JP2004164325A - Arrangement design support device and method for solar battery module, program executing the method, and record medium recorded with the program - Google Patents

Arrangement design support device and method for solar battery module, program executing the method, and record medium recorded with the program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and rapidly generate a plurality of systems having small unevenness in output voltage, when mounting multiple kinds of solar battery modules onto a mounting face and generating the plurality of systems. <P>SOLUTION: A calculation means 4 finds system analysis candidates comprising the number of the possible systems, and the number and the kind of the solar battery modules allocated to the respective systems, about the solar battery modules arranged in each the mounting face, and calculates combination of the system analysis candidates of each the mounting face. A calculation means 5 selects low-cost combination of power conditioners having the highest power conversion efficiency, about each the calculated combination of the system analysis candidates. An allocation means 8 executes allocation to the system of the module so as to make each the solar battery module on the mounting face belong to one of the systems about each the combination of the system analysis candidates, finds a plurality of pieces of by-system module allocation information, and selects the best by-system module allocation information from them. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーコンディショナに接続する太陽電池モジュールの系統の決定方法とパワーコンディショナの選択方法とを改善した太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽電池の利用形態の1つに、発電能力を有し、屋根材として利用できる太陽電池モジュールを製造し、この太陽電池モジュールを建築物の屋根面に複数個配置し、太陽電池モジュール間に配線を施して回路を形成し電力を得る形態がある。配線を施して回路を形成するためには、まず系統分解を行う。系統分解とは、建築物の屋根などの設置面に配置した全太陽電池モジュールから1つまたは複数の系統を作成することである。系統とは、複数個の太陽電池モジュールからなるグループを意味し、各系統を構成する複数個の太陽電池モジュールを直列に接続したときの出力電圧がパワーコンディショナの入力電圧として適切な範囲内となるように作成したものである。系統分解後、1つまたは複数の系統をパワーコンディショナに接続する。パワーコンディショナは、電流の安定化、変圧、交流化などを行い、系統からの出力を使用しやすい状態に変換して出力する機器である。
【0003】
回路から所望の電力を得るためには、出力電圧がパワーコンディショナの入力電圧として適切な範囲である系統を1つまたは複数個作成する必要がある。系統を1つまたは複数個作成する方法としては、特許文献1記載の第1の従来技術と、特許文献2記載の第2の従来技術とがある。
【0004】
第1の従来技術は、図25に示すように、出力電圧が同一かつ形状が同一である1種類の太陽電池モジュール12のみを設置面11に配置し、パワーコンディショナの入力可能な電圧範囲に直列接続可能な太陽電池モジュール12の数を求め、設置面11に配置した全ての太陽電池モジュール12の電圧の合計を、求めたモジュール12の数で割り、小数点以下は切り捨てて、系統の数を求める方法である。この第1の従来技術では、図25に示すように設置面11に18個の太陽電池モジュール12を配置した場合であって、パワーコンディショナの入力可能な電圧範囲が太陽電池モジュール12を9個から12個までを直列接続したときの電圧範囲である場合は、9個の太陽電池モジュール12から成る系統K11,K12を2つ作成することになる。なお、図25においては、モジュール12を結ぶ実線K11,K12によって、モジュール12が割り付けられている系統を表わしている。
【0005】
しかしながら、第1の従来技術には、配置効率が低いという欠点がある。配置効率とは、太陽電池モジュールを配置する設置面の全面積に対し、実際に発電に利用できる面積の割合を示す。配置効率が低いのは、設置面の中で太陽電池モジュールを配置できない狭い部分は発電に利用できないからであり、また太陽電池モジュール自体にも、太陽電池を保持するフレームなどの発電を行わない部分があり、この部分も発電に利用できないからである。配置効率が低い場合、発電できる電力は小さくなるため、「電力を得る」という目的を充分に達成できない。このため、配置効率は極力高い方が望ましい。
【0006】
具体的には、第1の従来技術は、上述したように1種類の太陽電池モジュール12のみを使用する場合の技術であるので、設置面11が台形などの複雑な形状の場合、比較的大きな矩形の太陽電池モジュール12では、配置できない面積が増加するために配置効率が下がるという問題がある。
【0007】
また、比較的小さな矩形の太陽電池モジュール12では、配置する全太陽電池モジュール12の面積に対して、各太陽電池モジュール12のフレームなどの発電を行わない部分の割合が高いため、やはり配置効率が下がるという問題がある。さらに、比較的小さな太陽電池モジュール12を配置した場合、配置する太陽電池モジュール12の数が多くなり、太陽電池モジュール12を接続するために多くの配線を施さなければならないので、配置作業、配線作業の手間が増えるという問題がある。
【0008】
上記のような1種類の太陽電池モジュール12のみを用いる場合の配置効率の低さを改善するための技術が第2の従来技術である。第2の従来技術は、出力電圧や面積の異なる複数種類の太陽電池モジュールを使用する場合の技術である。この第2の従来技術では、設置面において、広い部分には配置効率の高い大きな太陽電池モジュールを配置し、狭い部分には小さな太陽電池モジュールを配置することで、太陽電池モジュールが配置されていない面積を小さくする。したがって、第2の従来技術によれば、大小の太陽電池モジュールをそれぞれの長所を生かせる場所に配置することができ、大小2つの太陽電池モジュールが持つ欠点をカバーすることができる。
【0009】
図26は、第2の従来技術による太陽電池モジュールの配置例を示す模式図である。第2の従来技術では、たとえば正方形である4角形の太陽電池モジュール12と、4角形太陽電池モジュール12の半分の出力電力および出力電圧を持った5角形の太陽電池モジュール13とを用いる。5角形の太陽電池モジュール13の形は正確には5角形であるが、概略的な形は、4角形の太陽電池モジュール12の形である正方形を対角線で2分割して得られる3角形である。なお、モジュール枚数を数えるときは、4角形モジュール1枚に対して、5角形モジュールは0.5枚として数える。図26では、図25に示す設置面11と同じ設置面11に対して第2の従来技術に従って太陽電池モジュール12,13を配置した場合の配置例を示している。
【0010】
【特許文献1】
特開昭58−141578号公報
【特許文献2】
特開2002−180605号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第2の従来技術では、設置面11に設置された全ての太陽電池モジュール12,13を系統ごとに配線する場合、各系統の出力電圧を一致させることができず、各系統の出力電圧にばらつきが生じる場合がある。パワーコンディショナは、ある程度の範囲内であれば、各系統の出力電圧のばらつきを許容できるように構成されている。
【0012】
しかしながら、1台のパワーコンディショナに接続する複数の系統の出力電圧は、均一である方が電力変換効率が高い。したがって、各系統の出力電圧を均一にすることが望ましい。
【0013】
図26および図24は、同じ配置例における系統の作成例を示す模式図である。なお、図24は、本発明の実施の形態を説明するための図面であるが、ここでは比較のために用いる。図26は、モジュール11.5枚の系統K13とモジュール10.5枚の系統K14の2つの系統を作成した例である。この場合の2つの系統K13,K14間の出力電圧のばらつきRは、8.6%である。なお、系統間の出力電圧のばらつきRは、系統の中の最大電圧をVmax、最小電圧をVminとすると、
R=(Vmax−Vmin)/Vmax …(1)
で求められる。
【0014】
図26の作成例に対して、図24は、モジュール11枚の系統K3,K4を2つ作成した例である。この場合の2つの系統K3,K4間の出力電圧のばらつきRは、Vmax=Vminであるので、0である。したがって、図24に示す系統K3,K4は、図26に示す系統K13,K14に比べてパワーコンディショナの電力変換効率を高くすることができる。
【0015】
このように、設置面11に対するモジュール12,13の配置状態は同じであっても、多種類の系統分解が可能であるため、最適な系統分解を短時間で行うのは困難である。また、判断ミスによって、最適でない系統分解を行うと、パワーコンディショナの電力変換効率を低下させるという不都合が生じる。
【0016】
本発明の目的は、複数種類の太陽電池モジュールを設置面に設置し、複数の系統を作成する場合に、出力電圧のばらつきの小さい複数の系統を容易かつ速やかに作成することができる太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する太陽電池モジュールの配置設計支援装置において、
複数種類の太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得手段と、
複数種類のパワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得手段と、
設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得手段と、
太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出手段と、
系統分解候補組合せ算出手段によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ選択手段と、
系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善の系統別モジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け手段と、
前記パワーコンディショナ選択手段によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択された系統別モジュール割り付け情報とを出力する結果出力手段とを備えることを特徴とする太陽電池モジュールの配置設計支援装置である。
【0018】
また本発明は、複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する太陽電池モジュールの配置設計支援方法おいて、
太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得工程と、
パワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得工程と、
設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得工程と、
太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出工程と、
系統分解候補組合せ算出工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ選択工程と、
系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善のモジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け工程と、
前記パワーコンディショナ選択工程によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択されたモジュール割り付け情報とを出力する結果出力工程とを備えることを特徴とする太陽電池モジュールの配置設計支援方法である。
【0019】
本発明に従えば、出力や面積、形状の異なる複数の太陽電池モジュールを用い、複数の設置面への配置面積が最大になるように配置した状態において、出力電圧のばらつきの小さい複数の系統を容易かつ速やかに作成することができる。
【0020】
また本発明は、前記太陽電池モジュールに関する情報は、モジュールの大きさ、モジュールの形状を含み、さらに出力電力値、出力電圧値、出力電流値のうち少なくとも2つ以上を含む情報であることを特徴とする。
【0021】
また本発明は、前記パワーコンディショナに関する情報は、価格、入力端子の数、入力可能な電圧の範囲、入力電力の上限値および下限値、最大電力変換効率、系統間の出力電圧のばらつきによる電力変換効率の低下率、系統間の出力電圧のばらつきの許容範囲を含むことを特徴とする。
【0022】
また本発明は、前記太陽電池モジュールの配置情報は、設置面に配置される太陽電池モジュールの種類、枚数、配置位置、周囲のモジュールとの位置関係を含むことを特徴とする。
【0023】
また本発明は、前記系統分解候補組合せ算出手段または工程は、パワーコンディショナに関する情報に基づいてパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲を求め、
太陽電池モジュールの配置情報に基づいて設置面ごとに配置した太陽電池の種類と数とを求め、
設置面ごとにパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲内に収まることを条件として、系統として構成可能な太陽電池モジュールの種類と数をすべて求めて系統分解候補とし、
設置面ごとに算出されたすべての系統分解候補をすべての設置面について組み合わせることによって、系統分解候補の組合せを算出することを特徴とする。
【0024】
また本発明は、前記パワーコンディショナ算出手段または工程は、前記系統分解候補組合せ算出手段または工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナに関する情報に含まれる入力端子数に基づいて、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナの組合せをすべて求め、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナとそれに接続する系統との組合せである接続パターンをすべて求め、求めた接続パターンの中から所定の条件を満たさないものは削除し、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、各接続パターンにおけるパワーコンディショナそれぞれの電力変換効率を求め、最も電力変換効率の高い接続パターンを残し、
パワーコンディショナの組合せの中から最も電力変換効率の高い組合せを選択することを特徴とする。
【0025】
また本発明は、前記所定の条件とは、パワーコンディショナのそれぞれについて、入力端子に接続した系統間の電圧のばらつきが許容範囲内であること、入力する系統の電力の合計がパワーコンディショナの電力許容範囲内であること、入力する系統の電流量の合計がパワーコンディショナの電流許容範囲内であることの3つの条件のうち、少なくとも2つ以上であることを特徴とする。
【0026】
また本発明は、前述の太陽電池モジュールの配置設計支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【0027】
また本発明は、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【0028】
本発明に従えば、系統を構成する2種類以上の太陽電池モジュールの組合せと各系統を接続するパワーコンディショナとを容易に決定する太陽電池モジュールの配置設計支援方法をコンピュータに実行させることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態である太陽電池モジュールの配置設計支援装置(以下、単に「配置設計支援装置」という。)1の概略的構成を示すブロック図である。配置設計支援装置1は、複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができる入力端子を備えたパワーコンディショナを選択する装置である。
【0030】
配置設計支援装置1は、設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2と、パワーコンディショナ情報取得手段3と、系統分解候補組合せ算出手段4と、パワーコンディショナ算出手段5と、太陽電池モジュール情報取得手段6と、系統分解候補組合せ優先順位付け手段7、系統モジュール割り付け手段8と、結果出力手段9とを含んで構成されている。
【0031】
太陽電池モジュール情報取得手段6は、太陽電池モジュール情報を取得する。太陽電池モジュール情報は、モジュールの大きさ、モジュールの形状を含み、さらに配置する太陽電池モジュールの出力電力値、出力電圧値、出力電流値のうち少なくとも2つ以上を含む情報であり、配置する太陽電池モジュールが複数種類ある場合は、各種類ごとに太陽電池モジュール情報が取得される。太陽電池モジュール情報は、たとえば配置設計支援装置1のユーザによって与えられる。
【0032】
パワーコンディショナ情報取得手段3は、パワーコンディショナ情報を取得する。パワーコンディショナ情報とは、配置設計支援装置1を用いて支援している設計による太陽電池の利用形態(太陽電池発電)において使用可能なパワーコンディショナについての情報である。具体的にはパワーコンディショナが備える入力端子の数、パワーコンディショナの価格、パワーコンディショナに入力可能な電圧の範囲、パワーコンディショナの能力から見積られる入力電力の上限値および下限値、電流容量の上限値および下限値、最大電力変換効率、系統間の出力電圧のばらつきによる電力変換効率の低下率、系統間の出力電圧のばらつきの許容範囲を含む情報であり、使用可能なパワーコンディショナが複数種類ある場合は、各種類ごとにパワーコンディショナ情報が取得される。パワーコンディショナ情報は、たとえば配置設計支援装置1のユーザによって与えられる。なお、本実施形態では、入力端子に入力可能な電圧の範囲は、パワーコンディショナの種類にかかわらず、一定であるものとする。
【0033】
設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2は、太陽電池モジュールの配置情報を取得する。配置情報とは、設置面に配置されるすべての太陽電池モジュールの配置枚数、種類、配置位置、周囲のモジュールとの位置関係を含む情報である。配置情報は、たとえば配置設計支援装置1のユーザによって与えられる。
【0034】
図2は、設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2が取得する配置情報の一例を説明するための模式図である。図2では、所定の設置面11に、4角形太陽電池モジュール(以下、単に「4角形モジュール」という。)12と、5角形太陽電池モジュール(以下、単に「5角形モジュール」という。)13との2種類の太陽電池モジュール12,13が複数枚設置されている。5角形モジュール13は、詳しくは、右用5角形モジュール13Rと左用5角形モジュール13Lの2種類ある。なお、5角形の太陽電池モジュール13の形は正確には5角形であるが、概略的な形は、4角形の太陽電池モジュール12の形である正方形を対角線で2分割して得られる3角形である。
【0035】
設置面11は、略台形であり、詳しくは等脚台形面11aと二等辺三角形面11bとから成り、二等辺三角形面11bの右辺と等脚台形面11aの右辺とが1直線を成すように、二等辺三角形面11bが等脚台形面11aの上辺右側に位置して成る面である。4角形モジュール12は、18枚配置されている。また5角形モジュール13は8枚配置されており、詳しくは右用5角形モジュール13Rが4枚、左用5角形モジュール13Lが4枚配置されている。
【0036】
系統分解候補組合せ算出手段4は、とりうる全ての系統分解候補の組合せを算出する。系統分解候補および系統分解候補の組合せの意味は、以下のとおりである。まず、系統分解候補組合せ算出手段4は、複数の設置面について、設置面ごとに設置面に配置される複数枚の太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り当てる太陽電池モジュールの種類とその数を可能な限り求める。ここで求めた系統の数および各系統に割り当てる太陽電池モジュールの種類とその数を、系統分解候補という。次に、複数の各設置面の全ての系統分解候補を組み合わせる。このそれぞれの組合せを、系統分解候補の組合せという。
【0037】
系統分解候補組合せ算出手段4は、以下の手順に従って、系統分解候補および系統分解候補の組合せを求める。
【0038】
(手順a1)パワーコンディショナ情報取得手段3によって取得したパワーコンディショナ情報に基づいて、パワーコンディショナに入力可能な電圧の範囲を求める。
【0039】
(手順a2)設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2が取得した太陽電池モジュールの配置情報に基づいて、設置面ごとに、配置した太陽電池モジュールの種類と数を求める。図2に示す設置面11の場合は、下記の表1のようになる。なお、合計については、5角形モジュールは、4角形モジュール1枚に対して0.5枚に換算している。
【0040】
【表1】

Figure 2004164325
【0041】
(手順a3)設置面ごとに、パワーコンディショナに入力可能な電圧範囲内に収まることを条件として、系統として構成可能な太陽電池モジュールの種類と数をすべて求め、それぞれを系統分解候補とする。本実施形態では、太陽電池モジュールの種類としては、4角形モジュール12、右用5角形モジュール13R、左用5角形モジュール13Lの3種類存在する。各系統の電圧は、パワーコンディショナの入力端子の電圧範囲に含まれるように選定する。図2の設置面11に関する系統分解候補の例を、下記の表2、表3、表4に示す。
【0042】
【表2】
Figure 2004164325
【0043】
【表3】
Figure 2004164325
【0044】
【表4】
Figure 2004164325
【0045】
(手順a4)設置面ごとに算出されたすべての系統分解候補をすべての設置面について組合せ、系統分解候補の組合せとする。たとえば、ある家屋の屋根に対象設置面が2つあり、それぞれの設置面で求められた系統分解候補の数が5と6の場合、系統分解候補の組合せの数は、5×6=30となる。
【0046】
次に、パワーコンディショナ算出手段5は、系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを求める。パワーコンディショナの組合せとは、パワーコンディショナの種類とその台数を意味するが、1種類のパワーコンディショナが1台または複数台の場合も含むものである。以下、求める手順を説明する。
【0047】
(手順b1)まず、求めた系統分解候補の組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナ情報取得手段3から取得したパワーコンディショナ情報に含まれる利用可能な入力端子の数に基づいて、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナの組合せをすべて求める。
【0048】
(手順b2)次に、求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、どの系統をどのパワーコンディショナに接続するかという組合せ(以下、「接続パターン」という。)をすべて求める。この接続パターンそれぞれについて、以下の条件を満たすかどうかを確認する。
【0049】
条件A1:パワーコンディショナのそれぞれについて、入力端子に接続した系統間の出力電圧のばらつきが許容範囲内であること。なお、ばらつきは、前述の式(1)で求める。
【0050】
条件A2:パワーコンディショナのそれぞれについて、入力する系統の電力の合計および電流量の合計がパワーコンディショナのそれぞれに特有の電力許容範囲内および電流許容範囲内であること。
【0051】
接続パターンのうちで条件A1,A2を満たさないものがあれば、その接続パターンは、削除する。
【0052】
(手順b3)次に、求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、各接続パターンにおけるパワーコンディショナそれぞれの電力変換効率を求め、最も電力変換効率の高い接続パターンを1つだけ残す。本実施の形態においては、電力変換効率は、パワーコンディショナそれぞれについて入力端子に接続された系統間の出力電圧のばらつきと、パワーコンディショナ自身の電力変換効率とに基づいて計算する。
【0053】
電力変換効率の計算方法は、以下のとおりである。使用するパワーコンディショナの数をNpc、i番目のパワーコンディショナに接続する系統の電力の合計をPi(i)、i番目のパワーコンディショナからの出力をPo(i)とすると、電力変換効率Eは、下記の式(2)で求められる。
【0054】
【数1】
Figure 2004164325
【0055】
また、系統間の出力電圧のばらつき1%あたりの電力損失をLr、i番目のパワーコンディショナ自身の電力変換効率をEpc(i)とすると、i番目のパワーコンディショナからの出力Po(i)は、下記の式(3)で求められる。
Po(i)=(1−100・R・Lr)・Epc(i)・Pi(i) …(3)
【0056】
(手順b4)最後に、パワーコンディショナの組合せの中から、最も電力変換効率の高い組合せを選択する。このとき、同じ電力変換効率のものが複数存在する場合は、最も安価なパワーコンディショナの組合せを選択する。
【0057】
系統分解候補組合せ優先順位付け手段7は、系統分解候補の組合せを、電力変換効率の高いものから順に優先順位を付ける。このとき、同じ電力変換効率のものが複数存在する場合は、パワーコンディショナの価格の合計の安価なものを優先する。
【0058】
次に、系統モジュール割り付け手段8は、系統分解候補組合せ算出手段4で求められた系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上のどの太陽電池モジュールをどの系統に属させるかを決定する。系統分解候補の組合せは、系統分解候補組合せ優先順位付け手段7で決定された順位に従って順番に処理する。なお、設置面上のどの太陽電池モジュールがどの系統に属するかを決定することを、モジュール割り付けもしくは割り付けという。以下、処理手順を説明する。
【0059】
(手順c1)まず、同じ設置面内に複数の配置領域が存在する場合、および異なる設置面ではあるがたとえば屋根の向きが同じであるために1つの系統を分けて配置できる配置領域について、その位置関係に基づいてモジュールの割り付けを行う配置領域の順序を決定する。
【0060】
本明細書においては、「設置面」とは、太陽電池モジュールを実際に設置する面、たとえば屋根面を指す。「配置」とは、太陽電池モジュールの配置設計において、太陽電池モジュールの位置を決めることを指す。「配置領域」とは、太陽電池モジュールをアレイとして配置した範囲を指す。したがって、「同じ設置面内に複数の配置領域が存在する場合」とは、たとえば図3に示すように、1つの設置面である屋根面14のほぼ中央に1つの出窓15が存在するために、出窓15の両側の2つの配置領域16a,16bにそれぞれ太陽電池モジュール12,13R,13Lを配置した場合が該当する。
【0061】
(手順c2)次に、対象配置領域内で系統への割り付けを開始する先頭モジュールの候補を複数算出する。
【0062】
(手順c3)次に、系統分解候補組合せ算出手段4で算出した系統ごとに、先頭モジュールの候補を起点として探索し、モジュールを系統に割り付けるとともに、モジュールの配列順序を算出する。これによって、系統分解候補の組合せごとに、複数の系統別モジュール割り付け情報が算出される。
【0063】
(手順c4)最後に、算出された複数の系統別モジュール割り付け情報を評価し、最善の割り付け情報を選択する。
【0064】
次に、手順c2,c3について、より詳細に説明する。
図4は、配置設計支援装置1において、手順c2,c3の手順をより詳細に示したフローチャートである。図4におけるステップs2〜ステップs3は手順c2であり、ステップs4〜ステップs12は手順c3である。またステップs1は、初期化工程である。以下、図4に示すフローチャートに従って、手順c2,c3について、図2に示した配置情報に対して、表3の系統1、すなわち4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚を割り当てる事例を具体例として、説明する。ここでは、配置領域は、1つの設置面11だけである。
【0065】
以下、説明のために、図2に示した配置情報が示す各モジュールについて図5に示したA〜Zの記号を付し、モジュールA、モジュールB、…、モジュールZと称する。図5に示すように、モジュールA〜Zは、設置面11において上下方向に計4層として配置される。
【0066】
最下層である第1層には、モジュールA〜Jの計10枚のモジュールが、左から右にモジュールA〜Jの順に並ぶ。また、第2層として、モジュールK〜Rの計8枚のモジュールが、第1層のモジュールB〜Iの直上に左から右にモジュールK〜Rの順に並ぶ。さらに、第3層として、モジュールS〜Xの計6枚のモジュールが、第2層のモジュールL〜Qの直上に左から右にモジュールS〜Xの順に並ぶ。さらに、最上層である第4層として、モジュールY,Zの計2枚のモジュールが、第3層のモジュールV〜Wの直上に左から右にモジュールY,Zの順に並ぶ。また、モジュールA,K,S,Yは左用5角形モジュール13Lであり、モジュールJ,R,X,Zは右用5角形モジュール13Rであり、それ以外のモジュールは4角形モジュール12である。
【0067】
まず始めに、ステップs1において、予めモジュールの配線方向の優先順位を設定しておく。モジュールの配線の優先方向には、「縦方向優先」と「横方向優先」との2種類が存在し、「縦方向優先」の場合の配線方向の優先順位は、縦、横、斜めの順となり、「横方向優先」の場合の配線方向の優先順位は、横、縦、斜めの順となる。本事例では、「横方向優先」を設定したと仮定する。
【0068】
なお、以後、モジュール間の位置関係を示す表現として、「隣り合う」という表現を用いるが、これは、縦、横、斜めのいずれかの方向で接する位置関係にあるという意味である。具体的に説明すると、図5においてモジュールAと「隣り合う」モジュールはモジュールB,Kの2つであり、モジュールOと「隣り合う」モジュールはモジュールE,F,G,N,P,U,V,Wの8つである。
【0069】
次に、ステップs2において、先頭モジュールを選択する。先頭モジュールは以下に記す条件3に合致するものを選択する。
【0070】
条件1:割り付けされていないモジュール。
条件2:対象とする系統を構成するモジュールとなりうること。すなわち、系統分解候補組合せ手段4で求めたモジュールの種類と数のうち、系統との割り付け未確定分に該当する種類のモジュール。
条件3:条件1,2を満たすモジュールの中で、割り付けられていない隣り合うモジュールの数が最も少ないモジュール。
【0071】
この時点では、全てのモジュールは、割り付けが未決定であるので、モジュールA〜Zの全てのモジュールが条件1を満たす。
【0072】
また、本事例において、対象とする系統を構成するモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、現時点において、系統に割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール0枚である。
【0073】
対象とする系統を構成するモジュールの枚数から、系統に割り付けたモジュールの枚数を引き算すると、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚となる。4角形モジュールと左用5角形モジュールの枚数は0枚より多いので、4角形モジュールと左用5角形モジュールは割り付け未確定分に該当するが、右用5角形モジュールは0枚であるので、右用5角形モジュールは割り付け未確定分に該当しない。したがって、4角形モジュールであるモジュールB〜I,L〜Q,T〜W、および左用5角形モジュールA,K,S,Yは条件2に該当するが、右用5角形モジュールであるモジュールJ,R,X,Zは条件2に該当しない。
【0074】
したがって、現時点で、条件1,2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。この中で、割り付けられていない隣り合うモジュールの数が最も少ないモジュールは、モジュールAである。モジュールAが隣り合うモジュールは、モジュールB,Kの2枚であり、条件1,2を満たすモジュールの中では最少である。したがって、モジュールAを先頭モジュールとする。
【0075】
次に、ステップs3において、先頭モジュールを対象とする系統に割り付け、その先頭モジュールを対象モジュールとする。ここでは、先頭モジュールであるモジュールAを系統に割り付け、さらに対象モジュールとする。モジュールAは左用5角形モジュールであるので、系統に割り付けた左用5角形モジュールの枚数は1枚増加し、系統に割り付けたモジュール枚数は、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となる。
【0076】
次に、ステップs4において、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。割り付けが終了した場合は、ステップs5に進み、系統への割り付けを終了する。割り付けが終了していない場合は、ステップs6に進む。
【0077】
本事例では、対象とする系統のモジュール数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、この時点で割り付けたモジュールは、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚である。対象とする系統のモジュール数から系統に割り付けたモジュール数を引き算すると、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール3枚、右用5角形モジュール0枚である。右用5角形モジュールは0枚であるので割り付けが終了したといえるが、4角形モジュールと左用5角形モジュールの枚数は0枚より多いので、割り付けが終了したといえない。したがって、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けは終了していない。よって、ステップs6に進む。
【0078】
ステップs6では、対象モジュールに隣り合うモジュールの中に最優先のものがあるかどうか、具体的には、上記の条件1,2および下記の条件4,5の4つの条件に該当するモジュールがあるかどうかを判断する。この4つの条件に該当するモジュールが存在する場合は、ステップs7に進む。この4つの条件に該当するモジュールが存在しない場合、ステップs8へ進む。
【0079】
条件4,5は、以下のとおりである。
条件4:対象モジュールに隣り合うモジュール。
条件5:割り付けされていない隣り合うモジュールが1つのみであるモジュール。
【0080】
この時点においては、条件1を満たすモジュールは、モジュールB〜Zの25枚であり、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。
【0081】
また、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールAに隣り合うモジュールであるモジュールB,Kの2枚である。なお、条件5を満たすモジュールは存在しない。
【0082】
したがって、条件1,2,4,5を全て満たすモジュールは存在しない。したがって、この時点では、ステップs8に進む。
【0083】
ステップs8において、対象モジュールに隣り合うモジュールに接続可能なものがあるかどうか、具体的には、条件1,2,4を満たすモジュールが存在するかどうか判断する。条件1,2,4を満たすモジュールが存在する場合は、ステップs9へ進み、存在しない場合は、ステップs10へ進む。
【0084】
この時点で、条件1を満たすモジュールはモジュールB〜Zの25枚であり、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。また、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールAに隣り合うモジュールであるモジュールB,Kの2枚である。
【0085】
したがって、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールB,Kの2枚である。条件1,2,4を満たすモジュールが存在するので、ステップs9へ進む。
【0086】
ステップs9では、接続可能なモジュールを優先順位に従って順に系統に割り付けるとともに、この割り付けたモジュールを対象モジュールとする。具体的には、ステップs8において条件に該当したモジュールのうちの1枚を対象とする系統に割り付け、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとする。条件に該当するモジュールが複数枚存在する場合は、対象モジュールから見て、ステップs1で設定した優先方向において、最も優先順位の高い方向にあるモジュールを系統に割り付け、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとする。
【0087】
この時点では、対象モジュールであるモジュールAから見て、モジュールBは横方向、モジュールKは斜め方向である。本事例では、優先方向は「横方向優先」である。「横方向優先」の場合、横方向のほうが斜め方向より優先順位が高いので、モジュールBを系統に割り付ける。モジュールBは4角形モジュールであるので、割り付けた4角形モジュールの枚数は1枚増加し、割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール1枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、このモジュールBを対象モジュールとする。これによって、モジュールAは対象モジュールでなくなる。それから、ステップs4へ戻る。
【0088】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。現時点で割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール1枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚であり、対象とする系統のモジュール数である4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚に達していないので、終了していないと判断され、ステップs6へ進む。
【0089】
(ステップs6)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールC〜Zの24枚である。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールBに隣り合うモジュールであるモジュールA,C,K,Lである。なお、条件5を満たすモジュールは存在しない。したがって、条件1,2,4,5を全て満たすモジュールは存在しないので、ステップs8へ進む。
【0090】
(ステップs8)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールC〜Zの24枚である。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールBに隣り合うモジュールであるモジュールA,C,K,Lである。したがって、条件1,2,4を全て満たすモジュールは、モジュールC,K,Lである。条件1,2,4を満たすモジュールが存在するので、ステップs9に進む。
【0091】
(ステップs9)この時点では、対象モジュールであるモジュールBから見て、モジュールCは横方向、モジュールKは縦方向、モジュールLは斜め方向である。本事例では、優先方向は「横方向優先」である。「横方向優先」の場合、縦方向や斜め方向より、横方向の方が優先順位が高いため、モジュールCを系統に割り付ける。モジュールCは4角形モジュールであるため、割り付けた4角形モジュールの枚数は1枚増加し、割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール2枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、割り付けたモジュールCを対象モジュールとする。これによって、モジュールBは対象モジュールでなくなる。それから、ステップs4に戻る。
【0092】
以後、ステップs4、ステップs6、ステップs8、ステップs9のループを6回繰り返し、モジュールD〜Iを順に対象とする系統に割り付けることになる。これによって、割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール8枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となり、モジュールIが対象モジュールとなる。それから、ステップs4に戻る。
【0093】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。対象とする系統のモジュール数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、系統に割り当てたモジュール数は、4角形モジュール8枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚であり、全てのモジュールを割り当てていないので、ステップs6へ進む。
【0094】
(ステップs6)この時点で、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYである。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールIに隣り合うモジュールH,J,Q,Rである。また、条件5を満たすモジュールは、モジュールJである。
【0095】
モジュールJは、モジュールI,Rと隣り合うが、モジュールIはすでに割り付けされているので、モジュールJに対して「隣り合い、かつ割り付けされていないモジュール」は、モジュールRのみである。したがって、この時点で、モジュールJは、「割り付けされていない隣り合うモジュールが1つのみであるモジュール」である。
【0096】
以上のことから、条件1,2,4,5を全て満たすモジュールは存在しないので、ステップs8へ進む。
【0097】
(ステップs8)この時点で、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYである。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールIに隣り合うモジュールH,J,Q,Rである。したがって、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールQである。よって、ステップs9へ進む。
【0098】
(ステップs9)モジュールQを対象とする系統に割り付ける。これによって、割り付けられたモジュール数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、モジュールQを対象モジュールとして、ステップs4に戻る。
【0099】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。割り付けたモジュールの枚数は、対象とする系統のモジュール数である4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚に達していないので、ステップs6へ進む。
【0100】
(ステップs6)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,K〜P,R〜Zである。
【0101】
また、本事例において、対象とする系統を構成するモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、現時点において、系統に割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚である。
【0102】
対象とする系統を構成するモジュールの枚数から、系統に割り付けたモジュールの枚数を引き算すると、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール3枚、右用5角形モジュール0枚となる。左用5角形モジュールの枚数は0枚より多いので、左用5角形モジュールは割り付け未確定分に該当するが、4角形モジュールと右用5角形モジュールは0枚であるので、4角形モジュールと右用5角形モジュールは割り付け未確定分に該当しない。
【0103】
したがって、左用5角形モジュールA,K,S,Yは条件2に該当するが、4角形モジュールであるモジュールB〜I,L〜Q,T〜W、および右用5角形モジュールであるモジュールJ,R,X,Zは条件2に該当しない。このことから、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。また、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールQに隣り合うモジュールG,H,I,P,R,W,Xである。さらに、条件5を満たすモジュールは、モジュールJである。このように、条件1,2,4,5を全て満たすモジュールは存在しないので、ステップs8へ進む。
【0104】
(ステップs8)この時点で、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,K〜P,R〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。さらに、条件4を満たすモジュールは、モジュールG,H,I,P,R,W,Xである。したがって、条件1,2,4を満たすモジュールは存在しない。よって、ステップs10へ進む。
【0105】
ステップs10において、対象配置領域内に対象モジュールとなりうるものがあるかどうかを判断する。具体的には、下記の条件6を満たすモジュールが存在するかどうかを判断する。条件6を満たすモジュールが存在する場合は、ステップs11へ進む。条件6を満たすモジュールが存在しない場合は、ステップs12へ進む。
【0106】
条件6:条件1,2を満たすモジュールの中で、割り付けされていない隣り合うモジュールの数が最も少ないモジュール。
【0107】
この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ〜P,R〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。したがって、条件1,2を共に満たすモジュールは、モジュールK,S,Yの3枚である。
【0108】
モジュールKに対して「隣り合い、かつ割り付けされていないモジュール」は、モジュールL,Sの2枚である。モジュールSに対して「隣り合い、かつ割り付けされていないモジュール」は、モジュールK,L,M,Tの4枚である。モジュールYに対して「隣り合い、かつ割り付けされていないモジュール」は、モジュールU,V,W,Zの4枚である。したがって、条件6を満たすモジュールは、モジュールKである。条件6を満たすモジュールが存在するので、ステップs11へ進む。
【0109】
ステップs11において、条件6を満たすモジュールを対象とする系統に割り付けし、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。条件6を満たすモジュールが複数存在する場合は、予め定められたルールに従って、その中から1枚を選択し、そのモジュールを系統に割り付けし、この割り付けたモジュールを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0110】
本事例のこの時点では、モジュールKを系統に割り付ける。これによって、対象とする系統に割り付けられたモジュールの数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール2枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、モジュールKを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0111】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0112】
(ステップs6)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。さらに、条件4を満たすモジュールは、モジュールA,B,C,L,Sである。また、条件5を満たすモジュールは、モジュールJである。したがって、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しないので、ステップs8へ進む。
【0113】
(ステップs8)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。さらに、条件4を満たすモジュールは、モジュールA,B,C,L,Sである。したがって、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールSである。条件1,2,4を満たすモジュールが存在するので、ステップs9へ進む。
【0114】
(ステップs9)条件1,2,4を満たすモジュールSを、対象とする系統に割り付ける。これによって、対象とする系統に割り付けられたモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール3枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、モジュールSを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0115】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0116】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0117】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs10へ進む。
【0118】
(ステップs10)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R,T〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。したがって、条件1,2を共に満たすモジュールは、モジュールYの1枚しかない。したがって、条件6を満たすモジュールは、モジュールYである。条件6を満たすモジュールが存在するので、ステップs11へ進む。
【0119】
(ステップs11)モジュールYを対象とする系統に割り付ける。モジュールYは左用5角形モジュールであるので、割り付けられた左用5角形モジュールの数は1増加し、割り付けられたモジュールの数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、モジュールYを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0120】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。本事例では、対象とする系統のモジュール数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、この時点で割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。
【0121】
対象とする系統のモジュール数から系統に割り付けたモジュール数を引き算すると、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール0枚であり、計0枚である。したがって、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したことになる。よって、ステップs5に進み、対象となる系統である表3の系統1、すなわち4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚に対するモジュールの割り付けを完了する。
【0122】
この事例において、割り付けを算出した系統を図6に示す。図6は、モジュールA,B,C,D,E,F,G,H,I,Q,K,S,Yを順に電気的に直列に接続した系統を表す。なお、モジュールQとK、モジュールSとYは互いに隣り合っていないので、直接接続することができない。この場合、延長ケーブル等を用いて接続する。図6では隣り合っていないモジュール間の接続を点線で示している。以上に説明した方法によって、配置情報に対して、1つの系統を割り付けることができる。
【0123】
引き続き、モジュール分解候補が備える他の系統、すなわち表3の系統2についても同様に図4に示したフローに従って、割り付けを行い、系統分解候補が備える全ての系統を配置情報に対して割り付ける。
【0124】
表3の系統2に示した系統は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、左用5角形モジュール0枚からなる系統である。
【0125】
まず始めに、ステップs1において、予めモジュールの配線方向の優先順位を設定する。本事例では「横方向優先」に設定した。なお、通常は1つの系統分解候補が備える系統については、同一の優先順位を設定すると、配線の方向が揃い、統一性のある設計となり、理解、設置がしやすい配線となるので望ましい。
【0126】
次に、ステップs2において、先頭モジュールを選択する。先頭モジュールは条件3に合致するものを選択する。
【0127】
この時点で、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R,T〜X,Zである。また、条件2を満たすモジュールは、4角形モジュールまたは右用5角形モジュールであるので、モジュールB〜J,L〜R,T〜X,Zである。したがって、条件1,2を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R,T〜X,Zである。
【0128】
条件1,2を満たすモジュールの中で、隣り合うモジュールの数が最も少ないモジュールは、モジュールJである。モジュールJが隣り合うモジュールは、モジュールR,Iであるが、そのうちモジュールIはすでに系統1に割り当てられているので、モジュールJが「隣り合う割り付けされていないモジュール」はモジュールRの1枚のみである。したがって、モジュールJを先頭モジュールとする。
【0129】
次にステップs3において、先頭モジュール、すなわち現時点においては、モジュールJを対象とする系統、すなわち系統2に対して割り付ける。これによって、割り付けられたモジュール数は、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール1枚となる。さらに、モジュールJを対象モジュールとし、ステップs4へ進む。
【0130】
ステップs4では、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統2に割り付けられたモジュール枚数は、系統2を構成するモジュール枚数である4角形モジュール9枚、右用5角形モジュール4枚、左用5角形モジュール0枚に達していないので、ステップs6へ進む。
【0131】
(ステップs6)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールL〜P,R,T〜X,Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールB〜J,L〜R,T〜X,Zである。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールJに隣り合うモジュールI,Rである。また、条件5を満たすモジュールは、モジュールRである。モジュールRは、モジュールH,I,Q,Xに隣り合うが、そのうち、モジュールH,I,Qは割り付けされているので、モジュールRに対し、割り付けされていない隣り合うモジュールは、モジュールXのみである。よって、モジュールRは条件5を満たす。したがって、条件1,2,4,5を満たすモジュールは、モジュールRである。条件1,2,4,5を満たすモジュールが存在するので、ステップs7へ進む。
【0132】
ステップs7では、ステップs6において条件に該当したモジュールのうち1枚を対象とする系統に割り付け、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとする。条件に該当するモジュールが複数枚存在する場合は、対象モジュールから見て、ステップs1で設定した優先方向において、最も優先順位の高い方向にあるモジュールを系統に割り付け、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとする。
【0133】
この時点では、該当するモジュールはモジュールRのみなので、モジュールRを対象とする系統に割り付ける。これによって、系統に割り付けられたモジュール数は、右用5角形モジュールが1枚増加し、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール2枚となる。さらに、モジュールRを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0134】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0135】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0136】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールはモジュールXである。したがって、ステップs9へ進む。
【0137】
(ステップs9)モジュールXを対象とする系統に割り付け、そのモジュールXを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0138】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0139】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0140】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールはモジュールW,Zである。したがって、ステップs9へ進む。
【0141】
(ステップs9)モジュールW,Xの中で、優先順位が最も高いのは、対象モジュールXの横方向にあるモジュールWである。したがって、モジュールWを対象とする系統に割り付け、そのモジュールWを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0142】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0143】
(ステップs6)モジュールZから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールVのみである。したがって、モジュールZは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールZである。したがって、ステップs7へ進む。
【0144】
(ステップs7)モジュールZを対象とする系統に割り付けて、モジュールZを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0145】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0146】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0147】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールはモジュールはVである。したがって、ステップs9へ進む。
【0148】
(ステップs9)モジュールVを対象とする系統に割り付けて、モジュールVを対象ジュールとし、ステップs4に戻る。
【0149】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0150】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0151】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールN,O,P,Uである。したがって、ステップs9へ進む。
【0152】
(ステップs9)モジュールN,O,P,Uの中で、優先順位が最も高いのは、対象モジュールVの横方向にあるモジュールUである。したがって、モジュールUを対象とする系統に割り付けて、モジュールUを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0153】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0154】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0155】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールM,N,O,Tである。したがって、ステップs9へ進む。
【0156】
(ステップs9)モジュールM,N,O,Tの中で、優先順位が最も高いのは、対象モジュールUの横方向にあるモジュールTである。モジュールTを対象とする系統に割り付け、モジュールTを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0157】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0158】
(ステップs6)モジュールLから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールMのみである。したがって、モジュールLは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールLである。したがって、ステップs7へ進む。
【0159】
(ステップs7)モジュールLを対象とする系統に割り付け、モジュールLを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0160】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0161】
(ステップs6)モジュールMから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールNのみである。したがって、モジュールMは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールMである。したがって、ステップs7へ進む。
【0162】
(ステップs7)モジュールMを対象とする系統に割り付け、モジュールMを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0163】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0164】
(ステップs6)モジュールNから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールOのみである。したがって、モジュールNは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールNである。したがって、ステップs7へ進む。
【0165】
(ステップs7)モジュールNを対象とする系統に割り付け、モジュールNを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0166】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0167】
(ステップs6)モジュールOから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールPのみである。したがって、モジュールOは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールOである。したがって、ステップs7へ進む。
【0168】
(ステップs7)モジュールOを対象とする系統に割り付けて、モジュールOを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0169】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0170】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0171】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールはモジュールPである。したがって、ステップs9へ進む。
【0172】
(ステップs9)モジュールPを対象とする系統に割り付けて、モジュールPを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0173】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統に割り当てたモジュール数は4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール4枚であり、系統を構成するモジュール枚数に等しい。したがって全てのモジュールの割り付けが終了したことになり、ステップS5に進む。
【0174】
ステップS5では、対象とする系統、すなわち系統2に対するモジュールの割り付けを終了する。以上のフローに従って、割り付けを行った系統1および系統2を図7に示す。図7では、図6に示した系統1のほかに、系統2としてモジュールJ,R,X,W,Z,V,U,T,L,M,N,O,Pを順に電気的に直列に接続した系統を示している。
【0175】
このようにして、系統分解候補が備える各系統を配線情報に割り付けることによって、各系統分解候補について、各系統の電気的接続、すなわちモジュールの配列順序、すなわち系統別モジュール割り付け情報を算出することができる。
【0176】
続いて、1つの系統分解候補について、別の系統別モジュールの割り付け情報を算出する。具体的には、上述したモジュールを系統に割り付けるフローにおけるステップs2、ステップs6、ステップs8、ステップs10において、複数のモジュールが条件を満たした場合は、それぞれステップs2、ステップs7、ステップs9、ステップs11において、ステップs1にて設定した優先方向または、他の予め定められたルールによる最も優先順位の高い1つのモジュールだけでなく、いずれか1つのモジュールを選択して、割り付けを行う。
【0177】
図7に示した事例を具体例として説明すると、たとえば対象モジュールがモジュールUである場合に、ステップs8にて条件に該当したモジュールM,N,O,Tの中で、最も優先順位の高いモジュールTではなく、モジュールM,N,Oのいずれかをステップs9で割り付ければよい。
【0178】
以下、対象モジュールがモジュールUである場合に、モジュールNを系統に割り付けた状態(以下、「状態N」と称する。)および状態Nから遷移する各状態について説明する。図8は、モジュールNを系統に割り付けた状態から各状態へ遷移する経過を示す各状態の遷移図である。以下、図8に示した各状態について順に説明する。
【0179】
(状態N)
対象モジュールがモジュールUであるときに、モジュールNを系統に割り付けた場合、次に対象モジュールがモジュールNであるときに、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールM,O,Tの3つとなる。ここで、モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NM)、モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NO)、モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NT)と称する。
【0180】
(状態NM)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールLとモジュールTである。ここで、モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NML)、モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NMT)と称する。
【0181】
(状態NML)〜(状態NMLT)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールTのみである。したがって、モジュールTを系統に割り付ける。モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NMLT)と称する。その次に、対象モジュールがモジュールTであるときに、ステップs10において条件に該当するモジュールは、モジュールO,Pである。モジュールOを系統に割り付けた場合を(状態NMLTO)、モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NMLTP)と称する。
【0182】
(状態NMLTO)〜(状態NMLTOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NMLTOP)と称する。次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NMLTOP)における系統別モジュール割り付け情報を図9に示す。
【0183】
(状態NMLTP)〜(状態NMLTPO)
次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールOである。したがって、モジュールOを系統に割り付ける。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NMLTPO)と称する。次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs4において、系統を構成するすべてのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NMLTPO)における系統別モジュール割り付け情報を図10に示す。
【0184】
(状態NMT)〜(状態NMTL)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールLのみである。したがって、モジュールLを系統に割り付ける。モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NMTL)と称する。その次に、対象モジュールがモジュールLであるときに、ステップs10において条件に該当するモジュールは、モジュールO,Pである。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NMTLO)、モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NMTLP)と称する。
【0185】
(状態NMTLO)〜(状態NMTLOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールはモジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NMTLOP)と称する。次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NMTLOP)における系統別モジュール割り付け情報を図11に示す。
【0186】
(状態NMTLP)〜(状態NMTLPO)
次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールOである。したがって、モジュールOを系統に割り付ける。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NMTLPO)と称する。次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NMTLPO)における系統別モジュール割り付け情報を図12に示す。
【0187】
(状態NO)〜(状態NOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NOP)と称する。対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs10において条件に該当するモジュールは、モジュールL,M,Tである。モジュールLを系統に割り当てた状態を(状態NOPL)、モジュールMを系統に割り当てた状態を(状態NOPM)、モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NOPT)と称する。
【0188】
(状態NOPL)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールMまたはモジュールTである。モジュールMを系統に割り当てた状態を(状態NOPLM)、モジュールTを系統に割り当てた状態を(状態NOPLT)と称する。
【0189】
(状態NOPLM〜状態NOPLMT)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールTである。したがって、モジュールTを系統に割り付ける。モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NOPLMT)と称する。次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判定され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPLMT)における系統別モジュール割り付け情報を図13に示す。
【0190】
(状態NOPLT〜状態NOPLTM)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールMである。したがって、モジュールMを系統に割り付ける。モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NOPLTM)と称する。次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPLTM)における系統別モジュール割り付け情報を図14に示す。
【0191】
(状態NOPM)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールLまたはモジュールTである。モジュールLを系統に割り当てた状態を(状態NOPML)、モジュールTを系統に割り当てた状態を(状態NOPMT)と称する。
【0192】
(状態NOPML〜状態NOPMLT)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールTである。したがって、モジュールTを系統に割り付ける。モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NOPMLT)と称する。次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPMLT)における系統別モジュール割り付け情報を図15に示す。
【0193】
(状態NOPMT〜状態NOPMTL)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールLである。したがって、モジュールLを系統に割り付ける。モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NOPMTL)と称する。次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPMTL)における系統別モジュール割り付け情報を図16に示す。
【0194】
(状態NOPT)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールMまたはモジュールLである。モジュールMを系統に割り当てた状態を(状態NOPTM)、モジュールLを系統に割り当てた状態を(状態NOPTL)と称する。
【0195】
(状態NOPTM〜状態NOPTML)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールLである。したがって、モジュールLを系統に割り付ける。モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NOPTML)と称する。次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPTML)における系統別モジュール割り付け情報を図17に示す。
【0196】
(状態NOPTL〜状態NOPTLM)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールMである。したがって、モジュールMを系統に割り付ける。モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NOPTLM)と称する。次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判定され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPTLM)における系統別モジュール割り付け情報を図18に示す。
【0197】
(状態NT)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールMとモジュールLである。ここで、モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NTM)、モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NTL)と称する。
【0198】
(状態NTM)〜(状態NTML)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールLのみである。したがって、モジュールLを系統に割り付ける。モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NTML)と称する。その次に、対象モジュールがモジュールLであるときに、ステップS10において条件に該当するモジュールは、モジュールO,Pである。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NTMLO)、モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NTMLP)と称する。
【0199】
(状態NTMLO)〜(状態NTMLOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NTMLOP)と称する。次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NTMLOP)における系統別モジュール割り付け情報を図19に示す。
【0200】
(状態NTMLP)〜(状態NTMLPO)
次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールOである。したがって、モジュールOを系統に割り付ける。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NTMLPO)と称する。次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NTMLPO)における系統別モジュール割り付け情報を図20に示す。
【0201】
(状態NTL)〜(状態NTLM)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールMのみである。したがって、モジュールMを系統に割り付ける。モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NTLM)と称する。その次に、対象モジュールがモジュールMであるときに、ステップs10において条件に該当するモジュールは、モジュールO,Pである。モジュールOを系統に割り当てた状態を(状態NTLMO)、モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NTLMP)と称する。
【0202】
(状態NTLMO)〜(状態NTLMOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NTLMOP)と称する。次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NTLMOP)における系統別モジュール割り付け情報を図21に示す。
【0203】
(状態NTLMP)〜(状態NTLMPO)
次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールOである。したがって、モジュールOを系統に割り付ける。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NTLMPO)と称する。次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判定され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NTLMPO)における系統別モジュール割り付け情報を図22に示す。
【0204】
以上のようにモジュールを系統に割り付けるフローにおけるステップs2,s6,s8,s10において、複数のモジュールが条件を満たした場合は、それぞれステップs2,s7,s9,s11において、ステップs1にて設定した優先方向、または他の予め定められたルールによる最も優先順位の高い1つのモジュールだけでなく、いずれか1つのモジュールを選択して、割り付けを行うことによって、別の系統別モジュールの割り付け情報を算出することができる。
【0205】
なお、上記の説明では、図7に示したモジュールの割り付け情報を算出する途上である対象モジュールがモジュールUである時点において、モジュールNを割り付けた場合およびそれ以降の割り付けについて説明したが、系統別モジュールの割り付け情報の算出における最初の割り付け、本事例ではモジュールAの割り付け以後の全ての割り付けにおいて、ステップs2,s6,s8,s10において、複数のモジュールが条件を満たした場合は、それぞれステップs2,s7,s9,s11において、いずれか1つのモジュールを選択して、割り付けを行うことを行うことによって、より多くのモジュールの割り付け情報を算出することができ、より良い割り付け情報を算出できる可能性があるので、より好ましい。
【0206】
次に、手順c4について説明する。手順c4では、算出した複数の系統別モジュールの割り付け情報を評価し、最善のモジュール割り付け情報を選択する。以下に、モジュール割り付け情報を評価する指標の例を示す。
【0207】
指標1:複数の配置領域間にまたがる系統の数
指標2:1つの配置領域内において「隣り合っていない」モジュール間の配線の数
指標3:モジュールの配線方向の優先順位において、最も優先順位が高い方向に隣り合った配線の数
【0208】
表5は、図7および図9〜図22に示したモジュール割り付け情報についての指標1〜3の値を示す表である。
【0209】
【表5】
Figure 2004164325
【0210】
たとえば、図7に示したモジュール割り付け情報の場合、配置領域は1つであるから、指標1は0である。また、モジュールQとKの間の配線およびモジュールSとYの間の配線が隣り合っていないので、指標2は2である。また、横方向に隣り合った配線の数は15なので、指標3は15である。また、図9に示したモジュール割り付け情報の場合、指標1は0、指標2は3、指標3は13となる。
【0211】
通常、各配置領域は配置領域の向いている方角、方位が異なる場合が多く、日射照度が大きく異なるので、発電電流が大きく異なる。発電電流が異なるモジュールを直列に接続した場合、その系統の発電電流は、その系統において最も少ない発電電流になってしまうため、発電効率が悪い。また、異なる配置領域間の配線は、延長ケーブルを用いて、屋根の隅や峰を横断しなければならないため、施工が難しく、耐久性や信頼性も低くなるため、最も望ましくない配線である。したがって、指標1はできるだけ少ない方が望ましい。
【0212】
また、1つの配置領域内において「隣り合っていない」モジュール間の配線は、延長ケーブル等を用いれば配線可能である。しかしながら、隣り合うモジュール間の配線と比較して、通常は、施工の時間、費用、耐久性、信頼性、送電効率において劣る場合が多く、複数の配置領域間にまたがる系統の数に次いで好ましくない配線であり、指標2はできるだけ少ない方が望ましい。
【0213】
また、最も優先順位が高い方向に隣り合った配線とは、通常最も好ましい配線であり、施工の時間、費用、耐久性、信頼性、送電効率のうち少なくとも1つに優れる配線を最も高い優先順位とすることが多い。また、一方向の配線が多いことは、系統別モジュールの割り付け情報として、均一かつ簡潔な配線である可能性が高く、施工の時間、費用、耐久性、信頼性、送電効率のうち少なくとも1つに優れる可能性が高い。したがって、指標3はできるだけ多いほうが望ましい。
【0214】
以上のことから、指標1は少ないことが望ましく、指標2は少ないことが望ましく、指標3は多いことが望ましい。また、指標の重要性の順位は、指標1、指標2、指標3の順位であることが多い。したがって、
最も指標1が少ないモジュール割り付け情報の中の、
最も指標2が少ないモジュール割り付け情報の中の、
最も指標3が多いモジュール割り付け情報を「最善」とする。
とすればより望ましい。
【0215】
上述した「最善」の評価方法について、図7および図9〜図22に示した系統別モジュール割り付け情報の指標を示した上記の表5を参照して説明する。図7および図9〜図22に示したモジュール割り付け情報の指標1の値は全て0なので、図7および図9〜図22に示したモジュール割り付け情報は、すべて「最も指標1が少ないモジュール割り付け情報」に該当する。次に、図7に示したモジュール割り付け情報の指標2の値は2であり、それ以外のモジュール割り付け情報の指標2の値は3である。したがって、「最も指標1が少ないモジュール割り付け情報の中の最も指標2が少ないモジュール割り付け情報」は、図7に示したモジュール割り付け情報のみである。したがって、指標3の値にかかわらず、図7および図9〜図22に示したモジュール割り付け情報の中で「最善」のモジュール割り付け情報は、図7に示したモジュール割り付け情報である。
【0216】
なお、「最も指標1が少ないモジュール割り付け情報の中の最も指標2が少ないモジュール割り付け情報」が複数存在する場合は、指標3を用いて、その中から1つのモジュール割り付け情報を選択すればよい。
【0217】
本発明は1つの太陽光発電装置の設計において、少なくとも1つの「最善」である設計を行えばよいのであるから、「最善」とならないモジュール割り付け情報については、「最善」とならないことが判明した時点で、該モジュール割り付け算出を中断してもよい。たとえば、上述した「最善」の評価方法では、現時点までで算出した最善のモジュール割り付け情報の評価値より、算出途中のモジュール割り付け情報の評価1,2のいずれかの値が多くなった場合、それ以上割り付けを継続しても「最善」とはなりえない。したがって、その時点で該モジュールの割り付けを中断してもよい。
【0218】
また、割り付けられていないモジュールの枚数と評価3の値を足した値が、現時点までに算出した最善のモジュール割り付け情報の評価3の値を下回ったら、それ以上割り付けを継続しても「最善」とはなりえない。したがって、その時点で該モジュールの割り付けを中断しても良い。
【0219】
図23を用いて、モジュール割り付け情報の評価方法を具体的に説明する。図23は、モジュール割り付け情報の評価方法を説明するための状態遷移図であり、図8の状態遷移図に対して、中断してもよい状態遷移を示す矢印および算出しなくてもよい状態について下線を引いて示している。
【0220】
(状態NMLT)では、割り付けされていないモジュールの数は2である。また、評価3の値は12であるので、割り付けられていないモジュールの数と評価3の値を足すと14となる。現時点までで算出した最善のモジュール割り付け情報である図7に示したモジュール割り付け情報の評価3の値は15であるので、この時点で、割り付けられていないモジュールの枚数と評価3の値とを足した値が、現時点までに算出した最善のモジュール割り付け情報の評価3の値を下回ったことになる。したがって、(状態NMLT)以後のモジュールの割り付けを中断してもよい。
【0221】
また、(状態NMT)、(状態NT)においても、割り付けられていないモジュールの枚数と評価3の値とを足した値が、現時点までに算出した最善のモジュール割り付け情報の評価3の値を下回るので、以後のモジュールの割り付けを行なわなくてもよい。
【0222】
(状態NOPLM)、(状態NOPLT)、(状態NOPML)、(状態NOPMT)、(状態NOPTM)、(状態NOPTL)においては、割り付けられていないモジュールの枚数と評価3の値とを足した値が、現時点までに算出した最善のモジュール割り付け情報の評価3の値を下回るとともに、評価2の値が3となり、現時点までで算出した最善のモジュール割り付け情報の評価2の値である2を上回るので、以後のモジュールの割り付けを行わなくてもよい。
【0223】
したがって、図23に示した状態遷移では、計43回の状態遷移すなわちモジュールの割り付けのうち、27回の割り付けをしなくてもよく、16回の割り付けでよいことになる。これは、約59%割り付け処理を省略できたことになる。
【0224】
以上、説明したように、「最善」とならないモジュール割り付け情報については、「最善」とならないことが判明した時点で、該モジュール割り付け算出を中断することによって、計算時間、コストを削減することができる。
【0225】
また、ステップs9において、優先方向にあるモジュールを先に割り付けすることによって、評価3の値の高いモジュール割り付け情報が先に算出される可能性が高くなり、結果として、以後のモジュール割り付け情報の算出において、中断できる割り付けが多くなり、より計算時間、コストを短縮することができる。
【0226】
なお、上述した「最善」の評価方法は一例にすぎず、設計ないし事業的事項等に基づいて、別の評価方法を定めてもよい。たとえば、隣り合わないモジュール間の配線を認めない場合は、「評価値2は0でなければならないという評価方法」を定めればよい。この場合、ステップs6で否定(NO)と判断された場合は、ただちにそれ以後のモジュール割り付けを中断してもよいので、計算が高速かつ簡略なものとなる。
【0227】
以上、説明したような方法によってモジュール割り付け情報を数多く算出し、評価値を用いて評価し、「最善」であるモジュール割り付け情報を選択することによって、予め定められた好ましい条件に合致したモジュール割り付け情報を得ることができる。
【0228】
図24に「最善」であるモジュール割り付け情報の例を示す。図24に示したモジュール割り付け情報は、評価1が0、評価2が0、評価3が18であるという望ましい評価値を備えている。図24では、表3に示す系統分解候補の組合せに対して、モジュールの系統への割り付けを行った結果を表わしている。表3の系統1に対応する系統K3には、9枚の4角形モジュール12と4枚の左用5角形モジュール13Lとが割り付けられている。また、表3の系統2に対応する系統K4には、9枚の4角形モジュール12と4枚の右用5角形モジュール13Rとが割り付けられている。1枚の4角形モジュール12に対して5角形モジュール13を0.5枚に換算すると、系統K3,K4のモジュール枚数はともに11枚であり、系統K3,K4間に出力電圧のばらつきは生じていない。
【0229】
最後に、結果出力手段9は、パワーコンディショナ算出手段5が選択したパワーコンディショナに関する情報と、系統を構成する太陽電池モジュールの組合せとを出力する。
【0230】
上述した太陽電池モジュールの配置設計支援方法は、プログラムとしてコンピュータ読取りが可能な記録媒体に記録可能である。この記録媒体からプログラムをコンピュータで読取って実行すれば、太陽電池モジュールの配置設計支援装置をコンピュータで実現することができる。
【0231】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、出力や面積、形状の異なる複数の太陽電池モジュールを用い、設置面への配置面積が最大になるように配置した状態において、出力電圧のばらつきの小さい複数の系統を容易かつ速やかに作成することができる。
【0232】
また本発明によれば、コンピュータで太陽電池モジュールの配置設計支援方法を実行させることができ、またコンピュータを太陽電池モジュールの配置設計支援装置として機能させることができるので、太陽電池モジュールの配置設計を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である太陽電池モジュールの配置設計支援装置1の概略的構成を示すブロック図である。
【図2】設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2が取得する情報を説明する模式図である。
【図3】同じ設置面内に複数の配置領域が存在する場合の太陽電池モジュールの配置例を示す平面図である。
【図4】系統モジュール割り付け手段8によって行われる処理を説明するためのフローチャートである。
【図5】モジュールを系統に割り付ける際の手順を説明するためのモジュールの位置関係を示す模式図である。
【図6】モジュールが割り付けられた系統の一例を示す模式図である。
【図7】モジュールが割り付けられた系統の一例を示す模式図である。
【図8】モジュールNを系統に割り付けた状態から各状態へ遷移する経過を示す各状態の遷移図である。
【図9】(状態NMLTOP)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図10】(状態NMLTPO)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図11】(状態NMTLOP)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図12】(状態NMTLPO)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図13】(状態NOPLMT)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図14】(状態NOPLTM)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図15】(状態NOPMLT)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図16】(状態NOPMTL)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図17】(状態NOPTML)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図18】(状態NOPTLM)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図19】(状態NTMLOP)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図20】(状態NTMLPO)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図21】(状態NTLMOP)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図22】(状態NTLMPO)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図23】モジュール割り付け情報の評価方法を説明するための状態遷移図である。
【図24】モジュールの系統への割り付けを行った系統分解候補の組合せの一例を示す模式図である。
【図25】従来技術を説明するための模式図である。
【図26】従来技術を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1 太陽電池モジュールの配置設計支援装置
2 設置太陽電池モジュール配置情報取得手段
3 パワーコンディショナ情報取得手段
4 系統分解候補組合せ算出手段
5 パワーコンディショナ算出手段
6 太陽電池モジュール情報取得手段
7 系統分解候補組合せ優先順位付け手段
8 系統モジュール割り付け手段
9 結果出力手段
11 設置面
11a 等脚台形面
11b 二等辺三角形面
12 4角形太陽電池モジュール
13 5角形太陽電池モジュール
13R 右用5角形太陽電池モジュール
13L 左用5角形太陽電池モジュール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a solar cell module layout design support apparatus and method, which has improved a method of determining a system of solar cell modules connected to a power conditioner and a method of selecting a power conditioner, and a program and a program for executing the method. It relates to a recorded recording medium.
[0002]
[Prior art]
One of the usage forms of a solar cell is to manufacture a solar cell module which has a power generation capacity and can be used as a roofing material, and arranges a plurality of the solar cell modules on a roof surface of a building and wirings between the solar cell modules. To form a circuit to obtain power. In order to form a circuit by wiring, first, a system decomposition is performed. The system decomposition is to create one or a plurality of systems from all solar cell modules arranged on an installation surface such as a roof of a building. The system means a group consisting of a plurality of solar cell modules, and the output voltage when a plurality of solar cell modules constituting each system are connected in series is within an appropriate range as the input voltage of the power conditioner. It was created to be. After the system decomposition, one or more systems are connected to the power conditioner. A power conditioner is a device that stabilizes a current, transforms a voltage, converts an alternating current, and the like, converts an output from a system into an easy-to-use state, and outputs the output.
[0003]
In order to obtain the desired power from the circuit, it is necessary to create one or more systems whose output voltage is in an appropriate range as the input voltage of the power conditioner. As a method of creating one or a plurality of systems, there are a first conventional technology described in Patent Document 1 and a second conventional technology described in Patent Document 2.
[0004]
In the first prior art, as shown in FIG. 25, only one type of solar cell module 12 having the same output voltage and the same shape is arranged on the installation surface 11 so as to be within a voltage range in which the power conditioner can input. The number of solar cell modules 12 that can be connected in series is obtained, the total voltage of all the solar cell modules 12 arranged on the installation surface 11 is divided by the obtained number of modules 12, and the number of systems is rounded down to the nearest decimal point. It is a method to ask. In the first prior art, 18 solar cell modules 12 are arranged on the installation surface 11 as shown in FIG. 25, and the inputtable voltage range of the power conditioner is 9 solar cell modules 12. In the case where the voltage range is when a series of up to 12 are connected in series, two systems K11 and K12 including nine solar cell modules 12 are created. In FIG. 25, solid lines K11 and K12 connecting the modules 12 indicate the system to which the modules 12 are assigned.
[0005]
However, the first prior art has a disadvantage that the placement efficiency is low. The arrangement efficiency indicates the ratio of the area that can be actually used for power generation to the total area of the installation surface on which the solar cell modules are arranged. The reason why the placement efficiency is low is that the narrow part of the installation surface where the solar cell module cannot be placed cannot be used for power generation, and the solar cell module itself also has a part that does not generate power, such as a frame that holds solar cells. This is because this part cannot be used for power generation either. When the arrangement efficiency is low, the power that can be generated is small, and thus the purpose of “obtaining power” cannot be sufficiently achieved. For this reason, it is desirable that the arrangement efficiency be as high as possible.
[0006]
Specifically, the first conventional technique is a technique in which only one type of solar cell module 12 is used as described above, and therefore, when the installation surface 11 has a complicated shape such as a trapezoid, it is relatively large. In the rectangular solar cell module 12, there is a problem that the area in which the solar cell module cannot be arranged increases, so that the arrangement efficiency decreases.
[0007]
In the relatively small rectangular solar cell module 12, the proportion of the non-power-generating portion such as the frame of each solar cell module 12 is high relative to the area of all the solar cell modules 12 to be arranged. There is a problem of going down. Furthermore, when a relatively small solar cell module 12 is arranged, the number of solar cell modules 12 to be arranged increases, and a large amount of wiring must be provided to connect the solar cell modules 12, so that the arranging work and the wiring work are performed. There is a problem that the trouble of the increase.
[0008]
The second conventional technique is a technique for improving the low placement efficiency when only one type of solar cell module 12 is used as described above. The second conventional technique is a technique in which a plurality of types of solar cell modules having different output voltages and areas are used. In the second prior art, the solar cell module is not arranged by disposing a large solar cell module having high arrangement efficiency in a wide portion and disposing a small solar cell module in a narrow portion on an installation surface. Reduce the area. Therefore, according to the second conventional technique, large and small solar cell modules can be arranged at locations where the respective advantages can be exploited, and the disadvantages of the two large and small solar cell modules can be covered.
[0009]
FIG. 26 is a schematic diagram showing an example of arrangement of solar cell modules according to the second conventional technique. In the second conventional technique, for example, a quadrangular solar cell module 12 having a square shape and a pentagonal solar cell module 13 having half the output power and output voltage of the quadrangular solar cell module 12 are used. Although the shape of the pentagonal solar cell module 13 is exactly a pentagon, the general shape is a triangle obtained by dividing a square, which is the shape of the quadrangular solar cell module 12, by two along a diagonal line. . When counting the number of modules, the number of pentagonal modules is counted as 0.5 with respect to one square module. FIG. 26 shows an arrangement example in which the solar cell modules 12 and 13 are arranged on the same installation surface 11 as the installation surface 11 shown in FIG. 25 according to the second conventional technique.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-58-141578
[Patent Document 2]
JP-A-2002-180605
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described second conventional technique, when all the solar cell modules 12 and 13 installed on the installation surface 11 are wired for each system, the output voltages of the respective systems cannot be matched, and the output voltages of the respective systems cannot be matched. May vary. The power conditioner is configured to allow variations in output voltage of each system within a certain range.
[0012]
However, the power conversion efficiency is higher when the output voltages of a plurality of systems connected to one power conditioner are uniform. Therefore, it is desirable to make the output voltage of each system uniform.
[0013]
FIGS. 26 and 24 are schematic diagrams illustrating an example of creating a system in the same arrangement example. FIG. 24 is a diagram for describing an embodiment of the present invention, but is used here for comparison. FIG. 26 is an example in which two systems, a system K13 of 11.5 modules and a system K14 of 10.5 modules, are created. In this case, the variation R in the output voltage between the two systems K13 and K14 is 8.6%. In addition, the variation R of the output voltage between the systems is represented by Vmax being the maximum voltage in the system and Vmin being the minimum voltage in the system.
R = (Vmax−Vmin) / Vmax (1)
Is required.
[0014]
FIG. 24 is an example in which two systems K3 and K4 of 11 modules are created in contrast to the creation example in FIG. In this case, the variation R of the output voltage between the two systems K3 and K4 is 0 because Vmax = Vmin. Therefore, the systems K3 and K4 shown in FIG. 24 can increase the power conversion efficiency of the power conditioner as compared with the systems K13 and K14 shown in FIG.
[0015]
As described above, even if the arrangement states of the modules 12 and 13 with respect to the installation surface 11 are the same, since various types of system decomposition can be performed, it is difficult to perform optimal system decomposition in a short time. In addition, if a non-optimal system decomposition is performed due to a determination error, there is a disadvantage that the power conversion efficiency of the power conditioner is reduced.
[0016]
An object of the present invention is to install a plurality of types of solar cell modules on an installation surface, and to create a plurality of systems, a solar cell module capable of easily and quickly creating a plurality of systems with small variations in output voltage. It is an object of the present invention to provide an arrangement design support apparatus and method, a program for executing the method, and a recording medium on which the program is recorded.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to select a power conditioner that can connect a plurality of solar cell modules arranged on a plurality of installation surfaces, to divide the plurality of solar cell modules in a system unit by connecting solar cell modules in series In the solar cell module layout design support device to select a power conditioner that can connect all systems,
A solar cell module information obtaining means for obtaining information on a plurality of types of solar cell modules,
Power conditioner information acquisition means for acquiring information on a plurality of types of power conditioners,
Installation solar cell module arrangement information acquisition means for acquiring arrangement information of solar cell modules on the installation surface,
Based on the information about the solar cell modules, the information about the power conditioner, and the arrangement information of the solar cell modules on the installation surface, the number of possible systems and the respective systems for the solar cell modules arranged on the installation surface for each installation surface System decomposition candidate combination calculating means for obtaining a system decomposition candidate consisting of the type and the number of solar cell modules to be assigned to the system, and calculating a combination of the system decomposition candidates for each installation surface,
Power conditioner selecting means for selecting a combination of power conditioners with the highest power conversion efficiency and the lowest cost for each of the system decomposition candidate combinations calculated by the system decomposition candidate combination calculating means,
For each combination of system decomposition candidates, assign each module on the installation surface to a system that belongs to one of the systems to obtain multiple system-specific module allocation information, and then select the best system A system module allocation means for selecting different module allocation information;
An arrangement of solar cell modules, comprising: a result output unit that outputs a combination of power conditioners selected by the power conditioner selection unit and system-specific module allocation information selected by a system module allocation unit. It is a design support device.
[0018]
In addition, the present invention divides the plurality of solar cell modules into system units formed by connecting solar cell modules in series in order to select a power conditioner that can connect a plurality of solar cell modules arranged on a plurality of installation surfaces. Then, in the solar cell module layout design support method to select a power conditioner that can connect all systems,
A solar cell module information obtaining step of obtaining information on the solar cell module,
A power conditioner information obtaining step of obtaining information on the power conditioner,
An installation solar cell module arrangement information acquisition step of acquiring arrangement information of the solar cell modules on the installation surface,
Based on the information about the solar cell modules, the information about the power conditioner, and the arrangement information of the solar cell modules on the installation surface, the number of possible systems and the respective systems for the solar cell modules arranged on the installation surface for each installation surface System decomposition candidate combination calculating step of calculating a system decomposition candidate composed of the type and the number of the solar cell modules to be allocated to
A power conditioner selecting step of selecting a combination of a power conditioner with the highest power conversion efficiency and a low cost for each of the system decomposition candidate combinations calculated by the system decomposition candidate combination calculating step;
For each combination of system decomposition candidates, assign the modules that make each solar cell module on the installation surface belong to one of the systems to obtain multiple system-specific module allocation information. A system module allocation process for selecting allocation information;
A solar cell module layout design support comprising: a result output step of outputting a combination of power conditioners selected in the power conditioner selecting step and module allocation information selected by a system module allocating means. Is the way.
[0019]
According to the present invention, in a state where a plurality of solar cell modules having different outputs, areas, and shapes are used and arranged so that the arrangement area on a plurality of installation surfaces is maximized, a plurality of systems with small variations in output voltage are formed. It can be created easily and quickly.
[0020]
Further, in the present invention, the information on the solar cell module is information including a module size, a module shape, and at least two or more of an output power value, an output voltage value, and an output current value. And
[0021]
Further, according to the present invention, the information on the power conditioner includes a price, the number of input terminals, a range of inputtable voltage, an upper limit value and a lower limit value of input power, a maximum power conversion efficiency, and power due to output voltage variation between systems. It is characterized by including a conversion efficiency reduction rate and an allowable range of output voltage variation between systems.
[0022]
Further, the invention is characterized in that the arrangement information of the solar cell modules includes the type, number, arrangement position, and positional relationship with surrounding modules of the solar cell modules arranged on the installation surface.
[0023]
Further, in the present invention, the system decomposition candidate combination calculating means or step obtains a voltage range that can be input to the power conditioner based on information on the power conditioner,
Determine the type and number of solar cells arranged for each installation surface based on the solar cell module arrangement information,
Assuming that each installation surface falls within the voltage range that can be input to the power conditioner, all types and numbers of solar cell modules that can be configured as a system are determined as system decomposition candidates,
A combination of systematic decomposition candidates is calculated by combining all system decomposition candidates calculated for each installation surface for all installation surfaces.
[0024]
Further, in the present invention, the power conditioner calculating means or the step may include, for each of the combinations of the system decomposition candidates calculated by the system decomposition candidate combination calculating means or the step, based on the number of input terminals included in the information on the power conditioner. To find all combinations of power conditioners that can connect all systems,
For each of the determined combinations of the power conditioners, all the connection patterns that are combinations of the power conditioner and the system connected thereto are determined, and those that do not satisfy the predetermined condition are deleted from the determined connection patterns,
For each of the obtained combinations of the power conditioners, the power conversion efficiency of each power conditioner in each connection pattern is obtained, and the connection pattern having the highest power conversion efficiency is left.
It is characterized in that a combination having the highest power conversion efficiency is selected from combinations of power conditioners.
[0025]
Further, in the present invention, the predetermined condition is that, for each of the power conditioners, the voltage variation between the systems connected to the input terminals is within an allowable range, and the total power of the input system is the power conditioner. It is characterized in that at least two or more of the three conditions that the power supply is within the allowable range and that the total amount of current of the input system is within the current allowable range of the power conditioner.
[0026]
Further, the present invention is a program for causing a computer to execute the above-described method for supporting layout design of a solar cell module.
[0027]
The present invention is also a computer-readable recording medium recording the program.
[0028]
According to the present invention, it is possible to make a computer execute a solar cell module layout design support method for easily determining a combination of two or more types of solar cell modules constituting a system and a power conditioner for connecting each system. .
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a solar cell module layout design support apparatus (hereinafter, simply referred to as “layout design support apparatus”) 1 according to an embodiment of the present invention. In order to select a power conditioner that can connect a plurality of solar cell modules arranged on a plurality of installation surfaces, the layout design support device 1 includes a plurality of solar cell modules in a system unit formed by connecting solar cell modules in series. Is a device for selecting a power conditioner provided with an input terminal capable of connecting all systems.
[0030]
The arrangement design support device 1 includes an installation solar cell module arrangement information acquiring unit 2, a power conditioner information acquiring unit 3, a system decomposition candidate combination calculating unit 4, a power conditioner calculating unit 5, a solar cell module information acquiring unit. 6, a system decomposition candidate combination priority assigning means 7, a system module assigning means 8, and a result output means 9.
[0031]
The solar cell module information obtaining means 6 obtains solar cell module information. The solar cell module information is information including the size of the module, the shape of the module, and at least two or more of the output power value, the output voltage value, and the output current value of the solar cell module to be arranged. When there are a plurality of types of battery modules, solar cell module information is acquired for each type. The solar cell module information is provided by, for example, a user of the layout design support device 1.
[0032]
The power conditioner information obtaining means 3 obtains power conditioner information. The power conditioner information is information on a power conditioner that can be used in a usage form of a solar cell (solar cell power generation) by a design supported by using the layout design support apparatus 1. Specifically, the number of input terminals of the power conditioner, the price of the power conditioner, the range of the voltage that can be input to the power conditioner, the upper and lower limits of the input power estimated from the power conditioner capability, and the current capacity The information includes the upper and lower limits of the power conversion efficiency, maximum power conversion efficiency, the rate of decrease in power conversion efficiency due to output voltage variation between systems, and the allowable range of output voltage variation between systems. When there are a plurality of types, power conditioner information is acquired for each type. The power conditioner information is provided, for example, by the user of the layout design support device 1. In the present embodiment, the range of the voltage that can be input to the input terminal is constant regardless of the type of the power conditioner.
[0033]
The installation solar cell module arrangement information acquiring means 2 acquires arrangement information of the solar cell modules. The arrangement information is information including the number of arrangements, types, arrangement positions, and positional relationships with surrounding modules of all the solar cell modules arranged on the installation surface. The arrangement information is provided, for example, by the user of the arrangement design support device 1.
[0034]
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the arrangement information acquired by the installed solar cell module arrangement information acquisition means 2. In FIG. 2, on a predetermined installation surface 11, a quadrangular solar cell module (hereinafter simply referred to as “quadrangular module”) 12 and a pentagonal solar cell module (hereinafter simply referred to as “pentagonal module”) 13. , A plurality of the two types of solar cell modules 12 and 13 are installed. More specifically, the pentagonal module 13 is of two types, a right pentagonal module 13R and a left pentagonal module 13L. Although the shape of the pentagonal solar cell module 13 is exactly a pentagon, the general shape is a triangular shape obtained by dividing a square, which is the shape of the quadrangular solar cell module 12, by two along a diagonal line. It is.
[0035]
The installation surface 11 is substantially trapezoidal. Specifically, the installation surface 11 is composed of an isosceles trapezoidal surface 11a and an isosceles triangular surface 11b. , The isosceles triangular surface 11b is located on the upper right side of the upper side of the isosceles trapezoidal surface 11a. Eighteen square modules 12 are arranged. In addition, eight pentagonal modules 13 are arranged. Specifically, four pentagonal modules 13R for the right and four pentagonal modules 13L for the left are arranged.
[0036]
The systematic decomposition candidate combination calculating means 4 calculates all possible systematic candidate combinations. The meanings of the systematic decomposition candidates and the combinations of the systematic decomposition candidates are as follows. First, the system decomposition candidate combination calculating means 4 calculates the number of possible systems and the type of solar cell module to be assigned to each of the plurality of solar cell modules arranged on the installation surface for each of the plurality of installation surfaces. And find the number as much as possible. The number of systems obtained here and the type and number of solar cell modules allocated to each system are referred to as system decomposition candidates. Next, all of the plurality of system decomposition candidates on each installation surface are combined. Each of these combinations is called a combination of systematic decomposition candidates.
[0037]
The systematic decomposition candidate combination calculating means 4 obtains a systematic decomposition candidate and a combination of systematic decomposition candidates according to the following procedure.
[0038]
(Procedure a1) Based on the power conditioner information obtained by the power conditioner information obtaining means 3, a range of voltages that can be input to the power conditioner is obtained.
[0039]
(Procedure a2) Based on the solar cell module arrangement information acquired by the installed solar cell module arrangement information acquiring means 2, the type and number of arranged solar cell modules are obtained for each installation surface. In the case of the installation surface 11 shown in FIG. 2, it is as shown in Table 1 below. As for the total, the pentagonal module is converted into 0.5 for one square module.
[0040]
[Table 1]
Figure 2004164325
[0041]
(Procedure a3) For each installation surface, on condition that the voltage falls within a voltage range that can be input to the power conditioner, all types and numbers of solar cell modules that can be configured as a system are obtained, and each is set as a system decomposition candidate. In the present embodiment, there are three types of solar cell modules: a quadrangular module 12, a right pentagonal module 13R, and a left pentagonal module 13L. The voltage of each system is selected so as to be included in the voltage range of the input terminal of the power conditioner. Examples of system decomposition candidates related to the installation surface 11 in FIG. 2 are shown in Tables 2, 3, and 4 below.
[0042]
[Table 2]
Figure 2004164325
[0043]
[Table 3]
Figure 2004164325
[0044]
[Table 4]
Figure 2004164325
[0045]
(Procedure a4) All system decomposition candidates calculated for each installation surface are combined for all installation surfaces, and a combination of system decomposition candidates is made. For example, if there are two target installation surfaces on the roof of a certain house and the number of system decomposition candidates obtained for each installation surface is 5 and 6, the number of combinations of system decomposition candidates is 5 × 6 = 30. Become.
[0046]
Next, the power conditioner calculating means 5 obtains the combination of the power conditioner with the highest power conversion efficiency and the cheapest for each combination of the system decomposition candidates. The combination of the power conditioners means the types and the number of the power conditioners, and includes a case where one or more types of the power conditioners are provided. Hereinafter, the procedure to be determined will be described.
[0047]
(Procedure b1) First, for each of the determined combinations of the system decomposition candidates, all the systems are connected based on the number of available input terminals included in the power conditioner information obtained from the power conditioner information obtaining means 3. Find all possible inverter combinations.
[0048]
(Procedure b2) Next, for each of the obtained combinations of the power conditioners, all the combinations (hereinafter, referred to as “connection patterns”) of which system is connected to which power conditioner are obtained. It is checked whether the following conditions are satisfied for each of the connection patterns.
[0049]
Condition A1: For each of the power conditioners, the variation of the output voltage between the systems connected to the input terminals is within an allowable range. Note that the variation is obtained by the above-described equation (1).
[0050]
Condition A2: For each of the power conditioners, the sum of the power and the amount of current of the input system must be within a power allowable range and a current allowable range specific to each power conditioner.
[0051]
If any of the connection patterns does not satisfy the conditions A1 and A2, the connection pattern is deleted.
[0052]
(Procedure b3) Next, for each of the obtained combinations of the power conditioners, the power conversion efficiency of each power conditioner in each connection pattern is obtained, and only one connection pattern having the highest power conversion efficiency is left. In the present embodiment, the power conversion efficiency is calculated based on the output voltage variation between systems connected to the input terminals for each power conditioner and the power conversion efficiency of the power conditioner itself.
[0053]
The calculation method of the power conversion efficiency is as follows. Assuming that the number of power conditioners to be used is Npc, the total power of the system connected to the i-th power conditioner is Pi (i), and the output from the i-th power conditioner is Po (i), the power conversion efficiency E is obtained by the following equation (2).
[0054]
(Equation 1)
Figure 2004164325
[0055]
Further, assuming that the power loss per 1% of the variation of the output voltage between the systems is Lr and the power conversion efficiency of the i-th power conditioner itself is Epc (i), the output Po (i) from the i-th power conditioner Is obtained by the following equation (3).
Po (i) = (1-100 · R · Lr) · Epc (i) · Pi (i) (3)
[0056]
(Procedure b4) Finally, a combination having the highest power conversion efficiency is selected from the combinations of the power conditioners. At this time, when there are a plurality of power conditioners having the same power conversion efficiency, the least expensive combination of power conditioners is selected.
[0057]
The system decomposition candidate combination prioritizing means 7 assigns priorities to the combinations of the system decomposition candidates in ascending order of power conversion efficiency. At this time, if there are a plurality of power conditioners having the same power conversion efficiency, priority is given to an inexpensive power conditioner.
[0058]
Next, the system module allocating means 8 determines which solar cell module on the installation surface belongs to which system for each combination of the system decomposition candidates calculated by the system decomposition candidate combination calculating means 4. The combinations of the systematic decomposition candidates are processed in order according to the order determined by the systematic decomposition candidate combination prioritizing means 7. Determining which solar cell module on the installation surface belongs to which system is referred to as module allocation or allocation. Hereinafter, the processing procedure will be described.
[0059]
(Procedure c1) First, when there are a plurality of arrangement areas in the same installation plane, and in an arrangement area which can be arranged separately for one system because the installation directions are different but the roof direction is the same, for example, The order of the arrangement areas in which the modules are allocated is determined based on the positional relationship.
[0060]
In this specification, the “installation surface” refers to a surface on which the solar cell module is actually installed, for example, a roof surface. “Arrangement” refers to determining the position of the solar cell module in the layout design of the solar cell module. The “placement region” refers to a range in which the solar cell modules are arranged as an array. Therefore, “when there are a plurality of arrangement areas in the same installation surface” means, for example, that one bay window 15 exists at substantially the center of the roof surface 14 that is one installation surface, as shown in FIG. This corresponds to the case where the solar cell modules 12, 13R, 13L are arranged in the two arrangement areas 16a, 16b on both sides of the bay window 15, respectively.
[0061]
(Procedure c2) Next, a plurality of head module candidates for starting allocation to the system in the target placement area are calculated.
[0062]
(Procedure c3) Next, for each of the systems calculated by the systematic decomposition candidate combination calculating means 4, a search is made starting from the candidate of the first module, the modules are allocated to the systems, and the arrangement order of the modules is calculated. Thereby, a plurality of system-specific module allocation information is calculated for each combination of systematic decomposition candidates.
[0063]
(Procedure c4) Finally, the calculated plurality of system-specific module allocation information is evaluated, and the best allocation information is selected.
[0064]
Next, the procedures c2 and c3 will be described in more detail.
FIG. 4 is a flowchart showing the procedures c2 and c3 in the layout design support apparatus 1 in more detail. Steps s2 to s3 in FIG. 4 are procedures c2, and steps s4 to s12 are procedures c3. Step s1 is an initialization step. In the following, according to the flow chart shown in FIG. 4, for the procedures c2 and c3, based on the arrangement information shown in FIG. 2, the system 1 of Table 3, that is, nine square modules, four left pentagon modules, and right pentagon A case where zero modules are allocated will be described as a specific example. Here, the arrangement area is only one installation surface 11.
[0065]
Hereinafter, for the sake of description, the modules indicated by the arrangement information illustrated in FIG. 2 are denoted by the symbols A to Z illustrated in FIG. 5 and are referred to as module A, module B,. As shown in FIG. 5, the modules A to Z are arranged as a total of four layers in the vertical direction on the installation surface 11.
[0066]
On the lowermost first layer, a total of ten modules A to J are arranged in order from left to right in the order of modules A to J. As the second layer, a total of eight modules K to R are arranged right above the modules B to I in the first layer in order from left to right. Further, as a third layer, a total of six modules S to X are arranged in order of the modules S to X from left to right just above the modules L to Q of the second layer. Further, as a fourth layer which is the uppermost layer, a total of two modules Y and Z are arranged in the order of the modules Y and Z from left to right just above the modules V to W of the third layer. Modules A, K, S, and Y are left pentagonal modules 13L, modules J, R, X, and Z are right pentagonal modules 13R, and the other modules are quadrangular modules 12.
[0067]
First, in step s1, a priority order in the wiring direction of the module is set in advance. There are two types of module wiring priority directions, “vertical priority” and “horizontal priority”. In the case of “vertical priority”, the priority order of wiring directions is vertical, horizontal, diagonal The priority order in the wiring direction in the case of “horizontal priority” is horizontal, vertical, and diagonal. In this example, it is assumed that “horizontal priority” is set.
[0068]
Hereinafter, the expression “adjacent” is used as an expression indicating a positional relationship between modules, which means that the modules are in a positional relationship of contacting in any of a vertical, horizontal, and oblique direction. More specifically, in FIG. 5, the module “adjacent” to module A is two of modules B and K, and the module “adjacent” to module O is modules E, F, G, N, P, U, V and W are eight.
[0069]
Next, in step s2, the first module is selected. As the head module, a module that satisfies condition 3 described below is selected.
[0070]
Condition 1: Module not assigned.
Condition 2: A module that can constitute a target system. In other words, a module of a type corresponding to an undetermined assignment to a system among the types and numbers of modules obtained by the system decomposition candidate combination means 4.
Condition 3: Among the modules satisfying the conditions 1 and 2, the number of adjacent modules that are not allocated is the smallest.
[0071]
At this point, the allocation of all the modules has not yet been determined, so that all the modules A to Z satisfy the condition 1.
[0072]
In this case, the number of modules constituting the target system is nine square modules, four left pentagon modules, and zero right pentagon modules. On the other hand, at the present time, the number of modules assigned to the system is 0 square modules, 0 left pentagon modules, and 0 right pentagon modules.
[0073]
When the number of modules assigned to the system is subtracted from the number of modules constituting the target system, nine square modules, four left pentagonal modules, and zero right pentagonal modules are obtained. Since the number of square modules and left pentagon modules is greater than zero, the square modules and left pentagon modules correspond to undetermined allocations. Square modules do not correspond to undetermined allocations. Therefore, the modules B to I, L to Q, and T to W, which are the quadrangular modules, and the pentagonal modules A, K, S, and Y for the left correspond to the condition 2, but the modules J and J are the pentagonal modules for the right. R, X, and Z do not correspond to condition 2.
[0074]
Therefore, at present, 22 modules satisfying the conditions 1 and 2 are the modules A to I, the modules K to Q, the modules SW, and the module Y. Among these, the module having the smallest number of adjacent modules that are not allocated is the module A. The modules adjacent to each other are the modules B and K, which are the minimum among the modules satisfying the conditions 1 and 2. Therefore, module A is set as the first module.
[0075]
Next, in step s3, the head module is allocated to the target system, and the head module is set as the target module. Here, the module A, which is the first module, is assigned to the system, and is further set as a target module. Since module A is a left pentagonal module, the number of left pentagonal modules allocated to the system increases by one, and the number of modules allocated to the system increases to zero quadratic module, one left pentagonal module, and right pentagonal module. There are no pentagonal modules.
[0076]
Next, in step s4, it is determined whether or not all the modules of the target system have been allocated. When the assignment has been completed, the process proceeds to step s5, and the assignment to the system ends. If the assignment has not been completed, the process proceeds to step s6.
[0077]
In this case, the number of modules of the target system is 9 square modules, 4 left pentagon modules, and 0 right pentagon modules. On the other hand, the modules allocated at this time are 0 square module, 1 left pentagon module, and 0 right pentagon module. When the number of modules assigned to the system is subtracted from the number of modules of the target system, nine square modules, three left pentagonal modules, and zero right pentagonal modules are obtained. Since the number of right pentagonal modules is 0, it can be said that the allocation has been completed. However, since the number of square modules and left pentagonal modules is greater than 0, the allocation cannot be said to be completed. Therefore, allocation of all modules of the target system has not been completed. Therefore, the process proceeds to step s6.
[0078]
In step s6, whether there is a module having the highest priority among modules adjacent to the target module, specifically, there is a module that satisfies the four conditions of the above conditions 1, 2 and the following conditions 4, 5 Determine whether or not. If there is a module that satisfies these four conditions, the process proceeds to step s7. If there is no module that satisfies these four conditions, the process proceeds to step s8.
[0079]
Conditions 4 and 5 are as follows.
Condition 4: Module adjacent to the target module.
Condition 5: a module in which there is only one adjacent module that is not allocated.
[0080]
At this time, the number of modules satisfying the condition 1 is 25 modules B to Z, and the number of modules satisfying the condition 2 is 22 modules A to I, modules K to Q, modules S to W, and module Y. is there.
[0081]
Further, two modules satisfying the condition 4 are modules B and K which are modules adjacent to the module A which is the target module. There is no module that satisfies condition 5.
[0082]
Therefore, there is no module that satisfies all of the conditions 1, 2, 4, and 5. Therefore, at this point, the process proceeds to step s8.
[0083]
In step s8, it is determined whether there is a connectable module adjacent to the target module, specifically, whether there is a module that satisfies the conditions 1, 2, and 4. If there is a module that satisfies the conditions 1, 2, and 4, the process proceeds to step s9; otherwise, the process proceeds to step s10.
[0084]
At this point, 25 modules satisfying the condition 1 are modules B to Z, and 22 modules satisfying the condition 2 are modules A to I, modules K to Q, modules SW to W, and module Y. Further, two modules satisfying the condition 4 are modules B and K which are modules adjacent to the module A which is the target module.
[0085]
Therefore, the modules satisfying the conditions 1, 2 and 4 are the two modules B and K. Since there are modules that satisfy the conditions 1, 2, and 4, the process proceeds to step s9.
[0086]
In step s9, connectable modules are sequentially allocated to the system according to the priority order, and the allocated modules are set as target modules. Specifically, in step s8, one of the modules satisfying the condition is allocated to the target system, and the allocated module is set as a target module. When there are a plurality of modules meeting the condition, the module having the highest priority in the priority direction set in step s1 is assigned to the system, and the assigned module is assigned to the target module. And
[0087]
At this point, module B is in the horizontal direction and module K is in the oblique direction, as viewed from module A, which is the target module. In this case, the priority direction is “lateral priority”. In the case of “horizontal priority”, the priority is higher in the horizontal direction than in the diagonal direction. Since module B is a square module, the number of allocated square modules increases by one, and the number of allocated modules is one square module, one left pentagon module, and no right pentagon module. It becomes. Further, this module B is set as a target module. As a result, module A is no longer a target module. Then, the process returns to step s4.
[0088]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this time, the number of allocated modules is one square module, one left pentagon module, and no right pentagon module, and nine square modules and five pentagons, which are the number of modules of the target system. Since the number of four modules and the number of right pentagonal modules have not reached zero, it is determined that the processing has not been completed, and the process proceeds to step s6.
[0089]
(Step s6) At this point, 24 modules C to Z satisfy the condition 1. The 22 modules that satisfy the condition 2 are the modules A to I, the modules K to Q, the modules SW, and the module Y. Further, the modules that satisfy the condition 4 are modules A, C, K, and L that are modules adjacent to the module B that is the target module. There is no module that satisfies condition 5. Therefore, there is no module that satisfies all the conditions 1, 2, 4, and 5, and the process proceeds to step s8.
[0090]
(Step s8) At this point, 24 modules C to Z satisfy the condition 1. The 22 modules that satisfy the condition 2 are the modules A to I, the modules K to Q, the modules SW, and the module Y. Further, the modules that satisfy the condition 4 are modules A, C, K, and L that are modules adjacent to the module B that is the target module. Therefore, modules that satisfy all of the conditions 1, 2, and 4 are modules C, K, and L. Since there are modules that satisfy the conditions 1, 2, and 4, the process proceeds to step s9.
[0091]
(Step s9) At this point, module C is in the horizontal direction, module K is in the vertical direction, and module L is in the oblique direction, as viewed from module B, which is the target module. In this case, the priority direction is “lateral priority”. In the case of “horizontal priority”, the module C is assigned to the system because the priority is higher in the horizontal direction than in the vertical or diagonal direction. Since the module C is a square module, the number of allocated square modules increases by one, and the number of allocated modules is two square modules, one left pentagon module, and no right pentagon module. It becomes. Further, the allocated module C is set as a target module. As a result, module B is no longer a target module. Then, the process returns to step s4.
[0092]
Thereafter, the loop of step s4, step s6, step s8, and step s9 is repeated six times, and the modules D to I are sequentially allocated to the target system. As a result, the number of allocated modules becomes eight square modules, one left pentagon module, and zero right pentagon module, and module I is the target module. Then, the process returns to step s4.
[0093]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. The number of modules in the target system is nine square modules, four left pentagon modules, and zero right pentagon modules. On the other hand, the number of modules allocated to the system is eight square modules, one left pentagon module, and no right pentagon module. Since all modules are not allocated, the process proceeds to step s6.
[0094]
(Step s6) At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J to Z. Modules satisfying condition 2 are modules A to I, modules K to Q, modules SW to W, and module Y. Further, the modules that satisfy the condition 4 are the modules H, J, Q, and R adjacent to the module I that is the target module. The module that satisfies condition 5 is module J.
[0095]
The module J is adjacent to the modules I and R, but since the module I has already been allocated, the only module “adjacent and not allocated” to the module J is the module R. Therefore, at this point, the module J is a “module having only one adjacent module that is not allocated”.
[0096]
From the above, there is no module that satisfies all of the conditions 1, 2, 4, and 5, and the process proceeds to step s8.
[0097]
(Step s8) At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J to Z. Modules satisfying condition 2 are modules A to I, modules K to Q, modules SW to W, and module Y. Further, the modules that satisfy the condition 4 are the modules H, J, Q, and R adjacent to the module I that is the target module. Therefore, the module that satisfies the conditions 1, 2, and 4 is the module Q. Therefore, the process proceeds to step s9.
[0098]
(Step s9) The module Q is allocated to the target system. As a result, the number of allocated modules is 9 square modules, 1 left pentagon module, and 0 right pentagon modules. Further, the process returns to step s4 with module Q as the target module.
[0099]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. Since the number of allocated modules does not reach the number of modules of the target system, ie, 9 square modules, 4 left pentagon modules, and 0 right pentagon modules, the process proceeds to step s6.
[0100]
(Step s6) At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J, K to P, and R to Z.
[0101]
In this case, the number of modules constituting the target system is nine square modules, four left pentagon modules, and zero right pentagon modules. On the other hand, at present, the number of modules allocated to the system is nine square modules, one left pentagon module, and no right pentagon module.
[0102]
When the number of modules allocated to the system is subtracted from the number of modules constituting the target system, there are no square modules, three left pentagonal modules, and no right pentagonal modules. Since the number of left pentagonal modules is greater than zero, the left pentagonal module corresponds to an undetermined portion. Square modules do not correspond to undetermined allocations.
[0103]
Accordingly, the left pentagonal modules A, K, S, and Y correspond to the condition 2, but the modules B to I, L to Q, and T to W which are quadrangular modules, and the modules J and J which are right pentagonal modules R, X, and Z do not correspond to condition 2. Therefore, the modules that satisfy the condition 2 are the modules A, K, S, and Y. Modules that satisfy condition 4 are modules G, H, I, P, R, W, and X that are adjacent to module Q that is the target module. Further, the module that satisfies the condition 5 is the module J. As described above, since there is no module that satisfies all of the conditions 1, 2, 4, and 5, the process proceeds to step s8.
[0104]
(Step s8) At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J, K to P, and R to Z. Modules that satisfy condition 2 are modules A, K, S, and Y. Further, modules that satisfy the condition 4 are modules G, H, I, P, R, W, and X. Therefore, there is no module that satisfies the conditions 1, 2, and 4. Therefore, the process proceeds to step s10.
[0105]
In step s10, it is determined whether or not there is a target module in the target placement area. Specifically, it is determined whether there is a module satisfying the following condition 6. If there is a module that satisfies the condition 6, the process proceeds to step s11. If there is no module that satisfies the condition 6, the process proceeds to step s12.
[0106]
Condition 6: Among the modules satisfying the conditions 1 and 2, the number of adjacent modules that are not allocated is the smallest.
[0107]
At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J to P and R to Z. Modules that satisfy condition 2 are modules A, K, S, and Y. Therefore, three modules K, S, and Y satisfy both the conditions 1 and 2.
[0108]
The modules “adjacent and not assigned” to the module K are two modules L and S. The “modules that are adjacent and not allocated” to the module S are four modules K, L, M, and T. The modules “adjacent and not allocated” to the module Y are four modules U, V, W, and Z. Therefore, the module that satisfies the condition 6 is the module K. Since there is a module satisfying the condition 6, the process proceeds to step s11.
[0109]
In step s11, a module that satisfies the condition 6 is allocated to the target system, and the allocated module is set as a target module. If there are a plurality of modules satisfying the condition 6, one is selected from the modules according to a predetermined rule, the module is allocated to the system, the allocated module is set as a target module, and the process returns to step s4.
[0110]
At this point in the example, module K is assigned to the system. As a result, the number of modules allocated to the target system is 9 square modules, 2 left pentagon modules, and 0 right pentagon modules. Further, the module K is set as a target module, and the process returns to step s4.
[0111]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0112]
(Step s6) At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J, LP, and RZ. Modules that satisfy condition 2 are modules A, K, S, and Y. Further, modules that satisfy the condition 4 are modules A, B, C, L, and S. The module that satisfies condition 5 is module J. Therefore, there is no module that satisfies the conditions 1, 2, 4, and 5, and the process proceeds to step s8.
[0113]
(Step s8) At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J, LP, and RZ. Modules that satisfy condition 2 are modules A, K, S, and Y. Further, modules that satisfy the condition 4 are modules A, B, C, L, and S. Therefore, the module that satisfies the conditions 1, 2, and 4 is the module S. Since there are modules that satisfy the conditions 1, 2, and 4, the process proceeds to step s9.
[0114]
(Step s9) A module S satisfying the conditions 1, 2, and 4 is allocated to a target system. As a result, the number of modules allocated to the target system becomes nine square modules, three left pentagon modules, and zero right pentagon modules. Further, the module S is set as a target module, and the process returns to step s4.
[0115]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0116]
(Step s6) At this point, there is no module satisfying the conditions 1, 2, 4, and 5. Therefore, the process proceeds to step s8.
[0117]
(Step s8) At this point, there is no module that satisfies the conditions 1, 2, and 4. Therefore, the process proceeds to step s10.
[0118]
(Step s10) At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J, LP, R, and TZ. Modules that satisfy condition 2 are modules A, K, S, and Y. Therefore, there is only one module Y that satisfies both conditions 1 and 2. Therefore, the module that satisfies the condition 6 is the module Y. Since there is a module satisfying the condition 6, the process proceeds to step s11.
[0119]
(Step s11) Module Y is allocated to the target system. Since the module Y is a left pentagonal module, the number of allocated left pentagonal modules increases by one, and the number of allocated modules is nine quadrilateral modules, four left pentagonal modules, and right pentagonal modules. There are no modules. Further, the module Y is set as a target module, and the process returns to step s4.
[0120]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. In this case, the number of modules of the target system is 9 square modules, 4 left pentagon modules, and 0 right pentagon modules. On the other hand, the number of modules allocated at this time is 9 square modules, 4 left pentagon modules, and 0 right pentagon modules.
[0121]
When the number of modules allocated to the system is subtracted from the number of modules of the target system, there are 0 square modules, 0 left pentagonal modules, and 0 right pentagonal modules, that is, 0 modules in total. Therefore, all the modules of the target system have been allocated. Accordingly, the process proceeds to step s5, and the allocation of modules to the system 1 in Table 3 as the target system, that is, nine square modules, four left pentagon modules, and zero right pentagon module is completed.
[0122]
FIG. 6 shows a system in which the allocation is calculated in this case. FIG. 6 shows a system in which modules A, B, C, D, E, F, G, H, I, Q, K, S, and Y are electrically connected in series. Since the modules Q and K and the modules S and Y are not adjacent to each other, they cannot be directly connected. In this case, connection is made using an extension cable or the like. In FIG. 6, connections between modules that are not adjacent to each other are indicated by dotted lines. According to the method described above, one system can be allocated to the arrangement information.
[0123]
Subsequently, the other systems included in the module decomposition candidates, that is, the system 2 in Table 3 are similarly allocated according to the flow illustrated in FIG. 4, and all the systems included in the system decomposition candidates are allocated to the arrangement information.
[0124]
The system shown in the system 2 of Table 3 is a system including nine square modules, four left pentagon modules, and zero left pentagon module.
[0125]
First, in step s1, priorities in the wiring direction of the module are set in advance. In this case, "horizontal priority" was set. Normally, it is desirable to set the same priority for the systems included in one system decomposition candidate because the wiring directions are aligned, the design is unified, and the wiring is easy to understand and install.
[0126]
Next, in step s2, the first module is selected. As the first module, a module that meets the condition 3 is selected.
[0127]
At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules J, LP, R, TX, and Z. The modules satisfying the condition 2 are the quadrangular modules or the right-sided pentagonal modules, and are therefore modules B to J, L to R, T to X, and Z. Therefore, modules that satisfy the conditions 1 and 2 are the modules J, LP, R, TX, and Z.
[0128]
The module having the smallest number of adjacent modules among the modules satisfying the conditions 1 and 2 is the module J. Modules adjacent to module J are modules R and I, but among them, module I has already been assigned to system 1, so that module J has only one adjacent module R that is not assigned. is there. Therefore, module J is set as the first module.
[0129]
Next, in step s3, the module is allocated to the head module, that is, at the present time, the system that is the module J, that is, the system 2. As a result, the number of allocated modules becomes 0 square modules, 0 left pentagon modules, and 1 right pentagon module. Further, the module J is set as a target module, and the process proceeds to step s4.
[0130]
In step s4, it is determined whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the number of modules allocated to the system 2 has not reached the number of modules constituting the system 2, ie, 9 square modules, 4 right pentagon modules, and 0 left pentagon modules. Proceed to s6.
[0131]
(Step s6) At this point, the modules that satisfy the condition 1 are the modules L to P, R, T to X, and Z. Modules that satisfy condition 2 are modules B to J, L to R, T to X, and Z. Further, the modules satisfying the condition 4 are the modules I and R adjacent to the module J which is the target module. The module that satisfies the condition 5 is the module R. The module R is adjacent to the modules H, I, Q, and X. Among them, since the modules H, I, and Q are allocated, the only adjacent module that is not allocated to the module R is the module X. is there. Therefore, the module R satisfies the condition 5. Therefore, the module that satisfies the conditions 1, 2, 4, and 5 is the module R. Since there are modules that satisfy the conditions 1, 2, 4, and 5, the process proceeds to step s7.
[0132]
In step s7, one of the modules meeting the conditions in step s6 is allocated to the target system, and the allocated module is set as a target module. When there are a plurality of modules meeting the condition, the module having the highest priority in the priority direction set in step s1 is assigned to the system, and the assigned module is assigned to the target module. And
[0133]
At this time, since the corresponding module is only the module R, the module R is allocated to the target system. As a result, the number of modules assigned to the system increases by one for the right pentagonal module, and becomes zero for the square module, zero for the left pentagonal module, and two for the right pentagonal module. Further, the module R is set as a target module, and the process returns to step s4.
[0134]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0135]
(Step s6) At this point, there is no module satisfying the conditions 1, 2, 4, and 5. Therefore, the process proceeds to step s8.
[0136]
(Step s8) At this point, the module that satisfies the conditions 1, 2, 4 is the module X. Therefore, the process proceeds to step s9.
[0137]
(Step s9) The module X is allocated to the target system, the module X is set as the target module, and the process returns to step s4.
[0138]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0139]
(Step s6) At this point, there is no module satisfying the conditions 1, 2, 4, and 5. Therefore, the process proceeds to step s8.
[0140]
(Step s8) At this point, modules W and Z satisfy the conditions 1, 2 and 4. Therefore, the process proceeds to step s9.
[0141]
(Step s9) Among the modules W and X, the module W in the horizontal direction of the target module X has the highest priority. Therefore, the module W is allocated to the target system, the module W is set as the target module, and the process returns to step s4.
[0142]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0143]
(Step s6) As seen from module Z, the only unassigned adjacent module is module V. Therefore, the module Z satisfies the condition 5, and the module that satisfies the conditions 1, 2, 4, and 5 is the module Z. Therefore, the process proceeds to step s7.
[0144]
(Step s7) Allocate the module Z to the target system, set the module Z as the target module, and return to step s4.
[0145]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0146]
(Step s6) At this point, there is no module satisfying the conditions 1, 2, 4, and 5. Therefore, the process proceeds to step s8.
[0147]
(Step s8) At this point, the module satisfying the conditions 1, 2, 4 is V. Therefore, the process proceeds to step s9.
[0148]
(Step s9) The module V is allocated to the target system, the module V is set as the target module, and the process returns to step s4.
[0149]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0150]
(Step s6) At this point, there is no module satisfying the conditions 1, 2, 4, and 5. Therefore, the process proceeds to step s8.
[0151]
(Step s8) At this point, modules N, O, P, and U satisfy the conditions 1, 2, and 4. Therefore, the process proceeds to step s9.
[0152]
(Step s9) Among the modules N, O, P, and U, the module U in the horizontal direction of the target module V has the highest priority. Therefore, the module U is allocated to the target system, the module U is set as the target module, and the process returns to step s4.
[0153]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0154]
(Step s6) At this point, there is no module satisfying the conditions 1, 2, 4, and 5. Therefore, the process proceeds to step s8.
[0155]
(Step s8) At this point, the modules that satisfy the conditions 1, 2, and 4 are the modules M, N, O, and T. Therefore, the process proceeds to step s9.
[0156]
(Step s9) Among the modules M, N, O, and T, the module T in the lateral direction of the target module U has the highest priority. The module T is assigned to the target system, the module T is set as the target module, and the process returns to step s4.
[0157]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0158]
(Step s6) As seen from the module L, the only unassigned adjacent module is the module M. Therefore, the module L satisfies the condition 5, and the module that satisfies the conditions 1, 2, 4, and 5 is the module L. Therefore, the process proceeds to step s7.
[0159]
(Step s7) The module L is allocated to the target system, the module L is set as the target module, and the process returns to step s4.
[0160]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0161]
(Step s6) As seen from the module M, the adjacent module that is not allocated is only the module N. Therefore, the module M satisfies the condition 5, and the module that satisfies the conditions 1, 2, 4, and 5 is the module M. Therefore, the process proceeds to step s7.
[0162]
(Step s7) Allocate the module M to the target system, set the module M as the target module, and return to step s4.
[0163]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0164]
(Step s6) As seen from the module N, the adjacent module not allocated is only the module O. Therefore, the module N satisfies the condition 5, and the module that satisfies the conditions 1, 2, 4, and 5 is the module N. Therefore, the process proceeds to step s7.
[0165]
(Step s7) Module N is allocated to the target system, module N is set as the target module, and the process returns to step s4.
[0166]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0167]
(Step s6) As seen from the module O, the adjacent module that is not allocated is only the module P. Therefore, the module O satisfies the condition 5, and the module that satisfies the conditions 1, 2, 4, and 5 is the module O. Therefore, the process proceeds to step s7.
[0168]
(Step s7) Allocate the module O to the target system, set the module O as the target module, and return to step s4.
[0169]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the allocation of all the modules in the system has not been completed, so the process proceeds to step s6.
[0170]
(Step s6) At this point, there is no module satisfying the conditions 1, 2, 4, and 5. Therefore, the process proceeds to step s8.
[0171]
(Step s8) At this point, the module that satisfies the conditions 1, 2, and 4 is the module P. Therefore, the process proceeds to step s9.
[0172]
(Step s9) Allocate the module P to the target system, set the module P as the target module, and return to step s4.
[0173]
In step s4, it is determined again whether or not all the modules of the target system have been allocated. At this point, the number of modules assigned to the system is 9 square modules, 0 left pentagonal modules, and 4 right pentagonal modules, which are equal to the number of modules constituting the system. Therefore, all the modules have been allocated, and the process proceeds to step S5.
[0174]
In step S5, the allocation of the module to the target system, that is, the system 2, is completed. FIG. 7 shows the systems 1 and 2 that have been allocated according to the above flow. 7, in addition to the system 1 shown in FIG. 6, as a system 2, modules J, R, X, W, Z, V, U, T, L, M, N, O, and P are electrically connected in series in order. Shows the system connected to.
[0175]
In this way, by allocating each system included in the system decomposition candidate to the wiring information, it is possible to calculate the electrical connection of each system, that is, the module arrangement order, that is, the system-specific module allocation information, for each system decomposition candidate. it can.
[0176]
Subsequently, for one system decomposition candidate, allocation information of another system-specific module is calculated. Specifically, in step s2, step s6, step s8, and step s10 in the above-described flow for allocating modules to the system, when a plurality of modules satisfy the conditions, step s2, step s7, step s9, and step s11 are respectively performed. In, not only one module having the highest priority according to the priority direction set in step s1 or another predetermined rule, but also any one module is selected and assigned.
[0177]
To explain the case shown in FIG. 7 as a specific example, for example, when the target module is the module U, the module having the highest priority among the modules M, N, O, and T satisfying the condition in step s8. Instead of T, any one of the modules M, N, and O may be allocated in step s9.
[0178]
Hereinafter, when the target module is the module U, a state in which the module N is allocated to the system (hereinafter, referred to as “state N”) and each state transiting from the state N will be described. FIG. 8 is a transition diagram of each state showing a transition from the state in which the module N is allocated to the system to each state. Hereinafter, each state shown in FIG. 8 will be described in order.
[0179]
(State N)
When the module N is allocated to the system when the target module is the module U, when the target module is the module N, three modules M, O, and T satisfy the conditions in step s8. Become. Here, the state in which the module M is allocated to the system is referred to as (state NM), the state in which the module O is allocated to the system is (state NO), and the state in which the module T is allocated to the system is referred to as (state NT).
[0180]
(State NM)
Next, when the target module is the module M, the modules satisfying the condition in step s6 are the module L and the module T. Here, the state in which the module L is allocated to the system is referred to as (state NML), and the state in which the module T is allocated to the system is referred to as (state NMT).
[0181]
(State NML)-(State NMLT)
Next, when the target module is the module L, only the module T satisfies the condition in step s8. Therefore, the module T is allocated to the system. The state in which the module T is allocated to the system is called (state NMLT). Next, when the target module is the module T, the modules that meet the condition in step s10 are the modules O and P. The case where the module O is assigned to the system (state NMLTO) is referred to as the state where the module P is assigned to the system (state NMLTP).
[0182]
(State NMLTO)-(State NMLTOP)
Next, when the target module is the module O, the module that satisfies the condition in step s8 is the module P. Therefore, the module P is allocated to the system. The state in which the module P is allocated to the system is called (state NMLTOP). Next, when the target module is the module P, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 9 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NMLTOP).
[0183]
(State NMLTP)-(State NMLTPO)
Next, when the target module is the module P, the module that meets the condition in step s8 is the module O. Therefore, the module O is allocated to the system. The state where the module O is allocated to the system is called (state NMLTPO). Next, when the target module is the module O, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. In this case, that is, the module allocation information for each system in (state NMLTPO) is shown in FIG.
[0184]
(State NMTL)-(State NMTL)
Next, when the target module is the module T, the module that satisfies the condition in step s8 is only the module L. Therefore, the module L is allocated to the system. The state in which the module L is allocated to the system is called (state NMTL). Next, when the target module is the module L, the modules satisfying the condition in step s10 are the modules O and P. The state in which the module O is allocated to the system is called (state NMTLO), and the state in which the module P is allocated to the system is called (state NMTLP).
[0185]
(State NMTLO)-(State NMTLOP)
Next, when the target module is the module O, the module that satisfies the condition in step s8 is the module P. Therefore, the module P is allocated to the system. The state in which the module P is allocated to the system is called (state NMTLOP). Next, when the target module is the module P, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. In this case, that is, module assignment information for each system in (state NMTLOP) is shown in FIG.
[0186]
(State NMLP)-(state NMTLPO)
Next, when the target module is the module P, the module that meets the condition in step s8 is the module O. Therefore, the module O is allocated to the system. The state in which the module O is allocated to the system is called (state NMTLPO). Next, when the target module is the module O, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 12 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NMTLPO).
[0187]
(State NO)-(State NOP)
Next, when the target module is the module O, the module that satisfies the condition in step s8 is the module P. Therefore, the module P is allocated to the system. The state in which the module P is allocated to the system is called (state NOP). When the target module is the module P, the modules that meet the conditions in step s10 are the modules L, M, and T. The state in which the module L is assigned to the system is called (state NOPL), the state in which the module M is assigned to the system (state NOPM), and the state in which the module T is assigned to the system is (state NOPT).
[0188]
(State NOPL)
Next, when the target module is the module L, the module that satisfies the condition in step s6 is the module M or the module T. The state in which the module M is allocated to the system is called (state NOPLM), and the state in which the module T is allocated to the system is called (state NOPLT).
[0189]
(State NOPLM to State NOPLMT)
Next, when the target module is the module M, the module that satisfies the condition in step s8 is the module T. Therefore, the module T is allocated to the system. The state in which the module T is allocated to the system is referred to as (state NOPLMT). Next, when the target module is the module T, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. In this case, that is, the module allocation information for each system in (state NOPLMT) is shown in FIG.
[0190]
(State NOPLT to State NOPLTM)
Next, when the target module is the module T, the module that satisfies the condition in step s8 is the module M. Therefore, the module M is allocated to the system. The state where the module M is allocated to the system is referred to as (state NOPLTM). Next, when the target module is the module M, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 14 shows the module assignment information for each system in this case, that is, in (state NOPLTM).
[0191]
(State NOPM)
Next, when the target module is the module M, the module that satisfies the condition in step s6 is the module L or the module T. The state in which the module L is allocated to the system is referred to as (state NOPML), and the state in which the module T is allocated to the system is referred to as (state NOPMT).
[0192]
(State NOPML to State NOPMLT)
Next, when the target module is the module L, the module that satisfies the condition in step s8 is the module T. Therefore, the module T is allocated to the system. The state in which the module T is allocated to the system is referred to as (state NOPMLT). Next, when the target module is the module T, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 15 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NOPMLT).
[0193]
(State NOPMT to State NOPMTL)
Next, when the target module is the module T, the module that satisfies the condition in step s8 is the module L. Therefore, the module L is allocated to the system. The state in which the module L is allocated to the system is called (state NOPMTL). Next, when the target module is the module L, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 16 shows the module assignment information for each system in this case, that is, in (state NOPMTL).
[0194]
(State NOPT)
Next, when the target module is the module T, the module that satisfies the condition in step s6 is the module M or the module L. The state in which the module M is allocated to the system is called (state NOPTM), and the state in which the module L is allocated to the system is called (state NOPTL).
[0195]
(State NOPTM to State NOPTML)
Next, when the target module is the module M, the module that satisfies the condition in step s8 is the module L. Therefore, the module L is allocated to the system. The state in which the module L is allocated to the system is called (state NOPTML). Next, when the target module is the module L, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 17 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NOPTML).
[0196]
(State NOPTL to state NOPTLM)
Next, when the target module is the module L, the module that satisfies the condition in step s8 is the module M. Therefore, the module M is allocated to the system. The state in which the module M is allocated to the system is called (state NOPTLM). Next, when the target module is the module M, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 18 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NOPTLM).
[0197]
(State NT)
Next, when the target module is the module T, the modules that meet the conditions in step s6 are the module M and the module L. Here, the state in which the module M is allocated to the system is called (state NTM), and the state in which the module L is allocated to the system is called (state NTL).
[0198]
(State NTM)-(State NTML)
Next, when the target module is the module M, the module that satisfies the condition in step s8 is only the module L. Therefore, the module L is allocated to the system. The state where the module L is allocated to the system is called (state NTML). Next, when the target module is the module L, the modules that meet the conditions in step S10 are the modules O and P. The state in which the module O is allocated to the system is called (state NTMLO), and the state in which the module P is allocated to the system is called (state NTMLP).
[0199]
(State NTMLO)-(State NTMLOP)
Next, when the target module is the module O, the module that satisfies the condition in step s8 is the module P. Therefore, the module P is allocated to the system. The state in which the module P is allocated to the system is called (state NTMLOP). Next, when the target module is the module P, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 19 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NTMLOP).
[0200]
(State NTMLP)-(State NTMLPO)
Next, when the target module is the module P, the module that meets the condition in step s8 is the module O. Therefore, the module O is allocated to the system. The state in which the module O is allocated to the system is referred to as (state NTMLPO). Next, when the target module is the module O, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 20 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NTMLPO).
[0201]
(State NTL)-(State NTLM)
Next, when the target module is the module L, only the module M satisfies the condition in step s8. Therefore, the module M is allocated to the system. The state in which the module M is allocated to the system is referred to as (state NTLM). Next, when the target module is the module M, the modules that meet the condition in step s10 are the modules O and P. A state in which the module O is assigned to the system is called (state NTLMO), and a state in which the module P is assigned to the system is called (state NTLMP).
[0202]
(State NTLMOP)-(State NTLMOP)
Next, when the target module is the module O, the module that satisfies the condition in step s8 is the module P. Therefore, the module P is allocated to the system. The state where the module P is allocated to the system is called (state NTLMOP). Next, when the target module is the module P, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 21 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NTLMOP).
[0203]
(State NTLMP)-(State NTLMPO)
Next, when the target module is the module P, the module that meets the condition in step s8 is the module O. Therefore, the module O is allocated to the system. The state in which the module O is allocated to the system is referred to as (state NTLMPO). Next, when the target module is the module O, it is determined in step s4 that the allocation of all the modules constituting the system has been completed, and the process ends in step s5. FIG. 22 shows the module allocation information for each system in this case, that is, in (state NTLMPO).
[0204]
If a plurality of modules satisfy the conditions in steps s2, s6, s8, and s10 in the flow for allocating modules to the system as described above, the priority set in step s1 in steps s2, s7, s9, and s11, respectively. By selecting and assigning not only one module having the highest priority according to the direction or another predetermined rule but also one module, allocation information of another module for each system is calculated. be able to.
[0205]
In the above description, the case where the module N is allocated and the subsequent allocation is described when the target module in the process of calculating the module allocation information shown in FIG. In the first allocation in the calculation of the module allocation information, in this case, in all the allocations after the allocation of the module A, in Steps s2, s6, s8, and s10, if a plurality of modules satisfy the condition, In s7, s9, and s11, by selecting any one of the modules and performing the allocation, allocation information of more modules can be calculated, and there is a possibility that better allocation information can be calculated. It is more preferable.
[0206]
Next, the procedure c4 will be described. In step c4, the calculated allocation information of the plurality of system-specific modules is evaluated, and the best module allocation information is selected. The following is an example of an index for evaluating module allocation information.
[0207]
Index 1: Number of systems spanning multiple allocation areas
Indicator 2: Number of wires between "non-adjacent" modules in one placement area
Indicator 3: Number of wirings adjacent in the direction of the highest priority in the priority order of the wiring direction of the module
[0208]
Table 5 is a table showing the values of indexes 1 to 3 for the module allocation information shown in FIG. 7 and FIGS.
[0209]
[Table 5]
Figure 2004164325
[0210]
For example, in the case of the module allocation information shown in FIG. 7, since there is only one arrangement area, the index 1 is 0. The index 2 is 2 because the wiring between the modules Q and K and the wiring between the modules S and Y are not adjacent to each other. In addition, since the number of wirings adjacent in the horizontal direction is 15, the index 3 is 15. In the case of the module allocation information shown in FIG. 9, the index 1 is 0, the index 2 is 3, and the index 3 is 13.
[0211]
In general, the arrangement areas often have different directions and orientations to which the arrangement areas are directed, and the irradiances are largely different, so that the generated currents are largely different. When modules having different power generation currents are connected in series, the power generation current of the system is the lowest power generation current in the system, and the power generation efficiency is poor. In addition, wiring between different arrangement areas is the most undesired wiring because it is necessary to cross the corners and peaks of the roof using an extension cable, and it is difficult to perform construction and durability and reliability are low. Therefore, it is desirable that the index 1 be as small as possible.
[0212]
In addition, wiring between “non-adjacent” modules in one arrangement area can be performed by using an extension cable or the like. However, compared to the wiring between adjacent modules, the construction time, cost, durability, reliability, and power transmission efficiency are often inferior in many cases, and are not preferable next to the number of systems spanning a plurality of arrangement areas. It is a wiring, and it is desirable that the index 2 is as small as possible.
[0213]
Wiring adjacent in the direction with the highest priority is usually the most preferable wiring, and wiring having at least one of construction time, cost, durability, reliability, and power transmission efficiency has the highest priority. Often. In addition, the fact that there are many one-way wirings indicates that there is a high possibility that the wiring is uniform and simple as the allocation information of the system-specific modules, and at least one of the construction time, cost, durability, reliability, and power transmission efficiency. Likely to be excellent. Therefore, it is desirable that the index 3 be as large as possible.
[0214]
From the above, it is desirable that index 1 is small, index 2 is small, and index 3 is large. The order of importance of the index is often the order of index 1, index 2, and index 3. Therefore,
In the module allocation information with the least index 1,
In the module allocation information with the least index 2,
The module allocation information having the largest index 3 is defined as “best”.
Is more desirable.
[0215]
The above-mentioned “best” evaluation method will be described with reference to FIG. 7 and the above-mentioned Table 5 showing the indexes of the system-specific module allocation information shown in FIGS. 9 to 22. Since the values of the index 1 of the module allocation information shown in FIGS. 7 and 9 to 22 are all 0, the module allocation information shown in FIGS. 7 and 9 to 22 are all “module allocation information having the least index 1”. ". Next, the value of the index 2 of the module allocation information shown in FIG. 7 is 2, and the value of the index 2 of the other module allocation information is 3. Therefore, “module allocation information with the smallest index 2 among module allocation information with the smallest index 1” is only the module allocation information shown in FIG. Therefore, regardless of the value of the index 3, the “best” module allocation information in the module allocation information shown in FIGS. 7 and 9 to 22 is the module allocation information shown in FIG.
[0216]
When there are a plurality of “module allocation information with the smallest index 2 among the module allocation information with the smallest index 1”, one module allocation information may be selected from the index 3 using the index 3.
[0217]
In the present invention, at least one "best" design may be performed in the design of one photovoltaic power generator, and it has been found that module allocation information that does not become "best" does not become "best". At this point, the module allocation calculation may be interrupted. For example, in the above-described “best” evaluation method, if any one of the evaluations 1 and 2 of the module allocation information being calculated is larger than the evaluation value of the best module allocation information calculated up to the present time, Even if allocation is continued, it cannot be “best”. Therefore, the allocation of the module may be interrupted at that time.
[0218]
If the value obtained by adding the number of unallocated modules and the value of evaluation 3 is less than the value of evaluation 3 of the best module allocation information calculated up to the present time, “best” is obtained even if allocation is continued further. It cannot be. Therefore, the allocation of the module may be interrupted at that time.
[0219]
With reference to FIG. 23, a method for evaluating module allocation information will be specifically described. FIG. 23 is a state transition diagram for explaining a method for evaluating module allocation information. In the state transition diagram of FIG. 8, arrows indicating state transitions that may be interrupted and states that need not be calculated are shown. This is underlined.
[0220]
In (state NMLT), the number of unassigned modules is two. Since the value of evaluation 3 is 12, the number of unallocated modules and the value of evaluation 3 are added to 14. Since the value of the evaluation 3 of the module allocation information shown in FIG. 7 which is the best module allocation information calculated up to the present time is 15, the number of unallocated modules and the value of the evaluation 3 at this time are added. This value is smaller than the value of the evaluation 3 of the best module allocation information calculated so far. Therefore, the allocation of modules after (state NMLT) may be interrupted.
[0221]
Also in (State NMT) and (State NT), the value obtained by adding the number of unallocated modules and the value of Evaluation 3 is lower than the value of Evaluation 3 of the best module allocation information calculated so far. Therefore, it is not necessary to perform subsequent module allocation.
[0222]
In (state NOPLM), (state NOPLT), (state NOPML), (state NOPMT), (state NOPTM), and (state NOPTL), the value obtained by adding the number of unallocated modules and the value of evaluation 3 is Since the value of the evaluation 2 of the best module allocation information calculated so far is lower than the value of the evaluation 3 and the value of the evaluation 2 is 3, which exceeds the value 2 of the evaluation 2 of the best module allocation information calculated so far, Subsequent module assignments need not be made.
[0223]
Therefore, in the state transition shown in FIG. 23, of the state transition of 43 times, that is, the module allocation, it is not necessary to allocate 27 times, and it is sufficient to allocate 16 times. This means that the allocation process can be omitted by about 59%.
[0224]
As described above, for the module allocation information that does not become “best”, the calculation time and cost can be reduced by interrupting the module allocation calculation when it is determined that the “best” is not obtained. .
[0225]
Also, in step s9, by allocating the module in the priority direction first, the possibility that the module allocation information having a high evaluation 3 value is calculated first increases, and as a result, the calculation of the module allocation information thereafter , The number of assignments that can be interrupted is increased, and the calculation time and cost can be further reduced.
[0226]
Note that the above “best” evaluation method is merely an example, and another evaluation method may be determined based on design or business matters. For example, when wiring between modules that are not adjacent to each other is not allowed, “an evaluation method that the evaluation value 2 must be 0” may be determined. In this case, if a negative (NO) determination is made in step s6, the subsequent module allocation may be immediately interrupted, and the calculation becomes fast and simple.
[0227]
As described above, a lot of module allocation information is calculated by the method described above, evaluated using the evaluation value, and by selecting the module allocation information that is “best”, the module allocation information that matches the predetermined preferable condition is obtained. Can be obtained.
[0228]
FIG. 24 shows an example of “best” module allocation information. The module allocation information shown in FIG. 24 has desirable evaluation values such that evaluation 1 is 0, evaluation 2 is 0, and evaluation 3 is 18. FIG. 24 shows the result of assigning modules to the systems for the combinations of systematic decomposition candidates shown in Table 3. Nine square modules 12 and four left pentagonal modules 13L are allocated to the system K3 corresponding to the system 1 in Table 3. In addition, nine square modules 12 and four right pentagonal modules 13R are allocated to the system K4 corresponding to the system 2 in Table 3. When the pentagonal module 13 is converted into 0.5 with respect to one square module 12, the number of modules in each of the systems K3 and K4 is 11, and the output voltage varies between the systems K3 and K4. Absent.
[0229]
Finally, the result output means 9 outputs information on the power conditioner selected by the power conditioner calculating means 5 and a combination of the solar cell modules constituting the system.
[0230]
The above-described solar cell module layout design support method can be recorded on a computer-readable recording medium as a program. If the program is read from the recording medium and executed by a computer, the arrangement design support device for the solar cell module can be realized by the computer.
[0231]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of solar cell modules having different outputs, areas, and shapes are used, and in a state where the arrangement area on the installation surface is maximized, a plurality of small variations in output voltage are provided. Lines can be created easily and quickly.
[0232]
Further, according to the present invention, a computer can execute the method for supporting the layout design of a solar cell module, and the computer can function as a device for supporting the layout design of a solar cell module. This can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a solar cell module layout design support apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating information acquired by an installed solar cell module arrangement information acquiring unit 2.
FIG. 3 is a plan view showing an example of the arrangement of solar cell modules when a plurality of arrangement regions exist on the same installation surface.
FIG. 4 is a flowchart for explaining processing performed by a system module allocating unit 8;
FIG. 5 is a schematic diagram showing a positional relationship of modules for explaining a procedure when allocating modules to a system.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a system to which modules are assigned.
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a system to which modules are assigned.
FIG. 8 is a transition diagram of each state showing a transition from a state in which a module N is allocated to a system to each state.
FIG. 9 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NMLTOP).
FIG. 10 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NMLTPO).
FIG. 11 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NMTLOP).
FIG. 12 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NMTLPO).
FIG. 13 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NOPLMT).
FIG. 14 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NOPLTM).
FIG. 15 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NOPMLT).
FIG. 16 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NOPMTL).
FIG. 17 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NOPTML).
FIG. 18 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NOPTLM).
FIG. 19 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NTMLOP).
FIG. 20 is a schematic diagram showing module assignment information for each system in (state NTMLPO).
FIG. 21 is a schematic diagram illustrating system-specific module allocation information in (state NTLMOP).
FIG. 22 is a schematic diagram showing system-specific module allocation information in (state NTLMPO).
FIG. 23 is a state transition diagram for explaining a method of evaluating module allocation information.
FIG. 24 is a schematic diagram showing an example of combinations of systematic decomposition candidates in which modules are allocated to systems.
FIG. 25 is a schematic diagram for explaining a conventional technique.
FIG. 26 is a schematic diagram for explaining a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 Photovoltaic module layout design support device
2 Installation solar cell module arrangement information acquisition means
3 Power conditioner information acquisition means
4 System decomposition candidate combination calculation means
5 Power conditioner calculation means
6 Solar cell module information acquisition means
7 System decomposition candidate combination prioritization means
8 System module allocation means
9 Result output means
11 Installation surface
11a Isopod trapezoid surface
11b isosceles triangular surface
12 Square solar cell module
13 Pentagonal solar cell module
13R Right-sided pentagonal solar cell module
13L pentagonal solar cell module for left

Claims (16)

複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する太陽電池モジュールの配置設計支援装置において、
複数種類の太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得手段と、
複数種類のパワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得手段と、
設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得手段と、
太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出手段と、
系統分解候補組合せ算出手段によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ選択手段と、
系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善の系統別モジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け手段と、
前記パワーコンディショナ選択手段によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択された系統別モジュール割り付け情報とを出力する結果出力手段とを備えることを特徴とする太陽電池モジュールの配置設計支援装置。
In order to select a power conditioner that can connect a plurality of solar cell modules arranged on a plurality of installation surfaces, the plurality of solar cell modules are divided in units of a system in which the solar cell modules are connected in series, and all systems are divided. In the solar cell module layout design support device to select a power conditioner that can be connected to
A solar cell module information obtaining means for obtaining information on a plurality of types of solar cell modules,
Power conditioner information acquisition means for acquiring information on a plurality of types of power conditioners,
Installation solar cell module arrangement information acquisition means for acquiring arrangement information of solar cell modules on the installation surface,
Based on the information about the solar cell modules, the information about the power conditioner, and the arrangement information of the solar cell modules on the installation surface, the number of possible systems and the respective systems for the solar cell modules arranged on the installation surface for each installation surface System decomposition candidate combination calculating means for obtaining a system decomposition candidate consisting of the type and the number of solar cell modules to be assigned to the system, and calculating a combination of the system decomposition candidates for each installation surface,
Power conditioner selecting means for selecting a combination of power conditioners with the highest power conversion efficiency and the lowest cost for each of the system decomposition candidate combinations calculated by the system decomposition candidate combination calculating means,
For each combination of system decomposition candidates, assign each module on the installation surface to a system that belongs to one of the systems to obtain multiple system-specific module allocation information, and then select the best system A system module allocation means for selecting different module allocation information;
An arrangement of a solar cell module, comprising: a result output unit that outputs a combination of power conditioners selected by the power conditioner selection unit and system-specific module allocation information selected by a system module allocation unit. Design support equipment.
前記太陽電池モジュールに関する情報は、モジュールの大きさ、モジュールの形状を含み、さらに出力電力値、出力電圧値、出力電流値のうち少なくとも2つ以上を含む情報であることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。The information on the solar cell module includes information on a module size, a module shape, and at least two or more of an output power value, an output voltage value, and an output current value. An arrangement design support device for a solar cell module according to the above. 前記パワーコンディショナに関する情報は、価格、入力端子の数、入力可能な電圧の範囲、入力電力の上限値および下限値、最大電力変換効率、系統間の出力電圧のばらつきによる電力変換効率の低下率、系統間の出力電圧のばらつきの許容範囲を含むことを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。Information on the power conditioner includes a price, the number of input terminals, a range of inputtable voltages, an upper limit value and a lower limit value of input power, a maximum power conversion efficiency, and a rate of reduction in power conversion efficiency due to variations in output voltage between systems. 2. The solar cell module layout design support device according to claim 1, further comprising a permissible range of output voltage variation between systems. 前記太陽電池モジュールの配置情報は、設置面に配置される太陽電池モジュールの種類、枚数、配置位置、周囲のモジュールとの位置関係を含むことを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。2. The arrangement of the solar cell module according to claim 1, wherein the arrangement information of the solar cell module includes a type, the number, an arrangement position, and a positional relationship with surrounding modules of the solar cell module arranged on the installation surface. 3. Design support equipment. 前記系統分解候補組合せ算出手段は、パワーコンディショナに関する情報に基づいてパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲を求め、
太陽電池モジュールの配置情報に基づいて設置面ごとに配置した太陽電池の種類と数とを求め、
設置面ごとにパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲内に収まることを条件として、系統として構成可能な太陽電池モジュールの種類と数をすべて求めて系統分解候補とし、
設置面ごとに算出されたすべての系統分解候補をすべての設置面について組み合わせることによって、系統分解候補の組合せを算出することを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。
The system decomposition candidate combination calculating means obtains a voltage range that can be input to the power conditioner based on information on the power conditioner,
Determine the type and number of solar cells arranged for each installation surface based on the solar cell module arrangement information,
Assuming that each installation surface falls within the voltage range that can be input to the power conditioner, all types and numbers of solar cell modules that can be configured as a system are determined as system decomposition candidates,
2. The solar cell module layout design support device according to claim 1, wherein a combination of systematic decomposition candidates is calculated by combining all system decomposition candidates calculated for each installation surface for all installation surfaces.
前記パワーコンディショナ算出手段は、前記系統分解候補組合せ算出手段によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナに関する情報に含まれる入力端子数に基づいて、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナの組合せをすべて求め、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナとそれに接続する系統との組合せである接続パターンをすべて求め、求めた接続パターンの中から所定の条件を満たさないものは削除し、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、各接続パターンにおけるパワーコンディショナそれぞれの電力変換効率を求め、最も電力変換効率の高い接続パターンを残し、
パワーコンディショナの組合せの中から最も電力変換効率の高い組合せを選択することを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。
The power conditioner calculation unit connects all the systems based on the number of input terminals included in the information on the power conditioner for each of the system decomposition candidate combinations calculated by the system decomposition candidate combination calculation unit. For all combinations of power conditioners that can
For each of the determined combinations of the power conditioners, all the connection patterns that are combinations of the power conditioner and the system connected thereto are determined, and those that do not satisfy the predetermined condition are deleted from the determined connection patterns,
For each of the obtained combinations of the power conditioners, the power conversion efficiency of each power conditioner in each connection pattern is obtained, and the connection pattern having the highest power conversion efficiency is left.
2. The solar cell module layout design support device according to claim 1, wherein a combination having the highest power conversion efficiency is selected from a combination of power conditioners.
前記所定の条件とは、パワーコンディショナのそれぞれについて、入力端子に接続した系統間の電圧のばらつきが許容範囲内であること、入力する系統の電力の合計がパワーコンディショナの電力許容範囲内であること、入力する系統の電流量の合計がパワーコンディショナの電流許容範囲内であることの3つの条件のうち、少なくとも2つ以上であることを特徴とする請求項6記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。The predetermined condition is that, for each of the power conditioners, the voltage variation between the systems connected to the input terminals is within an allowable range, and the total power of the input system is within the power allowable range of the power conditioner. 7. The solar cell module according to claim 6, wherein at least two of the three conditions that the total amount of the current of the input system is within the allowable current range of the power conditioner. Layout design support device. 複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する太陽電池モジュールの配置設計支援方法おいて、
太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得工程と、
パワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得工程と、
設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得工程と、
太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出工程と、
系統分解候補組合せ算出工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ選択工程と、
系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善のモジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け工程と、
前記パワーコンディショナ選択工程によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択されたモジュール割り付け情報とを出力する結果出力工程とを備えることを特徴とする太陽電池モジュールの配置設計支援方法。
In order to select a power conditioner that can connect a plurality of solar cell modules arranged on a plurality of installation surfaces, the plurality of solar cell modules are divided in units of a system in which the solar cell modules are connected in series, and all systems are divided. In the solar cell module layout design support method to select a power conditioner that can connect
A solar cell module information obtaining step of obtaining information on the solar cell module,
A power conditioner information obtaining step of obtaining information on the power conditioner,
An installation solar cell module arrangement information acquisition step of acquiring arrangement information of the solar cell modules on the installation surface,
Based on the information about the solar cell modules, the information about the power conditioner, and the arrangement information of the solar cell modules on the installation surface, the number of possible systems and the respective systems for the solar cell modules arranged on the installation surface for each installation surface System decomposition candidate combination calculating step of calculating a system decomposition candidate composed of the type and the number of the solar cell modules to be allocated to
A power conditioner selecting step of selecting a combination of a power conditioner with the highest power conversion efficiency and a low cost for each of the system decomposition candidate combinations calculated by the system decomposition candidate combination calculating step;
For each combination of system decomposition candidates, assign the modules that make each solar cell module on the installation surface belong to one of the systems to obtain multiple system-specific module allocation information. A system module allocation process for selecting allocation information;
And a result output step of outputting a combination of the power conditioners selected by the power conditioner selecting step and module allocation information selected by a system module allocating means. Method.
前記太陽電池モジュールに関する情報は、モジュールの大きさ、モジュールの形状を含み、さらに出力電力値、出力電圧値、出力電流値のうち少なくとも2つ以上を含む情報であることを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。9. The information regarding the solar cell module, the information including a module size, a module shape, and at least two or more of an output power value, an output voltage value, and an output current value. The layout design support method of the solar cell module described in the above. 前記パワーコンディショナに関する情報は、価格、入力端子の数、入力可能な電圧の範囲、入力電力の上限値および下限値、最大電力変換効率、系統間の出力電圧のばらつきによる電力変換効率の低下率、系統間の出力電圧のばらつきの許容範囲を含むことを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。Information on the power conditioner includes a price, the number of input terminals, a range of inputtable voltage, an upper limit value and a lower limit value of input power, a maximum power conversion efficiency, a rate of reduction in power conversion efficiency due to a variation in output voltage between systems. 9. The method according to claim 8, further comprising an allowable range of variation in output voltage between systems. 前記太陽電池モジュールの配置情報は、設置面に配置される太陽電池モジュールの種類、枚数、配置位置、周囲のモジュールとの位置関係を含むことを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。The arrangement of the solar cell module according to claim 8, wherein the arrangement information of the solar cell module includes a type, the number, an arrangement position, and a positional relationship with surrounding modules of the solar cell module arranged on the installation surface. Design support method. 前記系統分解候補組合せ算出工程は、パワーコンディショナに関する情報に基づいてパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲を求め、
太陽電池モジュールの配置情報に基づいて設置面ごとに配置した太陽電池の種類と数とを求め、
設置面ごとにパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲内に収まることを条件として、系統として構成可能な太陽電池モジュールの種類と数をすべて求めて系統分解候補とし、
設置面ごとに算出されたすべての系統分解候補をすべての設置面について組み合わせることによって、系統分解候補の組合せを算出することを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。
The system decomposition candidate combination calculating step determines a voltage range that can be input to the power conditioner based on information on the power conditioner,
Determine the type and number of solar cells arranged for each installation surface based on the solar cell module arrangement information,
Assuming that each installation surface falls within the voltage range that can be input to the power conditioner, all types and numbers of solar cell modules that can be configured as a system are determined as system decomposition candidates,
9. The solar cell module layout design support method according to claim 8, wherein a combination of systematic decomposition candidates is calculated by combining all system decomposition candidates calculated for each installation surface for all installation surfaces.
前記パワーコンディショナ算出工程は、前記系統分解候補組合せ算出工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナに関する情報に含まれる入力端子数に基づいて、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナの組合せをすべて求め、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナとそれに接続する系統との組合せである接続パターンをすべて求め、求めた接続パターンの中から所定の条件を満たさないものは削除し、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、各接続パターンにおけるパワーコンディショナそれぞれの電力変換効率を求め、最も電力変換効率の高い接続パターンを残し、パワーコンディショナの組合せの中から最も電力変換効率の高い組合せを選択することを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。
In the power conditioner calculation step, for each of the combinations of the system decomposition candidates calculated in the system decomposition candidate combination calculation step, all the systems are connected based on the number of input terminals included in the information on the power conditioner. For all combinations of power conditioners that can
For each of the determined combinations of the power conditioners, all the connection patterns that are combinations of the power conditioner and the system connected thereto are determined, and those that do not satisfy the predetermined condition are deleted from the determined connection patterns,
For each of the obtained combinations of power conditioners, the power conversion efficiency of each power conditioner in each connection pattern is obtained, and the connection pattern with the highest power conversion efficiency is left, and the power conversion efficiency with the highest power conversion efficiency among the combinations of power conditioners is retained. 9. The method according to claim 8, wherein a high combination is selected.
前記所定の条件とは、パワーコンディショナのそれぞれについて、入力端子に接続した系統間の電圧のばらつきが許容範囲内であること、入力する系統の電力の合計がパワーコンディショナの電力許容範囲内であること、入力する系統の電流量の合計がパワーコンディショナの電流許容範囲内であることの3つの条件のうち、少なくとも2つ以上であることを特徴とする請求項13記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。The predetermined condition is that, for each of the power conditioners, the voltage variation between the systems connected to the input terminals is within an allowable range, and the total power of the input system is within the power allowable range of the power conditioner. 14. The solar cell module according to claim 13, wherein at least two of the three conditions that the total amount of the current of the input system is within the allowable current range of the power conditioner. Layout design support method. 請求項7〜14のいずれか1つに記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。A program for causing a computer to execute the solar cell module layout design support method according to any one of claims 7 to 14. 請求項15に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。A computer-readable recording medium on which the program according to claim 15 is recorded.
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