(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号発生器の一方の出力端および波形観測装置の一方の入力端に第１の太陽電池モジュールの一方の極を接続し、前記第１の太陽電池モジュールの他方の極を隣接する第２の太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、同様にして、第ｎ−１の太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を第ｎの太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、第ｎの太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を開放端とし、前記第１の太陽電池モジュールから第ｎの太陽電池モジュールの全ての太陽電池モジュールの金属製フレーム間を電気的に接続し、前記信号発生器の他方の出力端および前記波形観測装置の他方の入力端を前記金属製フレームに接続してなる第１の接続形態と、前記第１の接続形態において前記信号発生器から前記開放端までのいずれかの箇所において故障ないし劣化状態にある第２の接続形態とからなり、前記第１の接続形態および前記第２の接続形態を屋内に配置し、前記第１の接続形態において前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号と前記第２の接続形態において前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号との差信号波形の立上りおよび立下りが閾値を越える時間をそれぞれ時間Ｔｘおよび時間Ｔ１とし、時間Ｔ１に対応する前記信号発生器から前記開放端までの距離をＬ１とし、時間Ｔｘに対応する前記信号発生器から前記故障ないし劣化状態にある箇所までの距離をＬｘとするとき、距離Ｌｘを下式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求めることを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法。
ただし、前記ｎは２以上の任意の整数。
【請求項２】
信号発生器の一方の出力端および波形観測装置の一方の入力端に第１の太陽電池モジュールの一方の極を接続し、前記第１の太陽電池モジュールの他方の極を隣接する第２の太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、同様にして、第ｎ−１の太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を第ｎの太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、第ｎの太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を開放端とし、前記第１の太陽電池モジュールから第ｎの太陽電池モジュールの全ての太陽電池モジュールの金属製フレーム間を電気的に接続し、前記信号発生器の他方の出力端および前記波形観測装置の他方の入力端を前記金属製フレームに接続してなる第１の接続形態と、前記第１の接続形態において前記信号発生器から前記開放端までのいずれかの箇所において故障ないし劣化状態にある第２の接続形態とからなり、前記第１の接続形態および前記第２の接続形態を屋内に配置し、前記第１の接続形態において、前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号が閾値を越える時間Ｔ１に対応する前記信号発生器から前記開放端までの距離をＬ１とし、前記第２の接続形態において、前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号の閾値を越える時間Ｔｘに対応する前記信号発生器から前記故障ないし劣化状態にある箇所までの距離をＬｘとするとき、距離Ｌｘを下式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求めることを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法。
ただし、前記ｎは２以上の任意の整数。
【請求項３】
信号発生器の一方の出力端および波形観測装置の一方の入力端に第１の太陽電池モジュールの一方の極を接続し、前記第１の太陽電池モジュールの他方の極を隣接する第２の太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、同様にして、第ｎ−１の太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を第ｎの太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、第ｎの太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を開放端とし、前記第１の太陽電池モジュールから第ｎの太陽電池モジュールの全ての太陽電池モジュールを１つの金属製架台に設置し該金属製架台をアースに接地し、前記信号発生器の他方の出力端および前記波形観測装置の他方の入力端をアースに接地してなる第１の接続形態と、前記第１の接続形態において前記信号発生器から前記開放端までのいずれかの箇所において故障ないし劣化状態にある第２の接続形態とからなり、前記第１の接続形態および前記第２の接続形態を屋外に配置し、前記第１の接続形態において前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号と前記第２の接続形態において前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号との差信号波形の立上りおよび立下りが閾値を越える時間をそれぞれ時間Ｔｘおよび時間Ｔ１とし、時間Ｔ１に対応する前記信号発生器から前記開放端までの距離をＬ１とし、時間Ｔｘに対応する前記信号発生器から前記故障ないし劣化状態にある箇所までの距離をＬｘとするとき、距離Ｌｘを下式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求めることを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法。
ただし、前記ｎは２以上の任意の整数。
【請求項４】
信号発生器の一方の出力端および波形観測装置の一方の入力端に第１の太陽電池モジュールの一方の極を接続し、前記第１の太陽電池モジュールの他方の極を隣接する第２の太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、同様にして、第ｎ−１の太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を第ｎの太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、第ｎの太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を開放端とし、前記第１の太陽電池モジュールから第ｎの太陽電池モジュールの全ての太陽電池モジュールを１つの金属製架台に設置し該金属製架台をアースに接地し、前記信号発生器の他方の出力端および前記波形観測装置の他方の入力端をアースに接地してなる第１の接続形態と、前記第１の接続形態において前記信号発生器から前記開放端までのいずれかの箇所において故障ないし劣化状態にある第２の接続形態とからなり、前記第１の接続形態および前記第２の接続形態を屋外に配置し、前記第１の接続形態において、前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号が閾値を越える時間Ｔ１に対応する前記信号発生器から前記開放端までの距離をＬ１とし、前記第２の接続形態において、前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号の閾値を越える時間Ｔｘに対応する前記信号発生器から前記故障ないし劣化状態にある箇所までの距離をＬｘとするとき、距離Ｌｘを下式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求めることを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法。
ただし、前記ｎは２以上の任意の整数。
【請求項５】
前記差信号波形を観測することにより前記劣化状態を把握することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の太陽電池アレイ故障診断方法。
【請求項６】
前記第１の接続形態において前記波形観測装置で観測された観測信号波形に対する前記第２の接続形態において前記波形観測装置で観測された観測信号波形を観測することにより前記劣化状態を把握することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の太陽電池アレイ故障診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池アレイ故障診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムの出力は日射強度やモジュール温度等の環境条件に大きく左右されるため、故障等により本来の出力が得られていない場合でも、出力の減少を環境条件の変化によるものとして見逃してしまう可能性がある。したがって、太陽光発電システムの故障診断技術は、システムの故障や劣化による出力低下時間や運転停止時間を短時間化し、システムの生涯出力をより大きくするために必要不可欠なものである。
しかし、従来の太陽光発電システムの性能診断方法では、出力端から電流・電圧を測定するだけであるので、太陽電池アレイや、太陽電池モジュールを直列に接続した太陽電池ストリングの異常状態の検出はできるものの、故障箇所と故障種類は特定することはできず、故障箇所を発見しようとすると、１枚ずつ太陽電池モジュールを取り外し確認するしか方法がなく、時間と労力を要していた。
【０００３】
従来、太陽電池の故障を検出するものとしては、特許文献１に、太陽電池の地絡状態を検出しインバータを停止させる技術が開示されている。また、特許文献２には、太陽電池のシャント抵抗値を測定して太陽電池の故障を検出する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２３３０４５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８７７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のごとく、従来の太陽電池アレイの発電性能の診断法では、太陽電池アレイ中のどの位置（何番目の太陽電池モジュール）で故障および劣化が発生しているか検出することができず、故障および劣化位置を特定することができなかった。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、太陽電池ストリングの端子（正極または負極）または太陽電池アレイの端子（正極または負極）とアース間に、測定信号波形を印加し、その応答信号波形を前記測定信号波形と比較することによって、太陽電池アレイ中の故障位置と故障種類を容易に特定することを可能にした太陽電池アレイ故障診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するために、下記の手段を採用した。
第１の手段は、信号発生器の一方の出力端および波形観測装置の一方の入力端に第１の太陽電池モジュールの一方の極を接続し、前記第１の太陽電池モジュールの他方の極を隣接する第２の太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、同様にして、第ｎ−１の太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を第ｎの太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、第ｎの太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を開放端とし、前記第１の太陽電池モジュールから第ｎの太陽電池モジュールの全ての太陽電池モジュールの金属製フレーム間を電気的に接続し、前記信号発生器の他方の出力端および前記波形観測装置の他方の入力端を前記金属製フレームに接続してなる第１の接続形態と、前記第１の接続形態において前記信号発生器から前記開放端までのいずれかの箇所において故障ないし劣化状態にある第２の接続形態とからなり、前記第１の接続形態および前記第２の接続形態を屋内に配置し、前記第１の接続形態において前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号と前記第２の接続形態において前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号との差信号波形の立上りおよび立下りが閾値を越える時間をそれぞれ時間Ｔｘおよび時間Ｔ１とし、時間Ｔ１に対応する前記信号発生器から前記開放端までの距離をＬ１とし、時間Ｔｘに対応する前記信号発生器から前記故障ないし劣化状態にある箇所までの距離をＬｘとするとき、距離Ｌｘを下式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求めることを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法である。ただし、前記ｎは２以上の任意の整数。
第２の手段は、信号発生器の一方の出力端および波形観測装置の一方の入力端に第１の太陽電池モジュールの一方の極を接続し、前記第１の太陽電池モジュールの他方の極を隣接する第２の太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、同様にして、第ｎ−１の太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を第ｎの太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、第ｎの太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を開放端とし、前記第１の太陽電池モジュールから第ｎの太陽電池モジュールの全ての太陽電池モジュールの金属製フレーム間を電気的に接続し、前記信号発生器の他方の出力端および前記波形観測装置の他方の入力端を前記金属製フレームに接続してなる第１の接続形態と、前記第１の接続形態において前記信号発生器から前記開放端までのいずれかの箇所において故障ないし劣化状態にある第２の接続形態とからなり、前記第１の接続形態および前記第２の接続形態を屋内に配置し、前記第１の接続形態において、前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号が閾値を越える時間Ｔ１に対応する前記信号発生器から前記開放端までの距離をＬ１とし、前記第２の接続形態において、前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号の閾値を越える時間Ｔｘに対応する前記信号発生器から前記故障ないし劣化状態にある箇所までの距離をＬｘとするとき、距離Ｌｘを下式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求めることを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法である。ただし、前記ｎは２以上の任意の整数。
第３の手段は、信号発生器の一方の出力端および波形観測装置の一方の入力端に第１の太陽電池モジュールの一方の極を接続し、前記第１の太陽電池モジュールの他方の極を隣接する第２の太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、同様にして、第ｎ−１の太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を第ｎの太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、第ｎの太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を開放端とし、前記第１の太陽電池モジュールから第ｎの太陽電池モジュールの全ての太陽電池モジュールを１つの金属製架台に設置し該金属製架台をアースに接地し、前記信号発生器の他方の出力端および前記波形観測装置の他方の入力端をアースに接地してなる第１の接続形態と、前記第１の接続形態において前記信号発生器から前記開放端までのいずれかの箇所において故障ないし劣化状態にある第２の接続形態とからなり、前記第１の接続形態および前記第２の接続形態を屋外に配置し、前記第１の接続形態において前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号と前記第２の接続形態において前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号との差信号波形の立上りおよび立下りが閾値を越える時間をそれぞれ時間Ｔｘおよび時間Ｔ１とし、時間Ｔ１に対応する前記信号発生器から前記開放端までの距離をＬ１とし、時間Ｔｘに対応する前記信号発生器から前記故障ないし劣化状態にある箇所までの距離をＬｘとするとき、距離Ｌｘを下式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求めることを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法である。ただし、前記ｎは２以上の任意の整数。
第４の手段は、信号発生器の一方の出力端および波形観測装置の一方の入力端に第１の太陽電池モジュールの一方の極を接続し、前記第１の太陽電池モジュールの他方の極を隣接する第２の太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、同様にして、第ｎ−１の太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を第ｎの太陽電池モジュールの前記一方の極と同極の一方の極に接続し、第ｎの太陽電池モジュールの前記他方の極と同極の他方の極を開放端とし、前記第１の太陽電池モジュールから第ｎの太陽電池モジュールの全ての太陽電池モジュールを１つの金属製架台に設置し該金属製架台をアースに接地し、前記信号発生器の他方の出力端および前記波形観測装置の他方の入力端をアースに接地してなる第１の接続形態と、前記第１の接続形態において前記信号発生器から前記開放端までのいずれかの箇所において故障ないし劣化状態にある第２の接続形態とからなり、前記第１の接続形態および前記第２の接続形態を屋外に配置し、前記第１の接続形態において、前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号が閾値を越える時間Ｔ１に対応する前記信号発生器から前記開放端までの距離をＬ１とし、前記第２の接続形態において、前記信号発生器から出力された計測信号に対する前記波形観測装置で観測された観測信号の閾値を越える時間Ｔｘに対応する前記信号発生器から前記故障ないし劣化状態にある箇所までの距離をＬｘとするとき、距離Ｌｘを下式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求めることを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法である。ただし、前記ｎは２以上の任意の整数。
第５の手段は、第１の手段または第３の手段において、前記差信号波形を観測することにより前記劣化状態を把握することを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法である。
第６の手段は、第２の手段または第４の手段において、前記第１の接続形態において前記波形観測装置で観測された観測信号波形に対する前記第２の接続形態において前記波形観測装置で観測された観測信号波形を観測することにより前記劣化状態を把握することを特徴とする太陽電池アレイ故障診断方法である。
【発明の効果】
【０００６】
従来は、太陽電池アレイ中や太陽電池ストリング中の故障位置や故障の種類を特定するために、太陽電池アレイや太陽電池ストリング中の太陽電池モジュールを取り外して検査する方法しかなかったが、本発明によれば、太陽電池アレイや太陽電池ストリングの端子とアース間に入力された測定信号に応答する観測信号の時間や観測信号波形を測定することにより、故障位置や故障種類を容易に特定することができ、故障修理や太陽電池モジュールの交換等の保守作業が非常に容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、太陽電池ストリングの等価的な分布定数回路を示す図である。
同図において、１は太陽電池ストリング、２は太陽電池モジュールであり、各太陽電池モジュール２は直列抵抗Ｒｓ（Ω）、並列抵抗Ｒｐ（Ω）、ｐｎ接合における接合容量Ｃｄ（Ｆ）で表される。ここで、Ｌ（Ｈ）は太陽電池モジュール２間の結線のインダクタンス、Ｃｇ（Ｆ）は太陽電池モジュール２間における対地間静電容量である。
明状態では、太陽電池モジュール２は発電状態にあるためｐｎ接合における障壁が低くなり、接合容量Ｃｄが無視できるようになると考えられ、抵抗のみの回路で表せる。従って、太陽電池ストリング１は電力ケーブルのような伝送線路として考えられ、静電容量計測法の適用が可能である。また、太陽電池ストリング１は不図示の設置架台を通じて太陽電池モジュール２のフレームにアースが施されているので、対地間静電容量Ｃｇは、太陽電池ストリング１中の線路とフレーム間の静電容量となり、接続されている太陽電池モジュール枚数に比例して増加する。
静電容量計測法は電力ケーブルのような伝送線路における断線箇所の検出に用いられており、伝送線路の全長ｄ（ｍ）、断線箇所ｘ（ｍ）までの静電容量ｃｘ（Ｆ）、伝送線路全長の静電容量ｃｄ（Ｆ）とすると、健全相と故障相との静電容量の比から断線箇所までの距離ｘ（ｍ）はｘ＝（ｃｘ／ｃｄ）×ｄで求められる。しかし、静電容量計測法は太陽電池モジュール間の断線箇所の検出しかできない問題点がある。
【０００８】
次に、本発明の第１の実施形態を図２から図５を用いて説明する。
図２は、屋内において複数の直列に接続された各太陽電池モジュール内および各太陽電池モジュール間が健全状態にある時の太陽電池モジュールの第１の接続形態を示す図、図３は、屋内において複数の直列に接続されたいずれかの太陽電池モジュール内または太陽電池モジュール間に故障・劣化がある時の太陽電池モジュールの第２の接続形態を示す図である。
これらの図において、３は太陽電池モジュール４が直列に接続された太陽電池ストリング、４は太陽電池モジュール、５は各太陽電池モジュール４の金属製フレーム、６はアース線、７は信号発生器９の出力端（正極側）、８は信号発生器９の出力端（負極側）、９は太陽電池ストリング３に向けて計測信号を出力する信号発生器、１０は波形観測装置１２の入力端（正極側）、１１は波形観測装置１２の入力端（負極側）、１２は太陽電池ストリング３に向けて出力された計測信号が太陽電池ストリング３で反射された観測信号を入力する波形観測装置、１３は太陽電池モジュール４のうち、故障・劣化状態にあるためインピーダンスが変化している太陽電池モジュールである。
【０００９】
これらの図に示すように、信号発生器９の出力端（正極側）７および波形観測装置１２の入力端（正極側）１０には、太陽電池ストリング３の一端にある太陽電池モジュール４の正極が接続され、この太陽電池モジュール４の負極は隣接する太陽電池モジュール４の正極に接続される。同様にして、順次、太陽電池モジュール４の負極を隣接する太陽電池モジュール４の正極に接続する。また、信号発生器９の出力端（負極側）８および波形観測装置１２の入力端（負極側）１１は、太陽電池ストリング３の一端にある太陽電池モジュール４を支持する金属製フレーム５に接続する。屋内の太陽電池ストリング３はアースが施されていないので、互いに隣接する太陽電池モジュール４を支持する金属製フレーム５間をアース線６で接続し、擬似的な接地極を作製する。
【００１０】
図４は、図２に示す屋内において直列に接続され各太陽電池モジュール４内に故障・劣化状態のない時の第１の接続形態において、波形観測装置１２において観測された時間的な信号強度の変化を示す観測信号波形Ａと、図３に示す屋内において直列に接続された太陽電池モジュール４のいずれかに故障・劣化状態がある時の第２の接続形態において、波形観測装置１２において観測された時間的な信号強度の変化を示す観測信号波形Ｂとを示す図である。
図５は、図４において観測された観測信号波形Ａと観測信号波形Ｂの差信号をとった差信号波形Ｃである。
【００１１】
次に、本実施形態の太陽電池モジュール４内の故障・劣化状態にある地点までの距離の計測を図２から図５を用いて説明する。本実施形態における太陽電池モジュール４内の故障・劣化状態にある地点の検出は、まず、図２に示す太陽電池モジュール４内に故障・劣化状態のない健全な第１の接続形態において、信号発生器９から出力される計測信号が印加される太陽電池ストリング３の終端までの距離Ｌ１を求めておく。次に、図２に示す太陽電池モジュール４内に故障・劣化状態のない健全な第１の接続形態において、信号発生器９から太陽電池ストリング３に向けて計測信号を出力する。次に、この計測信号が太陽電池ストリング３内で反射して波形観測装置１２側に出力される観測信号波形Ａを波形観測装置１２で観測する。次に、図３に示す太陽電池モジュール４内に故障・劣化状態がある場合の第２の接続形態において、信号発生器９から太陽電池ストリング３に向けて計測信号を出力する。次に、この計測信号が太陽電池ストリング３内で反射して波形観測装置１２側に出力される観測信号波形Ｂを波形観測装置１２で観測する。
【００１２】
次に、図５に示すように、観測信号波形Ａと観測信号波形Ｂの差信号である差信号波形Ｃをとり、この差信号波形Ｃの立上りおよび立下りが検出閾値Ｄと交差する時点をそれぞれＴｘおよびＴ１とする。図２に示す太陽電池モジュール４内に故障・劣化状態のない健全な第１の接続形態において、信号発生器９から出力される計測信号が印加される太陽電池ストリング３の終端までの線路長Ｌ１を求めておき、この線路長Ｌ１は時点Ｔ１に相当するので、信号発生器９の出力端または波形観測装置１２の入力端から太陽電池モジュール４内において故障・劣化状態にある地点までの距離Ｌｘは、次式、
Ｌｘ＝（Ｔｘ／Ｔ１）×Ｌ１
で求められる。ここで、故障・劣化状態にある地点までの距離Ｌｘが求められる理由は、複数個直列接続されている太陽電池モジュール４の故障・劣化状態にある地点の違いによって、信号発生器７の入力側から見た太陽電池ストリング３の分布定数回路のインピーダンスが変化し、そのため、波形観測装置１２において観測される観測信号波形が変化するためのであると考えられる。
【００１３】
次に、本発明の第２の実施形態を図４から図８を用いて説明する。
図６は、屋外における各太陽電池モジュール内および各太陽電池モジュール間において故障・劣化がない時の太陽電池モジュールの第１の接続形態を示す図、図７は、屋外における太陽電池モジュール内または太陽電池モジュール間のいずれかににおいて故障・劣化がある時の太陽電池モジュールの第２の接続形態を示す図である。
これらの図において、１４はアースに接地され、個々の太陽電池モジュール４を一体に支持する金属製架台である。なお、その他の構成は図２および図３に示した同符号の構成に対応するので説明を省略する。
【００１４】
これらの図に示すように、信号発生器９の出力端（正極側）７および波形観測装置１２の入力端（正極側）１０には、太陽電池ストリング３の一端にある太陽電池モジュール４の正極が接続され、この太陽電池モジュール４の負極は隣接する太陽電池モジュール４の正極に接続される。同様にして、順次、太陽電池モジュール４の負極を隣接する太陽電池モジュール４の正極に接続する。また、信号発生器９の出力端（負極側）８および波形観測装置１２の入力端（負極側）１１はアースに接地される。
【００１５】
本実施形態における太陽電池モジュール４内の故障・劣化状態にある地点の検出は第１の実施形態の発明と同様にして検出した。
【００１６】
図８は、第２の実施形態に係わり、屋外において太陽電池モジュールを１０枚用いて第１の接続形態および第２の接続形態において、信号発生器９から入力された入力信号波形と波形観測装置１２において観測された反射信号波形を示す図である。
同図において、入力信号２１は信号発生器９から太陽電池モジュールに入力された入力信号波形、反射信号２２は２番目の太陽電池モジュールと３番目の太陽電池モジュール間が開放されている時に波形観測装置１２において観測された反射信号波形、反射信号２３は４番目の太陽電池モジュールと５番目の太陽電池モジュール間が開放されている時に波形観測装置１２において観測された反射信号波形、反射信号２４は６番目の太陽電池モジュールと７番目の太陽電池モジュール間が開放されている時に波形観測装置１２において観測された反射信号波形、反射信号２５は８番目の太陽電池モジュールと９番目の太陽電池モジュール間が開放されている時に波形観測装置１２において観測された反射信号波形、反射信号２６は太陽電池モジュール間のいずれの位置も開放されていない健全時に波形観測装置１２において観測された反射信号波形である。
同図に示すように、太陽電池モジュール間のいずれの位置が開放されているかに応じて反射信号波形が異なっている。これを利用して健全時の反射信号波形と開放時の反射信号とを対比することによって開放位置を特定できることが分る。
【００１７】
上記の第１の実施形態および第２の実施形態の発明によれば、太陽電池モジュール４内に直列接続されている太陽電池セル単位での故障位置を検出することができる。また、故障した太陽電池セル内の劣化状態に応じてインピーダンスが異なるので、図４において観測される観測信号波形Ｂの形状が異なる。したがって、図５において観測信号波形Ａと観測信号波形Ｂとの差信号波形Ｃも形状が故障した太陽電池セル内の劣化状態に応じて異なる。この差信号波形Ｃを観測することにより、劣化状態（故障種類）を見極めることが可能となる。また、観測信号波形Ａに対する観測信号波形Ｂを観測することによっても、劣化状態（故障種類）を見極めることが可能である。
【００１８】
なお、上記の各実施形態では、図５に示すように差信号波形Ｃを検出閾値Ｄと比較して、時間Ｔｘおよび時間Ｔ１を求めたが、図４において求められた観測信号波形Ａおよび観測信号波形Ｂをそれぞれ検出閾値と比較して、時間Ｔｘおよび時間Ｔ１を求めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】太陽電池ストリングの等価回路を示す図である。
【図２】屋内における各太陽電池モジュール内または各太陽電池モジュール間に故障または劣化状態がない時の太陽電池モジュールの第１の接続形態を示す図である。
【図３】屋内における太陽電池モジュール内または各太陽電池モジュール間に故障または劣化状態がある時の太陽電池モジュールの第２の接続形態を示す図である。
【図４】図２に示す第１の接続形態において波形観測装置１２において観測された観測信号波形Ａおよび図３に示す第２の接続形態において波形観測装置１２において観測された観測信号波形Ｂを示す図である。
【図５】図４において観測された観測信号波形Ａと観測信号波形Ｂとの差信号波形Ｃおよび差信号波形Ｃと検出閾値Ｄとの比較を示す図である。
【図６】屋外における各太陽電池モジュール内または各太陽電池モジュール間に故障または劣化状態がない時の太陽電池モジュールの第１の接続形態を示す図である。
【図７】屋外における各太陽電池モジュール内または各太陽電池モジュール間に故障または劣化状態がある時の太陽電池モジュールの第２の接続形態を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係わり、屋外において太陽電池モジュールを１０枚用いて第１の接続形態および第２の接続形態において、信号発生器９から入力された入力信号波形と波形観測装置１２において観測された反射信号波形を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１、３  太陽電池ストリング
２、４  太陽電池モジュール
５  金属製フレーム
６  アース線
７  信号発生器９の出力端（正極側）
８  信号発生器９の出力端（負極側）
９  信号発生器
１０  波形観測装置１２の入力端（正極側）
１１  波形観測装置１２の入力端（負極側）
１２  波形観測装置
１３  インピーダンス変化（故障・劣化状態）モジュール
１４  金属製架台
【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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