(57)【要約】【課題】大容量の電源を用いることなく、太陽電池モジュールに通電して融雪を行う。【解決手段】融雪時にはストリングス２、３に交互に通電する。即ち、ストリングス２において融雪する場合には、制御回路の出力によりスイッチＳＷ２、ＳＷ２’をオン、スイッチＳＷ１、ＳＷ１’をオフする。続いて、制御回路の指令により、電源回路５の端子Ｔ３、Ｔ４間からストリングス２に電流を矢印で示すように供給することにより、ストリングス２の太陽電池素子を発熱させることにより、ストリングス２上の融雪がなされる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のストリングスから成る太陽電池モジュールに対し、発電時には前記複数のストリングスを直列接続して発電電流を発生させ、前記太陽電池モジュール上の積雪の融解時には、前記太陽電池モジュールを前記ストリングス単位に外部電源から別個に電流を加えて発熱させることを特徴とする太陽発電装置における融雪システム。
【請求項２】
前記積雪融解時の電流は前記ストリングスごとに時間差を設けて供給することを特徴とする請求項１に記載の太陽発電装置における融雪システム。
【請求項３】
前記電流は前記ストリングスに交互に供給することを特徴とする請求項２に記載の太陽発電装置における融雪システム。
【請求項４】
前記電流は定電流とすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の太陽発電装置における融雪システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電のために設置した太陽電池モジュール上の積雪を融雪するための太陽発電装置における融雪システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋根等に太陽電池モジュールを設置した太陽光発電システムは、近年急速に普及している。しかし、太陽電池モジュール上に積雪があると、太陽光が当ってもこの発電システムは殆ど機能しなくなるので除雪をする必要がある。
【０００３】
引用文献１には、太陽電池モジュールに抵抗発熱体を備え、外部電源からこの抵抗発熱体に通電して、発熱により太陽電池モジュール上の積雪を融雪する方法が開示されている。
【０００４】
また特許文献２、３には、発電用の太陽電池モジュールに外部電源から電流を流して太陽電池モジュール自体を発熱させて、融雪することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５１６１５号公報
【特許文献２】特開平８−２５０７５６号公報
【特許文献３】特開２０００−１７４３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、抵抗発熱体を発熱させて融雪するには、設備コストが高くなる。また、太陽電池モジュールによる発電回路をそのまま使用し、外部電源から電流を供給して太陽電池モジュールを発熱させるには、極めて大きな電圧を印加する必要があり、そのためには大容量の外部電源を必要とする。
【０００７】
本発明の目的は、上述の課題を解消し、大容量の電源を用いることなく、太陽電池モジュールに通電して融雪を行い得る太陽発電装置における融雪システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するための本発明に係る太陽発電装置における融雪システムの技術的特徴は、複数のストリングスから成る太陽電池モジュールに対し、発電時には前記複数のストリングスを直列接続して発電電流を発生させ、前記太陽電池モジュール上の積雪の融解時には、前記太陽電池モジュールを前記ストリングス単位に外部電源から別個に電流を加えて発熱させることにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る太陽発電装置における融雪システムによれば、ストリングス単位に外部電源から電流を供給して融雪を行うので、外部電源の容量が小さくて済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は実施例１の回路構成図を示している。太陽電池モジュール１はそれぞれ太陽電池素子を配列した２つのストリングス２、３から成り、発電時には逆流防止用のダイオードＤを介して直列に接続され、連動して動作するスイッチＳＷ１、ＳＷ１’を介して、ストリングス２、３で発電された電流をパワーコンディショナ４に供給し、蓄電又は売電をするようになっている。
【００１２】
ダイオードＤに並列に、ストリングス２の電流供給回路にスイッチＳＷ２が挿入され、更にストリングス３の電流供給回路にはスイッチＳＷ２’が挿入され、これらのスイッチＳＷ２、ＳＷ２’は連動して動作するようにされ、電源回路５から定電流が供給されるようになっている。なお、供給電流は定電流方式でなくとも、定電圧方式、定電力方式であってもよい。
【００１３】
また、設定入力回路６の出力が制御回路７を介して電源回路５に接続されている。設定入力回路６により融雪用電流の電流量Ｈ（例えば４Ａ）、Ｌ（例えば３Ａ）の切換え、ストリングス２、３への電流供給周期の設定を操作者が行い得るようになっている。スイッチＳＷ１、ＳＷ２は制御回路７の出力端Ｓ１、Ｓ２からのそれぞれの指令により動作するようにされている。
【００１４】
発電時には、図２に示すように制御回路７の指令によりスイッチＳＷ１、ＳＷ１’をオン、スイッチＳＷ２、ＳＷ２’をオフとし、２つのストリングス２、３を直列回路により接続し、ダイオードＤにより電流が一方向に流れるようにして、ストリングス２、３で発電した電流量をパワーコンディショナ４の端子Ｔ１、Ｔ２に通電する。
【００１５】
このとき、発電電流が電線回路５に流入しないように、電源回路５には図示しない逆流防止用ダイオードを設けることが好ましい。或いは、ストリングスで発生した電圧を測定するセンサを設けて、発生電圧値が閾値を越えると、融雪電流の供給を不要とし、電源回路５との回路をオフするスイッチを設けてもよい。
【００１６】
融雪時には、電源回路５からストリングス２、３に交互に電流を供給する。即ち、ストリングス２において融雪する場合には、制御回路７の出力により図３に示すようにスイッチＳＷ２、ＳＷ２’をオン、スイッチＳＷ１、ＳＷ１’をオフする。続いて、制御回路７の指令により、電源回路５の端子Ｔ３、Ｔ４間からストリングス２に電流を矢印で示すように供給することにより、ストリングス２の太陽電池素子を発熱させることにより、ストリングス２上の融雪がなされる。
【００１７】
また、ストリングス３において融雪を行う場合には、図４の矢印に示すように電源回路５の端子Ｔ４、Ｔ５からストリングス３に電流を供給する。
【００１８】
これらのストリングス２、３への通電は、図５に示すように間欠的にかつ交互に行い、その時間間隔は例えば数１０分〜数時間間隔としている。なお、ストリングス２、３で積雪量に違いがある場合には、通電時間に差を持たせ、融雪量を調節してもよい。また、融雪検知器を設け、一方のストリングス上の積雪が融雪された場合には、残りのストリングスに常時通電するようにすることもできる。
【実施例２】
【００１９】
図６は実施例２の回路構成図であり、図１の実施例１の太陽電池モジュール１に加えて、別の太陽電池モジュール１１が接続されている。２つの太陽電池モジュール１、１１はそれぞれ２個のストリングス２、３及び１２、１３から構成されている。
【００２０】
太陽電池モジュール１１の発電量のためのダイオードＤ’が設けられ、更に融雪のためにスイッチＳＷ３、ＳＷ３’による２つの電流回路が設けられている。そして、スイッチＳＷ３、ＳＷ３’を制御回路７の出力端子Ｓ３による指令により連動して作動するようになっている。
【００２１】
発電時には、２つの太陽電池モジュール１、１１は共に作動し、直列に接続されたストリングス２、３とストリングス１２、１３からの発電電流は並列して、スイッチＳＷ１、ＳＷ１’を介してパワーコンディショナ４に供給される。
【００２２】
融雪時にはスイッチＳＷ１、ＳＷ１’をオフし、スイッチＳＷ２、ＳＷ２’及びスイッチＳＷ３、ＳＷ３’を切換えて、図７に示すように４つのストリングス２、３、１２、１３に個々に時間差を与えて、電流を供給することにより融雪を行う。
【実施例３】
【００２３】
図８は実施例３の回路構成図を示し、逆流防止用ダイオードＤ、Ｄ’を省略し、発電、融雪時の回路切換を行うようにされている。
【００２４】
発電時には全てのスイッチＳＷ１、ＳＷ１’、ＳＷ２、ＳＷ２’、ＳＷ３、ＳＷ３’をオンにして、電源回路５の端子Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５の接続をオフとしておけばよい。融雪時には、スイッチＳＷ１、ＳＷ１’をオフにし、実施例２と同様の回路構成として各ストリングス２、３、１２、１３に電流を供給する。
【００２５】
また実施例１においても、同様に逆流防止用ダイオードＤを省略することもできる。
【００２６】
融雪運転の開始、終了は手動であっても勿論よいが、積雪センサを設けてストリングス上の積雪を検知すると運転を開始し、消雪を検知して終了するようにすることもできる。或いは、積雪センサの代りにストリングスの温度を測定することによってもよい。
【００２７】
なお、上述の実施例においては回路を例示的に説明したが、他の回路構成によっても同様の機能を果たすことができる。また、２〜４個のストリングスについて説明したが、更に多くのストリングスであっても適用可能である。
【００２８】
ストリングスの容量が小さく数が多い場合には、幾つかのストリングスを直列接続してグルーピングし、それぞれのグループごとに通電を行うこともできる。
【００２９】
また、ストリングス毎に電源回路を設ければ、電流を間欠的に供給するのではなく、常時通電することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１の回路構成図である。
【図２】発電時の回路切換えの説明図である。
【図３】ストリングス２の融雪を行う場合の回路切換えの説明図である。
【図４】ストリングス３の融雪を行う場合の回路切換えの説明図である。
【図５】２つのストリングスに通電する場合の電流チャート図である。
【図６】実施例２の回路構成図である。
【図７】４つのストリングスに通電する場合の電流チャート図である。
【図８】実施例３の回路構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、１１  太陽電池モジュール
２、３、１２、１３  ストリングス
４  パワーコンディショナ
５  電源回路
６  設定入力回路
７  制御回路
ＳＷ  スイッチ
【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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