(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイパスダイオードが並列に接続され、かつダイオード特性の順方向が前記バイパスダイオードの順方向と逆方向である太陽電池を含む太陽光発電システムの検査装置において、
太陽電池の正負の出力を短絡状態とする短絡通電路を開閉する短絡リレーの動作をリレー制御信号により制御するリレー制御部と、
並列状態の前記バイパスダイオードおよび前記ダイオード特性の極性が互いに逆の両順方向電圧の間に電圧波形の少なくとも一部が存在する検査電圧を前記短絡リレーに印加する電圧供給手段と、
前記短絡リレーを流れる検査電流を検出する電流検出手段と、
前記リレー制御信号および前記検査電流に基づいて、前記短絡リレーの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】
前記太陽電池が太陽光を受けて発電していないときに、前記リレー制御部、前記電圧供給手段、前記電流検出手段および前記故障判定部が動作す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】
前記リレー制御部、前記電圧供給手段、前記電流検出手段および前記故障判定部を含む検査ユニットを備え、
前記太陽電池が発電した電力は、出力通電路を介してパワーコンディショナへ入力され、
前記出力通電路には、前記リレー制御部により切り替え動作が制御され、前記出力通電路の接続を前記パワーコンディショナと前記検査ユニットとの間で切り替える切替えリレーが設けられ、
前記検査ユニットが動作するときに、前記切替えリレーが前記検査ユニット側へ切り替えられて前記太陽電池から前記パワーコンディショナへ至る出力通電路が遮断され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】
前記電圧供給手段は、前記検査電圧として交流電圧を出力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】
前記電圧供給手段は、前記検査電圧として、電圧値が前記両順方向電圧の間に存在する直流電圧を出力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】
前記電圧供給手段から前記短絡リレーに印加された前記検査電圧を印加先の回路から検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段にて検出された前記検査電圧の波形の少なくとも一部が前記両順方向電圧の間に存在するように、前記電圧供給手段から出力される前記検査電圧を調整する電圧調整部とを備えていることを特徴とする請求項１から５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】
前記電圧調整部は、前記電圧供給手段から出力される前記検査電圧を調整する場合に、前記検査電圧の最高値と最低値との中間値が前記両順方向電圧の間の前記ダイオード特性の順方向電圧寄りの電圧値となるように調整することを特徴とする請求項６に記載の太陽光発電システムの検査装置。
【請求項８】
前記短絡通電路は、前記太陽電池が発電した電力が出力される出力通電路と接続されており、
前記リレー制御部は、さらに前記出力通電路に設けられているリレーの動作をリレー制御信号により制御し、
前記出力通電路から交流信号を検出する信号検出手段と、
前記太陽電池が太陽光を受けて発電しているときに、前記信号検出手段にて検出された信号と前記リレー制御信号とに基づいて、動作を行ったリレーの故障の有無を判定するリレー検査部とを備えてい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】
バイパスダイオードが並列に接続され、かつダイオード特性の順方向が前記バイパスダイオードの順方向と逆方向である太陽電池が太陽光を受けて発電していないときに太陽光発電システムの検査を行う検査方法において、
太陽電池の正負の出力を短絡状態とする短絡通電路を開閉する短絡リレーの動作をリレー制御信号により制御するリレー制御工程と、
並列状態の前記バイパスダイオードおよび前記ダイオード特性の極性が互いに逆の両順方向電圧の間に電圧波形の少なくとも一部が存在する検査電圧を前記短絡リレーに印加する電圧供給工程と、
前記短絡リレーを流れる検査電流を検出する電流検出工程と、
前記リレー制御信号および前記検査電流に基づいて、前記短絡リレーの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が備えるリレーの動作を検査する太陽光発電システムの検査装置および太陽光発電システムの検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電システムは、太陽電池により発電された電力が、昇圧器および直流交流変換器等を含むパワーコンディショナを介して、電力送電網に供給されるようになっている。このような太陽光発電システムでは、システム内の回路等の故障により回路にアークを生じることがある。アークが発生した場合、アークの発生部分は高温になり、火災等を起こす恐れがある。このため、太陽光発電システムには、アークからシステムを保護する保護装置が備えられている。
【０００３】
上記アークには直列アークと並列アークとがあり、これらアークごとにアークを解消するための対応策が異なる。このため、保護装置は、アークの発生を検知し、かつ発生したアークが直列アークか並列アークかを識別する機能、ならびに直列アークおよび並列アークを解消する機能を備えている。このような保護装置については、特許文献１に開示された構成が知られている。
【０００４】
特許文献１に記載の構成では、太陽電池（光電発電機）にて発電された電力が、インバータを介して電力送電網（電力グリッド）に供給される。太陽電池からインバータに至るＤＣ電力線には、回路遮断器が設けられ、この回路遮断器と並列にキャパシタが設けられている。また、上記ＤＣ電力線において、回路遮断器の後段には電流センサが設けられ、電流センサの後段には、太陽電池の正極と負極とを短絡させる短絡スイッチが設けられている。
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、アークを直列アークと識別した場合に、回路遮断器をオフにして直列アークを解消している。また、アークを並列アークと識別した場合に、回路遮断器をオン（導通状態）にしている状態において、短絡スイッチをオン（導通状態）にして並列アークを解消している。
【０００６】
また、特許文献２に記載の構成では、太陽電池ストリングにて発電された電力が、パワーコンディショナを介して電力送電網（電力系統）に供給される。太陽電池ストリングからパワーコンディショナに至る電力線路にはスイッチング素子が設けられている。太陽電池ストリングは、直列、および直列と並列の組み合わせで接続された複数の太陽電池モジュールを備え、各太陽電池モジュールは、直列接続された複数の太陽電池セルを備えている。各太陽電池モジュールには、バイパスダイオードが並列に接続されている。バイパスダイオードの順方向は、太陽電池モジュール内の太陽電池セルのダイオード特性の順方向とは逆方向となっている。特許文献２に記載の構成では、上記バイパスダイオードの故障の有無を検査する故障検知装置を備えている。
【０００７】
上記の回路遮断器およびスイッチング素子を遮断リレーにて構成し、上記の短絡スイッチを短絡リレーにて構成した場合、発生した直列アークおよび並列アークに適切に対応できるようにしておくために、上記遮断リレーおよび短絡リレーについては、故障の有無を適宜検査する必要がある。なお、リレーの故障には、リレーをオフからオンにできなくなるオープン故障、およびリレーをオンからオフにできなくなる溶着故障等がある。
【０００８】
リレーの検査装置については、例えば特許文献３に記載されているものが知られている。特許文献３に記載の検査装置では、リレーのオンオフを複数回断続的に繰り返し、マイコンは、リレーのリトライ回数（リレーオン回数）が２回を超えてもリレーを含む回路の電源電圧がオープン故障チェック電圧閾値ＶＬ未満の場合に、リレー故障と判定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２０１４−５０９３９６号公報（２０１４年４月１７日公開）
【特許文献２】特開２０１４−１１４２８号公報（２０１４年１月２０日公開）
【特許文献３】特開２００３−１３９８１０号公報（２００３年５月１４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般にリレーの故障の有無は、特許文献３に記載されているように、リレーに電流を流し、リレーをオンオフすることにより検査することができる。したがって、太陽電池からの出力線路（出力通電路）に設けられる遮断リレーの故障の有無は、同様にして検査することができる。
【００１１】
これに対し、太陽電池と並列の短絡通電路に設けられる短絡リレーの故障の有無は、単に短絡リレーをオンオフすることにより検査することができない。
【００１２】
すなわち、太陽電池パネル１１は、図３の（ａ）に示すように、直列接続された複数の太陽電池セル３５に対して、バイパスダイオード３６が並列に接続されている。また、太陽電池パネル１１は、等価回路では、図３の（ｂ）に示すように、太陽電池セル３５を、順方向がバイパスダイオード３６とは逆方向の寄生ダイオード３７として示すことができる。
【００１３】
したがって、太陽電池パネル１１と並列に設けられた短絡リレーを含む回路に外部装置から検査用の電流を流した場合、短絡リレーのオンオフに関係なく、太陽電池セル３５またはバイパスダイオード３６を介して電流が流れることになる。このため、短絡リレーの故障の有無を検査することができない。
【００１４】
さらに、太陽光パネル１１自体の発電電流が上記短絡リレーに流れることも短絡リレーの故障の有無の検査を難しくしている。すなわち、短絡リレーには、検査用の電流に加えて、太陽電池パネル１１が発電した発電電流も流れる。この場合、これら両電流を切り分けることは困難である。
【００１５】
一方、短絡リレーの故障の有無を検査する場合の上記の問題は、太陽電池と短絡通電路との間の出力線路（出力通電路）に、太陽電池からの出力を遮断する、検査専用の遮断リレーを追加すれば解消することができる。しかしながら、このような構成では、検査専用の遮断リレーが別途必要となり、コストアップを招来する。また、安全上の観点から、短絡状態を維持するために、短絡リレーよりも太陽光パネル側に、遮断リレーを入れるのは望ましくない（なお、安全を考慮すると、電源オフ時に、遮断リレーは遮断状態、短絡リレーは短絡状態を維持する設計が望ましい）。
【００１６】
したがって、本発明は、低コストの構成により、短絡リレーの故障の有無を検査することができる太陽光発電システムの検査装置および太陽光発電システムの検査方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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、バイパスダイオードが並列に接続され、かつダイオード特性の順方向が前記バイパスダイオードの順方向と逆方向である太陽電池を含む太陽光発電システムの検査装置において、太陽電池の正負の出力を短絡状態とする短絡通電路を開閉する短絡リレーの動作をリレー制御信号により制御するリレー制御部と、並列状態の前記バイパスダイオードおよび前記ダイオード特性の極性が互いに逆の両順方向電圧の間に電圧波形の少なくとも一部が存在する検査電圧を前記短絡リレーに印加する電圧供給手段と、前記短絡リレーを流れる検査電流を検出する電流検出手段と、前記リレー制御信号および前記検査電流に基づいて、前記短絡リレーの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。
【００１８】
上記の構成によれば、電圧供給手段は、並列状態のバイパスダイオードおよび太陽電池のダイオード特性の極性が互いに逆の両順方向電圧の間に電圧波形の少なくとも一部が存在する検査電圧を、太陽電池の正負の出力を短絡状態とする短絡リレーに印加する。上記のような検査電圧を短絡リレーに印加した場合、太陽電池には短絡リレーが閉状態になっても検査電圧による電流がほとんど流れない。
【００１９】
この状態において、リレー制御部の制御により短絡リレーが開閉動作を行うと、短絡リレーを流れる検査電流は、短絡リレーの開閉動作に応じて変化する。したがって、故障判定部は、リレー制御信号（リレー制御信号が示す短絡リレーの開閉動作のタイミング）および検査電流に基づいて、短絡リレーの故障の有無を正確に判定することができる。また、短絡リレーの検査の際に太陽電池を短絡通電路から切り離すための検査専用の遮断リレーを別途追加する必要がないので、低コストの構成とすることができる。これにより、本発明の構成によれば、低コストの構成により、短絡リレーの故障の有無を検査することができる。
【００２０】
上記の太陽光発電システムの検査装置は、前記太陽電池が太陽光を受けて発電していないときに、前記リレー制御部、前記電圧供給手段、前記電流検出手段および前記故障判定部が動作する構成としてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、検査装置は、太陽電池が太陽光を受けて発電していない、例えば夜間に、短絡リレーの故障の有無を判定する検査動作を行う。これにより、太陽電池が発電する電力（電流、電圧）の影響を極力小さくして、短絡リレーの故障の有無を判定することができる。
【００２２】
なお、太陽電池が太陽光を受けて発電していない状態であることは、太陽光発電システムに通常備えられている、太陽電池の出力電圧を計測する電圧計測部、もしくは太陽電池の出力電流を計測する電流計測部の計測結果により知ることができる。または、日照計や時計（夜間であることを示すもの）により知ることができる。
【００２３】
上記の太陽光発電システムの検査装置は、前記リレー制御部、前記電圧供給手段、前記電流検出手段および前記故障判定部を含む検査ユニットを備え、前記太陽電池が発電した電力は、出力通電路を介してパワーコンディショナへ入力され、前記出力通電路には、前記リレー制御部により切り替え動作が制御され、前記出力通電路の接続を前記パワーコンディショナと前記検査ユニットとの間で切り替える切替えリレーが設けられ、前記検査ユニットが動作するときに、前記切替えリレーが前記検査ユニット側へ切り替えられて前記太陽電池から前記パワーコンディショナへ至る出力通電路が遮断され、前記パワーコンディショナが停止される構成としてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、検査ユニットが動作するときには、切替えリレーが検査ユニット側へ切り替えられて太陽電池からパワーコンディショナへ至る出力通電路が遮断される。
【００２５】
これにより、パワーコンディショナを太陽電池から切り離した状態とし、パワーコンディショナに影響されることなく、短絡リレーの故障の有無を正確に判定することができる。
【００２６】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記電圧供給手段は、前記検査電圧として交流電圧を出力する構成としてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、電圧供給手段は、検査電圧として交流電圧を出力するので、夜間（太陽電池が太陽光を受けて発電していないとき）に短絡リレーの検査を行った場合において、例えば月明かりにより太陽電池が発電した場合であっても、短絡リレーの故障の有無を正確に検査することができる。すなわち、例えば月明かりにより太陽電池が発電し、太陽電池から直流の発電電流が流れた場合であっても、交流の検査電圧により短絡リレーを流れる交流の検査電流と太陽電池の発電電流とを容易に区別することができる。なお、検査電流は、交流の検査電圧の少なくとも最高値または最低値の波形が前記両順方向電圧の間に存在していれば、短絡リレーが正常な場合に、短絡リレーの開閉動作に応じて波形が変化する。したがって、故障判定部は、このような場合においても、リレー制御信号および検査電流に基づいて短絡リレーの故障の有無を判定することができる。
【００２８】
また、上記の構成によれば、短絡リレーを流れる電流のうちの交流成分のみに注目すれば、短絡リレーの故障の有無を判定することができる。すなわち、短絡リレーがオンであれば、短絡リレーの両端間の抵抗値はほぼ０Ωとなる。一方、短絡リレーがオフであれば、太陽電池にダイオードが存在するものの、短絡リレーの両端間の抵抗値（短絡リレーの一端から太陽電池を経由して短絡リレーの他端に至る回路の抵抗値）は、数十Ω以上となる（この抵抗値はシステムによって異なる）。したがって、短絡リレーがオンの場合とオフの場合との上記のようなインピーダンスの違いから、短絡リレーの故障の有無を判定することができる。
【００２９】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記電圧供給手段は、前記検査電圧として、電圧値が前記両順方向電圧の間に存在する直流電圧を出力する構成としてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、電圧供給手段は、検査電圧として直流電圧を出力する場合、検査電圧の電圧波形の少なくとも前記両順方向電圧の間に存在するようにするために、電圧値が前記両順方向電圧の間に存在する直流電圧を出力する。
【００３１】
これにより、検査電圧として直流電圧を使用する場合であっても、低コストの構成により、短絡リレーの故障の有無を検査することができる。
【００３２】
上記の太陽光発電システムの検査装置は、前記電圧供給手段から前記短絡リレーに印加された前記検査電圧を印加先の回路から検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段にて検出された前記検査電圧の波形の少なくとも一部が前記両順方向電圧の間に存在するように、前記電圧供給手段から出力される前記検査電圧を調整する電圧調整部とを備えている構成としてもよい。
【００３３】
上記の構成によれば、電圧検出手段は、電圧供給手段から短絡リレーに印加された検査電圧を印加先の回路から検出する。電圧調整部は、電圧検出手段にて検出された検査電圧の波形の少なくとも一部が前記両順方向電圧の間に存在するように、電圧供給手段から出力される検査電圧を調整する。
【００３４】
これにより、適正な検査電圧を短絡リレーに印加して正確な検査を行うことができ、装置の信頼性を高めることができる。
【００３５】
なお、電圧調整部が、電圧検出手段にて検出された検査電圧の波形の全てが前記両順方向電圧の間に存在するように、電圧供給手段から出力される検査電圧を調整する構成である場合には、より良好な検査電流が得られる。これにより、故障判定部は、リレー制御信号および検査電流に基づいて短絡リレーの故障の有無をさらに正確に判定することができる。
【００３６】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記電圧調整部は、前記電圧供給手段から出力される前記検査電圧を調整する場合に、前記検査電圧の最高値と最低値との中間値が前記両順方向電圧の間の前記ダイオード特性の順方向電圧寄りの電圧値となるように調整する構成としてもよい。
【００３７】
上記の構成によれば、電圧調整部は、電圧供給手段から出力される検査電圧を調整する場合に、検査電圧の最高値と最低値との中間値が前記両順方向電圧の間の太陽電池のダイオード特性の順方向電圧寄りの電圧値となるように調整する。
【００３８】
すなわち、太陽電池は複数の太陽電池セルを直列接続して形成されているので、太陽電池のダイオード特性の順方向電圧の絶対値は、バイパスダイオードの順方向電圧の絶対値よりも大きくなっている。したがって、検査電圧の最高値と最低値との中間値が前記両順方向電圧の間の太陽電池のダイオード特性の順方向電圧寄りの電圧値となるように検査電圧を調整すれば、検査電圧の波形の少なくとも一部が前記両順方向電圧の間に存在するように調整することが容易である。また、検査電圧の波形の全てが前記両順方向電圧の間に存在するように検査電圧を調整することも容易である。
【００３９】
上記の太陽光発電システムの検査装置において、前記短絡通電路は、前記太陽電池が発電した電力が出力される出力通電路と接続されており、前記リレー制御部は、さらに前記出力通電路に設けられているリレーの動作をリレー制御信号により制御するものであり、前記出力通電路から交流信号を検出する信号検出手段と、前記太陽電池が太陽光を受けて発電しているときに、前記信号検出手段にて検出された信号と前記リレー制御信号とに基づいて、動作を行ったリレーの故障の有無を判定するリレー検査部とを備えている構成としてもよい。
【００４０】
上記の構成によれば、太陽電池が太陽光を受けて発電しているときに、例えば並列アークあるいは直列アークが発生すると、その処理のために、リレー制御部から出力されるリレー制御信号に基づいて、短絡リレーあるいは出力通電路に設けられているリレーのいずれかが動作する。この場合、出力通電路にサージパルスが発生し、このサージパルス（信号）は信号検出手段にて検出される。そこで、リレー検査部は、信号検出手段にて検出された信号とリレー制御信号とに基づいて、動作を行ったリレーの故障の有無を判定する。
【００４１】
これにより、太陽電池が太陽光を受けて発電しているときに動作したリレーの故障の有無を適切に検査することができる。
【００４２】
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方法は、バイパスダイオードが並列に接続され、かつダイオード特性の順方向が前記バイパスダイオードの順方向と逆方向である太陽電池が太陽光を受けて発電していないときに太陽光発電システムの検査を行う検査方法において、太陽電池の正負の出力を短絡状態とする短絡通電路を開閉する短絡リレーの動作をリレー制御信号により制御するリレー制御工程と、並列状態の前記バイパスダイオードおよび前記ダイオード特性の極性が互いに逆の両順方向電圧の間に電圧波形の少なくとも一部が存在する検査電圧を前記短絡リレーに印加する電圧供給工程と、前記短絡リレーを流れる検査電流を検出する電流検出工程と、前記リレー制御信号および前記検査電流に基づいて、前記短絡リレーの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。
【００４３】
上記の構成によれば、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】
【００４４】
本発明の構成によれば、低コストの構成により、短絡リレーの故障の有無を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態の太陽光発電システムの構成を示す概略の回路である。
【図２】図１に示した太陽光発電システムの構成を詳細に示す回路図である。
【図３】図３の（ａ）は図１に示した太陽電池パネルの回路図であり、図３の（ｂ）は図３の（ａ）に示した太陽電池パネルの等価回路である。
【図４】図３の（ｂ）に示した太陽電池パネルの電流電圧特性を示すグラフである。
【図５】図５の（ａ）は、図１に示したＤＣ電源から出力される直流のリレー動作検査電圧を示す波形図であり、図５の（ｂ）は、検査対象の短絡リレーが正常である場合に、図５の（ａ）に示したリレー動作検査電圧に応じて検査対象の短絡リレーを流れるリレー動作検査電流を示す波形図である。
【図６】本発明の他の実施の形態の太陽光発電システムの構成を詳細に示す回路図である。
【図７】図７の（ａ）は、図６に示した発振回路から出力されるリレー動作検査電圧を示す波形図であり、図７の（ｂ）は、検査対象の短絡リレーが正常である場合に、図７の（ａ）に示したリレー動作検査電圧に応じて検査対象の短絡リレーを流れるリレー動作検査電流を示す波形図である。
【図８】図８の（ａ）は、図７の（ａ）に示した交流のリレー動作検査電圧の他の例を示す波形図であり、図８の（ｂ）は、検査対象の短絡リレーが正常である場合に、図８の（ａ）に示したリレー動作検査電圧に応じて検査対象の短絡リレーを流れるリレー動作検査電流を示す波形図である。
【図９】図９の（ａ）は、図７の（ａ）に示した交流のリレー動作検査電圧のさらに他の例を示す波形図であり、図９の（ｂ）は、検査対象の短絡リレーが正常である場合に、図９の（ａ）に示したリレー動作検査電圧に応じて検査対象の短絡リレーを流れるリレー動作検査電流を示す波形図である。
【図１０】図１０の（ａ）は、図１に示したリレーユニットのリレーを制御するリレー制御信号を示す波形図であり、図１０の（ｂ）は、図１に示した太陽電池パネルが発電状態のときに、図１０の（ａ）に示したリレー制御信号に基づいて、正常なリレーがオンオフ動作あるいは切り替え動作を行った場合に発生するサージパルスを示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
〔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太陽光発電システムの構成を示す概略の回路である。
【００４７】
図１に示すように、太陽光発電システム１は、複数の太陽電池パネル（ＰＶパネル）１１、リレーユニット１２、パワーコンディショナとしてのパワーコンディショニングシステム（以下、ＰＣＳと称する）１３、および検査ユニット（検査装置）１４を備えている。
【００４８】
リレーユニット１２は、出力通電路１５Ｐ，１５Ｎ、およびこれら出力通電路１５Ｐ，１５Ｎを短絡させる短絡通電路１６を備えている。出力通電路１５Ｐ，１５Ｎには、太陽電池パネル１１からＰＣＳ１３側へ向かって、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎと切替えリレー１８Ｐ，１８Ｎとが直列に設けられている。遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎは、出力通電路１５Ｐ，１５Ｎを開閉するものである。切替えリレー１８Ｐ，１８Ｎは、出力通電路１５Ｐ，１５Ｎの接続をＰＣＳ１３側または検査ユニット１４側に切り替えるものである。
【００４９】
短絡通電路１６は、出力通電路１５Ｐ，１５Ｎにおける遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎよりも太陽電池パネル１１側の位置に設けられている。短絡通電路１６には、短絡通電路１６を開閉する短絡リレー１９が設けられている。検査ユニット１４は、短絡リレー１９の故障の有無を検査するものである。
【００５０】
図１に示す太陽光発電システム１において、太陽電池パネル１１にて発電した電力は出力通電路１５Ｐ，１５Ｎを介してＰＣＳ１３へ供給される。この状態（電力供給状態）では、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎは閉状態とされ、切替えリレー１８Ｐ，１８ＮはＰＣＳ１３側に切り替えられる。
【００５１】
上記の電力供給状態において、直列アークが発生した場合には、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎがオフ（開状態）にされる。これにより、直列アークが解消される。また、上記の電力供給状態において、並列アークが発生した場合には、短絡リレー１９がオフにされる。これにより、太陽電池パネル１１の出力が短絡され、並列アークが解消される。
【００５２】
また、リレーユニット１２の短絡リレー１９の故障の有無を検査するリレー検査状態では、上記の電力供給状態から、切替えリレー１８Ｐ，１８Ｎが検査ユニット１４側に切り替えられる。なお、検査ユニット１４による検査動作は、太陽電池パネル１１から所望の発電量が得られない状態、すなわち太陽電池パネル１１が太陽光を受けて発電していない非発電状態にて行われる。
【００５３】
太陽電池パネル１１が非発電状態となるのは、例えば夜間であり、太陽電池パネル１１の発電量が微小となる時間帯である。なお、夜間でも太陽電池パネル１１から微小の発電量が得られるのは、太陽電池パネル１１が例えば月明かりによって発電するためである。
【００５４】
図２は、図１に示した太陽光発電システム１の構成を詳細に示す回路図である。図２に示すように、リレーユニット１２は、例えばリレー基板４１を有し、リレー基板４１には複数のリレー（継電器）が設けられている。リレー基板４１は、一方側の端縁部に沿って入力Ｐ端子３１Ｐおよび入力Ｎ端子３１Ｎを有し、反対側の端縁部に沿って出力Ｐ端子３２Ｐ、出力Ｎ端子３２Ｎ、検査Ｐ端子３３Ｐおよび検査Ｎ端子３３Ｎを有している。入力Ｐ端子３１Ｐおよび入力Ｎ端子３１Ｎには太陽電池パネル１１が接続され、出力Ｐ端子３２Ｐおよび出力Ｎ端子３２ＮにはＰＣＳ１３が接続されている。出力Ｐ端子３２ＰとＰＣＳ１３との間には、逆流防止用のダイオード２９が設けられている。
【００５５】
入力Ｐ端子３１Ｐと出力Ｐ端子３２Ｐとの間の出力通電路１５Ｐには、入力Ｐ端子３１Ｐから出力Ｐ端子３２Ｐに向って、遮断リレー１７Ｐおよび切替えリレー１８Ｐが直列に設けられている。同様に、入力Ｎ端子３１Ｎと出力Ｎ端子３２Ｎとの間の出力通電路１５Ｎには、遮断リレー１７Ｎおよび切替えリレー１８Ｎが直列に設けられている。
【００５６】
また、出力通電路１５Ｐにおける遮断リレー１７Ｐと切替えリレー１８Ｐとの間、および出力通電路１５Ｎにおける遮断リレー１７Ｎと切替えリレー１８Ｎとの間は、第１短絡通電路１６ａによって接続され、この第１短絡通電路１６ａには、第１短絡通電路１６ａを開閉する第１短絡リレー１９ａが設けられている。
【００５７】
また、出力通電路１５Ｐにおける入力Ｐ端子３１Ｐと遮断リレー１７Ｐとの間、および出力通電路１５Ｎにおける入力Ｎ端子３１Ｎと遮断リレー１７Ｎとの間は、第２短絡通電路１６ｂによって接続され、この第２短絡通電路１６ｂには、第２短絡通電路１６ｂを開閉する第２短絡リレー１９Ｒと第３短絡リレー１９Ｎとが直列に設けられている。第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎは例えばラッチリレーである。なお、第２短絡通電路１６ｂに２個のリレー（第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎ）が設けられているのは、耐圧を分散させて低耐圧のリレーを使用できるようにするためである。
【００５８】
切替えリレー１８Ｐは、可動接点１８Ｐａ、固定接点１８Ｐｂおよび固定接点１８Ｐｃを有する。同様に、切替えリレー１８Ｎは、可動接点１８Ｎａ、固定接点１８Ｎｂおよび固定接点１８Ｎｃを有する。
【００５９】
切替えリレー１８Ｐの可動接点１８Ｐａは遮断リレー１７Ｐの他方の端子および第１短絡リレー１９ａの一方の端子と接続され、固定接点１８Ｐｂは出力Ｐ端子３２Ｐと接続され、固定接点１８Ｐｃは検査Ｐ端子３３Ｐと接続されている。同様に、切替えリレー１８Ｎの可動接点１８Ｎａは遮断リレー１７Ｎの他方の端子および第１短絡リレー１９ａの他方の端子と接続され、固定接点１８Ｎｂは出力Ｎ端子３２Ｎと接続され、固定接点１８Ｎｃは検査Ｎ端子３３Ｎと接続されている。
【００６０】
また、リレーユニット１２は、ＣＴ電流計測部（信号検出手段）２１、ＰＶ電流計測部２２、ＰＶ電圧計測部２３およびリレー制御部２４を備えている。これらＣＴ電流計測部２１、ＰＶ電流計測部２２、ＰＶ電圧計測部２３およびリレー制御部２４は、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。
【００６１】
ＣＴ電流計測部２１は、出力通電路１５Ｐを流れる交流信号を計測する。このために、出力通電路１５Ｐにおける入力Ｐ端子３１Ｐと第３通電路３６との間には、電流トランス（ＣＴ、信号検出手段）５１が設けられ、電流トランス５１にて検出された交流信号が増幅器（信号検出手段）５２を介してＣＴ電流計測部（信号検出手段）２１へ入力される。ＣＴ電流計測部２１は、例えば入力された交流信号からアークノイズに相当する所定の周波数の信号を取り出すフィルタを有する。
【００６２】
ＰＶ電流計測部２２は、太陽電池パネル１１からの出力電流を計測する。このために、出力通電路１５Ｐにおける切替えリレー１８Ｐと出力Ｐ端子３２Ｐとの間には、抵抗（シャント抵抗）Ｒ１が設けられ、抵抗Ｒ１の両端の電圧が比較器５３を介してＰＶ電流計測部２２に入力される。なお、抵抗Ｒ１および比較器５３は電流計測回路を構成している。
【００６３】
ＰＶ電圧計測部２３は、太陽電池パネル１１からの出力電圧を計測する。このために、出力Ｐ端子３２Ｐと出力Ｎ端子３２Ｎとの間の電圧が、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４および比較器５４を含む電圧計測回路を介してＰＶ電圧計測部２３に入力される。
【００６４】
リレー制御部２４は、ＣＴ電流計測部２１の計測結果に基づいて、太陽光発電システム１におけるアーク発生の有無を判定する。この判定において、アーク発生と判定した場合、リレー制御部２４は、まず、第１短絡リレー１９ａを閉状態にする。
【００６５】
次に、リレー制御部２４は、第１短絡リレー１９ａの閉状態でのＣＴ電流計測部２１の計測結果が交流信号の減少を示すものである場合、アークを並列アークと識別し、第２短絡リレー１９Ｒおよび第３短絡リレー１９Ｎを閉状態とする。これにより、並列アークが解消される。
【００６６】
一方、第１短絡リレー１９ａの閉状態でのＣＴ電流計測部２１の計測結果が交流信号の増加もしくは変化無しを示すものである場合、リレー制御部２４は、アークを直列アークと識別し、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎを開状態とする。これにより、直列アークが解消される。
【００６７】
なお、オン状態への第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎの切り替え動作は、第１短絡リレー１９ａをオンにしてアーク信号が減少した状態（並列アークが減少した状態）にて行われる。したがって、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎとして、一般に耐圧が低いラッチリレーを使用することができる。また、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎをラッチリレーとすることにより、第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎを駆動する電源が事故や故障等により停電した場合であっても、太陽電池の正負の出力の短絡状態を維持することができる。また、太陽電池の正負の出力の短絡をラッチリレーにて行っているので、この状態への迅速な切り替え動作が可能となっている。これにより、並列アークの解消機能についての信頼性を高めることができる。
【００６８】
また、リレー制御部２４は、ＰＶ電流計測部２２およびＰＶ電圧計測部２３の計測結果に基づいて太陽電池パネル１１の発電量を求め、太陽電池パネル１１が発電していない状態（正確には太陽電池パネル１１が太陽光を受けて発電していない状態）と判断すると、動作モードを検査モードに切り替える。検査モードでは検査ユニット１４による検査動作が行われる。なお、リレー制御部２４は、太陽電池パネル１１が発電していない状態であるとの判断を、例えば数時間の発電量を監視して行う。また、リレー制御部２４、太陽電池パネル１１が発電していない状態であることは、発電量によらず、発電電流のみによって判断してもよい。これは、発電電流が発電量に応じて変化するためである。
【００６９】
検査ユニット１４は、例えば検査基板４２を有し、検査基板４２には複数のリレー（継電器）が設けられている。検査基板４２には、一端縁部に沿って入出力Ｐ端子６１Ｐおよび入出力Ｎ端子６１Ｎが設けられ、さらに電圧検出部（電圧検出手段）７１、電流検出部（電流検出手段）７２、電源調整部７３、故障判定部７４、電圧計測回路（電圧検出手段）７５、電流計測回路（電流検出手段）７６およびＤＣ電源（電圧供給手段）７７が設けられている。電圧検出部７１、電流検出部７２、周波数調整部７３、電源調整部７３および故障判定部７４は、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。
【００７０】
ＤＣ電源７７は、検査ユニット１４の検査動作時に、直流電圧を入出力ＰおよびＮ端子６１Ｐ，６１Ｎへ出力する。したがって、ＤＣ電源７７から出力される直流電圧は、検査ＰおよびＮ端子３３Ｐ，３３Ｎを介して出力通電路１５Ｐ，１５Ｎに供給される。電源調整部（電圧供給手段）７３は、ＤＣ電源（電圧供給手段）７７から出力される直流電圧のレベルを調整する。
【００７１】
電圧検出部７１は、検査動作時に、入出力ＰおよびＮ端子６１Ｐ，６１Ｎに生じる電圧を電圧計測回路７５を介して入力し、入力された電圧を検出する。電圧計測回路７５は、抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１３、抵抗Ｒ１４および比較器９２を含んでいる。
【００７２】
電流検出部７２は、検査動作時に、入出力Ｐ端子６１に流れ込む電流を電流計測回路７６を介して入力し、入力された電流を検出する。電流計測回路７６は、抵抗（シャント抵抗）Ｒ１１および比較器９１を含んでいる。
【００７３】
故障判定部７４は、リレー制御部２４と通信し、検査動作時に、リレー制御部２４により、切替えリレー１８Ｐ，１８Ｎの切り替え動作、第１短絡リレー１９ａのオンオフ動作、ならびに第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎのオンオフ動作を制御させる。なお、検査動作時のこれらリレーの制御は、故障判定部７４が直接行うようにしてもよい。
【００７４】
上記の構成において、太陽光発電システム１のリレーユニット１２の動作について説明する。
【００７５】
図２において、太陽光発電システム１が正常に動作している場合には、リレー制御部２４の制御により、第１から第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎはオフ（開状態）となり、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎはオン（閉状態）となり、切替えリレー１８Ｐ，１８Ｎは可動接点１８Ｐａ，１８Ｎａが固定接点１８Ｐｂ，１８Ｎｂに切り替えられている。この状態では、太陽電池パネル１１にて発電された電力は、出力通電路１５Ｐ，１５Ｎを通じてＰＣＳ１３に供給される。
【００７６】
上記の状態において、出力通電路１５Ｐに流れた交流信号は電流トランス５１にて検出され、増幅器５２にて増幅された後、ＣＴ電流計測部２１へ入力される。ＣＴ電流計測部２１は、入力された交流信号からアークノイズを検出する。
【００７７】
リレー制御部２４は、ＣＴ電流計測部２１にてアークノイズが検出されると、第１短絡リレー１９ａをオンにする。次に、アークノイズが減少したかどうかを判定し、アークノイズが減少していれば、アークは並列アークであると識別して、第２短絡リレー１９Ｒおよび第３短絡リレー１９Ｎがオンにする。これにより、並列アークは解消される。その後、リレー制御部２４は、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎ、および第１短絡リレー１９ａをオフにして、太陽光発電システム１を停止させる。
【００７８】
一方、第１短絡リレー１９ａをオンにしてもアークノイズが減少しない場合、あるいは増加する場合、リレー制御部２４は、アークは直列アークであると識別して、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎをオフにするとともに、第１短絡リレー１９ａをオフにし、太陽光発電システム１を停止させる。この場合、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎをオフにすることにより、直アークは解消される。
【００７９】
次に、検査ユニット１４の動作について説明する。図３の（ａ）は太陽電池パネル１１の回路図であり、図３の（ｂ）は図３の（ａ）の太陽電池パネル１１の等価回路である。
【００８０】
太陽電池パネル１１は、図３の（ａ）に示すように、複数の太陽電池セル３５が直列接続された太陽電池モジュールであり、直列接続された複数の太陽電池セル３５に対して、バイパスダイオード３６が並列に接続されている。バイパスダイオード３６は、アノードが太陽電池パネル１１の負極に接続され、カソードが太陽電池パネル１１の正極に接続されている。太陽電池パネル１１は、ダイオード特性を有し、等価回路では、図３の（ｂ）に示すように、太陽電池セル３５を寄生ダイオード３７として示すことができる。
【００８１】
図４は、図３の（ｂ）に示した太陽電池パネル１１の電流電圧特性を示すグラフである。図４では、太陽電池セル３５（ＰＮ接合）の順方向特性が第１象限に示され、バイパスダイオード３６の順方向特性が第３象限に示されている。Ｖｆ１は太陽電池セル３５の順方向電圧であり、Ｖｆ２はバイパスダイオード３６の順方向電圧である。これら両順方向電圧は、バイパスダイオード３６および太陽電池セル３５のダイオード特性が並列状態であり、かつ順方向が互い逆であることから、互いに逆極性となる。
【００８２】
図４に示すように、太陽電池パネル１１は、Ｖｆ１からＶｆ２の間の電圧を印加した場合、ほとんど電流が流れない。そこで、検査ユニット１４は、太陽電池パネル１１のこの作用を利用し、第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎを検査する。すなわち、検査ユニット１４は、第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎの検査において、Ｖｆ１−Ｖｆ２間の電圧（リレー動作検査電圧、検査電圧）をリレーユニット１２の出力通電路１５Ｐ，１５Ｎ、すなわち検査対象の第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎに印加する。これにより、太陽電池パネル１１には上記印加電圧（リレー動作検査電圧）による電流が流れることがなく、検査ユニット１４は、第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎの故障の有無を正確に検査できるようになっている。
【００８３】
第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎの検査では、第２短絡通電路１６ｂと第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎとを順次検査する。検査順序は特に限定されないが、ここでは、第１短絡リレー１９ａ、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎの順序にて検査を行うものとする。
【００８４】
検査において、リレー制御部２４は、切替えリレー１８Ｐ，１８ＮをＰＣＳ１３側から検査ユニット１４側に切り替える。すなわち、可動接点１８Ｐａ，１８ａが固定接点１８Ｐｃ，１８Ｎｃと接するように切り替える。これにより、検査ユニット１４の入出力ＰおよびＮ端子６１Ｐ，６１Ｎがリレーユニット１２の出力通電路１５Ｐ，１５Ｎと接続される。また、出力通電路１５Ｐ，１５Ｎによる太陽電池パネル１１とＰＣＳ１３との接続が遮断されし、かつＰＣＳ１３は動作を停止する。したがって、検査ユニット１４は、ＰＣＳ１３に影響されることなく、検査動作を行うことができる。
【００８５】
次に、ＤＣ電源７７から、図５の（ａ）に示す直流のリレー動作検査電圧が出力される。このリレー動作検査電圧は、Ｖｆ１−Ｖｆ２間の微小な電圧である。この場合、電源調整部７３は、例えば電流検出部７２にて検出されるリレー動作検査電圧を参照し、リレー動作検査電圧がＶｆ１−Ｖｆ２間の電圧となるように調整する。ＤＣ電源７７から出力されたリレー動作検査電圧は、出力通電路１５Ｐ，１５Ｎに供給される。
【００８６】
この状態にて、リレー制御部２４は、図５の（ａ）に示すように、第１短絡リレー１９ａをオンオフさせる。なお、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎとする。この場合、第１短絡リレー１９ａが正常であれば、第１短絡リレー１９ａを流れるリレー動作検査電流（検査電流）は、図５の（ｂ）に示すように、第１短絡リレー１９ａのオンオフ動作に応じてオンオフされる電流となる。
【００８７】
なお、第１短絡リレー１９ａがオープン故障を生じている場合、リレー動作検査電流は得られない。一方、第１短絡リレー１９ａが溶着故障を生じている場合、第１短絡リレー１９ａはオフにならず、リレー動作検査電流は変化せずに流れたままの状態となる。
【００８８】
リレー動作検査電流は、電流計測回路７６を介して電流検出部７２へ入力され、電流検出部７２は、リレー動作検査電流の電流値を検出し、故障判定部７４へ出力する。また、リレー動作検査電圧は、電圧計測回路７５を介して電圧検出部７１へ入力されており、電圧計測回路７５は、リレー動作検査電圧の電圧値を検出し、故障判定部７４へ出力する。
【００８９】
故障判定部７４は、電流検出部７２からの第１短絡リレー１９ａのオンオフのタイミングに応じたリレー動作検査電流の電流値の変化と、電圧計測回路７５からのリレー動作検査電圧の電圧値とから、第１短絡リレー１９ａの故障の有無を判定する。
【００９０】
この判定結果は、故障判定部７４から管理装置（図示せず）に通知し、管理装置が表示あるいは警報によって報知するようにしてもよい。あるいは、この報知動作を故障判定部７４が行うようにしてもよい。
【００９１】
次に、検査ユニット１４は、同様にして、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎの故障の有無を検査する。この場合、第１短絡リレー１９ａはオフとする。なお、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎについては、検査の際のオンオフ動作が同時に行われる。したがって、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎの故障の有無の判定結果は、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎについて故障なし、第２短絡リレー１９Ｒまたは第３短絡リレー１９Ｎに故障有りというものになる。
【００９２】
上記のように、本実施の形態の太陽光発電システム１では、太陽電池セル３５（寄生ダイオード３７）の順方向電圧Ｖｆ１とバイパスダイオード３６の順方向電圧Ｖｆ２との間の電圧を、リレー動作検査電圧として、リレーユニット１２における出力通電路１５Ｐ，１５Ｎすなわち検査対象の短絡リレー（第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎ）に与えて、短絡リレーの故障の有無を検査している。したがって、太陽電池パネル１１にはリレー動作検査電圧による電流が流れることがなく、第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎの故障の有無を正確に検査できるようになっている。
【００９３】
また、太陽電池パネル１１と第１および第２短絡通電路１６ａ，１６ｂとの間の例えば出力通電路１５Ｐ，１５Ｎに、太陽電池パネル１１を遮断するための、検査専用の遮断リレーを別途追加する必要がないので、低コストの構成となっている。
【００９４】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施の形態の太陽光発電システム１は、図６に示すように、前記検査ユニット１４に代えて検査ユニット（検査装置）１０１を備えている。
【００９５】
前記の検査ユニット１４では、リレー動作検査電圧として直流電圧を使用していたのに対し、検査ユニット１０１では、リレー動作検査電圧として交流電圧を使用する。このために、検査ユニット１０１は、周波数調整部８１および発振回路（電圧供給手段）８２をさらに備えている。検査ユニット１０１において、電圧検出部７１、電流検出部７２、電源調整部７３、周波数調整部８１および故障判定部７４は、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。検査ユニット１０１の他の構成は、前記の検査ユニット１４と同様である。
【００９６】
発振回路８２は、ＤＣ電源７７から供給される直流電圧から交流のリレー動作検査電圧を生成する。周波数調整部８１は、発振回路８２から出力される交流電圧の周波数を調整する。この場合、例えば、周波数調整部８１はＰＷＭ信号を発振回路８２に出力し、発振回路８２はＰＷＭ信号に応じて交流信号を生成する。リレー動作検査電圧の周波数は、好ましくは、１００Ｈｚ以上、１ｋＨｚ以下である。さらに好ましくは、１００Ｈｚである。
【００９７】
リレー動作検査電圧の周波数は、上記のように低く設定される。これは、太陽光発電システム１において、リレー動作検査電圧の周波数を低く設定する方が、第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎの検査が容易になる傾向があるためである。例えば、太陽電池パネル１１は、等価的には抵抗とコンデンサの並列回路と見なすこともでき、リレー動作検査電圧の周波数が高すぎると、リレー動作検査電流が太陽電池パネル１１を流れてしまい、検査精度が低下することになる。
【００９８】
なお、リレー動作検査電圧の周波数を１００Ｈｚよりも低く設定した場合には、リレー動作検査電圧が直流に近づくので、太陽電池パネル１１の電圧変動がノイズになる傾向がある。一方、リレー動作検査電圧の周波数を１００Ｈｚよりも高く設定した場合には、太陽電池パネル１１や太陽光発電システム１のケーブルのＬ，Ｃ成分により共振が発生し、第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎの検査精度が低下し易くなる。
【００９９】
上記の構成において、検査ユニット１０１の動作について説明する。検査においては、検査ユニット１４の場合と同様に、切替えリレー１８Ｐ，１８ＮがＰＣＳ１３側から検査ユニット１４側に切り替えられる。
【０１００】
次に、発振回路８２は、ＤＣ電源７７から出力される直流電圧から交流電圧を生成し、リレー動作検査電圧として出力する。このリレー動作検査電圧は、出力通電路１５Ｐ，１５Ｎに供給される。この場合、電源調整部７３は、リレー動作検査電圧についての電圧検出部７１の検出結果を参照し、図７の（ａ）に示すように、交流のリレー動作検査電圧がＶｆ１−Ｖｆ２間の電圧となるように、ＤＣ電源７７から出力される直流電圧の値を調整する。
【０１０１】
この状態にて、図７の（ａ）に示すように、第１短絡リレー１９ａをオンオフさせる。なお、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎとする。この場合、第１短絡リレー１９ａが正常であれば、第１短絡リレー１９ａを流れるリレー動作検査電流は、図７の（ｂ）に示すように、第１短絡リレー１９ａのオンオフ動作に応じてオンオフされる電流となる。
【０１０２】
以下、検査ユニット１４の場合と同様に、故障判定部７４は、電流検出部７２からの第１短絡リレー１９ａのオンオフのタイミングに応じたリレー動作検査電流の電流値の変化と、電圧計測回路７５からのリレー動作検査電圧の電圧値とから、第１短絡リレー１９ａの故障の有無を判定する。次に、同様にして、第２および第３短絡リレー１９Ｒ，１９Ｎについての検査を行う。
【０１０３】
交流のリレー動作検査電圧としては、図７の（ａ）に示したものの他、図８の（ａ）に示すように、図７の（ａ）の状態からＶｆ１側にシフトしたものであってもよい。この場合に、検査対象の短絡リレーを流れるリレー動作検査電流は、検査対象の短絡リレーが正常である場合、図８の（ｂ）に示すものとなる。
【０１０４】
また、交流のリレー動作検査電圧は、交流電圧である場合、図７の（ａ）および図８の（ａ）の例のように、ピーク電圧およびボトム電圧がＶｆ１−Ｖｆ２間に存在していることが好ましいものの、これに限定されない。例えば、図９の（ａ）に示すように、少なくとも一部がＶｆ１−Ｖｆ２間に存在していれば、リレー動作検査電圧として機能する。すなわち、図９の（ａ）に示したリレー動作検査電圧を使用した場合、短絡リレーをオンオフすることにより得られるリレー動作検査電流の波形は、図９の（ｂ）に示すように、短絡リレーのオンオフに応じて変化したものとなる。したがって、この変化に基づいて、短絡リレーの故障の有無を判定することができる。
【０１０５】
上記のように、本実施の形態の太陽光発電システム１において、検査ユニット１０１は、リレー動作検査電圧として、交流電圧を使用している。したがって、夜間（太陽電池パネル１１が太陽光を受けて発電していないとき）に検査動作を行った場合に、月明かりにより太陽電池パネル１１が発電し、太陽電池パネル１１から電流が流れた場合であっても、この太陽電池パネル１１から生じた電流と、交流のリレー動作検査電圧によって検査対象の短絡リレーに流れる交流のリレー動作検査電流とを容易に区別することができる。これにより、さらに正確に短絡リレーの故障の有無を検査することができる。その他の機能については、検査ユニット１４の場合と同様である。
【０１０６】
なお、以上の実施の形態においては、太陽電池パネル１１が非発電状態のときに、検査ユニット１４，１０１により第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎの故障の有無が検査されるようになっている。一方、太陽電池パネル１１が発電状態のときには、第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎ、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎ、および切替えリレー１８Ｐ，１８Ｎがオンオフ動作あるいは切り替え動作を行ったときに、これらリレーの故障の有無を検査するようにしてもよい。
【０１０７】
具体的には、図１０の（ａ）に示すように、リレー制御部２４からのリレー制御信号に基づいて、第１〜第３短絡リレー１９ａ，１９Ｒ，１９Ｎ、遮断リレー１７Ｐ，１７Ｎ、および切替えリレー１８Ｐ，１８Ｎのうちのいずれかがオンオフ動作あるいは切り替え動作を行った場合には、図１０の（ｂ）に示すように、サージパルスが発生する。このサージパルスは、電流トランス５１により検出され、ＣＴ電流計測部２１により計測される。
【０１０８】
したがって、リレー制御部（リレー検査部）２４もしくはリレー制御部２４と通信する故障判定部（リレー検査部）７４は、リレー制御信号とサージパルスとから、オンオフ動作あるいは切り替え動作を行ったリレーの故障の有無を判定することができる。すなわち、この判定では、リレー制御信号に対応してサージパルスが発生した場合にリレーは正常と判定され、リレー制御信号に対応してサージパルスが発生しなかった場合にリレーは故障と判定される。
【０１０９】
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】
【０１１０】
本発明は、太陽電池を使用した発電システムにおいて、太陽電池と並列に設けられ、太陽電池からの電力の出力線路を短絡させるリレーの検査装置として好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１      太陽光発電システム
１１      太陽電池パネル
１２      リレーユニット
１３      パワーコンディショニングシステム（パワーコンディショナ）
１４      検査ユニット（検査装置）
１５Ｐ，１５Ｎ  出力通電路
１６ａ    第１短絡通電路
１７Ｐ，１７Ｎ  遮断リレー
１８Ｐ，１８Ｎ  切替えリレー
１９ａ    第１短絡リレー
２１      ＣＴ電流計測部（信号検出手段）
２４      リレー制御部（リレー検査部）
３５      太陽電池セル
３６      バイパスダイオード
３７      寄生ダイオード
５１      電流トランス（信号検出手段）
５２      増幅器（信号検出手段）
７１      電圧検出部
７２      電流検出部（電流検出手段）
７３      電源調整部
７４      故障判定部（リレー検査部）
７５      電圧計測回路（電圧検出手段）
７６      電流計測回路（電流検出手段）
７７      ＤＣ電源（電圧供給手段）
８１      周波数調整部
８２      発振回路（電圧供給手段）
１０１      検査ユニット（検査装置）
【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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