(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに対する入射光を前記太陽電池モジュールに含まれるサブストリング単位で調整する入射光調整手段と、前記入射光調整手段による入射光の調整の前後におけるストリング電流を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて前記太陽電池モジュールの異常を判定する判定手段と、を具備し、
前記判定手段は、前記太陽電池モジュールに接続されるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ（Maximum  Power  Point  Tracking）制御の電圧更新間隔よりも短い時間または電圧更新間隔と等しい時間におけるストリング電流の変化の測定結果から前記太陽電池モジュールの異常を判定することを特徴とする太陽電池モジュール診断システム。
【請求項２】
前記判定手段は、予め保持された標準ストリング電流変化特性データとの比較により前記太陽電池モジュールの異常を判定す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診断システム。
【請求項３】
前記測定手段は、さらにストリング電圧を測定し、
前記判定手段は、前記測定手段によるストリング電流及びストリング電圧の測定結果から電力量を算出し、予め保持された標準電力量データとの比較により前記太陽電池モジュールの異常を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の太陽電池モジュール診断システム。
【請求項４】
前記判定手段は、第１の診断時間間隔で前記標準ストリング電流変化特性データに基づく判定を行い、前記第１の診断時間間隔よりも長い第２の診断時間間隔で前記標準電力量データに基づく判定を行うことを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール診断システム。
【請求項５】
前記入射光調整手段は、前記太陽電池モジュールに対する入射光をサブストリング単位で遮蔽する遮蔽機構を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュール診断システム。
【請求項６】
前記入射光調整手段は、前記遮蔽機構を前記太陽電池モジュールの表面に沿って移動可能にガイドするガイド機構を有することを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール診断システム。
【請求項７】
前記遮蔽機構は、前記太陽電池モジュールの表面上に着脱可能に構成されることを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール診断システム。
【請求項８】
前記入射光調整手段は、前記太陽電池モジュールに含まれるサブストリング単位で検査光を照射する照射機構を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュール診断システム。
【請求項９】
太陽電池モジュールに対する入射光を前記太陽電池モジュールに含まれるサブストリング単位で調整するステップと、前記入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化を測定するステップと、前記ストリング電流の変化の測定結果に基づいて前記太陽電池モジュールの異常を判定するステップと、を具備し、
前記太陽電池モジュールの異常を判定するステップにおいて、前記太陽電池モジュールに接続されるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ（Maximum  Power  Point  Tracking）制御の電圧更新間隔よりも短い時間または電圧更新間隔と等しい時間におけるストリング電流の変化の測定結果から前記太陽電池モジュールの異常を判定することを特徴とする太陽電池モジュール診断方法。
【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で使用される太陽電池モジュールの劣化を診断する太陽電池モジュール診断システム及び太陽電池モジュール診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギーの買い取り価格（タリフ）を法律により定めるフィードインタリフの導入が世界的に進んでいる。これに伴い、企業のみならず一般家庭でも太陽光発電システムが導入され始めている。特に、広大な敷地に多数の太陽電池モジュールを敷き詰めたメガソーラーシステムが普及し始めている。このメガソーラーシステムでは、補助的な役割であった太陽光発電システムが基幹発電の一役を担い、地域の電力を賄うことが期待されている。
【０００３】
太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールにおいては、鳥類の糞などによってモジュール表面が汚染し、或いは、飛来物の衝突などによってモジュール表面が破損すると、その発電出力が低下する。このような太陽電池モジュールの異常を検出する方法として、例えば、目視による検査、サーモメーターによる発熱の検査、テスターによる電気的特性の検査などが行われている。
【０００４】
一方、太陽電池モジュールは、太陽電池セルの直列回路で構成されている。また、モジュール内の部分的な陰や不具合の影響を抑制することを目的として複数のブロックに分割されている。そして、これらのブロック毎に電流の遮断を防止するためにバイパスダイオードが組み込まれている。このバイパスダイオードの作用により、太陽電池モジュールの部分的な不具合等の影響が吸収される。この結果、太陽電池モジュールから安定した発電出力の供給が確保される。
【０００５】
しかしながら、太陽電池モジュールの一部に汚染や破損などの不具合が生じている場合においては、陰や木々の飛散などの出力低下要因が重複すると、複数のバイパスダイオードが作動することにより急激に発電出力が低下する事態が発生し得る。このような事態の発生を未然に防止するためには、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを早期に検出し、メンテナンスを実施することが好ましい。
【０００６】
太陽電池モジュールの部分的な不具合を検出する手法として、太陽電池モジュール内に封止された太陽電池セルを１セル単位で定量的に検査する検査方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この検査方法においては、モジュール全面に光が当たっている場合の太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性と、所定のセルだけを遮光した場合の太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性とに基づいて所望のセルの逆方向特性を求める。これにより、非破壊で比較的容易に太陽電池モジュール内に封止された太陽電池セルを１セル単位で定量的に検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２４５４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したような特許文献１に記載の検査方法においては、太陽電池モジュールをセル単位で遮光する作業が必要となる。このため、太陽電池モジュールの数が増えると、これに伴って太陽電池セルの数も増大し、検査作業に要する労力及びコストが増大するという課題がある。特に、メガソーラーシステムでは、膨大な数の太陽電池モジュールが組み込まれており、労力及びコストの増大が顕著になる。
【０００９】
また、特許文献１に記載の検査方法においては、所望のセルを遮光した場合の太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性測定結果が、所望のセルの電流支配を受けないセルから成るセルストリングのＩ−Ｖ特性の影響を受けると、所望のセルの逆方向Ｉ−Ｖ特性を正確に取得することが困難となる。このため、バイパスダイオードが組み込まれた太陽電池モジュールでは、バイパスダイオードを外した上で検査を行う必要がある。したがって、検査に先立ってバイパスダイオードを外す作業を行わなければならず、検査作業に要する労力及びコストの問題が更に顕著になる。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、作業に要する労力及びコストの増大を抑制しつつ、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを容易に検出することができる太陽電池モジュール診断システム及び太陽電池モジュール診断方法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】
【００１１】
本発明に係る太陽電池モジュール診断システムは、太陽電池モジュールに対する入射光を前記太陽電池モジュールに含まれるサブストリング単位で調整する入射光調整手段と、前記入射光調整手段による入射光の調整の前後におけるストリング電流を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて前記太陽電池モジュールの異常を判定する判定手段と、を具備し、前記判定手段は、前記太陽電池モジュールに接続されるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ（Maximum  Power  Point  Tracking）制御の電圧更新間隔よりも短い時間または電圧更新間隔と等しい時間におけるストリング電流の変化の測定結果から前記太陽電池モジュールの異常を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、作業に要する労力及びコストの増大を抑制しつつ、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを容易に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システムに適用される太陽電池モジュールの拡大図である。
【図３】本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システムで利用される遮蔽機構の説明図である。
【図４】本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システムが有する遮蔽機構による遮光位置を説明するための模式図である。
【図５】本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システムにおける太陽電池モジュールの診断方法について説明するためのフロー図である。
【図６】本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システムにおける太陽電池モジュールの診断方法について説明するためのフロー図である。
【図７】本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システムにおける太陽電池モジュールに対する入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化の説明図である。
【図８】本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システムにおけるストリング電流変化データの比較処理の説明図である。
【図９】本実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール診断システムで利用される照射機構の説明図である。
【図１０】本実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール診断システムが有する照射機構による照射位置を説明するための模式図である。
【図１１】本実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール診断システムにおける太陽電池モジュールに対する入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化の説明図である。
【図１２】本実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール診断システムにおける太陽電池モジュールに対する入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化の説明図である。
【図１３】本実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール診断システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システム（以下、適宜「診断システム」という）は、例えば、メガソーラーシステムにおける太陽電池モジュールの診断に好適に利用される。以下においては、本実施の形態に係る診断システムがメガソーラーシステムに適用される場合を例として説明する。しかしながら、本実施の形態に係る診断システムが適用される対象はメガソーラーシステムに限定されるものではなく、より小規模な太陽光発電システムに適用することができる。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール診断システム（診断システム）１０の構成を示すブロック図である。なお、図１においては、メガソーラーシステムを構成する多数の太陽電池アレイのうち、説明の便宜上、３個の太陽電池アレイ１１〜１３のみを示している。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態に係る診断システム１０は、複数の太陽電池アレイ１１〜１３、パワーコンディショナ１４、ストリング電気特性測定装置（測定装置）１５、ストリング電気特性受信サーバ（受信サーバ）１６、診断装置１７及び監視装置１８を含んで構成される。診断システム１０では、敷地内に設置された太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング電流の変化を測定し、その測定結果に基づいて太陽電池アレイ１１〜１３を構成する太陽電池モジュール２０の異常を診断するものである。
【００１７】
それぞれの太陽電池アレイ１１〜１３は、例えば、最大出力２５０Ｗの太陽電池モジュール２０が直列に９枚接続されることにより最大出力２２５０Ｗの太陽電池アレイとして構成される。太陽電池モジュール２０は、太陽光を表面（モジュール表面）に受光し、太陽光エネルギーを電気エネルギー（直流）に変換する。なお、これらの太陽電池モジュール２０は、太陽電池パネルと呼ぶこともできる。
【００１８】
太陽電池アレイ１１〜１３は、診断システム１０が設けられる敷地内に整列して配置されている。また、それぞれの太陽電池アレイ１１〜１３においては、太陽電池モジュール２０が整列して配置されている。図１では、同図に示す上下方向に一定間隔で配置された３枚の太陽電池モジュール２０が同図に示す左右方向に３列配置された場合について示している。それぞれの太陽電池アレイ１１〜１３における太陽電池モジュール２０の位置は、互いに一致した状態となっている。太陽電池アレイ１１〜１３は、それぞれ逆流防止ダイオード（ブロッキングダイオード）２１〜２３を介してパワーコンディショナ１４に接続されている。
【００１９】
図２は、本実施の形態に係る診断システム１０に適用される太陽電池モジュール２０の拡大図である。図２に示すように、太陽電池モジュール２０は、複数の太陽電池セル２０１を含んでいる。太陽電池モジュール２０内の太陽電池セル２０１は、インターコネクタのはんだ接続によって全て直列に配線された電気回路となっている。太陽電池モジュール２０は、太陽電池モジュール２０内の部分的な陰や故障・不具合の影響を抑えることを目的として複数の並列回路に分割されている。これらの並列回路には、電流の逆流を防ぐためのバイパスダイオード２０２が組み込まれている。なお、これらのバイパスダイオード２０２で分割された部分的な太陽電池セル群は、サブストリングやクラスタと呼ばれることがある。本明細書においては、これらの太陽電池セル群をサブストリング２０３と呼ぶものとする。
【００２０】
パワーコンディショナ１４は、太陽電池アレイ１１〜１３の挙動を制御する。また、パワーコンディショナ１４は、太陽電池アレイ１１〜１３によって生成された直流電力を交流電力に変換する。例えば、パワーコンディショナ１４は、図示しない商用電源や負荷に接続される。このような場合、太陽電池アレイ１１〜１３で発電された電力は負荷で消費され、或いは、商用電源に売電される。
【００２１】
また、パワーコンディショナ１４は、メガソーラーシステム（太陽光発電システム）における発電量を最大化する制御を行う。例えば、パワーコンディショナ１４は、太陽電池アレイ１１〜１３（太陽電池モジュール２０）の特性に合わせ、発電できる電力を最大化する最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum  Power  Point  Tracking）制御を行う。ＭＰＰＴ制御では、太陽電池モジュール２０の出力を常に最大化できるように、太陽電池モジュール２０から最大の電力を引き出せる電圧（最大電力点）を求め、その電圧で太陽電池モジュール２０を発電させる。
【００２２】
メガソーラーシステムでは、一般にＭＰＰＴ制御として山登り法が適用されている。山登り法では、一定の更新間隔で電圧（ストリング電圧）を一定量だけ変化（増加又は減少）させると共に、変化後の電力を求める。そして、変化後の電力と、電圧を変化させる前の電力とを比較し、電力が大きい電圧を選択する。このようなＭＰＰＴ制御（山登り法）により、メガソーラーシステムでは、気象条件等の変化で常に変動する最大電力点に追従しながら最大の発電量を確保することができる。
【００２３】
ストリング電気特性測定装置（以下、適宜「測定装置」という）１５は、メガソーラーシステムの太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング単位での電気特性を測定する。ここで言う電気特性とは、ストリング単位での発電電圧や発電電流である。すなわち、測定装置１５は、特許請求の範囲における測定手段の一例として機能するものであり、太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング電流を測定する。より具体的には、後述する診断装置１７の入射光調整部１７１による入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化を測定する。なお、測定装置１５は、ストリング監視ユニットと呼ばれることもある。
【００２４】
ストリング電気特性受信サーバ（以下、適宜「受信サーバ」という）１６は、測定装置１５に接続される。受信サーバ１６は、測定装置１５で測定されたストリング単位での電気特性データを保存する。例えば、受信サーバ１６は、ストリング単位の電流値や電圧値を、データとして保存する。また、上記以外のデータとして、受信サーバ１６は、後述する診断装置１７の判定部１７３による太陽電池モジュール２０の判定結果（正常／異常の判定結果）を保存する。受信サーバ１６は、これらのストリング単位の電流や電圧の測定値等のデータを、一定期間（例えば、１か月）保存することができる。
【００２５】
診断装置１７は、例えば、入射光調整部（調整部）１７１、記憶部１７２、判定部１７３、表示部１７４及び通信部１７５を含んで構成される。入射光調整部１７１は、特許請求の範囲における入射光調整手段の一部として機能するものであり、後述する遮蔽機構４０を制御することで、太陽電池モジュール２０に対する入射光を、太陽電池モジュール２０に含まれるサブストリング２０３単位で調整する。なお、この遮蔽機構４０の詳細な構成については、後述する。
【００２６】
記憶部１７２は、太陽電池モジュール２０の正常／異常の判定に必要となる各種の情報を記憶する。例えば、記憶部１７２は、標準ストリング電流変化特性データ及び標準電力量データを記憶する。標準ストリング電流変化特性データは、測定部１５で測定されたストリング電流の変化データと比較されるものである。例えば、標準ストリング電流変化特性データには、太陽電池モジュール２０が正常な状態において、想定される日射量毎に特定のサブストリング２０３を遮蔽し、その遮蔽を解除した場合のストリング電流の変化データが設定される。また、標準電力量データは、測定部１５で測定されたストリング電流とストリング電圧に基づいて算出される電力量と比較されるものである。例えば、標準電力量データは、太陽電池モジュール２０が正常な状態において、想定される日射量毎にサブストリング２０３を遮蔽し、その遮蔽を解除した場合のストリング電流およびストリング電圧に対応する電力量データが設定される。
【００２７】
また、記憶部１７２は、これらの標準ストリング電流変化特性データ及び標準電力量データとの比較により、太陽電池モジュール２０が正常（異常）であるかを判定するための複数の閾値を記憶する。これらの閾値には、想定される日射量毎に異なる閾値が設定される。さらに、記憶部１７２は、判定部１７３による太陽電池モジュール２０の判定結果を記憶する。
【００２８】
判定部１７３は、特許請求の範囲における判定手段の一例として機能するものであり、測定装置１５によるストリング電流の測定結果に基づいて太陽電池モジュール２０の正常／異常を判定する。例えば、判定部１７３は、測定装置１５で測定されたストリング電流の変化データと、記憶部１７２内の標準ストリング電流変化特性データとの比較結果に基づいて太陽電池モジュール２０の正常／異常を判定する。より具体的には、判定部１７３は、両者の比較結果が記憶部１７２内の閾値を上回るか否かによって太陽電池モジュール２０の正常／異常を判定する。
【００２９】
また、判定部１７３は、測定装置１５で測定されたストリング電流とストリング電圧に基づいて算出される電力量と、記憶部１７２内の標準電力量データとの比較結果に基づいて太陽電池モジュール２０の正常／異常を判定する。より具体的には、判定部１７３は、両者の比較結果が記憶部１７２内の閾値を上回るか否かによって太陽電池モジュール２０の正常／異常を判定する。なお、判定部１７３は、太陽電池モジュール２０の正常／異常を示す画像データ（モジュール状態診断画像データ）を生成することができる。
【００３０】
表示部１７４は、液晶ディスプレイなどの出力手段で構成され、判定部１７３による判定結果を表示する。例えば、表示部１７４は、判定部１７３により生成されたモジュール状態診断画像データを表示する。このモジュール状態診断画像データには、太陽電池アレイ１１〜１３における正常／異常と判定された太陽電池モジュール２０の位置を特定する情報が含まれることが好ましい。例えば、太陽電池アレイ１１〜１３に含まれる全ての太陽電池モジュール２０の位置を示すと共に、正常又は異常と判定された太陽電池モジュール２０をそれぞれ異なる色で表示することは実施の形態として好ましい。
【００３１】
通信部１７５は、有線又は無線により接続された監視装置１８との間で通信を行う。例えば、通信部１７５は、判定部１７３による判定結果（太陽電池モジュール２０の正常／異常の診断結果）を監視装置１８に送信する。監視装置１８では、通信部１７５から受け取った判定結果を管理する。例えば、監視装置１８は、この判定結果を太陽電池モジュール２０又は太陽電池アレイ１１〜１３の経年劣化の診断に利用する。
【００３２】
ここで、このような診断システム１０で利用される遮蔽機構の構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る診断システム１０で利用される遮蔽機構の説明図である。図３においては、太陽電池アレイ１１を斜め前方側から見た場合について示している。なお、太陽電池アレイ１２、１３における遮蔽機構の構成については、太陽電池アレイ１１における遮蔽機構と共通するため、その説明を省略する。
【００３３】
図３に示すように、太陽電池アレイ１１は、例えば、水平面から１０〜２０度傾斜した状態の架台３０の上面に設置される。この場合において、太陽電池アレイ１１を構成する太陽電池モジュール２０は、日光の差し込む方向に受光部（モジュール表面）を向けて架台３０に設置されている。
【００３４】
遮蔽機構４０は、太陽電池モジュール２０の受光部に対向して配置される。遮蔽機構４０は、特許請求の範囲における入射光調整手段の一部として機能するものであり、太陽電池モジュール２０の受光部に対する太陽光（自然光）を遮蔽（遮光）する役割を果たす。例えば、遮蔽機構４０は、架台３０の外側に配置されたガイド枠５０に支持された状態で配置される。ガイド枠５０は、架台３０の一部（図３においては、架台３０に配置された一列の太陽電池モジュール２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）に対応する位置に設置されている。ガイド枠５０は、特許請求の範囲におけるガイド機構の一例として機能するものであり、遮蔽機構４０を太陽電池モジュール２０の表面に沿って移動可能にガイドする役割を果たす。なお、ガイド枠５０は、図示しない移動機構により架台３０の表面に沿って移動可能に構成するようにしてもよい。
【００３５】
ガイド枠５０は、長手方向に延びる一対の枠体部５１と、これらの枠体部５１と直交して短手方向に延びる一対の枠体部５２と、枠体部５１と枠体部５２との交差部から下方側に延びる４本の脚部５３とを有する。ガイド枠５０は、架台３０の傾斜に合わせた形状を有しており、枠体部５１と枠体部５２とを含む平面が、架台３０（より具体的には、太陽電池モジュール２０が設置される設置面）と平行になるように構成されている。
【００３６】
遮蔽機構４０は、遮光性を有するシート４１と、シート４１の一端に固定される引出軸４２と、シート４１の他端に固定される巻き取り部４３とを含んで構成される。例えば、引出軸４２及び巻き取り部４３は、ガイド枠５０の枠体部５２と平行な方向に延びており、互いに略同一の長さを有している。また、引出軸４２及び巻き取り部４３の寸法は、ガイド枠５０の一対の枠体部５１間の長さより僅かに長く構成されている。このため、引出軸４２及び巻き取り部４３の両端部は、枠体部５１の上面で支持される。例えば、遮蔽機構４０は、図示しない駆動機構により、枠体部５１上をガイド枠５０の長手方向に駆動され、所望位置で停止される。診断装置１７の入射光調整部１７１は、この駆動機構を制御することにより、ガイド枠５０における遮蔽機構４０の位置を変更することができる。
【００３７】
遮蔽機構４０は、巻き取り部４３でシート４１を全て巻き取った状態から、太陽電池モジュール２０の単一のサブストリング２０３に対応する領域を遮蔽する長さまでシート４１を引き出し可能に構成されている。例えば、引出軸４２は、図示しない駆動機構により、巻き取り部４３に対する位置を変更するように駆動される。これにより、巻き取り部４３からシート４１が引き出される一方、巻き取り部４３にシート４１が収納される。診断装置１７の入射光調整部１７１は、この駆動機構を制御することにより、遮蔽機構４０による入射光の遮蔽範囲（遮蔽範囲）を調整することができる。
【００３８】
図４は、本実施の形態に係る診断システム１０が有する遮蔽機構４０による遮光位置を説明するための模式図である。なお、図４では、説明の便宜上、太陽電池アレイ１１を構成する９つの太陽電池モジュール２０に符号２０ａ〜２０ｉを付している。また、図４では、これらの太陽電池モジュール２０ａ〜２０ｉに対応する３つのガイド枠５０ａ〜５０ｃを示している。さらに、図４では、説明の便宜上、太陽電池モジュール２０ｃにのみ、サブストリング２０３を示している。
【００３９】
初期状態において、遮蔽機構４０は、例えば、ガイド枠５０ａに示すように、ガイド枠５０ａの上端部であって、太陽電池モジュール２０ａ〜２０ｃから退避した位置に配置される。この場合、遮蔽機構４０は、巻き取り部４３によりシート４１が巻き取られ、引出軸４２が巻き取り部４３の近傍に配置された状態となっている。このように太陽電池モジュール２０ａ〜２０ｃから退避しているため、遮蔽機構４０により入射光が遮蔽されることはない。
【００４０】
ここで、診断装置１７の入射光調整部１７１から太陽電池モジュール２０ｅの中央のサブストリング２０３を遮蔽することが指示されたものとする。この場合、図示しない駆動機構により、初期位置から遮蔽機構４０が太陽電池モジュール２０ｅの中央のサブストリング２０３に対応する位置まで駆動される。そして、図示しない駆動機構により巻き取り部４３に対する引出軸４２の位置が離間され、シート４１が引き出される。これにより、ガイド枠５０ｂに示すように、太陽電池モジュール２０ｅの中央のサブストリング２０３が遮蔽される。
【００４１】
同様に、太陽電池モジュール２０ｉの下方側のサブストリング２０３の遮蔽が指示されると、図示しない駆動機構により、初期位置から遮蔽機構４０が太陽電池モジュール２０ｉの下方側のサブストリング２０３に対応する位置まで駆動される。そして、図示しない駆動機構により巻き取り部４３に対する引出軸４２の位置が離間され、シート４１が引き出される。これにより、ガイド枠５０ｃに示すように、太陽電池モジュール２０ｉの下方側のサブストリング２０３が遮蔽される。
【００４２】
このように、本実施の形態に係る診断システム１０においては、遮蔽機構４０により、太陽電池モジュール２０に対する入射光をサブストリング２０３単位で遮蔽する。これにより、簡単な構成で効果的に太陽電池モジュール２０に対する入射光をサブストリング２０３単位で調整することが可能となる。特に、本実施の形態に係る診断システム１０においては、遮蔽機構４０を太陽電池モジュール２０の表面に沿って移動可能にガイドするガイド枠５０を有している。これにより、太陽電池モジュール２０の表面に沿って遮蔽機構４０をガイドできるので、簡単に遮蔽対象となるサブストリング２０３を変更することが可能となる。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法について説明する。図５及び図６は、本実施の形態に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法について説明するためのフロー図である。なお、図５は、相対的に短い時間間隔（例えば、２週間間隔）での実行に好適な太陽電池モジュール２０の診断方法である。一方、図６は、相対的に長い時間間隔（例えば、６カ月間隔）での実行に好適な太陽電池モジュール２０の診断方法である。
【００４４】
なお、測定装置１５は、太陽電池モジュール２０の診断の有無とは関係なく、常に太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング電流やストリング電圧等の電気特性を測定し、測定したストリング電流やストリング電圧等の電気特性を受信サーバ１６に出力している。受信サーバ１６は、測定装置１５から受け取ったストリング電流を一定期間（例えば、１か月）保存する。このため、受信サーバ１６には、太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング電流やストリング電圧等の電気特性の変化データが保存されていくこととなる。
【００４５】
図５に示すように、太陽電池モジュール２０の正常／異常を診断する場合、まず、診断対象となる太陽電池モジュール２０のサブストリング２０３が特定される（ステップ（以下、「ＳＴ」という）５０１）。例えば、サブストリング２０３を特定する際は、測定装置１５によるストリング電流の測定結果と測定状況下の日射量から換算されるストリング電流との乖離から異常ストリングが特定され、診断作業を行う作業者による指示に応じて診断対象となるサブストリングが特定される。ただし、上記に限定されることはなく、診断作業においては、作業者が必要に応じて特定された異常ストリングすべてのサブストリングについて、順次診断しても良い。
【００４６】
太陽電池モジュール２０のサブストリング２０３が特定されると、上述した要領で遮蔽機構４０がガイド枠５０を移動し、対象となるサブストリング２０３を遮蔽する。これにより、対象となるサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０への入射光が調整される（ＳＴ５０２）。対象となるサブストリング２０３への入射光が完全に遮蔽された後、判定部１７３は、入射光調整部１７１に対して測定開始を指示する（ＳＴ５０３）。測定開始の指示を受けると、入射光調整部１７１は、遮蔽機構４０によるサブストリング２０３への入射光の遮蔽を解除し、太陽電池モジュール２０に対する入射光の調整を終了する。
【００４７】
測定開始を指示した後、判定部１７３は、予め定めた測定時間の経過を判定する（ＳＴ５０４）。ここで、測定時間は、遮蔽機構４０による遮蔽の解除に伴うストリング電流の変化を測定可能な時間であればよい。例えば、測定時間は、５秒程度に設定することができるが、これに限定されない。遮蔽機構４０の巻き取り部４３によるシート４１の巻き取り速度に応じて、測定時間を調整することは実施の形態として好ましい。
【００４８】
特に、本実施の形態に係る診断システム１０において、測定時間は、天候の急激な変化を鑑みパワーコンディショナ１４によるＭＰＰＴ制御（山登り法）の電圧更新間隔よりも短い時間または電圧更新間隔と略等しい時間に設定される。一般に、ＭＰＰＴ制御（山登り法）において、電圧（ストリング電圧）の設定には一定の変化率制限がかかっているので、測定時間をＭＰＰＴ制御（山登り法）の電圧更新間隔よりも短い時間または電圧更新間隔と略等しい時間に設定することにより、ＭＰＰＴ制御で更新される電圧値がストリング電流に与える影響を実質的に無視することができる。
【００４９】
測定装置１５においては、この測定時間が経過するまでのタイミングにおいて、太陽電池モジュール２０に対する入射光の調整の前後におけるストリング電流やストリング電圧等の電気特性の変化を測定している。測定されたストリング電流やストリング電圧等の電気特性は、受信サーバ１６に出力されて保存される。ここで、太陽電池モジュール２０に対する入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化について説明する。図７は、本実施の形態に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０に対する入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化の説明図である。
【００５０】
図７に示すように、判定部１７３による測定開始が指示される前の状態では、遮蔽機構４０により対象となるサブストリング２０３への入射光が遮蔽されている。このため、このサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０のストリング電流は、相対的に低い電流値を示している。一方、判定部１７３から測定開始が指示されると、遮蔽機構４０による遮蔽が解除され、対象となるサブストリング２０３が開放される。このため、このサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０のストリング電流は、徐々に上昇していく。受信サーバ１６には、このような入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化を示すデータ（以下、適宜「ストリング電流変化データ」という）が保存される。
【００５１】
ＳＴ５０４の測定時間が経過すると、判定部１７３は、受信サーバ１６に保存されている、入射光の調整の前後におけるストリング電流変化データを取り込む（ＳＴ５０５）。そして、判定部１７３は、このストリング電流変化データと、記憶部１７２に記憶された標準ストリング電流変化データとを比較する（ＳＴ５０６）。この比較処理により、ＳＴ５０４の測定時間における診断対象となる太陽電池モジュール２０のストリング電流と、正常な状態の太陽電池モジュール２０のストリング電流との変化量の相違が明確化される。なお、この比較処理で利用される標準ストリング電流変化データは、図示しない日射量計で計測される日射量に基づいて選択される。
【００５２】
次に、判定部１７３は、ＳＴ５０６の比較結果の値が、記憶部１７２に記憶された閾値以上であるかを判定する（ＳＴ５０７）。この判定処理により、診断対象とされるサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０の正常／異常が特定される。なお、この判定処理で利用される閾値は、標準ストリング電流変化データと同様に、図示しない日射量計で計測される日射量に基づいて選択される。
【００５３】
ＳＴ５０７にて診断対象となる太陽電池モジュール２０内のいずれのサブストリング２０３も閾値以上であると判定した場合、判定部１７３は、診断対象とされるサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０が正常（異常なし）と判定する（ＳＴ５０８）。そして、判定部１７３は、表示部１７４に対して判定結果の出力を指示する。これに応じて、表示部１７４は、判定結果を出力する（ＳＴ５０９）。その後、判定部１７３は、通信部１７５に対して、監視装置１８に対する判定結果の送信を指示する。これに応じて、通信部１７５は、判定結果を監視装置１８に送信する（ＳＴ５１０）。
【００５４】
一方、ＳＴ５０７にて閾値以上でないと判定した場合、判定部１７３は、診断対象とされるサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０が異常であると判定する。この場合、判定部１７３は、異常ありと診断された場合の統計を取るために、今回の診断における測定時間及び判定結果を受信サーバ１６に保存する（ＳＴ５１１、ＳＴ５１２）。その後、太陽電池モジュール２０を正常と判定した場合と同様に、判定部１７３は、表示部１７４に判定結果を出力させると共に（ＳＴ５０９）、通信部１７５から判定結果を監視装置１８に送信する（ＳＴ５１０）。
【００５５】
ここで、診断システム１０におけるストリング電流変化データの比較処理について説明する。図８は、本実施の形態に係る診断システム１０におけるストリング電流変化データの比較処理の説明図である。図８Ａでは、診断装置１７の記憶部１７２に記憶された標準ストリング電流変化データの一例を示している。仮に、ＳＴ５０５にて図７に示すストリング電流変化データが取り込まれた場合、このストリング電流変化データは、図８Ａに示す標準ストリング電流変化データと略同一の変化を示すこととなる。この場合、ＳＴ５０７においては、閾値以上であると判定され、太陽電池モジュール２０が正常であると判定される（ＳＴ５０８）。
【００５６】
一方、仮に、ＳＴ５０５にて図８Ｂに示すストリング電流変化データが取り込まれた場合、このストリング電流変化データは、図８Ａに示す標準ストリング電流変化データと比べて、遮蔽機構４０の開放後の電流値が低い。この場合、ＳＴ５０７においては、閾値より小さいと判定され、太陽電池モジュール２０が異常であると判定される。このように診断対象となる太陽電池モジュール２０の正常／異常を判定した後、判定結果を表示部１７４に出力すると共に、監視装置１８に送信し、一連の処理が終了する。そして、新たな診断対象となる太陽電池モジュール２０のサブストリング２０３が特定されると（ＳＴ５０１）、再び診断処理が開始される。
【００５７】
このように図５に示す診断方法においては、サブストリング２０３単位での入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化が測定され、その測定結果に基づいて太陽電池モジュール２０の異常が判定される。このため、サブストリング２０３単位で太陽電池モジュール２０の異常を判定でき、セル単位で太陽電池モジュール２０の異常を判定する場合と比べて診断作業に要する労力及びコストを低減することができる。
【００５８】
また、サブストリング２０３単位での入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化を測定することから、バイパスダイオード２０２を外すことなく、実際の利用環境にて部分的な不具合を有する太陽電池モジュール２０を検出することができる。この結果、作業に要する労力及びコストの増大を抑制しつつ、部分的に不具合を有する太陽電池モジュール２０を容易に検出することが可能となる。
【００５９】
特に、図５に示す診断方法においては、ストリング電流の変化の測定結果、言い換えると、ストリング電流における動的な特性に応じて太陽電池モジュール２０の異常を判定する。このため、バイパスダイオード２０２を外した状態で太陽電池モジュール２０のＩ−Ｖ特性（静的な特性）に応じて太陽電池モジュール２０の異常を判定する場合と比べて、広範囲かつ効率的に不具合を有する太陽電池モジュール２０を検出することが可能となる。
【００６０】
さらに、図５に示す診断方法においては、測定装置１５で測定されたストリング電流変化データと、診断装置１７の記憶部１７２に予め保持された標準ストリング電流変化特性データとの比較により太陽電池モジュール２０の異常を判定する。これにより、複雑な処理を要することなく部分的に不具合を有する太陽電池モジュール２０を容易に検出することが可能となる。
【００６１】
また、図５に示す診断方法において、判定部１７３は、パワーコンディショナ１４によるＭＰＰＴ制御の電圧更新間隔よりも短い時間または電圧更新間隔と略等しい時間におけるストリング電流の変化の測定結果から太陽電池モジュール２０の異常を判定する。これにより、診断対象となる太陽電池モジュール２０に対応するストリング電流変化データを判定する際、ＭＰＰＴ制御で時定数をもって更新される電圧値の影響を実質的に無視することができる。このため、調整部１７１による入射光の調整に伴って変動するストリング電流の変化に応じて精度よく太陽電池モジュール２０の異常を判定することが可能となる。
【００６２】
一方、図６に示す診断方法においても、診断対象となる太陽電池モジュール２０のサブストリング２０３の特定から、ストリング電流やストリング電圧等の電気特性データの取り込みまでの処理は、図５に示す診断方法と同様である（ＳＴ６０１〜ＳＴ６０５）。ストリング電流やストリング電圧等の電気特性データを取り込んだ後、判定部１７３は、このストリング電流やストリング電圧に基づいて太陽電池モジュール２０から発生する電力量を算出する（ＳＴ６０６）。例えば、判定部１７３は、ストリング電流変化データを積分した後、ストリング電圧を乗算することで電力量を算出することができる。
【００６３】
そして、判定部１７３は、算出した電力量と、記憶部１７２に記憶された標準電力量データとを比較する（ＳＴ６０７）。この比較処理により、ＳＴ６０４の測定時間における診断対象となる太陽電池モジュール２０から発生する電力量と、正常な状態の太陽電池モジュール２０から発生する電力量との相違が明確化される。なお、この比較処理で利用される標準電力量データは、図示しない日射量計で計測される日射量に基づいて選択される。
【００６４】
次に、判定部１７３は、ＳＴ６０７の比較結果の値が、記憶部１７２に記憶された閾値以上であるかを判定する（ＳＴ６０８）。この判定処理により、診断対象とされるサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０の正常／異常が特定される。なお、この判定処理で利用される閾値は、標準電力量データと同様に、図示しない日射量計で計測される日射量に基づいて選択される。
【００６５】
ＳＴ６０８にて閾値以上であると判定した場合、判定部１７３は、診断対象とされるサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０が正常（異常なし）と判定する（ＳＴ６０９）。そして、判定部１７３は、表示部１７４に対して判定結果の出力を指示する。これに応じて、表示部１７４は、判定結果を出力する（ＳＴ６１０）。その後、判定部１７３は、通信部１７５に対して、監視装置１８に対する判定結果の送信を指示する。これに応じて、通信部１７５は、判定結果を監視装置１８に送信する（ＳＴ６１１）。
【００６６】
一方、ＳＴ６０８にて閾値以上でないと判定した場合、判定部１７３は、診断対象とされるサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０が異常であると判定する。この場合、判定部１７３は、異常ありと診断された場合の統計を取るために、今回の診断における電力量算出値、判定に使用した閾値（判定閾値）及び判定結果を記憶部１７２に保存する（ＳＴ６１２）。その後、太陽電池モジュール２０を正常と判定した場合と同様に、判定部１７３は、表示部１７４に判定結果を出力させると共に（ＳＴ６１０）、通信部１７５から判定結果を監視装置１８に送信する（ＳＴ６１１）。
【００６７】
このようにして、図６に示す太陽電池モジュール２０の診断方法の一連の処理が終了する。そして、新たな診断対象となる太陽電池モジュール２０のサブストリング２０３が特定されると（ＳＴ６０１）、再び診断処理が開始される。図６に示す診断方法においては、図５に示す診断方法と同様に、作業に要する労力及びコストの増大を抑制しつつ、部分的に不具合を有する太陽電池モジュール２０を容易に検出することができる。
【００６８】
特に、図６に示す診断方法においては、太陽電池モジュール２０に対する入射光の調整の前後における電力量に応じて、診断対象となる太陽電池モジュール２０の正常／異常が診断される。一般に、太陽電池モジュール２０の性能の経年劣化は、太陽電池モジュール２０の発電出力に表出し易い。図６に示す診断方法によれば、予め保持された標準電力量データとの比較により太陽電池モジュール２０の異常が判定されることから、太陽電池モジュール２０の性能の経年劣化を加味しながら、部分的に不具合を有する太陽電池モジュール２０を高精度に検出することが可能となる。
【００６９】
本実施の形態においては、診断装置１７の判定部１７３が、図５に示す診断方法と、図６に示す診断方法とを異なる時間間隔で実行する。例えば、判定部１７３は、第１の診断時間間隔（例えば、２週間間隔）で標準ストリング電流変化特性データに基づく判定（図５に示す診断方法）を行い、第２の診断時間間隔（例えば、６カ月間隔）で標準電力量データに基づく判定（図６に示す診断方法）を行う。これにより、標準ストリング電流変化特性データに基づいて突発的に発生した太陽電池モジュール２０の部分的な不具合を容易に検出する一方、標準電力量データに基づいて経年劣化等を伴う太陽電池モジュール２０の部分的な不具合を高精度に検出することが可能となる。
【００７０】
なお、以上の説明においては、入射光調整部１７１がガイド枠５０上の遮蔽機構４０を、図示しない駆動機構により診断対象となる太陽電池モジュール２０に移動する場合について説明している。しかしながら、遮蔽機構４０の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、診断を行う作業者がガイド枠５０上の遮蔽機構４０を手動で移動させ、シート４１を引き出す構成としてもよい。この場合には、作業者が遮蔽機構４０による遮蔽を解除する必要がある。しかしながら、遮蔽機構４０を駆動する駆動機構を備える必要がなく、簡単な構成で太陽電池モジュール２０に対する入射光をサブストリング２０３単位で調整すると共に、遮蔽に要するコストを低減することが可能となる。
【００７１】
また、ガイド枠５０を省略し、診断対象となる太陽電池モジュール２０の受光部（モジュール表面）に直接的に遮蔽機構４０を着脱可能に構成してもよい。例えば、遮蔽機構４０のシート４１の外面（太陽電池モジュール２０側の面）に貼付部を設け、この貼付部で太陽電池モジュール２０の受光部に貼付するようにしてもよい。この場合には、作業者が遮蔽機構４０による遮蔽を解除する必要がある。しかしながら、遮蔽機構４０を駆動する駆動機構やガイド枠５０を備える必要がなく、簡単な構成で太陽電池モジュール２０に対する入射光をサブストリング２０３単位で調整すると共に、遮蔽に要するコストを低減することが可能となる。
【００７２】
さらに、以上の説明においては、診断対象となる太陽電池モジュール２０に対する入射光を調整する構成として、遮蔽機構４０を備える場合について説明している。しかしながら、太陽電池モジュール２０に対する入射光を調整する構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、遮蔽機構４０の代わりに太陽電池モジュール２０の一部に検査光を照射できる照射機構を備えるようにしてもよい。
【００７３】
図９は、本実施の形態の変形例に係る診断システム１０で利用される照射機構の説明図である。なお、図９においては、太陽電池アレイ１１を側方側から見た場合について示している。なお、図９において、図３と共通の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
図９に示すように、照射機構６０は、架台３０の下端部側（図９に示す右端部側）であって、架台３０から一定距離だけ離間した位置に配置される。例えば、照射機構６０は、検査光照射部６１と、検査光照射部６１を支持する支柱部６２と、検査光照射部６１及び支柱部６２を移動する移動部６３とを含んで構成される。検査光照射部６１は、例えば、ＬＥＤ光を照射可能なＬＥＤ照射装置や、キセノン光を照射可能なキセノン光フラッシュ装置で構成される。
【００７５】
検査光照射部６１は、太陽電池モジュール２０の一定領域に限定して検査光を照射する。より具体的にいうと、検査光照射部６１は、単一の太陽電池モジュール２０に含まれる特定のサブストリング２０３に対応する領域に検査光を照射する。図９では、架台３０上の太陽電池モジュール２０ｂの中央に配置されたサブストリング２０３に検査光を照射した状態について示している。
【００７６】
また、検査光照射部６１は、支柱部６２の上端部に対して図９に示す矢印Ａ、Ｂ方向に揺動可能に支持されている。支柱部６２に対する検査光照射部６１の角度を調整することにより、架台３０上に配置される太陽電池モジュール２０ａ〜２０ｃの任意のサブストリング２０３に検査光を照射することができる。
【００７７】
移動部６３は、例えば、駆動モータと、前後方向（図９における紙面奥行き方向）に照射機構６０を移動可能な車輪とを有する。移動部６３を駆動させることにより、照射機構６０は、架台３０の下縁部に沿って往復移動することができる。上述した支柱部６２に対する角度調整及び移動部６３による位置調整により、照射機構６０は、検査光照射部６１で架台３０上の太陽電池モジュール２０の任意のサブストリング２０３に検査光を照射することができる。
【００７８】
なお、支柱部６２は、鉛直方向に伸縮可能な構成としてもよい。例えば、検査光照射部６１による検査光の照射領域に応じて、支柱部６２の鉛直方向の長さを変更することは実施の形態として好ましい。
【００７９】
図１０は、本実施の形態の変形例に係る診断システム１０が有する照射機構６０による照射位置を説明するための模式図である。なお、図１０では、説明の便宜上、太陽電池アレイ１１を構成する９つの太陽電池モジュール２０に符号２０ａ〜２０ｉを付している。また、図１０では、説明の便宜上、太陽電池モジュール２０ｃにのみ、サブストリング２０３を示している。さらに、図１０では、説明の便宜上、照射機構６０による照射位置にハッチングを付与している。
【００８０】
初期状態において、照射機構６０は、検査光を照射していない。ここで、診断装置１７の入射光調整部１７１から太陽電池モジュール２０ａの下方側のサブストリング２０３に対する検査光の照射が指示されたものとする。この場合、移動部６３によって照射機構６０が太陽電池モジュール２０ａに対応する位置に移動される。そして、支柱部６２に対する検査光照射部６１の角度が調整された後、検査光が照射される。これにより、太陽電池モジュール２０ａの下方側のサブストリング２０３に検査光が照射される。
【００８１】
同様に、太陽電池モジュール２０ｅの中央のサブストリング２０３に対する検査光の照射が指示されると、移動部６３によって照射機構６０が太陽電池モジュール２０ｅに対応する位置に移動される。そして、支柱部６２に対する検査光照射部６１の角度が調整された後、検査光が照射される。これにより、太陽電池モジュール２０ｅの中央のサブストリング２０３に検査光が照射される。
【００８２】
このように、本実施の形態の変形例に係る診断システム１０においては、照射機構６０により、太陽電池モジュール２０に含まれるサブストリング２０３単位で検査光を照射する。これにより、例えば、自然光が不足するような環境下においても、効果的に太陽電池モジュール２０に対する検査光をサブストリング２０３単位で調整することが可能となる。
【００８３】
ここで、変形例に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法について、図５及び図６を参照しながら説明する。変形例に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法は、基本的に図５及び図６で示した診断方法と同一である。なお、変形例に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法を実行する場合、診断装置１７の記憶部１７２には、照射機構６０からの検査光に対応する標準ストリング電流変化データ、標準電力量データ及び閾値が記憶されている。
【００８４】
図５に示すように、変形例に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法においては、太陽電池モジュール２０のサブストリング２０３が特定されると（ＳＴ５０１）、照射機構６０が上述した要領で移動してサブストリングに検査光を照射することで入射光が調整される（ＳＴ５０２）。なお、照射機構６０による検査光の照射は、後述する測定時間を考慮して決定される。検査光照射部６１がＬＥＤ照射装置又はキセノン光フラッシュ装置で構成される場合、照射時間は、それぞれ１秒程度又は１ミリ秒程度に設定される。
【００８５】
対象となるサブストリング２０３に検査光を照射した直後、判定部１７３は、入射光調整部１７１に対して測定開始を指示する（ＳＴ５０３）。そして、測定開始を指示した後、判定部１７３は、予め定めた測定時間の経過を判定する（ＳＴ５０４）。ここで、測定時間は、照射機構６０による検査光の照射に伴うストリング電流の変化を測定可能な時間であればよい。検査光照射部６１がＬＥＤ照射装置又はキセノン光フラッシュ装置で構成される場合、測定時間は、それぞれ１秒程度又は１ミリ秒程度に設定することができるが、これに限定されない。
【００８６】
測定装置１５においては、この測定時間が経過するまでのタイミングにおいて、太陽電池モジュール２０に対する検査光の照射の前後におけるストリング電流の変化を測定している。測定されたストリング電流やストリング電圧等の電気的特性は、受信サーバ１６に出力されて保存される。ここで、太陽電池モジュール２０に対する検査光の照射の前後におけるストリング電流の変化について説明する。図１１及び図１２は、本実施の形態の変形例に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０に対する検査光の照射の前後におけるストリング電流の変化の説明図である。図１１は、照射機構６０の検査光照射部６１がＬＥＤ照射装置で構成された場合のストリング電流の変化を示し、図１２は、照射機構６０の検査光照射部６１がキセノン光フラッシュ装置で構成された場合のストリング電流の変化を示している。
【００８７】
図１１及び図１２に示すように、判定部１７３による測定開始が指示される前の状態では、照射機構６０が消灯状態であり、対象となるサブストリング２０３に対して検査光が照射されていない。このため、このサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０のストリング電流は、相対的に低い電流値を示している。一方、判定部１７３から測定開始が指示されると、照射機構６０が点灯状態に切り替わり、対象となるサブストリング２０３に対して検査光が照射される。このため、このサブストリング２０３を含む太陽電池モジュール２０のストリング電流は上昇する。受信サーバ１６には、このような検査光の照射の前後におけるストリング電流の変化を示すデータ（ストリング電流変化データ）が保存される。
【００８８】
ＳＴ５０５以降の処理については、上記実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。このように図５を適用した変形例に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法においては、太陽電池モジュール２０に対する検査光の照射の前後におけるストリング電流の変化量に応じて、診断対象となる太陽電池モジュール２０の正常／異常が診断される。
【００８９】
一方、図６に示す診断方法においても、診断対象となる太陽電池モジュール２０のサブストリング２０３の特定から測定時間の経過までの処理は、上述したＳＴ５０１〜ＳＴ５０４と同様である。そして、ＳＴ６０５以降の処理については、上記実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。このように図６を適用した変形例に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法においては、太陽電池モジュール２０に対する検査光の照射の前後における電力量に応じて、診断対象となる太陽電池モジュール２０の正常／異常が診断される。
【００９０】
このように変形例に係る診断システム１０における太陽電池モジュール２０の診断方法においても、上記実施の形態と同様に、サブストリング２０３単位で太陽電池モジュール２０の異常を判定でき、セル単位で太陽電池モジュール２０の異常を判定する場合と比べて診断作業に要する労力及びコストを低減することができる。また、サブストリング２０３単位での検査光の調整の前後におけるストリング電流の変化や電力量を測定することから、バイパスダイオードを外すことなく、実際の利用環境にて部分的な不具合を有する太陽電池モジュールを検出することができる。この結果、作業に要する労力及びコストの増大を抑制しつつ、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを容易に検出することが可能となる。
【００９１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００９２】
例えば、上記実施の形態においては、診断システム１０が、測定装置１５及び受信サーバ１６を備える場合について説明している。しかしながら、本発明に係る診断システムの構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、これらの測定装置１５及び受信サーバ１６の機能を診断装置１７に備える構成としてもよい。
【００９３】
図１３は、本実施の形態の変形例に係る診断システム７０の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、診断システム７０においては、測定装置１５及び受信サーバ１６を備えていない点、並びに、診断装置１７がストリング電流測定部（以下、適宜「測定部」という）１７６及び記憶部１７７を有する点にて、図１に示す診断システム１０と相違する。なお、図１３において、図１に示す診断システム１０と共通の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９４】
測定部１７６は、図１に示す測定装置１５と同様の機能を有する。測定部１７６は、メガソーラーシステムにおける発電電流を太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング単位で測定する。すなわち、測定部１７６は、特許請求の範囲における測定手段の一例として機能するものであり、太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング電流を測定する。より具体的には、診断装置１７の入射光調整部１７１による入射光（検査光）の調整の前後におけるストリング電流の変化を測定する。
【００９５】
記憶部１７７は、図１に示す記憶部１７２に記憶される情報に加え、図１に示す受信サーバ１６に記憶されるデータを保存する。記憶部１７７は、測定部１７６で測定されたストリング電流の電流値を含むデータを保存する。例えば、記憶部１７７は、図１に示す受信サーバ１６と同様に、これらのストリング電流の測定値等のデータを、一定期間（例えば、１か月）保存するようにしてもよい。
【００９６】
図１３に示す診断システム７０においては、診断装置１７を太陽電池アレイ１１〜１３に接続された配線に接続することで、測定部１７６にて太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング単位で測定することができる。このため、例えば、作業者がメガソーラーシステムの敷地まで診断装置１７を台車等で運搬し、太陽電池アレイ１１〜１３に対応する配線に接続する態様にて太陽電池モジュール２０の異常を診断することができる。したがって、メガソーラーシステムを構成する全ての太陽電池アレイに接続されるような大規模な設備を必要とすることなく、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを容易に検出することが可能となる。
【００９７】
また、このように作業者が診断装置１７を運搬する際、遮蔽機構４０や照射機構６０を一緒に運搬するようにしてもよい。そして、診断対象となる太陽電池モジュール２０に含まれるサブストリング２０３に対する入射光を遮蔽し、或いは、サブストリング２０３に検査光を照射するようにしてもよい。この場合には、診断システム７０に遮蔽機構４０や照射機構６０を予め配置しておく必要がなくなる。このため、診断システム７０に要するコストを大幅に低減しつつ、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを検出することが可能となる。
【００９８】
さらに、上記実施の形態においては、測定装置１５（測定部１７６）が太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング電流を測定する場合について説明している。しかしながら、太陽電池アレイ１１〜１３におけるストリング電流の測定の方法については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、太陽電池アレイ１１〜１３に対応する配線にそれぞれ電流を測定するセンサ（電流センサ）を備え、これらの電流センサの測定結果を診断装置１７に有線通信又は無線通信にて受け渡すようにしてもよい。
【００９９】
また、最後に本実施形態の特徴を以下に整理する。
これらの太陽電池モジュール診断システムは、太陽電池モジュールに対する入射光を前記太陽電池モジュールに含まれるサブストリング単位で調整する入射光調整手段と、前記入射光調整手段による入射光の調整の前後におけるストリング電流を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて前記太陽電池モジュールの異常を判定する判定手段と、を具備することを特徴とする。
【０１００】
上記太陽電池モジュール診断システムによれば、サブストリング単位での入射光の調整の前後におけるストリング電流が測定され、その測定結果に基づいて太陽電池モジュールの異常が判定される。このため、サブストリング単位で太陽電池モジュールの異常を判定でき、セル単位で太陽電池モジュールの異常を判定する場合と比べて診断作業に要する労力及びコストを低減することができる。また、サブストリング単位での入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化を測定することから、バイパスダイオードを外すことなく、実際の利用環境にて部分的な不具合を有する太陽電池モジュールを検出することができる。この結果、作業に要する労力及びコストの増大を抑制しつつ、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを容易に検出することが可能となる。
【０１０１】
例えば、上記太陽電池モジュール診断システムにおいて、前記判定手段は、予め保持された標準ストリング電流変化特性データとの比較により前記太陽電池モジュールの異常を判定する。この構成によれば、予め保持された標準ストリング電流変化特性データとの比較により太陽電池モジュールの異常が判定されることから、複雑な処理を要することなく部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを容易に検出することが可能となる。
【０１０２】
また、上記太陽電池モジュール診断システムにおいて、前記測定手段は、さらにストリング電圧を測定し、前記判定手段は、前記測定手段によるストリング電流及びストリング電圧の測定結果から電力量を算出し、予め保持された標準電力量データとの比較により前記太陽電池モジュールの異常を判定するようにしてもよい。一般に、太陽電池モジュールの性能の経年劣化は、太陽電池モジュールの発電出力に表出し易い。この構成によれば、予め保持された標準電力量データとの比較により太陽電池モジュールの異常が判定されることから、太陽電池モジュールの性能の経年劣化を加味しながら、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを高精度に検出することが可能となる。
【０１０３】
さらに、上記太陽電池モジュール診断システムにおいて、前記判定手段は、第１の診断時間間隔で前記標準ストリング電流変化特性データに基づく判定を行い、前記第１の診断時間間隔よりも長い第２の診断時間間隔で前記標準電力量データに基づく判定を行うことが好ましい。この構成によれば、標準ストリング電流変化特性データに基づいて突発的に発生した太陽電池モジュールの部分的な不具合を容易に検出する一方、標準電力量データに基づいて経年劣化等を伴う太陽電池モジュールの部分的な不具合を高精度に検出することが可能となる。
【０１０４】
特に、上記太陽電池モジュール診断システムにおいて、前記判定手段は、前記太陽電池モジュールに接続されるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ（Maximum  Power  Point  Tracking）制御の電圧更新間隔よりも短い時間または電圧更新間隔と略等しい時間におけるストリング電流の変化の測定結果から前記太陽電池モジュールの異常を判定することが好ましい。この構成によれば、パワーコンディショナによるＭＰＰＴ制御の電圧更新間隔よりも短い時間または電圧更新間隔と略等しい時間におけるストリング電流の変化の測定結果から太陽電池モジュールの異常が判定されることから、ＭＰＰＴ制御で時定数をもって更新される電圧値の影響を実質的に無視することができる。このため、入射光調整手段による入射光の調整に伴って変動するストリング電流の変化に応じて精度よく太陽電池モジュール２０の異常を判定することが可能となる。
【０１０５】
例えば、上記太陽電池モジュール診断システムにおいて、前記入射光調整手段は、前記太陽電池モジュールに対する入射光をサブストリング単位で遮蔽する遮蔽機構を有する。この構成によれば、遮蔽機構によりサブストリング単位で入射光を遮蔽するので、簡単な構成で効果的に太陽電池モジュールに対する入射光をサブストリング単位で調整することが可能となる。
【０１０６】
特に、上記太陽電池モジュール診断システムにおいて、前記入射光調整手段は、前記遮蔽機構を前記太陽電池モジュールの表面に沿って移動可能にガイドするガイド機構を有することが好ましい。この構成によれば、ガイド機構により太陽電池モジュールの表面に沿って遮蔽機構がガイドされるので、簡単に遮蔽対象となるサブストリングを変更することが可能となる。
【０１０７】
なお、上記太陽電池モジュール診断システムにおいて、前記遮蔽機構は、前記太陽電池モジュールの表面上に着脱可能に構成されるようにしてもよい。この構成によれば、太陽電池モジュールの表面上に遮蔽機構を着脱することにより、遮蔽機構を駆動する駆動機構等を必要とすることなく、簡単な構成で太陽電池モジュールに対する入射光をサブストリング単位で調整することが可能となる。
【０１０８】
また、上記太陽電池モジュール診断システムにおいて、前記入射光調整手段は、前記太陽電池モジュールに含まれるサブストリング単位で検査光を照射する照射機構を有するようにしてもよい。この構成によれば、照射機構によりサブストリング単位で検査光を照射するので、例えば、自然光が不足するような環境下においても、効果的に太陽電池モジュールに対する入射光をサブストリング単位で調整することが可能となる。
【０１０９】
本発明に係る太陽電池モジュール診断方法は、太陽電池モジュールに対する入射光を前記太陽電池モジュールに含まれるサブストリング単位で調整するステップと、前記入射光の調整の前後におけるストリング電流を測定するステップと、前記ストリング電流の変化の測定結果に基づいて前記太陽電池モジュールの異常を判定するステップと、を具備することを特徴とする。
【０１１０】
上記太陽電池モジュール診断方法によれば、サブストリング単位での入射光の調整の前後におけるストリング電流が測定され、その測定結果に基づいて太陽電池モジュールの異常が判定される。このため、サブストリング単位で太陽電池モジュールの異常を判定でき、セル単位で太陽電池モジュールの異常を判定する場合と比べて診断作業に要する労力及びコストを低減することができる。また、サブストリング単位での入射光の調整の前後におけるストリング電流の変化を測定することから、バイパスダイオードを外すことなく、実際の利用環境にて部分的な不具合を有する太陽電池モジュールを検出することができる。この結果、作業に要する労力及びコストの増大を抑制しつつ、部分的に不具合を有する太陽電池モジュールを容易に検出することが可能となる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０、７０  太陽電池モジュール診断システム（診断システム）
１１〜１３  太陽電池アレイ
１４  パワーコンディショナ
１５  ストリング電気特性測定装置（測定装置）
１６  ストリング電気特性受信サーバ（受信サーバ）
１７  診断装置
１７１  入射光調整部（調整部）
１７２、１７７  記憶部
１７３  判定部
１７４  表示部
１７５  通信部
１７６  ストリング電流測定部（測定部）
１８  監視装置
２０、２０ａ〜２０ｉ  太陽電池モジュール
２０１  太陽電池セル
２０２  バイパスダイオード
２０３  サブストリング
２１〜２３  逆流防止ダイオード（ブロッキングダイオード）
３０  架台
４０  遮蔽機構
４１  シート
４２  引出軸
４３  巻き取り部
５０  ガイド枠
５１、５２  枠体部
５３  脚部
６０  照射機構
６１  検査光照射部
６２  支柱部
６３  移動部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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