(57)【要約】【課題】太陽光発電装置を目視確認することなく、太陽光発電装置の異常を示す警告を受信することが可能な太陽光発電故障診断システムを提供する。【解決手段】赤外線カメラ３００は、太陽光発電用セル１０２それぞれの温度を示す温度情報を、太陽光発電用セル１０２ごとに取得する。コントローラ３２０は、ある太陽光発電用セル１０２の温度と、その太陽光発電用セル１０２の周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度とを比較し、温度差を算出する。コントローラ３２０は、温度差が、所定値以上であるか否かを判断し、温度差が所定値以上であると判断した場合に、その太陽光発電用セル＃１に故障が生じていると判断して、警告信号を生成する。通信モジュール３４０は、コントローラ３２０からの警告信号を、アンテナ３４２を介して、管理設備２に対して発信する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽光発電用セルを有する太陽光発電装置と、
前記複数の太陽光発電用セルそれぞれの温度に関する温度情報を取得する温度情報取得手段と、
前記温度情報取得手段によって取得された温度情報に基づいて、前記複数の太陽光発電用セルそれぞれの温度と当該太陽光発電用セルの周辺の太陽光発電用セルの温度との温度差を算出する算出手段と、
前記算出された温度差が所定値以上である場合に、通信モジュールを介して遠隔地に設置された管理設備に対して警告信号を発信する警告手段と
を備える太陽光発電故障診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電装置の故障を診断する太陽光発電故障診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
世界中で地球温暖化が進み、クリーンエネルギーに対する需要が多くなっており、その中でも風力発電および太陽発電等が注目を浴びている。
大規模な太陽発電は、発電所のみならず、工場及び家庭においても太陽発電システムが導入されており、発電効率のアップや通常無人運転が求められている。
例えば、特許文献１は、太陽光発電システムのストリングを撮影し、赤外線の強度を検出することによって温度情報を検出し、この温度情報の分布状態を含むデータを出力する赤外線カメラを有する太陽光発電システムの異常検出装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３２７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、管理者が太陽光発電装置を目視確認することなく、太陽光発電装置の異常を示す警告を受信することが可能な太陽光発電故障診断システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る太陽光発電故障診断システムは、複数の太陽光発電用セルを有する太陽光発電装置と、前記複数の太陽光発電用セルそれぞれの温度に関する温度情報を取得する温度情報取得手段と、前記温度情報取得手段によって取得された温度情報に基づいて、前記複数の太陽光発電用セルそれぞれの温度と当該太陽光発電用セルの周辺の太陽光発電用セルの温度との温度差を算出する算出手段と、前記算出された温度差が所定値以上である場合に、通信モジュールを介して遠隔地に設置された管理設備に対して警告信号を発信する警告手段とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、管理者が太陽光発電装置を目視確認することなく、太陽光発電装置の異常を示す警告を受信することが可能な太陽光発電故障診断システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システムにおける故障診断を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システムの構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システムにおける故障診断を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システムについて説明する。
図１は、第１の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システム１の構成を示す図である。
図１に示すように、太陽光発電故障診断システム１は、太陽光発電装置１００、電力計１２０、コントローラ１３０、通信モジュール１４０およびアンテナ１４２から構成される。
太陽光発電装置１００は、太陽光等の光を用いて発電する。
太陽光発電装置１００は、例えばパネル状に形成されており、複数の太陽光発電用セル１０２を有する。
【０００９】
複数の太陽光発電用セル１０２は、それぞれ直列または並列に接続されて構成されており、例えば光起電力効果を利用して、太陽光等の光エネルギーを電力に変換する。
太陽光発電装置１００は、太陽光発電用セル１０２によって得られた電力を、発電設備、工場または家屋等の設備（図示せず）に供給する。
なお、図１においては、太陽光発電用セル１０２は１６個設けられているが、太陽光発電用セル１０２の個数はいくつであってもよい（他の実施形態においても同様）。
【００１０】
電力計１２０は、太陽光発電装置１００の発電電力を計測する。
コントローラ１３０は、電力計１２０によって計測された発電電力が、一定期間、所定電力以下であるか否かを判断する。
さらに、コントローラ１３０は、発電電力が、一定期間、所定電力以下である場合には、故障である旨を示す警告信号を発生し、通信モジュール１４０に対して送信する。
通信モジュール１４０は、コントローラ１３０からの警告信号を、アンテナ１４２より送信し、例えば遠隔地に設置された管理設備２に対して、ネットワーク１０を介して発信する。
【００１１】
管理設備２は、アンテナ２００、受信装置２０２および警告装置２２０を備える。
管理設備２には、太陽光発電装置１００を監視する管理者が駐在している。
太陽光発電故障診断システム１の通信モジュール１６０から警告信号が発信されると、受信装置２０２は、アンテナ２００を介して警告信号を受信し、受信した警告信号を警告装置２２０に対して送信する。
警告装置２２０は、警告信号を受信すると、管理者に対し警告を行う。
警告は、例えば、警報等の音声によってなされてもよいし、モニタ等への表示によってなされてもよいし、非常灯等によってなされてもよい。
また、図１に示すように、ネットワーク１０には、インターネット回線を介して企業内ＬＡＮ内の管理設備１２が接続されてもよい。
この管理設備１２は、複数の制御ＰＣおよび警告装置を備えている。
【００１２】
警告装置２２０が警告を行った場合、管理者は、太陽光発電装置１００が設置された現場へ移動し、太陽光発電装置１００に故障が生じているか否かを確認することができる。
管理者は、例えば太陽光発電用セル１０２を目視にて確認することによって、太陽光発電装置１００に故障が生じているかを確認できる。
また、夜間または曇天等、太陽光が太陽光発電用セル１０２に照射していない場合には、そのために電力が所定電力以下であるので、管理者は、太陽光発電装置１００に故障が生じていない（正常である）と判断する。
【００１３】
図２は、第１の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システム１における故障診断を示すフローチャート（Ｓ１０）である。
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、コントローラ１３０は、発電電力が、一定期間、所定電力以下であると判断する。
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、通信モジュール１４０は、警告信号を管理設備２に対して発信する。
【００１４】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、警報を認識した管理者が現場へ移動する。
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、管理者によって、太陽光発電装置１００に故障が生じているか否かが判断され、故障ではないと判断された場合には、太陽光発電装置１００は正常である（ステップ１１０（Ｓ１１０））。
一方、管理者によって、故障であると判断された場合には、太陽光発電装置１００は故障している（ステップ１１２（Ｓ１１２））。
【００１５】
ここで、第１の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システム１は、太陽光が太陽光発電用セル１０２に照射していないために電力が所定電力以下である場合等、太陽光発電装置１００に故障が生じていないであっても、警告信号を発信する。
上記の場合であっても、管理者は念のため現場へ移動することを強いられるので、メンテナンスの手間およびコストが増大する。
また、太陽光発電用セル１０２の一部分（黒点等）の故障については、局所的な温度センサ等では検出できない。
以下に説明する第２の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システム３は、上記の問題点を解決しうるように構成されている。
【００１６】
［第２の実施形態］
図３は、第２の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システム３の構成を示す図である。
図３に示すように、太陽光発電故障診断システム３は、太陽光発電装置１００、赤外線カメラ３００、コントローラ３２０、通信モジュール３４０およびアンテナ３４２から構成される。
なお、太陽光発電故障診断システム３において、太陽光発電装置１００は第１の実施形態における太陽光発電装置１００と実質的に同様の構成を有しており、複数の太陽光発電用セル１０２を備える。
【００１７】
赤外線カメラ３００は、太陽光発電用セル１０２それぞれの温度を示す温度情報を、太陽光発電用セル１０２ごとに取得して、コントローラ３２０に対して送信する。
具体的には、赤外線カメラ３００は、太陽光発電用セル１０２から放射される赤外線を検出し、その赤外線放射量に基づいて温度情報を取得する。
コントローラ３２０は、太陽光発電用セル１０２それぞれに関する温度情報を受信すると、ある太陽光発電用セル１０２（例えば太陽光発電用セル＃１とする）の温度と、その太陽光発電用セル１０２の周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度とを比較し、温度差を算出する。
さらに、コントローラ３２０は、太陽光発電用セル＃１の温度と周辺の太陽光発電用セル１０２の温度との温度差が、所定値以上であるか否か（つまり、周辺の太陽光発電用セル１０２の温度との温度差が、所定値以上である太陽光発電用セル１０２が存在するか否か）を判断する。
【００１８】
また、コントローラ３２０は、温度差が所定値以上であると判断した場合に、その太陽光発電用セル＃１に故障が生じていると判断して、警告信号を生成する。
この警告信号には、どの太陽光発電用セル１０２に故障が生じているかを示す情報（上記例では太陽光発電用セル＃１を示す情報）が含まれていてもよい。
また、コントローラ３２０は、生成した警告信号を、通信モジュール３４０に対して送信する。
通信モジュール３４０は、コントローラ３２０からの警告信号を、アンテナ３４２を介して、管理設備２に対して発信する。
【００１９】
ここで、「太陽光発電用セル＃１の周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度差」とは、
［太陽光発電用セル＃１の温度］−［周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度］（［太陽光発電用セル＃１の温度］＞［周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度］の場合）、および、
［周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度］−［太陽光発電用セル＃１の温度］（［周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度］＞［太陽光発電用セル＃１の温度］の場合）
のいずれも含みうる。
このとき、［太陽光発電用セル＃１の温度］＞［周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度］の場合と［周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度］＞［太陽光発電用セル＃１の温度］の場合とで、警告信号の種類が変更されてもよい。
また、［太陽光発電用セル＃１の温度］＞［周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度］の場合と［周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度］＞［太陽光発電用セル＃１の温度］の場合とのいずれか一方の場合のみに、警告信号が発信されるようにしてもよい。
【００２０】
また、「太陽光発電用セル＃１の周辺に設置されている太陽光発電用セル１０２の温度」とは、例えば、太陽光発電用セル＃１に隣接する１つ以上の太陽光発電用セル１０２の温度であってもよいし、全ての太陽光発電用セル１０２の温度の平均温度であってもよい。
この例において、「太陽光発電用セル＃１に隣接する太陽光発電用セル１０２の温度」である場合、コントローラ３２０は、太陽光発電用セル＃１に隣接する１つ以上の太陽光発電用セル１０２のうちのいずれか１つの太陽光発電用セル１０２の温度との温度差が所定値以上であると判断した場合に、太陽光発電用セル＃１に故障が発生していると判断してもよい。
【００２１】
警告装置２２０が警告を行った場合には、太陽光発電用セル＃１に故障が生じている。
つまり、夜間等の太陽光が太陽光発電用セル１０２に照射していない場合、太陽光発電用セル１０２が正常であるときには、全ての太陽光発電用セル１０２の温度がほぼ同じである。
したがって、管理者は、太陽光発電装置１００を目視で確認することなしに、ある太陽光発電用セル１０２に故障が発生していると判断できる。
この場合、管理者は、警告装置２２０が警告を行った場合に、太陽光発電装置１００が設置された現場へ移動して、即座に、故障が生じている太陽光発電用セル１０２を交換する等の処置を行うことができる。
【００２２】
図４は、第２の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システム３における故障診断を示すフローチャート（Ｓ２０）である。
ステップ２０２（Ｓ２０２）において、赤外線カメラ３００は、太陽光発電用セル１０２それぞれに関する温度情報を、太陽光発電用セル１０２ごとに取得する。
ステップ２０４（Ｓ２０４）において、コントローラ３２０は、周辺の太陽光発電用セル１０２との温度差が所定値以上である太陽光発電用セル１０２が存在するか否かを判断し、そうである場合は、処理はＳ２０６に進み、そうでない場合は、処理はＳ２１０に進む。
【００２３】
ステップ２０６（Ｓ２０６）において、コントローラ３２０は、周辺の太陽光発電用セル１０２との温度差が所定値以上である太陽光発電用セル１０２で故障が発生していると判断する。
ステップ２０８（Ｓ２０８）において、通信モジュール３４０は、警告信号を発信する。
ステップ２１０（Ｓ２１０）において、コントローラ３２０は、太陽光発電装置１００に故障が生じていない（つまり正常である）と判断する。
【００２４】
第２の実施形態にかかる太陽光発電故障診断システム３は、上記のように構成されているので、管理者は太陽光発電用セル１０２が正常である場合に太陽光発電装置１００が設置された現場へ移動しなくてもよい。
したがって、メンテナンスの手間およびコストの増大を抑制することができる。
また、太陽光発電用セル１０２の一部分（黒点等）の故障についても検出することが可能であるので、太陽光発電装置１００の効率の改善を容易に行うことができる。
また、太陽光発電装置１００に故障が生じた場合に、その旨を示す警告信号を、無線通信を用いて発信するので、太陽光発電装置１００とは離れた場所に設けられた管理設備２に駐在する管理者であっても、太陽光発電装置１００に故障が発生したことを即座に認識することができる。
【００２５】
なお、上記実施形態において、コントローラ３２０は、太陽光発電用セル＃１の温度と周辺の太陽光発電用セル１０２の温度との温度差が所定値以上である場合に警報信号を生成するとしたが、警報信号は、段階的に複数生成されるようにしてもよい。
つまり、コントローラ３２０は、温度差が第１の所定値以上である場合に、第１の警告信号を生成し、温度差が第２の所定値以上である場合に、第２の警告信号を生成してもよい。
この場合、警告装置２２０は、警告信号の種類によって、警告の方法を変更してもよい。
つまり、警告装置２２０は、第１の警告信号を受信した場合には、例えば警報を発令し、第２の警告信号を受信した場合には、例えば、非常灯等を点灯させるとともに、故障が発生した太陽光発電用セル１０２の位置をモニタ等に表示させるようにしてもよい。
【００２６】
また、赤外線カメラ３００の他、太陽光発電装置１００を監視するための監視カメラが設置されてもよい。
また、コントローラ３２０は、赤外線カメラ３００と離れた位置に設けられてもよい。
この場合、赤外線カメラ３００は、太陽光発電用セル１０２から放射される赤外線を検出し、その赤外線放射量に基づいてサーモグラフィ等の画像を示す画像データを生成し、その画像データを、通信モジュールを利用した無線通信または有線通信によって、コントローラ３２０（または別のコントローラ）に対して送信してもよい。
また、この場合、コントローラ３２０（または別のコントローラ）は、受信した画像データを解析して各太陽光発電用セル１０２の温度を検出してもよい。
【００２７】
また、電力会社等が複数の場所に複数の太陽光発電装置１００を所有する場合において、太陽光発電装置１００ごとに識別子を割り当てて、１か所の管理設備２に対して送信される警告信号にその太陽光発電装置１００の識別子が含まれるようにしてもよい。
同様に、太陽光発電装置１００が複数の一般家庭の家屋の屋根等に設けられている場合、その管理会社等の管理設備２が、各家庭の太陽光発電装置１００に関する情報を識別子として集約するときに、その情報に警告信号が含まれるようにしてもよい。
【００２８】
さらに、赤外線カメラ３００は可動式であってもよく、また、赤外線カメラ３００は複数設けられてもよい。
また、赤外線カメラ３００にＧＰＳ（Global Positioning System）が設置されるようにしてもよく、ＧＰＳによって生成された位置情報に基づいて、コントローラ３２０が、故障が生じている太陽光発電用セル１０２の位置を判別するようにしてもよい。
また、通信モジュール３４０にＧＰＳを設けるようにしてもよく、コントローラ３２０が、このＧＰＳを使用して、太陽光発電用セル１０２の位置を判別するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・太陽光発電故障診断システム、１００・・・太陽光発電装置、１０２・・・太陽光発電用セル、１２０・・・電力計、１３０・・・コントローラ、１４０・・・通信モジュール、１４２・・・アンテナ、３・・・太陽光発電故障診断システム、３００・・・赤外線カメラ、３２０・・・コントローラ、３４０・・・通信モジュール、３４２・・・アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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