(57)【要約】【課題】太陽電池ストリングが有する複数の太陽電池パネルのうち、異常状態の太陽電池パネルを特定することが可能な太陽電池パネル検査システムを提供する。【解決手段】太陽電池パネル検査システム１は、遮光部２１と移動制御部５２と異常検出部５４とを備えている。遮光部２１は、直列接続された複数の太陽電池パネル７を有する太陽電池ストリング７０の受光面側を移動可能であり、遮光性を有する。移動制御部５２は、遮光部２１の移動を制御する。異常検出部５４は、複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。遮光部２１は、複数の太陽電池パネル７の並んでいる第１方向に移動して太陽電池ストリング７０を覆う面積である遮光面積を変化させる。異常検出部５４は、遮光面積に対する太陽電池ストリング７０の出力電圧に基づいて、複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。【選択図】図１
2017135957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の太陽電池パネルを有する太陽電池ストリングの受光面側を移動可能であり、遮光性を有する遮光部と、
前記遮光部の移動を制御する移動制御部と、
前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出する異常検出部とを備え、
前記遮光部は、前記複数の太陽電池パネルの並んでいる一方向に移動して前記太陽電池ストリングを覆う面積である遮光面積を変化させ、
前記異常検出部は、前記遮光面積に対する前記太陽電池ストリングの出力電圧に基づいて、前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出する
ことを特徴とする太陽電池パネル検査システム。
【請求項２】
前記移動制御部は、前記遮光面積が前記太陽電池パネルの面積ずつ変化するように、前記遮光部を段階的に移動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル検査システム。
【請求項３】
前記異常検出部は、前記太陽電池ストリングの開放電圧を前記出力電圧とし、前記開放電圧に基づいて、前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出する
ことを特徴する請求項１又は２に記載の太陽電池パネル検査システム。
【請求項４】
前記異常検出部は、前記太陽電池ストリングと接続された負荷の両端電圧である負荷電圧を前記出力電圧とし、前記負荷電圧に基づいて、前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池パネル検査システム。
【請求項５】
複数の前記太陽電池ストリングを並列接続させる接続箱を更に備え、
前記接続箱は、
前記複数の太陽電池ストリングが個別に接続可能な複数の入力部と、
前記複数の入力部それぞれと接続された複数の入力スイッチと、
前記複数の入力部と接続された出力部と、
前記出力部と接続された出力スイッチとを有し、
前記出力スイッチを制御するスイッチ制御部を更に備え、
前記異常検出部は、前記出力スイッチがオフ状態である場合に、前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池パネル検査システム。
【請求項６】
前記スイッチ制御部は、さらに前記複数の入力スイッチを個別に制御し、
前記異常検出部は、前記複数の太陽電池ストリングそれぞれの出力電圧に基づいて、前記複数の太陽電池ストリングそれぞれにおける前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出する
ことを特徴とする請求項５に記載の太陽電池パネル検査システム。
【請求項７】
朝又は夕方の時間帯において、前記異常検出部は、前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池パネル検査システム。
【請求項８】
シート状の前記遮光部の巻き取り及び繰り出しが可能な巻取軸と、
前記巻取軸を回転させる駆動部とを更に備え、
前記巻取軸は、前記一方向に対する交差方向に並べられた複数の前記太陽電池ストリングを有する太陽電池アレイに対して、前記一方向の一方側に設けられ、
前記遮光部は、一端部が前記巻取軸に固定され、他端部が前記巻取軸の回転方向に応じて前記一方向に移動する
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池パネル検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋根に設置される複数の太陽電池パネルを備える太陽光発電装置がある（例えば、特許文献１参照）。太陽光発電装置は、太陽電池パネルは１枚当たりの起電力が小さいため、複数の太陽電池パネルを直列接続した太陽電池ストリングを構成することで出力電圧を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２７５５８号公報  太陽電池ストリングが有する複数の太陽電池パネルのいずれかに異常が発生した場合、異常状態の太陽電池パネルを特定するのが困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、太陽電池ストリングが有する複数の太陽電池パネルのうち、異常状態の太陽電池パネルを特定することが可能な太陽電池パネル検査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】
【０００５】
本発明の太陽電池パネル検査システムは、直列接続された複数の太陽電池パネルを有する太陽電池ストリングの受光面側を移動可能であり、遮光性を有する遮光部と、前記遮光部の移動を制御する移動制御部と、前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出する異常検出部とを備え、前記遮光部は、前記複数の太陽電池パネルの並んでいる一方向に移動して前記太陽電池ストリングを覆う面積である遮光面積を変化させ、前記異常検出部は、前記遮光面積に対する前記太陽電池ストリングの出力電圧に基づいて、前記複数の太陽電池パネルそれぞれの異常の有無を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の太陽電池パネル検査システムでは、太陽電池ストリングが有する複数の太陽電池パネルのうち、異常状態の太陽電池パネルを特定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池パネル検査システムのブロック図である。
【図２】図２は、同上の太陽電池パネル検査システムにおける遮光装置の概略構成図である。
【図３】図３は、同上の太陽電池パネル検査システムにおける昇圧回路の回路構成図である。
【図４】図４は、同上の太陽電池パネル検査システムの太陽電池ストリングの各太陽電池パネルが正常である場合における、遮光部の停止位置に対する太陽電池ストリングの出力電圧の関係を表すグラフである。
【図５】図５は、同上の太陽電池パネル検査システムの太陽電池ストリングに異常状態の太陽電池パネルが含まれる場合における、遮光部の停止位置に対する太陽電池ストリングの出力電圧の関係の第１例を表すグラフである。
【図６】図６は、同上の太陽電池パネル検査システムの太陽電池ストリングに異常状態の太陽電池パネルが含まれる場合における、遮光部の停止位置に対する太陽電池ストリングの出力電圧の関係の第２例を表すグラフである。
【図７】図７は、同上の太陽電池パネル検査システムの太陽電池ストリングに異常状態の太陽電池パネルが含まれる場合における、遮光部の停止位置に対する太陽電池ストリングの出力電圧の関係の第３例を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、一般に太陽電池パネル検査システム、より詳細には太陽電池パネルを検査する太陽電池パネル検査システムに関する。なお、以下の実施形態において説明する図２は、模式的な図であり、各構成要素の寸法比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【０００９】
（実施形態）
本実施形態の太陽電池パネル検査システム１（以降、検査システム１と略称する）のブロック図を図１に示す。まず、本実施形態の検査システム１の概要について説明する。本実施形態の検査システム１は、図２に示すように例えば戸建住宅８の屋根８１等に並べて設置されている複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出するシステムである。ここでいう太陽電池パネル７の異常とは、例えば太陽電池パネル７の破損、短絡故障等により、太陽光の受光時における太陽電池パネル７の出力電圧が正常時よりも低くなる状態である。検査システム１は、遮光性を有する遮光部２１で太陽電池パネル７を覆った状態における太陽電池パネル７の出力電圧と、太陽電池パネル７を露出させた状態における太陽電池パネル７の出力電圧とに基づいて、太陽電池パネル７の異常の有無を検出する。
【００１０】
以下に、本実施形態の検査システム１の詳細について説明する。
【００１１】
本実施形態では、図２に示すように、戸建住宅８の屋根８１に複数の太陽電池パネル７がマトリクス状に並べて設置されている。図２に示す例では、屋根８１の勾配方向に沿った第１方向Ｙ１に３枚、第１方向Ｙ１と交差する第２方向Ｙ２に４枚ずつ合計１２枚の太陽電池パネル７が設置されている。第２方向Ｙ２は、第１方向Ｙ１に直交する方向であるのが好ましい。
【００１２】
第１方向Ｙ１に並べられた３枚の太陽電池パネル７は、直列接続されており太陽電池ストリング７０を構成している。すなわち、本実施形態では、第２方向Ｙ２に並べられた４つの太陽電池ストリング７０が屋根８１に設置されている。この４つの太陽電池ストリング７０で太陽電池アレイ７００を構成している。また、図１に示すように、各太陽電池パネル７には、バイパスダイオード７２が並列接続されている。太陽電池ストリング７０に異常状態の太陽電池パネル７が含まれている場合、正常状態の太陽電池パネル７の出力電流は、異常状態の太陽電池パネル７に並列接続されたバイパスダイオード７２を介して出力される。なお、太陽電池パネル７の枚数は一例であり、上記枚数に限らない。
【００１３】
本実施形態の検査システム１は、遮光装置２、及び接続箱３を備えている。まず、遮光装置２について図２を用いて説明する。
【００１４】
遮光装置２は、遮光部２１、巻取軸２２、駆動部２３、一対のガイドレール２４、及び筐体２０を備えており、屋根８１に設けられている。
【００１５】
筐体２０は、太陽電池アレイ７００に対して第１方向Ｙ１の一方側（屋根８１の棟８１１側）に設けられており、遮光部２１の一部、巻取軸２２、及び駆動部２３を収納している。
【００１６】
遮光部２１は、巻取軸２２に巻取可能な程度の柔軟性を有するシート状部材（例えば遮光フィルム等）であり、太陽光に対する遮光性を有する。遮光部２１は、矩形状に形成されており、第１方向Ｙ１の寸法、及び第２方向Ｙ２の寸法それぞれが、太陽電池アレイ７００の第１方向Ｙ１の寸法、及び第２方向Ｙ２の寸法よりも大きく形成されており、太陽電池アレイ７００全体を覆うことが可能である。なお、遮光部２１は、遮光性を有する強度が高い布材、あるいは金属製のシャッター等であってもよい。
【００１７】
また、遮光部２１は、複数の太陽電池パネル７それぞれの受光面７１側を移動可能に構成されている。言い換えれば、遮光部２１は、太陽電池ストリング７０の受光面７１側を移動可能であり、太陽電池ストリング７０を覆う面積である遮光面積を変化させることができる。具体的には、遮光部２１は、第１方向Ｙ１の一端部が巻取軸２２に固定されている。巻取軸２２は、軸方向が第２方向Ｙ２に沿って配置されており、回転方向に応じて遮光部２１の巻き取り及び繰り出しが可能である。筐体２０には、遮光部２１を通す開口が設けられており、遮光部２１は、巻取軸２２の回転方向に応じて第１方向Ｙ１の他端部（以降、下端部２１１という）が第１方向Ｙ１に沿って移動する。遮光部２１は、巻取軸２２が例えば一方に回転することによって巻取軸２２に巻き取られ、下端部２１１が第１方向Ｙ１に沿って屋根８１の棟８１１に向かって移動する。また、遮光部２１は、巻取軸２２が例えば他方に回転することによって巻取軸２２から繰り出され、自重により下端部２１１が第１方向Ｙ１に沿って屋根８１の軒８１２に向かって移動する。遮光部２１は、各太陽電池ストリング７０を全て露出させる開位置と、各太陽電池ストリング７０を全て覆う閉位置との間で移動することにより、各太陽電池ストリング７０を覆う面積（遮光面積）を変化させる。
【００１８】
一対のガイドレール２４のそれぞれは、太陽電池アレイ７００に対する第２方向Ｙ２の一方側、他方側において、第１方向Ｙ１に沿って設けられており、遮光部２１を第１方向Ｙ１に案内する。一対のガイドレール２４それぞれは、第１方向Ｙ１に沿って形成された溝２４１を有している。遮光部２１は、第２方向Ｙ２の一端部、他端部それぞれが、一対のガイドレール２４の溝２４１に嵌まり込むことで位置決めされ、第１方向Ｙ１に沿って移動しやすくなる。また、一対のガイドレール２４それぞれは、第１方向Ｙ１に沿って並べて設けられた複数のローラ２４２（roller）を備えている。ローラ２４２は、第２方向Ｙ２を軸方向として回転可能な円柱であり、遮光部２１を屋根８１側から支持可能に構成されている。遮光部２１は、ローラ２４２の回転によってローラ２４２上を滑るように移動することが可能となり第１方向Ｙ１の移動がスムーズとなる。
【００１９】
駆動部２３は、モータを有しており、巻取軸２２を回転可能に構成されている。駆動部２３は、後述する移動制御部５２によって制御されており、移動制御部５２からの制御信号に基づいて巻取軸２２を回転させる。
【００２０】
次に、接続箱３について図１を用いて説明する。接続箱３は、複数の第１開閉器３１、第２開閉器３５、複数のダイオード３４を備えており、各太陽電池ストリング７０を並列接続し、各太陽電池ストリング７０の出力電力の供給電路を１つにまとめる。
【００２１】
各第１開閉器３１は、入力部３２と第１スイッチ群３３とを有しており、例えば導電線を介して、太陽電池ストリング７０と接続される。なお、本実施形態における「接続される」とは、電気的な接続、及び機械的な接続の両方の概念を含む。入力部３２は、一対の入力端子３２１を有している。一対の入力端子３２１には、それぞれ、太陽電池ストリング７０の高電位側の出力端子、及び低電位側の出力端子が接続される。第１スイッチ群３３は、一対の入力スイッチ３３１を有している。一対の入力スイッチ３３１は、一対の入力端子３２１と接続されており、後述するスイッチ制御部５１により制御される。
【００２２】
ダイオード３４は、逆流防止用のダイオードであり、第１開閉器３１を介して太陽電池ストリング７０の高電位側の出力端子と接続されている。
【００２３】
第２開閉器３５は、出力部３６と第２スイッチ群３７とを有している。出力部３６は、一対の出力端子３６１を有している。一対の出力端子３６１は、電力変換装置６と接続されている。第２スイッチ群３７は、一対の出力スイッチ３７１を有している。一対の出力スイッチ３７１は、それぞれ、一対の入力スイッチ３３１と一対の出力端子３６１との間に接続されている。
【００２４】
電力変換装置６は、パワーコンディショナであり、昇圧回路６１、インバータ回路６２を有している。
【００２５】
昇圧回路６１は、接続箱３から出力される直流電圧を所定の電圧値に昇圧する。昇圧回路６１は、例えば図３に示す回路が採用される。図３に示す昇圧回路６１は、入力部６１１、インダクタ６１３、スイッチング素子６１４、ダイオード６１５、及びコンデンサ６１６を備えた昇圧チョッパ回路である。入力部６１１は、一対の入力端子６１２を有しており、一対の入力端子６１２は、第２開閉器３５の一対の出力端子３６１と接続されている。一対の入力端子６１２間に、インダクタ６１３とスイッチング素子６１４との直列回路が接続されている。スイッチング素子６１４と並列に、ダイオード６１５とコンデンサ６１６との直列回路が接続されている。スイッチング素子６１４がオンオフ駆動されることで、一対の入力端子６１２間の直流電圧を、所定の電圧値に昇圧した直流電圧をコンデンサ６１６の両端間に生成する。なお、昇圧回路６１の回路構成は、上記に限らず、例えばトランスを備えた絶縁型の昇圧回路６１であってもよい。
【００２６】
インバータ回路６２は、昇圧回路６１が出力する直流電圧を交流電圧に変換する。インバータ回路６２の出力端子は、分電盤と接続されており、太陽電池パネル７の発電電力は、接続箱３、電力変換装置６を介して負荷に供給される、あるいは買電される。
【００２７】
また、接続箱３は、負荷抵抗４１（負荷）、検査スイッチ４２、電圧検出部４３、及び制御装置５を更に有している。
【００２８】
負荷抵抗４１は、各第１開閉器３１と第２開閉器３５とを繋ぐ一対の電路３０間に接続されている。具体的には、負荷抵抗４１は、一端が検査スイッチ４２を介して高電位側の電路３０に接続され、他端が低電位側の電路３０に接続されている。検査スイッチ４２は、後述するスイッチ制御部５１により制御される。
【００２９】
電圧検出部４３は、例えばデジタル電圧計であり、負荷抵抗４１の両端電圧である負荷電圧を検出し、検出結果を制御装置５に出力する。
【００３０】
制御装置５は、例えばマイコン（マイクロコンピュータ）を主構成としており、プログラムを実行することにより各種処理を実行する。制御装置５は、スイッチ制御部５１、移動制御部５２、記憶部５３、及び異常検出部５４を備えており、太陽電池パネル７の異常の有無を検出する検査モードを実行する。なお、制御装置５は、接続箱３と別体に設けられていてもよい。また、制御装置５は、電力変換装置６に設けられていてもよい。
【００３１】
スイッチ制御部５１は、各第１開閉器３１が有する第１スイッチ群３３（一対の入力スイッチ３３１）、第２開閉器３５が有する第２スイッチ群３７（一対の出力スイッチ３７１）、及び検査スイッチ４２を制御する。スイッチ制御部５１が各第１スイッチ群３３をオンすることで、各太陽電池ストリング７０が並列接続される。また、スイッチ制御部５１が第２スイッチ群３７をオンすることで、並列接続された複数の太陽電池ストリング７０が電力変換装置６と接続される。
【００３２】
また、スイッチ制御部５１は、検査モード時において、第２スイッチ群３７をオフすることで、各太陽電池ストリング７０と電力変換装置６とを電気的に切断する。また、スイッチ制御部５１は、複数の第１スイッチ群３３のうち１つの第１スイッチ群３３のみをオンし、さらに検査スイッチ４２をオンすることで、１つの太陽電池ストリング７０のみを負荷抵抗４１と接続する。そして、電圧検出部４３は、負荷抵抗４１の両端電圧（負荷電圧）を検出することにより、この負荷抵抗４１と接続されている太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出する。また、スイッチ制御部５１は、電圧検出部４３が太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出した後、オンする第１スイッチ群３３を切り替えて、負荷抵抗４１と接続される太陽電池ストリング７０を切り替える。すなわち、検査モード時において、スイッチ制御部５１は、複数の第１スイッチ群３３のうちオンする第１スイッチ群３３を順次切り替えることで、負荷抵抗４１と接続される太陽電池ストリング７０を順次切り替える。そして、電圧検出部４３は、各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出する。
【００３３】
移動制御部５２は、遮光装置２が有する遮光部２１の移動を制御する。具体的には、移動制御部５２は、遮光装置２の駆動部２３に対して、巻取軸２２の回転方向、巻取軸２２の回転量等を指示する制御信号を送信することで、遮光部２１の移動を制御する、言い換えれば遮光面積を制御する。
【００３４】
移動制御部５２は、検査モード以外の通常モード時は、遮光面積がゼロ、すなわち遮光部２１が各太陽電池ストリング７０を全て露出させる開位置となるように制御する。また、移動制御部５２は、検査モード時において、遮光部２１を、各太陽電池ストリング７０を全て露出させる開位置から、各太陽電池ストリング７０を全て覆う閉位置まで移動させる。本実施形態では、移動制御部５２は、遮光面積が、１枚の太陽電池パネル７の面積ずつ変化するように、遮光部２１を開位置から閉位置まで段階的に移動させる。移動制御部５２は、遮光部２１を１段階（１移動単位）移動させるたびに、遮光部２１を一時停止させる。遮光部２１が一時停止している間に、スイッチ制御部５１が、負荷抵抗４１と接続される太陽電池ストリング７０を順次切り替え、電圧検出部４３が、各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出する。移動制御部５２は、電圧検出部４３が各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出した後で、再び遮光部２１を１段階だけ移動させる。すなわち、移動制御部５２は、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７を１枚ずつ順に遮光部２１で覆うように遮光部２１を移動させる。そして、電圧検出部４３は、遮光部２１が停止するたびに、各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出する。
【００３５】
遮光部２１が、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７のうち１枚の太陽電池パネル７を覆っている停止位置を第１位置とする。また、遮光部２１が、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７のうち２枚の太陽電池パネル７を覆っている停止位置を第２位置とする。また、遮光部２１が、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７のうち３枚の太陽電池パネル７を覆っている位置を第３位置（閉位置）とする。図２は、遮光部２１が第１位置にある状態を示している。
【００３６】
記憶部５３は、電圧検出部４３の検出結果を記憶する。具体的には、記憶部５３は、電圧検出部４３の検出結果である太陽電池ストリング７０の出力電圧を、太陽電池ストリング７０の識別情報と遮光部２１の位置情報とに対応付けた検出データを記憶する。
【００３７】
また、記憶部５３には、各太陽電池ストリング７０それぞれの検出データのうち、最も出力電圧が高く、かつ遮光面積の増加に応じて出力電圧が低下している検出データが、基準データとして記憶される。この基準データは、各太陽電池パネル７が正常である場合における太陽電池ストリング７０の出力電圧のデータとしてみなされる。
【００３８】
異常検出部５４は、記憶部５３に記憶された検出データに基づいて、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。異常検出部５４は、記憶部５３に記憶されている検出データと基準データとを比較することで、異常状態の太陽電池パネル７を有する太陽電池ストリング７０を特定し、この太陽電池ストリング７０の出力電圧に基づいて異常状態の太陽電池パネル７を特定する。
【００３９】
太陽電池ストリング７０の出力電圧は、この太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７の出力電圧の合計である。図４に、基準データを表すグラフ、すなわち各太陽電池パネル７が正常である場合における、遮光部２１の停止位置に対する太陽電池ストリング７０の出力電圧の関係を表すグラフを示す。図４に示すように、遮光部２１が開位置ある場合、すなわち太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７全てが露出している場合、太陽電池ストリング７０の出力電圧がＶ０となっている。また、遮光部２１が第１位置にある場合、太陽電池ストリング７０の出力電圧は、電圧Ｖ０から１枚の太陽電池パネル７の出力電圧分だけ低下したＶ１となっている。また、遮光部２１が第２位置にある場合、太陽電池ストリング７０の出力電圧は、電圧Ｖ０から２枚の太陽電池パネル７の出力電圧分だけ低下したＶ２となっている。また、遮光部２１が第３位置（閉位置）にある場合、すなわち太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７全てが遮光部２１で覆われている場合、太陽電池ストリング７０の出力電圧はＶ３（＝ゼロ）となっている。
【００４０】
このように、太陽電池ストリング７０が有する各太陽電池パネル７が正常である場合、太陽電池ストリング７０の出力電圧は、遮光部２１で覆われた太陽電池パネル７の枚数に応じて低下する。
【００４１】
一方、太陽電池ストリング７０に異常状態の太陽電池パネル７が含まれている場合、太陽電池ストリング７０の出力電圧が基準データよりも低くなる。また、異常状態の太陽電池パネル７が露出している場合における太陽電池ストリング７０の出力電圧と、異常状態の太陽電池パネル７が覆われている場合における太陽電池ストリング７０の出力電圧との差が小さくなる。図５〜図７に、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７に、異常状態の太陽電池パネル７が含まれている場合における、遮光部２１の停止位置に対する太陽電池ストリング７０の出力電圧の関係を表すグラフを示す。図５は、遮光部２１が開位置から第１位置に移動することにより覆われる太陽電池パネル７が異常状態である場合における、太陽電池ストリング７０の出力電圧のグラフである。図６は、遮光部２１が第１位置から第２位置に移動することより覆われる太陽電池パネル７が異常状態である場合における、太陽電池ストリング７０の出力電圧のグラフである。図７は、遮光部２１が第２位置から第３位置（閉位置）に移動することより覆われる太陽電池パネル７が異常状態である場合における、太陽電池ストリング７０の出力電圧のグラフである。なお、異常状態である太陽電池パネル７の出力電圧は、ゼロであるとする。
【００４２】
図５〜図７に示すように、太陽電池ストリング７０に異常状態の太陽電池パネル７が含まれている場合、遮光部２１が開位置にある場合における太陽電池ストリング７０の出力電圧が、基準データ（図４参照）のＶ０よりも低いＶ１となっている。また、異常状態である太陽電池パネル７が露出している場合における太陽電池ストリング７０の出力電圧と、異常状態である太陽電池パネル７が覆われている場合における太陽電池ストリング７０の出力電圧との差がゼロとなっている。
【００４３】
異常検出部５４は、遮光部２１が開位置にある場合における太陽電池ストリング７０の出力電圧が、基準データであるＶ０よりも所定の第１閾値以上低い場合、太陽電池ストリング７０は異常状態の太陽電池パネル７を含んでいると判断する。また、異常検出部５４は、遮光部２１が１段階移動する前と後とにおける太陽電池ストリング７０の出力電圧の差が第２閾値以下である場合、この遮光部２１の移動により覆われた太陽電池パネル７が異常状態であると判断する。第１閾値及び第２閾値は、基準データに基づいて、例えば正常である太陽電池パネル７の出力電圧に対する所定割合（例えば６０％等）の値が設定される。例えば、正常である太陽電池パネル７の出力電圧が４０Ｖである場合、第１閾値、及び第２閾値はそれぞれ２４Ｖに設定される。なお、上述した数値は一例であり、第１閾値、及び第２閾値は、正常である太陽電池パネル７の出力電圧に対する割合が互いに異なる値であってもよい。
【００４４】
異常検出部５４は、異常状態の太陽電池パネル７を検出した場合、異常状態の太陽電池パネル７を特定する情報を、例えば戸建住宅８の屋内に設けられたモニターに表示させることにより、ユーザに対して異常状態の太陽電池パネル７が存在することを報知する。
【００４５】
次に、本実施形態の検査システム１における検査モードの動作について説明する。
【００４６】
検査モードは、太陽電池パネル７の発電電力が低い時間帯（例えば朝又は夕方の時間帯）に実行される。
【００４７】
検査モードが開始されると、まず、スイッチ制御部５１が各第１スイッチ群３３、第２スイッチ群３７、検査スイッチ４２それぞれを制御することにより、負荷抵抗４１に各太陽電池ストリング７０を個別に順次接続する。そして、電圧検出部４３は、各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出し、電圧検出部４３の検出結果が太陽電池ストリング７０の識別情報と遮光部２１の位置情報とに対応付けられて記憶部５３に記憶される。
【００４８】
移動制御部５２は、電圧検出部４３が各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出した後で、遮光部２１を開位置から閉位置に向かって段階的に移動させる。スイッチ制御部５１は、遮光部２１の停止位置ごとに各第１スイッチ群３３を制御して、負荷抵抗４１に各太陽電池ストリング７０を個別に順次接続する。電圧検出部４３は、各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出して記憶部５３に記憶する。
【００４９】
スイッチ制御部５１、電圧検出部４３、移動制御部５２それぞれが上記動作を繰り返すことにより、遮光部２１の各停止位置に対する各太陽電池ストリング７０の出力電圧が検出データとして記憶部５３に記憶される。
【００５０】
異常検出部５４は、記憶部５３に記憶された検出データに基づいて、異常状態の太陽電池パネル７を含んでいる太陽電池ストリング７０の有無、及び異常状態の太陽電池パネル７の特定を行う。
【００５１】
次に、本実施形態の検査システム１の効果について説明する。
【００５２】
本実施形態の検査システム１は、遮光部２１と、移動制御部５２と、異常検出部５４とを備えている。遮光部２１は、直列接続された複数の太陽電池パネル７を有する太陽電池ストリング７０の受光面７１側を移動可能であり、遮光性を有する。移動制御部５２は、遮光部２１の移動を制御する。異常検出部５４は、複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。遮光部２１は、複数の太陽電池パネル７の並んでいる第１方向Ｙ１（一方向）に移動して太陽電池ストリング７０を覆う面積である遮光面積を変化させる。異常検出部５４は、遮光面積に対する太陽電池ストリング７０の出力電圧に基づいて、複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。
【００５３】
このように、本実施形態の検査システム１は、直列接続された複数の太陽電池パネル７を遮光部２１で順に覆い、遮光面積に対する太陽電池ストリング７０の出力電圧に基づいて太陽電池パネル７の異常の有無を検出する。これにより、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７のうち、出力電圧が低下した異常状態の太陽電池パネル７を特定することが可能となる。ユーザは、専門業者に依頼することなく早期に太陽電池パネル７の異常の有無を認識することができるので、太陽電池パネル７の交換等の対応が早期に行われることによって、太陽電池パネル７の異常による損失が低減される。
【００５４】
また、本実施形態の検査システム１において、移動制御部５２は、遮光面積が太陽電池パネル７の面積ずつ変化するように、遮光部２１を段階的に移動させる。すなわち、遮光部２１は、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７を１枚ずつ順に覆うように移動と一時停止を繰り返す。これにより、遮光部２１で覆われた太陽電池パネル７の枚数に対する太陽電池ストリング７０の出力電圧を精度よく検出することができ、太陽電池パネル７の異常有無の検出の精度の向上を図ることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態の検査システム１において、異常検出部５４は、太陽電池ストリング７０と接続された負荷抵抗４１（負荷）の両端電圧である負荷電圧を太陽電池ストリング７０の出力電圧とする。そして、異常検出部５４は、負荷電圧に基づいて、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。これにより、負荷抵抗４１に電流を供給している状態における太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出するので、太陽電池パネル７の開放電圧は正常であるが内部抵抗が高くなる異常状態を検出することが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態の検査システム１は、複数の太陽電池ストリング７０を並列接続させる接続箱３を更に備えている。接続箱３は、複数の入力部３２と、複数の入力スイッチ３３１と、出力部３６と、出力スイッチ３７１とを有している。複数の入力部３２は、複数の太陽電池ストリング７０が個別に接続可能である。複数の入力スイッチ３３１は、複数の入力部３２それぞれと接続される。出力部３６は、複数の入力部３２と接続される。出力スイッチ３７１は、出力部３６と接続される。また、本実施形態の検査システム１は、出力スイッチ３７１を制御するスイッチ制御部５１を更に備えている。異常検出部５４は、出力スイッチ３７１がオフ状態である場合に、複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。
【００５７】
これにより、太陽電池パネル７の異常の有無を検出する際に、接続箱３が有する出力スイッチ３７１を用いて各太陽電池ストリング７０の開放状態を形成することができる。したがって、出力スイッチ３７１とは別のスイッチを用いる必要がなく、検査システム１の構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態の検査システム１において、スイッチ制御部５１は、さらに複数の入力スイッチ３３１を個別に制御する。異常検出部５４は、複数の太陽電池ストリング７０それぞれの出力電圧に基づいて、複数の太陽電池ストリング７０それぞれにおける複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。
【００５９】
これにより、太陽電池パネル７の異常の有無を検出する際に、接続箱３が有する複数の入力スイッチ３３１を制御することで、各太陽電池ストリング７０の出力電圧を個別に検出可能となり、検査システム１の構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態の検査システム１において、異常検出部５４は、朝又は夕方の時間帯において、複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。これにより、太陽電池パネル７の発電電力が低い時間帯において、太陽電池パネル７が遮光部２１で覆われるため、太陽電池パネル７の異常の有無の検出動作による太陽電池パネル７の発電電力の損失を低減することが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態の検査システム１は、シート状の遮光部２１の巻き取り及び繰り出しが可能な巻取軸２２と、巻取軸２２を回転させる駆動部２３とを更に備えている。巻取軸２２は、第１方向Ｙ１（一方向）に対する交差方向（第２方向Ｙ２）に並べられた複数の太陽電池ストリング７０を有する太陽電池アレイ７００に対して、第１方向Ｙ１の一方側（屋根８１の棟８１１側）に設けられる。遮光部２１は、一端部が巻取軸２２に固定され、下端部２１１（他端部）が巻取軸２２の回転方向に応じて第１方向Ｙ１に移動する。これにより、遮光部２１が、複数の太陽電池パネル７を露出させる開位置にある場合、遮光部２１は、巻取軸２２に巻き取られているので、平面視における遮光部２１の面積が増大することが抑制される。
【００６２】
また、本実施形態の検査システム１における電圧検出部４３は、負荷抵抗４１の両端電圧である負荷電圧を検出するように構成されているが、太陽電池ストリング７０の開放電圧を検出するように構成されていてもよい。異常検出部５４は、太陽電池ストリング７０の開放電圧を太陽電池ストリング７０の出力電圧とし、開放電圧に基づいて、複数の太陽電池パネル７それぞれの異常の有無を検出する。これにより、負荷抵抗４１の省略が可能であり、検査システム１の構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態では、スイッチ制御部５１が複数の第１スイッチ群３３（一対の入力スイッチ３３１）を制御することにより、電圧検出部４３が各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出するように構成されているが、これに限らない。例えば、各太陽電池ストリング７０と１対１に対応する複数の電圧検出部４３を用いて、各太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出するように構成されていてもよい。
【００６４】
また、本実施形態の検査システム１では、接続箱３を用いて各太陽電池ストリング７０を並列接続しているが、接続箱３を省略しマルチストリング型の電力変換装置を採用してもよい。マルチストリング型の電力変換装置を採用した場合、各太陽電池ストリング７０が電力変換装置と接続される。この場合、制御装置５は、電力変換装置内に設けられることが好ましい。
【００６５】
また、本実施形態では、遮光部２１が停止するたびに、スイッチ制御部５１が負荷抵抗４１と接続される太陽電池ストリング７０を順次切り替えるように構成されているが、これに限らない。例えば、１つの太陽電池ストリング７０を負荷抵抗４１に接続した状態で、遮光部２１を段階的に移動させて太陽電池ストリング７０の出力電圧を計測したのちに、負荷抵抗４１に接続する太陽電池ストリング７０を順次切り替えるように構成されていてもよい。この場合、遮光部２１が開位置から閉位置まで移動すると、スイッチ制御部５１が負荷抵抗４１に接続する太陽電池ストリング７０を切り替え、移動制御部５２が遮光部２１を閉位置から開位置まで段階的に移動させる。そして、電圧検出部４３が、遮光部２１の停止位置に対する太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出する。これにより、遮光部２１の往復移動に対して２つの太陽電池ストリング７０の出力電圧を検出することができ、検査時間の短縮を図ることが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態では、遮光部２１は第１方向Ｙ１に沿って段階的に移動するように構成されているが、第１方向Ｙ１に沿って連続的に移動するように構成されていてもよい。
【００６７】
また、遮光部２１に、太陽電池パネル７を清掃する清掃具が設けられていてもよい。例えば、遮光部２１の下端部２１１における太陽電池パネル７側に、ブラシが清掃具として設けられていてもよい。これにより、遮光部２１が移動する際に太陽電池パネル７の受光面７１の汚れを除去することができ、太陽電池パネル７の受光面７１の汚れによる発電電力の低下を抑制することが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態では、駆動部２３を用いて遮光部２１を移動させているが、例えばロープ等を用いてユーザが手動で遮光部２１を移動させるように構成されていてもよい。また、本実施形態では、スイッチ制御部５１を用いて複数の第１スイッチ群３３を制御し、出力電圧を検出する太陽電池ストリング７０を切り替えているが、ユーザが複数の第１スイッチ群３３を制御するように構成されていてもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、太陽電池ストリング７０が有する複数の太陽電池パネル７は、屋根８１の勾配方向（第１方向Ｙ１）に沿って並べられているが、屋根８１の勾配方向に対して交差する方向（第２方向Ｙ２）に沿って並べられていてもよい。この場合、遮光部２１は、屋根８１の勾配方向に対して交差する方向に沿って移動するように構成される。
【００７０】
なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。
【符号の説明】
【００７１】
１  太陽電池パネル検査システム
２１  遮光部
２２  巻取軸
２３  駆動部
３  接続箱
３２  入力部
３３１  入力スイッチ
３６  出力部
３７１  出力スイッチ
４１  負荷抵抗（負荷）
５１  スイッチ制御部
５２  移動制御部
５４  異常検出部
７  太陽電池パネル
７０  太陽電池ストリング
７１  受光面
７００  太陽電池アレイ
Ｙ１  第１方向（一方向）
Ｙ２  第２方向（交差方向）
【図１】
2017135957.tif 000003
【図２】
2017135957.tif 000004
【図３】
2017135957.tif 000005
【図４】
2017135957.tif 000006
【図５】
2017135957.tif 000007
【図６】
2017135957.tif 000008
【図７】
2017135957.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月5日(2016.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２７５５８号公報
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
太陽電池ストリングが有する複数の太陽電池パネルのいずれかに異常が発生した場合、異常状態の太陽電池パネルを特定するのが困難であった。
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、太陽電池ストリングが有する複数の太陽電池パネルのうち、異常状態の太陽電池パネルを特定することが可能な太陽電池パネル検査システムを提供することにある。