(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに対して逆バイアス電圧を印加して光劣化回復を行う太陽光発電用電力変換装置であって、前記太陽電池モジュールにバイパスダイオードが並列接続されており、逆バイアス電圧印加時にはバイパスダイオードを切り離すように構成してある太陽光発電用電力変換装置。
【請求項２】
バイパスダイオードに直列に開閉手段が挿入されており、逆バイアス電圧印加時に前記開閉手段を開くように構成してある請求項１に記載の太陽光発電用電力変換装置。
【請求項３】
光劣化回復の対象とする太陽電池モジュールに対して逆バイアス電圧として残りの太陽電池モジュールが太陽光発電した電力を用いるように構成してある請求項１または請求項２に記載の太陽光発電用電力変換装置。
【請求項４】
太陽電池モジュールがアモルファスシリコン薄膜太陽電池である請求項１から請求項３までのいずれかに記載の太陽光発電用電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールに対して逆バイアス電圧を印加して光劣化回復を行う太陽光発電用電力変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化等の環境問題が世界的規模で取り上げられる中、環境への負荷の少ないエネルギーシステムとして太陽光発電システムが注目を集めている。現在、一般家庭に普及しつつある住宅用太陽電池システムの一例を図２０に示す。住宅用太陽光発電システムは一般に、複数の太陽電池アレイ５１と、複数の太陽電池アレイ５１をそれぞれ逆流防止ダイオード５３を介して接続する接続箱５２と、接続箱５２で集められた直流電力を系統電圧に同期した交流電力に変換して商用系統５５と連系運転を行う電力変換装置としての系統連系インバータ装置５４とから構成される。現在では接続箱５２と系統連系インバータ装置５４を一体化したものも存在する。
【０００３】
太陽光発電を大きく分けると、発電した電力を様々な用途に使用することを目的とした電力用の発電システムと、電卓や時計等の決められた用途に用いる民生用の発電システムとがある。これまで、電力用の発電システムとしては、シリコン結晶系の太陽電池が主に用いられてきた。しかし、シリコン結晶系の太陽電池は、集積化が不可能なため、電圧値や電流値を自由に設計することができず、現状以上の軽量化が困難であり、また、原材料となるシリコンのウエハーの供給量に限界がある等の問題がある。そこで、現在、集積化、軽量化かつフレキシブル化が可能であり、少量の原料ガスで製作が可能なアモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いた太陽電池システムが開発されている。
【０００４】
アモルファスシリコン薄膜太陽電池は、集積化、軽量化、フレキシブル化が可能であり、少量の原料ガスを用いることで製作が可能であるという特徴をもち、低コスト化が可能であるため、現在注目を集めているが、光に対する安定が悪いという問題点がある。つまり、太陽光を長時間照射し続けると、次第に光電変換効率が低下し、最終的にはアモルファスシリコン薄膜太陽電池の作製直後の初期光電変換効率と比較して、１０〜２０％低下したところで安定化するという現象が起こる。この現象は、アモルファスシリコン太陽電池の「光劣化」と呼ばれ、様々な角度から光劣化現象の解明に向けた研究が行われているが、現在のところ光劣化現象の解明はなされておらず、光劣化をなくす方法は見つかっていない。このため、アモルファスシリコン薄膜太陽電他を用いた太陽光発電システムを構築した場合、システム設置時の総発電量と数ヶ月にわたってシステムを使用した時点での総発電量とが異なるという不安定な太陽光発電システムになるという問題点がある。また、光劣化した後の光電変換効率を基準にして太陽光発電システムを設計すると、より大面積の太陽電池が必要となり、結果としてコストも上がるという問題点がある。これは、光劣化現象が顕著に現れるアモルファスシリコン薄膜太陽電池に限らず、多少の微結晶を含んだ結晶薄膜系太陽電池や他の薄膜系太陽電池にも共通して挙げられる問題点である。
【０００５】
上述した従来技術における光劣化の問題を解消するために、太陽電池に接続される電力変換器を利用して逆バイアス電圧を太陽電池に印加することが行われるようになってきている。太陽電池は逆バイアス状態で、太陽光を受光することにより光劣化を回復することができる。そこで、太陽電池で発電した直流電力を入力とする太陽光発電用電力変換装置において、逆バイアス発生手段を構成し、この太陽電池に対して日射のある所定の期間にわたって逆バイアス電圧を印加して太陽電池の特性劣化を回復させる構成とする。
【０００６】
以下、逆バイアス電圧印加により太陽電池の光劣化を回復させるように工夫した先行技術の太陽光発電用電力変換装置の一例を図１８に基づいて説明する（本出願人の特許出願にかかわる特願平９−３４７７４０号参照）。１1 ，１2 …１n は太陽電池アレイ、３1 ，３2 …３n は逆流防止ダイオード、８1 ，８2 …８n はリレー、６はインバータ主回路、７は制御回路、９は系統連系インバータ、１０はカレンダー回路、５は商用系統である。リレー８1 〜８n がすべて接点ａ側に接続されている状態では、すべての太陽電池アレイ１1 〜１n がインバータ主回路６に対して並列接続の状態となるが、各太陽電池アレイ１1 〜１n に太陽光が照射することにより、各太陽電池アレイ１1 〜１n に発生した直流電圧が逆流防止ダイオード３1 ，３2 …３n を介してインバータ主回路６に供給される。制御回路７は、インバータ主回路６における電流波形制御、最大電力追従制御、連系保護制御等々を実行することにより、商用系統５との系統運転を行う。いま、カレンダー回路１０が動作して太陽電池アレイ１n の太陽電池の光劣化を回復する機能が働いたとする。制御回路７からリレー８n に対してリレー制御信号Ｒn を送出し、リレー８n を接点ｂ側に切り換える。すると、太陽電池アレイ１nは逆接続の状態となる。太陽電池アレイ１n 以外の太陽電池アレイ１1 〜１n-1が太陽光の受光により発生した直流電圧が太陽電池アレイ１n に対して逆バイアス電圧として印加される。この逆バイアス電圧印加が太陽電池アレイ１n に太陽光が照射している状態において行われると、太陽電池アレイ１n を構成している太陽電池モジュールの光劣化が回復される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１９に示すように、太陽電池アレイ１は複数の太陽電池モジュールＭの直列接続で構成されている。このような直列接続体を太陽電池ストリングスと称することもある。ところで、太陽電池ストリングスにおいては、いずれかの太陽電池モジュールＭが日陰になったときに、太陽電池ストリングスの出力電圧の和の電圧が日陰となった太陽電池モジュールＭにかかってそれが破損されるのを防止するために、各太陽電池モジュールＭに対してそれぞれバイパスダイオードＤｂを並列に接続することが行われる。
【０００８】
しかしながら、このようにバイパスダイオードＤｂを並列接続した太陽電池アレイ１の場合にあっては、逆バイアス電圧を印加したときに、そのままでは太陽電池モジュールＭをバイパスする状態でバイパスダイオードＤｂに電流が流れてしまい、太陽電池モジュールＭには逆バイアス電圧が印加されないことになってしまう。そうなると、当然に、太陽電池アレイ１の光劣化の回復ができなくなってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、バイパスダイオードを有するものにおいても、太陽電池モジュールの光劣化回復を良好に行えるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかわる発明は、太陽電池モジュールに対して逆バイアス電圧を印加して光劣化回復を行う太陽光発電用電力変換装置であって、前記太陽電池モジュールにバイパスダイオードが並列接続されており、逆バイアス電圧印加時にはバイパスダイオードを切り離すことで、逆バイアス電圧による電流が太陽電池モジュールをバイパス的に素通りすることはなく、逆バイアス電圧を確実に対象とする太陽電池モジュールに印加させることができ、ほぼ初期状態への光劣化回復を良好に行うことができる。
【００１１】
請求項２にかかわる発明は、バイパスダイオードに直列に開閉手段が挿入されており、逆バイアス電圧印加時に前記開閉手段を開くように構成してあるもので、比較的簡単な構成をもって上記の作用を発揮させる。
【００１２】
請求項３にかかわる発明は、光劣化回復の対象とする太陽電池モジュールに対して逆バイアス電圧として残りの太陽電池モジュールが太陽光発電した電力を用いるように構成したもので、太陽光の照射がある状態で、太陽光発電による電力自体で逆バイアス電圧をまかなうことができる。
【００１３】
請求項４にかかわる発明は、太陽電池モジュールがアモルファスシリコン薄膜太陽電池であり、光劣化回復が必要なアモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いる太陽光発電用電力変換装置に好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
図１は本発明の実施の形態１にかかわる太陽光発電用電力変換装置の構成図である。太陽電池モジュールとしてはアモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いるものとする。第１の太陽電池アレイ１1 は複数の太陽電池モジュールＭ11，Ｍ12，Ｍ13，Ｍ14を直列接続してなるものであり、太陽電池モジュールＭ11にはバイパスダイオードＤ11とリレー接点ｒ11との直列体が並列接続され、太陽電池モジュールＭ12にはバイパスダイオードＤ12とリレー接点ｒ12との直列体が並列接続され、太陽電池モジュールＭ13にはバイパスダイオードＤ13とリレー接点ｒ13との直列体が並列接続され、太陽電池モジュールＭ14にはバイパスダイオードＤ14とリレー接点ｒ14との直列体が並列接続されている。各リレー接点ｒ11〜ｒ14はノーマリーオンのｂ接点方式である。各リレー接点ｒ11〜ｒ14はそれぞれリレーコイルＲ11〜Ｒ14によって独立に制御されるようになっている。各リレーコイルＲ11〜Ｒ14の一端は太陽電池アレイ１1 の高電位側の出力端子２11に接続され、他端は個別のリレーＣ11〜Ｃ14を介して制御回路７の高電位側の電源端子ＶBBに接続されている。また、各リレーＣ11〜Ｃ14は制御回路７からのリレー制御信号Ｔ11〜Ｔ14によって独立に制御されるようになっている。リレーＣ11〜Ｃ14は系統連系インバータ９に含まれている。
【００１５】
図示は省略しているが、第２の太陽電池アレイ１2 も同様に構成されている。すなわち、上記の説明において、サフィックスの“1 ”，“11”，“12”，“13”，“14”の代わりに“2 ”，“21”，“22”，“23”，“24”と置き換えると、同一の説明文で示されるような構成となっている。第ｎの太陽電池アレイ１nも同様に構成されている。すなわち、上記の説明において、サフィックスの“1”，“11”，“12”，“13”，“14”の代わりに“n ”，“n1”，“n2”，“n3”，“n4”と置き換えると、同一の説明文で示されるような構成となっている。さらに、図示はしていないが、第３ないし第ｎ−１の各太陽電池アレイについても同様の構成となっている。
【００１６】
各太陽電池アレイ１1 〜１n の高電位側の出力端子２11〜２n1はそれぞれ逆流防止ダイオード３1 〜３n およびトランスファ形式のリレーＡ1 〜Ａn を介して系統連系インバータ９におけるインバータ主回路６の高電位側電源入力ライン６ａに接続されている。また、各太陽電池アレイ１1 〜１n の低電位側の出力端子２12〜２n2はそれぞれトランスファ形式のリレーＢ1 〜Ｂn を介してインバータ主回路６の低電位側電源入力ライン６ｂに接続されている。各リレーＡ1 〜Ａnの接点ａどうしを共通に結ぶラインが高電位側電源ライン１１ａであり、この高電位側電源ライン１１ａはインバータ主回路６の高電位側電源入力ライン６ａに接続されている。各リレーＢ1 〜Ｂn の接点ａどうしを共通に結ぶラインが低電位側電源ライン１１ｂであり、この低電位側電源ライン１１ｂはインバータ主回路６の低電位側電源入力ライン６ｂに接続されている。
【００１７】
各太陽電池アレイを他の太陽電池アレイ群の太陽光発電の直流電力によって逆バイアスできるようにするため、各リレーＢ1 〜Ｂn の接点ｂは高電位側電源ライン１１ａに接続され、また、各リレーＡ1 〜Ａn の接点ｂは低電位側電源ライン１１ｂに接続されている。
【００１８】
対のリレーＡ1 ，Ｂ1 は連動リレーに構成され、制御回路７からのリレー制御信号Ｒ1 によってコントロールされるようになっている。また、対のリレーＡ2，Ｂ2 は連動リレーに構成され、制御回路７からのリレー制御信号Ｒ2 によってコントロールされるようになっている。以下同様にして、対のリレーＡn ，Ｂnも連動リレーに構成され、制御回路７からのリレー制御信号Ｒn によってコントロールされるようになっている。
【００１９】
系統連系インバータ９は、インバータ主回路６と、このインバータ主回路６における電流波形制御、最大電力追従制御、連系保護制御等々を実行する制御回路７と、カレンダー回路１０と、すでに説明した逆流防止ダイオード３1 〜３n と、リレーＡ1 〜Ａn 、リレーＢ1 〜Ｂn 、リレーＣ11〜Ｃn4などから構成されている。系統連系インバータ９におけるインバータ主回路６の出力側は商用系統５と連系運転可能に接続されている。
【００２０】
次に、動作を説明する。リレーＡ1 〜Ａn およびリレーＢ1 〜Ｂn がすべて接点ａ側に接続されている状態では、すべての太陽電池アレイ１1 〜１n がインバータ主回路６に対して並列接続の状態となるが、各太陽電池アレイ１1 〜１n に太陽光が照射することにより、各太陽電池アレイ１1 〜１n に発生した直流電圧が逆流防止ダイオード３1 〜３n を介してインバータ主回路６に供給される。制御回路７は、インバータ主回路６における電流波形制御、最大電力追従制御、連系保護制御等々を実行することにより、商用系統５との系統運転を行う。
【００２１】
いま、太陽電池アレイ１1 〜１n の光劣化を回復しようとする。手動により光劣化回復スイッチ１２をオンにすると、第１の太陽電池アレイ１1 についての連動型のリレーＡ1 ，Ｂ1 に対して制御回路７からリレー制御信号Ｒ1 を送出し、リレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ｂ側に切り換える。すると、第１の太陽電池アレイ１1 の高電位側の出力端子２11はインバータ主回路６の高電位側電源入力ライン６ａおよび高電位側電源ライン１１ａから切り離されるとともに、低電位側の出力端子２12は低電位側電源入力ライン６ｂおよび低電位側電源ライン１１ｂから切り離され、低電位側の出力端子２12は他の太陽電池アレイ群についてのリレーＡ2 〜Ａn の接点ａにつながっている高電位側電源ライン１１ａに接続され、高電位側の出力端子２11は他の太陽電池アレイ群についてのリレーＢ2 〜Ｂnの接点ｂにつながっている低電位側電源ライン１１ｂに接続され、第１の太陽電池アレイ１1 は逆バイアスの状態となる。ただし、第１の太陽電池アレイ１1 において、各太陽電池モジュールＭ11〜Ｍ14にそれぞれ並列接続のリレー接点ｒ11〜ｒ14のいずれもがオンの状態のままであると、逆バイアス電圧により高電位に反転された低電位側の出力端子２12から入力した電流はバイパスダイオードＤ11〜Ｄ14を介して低電位に反転された高電位側の出力端子２11へと短絡的に流れてしまい、いずれの太陽電池モジュールＭ11〜Ｍ14に対しても逆バイアスが印加されず、したがって、光劣化の回復はなされないことになる。そこで、本実施の形態１においては、制御回路７よりリレーＣ11に対してリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＣ11をオンにし、第１のリレーコイルＲ11を制御回路７の電源端子ＶBBに接続する。電源端子ＶBBからの電流がリレーＣ11を介して第１のリレーコイルＲ11を通ってこのリレーコイルＲ11を励磁し、低電位に反転された高電位側の出力端子２11へと流れる結果、第１の太陽電池モジュールＭ11に並列接続のリレー接点ｒ11がオフにされ、このリレー接点ｒ11に直列接続のバイパスダイオードＤ11が第１の太陽電池モジュールＭ11から切り離されることになる。したがって、第１の太陽電池アレイ１1 以外の太陽電池アレイ群の太陽光発電による直流電圧による電流が、高電位側電源ライン１１ａ→リレーＢ1 の接点ｂ→第１の太陽電池アレイ１1 の第１の太陽電池モジュールＭ11→オン状態にあるリレー接点ｒ12およびバイパスダイオードＤ12→オン状態にあるリレー接点ｒ13およびバイパスダイオードＤ13→オン状態にあるリレー接点ｒ14およびバイパスダイオードＤ14→低電位に反転された高電位側の出力端子２11→逆流防止ダイオード３1 →リレーＡ1 の接点ｂ→低電位側電源ライン１１ｂの経路で流れ、第１の太陽電池モジュールＭ11に逆バイアス電圧が印加されるため、この第１の太陽電池モジュールＭ11の光劣化が回復される。
【００２２】
次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ11を遮断してリレーコイルＲ11を消磁することでリレー接点ｒ11をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ12に対してリレー制御信号Ｔ12を送出してリレーＣ12をオンにし、第２のリレーコイルＲ12を励磁する。これにより、第２の太陽電池モジュールＭ12に並列接続のリレー接点ｒ12がオフにされ、バイパスダイオードＤ12が第２の太陽電池モジュールＭ12から切り離され、第２の太陽電池モジュールＭ12に逆バイアス電圧が印加されるため、この第２の太陽電池モジュールＭ12の光劣化が回復される。次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ12を遮断してリレー接点ｒ12をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ13に対してリレー制御信号Ｔ13を送出してリレーＣ13をオンにし、第３のリレーコイルＲ13を励磁することにより、リレー接点ｒ13がオフにされ、バイパスダイオードＤ13が第３の太陽電池モジュールＭ13から切り離され、第３の太陽電池モジュールＭ13に逆バイアス電圧が印加されるため、この第３の太陽電池モジュールＭ13の光劣化が回復される。さらに、制御回路７はリレー制御信号Ｔ13を遮断してリレー接点ｒ13をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ14に対してリレー制御信号Ｔ14を送出してリレーＣ14をオンにし、第４のリレーコイルＲ14を励磁することにより、リレー接点ｒ14がオフにされ、バイパスダイオードＤ14が第４の太陽電池モジュールＭ14から切り離され、第４の太陽電池モジュールＭ14に逆バイアス電圧が印加されるため、この第４の太陽電池モジュールＭ14の光劣化が回復される。その後、リレー制御信号Ｔ14を遮断してリレーＣ14をオン状態に復帰させるとともに、リレー制御信号Ｒ1 を遮断して対のリレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ａ側に復帰させる。以上のようにして、第１の太陽電池アレイ１1 の太陽電池モジュールＭ11〜Ｍ14の光劣化の回復が完了する。次いでは、図示しない第２の太陽電池アレイ１2 の各太陽電池モジュールＭ21〜Ｍ24についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。以下同様にして各太陽電池アレイの各太陽電池モジュールに対して同様の順次的な光劣化回復を行い、最後に、第ｎの太陽電池アレイ１n の各太陽電池モジュールＭn1〜Ｍn4についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。いずれの場合も、光劣化回復の対象となる太陽電池アレイに対する逆バイアス電圧は光劣化回復対象以外の太陽電池アレイ群の太陽光発電による直流電圧によってまかなわれる。また、光劣化回復は、光劣化回復対象の太陽電池アレイが太陽光の照射を受けていることを条件とする。太陽光発電による直流電力に余裕があれば、光劣化回復動作時に、並列アレイ出力が逆バイアスに必要な最低限の電圧値に低下するまでの範囲内で、インバータ主回路６にも直流電力を供給して商用系統５との連系運転を行うようにすることも可能である。
【００２３】
カレンダー回路１０による定期的光劣化回復も可能となっている。カレンダー回路１０はあらかじめ登録されている所定の日時に逆バイアス印加指令Ｓを制御回路７に出力する。逆バイアス印加指令Ｓを受けた制御回路７は所定期間にわたって、上記と同様の動作によりすべての太陽電池モジュールの光劣化回復を行う。このとき、制御回路７は所定の逆バイアス電圧が得られるレベルまでインバータ出力を低下させるようにインバータ主回路６を制御する。カレンダー回路１０はメモリ機能を有し、逆バイアス印加指令を出力する時間帯を日射の少ない朝夕の時刻を季節に応じて設定することができる。
【００２４】
なお、すべての太陽電池モジュールはアモルファスシリコン薄膜太陽電池の場合のほか、結晶薄膜系太陽電池や他の薄膜系太陽電池であってもよい。結線の切り換え手段としてリレーを用いる代わりに、半導体スイッチなどのアナログスイッチを用いてもよい。リレーコイルＲ11〜Ｒ14…Ｒn1〜Ｒn4の各一端を高電位側の出力端子２11に接続することに代えて、制御回路７のグランドＧＮＤに接続してもよい。
【００２５】
〔実施の形態２〕
実施の形態１の構成を前提として、太陽電池アレイ１j （ｊ＝１，２…ｎ）の各太陽電池モジュールＭj1〜Ｍj4に対してを個別的に逆バイアス電圧を印加することに代えて、すべての太陽電池モジュールＭj1〜Ｍj4に対して同時に逆バイアス電圧を印加してもよい。図２はその構成の要部を示す。リレーコイルＲj1〜Ｒj4を直列に接続し、１つのリレーＣj によってオン／オフ制御するように構成してある。
【００２６】
〔実施の形態３〕
実施の形態３にかかわる太陽光発電用電力変換装置は、個々の太陽電池アレイ１j （ｊ＝１，２…ｎ）をｍ個の太陽電池ストリングスの並列接続体とするものである。図３はｊ番目の１つの太陽電池アレイ１j の構成を示す。太陽電池アレイ１j は第１から第ｍまでのｍ個の太陽電池ストリングスＳj1〜Ｓjmで構成されている。このうち、第１の太陽電池ストリングスＳj1と第ｍの太陽電池ストリングスＳjmのみを図示し、あとは図示を省略している。第１の太陽電池ストリングスＳj1は、複数の太陽電池モジュールＭj11 ，Ｍj12 ，Ｍj13 ，Ｍj14 および逆流防止ダイオードＤＤj1を直列接続してなるものであり、第ｍの太陽電池ストリングスＳjmは、複数の太陽電池モジュールＭjm1 ，Ｍjm2 ，Ｍjm3 ，Ｍjm4 および逆流防止ダイオードＤＤjmを直列接続してなるものである。太陽電池モジュールＭj11 ，Ｍj12 ，Ｍj13 ，Ｍj14 群は逆流防止ダイオードＤＤj1を介して高電位側電源出力ライン１３ａに接続され、第１の太陽電池モジュールＭj11 の一端は低電位側電源出力ライン１３ｂに接続されている。太陽電池モジュールＭjm1，Ｍjm2 ，Ｍjm3 ，Ｍjm4 群は逆流防止ダイオードＤＤjmを介して高電位側電源出力ライン１３ａに接続され、第１の太陽電池モジュールＭjm1 の一端は低電位側電源出力ライン１３ｂに接続されている。太陽電池モジュールＭj11 にはバイパスダイオードＤj11 とリレー接点ｒj11 との直列体が並列接続され、太陽電池モジュールＭj12 にはバイパスダイオードＤj12 とリレー接点ｒj12 との直列体が並列接続され、太陽電池モジュールＭj13 にはバイパスダイオードＤj13 とリレー接点ｒj13 との直列体が並列接続され、太陽電池モジュールＭj14 にはバイパスダイオードＤj14 とリレー接点ｒj14 との直列体が並列接続されている。各リレー接点ｒj11 〜ｒj14 はノーマリーオンのｂ接点方式である。各リレー接点ｒj11 〜ｒj14 はそれぞれリレーコイルＲj11 〜Ｒj14 によって独立に制御されるようになっている。各リレーコイルＲj11 〜Ｒj14 の一端は太陽電池アレイ１j の高電位側電源出力ライン１３ａに接続され、他端は個別のリレーＣj1〜Ｃj4を介して制御回路７の高電位側の電源端子ＶBBに接続されている。また、各リレーＣj1〜Ｃj4は制御回路７からのリレー制御信号Ｔj1〜Ｔj4によって独立に制御されるようになっている。リレーＣj1〜Ｃj4は系統連系インバータ９に含まれている。あとの太陽電池ストリングスにおいても同様となっている。第ｍの太陽電池ストリングスＳjmについては、上記の説明において、サフィックスの“j1”，“j11 ”，“j12 ”，“j13 ”，“j14 ”の代わりに“jm”，“jm1 ”，“jm2”，“jm3 ”，“jm4 ”と置き換えると、同一の説明文で示されるような構成となっている。
【００２７】
図４は以上のような構成の太陽電池アレイ１j （ｊ＝１，２…ｎ）をｎ個並列に接続した太陽光発電用電力変換装置の全体の構成を示す。その他の構成については基本的に実施の形態１（図１）と同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
次に、動作を説明する。リレーＡ1 〜Ａn およびリレーＢ1 〜Ｂn がすべて接点ａ側に接続されている状態では、すべてのストリングス構成の太陽電池アレイ１1 〜１n がインバータ主回路６に対して並列接続の状態となるが、各ストリングス構成の太陽電池アレイ１1 〜１n に太陽光が照射することにより、各太陽電池アレイ１1 〜１n に発生した直流電圧が逆流防止ダイオード３1 〜３n を介してインバータ主回路６に供給される。制御回路７は、インバータ主回路６における電流波形制御、最大電力追従制御、連系保護制御等々を実行することにより、商用系統５との系統運転を行う。
【００２９】
次に、光劣化回復の動作について説明する。実施の形態１の場合と同様に１つずつの太陽電池アレイを順次に光劣化回復するとともに、その１つの太陽電池アレイでは個々の太陽電池ストリングスにおいて１つずつの太陽電池モジュールに逆バイアス電圧を印加するのであるが、本実施の形態２の特徴は、１つの太陽電池アレイ１j での光劣化回復においては、複数の太陽電池ストリングスＳj1〜Ｓjmにおいては、同一順位の各太陽電池モジュールに対して同時に逆バイアス電圧を印加するようになっている。
【００３０】
いま、太陽電池アレイ１1 〜１n の光劣化を回復しようとする。手動により光劣化回復スイッチ１２をオンにすると、第１の太陽電池アレイ１1 についての連動型のリレーＡ1 ，Ｂ1 に対して制御回路７からリレー制御信号Ｒ1 を送出し、リレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ｂ側に切り換える。すると、第１の太陽電池アレイ１1 の高電位側電源出力ライン１３ａはインバータ主回路６の高電位側電源入力ライン６ａおよび高電位側電源ライン１１ａから切り離されるとともに、低電位側電源出力ライン１３ｂは低電位側電源入力ライン６ｂおよび低電位側電源ライン１１ｂから切り離され、低電位側電源出力ライン１３ｂは他の太陽電池アレイ群についてのリレーＡ2 〜Ａn の接点ａにつながっている高電位側電源ライン１１ａに接続され、高電位側電源出力ライン１３ａは他の太陽電池アレイ群についてのリレーＢ2 〜Ｂn の接点ｂにつながっている低電位側電源ライン１１ｂに接続され、第１の太陽電池アレイ１1 は逆バイアスの状態となる。次いで、制御回路７よりリレーＣ11に対してリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＣ11をオンにし、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳj1〜Ｓjmの第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を制御回路７の電源端子ＶBBに接続する。電源端子ＶBBからの電流がリレーＣ11を介してすべての第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を通ってこのリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を励磁し、低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａへと流れる結果、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に並列接続のリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 がオフにされ、このリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 に直列接続のバイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 が第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 から切り離されることになる。したがって、第１の太陽電池アレイ１1 以外の太陽電池アレイ群の太陽光発電による直流電圧による電流が、高電位側電源ライン１１ａ→リレーＢ1 の接点ｂ→第１の太陽電池アレイ１1 のすべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 →オン状態にあるリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 およびバイパスダイオードＤ112 〜Ｄ1m2 →オン状態にあるリレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 およびバイパスダイオードＤ113 〜Ｄ1m3→オン状態にあるリレー接点ｒ114 〜ｒ1m4 およびバイパスダイオードＤ114 〜Ｄ1m4 →逆流防止ダイオードＤＤ11〜ＤＤ1m→低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａ→逆流防止ダイオード３1 →リレーＡ1 の接点ｂ→低電位側電源ライン１１ｂの経路で流れ、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に同時に逆バイアス電圧が印加されるため、この第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 の光劣化が回復される。
【００３１】
次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ11を遮断してリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を消磁することでリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ12に対してリレー制御信号Ｔ12を送出してリレーＣ12をオンにし、すべての第２のリレーコイルＲ112 〜Ｒ1m2 を励磁する。これにより、第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に並列接続のリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 がオフにされ、バイパスダイオードＤ112 〜Ｄ1m2 が第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 から切り離され、すべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 の光劣化が回復される。次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ12を遮断してリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ13に対してリレー制御信号Ｔ13を送出してリレーＣ13をオンにし、第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 を励磁することにより、リレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 がオフにされ、バイパスダイオードＤ113 〜Ｄ1m3 が第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 から切り離され、すべての第３の太陽電池モジュールＭ113〜Ｍ1m3 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 の光劣化が回復される。さらに、制御回路７はリレー制御信号Ｔ13を遮断してリレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ14に対してリレー制御信号Ｔ14を送出してリレーＣ14をオンにし、第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 を励磁することにより、リレー接点ｒ114 〜ｒ1m4 がオフにされ、バイパスダイオードＤ114 〜Ｄ1m4 が第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 から切り離され、すべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 の光劣化が回復される。その後、リレー制御信号Ｔ14を遮断してリレーＣ14をオン状態に復帰させるとともに、リレー制御信号Ｒ1 を遮断して対のリレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ａ側に復帰させる。以上のようにして、第１の太陽電池アレイ１1 の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ114 …Ｍ1m1 〜Ｍ1m4 の光劣化の回復が完了する。次いでは、第２の太陽電池アレイ１2の各太陽電池モジュールＭ211 〜Ｍ214 …Ｍ2m1 〜Ｍ2m4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。以下同様にして各太陽電池アレイの各太陽電池モジュールに対して同様の順次的な光劣化回復を行い、最後に、第ｎの太陽電池アレイ１n の各太陽電池モジュールＭn11 〜Ｍn14 …Ｍnm1 〜Ｍnm4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。カレンダー回路１０による動作は実施の形態１の場合と同様である。
【００３２】
なお、すべての太陽電池モジュールＭj11 〜Ｍj14 に対して実施の形態２の構成と同様に直列接続のリレーコイルＲj11 〜Ｒj14 を用いてもよいし、同様に、すべての太陽電池モジュールＭjm1 〜Ｍjm4 に対して実施の形態２の構成と同様に直列接続のリレーコイルＲjm1 〜Ｒjm4 を用いてもよい。
【００３３】
〔実施の形態４〕
図５は図３の太陽電池アレイ１j における１つの太陽電池ストリングスＳj1に対応している。逆流防止ダイオード３j のアノードに接続されるべき高電位側電源出力ライン１３ａとリレーＢj に接続されるべき低電位側電源出力ライン１３ｂとがストリングスコネクタ１４ａ，１４ｂ間を結線する状態で配電ボックス１５に配線されている。第１の太陽電池モジュールＭj11 のカソードＫがモジュールコネクタ１６ａの負極端子（○−）を介して低電位側電源出力ライン１３ｂに接続されている。第１の太陽電池モジュールＭj11 のアノードＡがモジュールコネクタ１６ａの正極端子（○＋）を介してモジュールコネクタ１６ｂの負極端子（○−）に接続されている。なお、「○＋」、「○−」は明細書記述上の制約から便宜的に使っているもので、図では“○の中に＋の記号が描かれたもの”、“○の中に−の記号が描かれたもの”に相当している。モジュールコネクタ１６ｂの負極端子（○−）は第２の太陽電池モジュールＭj12 のカソードＫに接続され、第２の太陽電池モジュールＭj12 のアノードＡがモジュールコネクタ１６ｂの正極端子（○＋）を介してモジュールコネクタ１６ｃの負極端子（○−）に接続されている。モジュールコネクタ１６ｃの負極端子（○−）は第３の太陽電池モジュールＭj13 のカソードＫに接続され、第３の太陽電池モジュールＭj13 のアノードＡがモジュールコネクタ１６ｃの正極端子（○＋）を介してモジュールコネクタ１６ｄの負極端子（○−）に接続されている。モジュールコネクタ１６ｄの負極端子（○−）は第４の太陽電池モジュールＭj14 のカソードＫに接続され、第４の太陽電池モジュールＭj14 のアノードＡがモジュールコネクタ１６ｄの正極端子（○＋）を介して逆流防止ダイオードＤＤj1のアノードに接続され、逆流防止ダイオードＤＤj1のカソードが配電ボックス１５内の高電位側電源出力ライン１３ａに接続されている。
【００３４】
第１の太陽電池モジュールＭj11 にはバイパスダイオードＤj11 とリレー接点ｒj11 との直列体が並列接続され、第２の太陽電池モジュールＭj12 にはバイパスダイオードＤj12 とリレー接点ｒj12 との直列体が並列接続され、第３の太陽電池モジュールＭj13 にはバイパスダイオードＤj13 とリレー接点ｒj13 との直列体が並列接続され、第４の太陽電池モジュールＭj14 にはバイパスダイオードＤj14 とリレー接点ｒj14 との直列体が並列接続されている。各リレー接点ｒj11 〜ｒj14 はノーマリーオンのｂ接点方式である。各リレー接点ｒj11 〜ｒj14はそれぞれリレーコイルＲj11 〜Ｒj14 によって独立に制御されるようになっている。各リレーコイルＲj11 〜Ｒj14 の一端は太陽電池ストリングスＳj1の高電位側電源出力ライン１３ａに接続され、他端は配電ボックス１５内でストリングスコネクタ１４ａ，１４ｂ間にわたって配線された４本の制御信号ライン１７ａ〜１７ｄにそれぞれ接続され、各制御信号ライン１７ａ〜１７ｄは個別のリレーＣj1〜Ｃj4を介して制御回路７の高電位側の電源端子ＶBBに接続されている。また、各リレーＣj1〜Ｃj4は制御回路７からのリレー制御信号Ｔj1〜Ｔj4によって独立に制御されるようになっている。リレーＣj1〜Ｃj4は系統連系インバータ９に含まれている。あとの太陽電池ストリングスにおいても同様となっている。
【００３５】
図６は以上のような構成の太陽電池ストリングスＳj1をｍ個並列接続してなる太陽電池アレイ１j をさらに並列接続した太陽光発電用電力変換装置の全体の構成を示す。太陽電池ストリングスＳj1〜Ｓjmの並列接続体よりなる太陽電池アレイ１j の構成は基本的には実施の形態３（図３）と同じである。系統連系インバータ９との接続構成については基本的に実施の形態３（図４）と同様である。すなわち、各太陽電池アレイ１1 〜１n の高電位側電源出力ライン１３ａとつながる高電位側電源出力ライン１８ａと低電位側電源出力ライン１３ｂとつながる低電位側電源出力ライン１８ｂはそれぞれ系統連系インバータ９に接続されている。系統連系インバータ９は、インバータ主回路６と、このインバータ主回路６における電流波形制御、最大電力追従制御、連系保護制御等々を実行する制御回路７と、カレンダー回路１０と、複数の逆流防止ダイオード３1 〜３n と、複数のリレーＡ1 〜Ａn とリレーＢ1 〜Ｂn と、リレーＣ11〜Ｃ14…Ｃn1〜Ｃn4などから構成されている。
【００３６】
各高電位側電源出力ライン１８ａが逆流防止ダイオード３1 〜３n を介してリレーＡ1 〜Ａn のコモン端子に接続され、そのリレーの接点ａがインバータ主回路６の高電位側電源入力ライン６ａに接続されている。各低電位側電源出力ライン１８ｂがリレーＢ1 〜Ｂn のコモン端子に接続され、そのリレーの接点ａがインバータ主回路６の低電位側電源入力ライン６ｂに接続されている。
【００３７】
次に、動作を説明する。リレーＡ1 〜Ａn およびリレーＢ1 〜Ｂn がすべて接点ａ側に接続されている状態では、すべてのストリングス構成の太陽電池アレイ１1 〜１n がインバータ主回路６に対して並列接続の状態となるが、各ストリングス構成の太陽電池アレイ１1 〜１n に太陽光が照射することにより、各太陽電池アレイ１1 〜１n に発生した直流電圧が逆流防止ダイオード３1 〜３n を介してインバータ主回路６に供給される。制御回路７は、インバータ主回路６における電流波形制御、最大電力追従制御、連系保護制御等々を実行することにより、商用系統５との系統運転を行う。
【００３８】
次に、光劣化回復の動作について説明する。実施の形態３の場合と同様に１つずつの太陽電池アレイを順次に光劣化回復するとともに、その１つの太陽電池アレイでは個々の太陽電池ストリングスにおいて１つずつの太陽電池モジュールに逆バイアス電圧を印加するのであるが、本実施の形態４は実施の形態３の場合と同様に、１つの太陽電池アレイ１j での光劣化回復においては、複数の太陽電池ストリングスＳj1〜Ｓjmにおいては、同一順位の各太陽電池モジュールに対して同時に逆バイアス電圧を印加するようになっている。
【００３９】
いま、太陽電池アレイ１1 〜１n の光劣化を回復しようとする。手動により光劣化回復スイッチ１２をオンにすると、第１の太陽電池アレイ１1 についての連動型のリレーＡ1 ，Ｂ1 に対して制御回路７からリレー制御信号Ｒ1 を送出し、リレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ｂ側に切り換える。すると、第１の太陽電池アレイ１1 の高電位側電源出力ライン１８ａはインバータ主回路６の高電位側電源入力ライン６ａから切り離されるとともに、低電位側電源出力ライン１８ｂは低電位側電源入力ライン６ｂから切り離され、低電位側電源出力ライン１８ｂは他の太陽電池アレイ群についてのリレーＡ2 ，Ｂ2 〜Ａn ，Ｂn の接点ａにつながっている高電位側電源ライン１１ａに接続され、高電位側電源出力ライン１３ａは他の太陽電池アレイ群についてのリレーＡ2 〜Ａn の接点ｂにつながっている低電位側電源ライン１１ｂに接続され、第１の太陽電池アレイ１1 は逆バイアスの状態となる。次いで、制御回路７よりリレーＣ11に対してリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＣ11をオンにし、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を制御回路７の電源端子ＶBBに接続する。電源端子ＶBBからの電流がリレーＣ11を介してすべての第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を通ってこのリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を励磁し、低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａへと流れる結果、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に並列接続のリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 がオフにされ、このリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 に直列接続のバイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 が第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 から切り離されることになる。したがって、第１の太陽電池アレイ１1 以外の太陽電池アレイ群の太陽光発電による直流電圧による電流が、高電位側電源ライン１１ａ→リレーＢ1 の接点ｂ→第１の太陽電池アレイ１1 の高電位に反転された低電位側電源出力ライン１８ｂ→各太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの高電位に反転された低電位側電源出力ライン１３ｂ→第１の太陽電池アレイ１1 のすべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 →オン状態にあるリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 およびバイパスダイオードＤ112 〜Ｄ1m2 →オン状態にあるリレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 およびバイパスダイオードＤ113 〜Ｄ1m3 →オン状態にあるリレー接点ｒ114 〜ｒ1m4 およびバイパスダイオードＤ114 〜Ｄ1m4 →各太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａ→第１の太陽電池アレイ１1 の低電位に反転された高電位側電源出力ライン１８ａ→逆流防止ダイオード３1 →リレーＡ1 の接点ｂ→低電位側電源ライン１１ｂの経路で流れることになり、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に同時に逆バイアス電圧が印加されるため、この第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 の光劣化が回復される。
【００４０】
次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ11を遮断してリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を消磁することでリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ12に対してリレー制御信号Ｔ12を送出してリレーＣ12をオンにし、すべての第２のリレーコイルＲ112 〜Ｒ1m2 を励磁する。これにより、第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に並列接続のリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 がオフにされ、バイパスダイオードＤ112 〜Ｄ1m2 が第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 から切り離され、すべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 の光劣化が回復される。次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ12を遮断してリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ13に対してリレー制御信号Ｔ13を送出してリレーＣ13をオンにし、第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 を励磁することにより、リレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 がオフにされ、バイパスダイオードＤ113 〜Ｄ1m3 が第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 から切り離され、すべての第３の太陽電池モジュールＭ113〜Ｍ1m3 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 の光劣化が回復される。さらに、制御回路７はリレー制御信号Ｔ13を遮断してリレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＣ14に対してリレー制御信号Ｔ14を送出してリレーＣ14をオンにし、第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 を励磁することにより、リレー接点ｒ114 〜ｒ1m4 がオフにされ、バイパスダイオードＤ114 〜Ｄ1m4 が第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 から切り離され、すべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 の光劣化が回復される。その後、リレー制御信号Ｔ14を遮断してリレーＣ14をオン状態に復帰させるとともに、リレー制御信号Ｒ111 を遮断して対のリレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ａ側に復帰させる。以上のようにして、第１の太陽電池アレイ１1 の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ114 …Ｍ1m1 〜Ｍ1m4 の光劣化の回復が完了する。次いでは、第２の太陽電池アレイ１2 の各太陽電池モジュールＭ211 〜Ｍ214 …Ｍ2m1 〜Ｍ2m4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。以下同様にして各太陽電池アレイの各太陽電池モジュールに対して同様の順次的な光劣化回復を行い、最後に、第ｎの太陽電池アレイ１n の各太陽電池モジュールＭn11 〜Ｍn14 …Ｍnm1 〜Ｍnm4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。カレンダー回路１０による動作は実施の形態１の場合と同様である。
【００４１】
〔実施の形態５〕
実施の形態５は、配電ボックスにおける制御信号ラインを３本とするものである。すなわち、それは、図７に示すように、配電ボックス１５内に配線した３つの制御信号ライン１９ａ〜１９ｃである。図７は図３の太陽電池アレイ１j における１つの太陽電池ストリングスＳj1に対応している。配電ボックス１５内でストリングスコネクタ１４ａ，１４ｂ間にわたって制御信号ライン１９ａ〜１９ｃが配線されている。リレーコイルＲj11 の一端は第１の制御信号ライン１９ａに接続され、他端は逆流防止ダイオードｄj11 を介して第２の制御信号ライン１９ｂに接続されている。リレーコイルＲj12 の一端は第２の制御信号ライン１９ｂに接続され、他端は逆流防止ダイオードｄj12 を介して第１の制御信号ライン１９ａに接続されている。リレーコイルＲj13 の一端は第３の制御信号ライン１９ｃに接続され、他端は逆流防止ダイオードｄj13 を介して第２の制御信号ライン１９ｂに接続されている。リレーコイルＲj14 の一端は第２の制御信号ライン１９ｂに接続され、他端は逆流防止ダイオードｄj14 を介して第３の制御信号ライン１９ｃに接続されている。各制御信号ライン１９ａ〜１９ｃは個別のリレーＥj1，Ｆj1〜Ｅj4，Ｆj4を介して制御回路７の高電位側の電源端子ＶBBおよび低電位側のグランドＧＮＤに接続されている。また、各リレーＥj1，Ｆj1〜Ｅj4，Ｆj4は制御回路７からのリレー制御信号Ｔj1〜Ｔj4によって独立に制御されるようになっている。リレーＥj1，Ｆj1〜Ｅj4，Ｆj4は系統連系インバータ９に含まれている。あとの太陽電池ストリングスにおいても同様となっている。
【００４２】
図６と同様にして、以上のような構成の太陽電池ストリングスＳj1がｍ個並列接続してなる太陽電池アレイ１j をさらに並列接続した太陽光発電用電力変換装置が構成されている。太陽電池ストリングスＳj1〜Ｓjmの並列接続体よりなる太陽電池アレイ１j の構成は基本的には実施の形態３（図３）と同じである。系統連系インバータ９との接続構成については基本的に実施の形態３（図４）と同様である。
【００４３】
いま、太陽電池アレイ１1 〜１n の光劣化を回復しようとする。手動により光劣化回復スイッチ１２をオンにすると、第１の太陽電池アレイ１1 についての連動型のリレーＡ1 ，Ｂ1 に対して制御回路７からリレー制御信号Ｒ1 を送出し、リレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ｂ側に切り換える。すると、第１の太陽電池アレイ１1 は逆バイアスの状態となる。次いで、制御回路７よりリレーＥ11，Ｆ11に対してリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＥ11，Ｆ11をオンにし、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を制御回路７の電源端子ＶBBとグランドＧＮＤとの間に接続する。電源端子ＶBBからの電流がリレーＥ11、制御信号ライン１９ａを介してすべての第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を通ってこのリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を励磁し、逆流防止ダイオードｄ11〜ｄ1mより制御信号ライン１９ｂを経て、リレーＦ11を介してグランドＧＮＤへと流れる結果、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に並列接続のリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 がオフにされ、このリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 に直列接続のバイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 が第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 から切り離されることになる。なお、制御信号ライン１９ａから第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に対しては逆流防止ダイオードｄ112 〜ｄ1m2 の存在により電流は阻止される。この結果、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に同時に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 の光劣化が回復される。
【００４４】
次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ11を遮断してリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を消磁することでリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＥ12，Ｆ12に対してリレー制御信号Ｔ12を送出してリレーＥ12，Ｆ12をオンにし、制御信号ライン１９ｂから制御信号ライン１９ａに向かう電流によってすべての第２のリレーコイルＲ112 〜Ｒ1m2 を励磁する。これにより、第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に並列接続のリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 がオフにされ、バイパスダイオードＤ112 〜Ｄ1m2 が第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 から切り離され、すべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 の光劣化が回復される。なお、制御信号ライン１９ｂから第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に対しては逆流防止ダイオードｄ111〜ｄ1m1 の存在により電流は阻止され、また、第３の太陽電池モジュールＭ113〜Ｍ1m3 に対しては逆流防止ダイオードｄ113 〜ｄ1m3 の存在により電流は阻止される。次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ12を遮断してリレー接点ｒ112〜ｒ1m2 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＥ13，Ｆ13に対してリレー制御信号Ｔ13を送出してリレーＥ13，Ｆ13をオンにし、制御信号ライン１９ｃから制御信号ライン１９ｂに向かう電流によってすべての第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 を励磁することにより、リレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 がオフにされ、バイパスダイオードＤ113 〜Ｄ1m3 が第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3から切り離され、すべての第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 の光劣化が回復される。なお、制御信号ライン１９ｃから第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 に対しては逆流防止ダイオードｄ114 〜ｄ1m4 の存在により電流は阻止される。さらに、制御回路７はリレー制御信号Ｔ13を遮断してリレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＥ14，Ｆ14に対してリレー制御信号Ｔ14を送出してリレーＥ14，Ｆ14をオンにし、制御信号ライン１９ｂから制御信号ライン１９ｃに向かう電流によってすべての第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 を励磁することにより、リレー接点ｒ114 〜ｒ1m4がオフにされ、バイパスダイオードＤ114 〜Ｄ1m4 が第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 から切り離され、すべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 の光劣化が回復される。なお、制御信号ライン１９ｂから第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 に対しては逆流防止ダイオードｄ113 〜ｄ1m3 の存在により電流は阻止される。その後、リレー制御信号Ｔ14を遮断してリレーＥ14，Ｆ14をオン状態に復帰させるとともに、リレー制御信号Ｒ1 を遮断して対のリレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ａ側に復帰させる。以上のようにして、第１の太陽電池アレイ１1 の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ114 …Ｍ1m1 〜Ｍ1m4 の光劣化の回復が完了する。次いでは、第２の太陽電池アレイ１2 の各太陽電池モジュールＭ211 〜Ｍ214 …Ｍ2m1 〜Ｍ2m4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。以下同様にして各太陽電池アレイの各太陽電池モジュールに対して同様の順次的な光劣化回復を行い、最後に、第ｎの太陽電池アレイ１n の各太陽電池モジュールＭn11 〜Ｍn14 …Ｍnm1 〜Ｍnm4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。カレンダー回路１０による動作は実施の形態１の場合と同様である。
【００４５】
〔実施の形態６〕
実施の形態６は、配電ボックスにおける制御信号ラインを２本のみとするものである。すなわち、それは、図８に示すように、配電ボックス１５内に配線した２つの制御信号ライン２０ａ，２０ｂである。図８は図３の太陽電池アレイ１jにおける１つの太陽電池ストリングスＳj1に対応している。配電ボックス１５内でストリングスコネクタ１４ａ，１４ｂ間にわたって制御信号ライン２０ａ，２０ｂが配線されている。リレーコイルＲj11 の一端は第１の制御信号ライン２０ａに接続され、他端は逆流防止ダイオードｄj11 を介して第２の制御信号ライン２０ｂに接続されている。リレーコイルＲj12 の一端は第２の制御信号ライン２０ｂに接続され、他端は逆流防止ダイオードｄj12 を介して第１の制御信号ライン２０ａに接続されている。リレーコイルＲj13 の一端は第１の制御信号ライン２０ａに接続され、他端はＮＰＮ型のスイッチングトランジスタＱj13 を介して高電位側電源出力ライン１３ａに接続されている。第１の制御信号ライン２０ａと第２の制御信号ライン２０ｂとに２入力端子が接続されたアンドゲートＡＮＤj1の出力端子がスイッチングトランジスタＱj13 のベースに接続されている。リレーコイルＲj 14の一端は限流抵抗Ｒj1を介して低電位側電源出力ライン１３ｂに接続され、他端はスイッチングトランジスタＱj14 を介して高電位側電源出力ライン１３ａに接続されている。第１の制御信号ライン２０ａと第２の制御信号ライン２０ｂとに２入力端子が接続されたノアゲートＮＯＲj1の出力端子がスイッチングトランジスタＱj14 のベースに接続されている。各制御信号ライン２０ａ，２０ｂは個別のリレーＧj1，Ｈj1〜Ｇj4，Ｈj4を介して制御回路７の高電位側の電源端子ＶBBおよび低電位側のグランドＧＮＤに接続されている。また、各リレーＧj1，Ｈj1〜Ｇj4，Ｈj4は制御回路７からのリレー制御信号Ｔj1〜Ｔj4によって独立に制御されるようになっている。リレーＧj1，Ｈj1〜Ｇj4，Ｈj4は系統連系インバータ９に含まれている。あとの太陽電池ストリングスにおいても同様となっている。
【００４６】
図６と同様にして、以上のような構成の太陽電池ストリングスＳj1がｍ個並列接続してなる太陽電池アレイ１j をさらに並列接続した太陽光発電用電力変換装置が構成されている。太陽電池ストリングスＳj1〜Ｓjmの並列接続体よりなる太陽電池アレイ１j の構成は基本的には実施の形態３（図３）と同じである。系統連系インバータ９との接続構成については基本的に実施の形態３（図４）と同様である。
【００４７】
いま、太陽電池アレイ１1 〜１n の光劣化を回復しようとする。手動により光劣化回復スイッチ１２をオンにすると、第１の太陽電池アレイ１1 についての連動型のリレーＡ1 ，Ｂ1 に対して制御回路７からリレー制御信号Ｒ1 を送出し、リレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ｂ側に切り換える。すると、第１の太陽電池アレイ１1 は逆バイアスの状態となる。次いで、制御回路７よりリレーＧ11，Ｈ11に対してリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＧ11，Ｈ11をオンにし、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を制御回路７の電源端子ＶBBとグランドＧＮＤとの間に接続する。電源端子ＶBBからの電流がリレーＧ11、制御信号ライン２０ａを介してすべての第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を通ってこのリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を励磁し、逆流防止ダイオードｄ11〜ｄ1mより制御信号ライン２０ｂからリレーＨ11を介してグランドＧＮＤへと流れる結果、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に並列接続のリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 がオフにされ、このリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 に直列接続のバイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 が第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 から切り離されることになる。この結果、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に同時に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 の光劣化が回復される。なお、制御信号ライン２０ａから第２の太陽電池モジュールＭ112〜Ｍ1m2 に対しては逆流防止ダイオードｄ112 〜ｄ1m2 の存在により電流は阻止される。また、アンドゲートＡＮＤ11〜ＡＮＤ1mもノアゲートＮＯＲ11〜ＮＯＲ1mも非導通であり、スイッチングトランジスタＱ113 〜Ｑ1m3 …Ｑ114 〜Ｑ1m4も非導通であるため、第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 、第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 には電流が流れない。
【００４８】
次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ11を遮断してリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 を消磁することでリレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＧ12，Ｈ12に対してリレー制御信号Ｔ12を送出してリレーＧ12，Ｈ12をオンにし、制御信号ライン２０ｂから制御信号ライン２０ａに向かう電流によってすべての第２のリレーコイルＲ112 〜Ｒ1m2 を励磁する。これにより、第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に並列接続のリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 がオフにされ、バイパスダイオードＤ112 〜Ｄ1m2 が第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 から切り離され、すべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 の光劣化が回復される。なお、制御信号ライン２０ｂから第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に対しては逆流防止ダイオードｄ111〜ｄ1m1 の存在により電流は阻止される。また、アンドゲートＡＮＤ11〜ＡＮＤ1mもノアゲートＮＯＲ11〜ＮＯＲ1mも非導通であり、スイッチングトランジスタＱ113 〜Ｑ1m3 …Ｑ114 〜Ｑ1m4 も非導通であるため、第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 、第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 には電流が流れない。次いで、制御回路７はリレー制御信号Ｔ12を遮断してリレー接点ｒ112 〜ｒ1m2 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＧ13，Ｈ13に対してリレー制御信号Ｔ13を送出して、ともに電源端子ＶBBに接続されたリレーＧ13，Ｈ13をオンにし、アンドゲートＡＮＤ11〜ＡＮＤ1mを導通させ、スイッチングトランジスタＱ113 〜Ｑ1m3 をオンにし、制御信号ライン２０ａから低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａに向かう電流によってすべての第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 を励磁することにより、リレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 がオフにされ、バイパスダイオードＤ113 〜Ｄ1m3 が第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 から切り離され、すべての第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 の光劣化が回復される。なお、また、ノアゲートＮＯＲ11〜ＮＯＲ1mは非導通であり、スイッチングトランジスタＱ114 〜Ｑ1m4 が非導通であるため、第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 には電流が流れない。さらに、制御回路７はリレー制御信号Ｔ13を遮断してリレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 をオン状態に復帰させるとともに、次のリレーＧ14，Ｈ14に対してリレー制御信号Ｔ14を送出して、ともにグランドＧＮＤに接続されたリレーＧ14，Ｈ14をオンにし、ノアゲートＮＯＲ11〜ＮＯＲ1mを導通させ、スイッチングトランジスタＱ114 〜Ｑ1m4 をオンにし、高電位に反転された低電位側電源出力ライン１３ｂから低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａに向かう電流によって限流抵抗Ｒ11〜Ｒ1mを介してすべての第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 を励磁することにより、リレー接点ｒ114 〜ｒ1m4 がオフにされ、バイパスダイオードＤ114 〜Ｄ1m4 が第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 から切り離され、すべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 に逆バイアス電圧が印加されるため、これらすべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 の光劣化が回復される。なお、アンドゲートＡＮＤ11〜ＡＮＤ1mは非導通であり、スイッチング���ランジスタＱ113 〜Ｑ1m3 が非導通であるため、第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 には電流が流れない。その後、リレー制御信号Ｔ14を遮断してリレーＧ14，Ｈ14をオン状態に復帰させるとともに、リレー制御信号Ｒ111 を遮断して対のリレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ａ側に復帰させる。以上のようにして、第１の太陽電池アレイ１1 の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ114 …Ｍ1m1 〜Ｍ1m4 の光劣化の回復が完了する。次いでは、第２の太陽電池アレイ１2の各太陽電池モジュールＭ211 〜Ｍ214 …Ｍ2m1 〜Ｍ1m4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。以下同様にして各太陽電池アレイの各太陽電池モジュールに対して同様の順次的な光劣化回復を行い、最後に、第ｎの太陽電池アレイ１n の各太陽電池モジュールＭn11 〜Ｍn14 …Ｍnm1 〜Ｍnm4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。カレンダー回路１０による動作は実施の形態１の場合と同様である。
【００４９】
〔実施の形態７〕
実施の形態７は、実施の形態６の変形にかかわるもので、リレーに代えてアナログスイッチを用いるとともに、制御回路からは２ビットの制御信号を送出して、各アナログスイッチを制御するようにしたものである。図９に基づいて説明する。バイパスダイオードＤj11 ，Ｄj12 ，Ｄj13 ，Ｄj14 のそれぞれに対して、リレー接点の代わりにスイッチングトランジスタｑj11 ，ｑj12 ，ｑj13 ，ｑj14 を接続し、スイッチングトランジスタｑj11 ，ｑj12 のベースにそれぞれスイッチングトランジスタｑｑj11 ，ｑｑj12 を接続してあり、スイッチングトランジスタｑj13 のベースにアンドゲートＡＮＤj1の出力端子を接続し、スイッチングトランジスタｑj14 のベースにノアゲートＮＯＲj1の出力端子を接続してある。また、制御回路７の出力ポートＰ，Ｑにそれぞれ制御信号ライン２０ａ，２０ｂを接続してある。出力ポートＰ，Ｑは、（１，０）、（０，１）、（１，１）、（０，０）の４状態を取り得る。
【００５０】
リレーＡ1 ，Ｂ1 を接点ｂ側に切り換えた状態で、制御回路７の出力ポートＰ，Ｑを（１，０）とすると、スイッチングトランジスタｑｑj11 が導通し、スイッチングトランジスタｑj11 が遮断され、第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に対して光劣化回復が行われる。このとき、スイッチングトランジスタｑj12 は非導通、アンドゲートＡＮＤj1およびノアゲートＮＯＲj1も非導通である。出力ポートＰ，Ｑを（０，１）とすると、スイッチングトランジスタｑｑj12 が導通し、スイッチングトランジスタｑj12 が遮断され、第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に対して光劣化回復が行われる。このとき、スイッチングトランジスタｑj11 は非導通、アンドゲートＡＮＤj1およびノアゲートＮＯＲj1も非導通である。出力ポートＰ，Ｑを（１，１）とすると、アンドゲートＡＮＤj1が導通し、スイッチングトランジスタｑj13 が遮断され、第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 に対して光劣化回復が行われる。このとき、スイッチングトランジスタｑj11 ，ｑj12 は非導通、ノアゲートＮＯＲj1も非導通である。出力ポートＰ，Ｑを（０，０）とすると、ノアゲートＮＯＲj1が導通し、スイッチングトランジスタｑj14 が遮断され、第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 に対して光劣化回復が行われる。このとき、スイッチングトランジスタｑj11 ，ｑj12 は非導通、アンドゲートＡＮＤj1も非導通である。
【００５１】
〔実施の形態８〕
実施の形態８は、実施の形態６の変形にかかわるもので、太陽電池モジュールを２つずつ光劣化回復するようにしたものである。図１０に基づいて説明する。リレーＡ1 ，Ｂ1 を接点ｂ側に切り換えた状態で、制御回路７よりリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＫ11，Ｌ11をオンにし、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 および第２のリレーコイルＲ112 〜Ｒ1m2 を同時に励磁し、リレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 ，ｒ112 〜ｒ1m2 が同時にオフにされ、バイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 ，Ｄ112〜Ｄ1m2 が第１および第２の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 ，Ｍ112 〜Ｍ1m2 から切り離されることになる。この結果、すべての第１および第２の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 ，Ｍ112 〜Ｍ1m2 の光劣化回復が行われる。次いで、制御回路７よりリレー制御信号Ｔ12を送出してリレーＫ12，Ｌ12をオンにし、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 および第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 を同時に励磁し、リレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 ，ｒ114 〜ｒ1m4 が同時にオフにされ、バイパスダイオードＤ113 〜Ｄ1m3 ，Ｄ114 〜Ｄ1m4 が第１の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 ，Ｍ114 〜Ｍ1m4 から切り離されることになる。この結果、すべての第３および第４の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 ，Ｍ114 〜Ｍ1m4 の光劣化回復が行われる。リレーの構成が簡単になっている。
【００５２】
〔実施の形態９〕
実施の形態９は、実施の形態８の変形にかかわるもので、太陽電池モジュールを２つずつ光劣化回復する場合に、低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａに制御のための電流を流すようにしたものである。図１１に基づいて説明する。リレーＡ1 ，Ｂ1 を接点ｂ側に切り換えた状態で、制御回路７よりリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＫ11をオンにし、制御回路７の電源端子ＶBBからの電流を制御信号ライン２０ａから低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａに流すことにより、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 および第２のリレーコイルＲ112〜Ｒ1m2 を同時に励磁し、リレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 ，ｒ112 〜ｒ1m2 が同時にオフにされ、バイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 ，Ｄ112 〜Ｄ1m2 が第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 ，Ｍ112 〜Ｍ1m2 から切り離されることになる。この結果、すべての第１および第２の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 ，Ｍ112 〜Ｍ1m2 の光劣化回復が行われる。次いで、制御回路７よりリレー制御信号Ｔ12を送出してリレーＫ12をオンにし、制御回路７の電源端子ＶBBからの電流を制御信号ライン２０ｂから低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａに流すことにより、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 および第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 を同時に励磁し、リレー接点ｒ113 〜ｒ1m3 ，ｒ114 〜ｒ1m4 が同時にオフにされ、バイパスダイオードＤ113 〜Ｄ1m3 ，Ｄ114 〜Ｄ1m4 が第１の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 ，Ｍ114 〜Ｍ1m4 から切り離されることになる。この結果、すべての第３および第４の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 ，Ｍ114 〜Ｍ1m4の光劣化回復が行われる。リレーの構成がさらに簡単になっている。
【００５３】
〔実施の形態１０〕
実施の形態１０は、実施の形態６の変形にかかわるもので、太陽電池モジュールを４つすべて同時に光劣化回復するようにしたものである。図１２に基づいて説明する。リレーＡ1 ，Ｂ1 を接点ｂ側に切り換えた状態で、制御回路７よりリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＫ11，Ｌ11をオンにし、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1、第２のリレーコイルＲ112 〜Ｒ1m2 、第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 および第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 を同時に励磁し、リレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 ，ｒ112 〜ｒ1m2 ，ｒ113 〜ｒ1m3 ，ｒ114 〜ｒ1m4 が同時にオフにされ、バイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 ，Ｄ112 〜Ｄ1m2 ，Ｄ113 〜Ｄ1m3 ，Ｄ114 〜Ｄ1m4 が第１から第４までの太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 ，Ｍ112 〜Ｍ1m2 ，Ｍ113 〜Ｍ1m3 ，Ｍ114 〜Ｍ1m4 から切り離されることになる。この結果、すべての第１から第４までの太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 ，Ｍ112 〜Ｍ1m2 ，Ｍ113 〜Ｍ1m3 ，Ｍ114 〜Ｍ1m4 の光劣化回復が同時に行われる。リレーの構成が簡単になっている。
【００５４】
〔実施の形態１１〕
実施の形態１１は、実施の形態１０の変形にかかわるもので、制御信号ラインを１本のみとして、太陽電池モジュールを４つすべて同時に光劣化回復するようにしたものである。図１３に基づいて説明する。リレーＡ1 ，Ｂ1 を接点ｂ側に切り換えた状態で、制御回路７よりリレー制御信号Ｔ11を送出してリレーＫ11をオンにし、制御回路７の電源端子ＶBBからの電流を制御信号ライン２０ａから低電位に反転された高電位側電源出力ライン１３ａに流すことにより、第１から第ｍまでのすべての太陽電池ストリングスＳ11〜Ｓ1mの第１のリレーコイルＲ111〜Ｒ1m1 、第２のリレーコイルＲ112 〜Ｒ1m2 、第３のリレーコイルＲ113 〜Ｒ1m3 および第４のリレーコイルＲ114 〜Ｒ1m4 を同時に励磁し、リレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 ，ｒ112 〜ｒ1m2 ，ｒ113 〜ｒ1m3 ，ｒ114 〜ｒ1m4 が同時にオフにされ、バイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 ，Ｄ112 〜Ｄ1m2 ，Ｄ113 〜Ｄ1m3 ，Ｄ114 〜Ｄ1m4 が第１から第４までの太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 ，Ｍ112 〜Ｍ1m2 ，Ｍ113 〜Ｍ1m3 ，Ｍ114 〜Ｍ1m4 から切り離されることになる。この結果、すべての第１から第４までの太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 ，Ｍ112 〜Ｍ1m2 ，Ｍ113 〜Ｍ1m3 ，Ｍ114 〜Ｍ1m4 の光劣化回復が同時に行われる。制御信号ラインおよびリレーの構成が簡単になっている。
【００５５】
〔実施の形態１２〕
実施の形態１２も、配電ボックスにおける制御信号ラインを２本のみとするものである。すなわち、それは、図１４に示すように、配電ボックス１５内に配線した２つの制御信号ライン２０ａ，２０ｂである。図１４は図３の太陽電池アレイ１j における１つの太陽電池ストリングスＳj1に対応している。配電ボックス１５内でストリングスコネクタ１４ａ，１４ｂ間にわたって制御信号ライン２０ａ，２０ｂが配線されている。各制御信号ライン２０ａ，２０ｂは個別のリレーＵj1，Ｖj1〜Ｕj4，Ｖj4を介して制御回路７の高電位側の電源端子ＶBBおよび低電位側のグランドＧＮＤに接続されている。また、各リレーＵj1，Ｖj1〜Ｕj4，Ｖj4は制御回路７からのリレー制御信号Ｔj1〜Ｔj4によって独立に制御されるようになっている。リレーＵj1，Ｖj1〜Ｕj4，Ｖj4は系統連系インバータ９に含まれている。配電ボックス１５内において、リレーコイルＲj11 の一端と低電位側電源出力ライン１３ｂとの間に逆流防止ダイオードｄj11 が挿入され、低電位側電源出力ライン１３ｂとリレーコイルＲj12 の一端との間に逆流防止ダイオードｄj12 が挿入され、リレーコイルＲj13 の一端と低電位側電源出力ライン１３ｂとの間に逆流防止ダイオードｄj13 が挿入され、低電位側電源出力ライン１３ｂとリレーコイルＲj14 の一端との間に逆流防止ダイオードｄj14 が挿入されている。あとの太陽電池ストリングスにおいても同様となっている。
【００５６】
いま、太陽電池アレイ１1 〜１n の光劣化を回復しようとする。カレンダー回路１０が動作すると、制御回路７は次のような処理を開始する。図１５はリレーについてのタイミングチャート、図１６はリレー動作シーケンスである。第１の太陽電池アレイ１1 についての連動型のリレーＡ1 ，Ｂ1 に対して制御回路７からリレー制御信号Ｒ1 を送出し、リレーＡ1 ，Ｂ1 をそれぞれ接点ｂ側に切り換える。すると、第１の太陽電池アレイ１1 は逆バイアスの状態となる。次いで、制御回路７よりリレーＵ11，Ｖ11に対してリレー制御信号Ｔ11を送出し、すべての第１のリレーコイルＲ111 〜Ｒ1m1 をオンにし、リレー接点ｒ111 〜ｒ1m1 がオフにされ、バイパスダイオードＤ111 〜Ｄ1m1 が第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 から切り離され、すべての第１の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ1m1 に同時に逆バイアス電圧が印加して光劣化が回復される。次いでリレーＵ12，Ｖ12に対してリレー制御信号Ｔ12を送出し、同様にしてすべての第２の太陽電池モジュールＭ112 〜Ｍ1m2 に同時に逆バイアス電圧が印加して光劣化が回復される。さらにリレーＵ13，Ｖ13に対してリレー制御信号Ｔ13を送出し、同様にしてすべての第３の太陽電池モジュールＭ113 〜Ｍ1m3 に同時に逆バイアス電圧が印加して光劣化が回復される。またリレーＵ14，Ｖ14に対してリレー制御信号Ｔ14を送出し、同様にしてすべての第４の太陽電池モジュールＭ114 〜Ｍ1m4 に同時に逆バイアス電圧が印加して光劣化が回復される。以上のようにして、第１の太陽電池アレイ１1 の太陽電池モジュールＭ111 〜Ｍ114 …Ｍ1m1 〜Ｍ1m4 の光劣化の回復が完了する。次いでは、第２の太陽電池アレイ１2 の各太陽電池モジュールＭ211 〜Ｍ214 …Ｍ2m1 〜Ｍ1m4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。以下同様にして各太陽電池アレイの各太陽電池モジュールに対して同様の順次的な光劣化回復を行い、最後に、第ｎの太陽電池アレイ１n の各太陽電池モジュールＭn11 〜Ｍn14 …Ｍnm1 〜Ｍnm4 についても上記と同様に順次に光劣化回復を行う。カレンダー回路１０による動作に代えて、適時に、手動により光劣化回復スイッチ１２をオンにして、光劣化回復を行ってもよい。
【００５７】
上記いずれのにおいても、逆バイアス電圧は他の太陽電池アレイ群によって生成する。例えば、逆バイアス電圧を発生するための太陽電池アレイのＩ（電流）−Ｖ（電圧）特性を図１７（ａ）とし、逆バイアス印加可能対象の太陽電池アレイのＩ−Ｖ特性を図１７（ｂ）の曲線▲２▼として、これらを結線すると、図１７（ａ）の太陽電池アレイは、図１７（ｂ）の太陽電池アレイの短絡電流値Ｉｍ2の電流値の位置が動作点となり、そのときの電圧は図１７（ａ）のＶB となる。そしてこの電圧が逆バイアスとして図１７（ｂ）の太陽電池アレイに印加され、これによって光劣化の回復が行われる。このとき、図１７からも明らかなように逆バイアス発生用の太陽電池アレイの短絡電流Ｉｍ3 は、逆バイアス印加対象の太陽電池アレイの短絡電流Ｉｍ2 より大きくなるように結線されなければならない。
【００５８】
以上の各実施の形態においては、逆バイアス電圧を他の太陽電池アレイ群が太陽光発電で起こした直流電圧を利用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、インバータ主回路６から入力してＤＣ−ＤＣコンバータを構成し、そのＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を逆バイアス電圧としてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１にかかわる発明によれば、太陽電池モジュールにバイパスダイオードが並列接続された状態となっている太陽光発電用電力変換装置においても、逆バイアス電圧による電流が太陽電池モジュールをバイパス的に素通りする状態を回避し、逆バイアス電圧を確実に印加して太陽電池モジュールのほぼ初期状態への光劣化回復を良好に行い、太陽光発電システムのシステム効率を向上させることができる。
【００６０】
請求項２にかかわる発明によれば、開閉手段という比較的簡単な構成をもって上記の作用を発揮させ、また保守作業を軽減する。
【００６１】
請求項３にかかわる発明によれば、太陽光の照射がある状態で太陽光発電による電力自体で逆バイアス電圧をまかなうことができ、光劣化回復にかけるコストを軽減することができる。
【００６２】
請求項４にかかわる発明によれば、光劣化しやすいアモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いる太陽光発電用電力変換装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１にかかわる太陽光発電用電力変換装置の回路構成図
【図２】  本発明の実施の形態２における太陽電池アレイの回路構成図
【図３】  本発明の実施の形態３における太陽電池アレイの回路構成図
【図４】  図３の太陽電池アレイを並列接続してなる実施の形態３にかかわる太陽光発電用電力変換装置の回路構成図
【図５】  本発明の実施の形態４における太陽電池アレイの回路構成図
【図６】  図５の太陽電池アレイを並列接続してなる実施の形態４にかかわる太陽光発電用電力変換装置の回路構成図
【図７】  本発明の実施の形態５における太陽電池ストリングスについての回路構成図
【図８】  本発明の実施の形態６における太陽電池ストリングスについての回路構成図
【図９】  本発明の実施の形態７における太陽電池ストリングスについての回路構成図
【図１０】  本発明の実施の形態８における太陽電池ストリングスについての回路構成図
【図１１】  本発明の実施の形態９における太陽電池ストリングスについての回路構成図
【図１２】  本発明の実施の形態１０における太陽電池ストリングスについての回路構成図
【図１３】  本発明の実施の形態１１における太陽電池ストリングスについての回路構成図
【図１４】  本発明の実施の形態１２における太陽電池ストリングスについての回路構成図
【図１５】  実施の形態１２の太陽光発電用電力変換装置におけるリレーのタイミングチャート
【図１６】  実施の形態１２の太陽光発電用電力変換装置におけるリレー動作シーケンス
【図１７】  各実施の形態についての太陽電池アレイの電流−電圧特性図
【図１８】  逆バイアス電圧印加により太陽電池の光劣化を回復させるように工夫した先行技術の太陽光発電用電力変換装置の回路構成図
【図１９】  太陽電池モジュールに対してバイパスダイオードを並列接続した回路構成図
【図２０】  従来の住宅用太陽電池システムの構成図
【符号の説明】
１j ……太陽電池アレイ、２j1……高電位側の出力端子、２j2……低電位側の出力端子、３j ……逆流防止ダイオード、５……商用系統、６……インバータ主回路、６ａ……高電位側電源入力ライン、６ｂ……低電位側電源入力ライン、７……制御回路、９……系統連系インバータ、１０……カレンダー回路、１１ａ……高電位側電源ライン、１１ｂ……低電位側電源ライン、１２……光劣化回復スイッチ、１３ａ……高電位側電源出力ライン、１３ｂ……低電位側電源出力ライン、１４ａ，１４ｂ……ストリングスコネクタ、１５……配電ボックス、１６ａ〜１６ｄ……モジュールコネクタ、１７ａ〜１７ｄ……制御信号ライン、１８ａ……高電位側電源出力ライン、１８ｂ……低電位側電源出力ライン、１９ａ〜１９ｃ……制御信号ライン、２０ａ，２０ｂ……制御信号ライン、ＡＮＤji……アンドゲート、Ａj ……リレー、Ｂj ……リレー、Ｃji……リレー、Ｄji……バイパスダイオード、ＤＤji……逆流防止ダイオード、ｄji……逆流防止ダイオード、Ｅji……リレー、Ｆji……リレー、Ｇji……リレー、Ｈji……リレー、Ｋji……リレー、Ｌji……リレー、Ｍji……太陽電池モジュール、ＮＯＲji……ノアゲート、Ｑji……スイッチングトランジスタ、ｑji……スイッチングトランジスタ、ｑｑji……スイッチングトランジスタ、Ｒji……リレーコイル、ｒji……リレー接点、Ｒj ……リレー制御信号、Ｓ……逆バイアス印加指令、Ｓji……太陽電池ストリングス、Ｔji……リレー制御信号、Ｕji……リレー、Ｖji……リレー、ＶBB……電源端子
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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