(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに接続される太陽光発電システムの検査装置であって、
単一の周波数の交流の検査信号を生成する検査信号生成部と、
静電容量が既知の基準コンデンサと、
前記太陽電池モジュールおよび前記基準コンデンサが直列に接続された回路に対して前記検査信号が印加されるような第１の接続状態と、前記太陽電池モジュールが発電した電力を出力することが可能であるような第２の接続状態とを切り替えることができるように、前記太陽電池モジュール、前記基準コンデンサおよび前記検査信号生成部の間の接続関係を切り替える切替部と、
前記第１の接続状態にて、前記太陽電池モジュールの故障の有無により変化する指標値を計測する指標値計測部と、
前記指標値計測部から得た前記指標値を所定の閾値と比較して故障の有無を判定する故障判定部とを備えていることを特徴とする太陽光発電システムの検査装置。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールが発電状態であるかどうかを検出する状態検出部と、
前記状態検出部にて太陽電池モジュールが発電状態であることが検出されたときに、前記検査信号生成部、前記基準コンデンサ、前記切替部、前記指標値計測部および前記故障判定部を含む各部の動作による前記太陽電池モジュールの故障検査が行われるように、これら各部を制御する第１制御部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項３】
前記太陽電池モジュールは、バイパスダイオードが並列に接続され、
前記検査信号の電圧は、前記バイパスダイオードの順方向電圧以下の電圧に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項４】
前記指標値計測部は、前記指標値として前記太陽電池モジュールのインピーダンスを計測し、
前記故障判定部は、前記インピーダンスを前記所定の閾値と比較し、前記インピーダンスが前記所定の閾値を越えた場合に、前記太陽電池モジュールの故障有りと判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項５】
前記指標値計測部は、前記指標値として前記検査信号を印加することにより前記太陽電池モジュールを流れる電流を計測し、
前記故障判定部は、前記電流を前記所定の閾値と比較し、前記電流が前記所定の閾値未満となった場合に、前記太陽電池モジュールの故障有りと判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項６】
前記指標値計測部は、前記指標値として前記太陽電池モジュールの直列抵抗を計測し、
前記故障判定部は、前記直列抵抗を前記所定の閾値と比較し、前記直列抵抗が前記所定の閾値を越えた場合に、前記太陽電池モジュールの故障有りと判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項７】
前記太陽電池モジュールの出力電流を計測する電流計測部と、
前記電流計測部にて計測される前記出力電流が所定の閾値以下の場合に、前記検査信号生成部、前記基準コンデンサ、前記切替部、前記指標値計測部および前記故障判定部を含む各部の動作による前記太陽電池モジュールの故障検査が行われるように、これら各部を制御する第２制御部とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項８】
前記検査信号の周波数は、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項９】
前記基準コンデンサの静電容量は、１μＦ以上であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項１０】
太陽電池モジュールの故障を検査する太陽光発電システムの検査方法であって、
前記太陽電池モジュールおよび静電容量が既知の基準コンデンサが直列に接続された回路に対して単一の周波数の交流の検査信号が印加されるような第１の接続状態と、前記太陽電池モジュールが発電した電力を出力することが可能であるような第２の接続状態とを切り替えることができるように、前記太陽電池モジュール、前記基準コンデンサおよび前記検査信号の生成部の間の接続関係を切り替える切替工程と、
前記第１の接続状態にて、前記太陽電池モジュールの故障の有無により変化する指標値を計測する指標値計測工程と、
前記指標値計測工程にて得た前記指標値を所定の閾値と比較して故障の有無を判定する故障判定工程とを備えていることを特徴とする太陽光発電システムの検査方法。
【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の故障の有無を検査する太陽光発電システムの検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電システムは、例えば複数の太陽電池モジュールが直列接続された太陽電池ストリングを備えている。このような太陽電池ストリングでは、太陽電池モジュールの故障を生じることがある。このため、太陽光発電システムでは、安定した電力供給を行うため、太陽電池モジュールの故障の有無を適宜調べる必要がある。太陽電池モジュールの故障の有無を調べる技術としては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示された構成では、周波数可変の交流電源から周波数を変化させて太陽電池パネルに複数回交流電圧を印加し、それぞれの場合に、太陽電池パネルに流れる交流電流を測定し、太陽電池パネルの交流抵抗（インピーダンス）の周波数特性を求めている。次に、このようにして求めた交流抵抗の周波数特性と、予め測定しておいた正常時の交流抵抗の周波数特性とを比較して、太陽電池パネルでのホットスポットの発生の有無を判定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８２９４８号公報（２０１３年９月１２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、周波数を切り替えて交流電圧を出力する周波数可変の交流電源が必要であるため、コストアップを招来するという問題点を有している。
【０００６】
したがって、本発明は、太陽電池モジュールの故障検査を低コストの構成にて高精度に行うことができる太陽光発電システムの検査方法および検査装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の太陽光発電システムの検査装置は、太陽電池モジュールに接続される太陽光発電システムの検査装置であって、単一の周波数の交流の検査信号を生成する検査信号生成部と、静電容量が既知の基準コンデンサと、前記太陽電池モジュールおよび前記基準コンデンサが直列に接続された回路に対して前記検査信号が印加されるような第１の接続状態と、前記太陽電池モジュールが発電した電力を出力することが可能であるような第２の接続状態とを切り替えることができるように、前記太陽電池モジュール、前記基準コンデンサおよび前記検査信号生成部の間の接続関係を切り替える切替部と、前記第１の接続状態にて、前記太陽電池モジュールの故障の有無により変化する指標値を計測する指標値計測部と、前記指標値計測部から得た前記指標値を所定の閾値と比較して故障の有無を判定する故障判定部とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
上記の構成によれば、切替部は、太陽電池モジュールおよび基準コンデンサが直列に接続された回路に対して検査信号が印加されるような第１の接続状態と、太陽電池モジュールが発電した電力を出力することが可能であるような第２の接続状態とを切り替えることができるように、太陽電池モジュール、基準コンデンサおよび検査信号生成部の間の接続関係を切り替える。したがって、第１の接続状態では、太陽電池モジュールに基準コンデンサが直列に接続され、検査信号による検査信号電流（検査信号の電流）は、太陽電池モジュールおよび基準コンデンサを流れる。
【０００９】
ここで、太陽電池モジュールは、故障が有れば、直列抵抗が増加する。したがって、指標値（例えば太陽電池モジュールのインピーダンス、太陽電池モジュールを流れる検査信号電流、あるいは太陽電池モジュールの直列抵抗）は、直列抵抗の増加を反映したものとなる。そこで、指標値計測部は、検査信号が太陽電池モジュールに印加される第１の接続状態において、太陽電池モジュールの故障の有無により変化する指標値を計測し、故障判定部は、指標値計測部から得た指標値を所定の閾値と比較して故障の有無を判定する。
【００１０】
これにより、検査装置は、単一の周波数の交流の検査信号を生成する検査信号生成部、基準コンデンサおよび切替部という簡単かつ低コストの構成により、太陽電池モジュールの故障検査を高精度に行うことができる。
【００１１】
上記の太陽光発電システムの検査装置は、前記太陽電池モジュールが発電状態であるかどうかを検出する状態検出部と、前記状態検出部にて太陽電池モジュールが発電状態であることが検出されたときに、前記検査信号生成部、前記基準コンデンサ、前記切替部、前記指標値計測部並びに前記故障判定部を含む各部の動作による前記太陽電池モジュールの故障検査が行われるように、これら各部を制御する第１制御部とを備えている構成としてもよい。
【００１２】
上記の構成において、太陽電池モジュールが発電状態であるときには、太陽電池モジュールに含まれる抵抗や静電容量等のインピーダンスは、小さくなり、検査信号を正極または負極に印加した場合に得た指標値に及ぼす影響が小さくなる。この結果、インピーダンス（指標値）から見た太陽電池モジュールの回路は、主として例えば対地間静電容量のみの回路となり、単純化される。したがって、上記の構成によれば、検査信号を正極または負極に印加して得た指標値に基づいて、太陽電池モジュールの故障検査をさらに高精度に行うことができる。
【００１３】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記太陽電池モジュールは、バイパスダイオードが並列に接続され、前記検査信号の電圧は、前記バイパスダイオードの順方向電圧以下の電圧に設定されている構成としてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、検査信号の電圧は、太陽電池モジュールのバイパスダイオードの順方向電圧以下の電圧に設定されているので、バイパスダイオードにはほとんど電流が流れない。これにより、太陽電池モジュールの正極または負極に検査信号を印加した場合において、太陽電池モジュールの故障に対応した適正な指標値を得ることができ、太陽電池モジュールの故障検査を高精度に行うことができる。
【００１５】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記指標値計測部は、前記指標値として前記太陽電池モジュールのインピーダンスを計測し、前記故障判定部は、前記インピーダンスを前記所定の閾値と比較し、前記インピーダンスが前記所定の閾値を越えた場合に、前記太陽電池モジュールの故障有りと判定する構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、故障判定部は、太陽電池モジュールのインピーダンスを所定の閾値と比較し、インピーダンスが所定の閾値を越えた場合に、太陽電池モジュールの故障有りと判定する。
【００１７】
したがって、指標値として太陽電池モジュールのインピーダンスを使用して、太陽電池モジュールの故障検査を容易に行うことができる。
【００１８】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記指標値計測部は、前記指標値として前記検査信号を印加することにより前記太陽電池モジュールを流れる電流を計測し、
前記故障判定部は、前記電流を前記所定の閾値と比較し、前記電流が前記所定の閾値未満となった場合に、前記太陽電池モジュールの故障有りと判定する構成としてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、故障判定部は、検査信号を印加することにより太陽電池モジュールを流れる電流を所定の閾値と比較し、電流が所定の閾値未満となった場合に、太陽電池モジュールの故障有りと判定する。
【００２０】
したがって、指標値として検査信号を印加することにより太陽電池モジュールを流れる電流を使用して、太陽電池モジュールの故障検査を容易に行うことができる。
【００２１】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記指標値計測部は、前記指標値として前記太陽電池モジュールの直列抵抗を計測し、前記故障判定部は、前記直列抵抗を前記所定の閾値と比較し、前記直列抵抗が前記所定の閾値を越えた場合に、前記太陽電池モジュールの故障有りと判定する構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、故障判定部は、太陽電池モジュールの直列抵抗を所定の閾値と比較し、直列抵抗が所定の閾値を越えた場合に、太陽電池モジュールの故障有りと判定する。
【００２３】
したがって、指標値として太陽電池モジュールの直列抵抗を使用して、太陽電池モジュールの故障検査を容易に行うことができる。
【００２４】
上記の太陽光発電システムの検査装置は、前記太陽電池モジュールの出力電流を計測する電流計測部と、前記電流計測部にて計測される前記出力電流が所定の閾値以下の場合に、前記検査信号生成部、前記基準コンデンサ、前記切替部、前記指標値計測部および前記故障判定部を含む各部の動作による前記太陽電池モジュールの故障検査が行われるように、これら各部を制御する第２制御部とを備えている構成としてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、電流計測部は太陽電池モジュールの出力電流を計測し、第２制御部は、電流計測部にて計測される前記出力電流が所定の閾値以下の場合に、検査信号生成部、基準コンデンサ、切替部、前記指標値計測部および前記故障判定部を含む各部の動作による前記太陽電池モジュールの故障検査が行われるように、これら各部を制御する。
【００２６】
これにより、太陽電池モジュールの出力経路を切り替える場合に、アーク発生による悪影響を受けることがなく、また、切替部を構成する例えば切替えリレーとして廉価な低耐量のものを使用可能であり、容易かつ安全に切り替え動作を行うことができる。
【００２７】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記検査信号の周波数は、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚである構成としてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、検査信号の周波数は、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚと比較的低い周波数であるから、太陽電池モジュールのインダクタンスによるインピーダンスＸＬは小さくなる。したがって、インピーダンスＸＬは、太陽電池モジュールの直列抵抗に対して無視できる。また、対地間静電容量ＣｇよるインピーダンスＸｃｇは太陽電池モジュールの直列抵抗に対し大きいため、太陽電池モジュールの故障により直列抵抗が大きくなったとしても、検査信号による検査信号電流は、対地間静電容量Ｃｇを経由してグランドへ流れることなく、太陽電池モジュールを流れる。この結果、指標値は太陽電池モジュールの故障に応じて直列抵抗の変化を反映したものとなり、太陽電池モジュールの故障を高精度に検出することができる。
【００２９】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記基準コンデンサの静電容量は１μＦ以上である構成としてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、基準コンデンサの静電容量は１μＦ以上であるので、基準コンデンサの静電容量に対する対地間静電容量の影響が低減される。これにより、対地間静電容量の影響により、太陽電池モジュールの故障の検出精度が低下する事態を防止することができる。
【００３１】
太陽光発電システムの検査方法は、太陽電池モジュールの故障を検査する太陽光発電システムの検査方法であって、前記太陽電池モジュールおよび静電容量が既知の基準コンデンサが直列に接続された回路に対して単一の周波数の交流の検査信号が印加されるような第１の接続状態と、前記太陽電池モジュールが発電した電力を出力することが可能であるような第２の接続状態とを切り替えることができるように、前記太陽電池モジュール、前記基準コンデンサおよび前記検査信号の生成部の間の接続関係を切り替える切替工程と、前記第１の接続状態にて、前記太陽電池モジュールの故障の有無により変化する指標値を計測する指標値計測工程と、前記指標値計測工程にて得た前記指標値を所定の閾値と比較して故障の有無を判定する故障判定工程とを備えていることを特徴としている。
【００３２】
上記の構成によれば、前記太陽光発電システムの検査装置と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の構成によれば、単一の周波数の交流の検査信号を生成する検査信号生成部、基準コンデンサ、および切替部という簡単かつ低コストの構成により、太陽電池モジュールの故障検査を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態の太陽光発電システムの検査装置を備えた太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した検査装置による太陽電池ストリングの検査状態を示す概略の回路図である。
【図３】図２に示した回路の等価回路を示す回路図である。
【図４】図１に示した太陽電池ストリングが非発電状態である場合の、太陽電池ストリングをＲ，Ｌ，Ｃにて表した等価回路を示す回路図である。
【図５】図４に対応した、図１に示した太陽電池ストリングが発電状態である場合の太陽電池ストリングの等価回路の回路図である。
【図６】図１に示した検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図６のＳ１４での太陽電池ストリングの故障の有無の検査の流れを示すフローチャートである。
【図８】図５に示した太陽電池ストリングの等価回路において、検査信号の周波数が低い場合の検査信号電流の流れを示す回路図である。
【図９】図５に示した太陽電池ストリングの等価回路において、検査信号の周波数が高い場合の検査信号電流の流れを示す回路図である。
【図１０】図１に示した太陽電池ストリングの検査状態を示す等価回路の回路図であって、太陽電池ストリングに対して基準コンデンサを直列に接続し、かつ検査信号を印加している状態を示す回路図である。
【図１１】図１１の(ａ)は、図１に示した太陽電池モジュールを太陽電池セルおよびバイパスダイオードによって示した回路図である。図１１の(ｂ)は、図４の回路にバイパスダイオードを追加して示した回路図である。図１１の(ｃ)は、図５の回路にバイパスダイオードを追加して示した回路図である。
【図１２】図１１に示したバイパスダイオードの順方向電圧を示すグラフである。
【図１３】図１に示した太陽電池ストリングの正常時（故障無し）、故障時（不良）および正常時に共振が生じている場合の各検査信号電流と閾値との関係を示す説明図である。
【図１４】図３に示した等価回路（左図）を簡略化して示す回路図（右図）である。
【図１５】図１４に示した、基準抵抗および直列抵抗の両端の電圧Ｖｒ、基準コンデンサの両端の電圧Ｖｃ、および検査信号の電圧の関係を示す説明図である。
【図１６】図１６の(ａ)は、図１に示した太陽電池ストリングに対しての各実施の形態に示した３種類の判定方式による故障有無の判定結果をまとめた表である。図１６の(ｂ)は、太陽電池ストリングの８個のサンプルに対しての検査信号電流に基づく判定方式による判定結果を示す説明図である。図１６の(ｃ)は、上記各サンプルに対しての太陽電池ストリングのインピーダンスに基づく判定方式による判定結果を示す説明図である。図１６の(ｄ)は、上記各サンプルに対しての太陽電池ストリングの直列抵抗に基づく判定方式による判定結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
[実施の形態１]
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明の実施の形態の検査装置１１を備えた太陽光発電システム１の構成を示すブロック図である。図２は、検査装置１１による太陽電池ストリングの検査状態を示す概略の回路図である。図２において、符号５１は、太陽電池ストリング３の故障検査の際に、信号注入回路２５から太陽電池ストリング３に印加される検査信号５１を示し、符号５２はケーブルを示している。なお、図２では、太陽電池ストリング３のＰ端子側から７番目の太陽電池モジュール２（ＰＶ７）が故障している場合を示している。
【００３６】
〔太陽光発電システム１の構成〕
図１に示すように、太陽光発電システム１は、複数の太陽電池モジュール２が直列接続されて構成された太陽電池ストリング３を備えている。太陽電池モジュール２は、直列接続された複数の太陽電池セルを備え、パネル状に形成されている。太陽電池ストリング３にて発電された電力は、電力線路である電力通電路４ａ，４ｂを通じてＰＣＳ（パワーコンディショニングシステム）５に供給される。例えば、電力通電路４ａには、逆流防止用のダイオード６が設けられている。なお、図１では、太陽電池ストリング３は、１０個の太陽電池モジュール２が直列接続されている場合を示している。各太陽電池モジュール２とグランドとの間には対地間静電容量Ｃｇが生じている。
【００３７】
〔検査装置１１の構成〕
検査装置１１は、例えば、毎日あるいは数日毎といった所定の周期にて、または所定の条件が満たされたときに、太陽電池ストリング３の故障の有無を検査する。このために、検査装置１１は、ＰＶ電圧計測回路（状態検出部）２１、ＰＶ電流計測回路（状態検出部、電流計測部）２２、切替えリレー（切替部）２３Ｐ、切替えリレー（切替部）２３Ｎ、信号電流計測回路（指標値計測部）２４、信号注入回路（検査信号生成部）２５、発振回路（検査信号生成部）２６、フィルタ回路２７、信号電圧計測回路（指標値計測部）２８、フィルタ回路２９、演算制御装置３０および付加回路３１を備えている。
【００３８】
（ＰＶ電圧計測回路２１、ＰＶ電流計測回路２２）
ＰＶ電圧計測回路２１は、太陽電池ストリング３のＰ端子とＮ端子との間の電圧、すなわち太陽電池ストリング３の出力電圧を計測する。この計測結果は演算制御装置３０へ入力される。ＰＶ電流計測回路２２は、電力通電路４ａ，４ｂに設けられ、電流センサにより電力通電路４ａ，４ｂを流れる電流、すなわち太陽電池ストリング３の出力電流を計測する。この計測結果は演算制御装置３０へ入力される。
【００３９】
（切替えリレー２３Ｐ，２３Ｎ、付加回路３１）
切替えリレー２３Ｐ，２３Ｎは、電力通電路４ａ，４ｂに設けられ、太陽電池ストリング３から出力される電力の供給経路を、ＰＣＳ５側と検査装置１１側との間で切り替える。具体的には、切替えリレー２３Ｐの可動接点２３Ｐａは太陽電池ストリング３のＰ端子と接続され、固定接点２３ＰｂはＰＶ電流計測回路２２を介してＰＣＳ５と接続され、固定接点２３Ｐｃは信号電流計測回路２４の入力と接続されている。同様に、切替えリレー２３Ｎの可動接点２３Ｎａは太陽電池ストリング３のＮ端子と接続され、固定接点２３ＮｂはＰＶ電流計測回路２２を介してＰＣＳ５と接続され、固定接点２３Ｎｃは付加回路５１を介してグランド（ＧＮＤ）と接続されている。なお、図１に示す各グランドは、検査装置１１（機器装置）の内部ＧＮＤに限定されず、例えばアースであってもよい。
【００４０】
付加回路３１は、基準コンデンサＣａと基準抵抗Ｒａとの並列回路である。基準抵抗Ｒａは、大きい抵抗値を有し、発振回路２６および信号注入回路２５を保護している。すなわち、基準抵抗Ｒａは、検査装置１１による太陽電池ストリング３の検査状態において、太陽電池ストリング３が発電する電圧を分圧し、発振回路２６および信号注入回路２５に高い電圧が印加されないようにしている。また、基準抵抗Ｒａは、切替えリレー２３Ｐ，２３Ｎの切り替えにより、太陽電池ストリング３の接続がＰＣＳ５側に戻されたときに、基準コンデンサＣａに充電された太陽電池ＰＶ１〜ＰＶ１０の電圧を放電する役割も備えている。基準コンデンサＣａの静電容量、および基準抵抗Ｒａの抵抗値は既知であり、本実施の形態において、基準コンデンサＣａは１μＦ、基準抵抗Ｒａは太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓに対して十分に大きい５ＭΩとしている。
【００４１】
（発振回路２６、信号注入回路２５）
発振回路２６は、信号注入回路２５にて使用される信号を発振して信号注入回路２５へ供給する。信号注入回路２５は、発振回路２６から供給された信号に基づいて、太陽電池ストリング３へ注入する交流の検査信号５１を生成し、生成した検査信号５１を、切替えリレー２３Ｐを介して、太陽電池ストリング３のＰ端子へ供給する。なお、検査信号５１は、Ｐ端子に代えて、Ｎ端子へ供給される構成であってもよい。
【００４２】
（検査信号）
検査信号５１は、正弦波の交流信号であることが好ましいものの、これに限定されることなく、どのような交流信号であってもよい。また、検査信号５１の周波数は、比較的低い、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲とするのが好ましい。この場合、検査信号５１の周波数は、例えば上記の１ｋＨｚなど、基準コンデンサＣａの規格に応じた周波数、すなわち基準コンデンサＣａの静電容量が正規の静電容量となる周波数を上記の周波数範囲から選択すればよい。
【００４３】
（信号電流計測回路２４、フィルタ回路２７，２９、信号電圧計測回路２８）
信号電流計測回路２４は、信号注入回路２５から太陽電池ストリング３のＰ端子へ検査信号５１が供給されている状態（以下、検査信号Ｐ端子印加と称する）において、太陽電池ストリング３を流れる検査信号電流を計測する。
【００４４】
フィルタ回路２７は、ローパスフィルタあるいはバンドパスフィルタであり、信号電流計測回路２４にて計測された検査信号電流からノイズ成分を除去する。フィルタ回路２７にて処理された検査信号電流は、演算制御装置３０へ入力される。
【００４５】
信号電圧計測回路２８は、検査信号Ｐ端子印加の場合において、上記検査信号５１の電圧を計測する。
【００４６】
フィルタ回路２９は、ローパスフィルタあるいはバンドパスフィルタであり、信号電圧計測回路２８にて計測された検査信号電圧からノイズ成分を除去する。フィルタ回路２９にて処理された検査信号電圧は、演算制御装置３０へ入力される。
【００４７】
なお、検査装置１１は、フィルタ回路２７，２９を備えずに、フィルタ回路２７，２９が行う処理を演算制御装置３０がデジタル信号処理（フィルタ処理）により行う構成としてもよい。また、ＰＶ電圧計測回路２１、ＰＶ電流計測回路２２、フィルタ回路２７およびフィルタ回路２９から演算制御装置３０へ入力される電流および電圧等は、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）にてＡ／Ｄ変換した後、演算制御装置３０へ入力するようにしてもよい。あるいは、上記Ａ／Ｄ変換を演算制御装置３０の内部にて行ってもよい。
【００４８】
（演算制御装置３０）
演算制御装置３０は、ＣＰＵを有するマイクロコンピュータにて構成され、ＰＶ電圧演算部４１、ＰＶ電流演算部４２、信号電流演算部４３、信号電圧演算部４４、インピーダンス演算部４５および制御部（第１〜第２制御部、故障判定部）４６を備えている。
【００４９】
ＰＶ電圧演算部４１は、ＰＶ電圧計測回路２１にて計測された太陽電池ストリング３の出力電圧を制御部４６での処理に適したデータに変換する。ＰＶ電流演算部４２は、ＰＶ電流計測回路２２にて計測された太陽電池ストリング３の出力電流を制御部４６での処理に適したデータに変換する。
【００５０】
信号電流演算部４３は、信号電流計測回路２４にて計測され、フィルタ回路２７にて処理された検査信号電流をインピーダンス演算部４５での処理に適したデータに変換する。信号電圧演算部４４は、信号電圧計測回路２８にて計測され、フィルタ回路２９にて処理された検査信号電圧をインピーダンス演算部４５での処理に適したデータに変換する。
【００５１】
インピーダンス演算部４５は、信号電流演算部４３および信号電圧演算部４４から提供されるデータに基づいて、太陽電池ストリング３における、検査信号Ｐ端子印加の場合のインピーダンスＺｐを求める。
【００５２】
制御部４６は、ＰＶ電圧演算部４１から供給される太陽電池ストリング３の出力電圧を示すデータ、およびＰＶ電流演算部４２から供給される太陽電池ストリング３の出力電流を示すデータから、太陽電池ストリング３が後述の検査可能状態かどうかを判定する。また、この判定の結果、太陽電池ストリング３が検査可能状態であると判定した場合に、切替えリレー２３Ｐ，２３Ｎの切り替えを制御し、太陽電池ストリング３のＰ端子を信号電流計測回路２４に接続させ、太陽電池ストリング３のＮ端子を付加回路３１に接続させる。
【００５３】
また、制御部４６は、インピーダンス演算部４５から得た、太陽電池ストリング３における検査信号Ｐ端子印加の場合のインピーダンスＺｐを所定の閾値Ｋ１と比較し、太陽電池ストリング３の故障（太陽電池モジュール２の故障）の有無を判定する。
【００５４】
（検査装置１１による太陽電池ストリング３の故障検出の原理）
図３は、図２に示した回路の等価回路である。なお、ＢＰＤはバイパスダイオードである。図３の回路において、太陽電池ストリング３に印加される検査信号５１は交流信号であり、検査信号５１により回路を流れる検査信号電流Ｉは、太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓおよび基準コンデンサＣａを経由して流れる。この場合、太陽電池ストリング３に故障が有れば、直列抵抗Ｒｓが増加し、検査信号電流Ｉが減少する。一方、太陽電池ストリング３に故障が無ければ、直列抵抗Ｒｓが変化せず、検査信号電流Ｉも変化しない。
【００５５】
したがって、検査信号電流Ｉおよび検査信号電圧から求められる太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐは、太陽電池ストリング３に故障が有れば増加する一方、太陽電池ストリング３に故障が無ければ変化しない。そこで、制御部４６は、インピーダンスＺｐと閾値Ｋ１とを比較し、インピーダンスＺｐが閾値Ｋ１よりも大きい場合には、太陽電池ストリング３に故障有りと判定する一方、インピーダンスＺｐが閾値Ｋ１以下である場合には、太陽電池ストリング３に故障無しと判定する。なお、閾値Ｋ１は、例えば太陽電池ストリング３に故障がない正常な場合のインピーダンスＺｐの上限値に設定することができる。
【００５６】
〔太陽光発電システム１の動作〕
上記の構成において、太陽光発電システム１では、太陽電池ストリング３の発電した電力をＰＣＳ５へ供給している場合、切替えリレー２３Ｐは可動接点２３Ｐａが固定接点２３Ｐｂ側に切り替えられ、切替えリレー２３Ｎは可動接点２３Ｎａが固定接点２３Ｎｂ側に切り替えられている。
【００５７】
〔検査装置１１の動作〕
（検査装置１１の動作の概要）
検査装置１１は、太陽電池ストリング３の状態が太陽電池ストリング３の検査が可能な所定の条件下にある状態（以下、検査可能状態と称する）おいて、太陽電池ストリング３の検査を行う。この場合、制御部４６は太陽電池ストリング３が検査可能状態であるかどうかを判断するため、太陽電池ストリング３を監視する。具体的には、制御部４６は、ＰＶ電圧計測回路２１にて計測され、ＰＶ電圧演算部４１から提供される太陽電池ストリング３の出力電圧、およびＰＶ電流計測回路２２にて計測され、ＰＶ電流演算部４２から提供される太陽電池ストリング３の出力電流を監視する。
【００５８】
検査装置１１は、太陽電池ストリング３の故障検査において、検査信号Ｐ端子印加の場合の太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐを求め、インピーダンスＺｐを、上記のように、閾値Ｋ１と比較して、太陽電池モジュール２の故障の有無を判定する。
【００５９】
(太陽電池ストリング３の検査可能状態)
本実施の形態において、太陽電池ストリング３の上記検査可能状態は、太陽電池ストリング３が発電しており、かつ発電量（出力電流）が所定の閾値以下である状態としている。そこで、制御部４６は、太陽電池ストリング３が検査可能状態になり、かつ規定の検査時期が到来していれば、切替えリレー２３Ｐの可動接点２３Ｐａが固定接点２３Ｐｃ側に切り替えられ、切替えリレー２３Ｎの可動接点２３Ｎａが固定接点２３Ｎｃ側に切り替えられるように、切替えリレー２３Ｐ，２３Ｎを制御する。これにより、太陽電池ストリング３のＰ端子が信号電流計測回路２４の入力に接続され、太陽電池ストリング３のＮ端子が付加回路３１に接続される。
【００６０】
ここで、検査可能状態を、太陽電池ストリング３が発電しており、かつ発電量が所定の閾値以下である状態としているのは次の理由よる。図４は、太陽電池ストリング３が非発電状態である場合の、太陽電池ストリング３をＲ，Ｌ，Ｃにて表した等価回路の回路図である。図５は、図４に対応した、太陽電池ストリング３が発電状態である場合の太陽電池ストリング３の等価回路の回路図である。
【００６１】
太陽電池ストリング３が非発電状態である場合、図４に示すように、太陽電池モジュール２は、直列抵抗Ｒｓ、ｐｎ接合における接合容量Ｃｄおよび並列抵抗Ｒｐを含んだ状態となる。また、Ｌは太陽電池モジュール２間の結線のインダクタンス、Ｃｇは太陽電池モジュール２の対地間静電容量である。
【００６２】
一方、太陽電池ストリング３が発電状態である場合、図５に示すように、太陽電池モジュール２は、直列抵抗Ｒｓのみを含んだ状態となる。この場合の直列抵抗Ｒｓは、例えば１Ω以下といった非常に小さい値となる。また、インダクタンスＬも直列抵抗Ｒｓ同様に小さく、対地間静電容量Ｃｇも小さいので、直接抵抗ＲｓおよびインダクタンスＬのインピーダンスと比較して対地間静電容量ＣｇのインピーダンスＸｃｇ（Ｘｃｇ＝１／２πｆＣｇ）が大きくなり、直列抵抗Ｒｓを計測する場合のインダクタンスＬおよび対地間静電容量Ｃｇの影響度は小さい。したがって、太陽電池ストリング３が発電状態である場合には、検査信号Ｐ端子印加の場合の太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐを正確に求めることができる。
【００６３】
また、太陽電池ストリング３の発電量が所定の閾値以下である状態は、太陽電池ストリング３がＰＣＳ５に接続されている状態から信号電流計測回路２４（検査装置１１）に接続される状態に、切替えリレー２３Ｐ，２３Ｎを切り替える場合に、アーク発生による悪影響を受けることがない程度に発電量が低い状態である。したがって、検査可能状態の条件としてこのような条件が設定されていることにより、切替えリレー２３Ｐ，２３Ｎは、廉価な低耐量のものを使用可能であり、かつ容易かつ安全に切り替え動作を行うことができる。
【００６４】
（検査装置１１の動作の流れ）
図６は、検査装置１１の動作を示すフローチャートである。検査装置１１は、太陽電池ストリング３を検査する場合、太陽電池ストリング３が検査可能状態（太陽電池ストリング３が発電しており、かつ発電量が所定の閾値以下である状態）であるかどうかを判定する(Ｓ１１)。太陽電池ストリング３が検査可能状態であるかどうかは、演算制御装置３０の制御部４６が、ＰＶ電圧計測回路（状態検出部）２１にて検出される太陽電池ストリング３の出力電圧、およびＰＶ電流計測回路（状態検出部）２２にて検出される太陽電池ストリング３の出力電流に基づいて判定する。
【００６５】
この判定の結果、太陽電池ストリング３が検査可能状態であれば (Ｓ１２)、制御部４６は、切替えリレー２３Ｐ，２３Ｎを制御して、太陽光発電システム１を図２に示した太陽電池ストリング３の検査状態に切り替える (Ｓ１３)。
【００６６】
次に、検査装置１１は、太陽電池ストリング３の故障検査（故障の有無の検査）を行う(Ｓ１４)。検査装置１１は、Ｓ１４での故障検査の結果、太陽電池ストリング３に故障がなければ（Ｓ１５）、その旨を太陽光発電システム１の管理装置（図示せす）に知らせた後(Ｓ１６)、処理を終了する。一方、Ｓ１４での故障検査の結果、太陽電池ストリング３に故障があれば、その旨を上記管理装置に知らせた後(Ｓ１７)、処理を終了する。
【００６７】
（故障検査の流れ）
図７は、検査装置１１によるＳ１４での太陽電池ストリング３の故障検査の流れを示すフローチャートである。
【００６８】
検査装置１１は、太陽電池ストリング３の故障検査において、検査信号Ｐ端子印加を行う(Ｓ３１)。信号電流計測回路２４は、検査信号Ｐ端子印加の場合に太陽電池ストリング３を流れる検査信号電流を計測する(Ｓ３２)。
【００６９】
次に、演算制御装置３０のインピーダンス演算部４５は、Ｓ３２にて得られた検査信号Ｐ端子印加の場合の検査信号電流および検査信号電圧から、検査信号Ｐ端子印加の場合の太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐを求める(Ｓ３３)。なお、インピーダンスの計測には、インピーダンスアナライザを使用してもよい。
【００７０】
次に、演算制御装置３０の制御部４６は、Ｓ３３にて得られたインピーダンスＺｐを閾値Ｋ１と比較し、インピーダンスＺｐが閾値Ｋ１よりも大きい場合には、太陽電池ストリング３に故障有りと判定する（Ｓ３６）。一方、インピーダンスＺｐが閾値Ｋ１以下の場合には、太陽電池ストリング３に故障無しと判定する（Ｓ３７）。
【００７１】
（検査装置１１の構成による利点）
本実施の形態の検査装置１１は、太陽電池ストリング３の故障検査の場合に、付加回路３１の基準コンデンサＣａを太陽電池ストリング３と直列に接続し、検査信号５１を太陽電池ストリング３に印加し、検査信号電流が太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓおよび基準コンデンサＣａを流れるようにしている。
【００７２】
したがって、太陽電池ストリング３（太陽電池モジュール２）に故障が有り、太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓが増加している場合、検査信号電流は基準抵抗Ｒａの増加に応じて減少する。これにより、検査信号電流および検査信号電圧から求めた太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐは、直列抵抗Ｒｓの増加を反映したものとなり、インピーダンスＺｐを閾値Ｋ１と比較することにより、太陽電池ストリング３の故障の有無を判定することができる。
【００７３】
すなわち、検査装置１１は、基準コンデンサＣａを含む付加回路３１を備え、単一の検査信号５１を太陽電池ストリング３に印加するという簡単かつ低コストの構成により、太陽電池ストリング３の故障検査を高精度に行うことができる。
【００７４】
（検査信号５１の周波数を比較的低い周波数とすることの利点）
図８は、図５に示した太陽電池ストリング３の等価回路において、検査信号５１の周波数が低い場合の検査信号電流Ｉの流れを示す回路図である。図９は、図５に示した太陽電池ストリング３の等価回路において、検査信号５１の周波数が高い場合の検査信号電流Ｉの流れを示す回路図である。
【００７５】
検査信号５１の周波数が低い場合には、太陽電池ストリング３のインダクタンスＬによるインピーダンスＸＬ（ＸＬ＝２πｆＬ）は小さくなる。したがって、インピーダンスＸＬは、直列抵抗Ｒｓに対して直列に入ったインダクタンスＬが小さいので、直列抵抗Ｒｓに対して無視できる。また、対地間静電容量ＣｇによるインピーダンスＸｃｇ（Ｘｃｇ＝１／２πｆＣｇ）は、直列抵抗Ｒｓに対して十分大きな値になるため、直列抵抗Ｒｓの測定に与える影響は無視できる。すなわち、インピーダンスＸｃｇは、インピーダンスＸＬに対して相対的に大きくなる。これにより、図８に示すように、太陽電池ストリング３の故障によって太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓが大きくなったとしても、検査信号電流Ｉは、対地間静電容量Ｃｇを経由してグランドへ流れることなく、各太陽電池モジュール２を流れる。この結果、検査信号電流Ｉは、直列抵抗Ｒｓの値を反映したものとなり、検査信号電流Ｉに基づいて太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐを正確に求めることができ、太陽電池ストリング３の故障を高精度に検出することができる。
【００７６】
一方、検査信号５１の周波数が高い場合には、太陽電池ストリング３のインダクタンスＬによるインピーダンスＸＬ（ＸＬ＝２πｆＬ）は大きくなる。したがって、インピーダンスＸＬは、直列抵抗Ｒｓに対して無視できない値になる。また、対地間静電容量ＣｇによるインピーダンスＸｃｇ（Ｘｃｇ＝１／２πｆＣｇ）は直列抵抗ＲｓおよびインダクタンスＬによるインピーダンスＸＬに対して十分に大きくならない。これにより、図６に示すように、太陽電池ストリング３の故障により太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓが大きくなった場合に、検査信号電流Ｉは、対地間静電容量Ｃｇを経由して一時的にグランドを流れる。この結果、検査信号電流Ｉは、直列抵抗Ｒｓの値を反映したものとはならず、検査信号電流Ｉに基づいて太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐを、検査信号５１の周波数が低い場合と比較して、正確に求めることができない。このため、太陽電池ストリング３の故障を検出する精度は、検査信号５１の周波数が低い場合と比較して低下する。
【００７７】
したがって、検査信号５１の周波数は、前述のように、比較的低い周波数範囲の１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚとするのが好ましい。
【００７８】
（基準コンデンサＣａの静電容量）
図１０は、太陽電池ストリング３の検査状態を示す等価回路の回路図であって、太陽電池ストリング３に対して基準コンデンサＣａを直列に接続し、かつ検査信号５１を印加している状態を示す回路図である。
【００７９】
基準コンデンサＣａの静電容量が対地間静電容量Ｃｇよりも小さい値、もしくは対地間静電容量Ｃｇと同等の値であると、基準コンデンサＣａを流れる検査信号電流が変化し、検査信号電流に基づいて求めるインピーダンスＺｐが変化し、太陽電池ストリング３の故障検査の精度が低下する。
【００８０】
したがって、基準コンデンサＣａの静電容量は、対地間静電容量Ｃｇの影響が小さくなるように、対地間静電容量Ｃｇ（太陽電池ストリング３の対地間静電容量Ｃｇの合計値）よりも大きい値であることが好ましい。すなわち、対地間静電容量Ｃｇは、数ｎＦ〜数十ｎＦであるので、基準コンデンサＣａの静電容量は、１μＦ〜１０μＦとすることが好ましい。このような構成とすれば、太陽電池ストリング３の故障検査において、太陽電池ストリング３に基準コンデンサＣａを接続した場合に、対地間静電容量Ｃｇの影響を低減して、太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐを高精度に計測することができる。これにより、太陽電池ストリング３の故障を高精度に検出することができる。なお、基準コンデンサＣａは、静電容量の上限値を１０μＦとすることにより、コストアップやサイズアップを抑制することができる。
【００８１】
[実施の形態２]
（検査信号５１の電圧を故障検査に好適な電圧に設定する構成）
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図１１の(ａ)は、図１に示した太陽電池モジュール２を太陽電池セル７１およびバイパスダイオード７２によって示した回路図である。
【００８２】
本実施の形態において、検査装置１１は、信号注入回路２５から太陽電池ストリング３に供給する検査信号５１として、太陽電池モジュール２が備えるバイパスダイオードの影響を受けない微小な電圧の信号を印加するようになっている。
【００８３】
太陽電池モジュール２は、図１１の（ａ）に示すように、複数の太陽電池セル７１が直列接続されたものであり、直列接続された複数の太陽電池セル７１に対して、バイパスダイオード７２（前記バイパスダイオードＢＰＤに対応）が並列に接続されている。バイパスダイオード７２は、アノードが太陽電池モジュール２の負極に接続され、カソードが太陽電池モジュール２の正極に接続されている。
【００８４】
図１１の(ｂ)は、図４（太陽電池ストリング３が非発電状態である場合の、太陽電池ストリング３をＲ，Ｌ，Ｃにて表した等価回路）にバイパスダイオード７２を追加して示した回路図である。図１１の(ｃ)は、図５（図４に対応した、太陽電池ストリング３が発電状態である場合の太陽電池ストリング３の等価回路）にバイパスダイオード７２を追加して示した回路図である。図１２は、図１１に示したバイパスダイオード７２の順方向電圧Ｖｆを示すグラフである。
【００８５】
図１２に示すように、バイパスダイオード７２は、順方向電圧Ｖｆよりも小さい電圧を印加した場合、ほとんど電流が流れない。そこで、検査装置１１は、検査信号５１として、バイパスダイオード７２の順方向電圧Ｖｆよりも小さい電圧のものを使用する。これにより、検査信号Ｐ端子印加の場合のインピーダンスＺｐを正確に求めることができ、太陽電池ストリング３の故障検査を高精度に行うことができる。
【００８６】
[実施の形態３]
（検査信号電流のみにより故障検査を行う構成）
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。以上の実施の形態の検査装置１１では、太陽電池ストリング３の故障検査において、検査信号Ｐ端子印加の場合の太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐを求め、このインピーダンスＺｐに基づいて太陽電池ストリング３の故障の有無を判定する構成としていた。
【００８７】
これに対し、本実施の形態の検査装置１１では、太陽電池ストリング３の故障検査において、検査信号Ｐ端子印加の場合の検査信号５１による検査信号電流（指標値）に基づいて太陽電池ストリング３（太陽電池モジュール２）の故障の有無を判定する構成としている。
【００８８】
検査信号Ｐ端子印加の場合では、検査信号５１による検査信号電圧は一定であり、検査信号電流のみが異なる。したがって、インピーダンスＺｐに代えて、検査信号Ｐ端子印加の場合の検査信号電流を使用することにより、太陽電池ストリング３の故障検査を行うことができる。
【００８９】
この場合、図１に示した検査装置１１において、演算制御装置３０では、インピーダンス演算部４５が不要であるから、信号電流演算部４３から、インピーダンス演算部４５をスルーして、制御部４６へ検査信号電流が入力され、制御部４６は、検査信号電流を所定の閾値Ｋ２と比較して、太陽電池ストリング３の故障の有無を判定する。
【００９０】
図１３は、太陽電池ストリング３の正常時（故障無し）、故障時（不良）および正常時に共振が生じている場合の各検査信号電流と上記の閾値Ｋ２との関係を示す説明図である。なお、上記共振は、太陽電池ストリング３のケーブルのインダクタンスＬと基準コンデンサＣａとからなる共振回路により生じる。
【００９１】
図１３に示すように、太陽電池ストリング３の正常時には太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓが変化しないので、検査信号電流は閾値Ｋ２以上となる。また、太陽電池ストリング３の正常時において共振が生じている場合には、検査信号電流は、共振が生じていない正常時の値よりも大幅に大きい値となる。したがって、正常時に共振が生じている場合の検査信号電流と正常時に共振が生じていない場合の検査信号電流とは、区別可能である。また、太陽電池ストリング３の故障時には太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓが大きくなるので、検査信号電流は閾値Ｋ２未満となる。
【００９２】
したがって、制御部４６は、検査信号電流の値を閾値Ｋ２と比較することにより、太陽電池ストリング３の故障の有無を判定することができる。これにより、本実施の形態の検査装置１１は、前記実施の形態の検査装置１１と同様、太陽電池ストリング３の故障の有無を高精度に検出することができる。
【００９３】
[実施の形態４]
（直列抵抗Ｒｓにより故障検査を行う構成）
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施の形態の検査装置１１（図１参照）では、太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐではなく、太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓに基づいて、太陽電池ストリング３（太陽電池モジュール２）の故障の有無を判定する構成としている。
【００９４】
太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓは、太陽電池ストリング３に故障が無ければ変化しない一方、太陽電池ストリング３に故障が有れば大きくなる。そこで、本実施の形態において、制御部４６は、太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓを所定の閾値Ｋ３と比較し、太陽電池ストリング３の故障（ケーブル断線および太陽電池モジュール２の故障）の有無を判定する。
【００９５】
具体的には、制御部４６は、直列抵抗Ｒｓと閾値Ｋ３とを比較し、直列抵抗Ｒｓが閾値Ｋ３よりも大きい場合には、太陽電池ストリング３に故障有りと判定する。一方、直列抵抗Ｒｓが閾値Ｋ３以下である場合には、太陽電池ストリング３に故障無しと判定する。なお、閾値Ｋ３は、例えば太陽電池ストリング３に故障がない正常な場合の直列抵抗Ｒｓの上限値に設定することができる。
【００９６】
直列抵抗Ｒｓは、例えば次のようにして求めることができる。図１４は、図３の回路図（検査装置１１による太陽電池ストリングの検査状態を示す概略の回路図の等価回路）（左図）を簡略化して示す回路図（右図）である。
【００９７】
図１４において、検査信号５１、信号電流計測回路２４、直列抵抗Ｒｓ、基準コンデンサＣａおよび基準抵抗Ｒａを含む左側の回路は、右側の回路のように、ＣＲの直列回路と見なすことができる。右側の回路では、基準抵抗が信号電流計測回路２４の抵抗Ｒｓｈｕｎｔとなっている。この場合、直列接続された抵抗Ｒｓｈｕｎｔおよび直列抵抗Ｒｓの両端の電圧Ｖｒ、基準コンデンサＣａの両端の電圧Ｖｃ、および検査信号電圧（検査信号５１の電圧）Ｖｉｎの関係は、図１５のようになる。
【００９８】
したがって、直列抵抗Ｒｓは、検査信号電流Ｉ、検査信号電圧Ｖｉｎ、基準コンデンサＣａのインピーダンスＸｃおよび基準抵抗Ｒｓｈｕｎｔから、下式により求めることができる。
【００９９】
【数１】
0006428396.tif 000002
【０１００】
この演算は、例えばインピーダンス演算部４５が行う。
【０１０１】
本実施の形態の検査装置１１は、前記実施の形態の検査装置１１と同様、太陽電池ストリング３の故障の有無を高精度に検出することができる。
【０１０２】
次に、太陽電池ストリング３の故障の有無について、以上の実施の形態に示した、検査信号電流Ｉに基づく判定方式、太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐに基づく判定方式、および直列抵抗Ｒｓに基づく判定方式による判定をモジュールＮｏ．１〜Ｎｏ．８の太陽電池ストリング３のサンプルに対して行った結果について、図１６に示す。
【０１０３】
図１６の(ａ)は、太陽電池ストリング３に対しての各実施の形態に示した３種類の判定方式による故障有無の判定結果をまとめた表である。図１６の(ｂ)は、モジュールＮｏ．１〜Ｎｏ．８の太陽電池ストリング３のサンプルに対しての検査信号電流Ｉに基づく判定方式による判定結果を示す説明図である。図１６の(ｃ)は、上記各サンプルに対しての太陽電池ストリング３のインピーダンスＺｐに基づく判定方式による判定結果を示す説明図である。図１６の(ｄ)は、上記各サンプルに対しての太陽電池ストリング３の直列抵抗Ｒｓに基づく判定方式による判定結果を示す説明図である。
【０１０４】
図１６の(ａ)から図１６の(ｄ)に示した検査結果では、それぞれの指標値（検査信号電流Ｉ、インピーダンスＺｐ、直列抵抗Ｒｓ）を対応する閾値Ｋと比較することにより、モジュールＮｏ．１〜Ｎｏ．５が良品（故障無し）、モジュールＮｏ．６〜Ｎｏ．８がクラスタ断線（故障有り）となった。
【０１０５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、太陽光発電システムの太陽電池モジュールを直列接続して構成された太陽電池ストリングの故障検査に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１    太陽光発電システム
２    太陽電池モジュール
３    太陽電池ストリング
１１    検査装置
２１    ＰＶ電圧計測回路（状態検出部）
２２    ＰＶ電流計測回路（状態検出部、電流計測部）
２３Ｐ  切替えリレー（切替部）
２３Ｎ  切替えリレー（切替部）
２４    信号電流計測回路（指標値計測部）
２５    信号注入回路（検査信号生成部）
２６    発振回路（検査信号生成部）
２７    フィルタ回路
２８    信号電圧計測回路（指標値計測部）
２９    フィルタ回路
３０    演算制御装置
３１    付加回路
４５    インピーダンス演算部
４６    制御部（第１制御部、第２制御部、故障判定部）
５１    検査信号
７１    太陽電池セル
７２    バイパスダイオード
Ｃａ    基準コンデンサ
Ｃｇ    対地間静電容量
Ｉ    検査信号電流
Ｒａ    基準抵抗
Ｒｓ    直列抵抗
Ｖｉｎ  検査信号電圧
【図１】
0006428396.tif 000003
【図２】
0006428396.tif 000004
【図３】
0006428396.tif 000005
【図４】
0006428396.tif 000006
【図５】
0006428396.tif 000007
【図６】
0006428396.tif 000008
【図７】
0006428396.tif 000009
【図８】
0006428396.tif 000010
【図９】
0006428396.tif 000011
【図１０】
0006428396.tif 000012
【図１１】
0006428396.tif 000013
【図１２】
0006428396.tif 000014
【図１３】
0006428396.tif 000015
【図１４】
0006428396.tif 000016
【図１５】
0006428396.tif 000017
【図１６】
0006428396.tif 000018