(57)【要約】【課題】コストアップを抑制しつつ、太陽光パネルが設けられた施設に異常が発生した場合に迅速に太陽電池モジュールの出力を遮断する出力遮断装置を提供する。【解決手段】出力制御装置１は、複数の太陽電池モジュール８０を直列に接続したストリング９０を備えた太陽光パネル１００の出力を制御するために、太陽電池モジュール８０が有する一対の接続端子８１のうちの一方の接続端子８１Ａに直列に接続され、一方の接続端子８１Ａと当該太陽電池モジュール８０の出力が伝達される接続導体との接続状態を切り替えるスイッチ部１０と、太陽電池モジュール８０が配置された施設の状態が異常となったことを示す異常状態明示情報を取得する情報取得部２０と、異常状態明示情報に基づいて、施設の状態が異常となった時にスイッチ部１０の接続状態を開状態にする制御部３０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池モジュールを直列に接続したストリングを備えた太陽光パネルの出力を制御する出力制御装置であって、
前記太陽電池モジュールが有する一対の接続端子のうちの一方の接続端子に直列に接続され、前記一方の接続端子と当該太陽電池モジュールの出力が伝達される接続導体との接続状態を切り替えるスイッチ部と、
前記太陽電池モジュールが配置された施設の状態が異常となったことを示す異常状態明示情報を取得する情報取得部と、
前記異常状態明示情報に基づいて、前記施設の状態が異常となった時に前記スイッチ部の接続状態を開状態にする制御部と、
を備える出力制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記施設の状態が異常でない場合に前記スイッチ部に制御信号を送信して前記スイッチ部の接続状態を閉状態にし、前記施設の状態が異常となった時に前記制御信号の送信を停止して前記スイッチ部の接続状態を開状態にする請求項１に記載の出力制御装置。
【請求項３】
前記異常状態明示情報は、前記施設内での火災の発生及び水害の発生の少なくとも一方を明示する情報である請求項１又は２に記載の出力制御装置。
【請求項４】
前記スイッチ部は、前記複数の太陽電池モジュールの夫々が有する前記一方の接続端子に設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池モジュールを直列に接続したストリングを複数備えた太陽光パネルの出力を制御する出力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光パネルを用いた発電が行われてきた。太陽光パネルは太陽電池セルを直並列接続して太陽電池モジュールを構成し、当該太陽電池モジュールが直列に接続されたストリングを更に並列に接続して構成される。太陽光パネルの各ストリングからは数百ボルトの直流電圧が出力される。太陽光パネルが設けられた施設において例えば火災が発生すると、太陽電池モジュールを互いに接続するケーブルの被覆が溶け、導体が露出することが考えられる。一方、昼間はともかく、夜間であっても火災における火を光源として太陽光パネルは発電する。このため、昼夜を問わず、露出した導体に火災を消火するための水が散水されると、この水を介して消火活動や救助活動を行う人が感電する恐れがある。このような感電の防止に利用可能な技術として下記に出典を示す特許文献１及び２に記載の技術がある。
【０００３】
特許文献１に記載の監視システムは、複数の太陽電池パネルで構成されたストリングと、太陽電池パネルの運転状態を監視する監視モジュールとを備えて構成される。監視モジュールは、太陽電池パネルを効率良く運転するために各ストリングの出力を制御する。また、特許文献２に記載の太陽光発電システムは、太陽電池群と当該太陽電池群の出力端に開閉ユニットを有する開閉整合部とが設けられた太陽光発電モジュールを備えて構成される。開閉ユニットは、太陽光発電モジュールの出力端の電圧の値に応じて制御され、その結果、太陽光発電モジュールの出力が遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５１２１３９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５２０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術によれば、例えば太陽電池パネルに異常があった場合には、監視モジュールが太陽電池パネルの出力を低下させることができると考えられるが、専用のコントローラを有して構成されるのでコストアップの要因となる。また、専用のコントローラは太陽電池パネルに設けられた機器と通信して太陽電池パネルの運転状態を制御するので、太陽電池パネルが設置された既存の設備に対して適用するには太陽電池パネルに機器も付設しなければならず、更なるコストアップの要因となる。また、専用のコントローラと太陽電池パネルとの通信に用いるケーブルが火災により溶断すると、太陽電池パネルの出力を制御することができなくなり、当該出力を低下させた状態を維持できなくなる可能性もある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の技術では、太陽光発電モジュールの出力端の電圧が高くなったことをトリガーとして開閉ユニットを制御し、太陽光発電モジュールの出力を遮断するので、火災の発生後、直ちに太陽光発電モジュールからの出力を遮断することができない。また、火災が発生しても太陽光発電モジュールの出力端の電圧が高くならなければ、太陽光発電モジュールからの出力が遮断されないので、消火活動や救助活動を行う人が、当該出力が遮断されるまでに感電する可能性もある。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、コストアップを抑制しつつ、太陽光パネルが設けられた施設に異常が発生した場合に迅速に太陽電池モジュールの出力を遮断する出力遮断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る出力遮断装置の特徴構成は、複数の太陽電池モジュールを直列に接続したストリングを備えた太陽光パネルの出力を制御するために、前記太陽電池モジュールが有する一対の接続端子のうちの一方の接続端子に直列に接続され、前記一方の接続端子と当該太陽電池モジュールの出力が伝達される接続導体との接続状態を切り替えるスイッチ部と、前記太陽電池モジュールが配置された施設の状態が異常となったことを示す異常状態明示情報を取得する情報取得部と、前記異常状態明示情報に基づいて、前記施設の状態が異常となった時に前記スイッチ部の接続状態を開状態にする制御部と、を備える点にある。
【０００９】
このような特徴構成とすれば、太陽光パネルが設けられた施設において異常が発生したことをトリガーとしてスイッチ部を開状態にすることができる。このため、施設に異常が発生した時点で太陽電池モジュールの出力を遮断することができるので、異常発生後、直ちにストリングの出力電圧を低減することが可能となる。したがって、施設に異常が発生した際の消火活動や救助活動における不慮の感電事故を防止できる。
【００１０】
また、前記制御部は、前記施設の状態が異常でない場合に前記スイッチ部に制御信号を送信して前記スイッチ部の接続状態を閉状態にし、前記施設の状態が異常となった時に前記制御信号の送信を停止して前記スイッチ部の接続状態を開状態にすると好適である。
【００１１】
このような構成とすれば、異常でない状況下では制御信号を送信し、異常となった時に制御信号の送信を停止することができる。したがって、異常時における制御部への通電停止に合わせて太陽電池モジュールの出力を自動的に遮断することが可能となる。
【００１２】
また、前記異常状態明示情報は、前記施設内での火災の発生及び水害の発生の少なくとも一方を明示する情報であると好適である。
【００１３】
このような構成とすれば、太陽電池モジュールが設けられた施設において、火災や水害が発生した時には太陽電池モジュールの出力を遮断することができる。したがって、火災時や水害時において、消火活動や救助活動を行う人の水を介した感電事故を防止できる。
【００１４】
また、前記スイッチ部は、前記複数の太陽電池モジュールの夫々が有する前記一方の接続端子に設けられていると好適である。
【００１５】
このような構成とすれば、施設に異常が発生した時点で、元々直列に接続されている複数の太陽電池モジュールの夫々を互いに分離することができる。したがって、異常発生時のストリングの各部で生じる電圧を最低値に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】出力制御装置を備えた太陽光発電システムの構成を模式的に示した図である。
【図２】スイッチ部の構成を示した図である。
【図３】出力制御装置に処理を示すタイムチャートである。
【図４】その他の実施形態に係るスイッチ部の構成を示した図である。
【図５】その他の実施形態に係るスイッチ部の配置例である。
【図６】その他の実施形態に係る高圧用スイッチ部の構成を示した図である。
【図７】その他の実施形態に係る低圧用スイッチ部の構成を示した図である。
【図８】その他の実施形態に係る出力制御装置に処理を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る出力制御装置は、太陽光パネルが設けられた施設に異常が発生した場合に太陽電池モジュールの出力を遮断する機能を備えている。以下、本実施形態の出力制御装置１について図面を用いて説明する。図１には、本実施形態に係る出力制御装置１の構成を示す模式図が示される。
【００１８】
出力制御装置１は、複数の太陽電池モジュール８０を直列に接続したストリング９０を備えた太陽光パネル１００の出力を制御する。図１に示されるように、太陽光パネル１００は太陽電池セル７０を直並列接続して太陽電池モジュール８０を構成し、当該太陽電池モジュール８０を直列に接続して構成されたストリング９０を並列に接続して構成される。このようなストリング９０の夫々の出力は接続箱２００に入力され、当該接続箱２００の出力は集電箱３００に入力される。集電箱３００で集められた各ストリング９０の出力は直流電力であるので、パワーコンディショナー４００により電化製品や電気機器等で利用可能な交流電力に変換される。なお、出力制御装置１は、複数のストリング９０が並列に接続された太陽光パネル１００の他、一つのストリング９０からなる太陽光パネル１００の出力を制御することも可能である。
【００１９】
出力制御装置１は、スイッチ部１０、情報取得部２０、制御部３０の各機能部を備えて構成される。特に情報取得部２０及び制御部３０は、ＣＰＵを中核部材として太陽光パネル１００の出力を制御する種々の処理を行うための上述の機能部がハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。
【００２０】
スイッチ部１０は、太陽電池モジュール８０が有する一対の接続端子８１のうちの一方の接続端子８１Ａに直列に接続される。太陽電池モジュール８０は正負一対の接続端子８１が設けられ、一対の接続端子８１の一方の接続端子８１Ａからは発電した直流電力が出力される。
【００２１】
本実施形態では、スイッチ部１０は、複数の太陽電池モジュール８０の夫々が有する接続端子８１Ａに設けられる。一方の接続端子８１Ａは、スイッチ部１０を介して直列接続される太陽電池モジュール８０の他方の接続端子８１Ｂに接続される。ただし、直列接続された太陽電池モジュール８０のうち、最も上流側（低圧側）の太陽電池モジュール８０の他方の接続端子８１Ｂは接地され、最も下流側（高圧側）の太陽電池モジュール８０の一方の接続端子８１Ａは接続箱２００に接続される。本実施形態では、下流側（高圧側）の太陽電池モジュール８０の一方の接続端子８１Ａに接続されるスイッチ部１０は、接続箱２００に内蔵されている。
【００２２】
本実施形態では、スイッチ部１０は例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）やバイポーラトランジスタ等の半導体スイッチを有する。本実施形態では、スイッチ部１０がＮ型ＭＯＳ−ＦＥＴ（以下「ＭＯＳ−ＦＥＴ」とする）１１を有して構成される場合の例を挙げて説明する。
【００２３】
図２には、本実施形態に係るスイッチ部１０が示される。スイッチ部１０は、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１、状態維持部１２、ドライバ１９を備えて構成される。ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のドレーン端子には上述した接続端子８１Ａが接続され、ソース端子は他の太陽電池モジュール８０の接続端子８１Ｂ又は接続端子２０１に接続される。また、ゲート端子は後述する制御部３０に、状態維持部１２を構成する抵抗器Ｒ及びドライバ１９を介して接続される。また、ドライバ１９の入力段には状態維持部１２を構成するコンデンサＣの一方の端子が接続され、当該コンデンサＣの他方の端子は接地される。これにより、制御部３０から制御信号が伝達された場合には、抵抗器Ｒを介してコンデンサＣに電荷が充電され、コンデンサＣの端子間電圧がＭＯＳ−ＦＥＴ１１の動作閾値以上となった場合にＭＯＳ−ＦＥＴ１１が閉状態となる。コンデンサＣの端子間電圧は飽和曲線にしたがって上昇するので、制御信号の立ち上がりが急峻（立ち上がり時間が数十μ秒程度）である場合でもＭＯＳ−ＦＥＴ１１は徐々に開状態から閉状態に移行させることができる。したがって、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１が閉状態になる際の突入電流を低減することができる。
【００２４】
また、制御部３０から制御信号の伝達が停止された場合には、抵抗器Ｒを介してコンデンサＣの電荷が放電され、コンデンサＣの端子間電圧がＭＯＳ−ＦＥＴ１１の動作閾値未満となった場合にＭＯＳ−ＦＥＴ１１が開状態となる。コンデンサＣの端子間電圧は指数関数的に減少するが、制御信号の立ち下がった場合でもコンデンサＣ及び抵抗器Ｒにより予め設定された時間だけ、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１の閉状態を維持することができる。このように、コンデンサＣ及び抵抗器Ｒは、制御部３０から開状態への移行指示（制御信号の伝達）があってから閉状態となるまでに予め設定された時間だけ開状態を維持し、制御部３０から閉状態への移行指示（制御信号の伝達停止）があってから開状態となるまでに予め設定された時間だけ閉状態を維持する状態維持部１２として機能する。なお、ドライバ１９は、制御信号がＭＯＳ−ＦＥＴ１１を駆動するドライブ能力が高い場合には省略しても良い。
【００２５】
このように、スイッチ部１０は、制御信号に応じて太陽電池モジュール８０の一方の接続端子８１Ａと当該太陽電池モジュール８０の出力が伝達される接続導体との接続状態を切り替える。接続導体とは、太陽電池モジュール８０に直接接続される他の太陽電池モジュール８０の接続端子８１Ｂや接続箱２００の接続端子２０１が相当する。接続状態とは、スイッチ部１０の動作状態をいい、具体的にはＭＯＳ−ＦＥＴ１１の閉状態又は開状態の別をいう。したがって、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１は、太陽電池モジュール８０の接続端子８１Ａと、当該太陽電池モジュール８０に直列接続された他の太陽電池モジュール８０の接続端子８１Ｂ又は接続箱２００の接続端子２０１とを制御部３０からの制御信号に応じて、導通状態（閉状態）又は非導通状態（開状態）に切り替える。
【００２６】
情報取得部２０は、太陽電池モジュール８０が配置された施設の状態が異常となったことを示す異常状態明示情報を取得する。太陽電池モジュール８０が配置された施設とは、本実施形態では、太陽電池モジュール８０が配置された建物や太陽光発電所等が相当する。施設の状態が異常となったとは、施設が太陽光パネル１００による発電を継続して行うことができない状態となったことをいう。具体的には、施設で火災が発生したり、施設の少なくとも一部が水没したりするような施設において災害が発生したことをいう。このような災害の発生は、火災であれば例えば火災報知器により検出することが可能であり、水没であれば水位検出器により検出することが可能である。このため、本実施形態では、異常状態明示情報とは、施設内での火災の発生及び水害の発生の少なくとも一方を明示する情報にあたる。このような異常状態明示情報は、火災報知器や水位検出器のような災害の発生を検出する検出部から情報取得部２０に取得される。情報取得部２０は、異常状態明示情報を取得すると、後述する制御部３０に異常状態明示情報を取得した旨を示す信号を送信する。
【００２７】
制御部３０は、異常状態明示情報に基づいて、施設の状態が異常となった時にスイッチ部１０の接続状態を開状態にする。異常状態明示情報は、上述の情報取得部２０から伝達される。施設の状態が異常となった時とは、本実施形態では、太陽光パネル１００が備えられている建物や太陽光発電所等の施設において火災が発生したり水害が発生したりした時をいう。したがって、制御部３０は、施設において火災や水害が発生した時に、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１を開状態にする。
【００２８】
ここで、本実施形態では、制御部３０は施設の状態が異常でない場合にスイッチ部１０に制御信号を送信して当該スイッチ部１０の接続状態を閉状態にし、施設の状態が異常となった時に制御信号の送信を停止してスイッチ部１０の接続状態を開状態にする。上述したように、本実施形態ではＭＯＳ−ＦＥＴ１１はＮ型ＭＯＳ−ＦＥＴが用いられる。そこで、太陽光パネル１００が備えられた施設の状態が異常でない場合はＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲート端子に動作閾値以上の電圧値からなる信号を制御信号として送信し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１を閉状態にする。一方、太陽光パネル１００が備えられた施設の状態が異常である場合にこの制御信号の送信を停止し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１を開状態にする。これにより、施設において火災や水害が発生した場合には、制御部３０に通電を停止することで制御信号の送信が停止され、太陽光パネル１００の出力を太陽電池モジュール８０毎に自動的に遮断することができる。また、この場合、制御信号が伝送されるケーブルが火災や水害等により切断された場合でも、制御信号の送信が停止され、太陽光パネル１００の出力を太陽電池モジュール８０毎に自動的に遮断することができる。
【００２９】
このような制御部３０は、例えば自火報盤に組み込み事が可能であるし、或いは建物の防災センター等に設けられる中央監視盤や、手動停止スイッチや、パワーコンディショナー４００に組み込んで構成することも可能である。この場合、自火報盤や中央監視盤や手動停止スイッチやパワーコンディショナー４００に上述した制御部３０を備えておくと良い。
【００３０】
次に、図３のタイムチャートを用いて出力制御装置１の動作を説明する。
出力制御装置１にｔ＝０で電力供給がされる（ステップ＃１）。この状態において、情報取得部２０が異常状態明示情報を取得していない場合には、制御部３０からＭＯＳ−ＦＥＴ１１に制御信号が伝達される（ステップ＃２）。図３では、制御信号もｔ＝０で出力される例が示されるが、電力供給されてから制御信号が出力されるまでに所定の遅延時間を設けても良い。
【００３１】
制御部３０から制御信号が出力されると、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１にドライバ１９を介して接続された抵抗器Ｒを介してコンデンサＣの充電が開始される（ステップ＃３）。ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲート端子の電位が動作閾値ＶＴＨ以上となれば（ステップ＃４）、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１が徐々に閉状態となり、太陽電池モジュール８０の出力が開始される（ステップ＃５）。この状態は、情報取得部２０が異常状態明示情報を取得するまで継続して行われる。
【００３２】
ｔ＝１で情報取得部２０が異常状態明示情報を取得すると、当該異常状態明示情報が取得されたことを示す信号が制御部３０に伝達され、制御部３０は制御信号の出力を停止する（ステップ＃６）。これにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲート端子の電位が次第に低下する（ステップ＃７）。ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲート端子の電位が動作閾値ＶＴＨ未満となれば（ステップ＃８）、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１が開状態となり太陽電池モジュール８０の出力が停止される（ステップ＃９）。このように本実施形態では、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１に対して制御部３０が閉状態にする制御信号を送信してから、太陽電池モジュール８０の出力が行われるまで所定の遅延時間Ｄ１を有し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１に対して制御部３０が開状態にする制御信号を送信してから、太陽電池モジュール８０の出力が遮断されるまで所定の遅延時間Ｄ２を有するように構成される。
【００３３】
これにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１が閉状態になる時の突入電流を抑制できる。また、異常時には太陽電池モジュール８０毎に出力を遮断することができるので、火災の際に散水される水や水害の際に流通してきた水を介して消火活動や救助活動をする人の不慮の感電事故を防止することが可能となる。
【００３４】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、スイッチ部１０はＮ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１１を有して構成されるとして説明したが、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１８を有して構成することも可能である。この場合、例えば図４に示されるようにＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１８のソース端子を太陽電池モジュール８０の接続端子８１Ａに接続し、ドレーン端子を当該太陽電池モジュール８０とは異なる太陽電池モジュール８０の接続端子８１Ｂ又は接続端子２０１に接続すると良い。また、上記実施形態と同様に、制御部３０からの制御信号がある時に太陽電池モジュール８０の出力を行い、制御部３０からの制御信号がない時に太陽電池モジュール８０の出力を遮断する構成とするには、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１８のゲート端子に抵抗器Ｒ（図４では直列接続された２つの抵抗器Ｒ）を介して接続されたコレクタ端子、及び接地されたエミッタ端子を有するｎｐｎ型トランジスタＴｒを設けると良い。これにより、制御信号に有無に応じて太陽電池モジュール８０の出力を制御することができる。なお、ソース端子とゲート端子との間にコンデンサＣを設けることで、ｎｐｎ型トランジスタＴｒへの制御信号の入力に対して、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１８が閉状態となるまでに遅延させることが可能である。これにより、Ｎ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１１よりも安価なＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１８を用いることが可能となる。
【００３５】
上記実施形態では、制御部３０は、施設の状態が異常でない場合にスイッチ部１０に制御信号を送信してスイッチ部１０の接続状態を閉状態にし、施設の状態が異常となった時に制御信号の送信を停止してスイッチ部１０の接続状態を開状態にするとして説明したが、制御部３０は、施設の状態が異常となった時にスイッチ部１０に制御信号を送信してスイッチ部１０の接続状態を開状態にし、施設の状態が異常でない場合に制御信号の送信を停止してスイッチ部１０の接続状態を閉状態にする構成とすることも可能である。
【００３６】
上記実施形態では、スイッチ部１０は、制御部３０からの指示があってから開状態となるまでに予め設定された時間だけ閉状態を維持する状態維持部１２が設けられているとして説明したが、制御信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングに応じてスイッチ部１０の開閉状態を切り替える場合には状態維持部１２を設けずに構成することも可能である。
【００３７】
上記実施形態では、異常状態明示情報は、施設内での火災の発生及び水害の発生の少なくとも一方を明示する情報であるとして説明したが、その他の異常を示す情報とすることも可能である。
【００３８】
上記実施形態では、スイッチ部１０は、複数の太陽電池モジュール８０の夫々が有する接続端子８１Ａに設けられ、制御部３０からの制御信号で同時にスイッチ部１０が動作するように説明した。例えば、制御部３０が、必要に応じて制御信号をスイッチ部１０の夫々に個別に入力し、所期の太陽電池モジュール８０のみ出力を遮断することができるように構成することも可能であるし、図５に示されるように、複数の太陽電池モジュール８０毎（図５では２つの太陽電池モジュール８０毎）にスイッチ部１０を設け、複数の太陽電池モジュール８０毎に出力を遮断する構成とすることも可能である。更には、複数の太陽電池モジュール８０毎にスイッチ部１０を設け、所期の複数の太陽電池モジュール８０のみ出力を遮断することができるように構成することも可能である。
【００３９】
上記実施形態では、太陽電池モジュール８０に設けられるスイッチ部１０の種類については説明しなかったが、スイッチ部１０を全て共通化して（同一のものを使用して）構成することが可能である。この場合には、夫々のスイッチ部１０は、ストリング９０の太陽電池モジュール８０のうち、最も高くなる端子電圧に基づいて、耐圧（ＭＯＳ−ＦＥＴに場合にあってはドレーン−ソース間電圧、及びゲート−ソース間電圧）を考慮して選定すれば良い。これにより、部品の種別を低減できるので部材管理コストを低減することができる。
【００４０】
一方、スイッチ部１０を太陽電池モジュール８０の端子電圧に応じて使い分けることも可能である。この場合には、スイッチ部１０は、ストリング９０において、太陽電池モジュール８０の端子電圧が予め設定された電圧よりも高い電圧となる太陽電池モジュール８０の接続端子８１に設けられる高圧用スイッチ部１３と、予め設定された電圧以下の電圧となる太陽電池モジュール８０の接続端子８１に設けられる低圧用スイッチ部１４と、を有して構成することができる。このようにスイッチ部１０の端子電圧に応じて、高圧用スイッチ部１３と低圧用スイッチ部１４とを使い分けることで、低圧用スイッチ部１４は高圧用スイッチ部１３よりも廉価な部品を用いることができるので、全て共通のスイッチ部１０を用いる場合に比べて部品自体のコストを低減できる。
【００４１】
このような高圧用スイッチ部１３の回路構成が図６に示され、低圧用スイッチ部１４の回路構成が図７に示される。図６に示される高圧用スイッチ部１３は、制御部３０からの指示により低圧用スイッチ部１４が閉状態になってから高圧用スイッチ部１３が閉状態となるまでに予め設定された時間だけ開状態を維持する開状態維持部１５が設けられ、図７に示される低圧用スイッチ部１４は、制御部３０からの指示により高圧用スイッチ部１３が開状態になってから低圧用スイッチ部１４が開状態となるまでに予め設定された時間だけ閉状態を維持する閉状態維持部１６が設けられる。
【００４２】
これにより、図８に示されるように、制御信号が送信されたタイミングに対して高圧用スイッチ部１３が閉状態になるまでに所定の遅延時間（数ミリ秒）を設定することができる。したがって、高圧用スイッチ部１３が閉状態になった際の突入電流を低減することができる。また、制御信号の送信が停止されたタイミングに対して低圧用スイッチ部１４が開状態になるまでに所定の遅延時間（数ミリ秒）を設定することができる。このように高圧用スイッチ部１３及び低圧用スイッチ部１４の接続状態を切り替える際のシーケンスを制御することで、高圧用スイッチ部１３及び低圧用スイッチ部１４の夫々に印加される電圧を低くすることができるので、耐圧の低い安価な部品を用いて構成することが可能となる。
【００４３】
ここで、一つのストリング９０を構成する複数の太陽電池モジュール８０は上述のように直列に接続されている。このような接続は、従来、作業を容易に行うために太陽電池モジュール８０に設けられたコネクタを互いに嵌合させて行われてきた。本発明に係るスイッチ部１０は、このような従来用いられているコネクタの嵌合を一旦、解除し、そこに割り込ませて嵌合させて接続することが可能である。これにより、従来、設置されている太陽光パネル１００に対しても、本発明の出力制御装置１を簡便に適用することが可能となる。
【００４４】
また、スイッチ部１０は、太陽電池モジュール８０の裏面に設けられている電源ボックスに組み込むことが可能である。これにより、スイッチ部１０に対して防水防塵効果を高めることができる。
【００４５】
太陽電池モジュール８０の夫々に配線を行うにあたり、接続端子８１とスイッチ部１０とを接続するケーブル及び制御信号を伝達するケーブルの夫々を、２芯ケーブルを用いることで引き回しを容易に行うことが可能となる。
【００４６】
なお、出力制御装置１は、施設の異常時に太陽電池モジュール８０の出力を遮断する機能を有しているが、例えば、複数の太陽電池モジュール８０の保守点検作業を行う場合にも当該作業の対象となる太陽電池モジュール８０の出力を遮断するのに利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、複数の太陽電池モジュールを直列に接続したストリングを複数備えた太陽光パネルの出力を制御する出力制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１：出力制御装置
１０：スイッチ部
１２：閉状態維持部
２０：情報取得部
３０：制御部
８０：太陽電池モジュール
８１：接続端子
８１Ａ：接続端子
９０：ストリング
１００：太陽光パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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