者や、保守・メンテナンス作業者にも、新たに取得したＩ−Ｖカーブは表示するなど、別の情報供与パターンを選択することを何ら制限する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・太陽光発電システム
２・・・太陽電池システム
３・・・接続箱
４・・・パワーコンディショナー
５・・・カーブトレーサー
６・・・太陽電池モジュール
７・・・電力変換装置
８・・・カーブトレース手段
９・・・計測ユニット
【図１】
2015177604.tif 000003
【図２】
2015177604.tif 000004
【図３】
2015177604.tif 000005
【図４】
2015177604.tif 000006
【図５】
2015177604.tif 000007
【図６】
2015177604.tif 000008
【図７】
2015177604.tif 000009
【図８】
2015177604.tif 000010
【図９】
2015177604.tif 000011
【図１０】
2015177604.tif 000012
【図１１】
2015177604.tif 000013
【図１２】
2015177604.tif 000014
【図１３】
2015177604.tif 000015