(57)【要約】【課題】他の太陽電池パネルの陰に入って発電を停止した太陽電池モジュールが他の発電中の太陽電池モジュールの負荷にならないようにして発電効率の低下を回避する。【解決手段】複数の太陽電池モジュール３より構成される複数の集光式太陽電池パネル１１，１２，２１，２２をそれぞれ太陽を追尾するように姿勢制御するようにした集光式太陽光発電装置Ｄ１，Ｄ２において、集光式太陽電池パネル１２の太陽電池モジュール３のうち、集光式太陽電池パネル２１の陰に入った太陽電池モジュール３を集電回路内で短絡するリレー接点を設ける。【選択図】        図１
2004153205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池モジュールより構成される複数の集光式太陽電池パネルをそれぞれ太陽を追尾するように姿勢制御するようにした集光式太陽光発電装置において、一の前記集光式太陽電池パネルの太陽電池モジュールのうち、他の前記集光式太陽電池パネルの陰に入った太陽電池モジュールを集電回路内で短絡する短絡手段を設けたことを特徴とする集光式太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は集光式太陽光発電装置に関し、特に、集光式太陽電池パネルを接近させて複数設けた集光式太陽光発電装置において発電効率の低下を防止したものである。
【０００２】
【従来の技術】
集光式太陽光発電装置（以下、単に発電装置という）は、限られたスペース内で必要な発電量を確保するために多数の装置を互いに接近させて設置することが多い。ところで、集光式太陽光発電装置では、例えば特許文献１に示されているように、必要な発電電圧を得るために集光式太陽電池パネル（以下、単に太陽電池パネルという）のパネル面に太陽電池モジュールを多数配置してこれらを集電回路で直列に接続している。上記各太陽電池モジュールではこれに設けた集光レンズで太陽電池セル上へ太陽光を収束させており、このため太陽電池パネルのパネル面が常に太陽を追尾するようにその姿勢を変更制御している。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９６１２６
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、太陽を追尾するべく太陽電池パネルのパネル面の姿勢を変更すると、太陽高度が低い朝方や夕方には、互いに接近させて設けた一方の発電装置の太陽電池パネルの陰が他方の発電装置の太陽電池パネルに延びて一部の太陽電池モジュールに太陽光が当たらなくなり、発電を停止することがある。この場合、発電を停止した太陽電池モジュールは、他の発電中の太陽電池モジュールの負荷になるために発電効率が低下してしまう。
【０００５】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、他の太陽電池パネルの陰に入って発電を停止した太陽電池モジュールが、残る他の発電中の太陽電池モジュールの負荷にならないようにして発電効率の低下を回避した集光式太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、複数の太陽電池モジュール（３）より構成される複数の集光式太陽電池パネル（１１，１２，２１，２２）をそれぞれ太陽を追尾するように姿勢制御するようにした集光式太陽光発電装置（Ｄ１，Ｄ２）において、一の集光式太陽電池パネル（１２）の太陽電池モジュール（３）のうち、他の集光式太陽電池パネル（２１）の陰に入った太陽電池モジュール（３）を集電回路（４）内で短絡する短絡手段（４２，４３，４４，４５）を設ける。
【０００７】
本発明においては、一の集光式太陽電池パネルの太陽電池モジュールが他の集光式太陽電池パネルの陰に入った場合には当該太陽電池モジュールが短絡手段によって集電回路内で短絡させられる。これにより、発電しない太陽電池モジュールが、発電中の他の太陽電池モジュールの負荷になることが避けられ、発電効率の低下が防止される。
【０００８】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１には発電装置の配置の一例を示す。図１は発電装置Ｄ１，Ｄ２が２台のみ描いてあるが、実際にはこれら発電装置Ｄ１，Ｄ２の前後に他の発電装置が隣接している。各発電装置Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ２枚の太陽電池パネル１１，１２と２１，２２を備えており、これら太陽電池パネル１１，１２と２１，２２はそれぞれ同一面内に並設されて図略の支持架台に一体に支持されている。対となった太陽電池パネル１１，１２と２１，２２はこれらの中心点Ｏを通り互いに直交するＸ軸とＹ軸回りに回動可能としてあり、図略の駆動手段によって回動させられてそれぞれパネル面の方位角と天頂角が変更され、移動する太陽を追尾するようになっている。なお、各太陽電池パネル１１〜２２の四角のパネル面には複数行複数列で多数の太陽電池モジュール３が配設されている。
【００１０】
ところで、太陽の天頂角は１日でほとんど変化しないのに対して、方位角は日の出から日の入まで時々刻々と変化し、これにつれて各発電装置Ｄ１，Ｄ２の太陽電池パネル１１〜２２はＸ軸回りに回動させられてその姿勢が変化する。このために、例えば日が昇って発電を開始する頃には図１に示すように各発電装置Ｄ１，Ｄ２の太陽電池パネル１１〜２２が東（紙面手前側）へ大きく向けられるため、発電装置Ｄ２の太陽電池パネル２１の陰がその西側に位置する発電装置Ｄ１側へ長く延びて、太陽電池パネル１２のＡ〜Ｄの各列の太陽電池モジュール３のうち下から二列Ａ，Ｂのものが陰に入って（図１の斜線）これらの発電が停止する。さらに日が高くなって各発電装置Ｄ１，Ｄ２の太陽電池パネル１１，１２と２１，２２が南方向へ向きを変えるとそれらの陰は短くなり、太陽電池パネル１２のＡ〜Ｄの各列の太陽電池モジュール３のうち最下列Ａのもののみが陰に入って発電を停止する。さらに日が高くなると最下列Ａの太陽電池モジュール３も陰から脱する。
【００１１】
一方、日が低くなって各発電装置Ｄ１，Ｄ２の太陽電池パネル１１〜２２が西（紙面向こう側）へ向くと、発電装置Ｄ１の西側に位置する図略の太陽電池パネルの陰が、東側に位置する上記発電装置Ｄ１へ延びて、太陽電池パネル１１のＥ〜Ｈの各列の太陽電池モジュール３のうち、この時最下位置になっている列Ｈのものが陰に入ってこれらの発電が停止する。さらに日が低くなると図略の太陽電池パネルの陰は長く延び、太陽電池パネル１１の、Ｅ〜Ｈの各列の太陽電池モジュール３うちの下方にある二列Ｇ，Ｈのものが陰に入って発電を停止する。
【００１２】
そこで本実施形態では、発電装置Ｄ１の集電回路４を図２に示すようなものとしてある。すなわち、太陽電池パネル１１，１２のＡ列〜Ｈ列の太陽電池モジュール３を直列に接続してインバータ４１に接続するとともに、Ａ列、Ｂ列、Ｇ列、Ｈ列の太陽電池モジュール３にはこれらに並列に短絡用のリレー接点４２，４３，４４，４５を設ける。リレー接点４２〜４５は切換回路４６によって作動させられる。
【００１３】
太陽電池パネルＤ１に発電装置Ｄ２の太陽電池パネル２１から延びる陰の長さは該当日時の太陽高度等より予め算出できるから、切換回路４６は、発電装置Ｄ１のＡ列、Ｂ列の太陽電池モジュール３が陰に入る朝方の時間帯は図２（１）に示すようにリレー接点４２，４３を閉成作動させてＡ列、Ｂ列の太陽電池モジュール３を短絡する。これにより、発電を停止したこれらＡ列、Ｂ列の太陽電池モジュール３が、発電中の他のＣ列〜Ｈ列の太陽電池モジュール３の負荷になることが避けられ、発電効率の低下が防止される。なお、切換回路４６は、発電装置Ｄ１のＡ列の太陽電池モジュール３のみが陰に入る時間帯には、リレー接点４２のみを閉成させて、Ａ列の太陽電池モジュール３を短絡する。
【００１４】
図２（２）には正午頃におけるリレー接点４２〜４５の作動状態を示し、この時にはＡ列、Ｂ列、Ｇ列、Ｈ列の太陽電池モジュール３はいずれも陰に入っていないからリレー接点４２〜４５は全て開成作動させられて、Ａ列、Ｂ列、Ｇ列、Ｈ列の太陽電池モジュール３が残るＣ列〜Ｆ列の太陽電池モジュール３に直列に接続される。
【００１５】
また、Ｇ列、Ｈ列の太陽電池モジュール３が陰に入る夕方の時間帯には、図２（３）に示すように、リレー接点４４，４５が閉成作動させられてＧ列、Ｈ列の太陽電池モジュール３が短絡させられる。これにより、発電していないこれらＧ列、Ｈ列の太陽電池モジュール３が、発電中の他のＡ列〜Ｆ列の太陽電池モジュール３の負荷になることが避けられ、発電効率の低下が防止される。
【００１６】
なお、発電装置には追尾センサが設けられることが多く、これは、ピンホールにより形成した太陽スポット光の入射位置を検出して当該入射位置が所定範囲になるように太陽電池パネルを回動させて太陽を追尾するものである。そこで、図１に示すように、追尾センサ５１，５２を各発電装置Ｄ１，Ｄ２の二枚の太陽電池パネル１１〜２２の両端位置にそれぞれ設けて、陰に入っていない追尾センサ５２を選択して追尾制御回路に接続するような切換回路を設けると良い。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の集光式太陽光発電装置は、陰に入って発電を停止した太陽電池モジュールが他の太陽電池モジュールの負荷にならないから、発電効率が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】集光式太陽光発電装置の配置を示す概略斜視図である。
【図２】集電回路の回路図である。
【符号の説明】
１１，１２，２１，２２…集光式太陽電池パネル、３…太陽電池モジュール、４…集電回路、４２，４３，４４，４５…リレー接点、Ｄ１，Ｄ２…集光式太陽光発電装置。
【図１】
2004153205.tif 000003
【図２】
2004153205.tif 000004