(57)【要約】      （修正有）【課題】小型インバータを用いて各太陽電池モジュールごとにその出力を監視する太陽光発電システムを提供する。【解決手段】複数の太陽電池モジュール２ａ〜２ｚと、太陽電池モジュール２ａ〜２ｚごとにそれぞれ対応付けて接続される複数のインバータ３ａ〜３ｚと、各太陽電池モジュール２ａ〜２ｚと各インバータ３ａ〜３ｚとをそれぞれ直流で接続するＤＣコネクタ４ａ〜４ｚと、各インバータ３ａ〜３ｚ同士をそれぞれ交流で接続するＡＣコネクタ５ａ〜５ｚと、各インバータ３ａ〜３ｚと有線又は無線で信号の送受信を行う信号受信部と、信号受信部が取得した信号情報に基づいて、各太陽電池モジュール２ａ〜２ｚ及び／又は各インバータ３ａ〜３ｚの状態判別を行う演算部とを備える。【選択図】図１
0003189148.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュールごとにそれぞれ対応付けて接続される複数のインバータと、
前記各太陽電池モジュールと前記各インバータとをそれぞれ直流で接続するＤＣコネクタと、
前記各インバータ同士をそれぞれ交流で接続するＡＣコネクタと、
前記各インバータと有線又は無線で信号の送受信を行う送受信部と、
前記送受信部が取得した信号情報に基づいて、前記各太陽電池モジュール及び／又は前記各インバータの状態判別を行う演算部とを備えることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光発電システムにおいて、
前記演算部が、前記各太陽電池モジュールの出力値に基づいて、前記太陽電池モジュールごとに当該太陽電池モジュールの状態を判別することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽光発電システムにおいて、
前記演算部が、一の前記太陽電池モジュールの出力値について、他の太陽電池モジュールの出力値と比較して、前記一の太陽電池モジュールの状態を判別することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の太陽光発電システムにおいて、
前記演算部が、前記各太陽光電池モジュールの出力値の経年変化の変化態様に基づいて、前記太陽電池モジュールの交換時期の目安を演算して出力することを特徴とする太陽光発電システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、太陽電池モジュールにおけるパネルの監視制御を行う太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の太陽光発電所においては、複数枚のソーラーパネルを直列に接続し、接続箱に集められた電線に電圧電流センサをつけることで取得されるソーラーパネル群の監視情報を監視制御所まで送っている。しかしながら、このような方法で監視を行うと、ソーラーパネル群の監視はできても、各ソーラーパネルごとの監視を行うことができないという問題がある。
【０００３】
また、各ソーラーパネルごとに接続される小型のインバータとして、マイクロインバータの技術が知られている。特許文献１に示す技術は、マイクロインバータに関する技術であり、太陽電池モジュールごとに直結する小型のインバータを配設することで、各太陽電池モジュールごとに直流を交流に変換し、分散化したシステム管理を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５２７５７０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
各太陽電池モジュールは、設置している傾斜、方位、面積、周辺環境等により、それぞれに発電量が異なる。従来のように、それらを直列に接続した場合には１つの太陽電池モジュールが日陰等により発電量が低下した場合に、接続する全ての太陽電池モジュールで発電量が低下してしまうという課題を有する。また、各太陽電池モジュールごとに劣化の度合いも異なるため、従来は、どのタイミングで交換等を行うかを太陽電池モジュールごとに判断するのが難しいという課題を有する。
【０００６】
本発明は、上記の小型インバータを用いて各太陽電池モジュールごとにその出力を監視する太陽光発電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールごとにそれぞれ対応付けて接続される複数のインバータと、前記各太陽電池モジュールと前記各インバータとをそれぞれ直流で接続するＤＣコネクタと、前記各インバータ同士をそれぞれ交流で接続するＡＣコネクタと、前記各インバータと有線又は無線で信号の送受信を行う送受信部と、前記送受信部が取得した信号情報に基づいて、前記各太陽電池モジュール及び／又は前記各インバータの状態判別を行う演算部とを備えるものである。
【０００８】
このように、本考案に係る太陽光発電システムにおいては、太陽電池モジュールごとにそれぞれ対応付けて接続される複数のインバータと、前記各太陽電池モジュールと前記各インバータとをそれぞれ直流で接続するＤＣコネクタと、前記各インバータ同士をそれぞれ交流で接続するＡＣコネクタと、前記各インバータと有線又は無線で信号の送受信を行う送受信部と、前記送受信部が取得した信号情報に基づいて、前記各太陽電池モジュール及び／又は前記各インバータの状態判別を行う演算部とを備えるため、各太陽電池モジュールごとに監視を行うことができ、発電効率の低下を防止しつつ、各太陽電池モジュールの状態を詳細に把握することができるという効果を奏する。
【０００９】
本考案に係る太陽光発電システムは、前記演算部が、前記各太陽電池モジュールの出力値に基づいて、前記太陽電池モジュールごとに当該太陽電池モジュールの状態を判別するものである。
【００１０】
このように、本考案に係る太陽光発電システムにおいては、前記各太陽電池モジュールの出力値に基づいて、前記太陽電池モジュールごとに当該太陽電池モジュールの状態を判別するため、出力の低下状態から太陽電池モジュールの劣化度合いや不具合を推定し、交換や修繕等の目安を知ることができるという効果を奏する。
【００１１】
本考案に係る太陽光発電システムは、前記演算部が、一の前記太陽電池モジュールの出力値について、他の太陽電池モジュールの出力値と比較して、前記一の太陽電池モジュールの状態を判別するものである。
【００１２】
このように、本考案に係る太陽光発電システムにおいては、一の前記太陽電池モジュールの出力値について、他の太陽電池モジュールの出力値と比較して、前記一の太陽電池モジュールの状態を判別するため、太陽電池モジュールの劣化や不具合を全体の発電状態から推定し、交換や修繕等の目安を知ることができるという効果を奏する。
【００１３】
本考案に係る太陽光発電システムは、前記演算部が、前記各太陽光電池モジュールの出力値の経年変化の変化態様に基づいて、前記太陽電池モジュールの交換時期の目安を演算して出力するものである。
【００１４】
このように、本考案に係る太陽光発電システムにおいては、各太陽光電池モジュールの出力値の経年変化の変化態様に基づいて、前記太陽電池モジュールの交換時期の目安を演算して出力するため、人手に依らず交換や修繕等の目安を知ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る太陽光発電システムのシステム構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る太陽光発電システムにおける管理装置のハードウェア構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る太陽光発電システムにおける管理装置の機能ブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る太陽光発電システムにおける管理装置の動作を示すフローチャートである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本考案の実施の形態を説明する。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００１７】
（本考案の第１の実施形態）
本実施形態に係る太陽光発電システムについて、図１ないし図３を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る太陽光発電システムのシステム構成図である。太陽光発電システム１は、複数の太陽電池モジュール２（２ａ〜２ｚ）と、各太陽電池モジュールにそれぞれ対応付けられて接続する複数のインバータ３（３ａ〜３ｚ）と、太陽電池モジュール２とインバータ３とをそれぞれ直流で接続するためのＤＣコネクタ４（４ａ〜４ｚ）と、各インバータ３ａ〜３ｚ間をそれぞれ交流で接続するためのＡＣコネクタ５（５ａ〜５ｚ）と、各インバータ３ａ〜３ｚと有線又は無線により通信を行う管理装置６とを備える。
【００１８】
インバータ３は、太陽電池モジュール２で発生した電力を交流に変換する。このインバータ３は、１つの太陽電池モジュール２に対して１台接続されており、太陽電池モジュール２単位に電力の変換を行う。すなわち、従来のように、複数の太陽電池モジュール２が直列に接続されて交流変換する場合と比べて、各太陽電池モジュール２ごとに交流変換が行われるため、１つの太陽電池モジュール２の出力が低下したとしてもシステム全体で出力低下が起こるような事態が発生しない。
【００１９】
また、インバータ３は、接続している太陽電池モジュール２の出力情報を有線又は無線通信により管理装置６に送信する。管理装置６は、インバータ３から送信された情報に基づいて、各太陽電池モジュール２の状態を推定演算し、ディスプレイに表示する。以下、管理装置６について詳細に説明する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る管理装置のハードウェア構成図である。管理装置６は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、ハードディスク（ＨＤとする）２４、通信Ｉ／Ｆ２５、及び入出力Ｉ／Ｆ２６を備える。ＲＯＭ２３やＨＤ２４には、オペレーティングシステムや各種プログラムが格納されており、必要に応じてＲＡＭ２２に読み出され、ＣＰＵ２１により各プログラムが実行される。
【００２１】
通信Ｉ／Ｆ２５は、装置間の通信を行うためのインタフェースである。入出力Ｉ／Ｆ２６は、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力機器からの入力を受け付けたり、プリンタや画面等にデータを出力するためのインタフェースである。この入出力Ｉ／Ｆ２６は、必要に応じて光磁気ディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等のリムーバブルディスク等に対応したドライブを接続することができる。各処理部はバスを介して接続され、情報のやり取りを行う。なお、上記ハードウェアの構成はあくまで一例であり、必要に応じて変更可能である。
【００２２】
図３は、本実施形態に係る管理装置の機能ブロック図である。管理装置６は、インバータ３から送信される入力信号を受信する信号受信部３１と、受信した信号情報を履歴情報として記憶する履歴情報記憶部３２と、受信した信号情報や履歴情報記憶部３２に記憶されている履歴情報等に基づいて、太陽電池モジュール２の状態を推定演算する演算部３３と、演算部３３が演算した結果を、例えばディスプレイ３５に表示する出力制御部３４とを備える。
【００２３】
インバータ３から送信される入力信号は、各インバータ３に接続している太陽電池モジュール２の出力値の情報であり、演算部３３が、各太陽電池モジュール２ごとの出力値と所定の閾値とを比較し、条件を満たしていない（例えば、出力値が所定の閾値以下である）太陽電池モジュール２については何かしらの問題があるものと判断し、出力制御部３４がその判断結果をディスプレイ３５に表示して管理者に通知する。
【００２４】
また、演算部３３は、太陽電池モジュール２の出力値が所定の閾値以下である時間を演算し、所定の時間以上継続して出力値が閾値を下回っている場合に、太陽電池モジュール２について何かしらの問題があるものと判断し、出力制御部３４がその判断結果をディスプレイ３５に表示して管理者に通知するようにしてもよい。すなわち、例えば、一時的に日陰になった場合などは特に問題がないものと判断するためである。さらに、この場合、管理装置６が天気情報を取得し、取得した天気情報を利用してもよい。すなわち、天気情報が快晴であるにも関わらず、出力値が低下している場合は、何かしらの問題があると判断し、ディスプレイ３５にその旨を表示するようにしてもよい。
【００２５】
さらに、演算部３３は、隣接したり周辺に配設されている他の太陽電池モジュール２の出力値と比較し、他の太陽電池モジュール２に比べて挙動がおかしい場合に、当該太陽電池モジュール２に問題があるものと判断し、出力制御部３４がその判断結果をディスプレイ３５に表示して管理者に通知するようにしてもよい。例えば、他の太陽電池モジュール２の出力値が全体的に変動している（例えば、雲の流れが激しいような場合）にも関わらず、出力値が一定している等の場合に問題があるものと判断してもよい。
【００２６】
さらにまた、インバータ３から送信される入力信号を履歴情報記憶部３２に常時記憶し、演算部３３が、出力値の変動曲線の関数を各太陽電池モジュール２ごとに求め、修理や交換が必要になる時期を推定することも可能である。つまり、修理や交換が必要になると推定される時期が近づくにつれて出力制御部３４がその旨を表示するようにしてもよい。
【００２７】
このように、演算部３３は、インバータ３から送信される情報に基づいて、太陽電池モジュール２の状態を判別し、出力の低下状態から太陽電池モジュール２の劣化度合いや不具合を推定し、交換や修繕等の目安を知ることができる。
【００２８】
出力制御部３４は、演算部３３が演算した結果をディスプレイ３５に表示するが、その際に、各太陽電池モジュール２ごとの状態を表示する。そうすることで、各太陽電池モジュール２ごとに個々の状態を把握することができる。また、上述したように、太陽電池モジュール２に問題があると判断した場合にその旨をディスプレイ３５に表示して管理者に通知する。その際に、推定される問題の重要度に応じて出力態様を異ならせるようにしてもよい。例えば、出力値の低下が１日続いた場合と、１週間続いた場合とでその表示方法（例えば、色、音、表示する通知内容、表示する警告内容等）を異ならせることで、管理者は問題の重要度に応じて適切な対応が可能となる。同様に、出力値の低下の度合い、他の太陽電池モジュール２との挙動の差異の大きさ、修理や交換が必要になる時期までの残日数等に応じて、出力態様を異ならせるようにしてもよい。
【００２９】
次に、管理装置の動作について説明する。図４は、本実施形態に係る管理装置の動作を示すフローチャートである。まず、信号受信部３１が、インバータ３から送信される太陽電池モジュールの出力値の情報を入力し（Ｓ１）、履歴情報記憶部３２に格納する。演算部３３は、信号受信部３１が受信した情報及び／又は履歴情報記憶部３２に記憶されている履歴情報に基づいて、各太陽電池モジュール２ごとの状態をそれぞれ推定演算する（Ｓ２）。出力制御部３４は、推定された演算結果をディスプレイ３５に表示して（Ｓ３）、処理を終了する。管理者は、出力された情報を参照して、適切な対応を取ることが可能となる。
【符号の説明】
【００３０】
１  太陽光発電システム
２（２ａ〜２ｚ）  太陽電池モジュール
３（３ａ〜３ｚ）  インバータ
４（４ａ〜４ｚ）  ＤＣコネクタ
５（５ａ〜５ｚ）  ＡＣコネクタ
６  管理装置
２１  ＣＰＵ
２２  ＲＡＭ
２３  ＲＯＭ
２４  ＨＤ
２５  通信Ｉ／Ｆ
２６  入出力Ｉ／Ｆ
３１  信号受信部
３２  履歴情報記憶部
３３  演算部
３４  出力制御部
３５  ディスプレイ
【図１】
0003189148.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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