JP2006287164A - 太陽光発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 構成の複雑化を防ぐとともに、発電電力の用途に基づいて発電電力の周波数および電圧を変更することが可能な太陽光発電装置を提供する。
【解決手段】 太陽光発電装置は、複数個の太陽電池ユニット50を備え、太陽電池ユニット50は、正電極が端子t11と接続される太陽電池1と、一端が太陽電池1の負電極と接続され、他端が端子t12と接続されるスイッチSW1と、オン状態において太陽電池1およびスイッチSW1を迂回して端子t11および端子t12を導通するスイッチSW2とを含み、制御部2は、供給すべき発電電力の内容に基づいて、各太陽電池ユニット50をそれぞれ、スイッチSW1がオン、かつ、スイッチSW2がオフである電力供給状態、スイッチSW1,SW2がオフである電力供給停止状態、またはスイッチSW1がオフ、かつ、スイッチSW2がオンであるバイパス状態とする制御を行なう。
【選択図】 図2
【解決手段】 太陽光発電装置は、複数個の太陽電池ユニット50を備え、太陽電池ユニット50は、正電極が端子t11と接続される太陽電池1と、一端が太陽電池1の負電極と接続され、他端が端子t12と接続されるスイッチSW1と、オン状態において太陽電池1およびスイッチSW1を迂回して端子t11および端子t12を導通するスイッチSW2とを含み、制御部2は、供給すべき発電電力の内容に基づいて、各太陽電池ユニット50をそれぞれ、スイッチSW1がオン、かつ、スイッチSW2がオフである電力供給状態、スイッチSW1,SW2がオフである電力供給停止状態、またはスイッチSW1がオフ、かつ、スイッチSW2がオンであるバイパス状態とする制御を行なう。
【選択図】 図2
Description
本発明は、太陽光発電装置に関し、特に、複数個の太陽電池から構成される太陽光発電装置に関する。
従来の太陽光発電システムの構成は、図13に示すように、太陽電池モジュール41から出力された直流電圧を昇圧ユニット42において所定の電圧に昇圧し、昇圧した直流電圧をインバータ43において交流電圧に変換することにより、所望の周波数および電圧を有する電力を発生する構成である。
このような太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールの一例として、特許文献1には以下のような太陽電池モジュールが開示されている。すなわち、太陽電池モジュールの裏面に相対的に温度が低い部分をつくり、その部分に電力変換装置を取り付ける。このような構成により、低コストで信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
また、特許文献2には以下のような太陽光発電方法が開示されている。すなわち、太陽電池と負荷との間にスイッチ10を設け、所定周期でスイッチ10のオン/オフを切り替える。このような構成により、交流の発電電力を得ることができる。
特開2002−141540号公報
特開平7−337049号公報
しかしながら、特許文献1記載の太陽電池モジュールおよび特許文献2記載の太陽光発電方法では、昇圧ユニットおよびインバータ等の電力変換装置が別途必要となるため、太陽光発電システムの構成が複雑化するという問題点があった。さらに、特許文献1記載の太陽電池モジュールおよび特許文献2記載の太陽光発電方法では、発電電力の周波数および電圧を任意に変更するための構成を有していないため、太陽光発電システムの用途が限定されるという問題点があった。
それゆえに、本発明の目的は、構成の複雑化を防ぐとともに、発電電力の用途に基づいて発電電力の周波数および電圧を変更することが可能な太陽光発電装置を提供することである。
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる太陽光発電装置は、複数個の太陽電池ユニットと、太陽電池ユニットで発電された発電電力を外部に出力する電力供給端子と、太陽電池ユニットを制御する制御部とを備え、太陽電池ユニットは、第1の端子と、第2の端子と、第1の電極が第1の端子と接続される太陽電池と、一端が太陽電池の第2の電極と接続され、他端が第2の端子と接続される第1のスイッチと、オン状態において太陽電池および第1のスイッチを迂回して第1の端子および第2の端子を導通する第2のスイッチとを含み、制御部は、供給すべき発電電力の内容に基づいて、複数個の太陽電池ユニットをそれぞれ、第1のスイッチがオン状態であり、かつ、第2のスイッチがオフ状態である電力供給状態か、または、第1のスイッチがオフ状態であり、かつ、第2のスイッチがオフ状態である電力供給停止状態か、または、第1のスイッチがオフ状態であり、かつ、第2のスイッチがオン状態であるバイパス状態とする太陽電池ユニット制御を少なくとも行なう。
好ましくは、複数個の太陽電池ユニットは、太陽電池ユニットを1個含むかまたは2個以上の太陽電池ユニットを直列接続した2個以上のストリングに分割され、太陽光発電装置は、さらに、各ストリングが出力する発電電力の極性が電力供給端子において同一の状態または異なる状態を切り替える第3のスイッチを備え、制御部は、供給すべき発電電力が交流の場合には、太陽電池ユニット制御を行なうとともに、さらに、各ストリングが出力する発電電力の極性が電力供給端子において異なる状態となるように第3のスイッチを切り替える制御を行なう。
好ましくは、複数個の太陽電池ユニットは、太陽電池ユニットを1個含むかまたは2個以上の太陽電池ユニットを直列接続した2個以上のストリングに分割され、太陽光発電装置は、さらに、各ストリングの出力の極性が電力供給端子において同一の状態または異なる状態を切り替える第3のスイッチを備え、制御部は、供給すべき発電電力が直流の場合には、太陽電池ユニット制御を行なうとともに、さらに、各ストリングの極性が電力供給端子において同一の状態となるように第3のスイッチを切り替える制御を行なう。
好ましくは、太陽電池ユニットは、制御部に発電電力を供給する。
より好ましくは、太陽光発電装置は、さらに、所定の太陽電池ユニットの発電電力を充電し、かつ、制御部に充電した発電電力を供給するコンデンサと、オン状態で所定の太陽電池ユニットの発電電力をコンデンサへ導く第4のスイッチとを備え、制御部は、供給すべき発電電力の内容に基づいて所定の太陽電池ユニットをバイパス状態または電力供給停止状態にすべき場合には、所定の太陽電池ユニットを電力供給状態とするとともに第4のスイッチをオン状態とする制御を行ない、かつ、供給すべき発電電力の内容に基づいて所定の太陽電池ユニットを電力供給状態にすべき場合には、第4のスイッチをオフ状態とする制御を行なう。
好ましくは、太陽光発電装置は、さらに、光を透過する物質で構成される第1の基板と、第1の基板と重なる第2の基板とを備え、複数個の太陽電池ユニットと、電力供給端子と、制御部とが、第1の基板上または第2の基板上に配置され、かつ、第1の基板および第2の基板の間に挟まれ、かつ、太陽電池は第1の基板を介して受光する。
好ましくは、太陽電池ユニットは、さらに、太陽電池と並列に接続されるコンデンサを含む。
本発明によれば、構成の複雑化を防ぐとともに、発電電力の用途に基づいて発電電力の周波数および電圧を変更することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽光発電装置が備える太陽電池ユニット50の構成を示す図である。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽光発電装置が備える太陽電池ユニット50の構成を示す図である。
同図を参照して、太陽電池ユニット50は、プラス端子t11と、マイナス端子t12と、太陽電池1と、スイッチSW1と、スイッチSW2とを含む。
太陽電池1およびスイッチSW1が直列に接続される。太陽電池1のプラス電極と、スイッチSW1の一端とが接続される。スイッチSW1の他端と、プラス端子t11とが接続される。太陽電池1のマイナス電極と、マイナス端子t12とが接続される。
スイッチSW2の一端が太陽電池1のマイナス電極に接続され、スイッチSW2の他端がスイッチSW1の他端に接続される。すなわち、スイッチSW2は、オン状態において太陽電池1およびスイッチSW1を迂回してプラス端子t11およびマイナス端子t12を導通する。
なお、太陽電池1およびスイッチSW1の位置を入れ替えて、太陽電池1のマイナス電極と、スイッチSW1の一端とが接続される構成であってもよい。
太陽電池ユニット50は、スイッチSW1がオン状態であり、かつ、スイッチSW2がオフ状態である場合には、太陽電池1の発電電力が外部へ供給される状態(以下、電力供給状態という。)となる。また、スイッチSW1がオフ状態であり、かつ、スイッチSW2がオフ状態である場合には、太陽電池1の発電電力が外部へ供給されず、かつ、太陽電池ユニットのプラス端子t11およびマイナス端子t12が導通していない状態(以下、電力供給停止状態という。)となる。また、スイッチSW1がオフ状態であり、かつ、スイッチSW2がオン状態である場合には、太陽電池1の発電電力が外部へ供給されないが、太陽電池ユニットのプラス端子t11およびマイナス端子t12が導通している状態(以下、バイパス状態という。)となる。
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽光発電装置の構成を示す図である。
同図を参照して、この太陽光発電装置は、ストリング100aと、ストリング100bと、単双切替スイッチSW3と、制御部2と、電力供給端子3とを備える。
ストリング100aは、直列接続された太陽電池ユニットA1〜A5を含む。ストリング100bは、直列接続された太陽電池ユニットB1〜B5を含む。
電力供給端子3は、電力供給端子3aおよび電力供給端子3bを含む。
単双切替スイッチSW3は、端子t1〜t6を含む。端子t3に端子t4と、ストリング100aのプラス端子、すなわち、太陽電池ユニットA1のプラス端子t11と、電力供給端子3aとが接続される。端子t6に端子t1と、ストリング100aのマイナス端子、すなわち、太陽電池ユニットA5のマイナス端子t12と、電力供給端子3bとが接続される。端子t2にストリング100bのマイナス端子、すなわち、太陽電池ユニットB1のマイナス端子t12が接続される。端子t5にストリング100bのプラス端子、すなわち、太陽電池ユニットB5のプラス端子t11とが接続される。
単双切替スイッチSW3は、端子t2および端子t3を導通させるかまたは端子t2および端子t1を導通させるかを切り替える。単双切替スイッチSW3が端子t2および端子t3を導通させる場合には、ストリング100bのマイナス端子が電力供給端子3aと接続される。したがって、電力供給端子3aにおけるストリング100aおよびストリング100bの極性が異なる状態となる。一方、単双切替スイッチSW3が端子t2および端子t1を導通させる場合には、ストリング100bのマイナス端子が電力供給端子3bと接続される。したがって、電力供給端子3bにおけるストリング100aおよびストリング100bの極性が同一の状態となる。
また、単双切替スイッチSW3は、端子t5および端子t6を導通させるかまたは端子t5および端子t4を導通させるかを切り替える。単双切替スイッチSW3が端子t5および端子t6を導通させる場合には、ストリング100bのプラス端子が電力供給端子3bと接続される。したがって、電力供給端子3bにおけるストリング100aおよびストリング100bの極性が異なる状態となる。一方、単双切替スイッチSW3が端子t5および端子t4を導通させる場合には、ストリング100bのプラス端子が電力供給端子3aと接続される。したがって、電力供給端子3aにおけるストリング100aおよびストリング100bの極性が同一の状態となる。
同図においては、単双切替スイッチSW3は、端子t2および端子t3を導通させ、かつ、端子t5および端子t6を導通させているため、電力供給端子3におけるストリング100aおよびストリング100bの極性が異なる状態となっている。
制御部2は、この太陽光発電装置が供給すべき発電電力の内容に基づいて、ストリング100aおよびストリング100bにおける各太陽電池ユニットをそれぞれ、電力供給状態、電力供給停止状態またはバイパス状態とする制御を行なう。また、制御部2は、供給すべき発電電力の内容に基づいて、電力供給端子3aおよび電力供給端子3bにおけるストリング100aおよびストリング100bの極性が同一の状態または異なる状態となるように単双切替スイッチSW3を切り替える制御を行なう。
次に、本実施の形態に係る太陽光発電装置が交流の発電電力を供給する際の動作について説明する。
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽光発電装置が交流の発電電力を供給する際の動作の一例を示す図である。
まず、制御部2は、電力供給端子3aおよび電力供給端子3bにおけるストリング100aおよびストリング100bの極性が異なる状態となるように単双切替スイッチSW3を切り替える。すなわち、制御部2は、図2に示すように端子t2および端子t3が導通し、かつ、端子t5および端子t6が導通するように単双切替スイッチSW3を切り替える。
次に、同図における表は、制御部2が、ストリング100aおよびストリング100bにおける各太陽電池ユニットのスイッチSW1およびスイッチSW2を切り替えることによって各太陽電池ユニットの状態が切り替わる様子を時系列で示したものである。この表における縦の列のA1〜A5およびB1〜B5は、それぞれストリング100aにおける太陽電池ユニットA1〜A5と、ストリング100bにおける太陽電池ユニットB1〜B5とを表わす。この表における「1」は電力供給状態を、「0」は電力供給停止状態を、「P」はバイパス状態を表わす。この表の一番上の行は、制御部2が各太陽電池ユニットの状態を切り替える時刻を表わす。
また、同図におけるグラフは、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値、すなわち、電力供給端子3における電圧値を表わす。
ここでは、1個の太陽電池ユニットの発電電力の電圧値を0.5Vと仮定して説明する。
最初に、制御部2は、時刻0.0msにおいて太陽電池ユニットA1〜A5をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0Vとなる。
次に、制御部2は、時刻0.5msにおいて太陽電池ユニットA1を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットA2〜A5をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0.5Vとなる。
次に、制御部2は、時刻1.1msにおいて太陽電池ユニットA1〜A2を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットA3〜A5をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は1.0Vとなる。
同様にして、制御部2は、ストリング100aにおいて電力供給状態とする太陽電池ユニットの数を増やすことにより、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値を1.5V、2.0V、2.5Vと増加させる。
次に、制御部2は、時刻5.9msにおいて太陽電池ユニットA1をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットA2〜A5を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は2.5Vから2.0Vに減少する。
次に、制御部2は、時刻6.6msにおいて太陽電池ユニットA1〜A2をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットA3〜A5を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は1.5Vとなる。
同様にして、制御部2は、ストリング100aにおいてバイパス状態とする太陽電池ユニットの数を増やすことにより、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値を1.0V、0.5Vと減少させる。
次に、制御部2は、時刻8.3msにおいて太陽電池ユニットA1〜A5を電力供給停止状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5をバイパス状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0Vとなる。
次に、制御部2は、時刻8.9msにおいて太陽電池ユニットA1〜A5を電力供給停止状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットB2〜B5をバイパス状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は−0.5Vとなる。
同様にして、制御部2は、ストリング100bにおいて電力供給状態とする太陽電池ユニットの数を増やすことにより、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値を−1.0V、−1.5V、−2.0V、−2.5Vと減少させる。
次に、制御部2は、時刻14.2msにおいて太陽電池ユニットA1〜A5を電力供給停止状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB2〜B5を電力供給状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は−2.5Vから−2.0Vに増加する。
同様にして、制御部2は、ストリング100bにおいてバイパス状態とする太陽電池ユニットの数を増やすことにより、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値を−2.0V、−1.5V、−1.0V、−0.5Vと減少させる。
次に、制御部2は、時刻16.7msにおいて太陽電池ユニットA1〜A5をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0Vとなる。
以上のように、この太陽光発電装置は、0Vを中心として正の電圧の方向に5段階、かつ、負の電圧の方向に5段階だけステップ状に変化する、最大振幅2.5V、かつ、周波数約60Hzの交流の発電電力を供給することができる。
ここでは、説明を簡単にするために、ストリング100aおよびストリング100bに含まれる太陽電池ユニットの数をそれぞれ5個としたが、ストリング100aおよびストリング100bに含まれる太陽電池ユニットの数を増大させ、かつ、制御部2がストリング100aおよびストリング100bにおける各太陽電池ユニットの状態を切り替える間隔を短くすることにより、この太陽光発電装置の供給するステップ状の発電電力を滑らかな正弦波にすることが可能である。
また、1個の太陽電池ユニットの発電電力の電圧値またはストリング100aおよびストリング100bに含まれる太陽電池ユニットの数を増減させることで、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値を任意に選択することができる。
たとえば、1個の太陽電池ユニットの発電電力の電圧値が0.6Vであり、かつ、ストリング100aおよびストリング100bに含まれる太陽電池ユニットの数がそれぞれ236個である場合には、振幅が0.6×236=141.6≒100×√2となり、実効値100Vの交流の発電電力を得ることができる。
次に、本実施の形態に係る太陽光発電装置が直流の発電電力を供給する際の動作について説明する。
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽光発電装置が直流の発電電力を供給する際の構成を示す図である。
まず、制御部2は、電力供給端子3aおよび電力供給端子3bにおけるストリング100aおよびストリング100bの極性が同一の状態となるように単双切替スイッチSW3を切り替える。すなわち、制御部2は、端子t2および端子t1が導通し、かつ、端子t5および端子t4が導通するように単双切替スイッチSW3を切り替える。
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽光発電装置が直流の発電電力を供給する際の動作の一例を示す図である。
同図における表の見方については図3と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。また、第1の実施の形態の説明と同様に、1個の太陽電池ユニットの発電電力の電圧値を0.5Vと仮定して説明する。
最初に、制御部2は、時刻0.0msにおいて太陽電池ユニットA1〜A3を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットA4〜A5をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B3を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットB4〜B5をバイパス状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は1.5Vとなる。
次に、制御部2は、時刻0.1msにおいて太陽電池ユニットA2〜A4を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットA1およびA5をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB2〜B4を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1およびB5をバイパス状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は1.5Vとなる。
同様にして、制御部2は、ストリング100aおよびストリング100bにおいてそれぞれ電力供給状態とする3個の太陽電池ユニットを順次切り替えることにより、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値が1.5Vである状態を維持する。
したがって、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、制御部2が、電力供給状態とする太陽電池ユニットを順次切り替えて、特定の太陽電池ユニットが常に電力供給状態となることを防ぐことにより、特定の太陽電池ユニットの発電電力が不足することを防ぎ、各太陽電池ユニットの発電電力を効率的に使用することができる。
なお、1.5Vの直流の発電電力を得るためには、ストリング100aおよびストリング100bのうちいずれか一方の発電電力を電力供給端子3に出力すればよいが、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、ストリング100aおよびストリング100bの両方の発電電力を電力供給端子3に出力することによって発電電力の電流値を増大させ、いずれか一方のストリングの発電電力を無駄にすることを防ぐことができる。
次に、本実施の形態に係る太陽光発電装置の製造方法について説明する。
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る太陽光発電装置の構造を示す図である。
同図を参照して、この太陽光発電装置は、ガラス基板K1上にN電極であるN型Si(シリコン)膜と、P電極であるP型Si膜とをいわゆる真空蒸着法などによって蒸着して薄膜太陽電池である太陽電池1を製造する。なお、P電極およびN電極は光を透過するITO(Indium Tin Oxide Film)膜などの透明な電極を使用する。ガラス基板K1上に薄膜状のトランジスタであるTFT(Thin Film Transistor)を形成して、スイッチSW1、スイッチSW2、制御部2および単双切替スイッチSW3を製造する。そして、アルミニウム配線をガラス基板K1に蒸着することにより、太陽電池1、スイッチSW1、スイッチSW2、制御部2、単双切替スイッチSW3および電力供給端子3を接続する。ここで、アルミニウム配線は電流の多く流れる箇所ではパターン幅を太くする。そして、ガラス基板K1に図示しないガラス基板K2を重ね、太陽電池1、スイッチSW1、スイッチSW2、制御部2、単双切替スイッチSW3および電力供給端子3がガラス基板K1およびガラス基板K2に挟まれる構成とする。
このように各部品がガラス基板K1およびガラス基板K2に挟まれる構成とすることにより、太陽光発電装置の形状が平板状となる。そして、ガラス基板K1およびガラス基板K2で形成される平板に十分な強度を持たせることにより、屋根や壁などの建設材料として太陽光発電装置を設置することが可能となる。
また、ガラス基板K1上に薄膜状のトランジスタであるTFT(Thin Film Transistor)を形成する薄膜技術を使用することにより、太陽電池1、スイッチSW1、スイッチSW2、制御部2および単双切替スイッチSW3およびこれらの配線の実装面積を小さくすることができるため、ガラス基板K1における太陽電池1の受光面積を大きくすることができ、太陽光発電装置の発電能力を向上することができる。
なお、上記の製造例では、ガラス基板K1上に薄膜状のトランジスタであるTFT(Thin Film Transistor)を形成して、太陽電池1、スイッチSW1、スイッチSW2、制御部2および単双切替スイッチSW3を製造するとしたが、これらをいわゆるディスクリート部品で構成してガラス基板K1上に搭載して接続してもよい。また、各スイッチはリレースイッチとしても問題ないが、リレースイッチより小型で、かつ、駆動電流が小さく、かつ、耐久性が強いMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ等で各スイッチを構成するのが望ましい。
また、太陽電池1、スイッチSW1、スイッチSW2、制御部2、単双切替スイッチSW3および電力供給端子3をガラス基板K1およびガラス基板K2で挟む構成に限らず、太陽電池1の受光側の基板のみ光を透過する材料を用いて、太陽電池1の受光側でない基板の材料をプラスチックおよび金属としてもよい。
ところで、特許文献1記載の太陽電池モジュールおよび特許文献2記載の太陽光発電方法では、昇圧ユニットおよびインバータ等の電力変換装置が別途必要となるため、太陽光発電システムの構成が複雑化するという問題点があった。さらに、特許文献1記載の太陽電池モジュールおよび特許文献2記載の太陽光発電方法では、発電電力の周波数および電圧を任意に変更するための構成を有していないため、太陽光発電システムの用途が限定されるという問題点があった。
しかしながら、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、太陽電池1と直列接続されるスイッチSW1と、オン状態において太陽電池1およびスイッチSW1を迂回するスイッチSW2とのオン状態およびオフ状態の組み合わせによって電力供給状態、電力供給停止状態およびバイパス状態となる太陽電池ユニット50を複数個備え、太陽光発電装置が供給すべき発電電力の電圧値、周波数および電流値等に基づいて、各太陽電池ユニットの状態をそれぞれ切り替える制御を行なう。
したがって、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、昇圧ユニットおよびインバータ等の電力変換装置を別途必要としないため構成の複雑化を防ぐことができ、かつ、発電電力の用途に基づいて発電電力の周波数および電圧を任意に変更することができる。
また、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、制御部2は、供給すべき発電電力の内容に基づいて、電力供給端子3aおよび電力供給端子3bにおけるストリング100aおよびストリング100bの極性が同一の状態または異なる状態となるように単双切替スイッチSW3を切り替える制御を行なう。
したがって、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、供給すべき発電電力が交流および直流のいずれの場合においてもストリング100aおよびストリング100bにおける各太陽電池ユニットの発電電力を有効活用することができる。
ここで、制御部2は、プログラムを図示しないメモリから読み出して前述のスイッチSW1、スイッチSW2および単双切替スイッチSW3を切り替える制御を行なう構成としてもよい。あるいは、太陽光発電装置が備える図示しないCPU(Central Processing Unit)がプログラムを図示しないメモリから読み出して実行し、発電電力の用途に基づいてスイッチSW1、スイッチSW2および単双切替スイッチSW3を切り替えるタイミングを図示しないメモリに書き込む。そして、制御部2が図示しないメモリからこれらのタイミングを読み出して各スイッチを切り替える制御を行なう構成としてもよい。このような構成により、ハードウェアの構成を変更することなく、発電電力の用途に基づいて発電電力の周波数および電圧を容易に変更することができる。
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。
<第2の実施の形態>
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る太陽光発電装置の構成を示す図である。
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る太陽光発電装置の構成を示す図である。
同図を参照して、この太陽光発電装置は、第1の実施の形態に係る太陽光発電装置に対して、ストリング100aおよびストリング100bの代わりにストリング101a〜ストリング101fと、制御部2の代わりに制御部12とを備える。
ストリング101a〜ストリング101fは、直列接続された5個の太陽電池ユニットを含む。すなわち、ストリング101aは、直列接続された太陽電池ユニットA1〜A5を含む。ストリング101bは、直列接続された太陽電池ユニットB1〜B5を含む。ストリング101cは、直列接続された太陽電池ユニットC1〜C5を含む。ストリング101dは、直列接続された太陽電池ユニットD1〜D5を含む。ストリング101eは、直列接続された太陽電池ユニットE1〜E5を含む。ストリング101fは、直列接続された太陽電池ユニットF1〜F5を含む。
また、ストリング101a〜ストリング101cが並列に接続される。ストリング101d〜ストリング101fが並列に接続される。
単双切替スイッチSW3は、端子t1〜t6を含む。端子t3に端子t4と、ストリング100a〜ストリング100cのプラス端子、すなわち、太陽電池ユニットA1、A6およびA11のプラス端子t11と、電力供給端子3aとが接続される。端子t6に端子t1と、ストリング100a〜ストリング100cのマイナス端子、すなわち、太陽電池ユニットA5、A10およびA15のマイナス端子t12と、電力供給端子3bとが接続される。端子t2にストリング100d〜ストリング100fのマイナス端子、すなわち、太陽電池ユニットB1、B6およびB11のマイナス端子t12が接続される。端子t5にストリング100d〜ストリング100fのプラス端子、すなわち、太陽電池ユニットB5、B10およびB15のプラス端子t11とが接続される。
単双切替スイッチSW3は、端子t2および端子t3を導通させるかまたは端子t2および端子t1を導通させるかを切り替える。単双切替スイッチSW3が端子t2および端子t3を導通させる場合には、ストリング100d〜ストリング100fのマイナス端子が電力供給端子3aと接続される。したがって、電力供給端子3aにおけるストリング100a〜ストリング100cおよびストリング100d〜ストリング100fの極性が異なる状態となる。一方、単双切替スイッチSW3が端子t2および端子t1を導通させる場合には、ストリング100d〜ストリング100fのマイナス端子が電力供給端子3bと接続される。したがって、電力供給端子3bにおけるストリング100a〜ストリング100cおよびストリング100d〜ストリング100fの極性が同一の状態となる。
また、単双切替スイッチSW3は、端子t5および端子t6を導通させるかまたは端子t5および端子t4を導通させるかを切り替える。単双切替スイッチSW3が端子t5および端子t6を導通させる場合には、ストリング100d〜ストリング100fのプラス端子が電力供給端子3bと接続される。したがって、電力供給端子3bにおけるストリング100a〜ストリング100cおよびストリング100d〜ストリング100fの極性が異なる状態となる。一方、単双切替スイッチSW3が端子t5および端子t4を導通させる場合には、ストリング100d〜ストリング100fのプラス端子が電力供給端子3aと接続される。したがって、電力供給端子3aにおけるストリング100a〜ストリング100cおよびストリング100d〜ストリング100fの極性が同一の状態となる。
同図においては、単双切替スイッチSW3は、端子t2および端子t3を導通させ、かつ、端子t5および端子t6を導通させているため、電力供給端子3におけるストリング100a〜ストリング100cおよびストリング100d〜ストリング100fの極性が異なる状態となっている。
制御部2は、この太陽光発電装置が供給すべき発電電力の内容に基づいて、ストリング100a〜〜ストリング100fにおける各太陽電池ユニットをそれぞれ、電力供給状態、電力供給停止状態またはバイパス状態とする制御を行なう。また、制御部2は、供給すべき発電電力の内容に基づいて、電力供給端子3aおよび電力供給端子3bにおけるストリング100a〜ストリング100cおよびストリング100d〜ストリング100fの極性が同一の状態または異なる状態となるように単双切替スイッチSW3を切り替える制御を行なう。
他の構成は第1の実施の形態に係る太陽光発電装置と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
次に、本実施の形態に係る太陽光発電装置が交流の発電電力を供給する際の動作について説明する。
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る太陽光発電装置が交流の発電電力を供給する際の動作の一例を示す図である。
同図における表の縦の列のA1〜A15およびB1〜B15は、それぞれストリング100a〜ストリング100cにおける太陽電池ユニットA1〜A15と、ストリング100d〜ストリング100fにおける太陽電池ユニットB1〜B15とを表わす。
同図における表の見方については図3と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。また、第1の実施の形態の説明と同様に、1個の太陽電池ユニットの発電電力の電圧値を0.5Vと仮定して説明する。
同図における表を参照して、制御部12は、太陽電池ユニットA1〜A5、太陽電池ユニットA6〜A10および太陽電池ユニットA11〜A15が各時刻において同一の状態となるような制御を行なう。また、制御部12は、太陽電池ユニットB1〜B5、太陽電池ユニットB6〜B10および太陽電池ユニットB11〜B15各時刻において同一の状態となるような制御を行なう。
他の動作は第1の実施の形態における図3と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
したがって、本実施の形態に係る太陽光発電装置は、第1の実施の形態にかかる太陽光発電装置と同様に、0Vを中心として正の電圧の方向に5段階、かつ、負の電圧の方向に5段階だけステップ状に変化する、最大振幅2.5V、かつ、周波数約60Hzの交流の発電電力を供給することができる。
さらに、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、太陽電池ユニットA1〜A5に加えて太陽電池ユニットA6〜A10および太陽電池ユニットA11〜A15の発電電力を電力供給端子3へ供給し、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5に加えて太陽電池ユニットB6〜B10および太陽電池ユニットB11〜B15の発電電力を電力供給端子3へ供給するため、交流の発電電力の電流容量を増加することができる。
なお、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、ストリング100a〜ストリング100fは、直列接続された5個の太陽電池ユニットを含む構成としたが、これに限定するものではなく、1個または直列接続された複数個の太陽電池ユニットを含む構成とすることができる。また、本実施の形態に係る太陽光発電装置は、ストリング100a〜ストリング100fを備える構成としたが、これに限定するものではなく、2個以上のストリングを備える構成とすることができる。
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。
<第3の実施の形態>
本実施の形態は、冗長構成を有する太陽光発電装置に関する。図9は、本発明の第3の実施の形態に係る太陽光発電装置の構成を示す図である。
本実施の形態は、冗長構成を有する太陽光発電装置に関する。図9は、本発明の第3の実施の形態に係る太陽光発電装置の構成を示す図である。
同図を参照して、この太陽光発電装置は、第1の実施の形態に係る太陽光発電装置に対して、ストリング100aおよびストリング100bの代わりにストリング102aおよびストリング102bと、制御部2の代わりに制御部22とを備える。また、この太陽光発電装置は、第1の実施の形態に係る太陽光発電装置に対して、さらに、電圧計4と、故障検出部5とを備える。
ストリング102aは、直列接続された太陽電池ユニットA1〜A5および予備用の太陽電池ユニットA16を含む。ストリング102bは、直列接続された太陽電池ユニットB1〜B5および予備用の太陽電池ユニットB16を含む。
単双切替スイッチSW3は、端子t1〜t6を含む。端子t3に端子t4と、ストリング102aのプラス端子、すなわち、太陽電池ユニットA1のプラス端子t11と、電力供給端子3aとが接続される。端子t6に端子t1と、ストリング102aのマイナス端子、すなわち、太陽電池ユニットA16のマイナス端子t12と、電力供給端子3bとが接続される。端子t2にストリング102bのマイナス端子、すなわち、太陽電池ユニットB1のマイナス端子t12が接続される。端子t5にストリング102bのプラス端子、すなわち、太陽電池ユニットB16のプラス端子t11とが接続される。
電圧計4は、電力供給端子3における発電電力の電圧値を測定し、故障検出部5へ出力する。
故障検出部5は、ストリング102aおよびストリング102bにおける各太陽電池ユニットをそれぞれ、電力供給状態、電力供給停止状態またはバイパス状態とする制御を行ない、かつ、電力供給端子3aおよび電力供給端子3bにおけるストリング102aおよびストリング102bの極性が同一の状態または異なる状態となるように単双切替スイッチSW3を切り替える制御を行なうことにより、各太陽電池ユニットの故障を検出する。
他の構成は第1の実施の形態に係る太陽光発電装置と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
次に、本実施の形態に係る太陽光発電装置の動作について説明する。
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る太陽光発電装置の動作を示す図である。
同図における表の縦の列のA1〜A5、A16、B1〜B5およびB16は、それぞれストリング102aにおける太陽電池ユニットA1〜A5および太陽電池ユニットA16と、ストリング102bにおける太陽電池ユニットB1〜B5および太陽電池ユニットB16とを表わす。
同図における表の見方については図3と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。また、第1の実施の形態の説明と同様に、1個の太陽電池ユニットの発電電力の電圧値を0.5Vと仮定して説明する。
まず、故障検出部5は、図9に示すように、電力供給端子3aおよび電力供給端子3bにおけるストリング102aおよびストリング102bの極性が同一の状態となるように単双切替スイッチSW3を切り替える。すなわち、制御部2は、端子t2および端子t1が導通し、かつ、端子t5および端子t4が導通するように単双切替スイッチSW3を切り替える。
次に、故障検出部5は、時刻0.0msにおいて太陽電池ユニットA1を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットA2〜A5および太陽電池ユニットA16をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5および太陽電池ユニットB16を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0.5Vとなる。
次に、故障検出部5は、時刻0.1msにおいて太陽電池ユニットA2を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットA1、太陽電池ユニットA3〜A5および太陽電池ユニットA16をバイパス状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1〜B5および太陽電池ユニットB16を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0.5Vとなる。
同様にして、故障検出部5は、ストリング102aにおける太陽電池ユニットA3〜A5および太陽電池ユニットA16のうちの1個を順番に電力供給状態とし、かつ、ストリング102aにおいて電力供給状態とする太陽電池ユニット以外の他の太陽電池ユニットをバイパス状態とし、かつ、ストリング102bにおける太陽電池ユニットB1〜B5および太陽電池ユニットB16を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0.5Vとなる。
次に、故障検出部5は、時刻0.6msにおいて太陽電池ユニットA1〜A5および太陽電池ユニットA16を電力供給停止状態とし、かつ、太陽電池ユニットB1を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットB2〜B5および太陽電池ユニットB16をバイパス状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0.5Vとなる。
同様にして、故障検出部5は、ストリング102bにおける太陽電池ユニットB2〜B5および太陽電池ユニットB16のうちの1個を順番に電力供給状態とし、かつ、ストリング102bにおいて電力供給状態とする太陽電池ユニット以外の他の太陽電池ユニットをバイパス状態とし、かつ、ストリング102aにおける太陽電池ユニットA1〜A5および太陽電池ユニットA16を電力供給停止状態とする。したがって、この太陽光発電装置の供給する発電電力の電圧値は0.5Vとなる。
以上より、電力供給端子3における発電電力の電圧は同図(i)に示すようになる。この場合、故障検出部5は、ストリング102aおよびストリング102bにおける各太陽電池ユニットの発電電力の電圧値が正常であることを検出し、検出した内容を表わす故障検出情報を制御部22へ出力する。
制御部22は、故障検出部5から、ストリング102aおよびストリング102bにおける各太陽電池ユニットの発電電力の電圧値が正常であることを表わす故障検出情報を受けると、太陽電池ユニットA16および太陽電池ユニットB16をバイパス状態または電力供給停止状態として、電力供給状態とはしない。
ところが、太陽電池ユニットA2および太陽電池ユニットB4における太陽電池1が何らかの原因で故障して発電できない場合には、電力供給端子3における発電電力の電圧は同図(ii)に示すようになる。
この場合、故障検出部5は、電圧計4から受けた電圧値から、太陽電池ユニットA2および太陽電池ユニットB4における太陽電池1の発電電力の電圧値が異常であり、かつ、他の太陽電池ユニットの発電電力の電圧値が正常であることを検出し、検出した内容を表わす故障検出情報を制御部22へ出力する。
制御部22は、故障検出部5から、太陽電池ユニットA2および太陽電池ユニットB4における太陽電池1の発電電力の電圧値が異常であり、かつ、他の太陽電池ユニットの発電電力の電圧値が正常であることを表わす故障検出情報を受けると、太陽電池ユニットA2の代わりに太陽電池ユニットA16を使用し、かつ、太陽電池ユニットB4の代わりに太陽電池ユニットB16を使用する。
より詳細には、制御部22は、この太陽光発電装置が供給すべき発電電力の内容から判断して太陽電池ユニットA2を電力供給状態とすべき場合には太陽電池ユニットA16を電力供給状態とし、かつ、太陽電池ユニットB4を電力供給状態とすべき場合には太陽電池ユニットB16を電力供給状態とする制御を行なう。また、制御部22は、この太陽光発電装置が供給すべき発電電力の内容から判断して太陽電池ユニットA2または太陽電池ユニットB4を電力供給状態とすべき場合以外は、太陽電池ユニットA16および太陽電池ユニットB16をバイパス状態または電力供給停止状態とする制御を行なう。そして、制御部22は、太陽電池ユニットA2および太陽電池ユニットB4をバイパス状態または電力供給停止状態として、電力供給状態とはしない。
したがって、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、故障した太陽電池ユニットの数が予備用の太陽電池ユニットの数の範囲内であれば、太陽光発電装置が供給すべき発電電力を発生することができるため、第1の実施の形態に係る太陽光発電装置に対してさらに、太陽光発電装置の運用停止および修理作業等を回避することができる、すなわち、発電電力の供給の安定化を図ることができる。
なお、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、ストリング102aおよびストリング102bが予備用の太陽電池ユニットをそれぞれ1個だけ含む構成としたが、これに限定されるものではなく、ストリング102aおよびストリング102bが予備用の太陽電池ユニットをそれぞれ複数個含む構成とすることができる。このような構成により、各ストリングで複数個の太陽電池ユニットが故障する大規模な故障にも対応することができる。
また、故障検出部5は、プログラムを図示しないメモリから読み出して、前述の各太陽電池ユニットの異常検出を行なう際のスイッチSW1、スイッチSW2および単双切替スイッチSW3を切り替える制御を行なう構成としてもよい。あるいは、太陽光発電装置が備える図示しないCPU(Central Processing Unit)がプログラムを図示しないメモリから読み出して実行し、前述の各太陽電池ユニットの異常検出を行なう際のスイッチSW1、スイッチSW2および単双切替スイッチSW3を切り替えるタイミングを図示しないメモリに書き込む。そして、故障検出部5が図示しないメモリから各スイッチのタイミングを読み出して前述のスイッチSW1、スイッチSW2および単双切替スイッチSW3を切り替える制御を行なう構成としてもよい。このような構成により、ハードウェアの構成を変更することなく、故障検出対象とする太陽電池ユニットおよび故障検出の手順を容易に変更することができる。
また、制御部2は、プログラムを図示しないメモリから読み出すことにより、前述のように、異常が検出された太陽電池ユニットの代わりに予備用の太陽電池ユニットを使用する制御を行なう構成としてもよい。
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。
<第4の実施の形態>
本実施の形態は、制御部の充電機能を備えた太陽光発電装置に関する。図11は、本発明の第4の実施の形態に係る太陽光発電装置の構成を示す図である。
本実施の形態は、制御部の充電機能を備えた太陽光発電装置に関する。図11は、本発明の第4の実施の形態に係る太陽光発電装置の構成を示す図である。
同図を参照して、この太陽光発電装置は、第1の実施の形態に係る太陽光発電装置に対して、さらに、スイッチSW4と、抵抗R1と、コンデンサC1と、ツェナーダイオードD1とを備える。また、この太陽光発電装置は、第1の実施の形態に係る太陽光発電装置に対して、制御部2の代わりに制御部32を備える。
コンデンサ1は、太陽電池ユニットA1の発電電力を充電するためのものである。抵抗R1は、太陽電池ユニットA1からの電流を制限するためのものである。ツェナーダイオードD1は、制御部32へ印加される電圧を所定の電圧値とするためのものである。
次に、本実施の形態に係る太陽光発電装置が制御部32を充電する動作について説明する。
この太陽光発電装置の初期状態は、太陽電池ユニットA1が電力供給状態であり、かつ、太陽電池ユニットA2〜A5がバイパス状態であり、スイッチSW4がオン状態である。したがって、この太陽光発電装置が起動されると、太陽電池ユニットA1からの電流がスイッチSW4および抵抗R1を介してコンデンサC1へ流れてコンデンサC1が充電される。そして、コンデンサC1の両端の電圧はツェナーダイオードD1によって所定の電圧値となり、制御部32はこの所定の電圧によって起動される。
そして、制御部32が起動されて太陽光発電装置が発電を開始すると、制御部32は、太陽電池ユニットA1が電力供給端子3へ発電電力を出力する必要がない時間を利用してコンデンサC1を充電する。すなわち、制御部32は、この太陽光発電装置が供給すべき発電電力の内容から判断して太陽電池ユニットA1をバイパス状態または電力供給停止状態にすべきときに、太陽電池ユニットA1を電力供給状態とするとともにスイッチSW4をオン状態とする制御を行なう。
このような構成により、電力供給端子3から発電電力の一部を制御部32へ供給する構成とする場合に必要となる配線が不要となり、また、外部電源装置が不要となるため、この太陽光発電装置をスタンドアロンの装置とすることができ、第1の実施の形態に係る太陽光発電装置に対して、さらに、太陽光発電システムの構成を簡易化することができる。
なお、本実施の形態に係る太陽光発電装置では、太陽電池ユニットA1が制御部32へ電力供給を行なう構成としたが、これに限定されるものではなく、他の太陽電池ユニットが制御部32へ電力供給を行なう構成とすることができる。また、制御部32用に別途太陽電池1を配置する構成としてもよい。
[太陽電池ユニットの変形例]
次に、本発明の実施の形態に係る太陽光発電装置が備える太陽電池ユニットの変形例について図面を用いて説明する。
次に、本発明の実施の形態に係る太陽光発電装置が備える太陽電池ユニットの変形例について図面を用いて説明する。
図12は、図1に示す太陽電池ユニット50の変形例である太陽電池ユニット51の構成を示す図である。
同図を参照して、太陽電池ユニット51は、太陽電池ユニット50に対して、さらに、コンデンサC2を含む。
太陽電池1のプラス電極と、コンデンサC2の一端とが接続される。また、太陽電池1のマイナス電極と、コンデンサC2の他端とが接続される。
同図(b)および同図(c)に示す状態、すなわち、太陽電池ユニット51が電力供給停止状態またはバイパス状態のときに、太陽電池1から出力される電流がコンデンサC2へ流れてコンデンサC2が充電される。
同図(d)は、太陽電池ユニット51が電力供給状態のときに、太陽電池1の出力が低下した状態を示している。太陽電池ユニット51の出力が低下する原因としては、たとえば、太陽電池1の受光面に鳥などがとまって影になってしまい、一時的に太陽電池1から出力される電流が不足して太陽電池1の発電電力の電圧値が低下する等が考えられる。この場合、コンデンサC2の放電によってコンデンサC2から電力供給端子3へ電流を出力することで太陽電池1の出力電流の不足分を補うことができる。
他の構成および動作は図1に示す太陽電池ユニット50と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
したがって、太陽電池ユニット51では、図1に示す太陽電池ユニット50に対して、さらに、安定した電力供給を図ることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 太陽電池、2,12,22,32 制御部、3,3a,3b 電力供給端子、4 電圧計、5 故障検出部、41 太陽電池モジュール、42 昇圧ユニット、43 インバータ、50,51 太陽電池ユニット、100a〜102a,100b〜102b ストリング、A1〜A16,B1〜B16 太陽電池ユニット、SW1〜SW2,SW4〜SW5 スイッチ、SW3 単双切替スイッチ、K1,K2 ガラス基板、R1 抵抗、C1,C2 コンデンサ、D1 ツェナーダイオード、t11 プラス端子、t12 マイナス端子。
Claims (7)
- 複数個の太陽電池ユニットと、
前記太陽電池ユニットで発電された発電電力を外部に出力する電力供給端子と、
前記太陽電池ユニットを制御する制御部とを備え、
前記太陽電池ユニットは、
第1の端子と、
第2の端子と、
第1の電極が前記第1の端子と接続される太陽電池と、
一端が前記太陽電池の第2の電極と接続され、他端が前記第2の端子と接続される第1のスイッチと、
オン状態において前記太陽電池および前記第1のスイッチを迂回して前記第1の端子および前記第2の端子を導通する第2のスイッチとを含み、
前記制御部は、供給すべき前記発電電力の内容に基づいて、前記複数個の太陽電池ユニットをそれぞれ、前記第1のスイッチがオン状態であり、かつ、前記第2のスイッチがオフ状態である電力供給状態か、または、前記第1のスイッチがオフ状態であり、かつ、前記第2のスイッチがオフ状態である電力供給停止状態か、または、前記第1のスイッチがオフ状態であり、かつ、前記第2のスイッチがオン状態であるバイパス状態とする太陽電池ユニット制御を少なくとも行なう太陽光発電装置。 - 前記複数個の太陽電池ユニットは、前記太陽電池ユニットを1個含むかまたは2個以上の前記太陽電池ユニットを直列接続した2個以上のストリングに分割され、
前記太陽光発電装置は、さらに、
前記各ストリングが出力する前記発電電力の極性が前記電力供給端子において同一の状態または異なる状態を切り替える第3のスイッチを備え、
前記制御部は、前記供給すべき発電電力が交流の場合には、前記太陽電池ユニット制御を行なうとともに、さらに、前記各ストリングが出力する前記発電電力の極性が前記電力供給端子において異なる状態となるように前記第3のスイッチを切り替える制御を行なう請求項1記載の太陽光発電装置。 - 前記複数個の太陽電池ユニットは、前記太陽電池ユニットを1個含むかまたは2個以上の前記太陽電池ユニットを直列接続した2個以上のストリングに分割され、
前記太陽光発電装置は、さらに、前記各ストリングの出力の極性が前記電力供給端子において同一の状態または異なる状態を切り替える第3のスイッチを備え、
前記制御部は、前記供給すべき発電電力が直流の場合には、前記太陽電池ユニット制御を行なうとともに、さらに、前記各ストリングの極性が前記電力供給端子において同一の状態となるように前記第3のスイッチを切り替える制御を行なう請求項1記載の太陽光発電装置。 - 前記太陽電池ユニットは、前記制御部に前記発電電力を供給する請求項1記載の太陽光発電装置。
- 前記太陽光発電装置は、さらに、
所定の前記太陽電池ユニットの前記発電電力を充電し、かつ、前記制御部に前記充電した発電電力を供給するコンデンサと、
オン状態で前記所定の太陽電池ユニットの前記発電電力を前記コンデンサへ導く第4のスイッチとを備え、
前記制御部は、前記供給すべき発電電力の内容に基づいて前記所定の太陽電池ユニットを前記バイパス状態または前記電力供給停止状態にすべき場合には、前記所定の太陽電池ユニットを前記電力供給状態とするとともに前記第4のスイッチをオン状態とする制御を行ない、かつ、前記供給すべき発電電力の内容に基づいて前記所定の太陽電池ユニットを前記電力供給状態にすべき場合には、前記第4のスイッチをオフ状態とする制御を行なう請求項1から4記載の太陽光発電装置。 - 前記太陽光発電装置は、さらに、
光を透過する物質で構成される第1の基板と、
前記第1の基板と重なる第2の基板とを備え、
前記複数個の太陽電池ユニットと、前記電力供給端子と、前記制御部とが、前記第1の基板上または前記第2の基板上に配置され、かつ、前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟まれ、かつ、前記太陽電池は前記第1の基板を介して受光する請求項1から5記載の太陽光発電装置。 - 前記太陽電池ユニットは、さらに、
前記太陽電池と並列に接続されるコンデンサを含む請求項1から6記載の太陽光発電装置。
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