(57)【要約】  太陽電池発電装置の診断方法は、短絡モードかた開回路モードへ、またはその反対に移行するとき、電圧生成を監視するステップを実装していることを特徴とする。【選択図】図６
2012524392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池発電装置を診断する方法であって、
前記太陽電池発電装置が短絡モードから開回路モードへ、またはその逆に開回路モードから短絡モードへ移行するとき、前記太陽電池発電装置の電圧（Ｕ）を時間の関数として監視するステップを有する
ことを特徴とする太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項２】
前記太陽電池発電装置が故障のない状態で短絡モードから開回路モードへ移行するとき、最大電圧（Ｕｃｏ）に到達するのに必要な正常時間を測定するステップ、
および／または前記最大電圧（Ｕｃｏ）を測定するステップ、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項３】
前記最大電圧（Ｕｃｏ）を測定するステップは、前記太陽電池発電装置が正常モードから開回路モードに移行した後に実施される
ことを特徴とする請求項２記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項４】
前記太陽電池発電装置が短絡モードから開回路モードへ移行するとき、前記最大電圧（Ｕｃｏ）の所定パーセントに到達するのに必要な時間を測定するステップ、
前記時間を、前記太陽電池発電装置が故障のない動作状態である場合に必要な正常時間と比較するステップ、
前記時間が所定閾値を超えている場合は前記太陽電池発電装置が故障していると判定するステップ、
を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項５】
前記太陽電池発電装置が短絡モードから開回路モードへ移行するとき、所定時間後に前記太陽電池発電装置の端子間の電圧（Ｕ）を測定するステップ、
前記電圧を、前記太陽電池発電装置が故障のない動作状態である場合に到達する正常電圧と比較するステップ、
前記電圧が所定閾値より小さい場合は前記太陽電池発電装置が故障していると判定するステップ、
を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項６】
第１スイッチ（Ｔ２）を開いて負荷から切断することにより、前記太陽電池発電装置を閉回路状態から開回路状態に移行させるステップ、
前記太陽電池発電装置の端子間で得られる安定最大電圧（Ｕｃｏ）を測定するステップ、
第２スイッチ（Ｔ１）を閉じて前記太陽電池発電装置を短絡モードにし、次に前記第２スイッチ（Ｔ１）を開いて前記太陽電池発電装置を開回路モードにするステップ、
所定時間（ｔ）後に得られる、前記太陽電池発電装置の端子間で前記電圧（Ｕ）を測定し、測定した前記電圧（Ｕ）を前記最大電圧（Ｕｃｏ）と比較して、前記太陽電池発電装置の故障状態または非故障状態を判定するステップ、
前記第１スイッチ（Ｔ２）を閉じて前記太陽電池発電装置を再び負荷に接続された正常電力生成状態にするステップ、
を有することを特徴とする請求項５記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項７】
前記所定時間は１０−７〜１０−２秒であり、および／または前記最大電圧（Ｕｃｏ）の所定パーセントは５０％より大きい
ことを特徴とする請求項５または６記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項８】
前記太陽電池発電装置の故障を診断する場合、電流（Ｉ）の関数として前記電圧（Ｕ）の生成Ｕ（Ｉ）の曲線を判定するステップを有する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項９】
前記電圧（Ｕ）の生成を監視するステップは、電流（Ｉ）の関数として前記電圧（Ｕ）の生成Ｕ（Ｉ）を監視するステップを有する
ことを特徴とする請求項１記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項１０】
電圧−電流曲線における歪み（７、８、９）を検出し、これに基づき故障数と故障の重大度を推定するステップを有する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項１１】
第１スイッチ（Ｔ２）を開いて負荷から切断することにより、前記太陽電池発電装置を閉回路状態から開回路状態へ移行させるステップ、
前記太陽電池発電装置の端子間で得られる、安定最大電圧（Ｕｃｏ）を測定するステップ、
第２スイッチ（Ｔ１）を閉じて前記太陽電池発電装置を短絡状態にし、次に前記第２スイッチ（Ｔ１）を開いて前記太陽電池発電装置を再び開回路状態にするステップ、
前記太陽電池発電装置の端子間で、前記電圧（Ｕ）が前記最大電圧（Ｕｃｏ）に到達するまで前記電圧（Ｕ）と電流（Ｉ）を測定し、曲線Ｕ（Ｉ）を得るステップ、
前記第１スイッチ（Ｔ２）を閉じて前記太陽電池発電装置を再び負荷に接続された正常電力生成状態にするステップ、
を有することを特徴とする請求項１０記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項１２】
短絡モードから開回路モードへの移行またはその反対の移行は、インバータ（１１）によって実施される
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の太陽電池発電装置を診断する方法。
【請求項１３】
複数の太陽電池セルを有する太陽電池発電装置を備えた光起電装置であって、
前記光起電装置は、前記太陽電池発電装置の少なくとも１つのセルが短絡モードから開回路モードへ、もしくはその逆に移行できるように、少なくとも２つのスイッチを備え、
前記光起電装置はさらに、請求項１から１２のいずれか１項記載の太陽電池発電装置を診断する方法を実装したマイクロコントローラまたはＣＰＵ（１３）を備える
ことを特徴とする光起電装置。
【請求項１４】
第１スイッチ（Ｔ２）は、前記太陽電池発電装置をバッテリーや電力網のような外部負荷に接続し、または切断することができるように構成され、
少なくとも１つの第２スイッチ（Ｔ１）は、前記太陽電池発電装置の少なくとも１つのセルに並列に配置されている
ことを特徴とする請求項１３記載の光起電装置。
【請求項１５】
前記マイクロコントローラまたはＣＰＵ（１３）は、前記太陽電池発電装置を電力網へ接続することができるインバータ（１１）のマイクロコントローラまたはＣＰＵであり、
または、
前記マイクロコントローラまたはＣＰＵ（１３）は、前記太陽電池発電装置の高さにおいて配置されている筐体内に統合されている
ことを特徴とする請求項１３または１４記載の光起電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電装置を診断する方法であって、その故障を検出することができるようにするものに関する。特に、太陽電池発電装置の製造を最適化することに適したものである。また、その方法を実装した光起電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば太陽電池発電装置のように断続的エネルギー源からエネルギーを生成する装置は、使用されることが増えてきている。その製造コストは、自律性と、実時間内で可能であるのであれば故障診断能力に依拠する。現存する装置は、製造コストが異常に低くなるときであっても、故障時に高速に反応するように設計されていない。そのため、複雑でコスト高な保守作業を必要とする。
【０００３】
従来の光起電装置の管理は、装置に接続されたシステム高さにおいてその動作を監視することである。これは例えば、装置に接続されたバッテリー電荷を測定すること、または装置が接続されている電力網上で得られる電力生成を測定することによってなされる。予定値よりも低い測定結果が得られた場合、光起電装置は故障していると結論付けられる。このような従来の管理手法は、不正確であるという欠点がある。確かに、日陰や特定の気象状態による通常の電力生成量の低下と、装置の実際の故障とを区別することができない。さらに、様々な装置故障を区別することができない。これは、例えば接続不良や装置の電気アークにともなう配線の抵抗増加、例えば層間剥離や腐食による太陽電池発電装置の前面の劣化によって影や埃が生じること、などである。
【０００４】
ＷＯ２００８／１１２０８０号公報は、太陽電池モジュールの高さにおいて測定された値を、通常動作状態においてあらかじめ記録しておいた値と比較し、故障を検出するという解決手法を記載している。この手法は、実装することが困難であり、大量のデータを必要とするので、解決手法として不十分である。そのため、多数の測定を実施するのに多数のセンサが必要となる。また、測定結果記録しておいたデータと比較するため長時間の処理が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の全体的な目的は、従来の解決手法における欠点を有さない、光起電装置の診断手法を提案することである。
【０００６】
より正確には、本発明は以下の目的の全部または一部を実現することを図る。
【０００７】
本発明の１番目の目的は、光起電装置の故障を精度よく正確に検出することができる、光起電装置の診断手法を提案することである。
【０００８】
本発明の２番目の目的は、遠隔から実時間内で故障を検出することができる、光起電装置の診断手法を提案することである。
【０００９】
本発明の３番目の目的は、簡易かつ低コストで故障を検出することができる、光起電装置の診断手法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明に係る太陽電池発電装置の診断方法は、短絡モードから開回路モードへの移行またはその反対に開回路モードから短絡モードへの移行の間に、電圧生成を時間の関数として監視するステップを実装したことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る方法はさらに、太陽電池発電装置が故障のない状態において短絡モードから開回路モードへ移行するときに最大電圧Ｕｃｏに到達する正常時間を測定するステップ、および／またはさらに最大電圧Ｕｃｏを測定するステップを有する。
【００１２】
最大電圧Ｕｃｏを測定するステップは、太陽電池発電装置が通常モードから開回路モードに移行した後に実施することができる。
【００１３】
本発明に係る方法は、太陽電池発電装置が短絡モードから開回路モードへ移行するとき最大電圧Ｕｃｏの所定パーセントに到達するのに必要な時間を測定するステップ、この時間を太陽電池発電装置が故障のない動作状態において必要とする正常時間と比較するステップ、を有することができる。この時間が所定閾値を超過している場合、太陽電池発電装置は故障していると考えられる。
【００１４】
本発明に係る方法は、太陽電池発電装置が短絡モードから開回路モードへ移行するとき所定時間後に発電装置の端子間で電圧Ｕを測定するステップ、この電圧を太陽電池発電装置が故障のない動作状態において到達する正常電圧と比較するステップ、を有することができる。この電圧が所定閾値未満である場合、太陽電池発電装置は故障していると考えられる。
【００１５】
本発明に係る方法は、以下のステップをさらに有する：
−第１スイッチを開いて負荷から切断することにより、太陽電池発電装置を閉回路状態から開回路状態に移行させるステップ；
−太陽電池発電装置の端子間で得られる、安定最大電圧を測定するステップ；
−第２スイッチを閉じて太陽電池発電装置を短絡状態にし、次に第２スイッチを開いて太陽電池発電装置を再び開回路状態にするステップ；
−太陽電池発電装置の端子間で、所定時間後に得られる電圧を測定するステップ、および測定した電圧を最大電圧と比較して太陽電池発電装置の故障状態または非故障状態を判定するステップ；
−第１スイッチを閉じて太陽電池発電装置を再び負荷に接続された正常電力生成状態にするステップ。
【００１６】
上述の所定時間は、１０−７〜１０−２秒であり、および／または上述の最大電圧Ｕｃｏの所定パーセントは５０％より大きくてもよい。
【００１７】
太陽電池発電装置の故障を診断する場合、本発明に係る方法は、電流Ｉの関数である電圧Ｕの生成Ｕ（Ｉ）の曲線を判定することができる。
【００１８】
本発明の第２実施形態によれば、本発明に係る太陽電池発電装置の診断方法は、電圧Ｕの生成を監視するステップが、電流Ｉの関数である電圧Ｕの生成Ｕ（Ｉ）を監視するステップを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る方法は、電圧−電流曲線の歪みを検出し、これに基づき故障数と故障の重大度を推定するステップを有することができる。
【００２０】
本発明に係る太陽電池発電装置を診断する方法は、以下のステップを有することができる：
−第１スイッチを開いて負荷から切断することにより、太陽電池発電装置を閉回路状態から開回路状態へ移行させるステップ；
−太陽電池発電装置の端子間で得られる、安定最大電圧Ｕｃｏを測定するステップ；
−第２スイッチを閉じて太陽電池発電装置を短絡状態にし、次に第２スイッチを開いて太陽電池発電装置を再び開回路状態にするステップ；
−太陽電池発電装置の端子間で、電圧Ｕが最大電圧Ｕｃｏに到達するまで電圧Ｕと電流Ｉを測定し、曲線Ｕ（Ｉ）を得るステップ；
−第１スイッチを閉じて太陽電池発電装置を再び負荷に接続された正常電力生成状態にするステップ。
【００２１】
短絡モードから開回路モードへの移行またはその反対の移行は、インバータによって実施してもよい。
【００２２】
本発明はまた、複数の太陽電池セルを有する太陽電池発電装置を備え、さらに少なくとも２つのスイッチを備え、太陽電池発電装置の少なくとも１つのセルが短絡モードから開回路モードへ、もしくはその逆に移行できるように構成され、さらに上述の太陽電池発電装置の診断方法を実装したマイクロコントローラまたはＣＰＵを備えることを特徴とする光起電装置に関する。
【００２３】
第１スイッチは、オプションで太陽電池発電装置をバッテリーや電力網のような外部負荷に接続することができる。少なくとも１つの第２スイッチは、太陽電池発電装置の少なくとも１つのセルに並列である。
【００２４】
マイクロコントローラまたはＣＰＵは、太陽電池発電装置を電力網へ接続することができるインバータのものであってもよいし、太陽電池発電装置の高さにおいて配置されている筐体内に統合してもよい。
【００２５】
本発明のこれら目的、特徴、および利点は、以下の特定の実施形態の記載において、実施形態に限定されることなく、図面とともに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】太陽電池セルと等価な電気回路の概略を示す。
【図２】複数の太陽電池セルの端子間で得られる電圧−電流曲線を表す。
【図３】２つの直列接続された太陽電池セルの電気回路の概略を表す。そのうち１つは故障している。
【図４】正常な太陽電池発電装置の端子と故障した太陽電池発電装置の端子間の、時間の関数として表した電圧生成曲線に基づく、太陽電池発電装置の診断手順を表す。
【図５】正常な太陽電池発電装置の端子と故障した太陽電池発電装置の端子間の、時間の関数として表した電圧生成曲線に基づく、太陽電池発電装置の診断手順を表す。
【図６】様々なシナリオにしたがって、太陽電池発電装置の端子間で得られる、電圧−電流曲線を表す。
【図７】本発明の１実施形態に基づく光起電装置を示す。
【図８】本発明の実施形態に基づき光起電装置の診断のために実装した電気回路を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、太陽電池発電装置が短絡モードから開回路モードへ、もしくはその反対に移行するときの、太陽電池発電装置の電圧生成の分析に関する。この電圧生成は、太陽電池発電装置の高さにおいて、上記モード移行の間に、時間の関数としての電圧曲線を介して、または電圧の関数としての電流を表す曲線の分析を介して、監視することができる。
【００２８】
太陽電池セルは、例えば図１に概略を示すような電気回路として動作する。この回路は電流Ｉと電圧Ｕを出力端子ＡＢ上に出力する。
【００２９】
図２は、複数の太陽電池セルの端子間で得られる、電圧Ｕの関数としての電流Ｉの曲線を表す。曲線１と２は、正常動作の間における太陽電池説の場合、すなわち故障がないセルの場合を示す。曲線３は、照射不十分または照射ゼロの太陽電池セルの場合、すなわち故障セルの場合を示す。複数の太陽電池セルを含む太陽電池発電装置が提供する電流が値ＩＰＶに上昇した場合、正常動作状態にある太陽電池セルは端子間で正電圧Ｕ１、Ｕ２を出力し、一方で故障したセルは負電圧Ｕ３を出力する。
【００３０】
図３は、故障したセルに直列接続された正常動作しているセルの等価回路の概略を示す。電圧Ｕ’は、正常動作状態にあるセルの電圧Ｕと反対である。故障した太陽電池セルにおいて、キャパシタＣ’は負電荷を蓄えており、その逆電圧はセルの正常電圧値の２０倍以上に達し得る。またその最大電流は他のセルの最大電流よりも小さい。このような故障したセルに接続された回路を開放した場合、故障したセルの電圧は、正の公称値に達するまで、正常セルよりもずっと長い時間がかかる。この時間は、２０〜１００倍のオーダーである。
【００３１】
そこで本発明は、太陽電池発電装置が短絡モードから開回路モードへ移行するときの応答に基づき、上述の現象を利用して動作診断を実現する。
【００３２】
図４と図５は、太陽電池発電装置が短絡モードから開回路モードへ移行するときの、太陽電池発電装置の端子間の、時間ｔの関数としての電圧Ｕの生成曲線１５、１６を表す。これらはそれぞれ、正常動作の場合と故障動作の場合を示す。正常曲線１５は、電圧Ｕが最終的に最大電圧Ｕｃｏへ収束することを示す。曲線１６は、故障した発電装置の電圧が遥かに低速に増加することを示す。
【００３３】
したがって、図４に示す太陽電池発電装置の状態を診断する第１手順は、最大電圧Ｕｃｏの所定パーセント、例えば９５％である電圧Ｕｆに到達するのに要する時間を監視するステップを有する。正常に動作している発電装置の場合、所定の最終値Ｕｆには、正常時間ｔｎ後に到達する。故障している発電装置の場合、所定の最終値Ｕｆには、より長い時間ｔｄ後に到達する。したがって、ｔｄとｔｎを比較することにより、太陽電池発電装置の状態を診断することができる。
図５に示す太陽電池発電装置の状態を診断する第２手順は、所定時間ｔｆ内で得られる電圧を測定するステップを有する。正常動作している発電装置の場合、正常値Ｕｎには時間ｔｆ後に到達する。故障している発電装置の場合、時間ｔｆ後にはより低い最終値Ｕｄに到達する。したがって、電圧ＵｎとＵｄを比較することにより、太陽電池発電装置の状態を診断することができる。
【００３４】
図６は、太陽電池発電装置が短絡モード状態から開回路状態に移行するとき、３つの異なるシナリオに基づき得られる、３つのＵ（Ｉ）曲線４、５、６を示す。各Ｕ（Ｉ）曲線は、太陽電池発電装置を構成する各太陽電池セルのＵ（Ｉ）曲線の和である。開回路状態から短絡状態へ移行するとき、等価曲線が得られる。
【００３５】
曲線４は、全ての太陽電池セルが正常動作状態にある太陽電池発電装置を表す。回路を開放するとき電流はゼロ値に到達し、一方で電圧は比較的短い時間で最大電圧Ｕｃｏに到達する。曲線５は、少なくとも１つの故障した太陽電池セルを有する発電装置の場合において得られる、同じ曲線を表す。この曲線は、電流が急速に降下し電圧が僅かに上昇する過程において、歪み７を有する。曲線６は、少なくとも２つの故障した太陽電池セルが存在することを示す２つの歪み８、９を有する、他の例を示す。発電装置が少なくとも１つの故障したセルを有する曲線５、６の場合は、先に説明したようにより長い時間がかかっているものの、全ての場合において、最終的に同じ電圧値Ｕｃｏに到達する。これらの例により、複数の場合における例を提示し、Ｕ（Ｉ）曲線により以下の診断を実施できることが示唆される：
−歪み７、８、９と同じ数の欠陥が装置内に存在する；
−歪みが重大になるほど、欠陥も重大である。
【００３６】
上記説明は、図７に示す、動作診断を実施することができるデバイスを実装した光起電装置の実施形態において利用される。
【００３７】
図７の光起電装置は、太陽電池発電装置１０を備える。太陽電池発電装置１０は、１以上の太陽電池セルを備え、リンク１２によってインバータ１１を介して電力網に接続されている。インバータは、マイクロコントローラまたはＣＰＵ１３によって管理される。マイクロコントローラまたはＣＰＵ１３の主機能は、太陽電池発電装置１０とネットワーク１２へのリンクの動作点を判定することである。そのため、マイクロコントローラまたはＣＰＵ１３は、電圧上昇を管理するブロック１４、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５、生成した電力を電力網へ送信することを管理するブロック１６に接続されている。機能を実施するため、ＣＰＵ１３は定常的に以下の測定を指示する：
−ＤＣパネルが生成した電圧および電流；
−ＤＣ側絶縁測定；
−ネットワーク存在測定；
−ＡＣネットワークに出力された電流と電圧。
【００３８】
本発明によれば、光起電装置はさらに、インバータ１１に統合された上述の診断装置を備える。インバータ１１のＣＰＵは、以下に詳細を説明する、太陽電池発電装置の診断方法、特に故障を検出する方法を実装している。診断装置は、図８に示す電気回路図に相当する。インバータのＣＰＵ１３は、太陽電池発電装置１０の電流Ｉと電圧Ｖの測定結果を受け取り、２つのブレーカ（またはスイッチ）Ｔ１、Ｔ２を制御する。電力生成の正常動作状態において、スイッチＴ２は閉じられており、一方でスイッチＴ１は開かれている。特に少なくとも１つのスイッチに依拠して、その他の代替デバイス構成も可能である。これに代えて、診断装置は他のインバータ筐体に統合することもできる。例えば少なくとも１つの太陽電池セルの高さに配置された筐体である。代替実施形態によれば、その他の機能、例えば太陽電池発電装置内の電気アーク検出機能を、同筐体内に統合することができる。したがって、本発明に係る方法は、マイクロコントローラまたはその他の媒体にインストールされたソフトウェアによって実装される。これはさらに、光起電装置に当ふぉうされ、スイッチの制御フェーズにおいて受信した測定結果に基づき動作する。
【００３９】
上記装置により、第１実施形態に基づき、以下のステップを有する診断方法を実装することができる：
−スイッチＴ２を開いて太陽電池発電装置を閉回路モードから開回路モードに移行させるステップ；
−所定時間後（安定化時間）に太陽電池発電装置の端子間で得られる、電流がゼロのときの安定最大電圧Ｕｃｏを測定するステップ；
−スイッチＴ１を閉じて太陽電池発電装置を短絡モードにし、次にスイッチＴ１を開いて再び開回路モードにするステップ；
−太陽電池発電装置の端子間で、所定時間ｔ後に得られる電圧Ｕを測定するステップ。この実行モードにおいて、ｔは１５マイクロ秒となるように選択される。発電装置が故障のない動作状態において安定最大電圧Ｕｃｏの所定パーセントに到達するのに必要な時間に比較的近い任意の値でもよい。この時間は、測定または推定される。したがって所定時間ｔは、少なくとも発電装置の故障がない場合において電圧が発電装置の最大電圧Ｕｃｏに接近できる程度に十分に大きい。したがって、より一般的には、１０−７〜１０−２秒の値を、この所定時間として選択することができる；
−測定した電圧Ｕを最大電圧Ｕｃｏの所定パーセントと比較するステップ；
−測定した電圧Ｕが最大電圧Ｕｃｏの所定パーセントに到達していれば、発電装置は正常に動作していると考えられ、スイッチＴ２を閉じて発電装置を正常電力生成状態に戻す。所定パーセントはこの実行モードにおいて９５％に固定される。所定時間ｔに依拠するので、その他の値を取ることもできる。望ましくは５０％より大きいその他任意の値を取ることができる；
−測定した電圧Ｕが最大電圧Ｕｃｏの所定パーセントに到達していない場合は、発電装置は故障していると考えられる。
【００４０】
本発明の他実施形態によれば、装置が短絡モードから開回路モードに移行する間に判定される、電圧−電流曲線Ｕ（Ｉ）を監視することができる。そのため、以下のステップが実施される：
−スイッチＴ１を閉じて太陽電池発電装置を短絡モードに戻し、次にスイッチＴ１を開いて再び開回路モードに戻すステップ；
−所定周波数ｆａｃｑにしたがって、複数の電圧点と電流点を測定するステップ。この周波数は、１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚの間にある；
−電圧が値Ｕｃｏに到達している場合は、スイッチＴ２を閉じて発電装置を再び正常電力生成状態に戻すステップ；
−測定点を送信し、光起電装置のＣＰＵ１３によって分析するステップ。ＣＰＵ１３は、欠陥数と劣化の重大度を推定することができる。
【００４１】
相互モードにおける代替実施形態では、最初のステップのみが変更される；スイッチＴ１は、最初に開かれ、次に閉じられて、開回路モードから短絡モードへの移行を発生させる。
【００４２】
これに代えて、上述の２つの実行モードを併合することができる。例えば、短絡モードから開回路モードへ移行するときの時間の関数としての電圧生成の分析結果に依拠する第１モードの後に、欠陥が検出された場合における、曲線Ｕ（Ｉ）の生成の判定および監視が続き、装置の欠陥についての補足情報を推定することができる。
【００４３】
本発明を実現することにより、診断を実装するために必要な時間は十分に小さくなり、インバータ１１を完全に停止することなく実行することができる。さもなくば、最大パワーを再び生成するために、おそらくは数分程度の多大な時間を要するであろう。インバータは、ネットワークに少なくとも１ミリ秒電力を出力することに相当するエネルギーを蓄積することができる容量バスを備えることに留意されたい。開回路モードに移行するとき太陽電池発電装置の電圧が最大値に到達するのに必要な時間は、発電装置１０の電流と等価容量に依拠する。この時間は、照射量およびセルの固有特性の関数として若干変化することに留意されたい。したがって、高速パワートランジスタ、例えばマイクロ秒オーダの高速スイッチング機能を有する部品Ｔ１、Ｔ２を選択することにより、および／または適切な測定手段により、１ミリ秒未満の診断を実装することができる。これにより、インバータを停止させる必要がなく、電力生成にとって不利な状況を回避できる。診断方法は、周期的に実装することができる。したがって、装置を実時間内にチェックすることができる。
【００４４】
光起電装置の診断方法を、本発明の第１実施形態に基づき例示目的のみのために説明した。もちろん、開回路状態における発電装置の端子間の最大電圧Ｕｃｏに到達するのに必要な時間の違いに依拠して、その他の代替構成も可能である。この最大電圧は、必ずしも診断方法の各実装において測定する必要はないが、例えば発電装置を新規設置し、故障のない正常動作の間に、１回のみ測定することができる。同様に、コノ値に到達するのに必要な時間を同時に測定し、診断ステップの基盤として役立たせることができる。
【００４５】
したがって、発電装置の診断方法の第１実施形態の代替として可能なものは、発電装置が開回路状態に移行するとき、電圧が最大電圧に到達するまでシステム的に待機するステップ、必要な時間を測定するステップ、これを所定パーセントによって正常時間と比較し、発電装置が故障しているか否かを判定するステップを有する。
【００４６】
図８に示す電気回路図に相当する診断装置に基づき、診断方法を説明した。代替構成によれば、診断は太陽電池インバータの入力構造を用いることによって実施できる。従来、これらインバータは、直列、並列、または双方に接続されたパワーエレクトロニクス部品を用いる。この部品により、インバータ部分（ＤＣ／ＡＣコンバータステージ）を「太陽電池インバータ」装置のチョッパ部分（ＤＣ／ＤＣコンバータステージ）から切断することができ、および／またはＤＣ／ＤＣ変換機能を実施することができる。これら部品は、入力部に接続された太陽電池発電装置の短絡モードから開回路モードへの移行を実施することができる。これにより、診断を実施できる。この機能は、主に既存のインバータのソフトウェアを調整することによって、容易に実装することができる。
【００４７】
本発明は、所望の目的を達成することができ、これにより太陽電池発電装置の正確で高速な診断を実施できる。また、特に電力生成が低下した場合に、その低下が太陽電池発電装置の欠陥に起因するのか、または配線もしくは接続の不良に起因するのかを判定することができる。保守作業員は、故障について素早く正確なアドバイスを得ることができる。
【図１】
2012524392.tif 000003
【図２】
2012524392.tif 000004
【図３】
2012524392.tif 000005
【図４】
2012524392.tif 000006
【図５】
2012524392.tif 000007
【図６】
2012524392.tif 000008
【図７】
2012524392.tif 000009
2012524392.tif 000010
【図８】
2012524392.tif 000011
【国際調査報告】
2012524392.tif 000012
2012524392.tif 000013
2012524392.tif 000014
2012524392.tif 000015
2012524392.tif 000016
2012524392.tif 000017