JP2013157595A - 太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電装置において、その構成を容易化すること。
【解決手段】太陽光発電装置（10）は、ＰＶアレイ（21）と、アクチュエータユニット（22）と、ＰＶアレイ（21）が予め設定された太陽軌道を追尾するようにアクチュエータユニット（22）の駆動量を制御するコントローラ（23）とを有する太陽光追尾ユニット（20）を複数備えたものを対象としている。コントローラ（23）は、対応する太陽光追尾ユニット（20）の出力電力を用いてアクチュエータユニット（22）を駆動させるよう構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光を電力に変換する太陽光発電装置に関するものであり、特に太陽光発電装置の構成の容易化対策に係るものである。

従来より、太陽エネルギーを利用して電力を発生させる太陽光発電装置が知られている。また、太陽光発電装置は、予め設定された太陽軌道を追尾するように太陽電池パネルを駆動させる追尾制御を行う太陽光追尾システムを有している。

上記太陽光追尾システムは、太陽電池パネルを駆動する駆動装置と、該駆動装置の駆動量を予め設定された太陽軌道に合うように算出して駆動装置の駆動を制御する制御部とを備えている。

ＷＯ２００７／１２５８６７号公報

しかしながら、従来の太陽光追尾システムでは、追尾制御用の電力を確保するために、システム外の電源（外部電源）を用いていた。そのため、配線・電気部品などの太陽光追尾システムの構成が複雑になるという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽光発電装置において、その構成を容易化することにある。

第１の発明は、太陽光を電力に変換する太陽電池パネル（21）と、該太陽電池パネル（21）を駆動する駆動装置（22）と、上記太陽電池パネル（21）が予め設定された太陽軌道を追尾するように上記駆動装置（22）の駆動量を制御する制御部（23）とを有する太陽光追尾ユニット（20）を複数備えた太陽光発電装置であって、上記各制御部（23）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電力を用いて上記駆動装置（22）を駆動させるよう構成されている。

上記第１の発明では、複数の太陽光追尾ユニット（20）が設けられた太陽光発電装置が対象となっている。各太陽光追尾ユニット（20）は、太陽電池パネル（21）と、駆動装置（22）と制御部（23）とを有している。太陽電池パネル（21）では、太陽光を電力に変換する。駆動装置（22）は、太陽電池パネル（21）を駆動する。各制御部（23）は、駆動装置（22）の駆動量を制御して太陽電池パネル（21）に予め設定された太陽軌道を追尾させる。このとき、各制御部（23）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電力を用いて駆動装置（22）を駆動する。

第２の発明は、上記第１の発明において、複数の太陽光追尾ユニット（20）のそれぞれの発電電力に基づいて診断対象の上記太陽光追尾ユニット（20）の異常判定を行う診断装置（3）を備えている。

上記第２の発明に係る太陽光発電装置では、診断装置（3）は、複数の太陽光追尾ユニット（20）のそれぞれの発電電力に基づいて、該複数の太陽光追尾ユニット（20）のうち、診断対象となる一の太陽光追尾ユニット（20）の異常判定を行う。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記複数の太陽光追尾ユニット（20）ごとの発電電力を計測する電力計測部を備える一方、上記電力計測部で計測した発電電力のデータを収集する一方、収集したデータを上記診断装置（3）に送信する収集装置（40,50）を備えている。

上記第３の発明では、複数の太陽光追尾ユニット（20）ごとの発電電力を計測する電力計測部を備えている。そして、収集装置（40,50）は、電力計測部で計測した発電電力のデータを収集し、収集したデータを診断装置（3）に送る。診断装置（3）では、送られた各太陽光追尾ユニット（20）ごとの発電電力のデータに基づいて、該複数の太陽光追尾ユニット（20）のうち、診断対象となる一の太陽光追尾ユニット（20）の異常判定を行う。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記電力計測部は、各制御部（23）に設けられ、且つ対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電流および発電電圧を計測する電流計測部（25）および電圧計測部（26）を備え、上記収集装置（40,50）は、上記電圧計測部（26）および電圧計測部（26）で計測した発電電流および発電電圧のデータを収集する一方、収集したデータを上記診断装置（3）に送信するよう構成されている。

上記第４の発明では、各制御部（23）が、それぞれ対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電流および発電電圧を計測する電流計測部（25）および電圧計測部（26）を備えている。そして、収集装置（40,50）は、電流計測部（25）および電圧計測部（26）で計測した発電電流および発電電圧のデータを収集し、収集したデータを診断装置（3）に送る。診断装置（3）では、送られた各太陽光追尾ユニット（20）の発電電流および発電電圧のデータに基づいて、該複数の太陽光追尾ユニット（20）のうち、診断対象となる一の太陽光追尾ユニット（20）の異常判定を行う。

第５の発明は、上記第３の発明において、上記電力計測部は、上記各制御部（23）に設けられ、且つ対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電流を計測する電流計測部（25）を有する一方、上記収集装置（40,50）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電圧の電圧データと、上記電流計測部（25）で計測された電流データとを収集する一方、収集したデータを上記診断装置（3）に送信するよう構成されている。

上記第５の発明では、各制御部（23）が電流計測部（25）を有している。電流計測部（25）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電流を計測する。また、第４の発明に係る太陽光発電装置では、収集装置（40,50）が電流計測部（25）で計測された発電電流のデータと、太陽光追尾ユニット（20）の発電電圧のデータとを収集し、収集したデータを診断装置（3）に送る。

診断装置（3）では、送られた各太陽光追尾ユニット（20）の発電電流および発電電圧のデータに基づいて、該複数の太陽光追尾ユニット（20）のうち、診断対象となる一の太陽光追尾ユニット（20）の異常判定を行う。

第６の発明は、上記第１〜第５の発明の何れか１つにおいて、上記駆動装置（22）は、空気圧によって上記太陽電池パネル（21）を回動させるアクチュエータ（60）と、該アクチュエータ（60）に供給する空気量を調節する空気弁（66）とを備え、上記各制御部（23）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電力を用いて上記空気弁（66）を開閉させるよう構成されている。

上記第６の発明では、太陽電池パネル（21）は、空気式のアクチュエータ（60）が収縮又は伸長することで回動する。空気弁（66）を開くと、アクチュエータ（60）に空気が供給され、アクチュエータ（60）内の空気圧が上昇してアクチュエータ（60）が伸長する。また、空気弁（66）を閉じると、アクチュエータ（60）への空気の供給が停止し、アクチュエータ（60）内の空気圧が低下してアクチュエータ（60）が収縮する。このとき、各制御部（23）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電力を用いて空気弁（66）を開閉する。

上記第１の発明によれば、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電力を用いて駆動装置（22）を駆動させるようにしたため、他の電力系統から給電することなく、駆動装置（22）を駆動させることができる。これにより、他の電力系統から給電するための配線・電気部品が簡素化することができる。この結果、太陽光発電装置において、その構成を容易化することができる。また、配線・電気部品を簡素化させることで、太陽光発電装置を低コストで製造することができる。

上記第２の発明によれば、各太陽光追尾ユニット（20）の発電電力に基づいて診断対象の太陽光追尾ユニット（20）の異常判定を行うようにしたため、太陽光追尾ユニット（20）ごとに異常判定を行うことができる。つまり、従来の太陽光追尾システムでは、複数の太陽電池パネルが接続されるパワーコンディショナごとに、異常検知を行うようにしていた。このため、パワーコンディショナに接続される太陽電池パネルが多数になった場合、異常検知がなされても、異常な太陽電池パネルの特定が難しいという問題があった。ところが、第２の発明によれば、太陽光追尾ユニット（20）ごとに異常判定を行うようにしたため、異常のある太陽電池パネル（21）を確実に特定することができる。

上記第３の発明によれば、各太陽光追尾ユニット（20）ごとの発電電力のデータを診断装置（3）へ送るようにしたため、太陽光追尾ユニット（20）ごとに異常判定を行うことができる。これにより、異常のある太陽電池パネル（21）を確実に特定することができる。

上記第４および第５の発明によれば、各太陽光追尾ユニット（20）ごとの発電電流および発電電圧のデータを診断装置（3）へ送るようにしたため、太陽光追尾ユニット（20）ごとに異常判定を行うことができる。これにより、異常のある太陽電池パネル（21）を確実に特定することができる。

上記第６の発明では、対応する太陽光追尾ユニット（20）の発電電力を用いて空気弁（66）を開閉してアクチュエータ（60）を駆動させるようにした。ここで、例えば、モータなどで駆動するアクチュエータを使用した場合、このモータを駆動させるために外部から電力供給をする必要があった。ところが、本発明では、低電力で駆動（開閉）可能な空気弁（66）を用いているため、太陽光追尾ユニット（20）の発電電力だけで、外部から電力供給することなく、アクチュエータ（60）を駆動することができる。この結果、太陽光発電装置を従来よりも低コスト化することができる。

本実施形態１に係る太陽光発電装置の構成を示す概略図である。 本実施形態１に係るＰＶアレイの一部とアクチュエータユニットとの構成を示す概略図である。 本実施形態２に係る太陽光発電装置の構成を示す概略図である。 本実施形態３に係る太陽光発電装置の構成を示す概略図である。 本実施形態４に係る太陽光発電装置の構成を示す概略図である。 本実施形態５に係る太陽光発電装置の構成を示す概略図である。 本実施形態６に係る太陽光発電装置の構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈発明の実施形態１〉
図１に示すように、太陽光発電装置（10）は、複数の太陽光追尾ユニット（20,20）と、これらの太陽光追尾ユニット（20）において発電された電力を集合させて電力系統（1）に送電する集合部（30）と、各太陽光追尾ユニット（20）に有線又は無線によって接続されて各太陽光追尾ユニット（20）とデータを送受信すると共に受信したデータを収集する収集部（40）と、該収集部（40）に収集されたデータをネットワーク（2）を介して監視サーバ（3）へ送信する通信部（50）とを備えている。尚、実施形態１では、図１において、電力ラインを実線とし、信号ラインを点線として表している。

図２に示すように、上記各太陽光追尾ユニット（20）は、３つ並んだ太陽電池パネルで構成されるＰＶ（photovoltaics）アレイ（21）と、ＰＶアレイ（21）を支持する支持機構（75）と、５つのＰＶアレイ（21）を駆動するアクチュエータユニット（22）と、該５つのＰＶアレイ（21）が予め設定された太陽軌道を追尾するようにアクチュエータユニット（22）の駆動量を制御するコントローラ（23）とを有している。

上記ＰＶアレイ（21）は、所定の範囲（例えば１〜５ｋｍ^２）の地域の家屋にそれぞれ設けられている。つまり、１つの太陽光追尾ユニット（20）において５つのＰＶアレイ（21）の周囲の環境条件（日射条件や温度条件等）は、概ね同じ条件となっている。ＰＶアレイ（21）は、太陽光が照射されることで直流電力を発電する。このＰＶアレイ（21）は、本発明に係る太陽電池パネルを構成している。

上記支持機構（75）は、図示はしないが、各ＰＶアレイ（21）毎に該ＰＶアレイ（21）が設置される架台と、各ＰＶアレイ（21）を連結するリンクとを備えている。

架台は、ＰＶアレイ（21）が北に向かって上向きに傾斜するようにＰＶアレイ（21）を支持するものである。５つの架台のうち、中央に位置する架台は、ＰＶアレイ（21）を東西方向に回動させる駆動用架台（76）を構成し、左右２つずつの架台は、駆動用架台（76）のＰＶアレイ（21）の回動にしたがって他のＰＶアレイ（21）が回動する従動用架台を構成している。

上記駆動用架台（76）は、基台（77）と、該基台（77）にＰＶアレイ（21）を連結するステー（78）と、該ステー（78）に連結されると共に、ＰＶアレイ（21）に取り付けられた回転軸（79）とを備えている。回転軸（79）は、ＰＶアレイ（21）の長手方向である南北方向に延び、ＰＶアレイ（21）を左右方向である東西方向に回動するようにＰＶアレイ（21）に取り付けられている。そして、回転軸（79）は、ＰＶアレイ（21）の左右方向（東西方向）の中央に位置している。

リンクは、５つのＰＶアレイ（21）の一端にピン連結され、駆動用架台（76）のＰＶアレイ（21）の回動にしたがって、従動用架台のＰＶアレイ（21）が回動するように構成されている。

図２に示すように、上記アクチュエータユニット（22）は、アクチュエータ（60）と、空気供給部（61）と、空気圧を検知する空気圧センサと、駆動するアクチュエータ（60）の駆動量を検知するポテンショメータ（62）とを備えている。アクチュエータユニット（22）は、空気圧によってＰＶアレイ（21）の傾倒角度を変更するものである。尚、アクチュエータユニット（22）は、本発明に係る駆動装置を構成している。

上記アクチュエータ（60）は、ＰＶアレイ（21）に連結されて、該ＰＶアレイ（21）を回動させるものである。このアクチュエータ（60）は、空気圧によって伸縮する空気式のアクチュエータであって、空気袋（63）とロッド（64）とを備えている。

上記空気袋（63）は、上下方向に伸縮自在に形成され、駆動用架台（76）に設置されている。この空気袋（63）の下端は、供給路（65）を介して空気供給部（61）の空気弁（66）に接続されている。

上記ロッド（64）は、上下方向に延びる棒状部材であって、その上端がＰＶアレイ（21）に連結され、その下端が空気袋（63）の上端に連結されている。

上記アクチュエータ（60）は、空気供給部（61）から空気袋（63）へ空気を供給して、空気袋（63）に空気圧を作用させると、その空気袋（63）が上向きに伸長し、それに伴ってロッド（64）がＰＶアレイ（21）を上向きに押圧するよう構成されている。また、アクチュエータ（60）は、空気袋（63）から空気供給部（61）へ空気を流して、空気圧の作用をなくすと、ＰＶアレイ（21）の自重によって空気袋（63）が収縮するように構成されている。

上記空気供給部（61）は、アクチュエータ（60）へ空気を供給、又は排出して、アクチュエータ（60）を駆動／停止させるものであって、空気圧縮機（67）と空気タンク（68）と空気弁（66）とを備えている。

上記空気圧縮機（67）は、所定の圧力を有する空気（圧力空気）を吐出するものである。

上記空気タンク（68）は、空気圧縮機（67）に接続され、空気圧縮機（67）から吐出された圧力空気を貯留しておくものである。

上記空気弁（66）は、空気タンク（68）に接続されている。この空気弁（66）は、三方向切換弁であって、空気タンク（68）から空気袋（63）へ空気を供給する状態と、空気袋（63）から外部へ空気を排出する状態とが切り換わるように構成されている。また、空気弁（66）は、信号ラインおよび電力ラインによってマイコン部（24）に接続される。空気弁（66）は、マイコン部（24）から電力ラインによって電力が供給され、信号ラインによって、その開閉が制御される。

上記空気圧センサは、上記空気袋（63）内の空気圧力を検知するものである。また、ポテンショメータ（62）は、ＰＶアレイ（21）の角度（傾斜角）を検知するものである。ポテンショメータ（62）は、駆動用架台（76）の回転軸（79）に取り付けられている。空気圧センサおよびポテンショメータ（62）は、信号ラインによってコントローラ（23）のマイコン部（24）に接続されている。空気圧センサおよびポテンショメータ（62）の検知データは、信号ラインを介してコントローラ（23）のマイコン部（24）に送られる。

上記コントローラ（23）は、各太陽光追尾ユニット（20）のそれぞれに設けられ、５つのＰＶアレイ（21）と集合部（30）とを接続する電力ラインの中途部に接続され、該対応する太陽光追尾ユニット（20）の制御および監視をするものである。コントローラ（23）は、マイコン部（24）と電流計測部（25）とを備えている。尚、コントローラ（23）は、本発明に係る制御部を構成している。

上記電流計測部（25）は、対応する太陽光追尾ユニット（20）の出力電流を計測するものである。また、電流計測部（25）は、信号ラインによってマイコン部（24）に接続されている。電流計測部（25）で計測した電流値データは、信号ラインを介してマイコン部（24）に送られる。尚、太陽光追尾ユニット（20）の出力電流は、本発明に係る発電電流を構成している。

上記マイコン部（24）は、アクチュエータ（60）の駆動量を各ＰＶアレイ（21）が太陽軌道を追尾するように変化させる追尾制御を行うと共に、上記電流計測部（25）から送られた電流値データを収集して上記収集部（40）に送信する監視制御を行うように構成されている。

具体的に、マイコン部（24）は、５つのＰＶアレイ（21）と集合部（30）とを接続する電力ラインの中途部に接続され、対応する太陽光追尾ユニット（20）の出力電力の一部が供給されている。尚、太陽光追尾ユニット（20）の出力電力は、本発明に係る発電電力を構成している。

また、マイコン部（24）には、上記アクチュエータユニット（22）の空気弁（66）と繋がる電力ラインが接続されている。マイコン部（24）は、対応する太陽光追尾ユニット（20）から供給された出力電力の一部を電力ラインからアクチュエータユニット（22）に供給している。アクチュエータユニット（22）では、供給された電力によって空気弁（66）が駆動される。つまり、空気弁（66）は、対応する太陽光追尾ユニット（20）の発電電力によって駆動されている。

マイコン部（24）には、上述したように、空気弁（66）、空気圧センサおよびポテンショメータ（62）と繋がる信号ラインが接続されている。マイコン部（24）は、信号ラインによって各ＰＶアレイ（21）を回動させるように空気弁（66）の開閉する制御を行う。また、空気圧センサおよびポテンショメータ（62）の検知データは、この信号ラインからマイコン部（24）に送られている。

また、マイコン部（24）には、上述したように、電流計測部（25）と繋がる信号ラインが接続されている。電流計測部（25）によって計測された電流値データは、この信号ラインからマイコン部（24）に送られている。

さらに、マイコン部（24）には、収集部（40）と繋がる信号ラインが接続されている。電流計測部（25）からマイコン部（24）に送られた電流値データは、この信号ラインから収集部（40）に送られる。尚、この信号ラインは、有線又は無線によって構成されている。

つまり、上記マイコン部（24）は、電流計測部（25）によって計測された電流値データを収集部（40）に送信する監視制御を行うように構成されている。

そして、マイコン部（24）には、記憶部が設けられている。記憶部には、予め緯度と経度とが入力されると共に、現在時刻が入力されており、マイコン部（24）は、これら緯度、経度及び現在時刻から太陽軌道を算出する。そして、マイコン部（24）は、各ＰＶアレイ（21）が算出された太陽軌道を追尾するように、空気弁（66）を開閉制御してアクチュエータ（60）の駆動量を変更することによって追尾制御を行うよう構成されている。

上記集合部（30）は、接続箱（31）と、集合箱（32）と、パワーコンディショナ（33）と、トランス（34）とを有している。

上記接続箱（31）は、各太陽光追尾ユニット（20）にそれぞれ対応する複数のスイッチ（35）を有している。各スイッチ（35）の一端には、対応する太陽光追尾ユニット（20）の出力電力を送電する電力ラインがそれぞれ接続されている。一方、各スイッチ（35）の他端に接続された電力ラインは、集合箱（32）内において一つにまとめられ、パワーコンディショナ（33）に接続されている。

上記パワーコンディショナ（33）は、ＰＶアレイ（21）から出力される直流電力を交流電力に変換し、トランス（34）に送電するものである。パワーコンディショナ（33）には、トランス（34）に繋がる電力ラインと、収集部（40）に繋がる信号ラインとが接続されている。尚、この信号ラインは、有線又は無線のどちらで構成されていてもよい。

具体的に、パワーコンディショナ（33）は、コンバータ部と、インバータ部、および電圧制御部を有している。コンバータ部は、複数の太陽光追尾ユニット（20）から出力された直流電圧を昇圧する昇圧回路を構成している。また、コンバータ部には、各太陽光追尾ユニット（20）に対する動作指示情報に応じた出力電圧のデータが蓄積される。インバータ部は、コンバータ部から出力された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を構成している。電圧制御部は、ＭＰＰＴ（maximum power point tracing control）制御を行うものである。尚、ＭＰＰＴ制御は、山のぼり法ともいわれる。つまり、電圧制御部は、各太陽光追尾ユニット（20）の出力電力（動作点）が最大電力点に近づくように、各太陽光追尾ユニット（20）の出力電圧を調整する。尚、各太陽光追尾ユニット（20）の出力電圧は、本発明に係る発電電圧を構成している。

つまり、パワーコンディショナ（33）には、各太陽光追尾ユニット（20）ごとの電圧値データが蓄積される。パワーコンディショナ（33）は、各太陽光追尾ユニット（20）ごとの電圧値データを信号ラインから収集部（40）に送る。また、監視サーバ（3）からは、他の太陽光追尾ユニット（20）の発電電力に基づいた日射量データが信号ラインからパワーコンディショナ（33）に送られる。尚、パワーコンディショナ（33）および電流計測部（25）は、本発明に係る電力計測部を構成している。

上記トランス（34）は、パワーコンディショナ（33）で変換された交流電力を負荷である電力系統（1）に送電する。

上記収集部（40）は、マイコン部（24）と繋がる信号ラインと、パワーコンディショナ（33）と繋がる信号ラインとが接続されている。収集部（40）には、マイコン部（24）と繋がる信号ラインから各太陽光追尾ユニット（20）ごとの電流値データが送られる。また、収集部（40）には、パワーコンディショナ（33）と繋がる信号ラインから各太陽光追尾ユニット（20）ごとの電圧値データが送られる。

上記通信部（50）は、上記収集部（40）に収集された出力電流および出力電圧からなる各太陽光追尾ユニット（20）ごとの出力電力データをネットワーク（2）を介して監視サーバ（3）へ送信するように構成されている。尚、収集部（40）および通信部（50）は、本発明に係る収集装置を構成している。

上記監視サーバ（3）は、通信部と、演算部と、データサーバとを備えている。監視サーバ（3）の通信部は、通信部（50）から送られた各太陽光追尾ユニット（20）ごとの出力電力データを取得するものである。各太陽光追尾ユニット（20）の出力電力データは、データサーバに記憶される。尚、両通信部は、双方向に信号の送受信が可能に構成されている。

上記演算部は、データサーバに記憶された複数の出力電力データのうち、監視対象の太陽光追尾ユニット（20）の出力電力と、残りの太陽光追尾ユニット（20）の出力電力の平均値とを比較し、診断対象の太陽光追尾ユニット（20）の故障判定などを行う。こうすることで、すべての太陽光追尾ユニット（20）の中から異常な太陽光追尾ユニット（20）が特定される。また、データサーバには、各太陽光追尾ユニット（20）の出力電力量や気象予報情報が記憶される。尚、監視サーバ（3）は、本発明に係る診断装置を構成している。

−実施形態１の効果−
上記実施形態１によれば、対応する太陽光追尾ユニット（20）の出力電力を用いてアクチュエータユニット（22）を駆動させるようにしたため、他の電力系統から給電することなく、アクチュエータユニット（22）を駆動させることができる。これにより、他の電力系統から給電するための配線・電気部品が簡素化することができる。この結果、太陽光発電装置（10）において、その構成を容易化することができる。また、配線・電気部品を簡素化させることで、太陽光発電装置（10）を低コストで製造することができる。

また、各太陽光追尾ユニット（20）の発電電力に基づいて診断対象の太陽光追尾ユニット（20）の故障判定を行うようにしたため、太陽光追尾ユニット（20）ごとに故障判定を行うことができる。つまり、従来の太陽光追尾システムでは、複数の太陽電池パネルが接続されるパワーコンディショナごとに、故障検知を行うようにしていた。このため、パワーコンディショナに接続される太陽電池パネルが多数になった場合、故障検知がなされても、故障した太陽電池パネルの特定が難しいという問題があった。ところが、実施形態１によれば、太陽光追尾ユニット（20）ごとに故障判定を行うようにしたため、故障したＰＶアレイ（21）を確実に特定することができる。

さらに、各太陽光追尾ユニット（20）ごとの出力電流および出力電圧のデータを監視サーバ（3）の送るようにしたため、太陽光追尾ユニット（20）ごとに故障判定を行うことができる。これにより、故障したＰＶアレイ（21）を確実に特定することができる。

また、太陽光追尾ユニット（20）の出力電力を用いてアクチュエータ（60）を駆動させるようにした。ここで、例えば、モータなどで駆動するアクチュエータを使用した場合、このモータを駆動させるために外部から電力供給をする必要があった。ところが、本実施形態では、低電力で駆動（開閉）可能な空気弁（66）を用いているため、太陽光追尾ユニット（20）の出力電力だけで、外部から電力供給することなく、アクチュエータ（60）を動作させることができる。この結果、太陽光発電装置（10）を従来よりも低コスト化することができる。

〈発明の実施形態２〉
次に、本発明に係る実施形態２について説明する。本実施形態２に係る太陽光発電装置（10）は、上記実施形態１に係るものとは、コントローラ（23）の構成が異なっている。尚、本実施形態２では、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

具体的に、図３に示すように、コントローラ（23）は、各太陽光追尾ユニット（20）において、５つのＰＶアレイ（21）と集合部（30）とを接続する電力ラインの中途部に接続され、該対応する太陽光追尾ユニット（20）を制御および監視するものである。コントローラ（23）は、マイコン部（24）と電流計測部（25）と電圧計測部（26）とを備えている。

上記電圧計測部（26）は、対応する太陽光追尾ユニット（20）の出力電圧を計測するものである。電圧計測部（26）は、信号ラインによってマイコン部（24）に接続されている。電圧計測部（26）で計測した電圧値データは、信号ラインを介してマイコン部（24）に送られる。尚、上記太陽光追尾ユニット（20）の出力電圧は、本発明に係る発電電圧を構成している。また、電流計測部（25）および電圧計測部（26）は、本発明に係る電力計測部を構成している。

このため、マイコン部（24）では、電流計測部（25）で計測された電圧値データと、電流計測部（25）で計測された電流値データとに基づいて、対応する太陽光追尾ユニット（20）の電力状態を監視している。そして、マイコン部（24）には、収集部（40）と繋がる信号ラインが接続されている。電流計測部（25）および電圧計測部（26）の電流値データおよび電圧値データは、この信号ラインから収集部（40）に送られる。尚、この信号ラインは、有線又は無線によって構成されている。すなわち、マイコン部（24）は、電流計測部（25）によって計測された電流値データおよび電圧値データを監視し、収集部（40）に送信する監視制御を行うように構成されている。

−実施形態２の効果−
上記実施形態２によれば、各太陽光追尾ユニット（20）ごとの出力電流および出力電圧のデータを監視サーバ（3）の送るようにしたため、太陽光追尾ユニット（20）ごとに故障判定などを行うことができる。これにより、故障したＰＶアレイ（21）を確実に特定することができる。その他の構成、作用・効果は実施形態１と同様である。

〈発明の実施形態３〉
次に、本発明に係る実施形態３について説明する。本実施形態３に係る太陽光発電装置（10）は、上記実施形態１に係るものとは、コントローラ（23）の構成が異なっている。尚、本実施形態３では、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

具体的に、図４に示すように、本実施形態３に係る太陽光発電装置（10）は、パワーコンディショナ（33）のコンバータ部（36）および電圧制御部（37）をコントローラ（23）に内蔵するようにしたものである。コンバータ部（36）および電圧制御部（37）は、５つのＰＶアレイ（21）と集合部（30）との間に接続されている。また、コンバータ部（36）および電圧制御部（37）は、信号ラインによって収集部（40）に接続されている。

コンバータ部（36）は、対応する太陽光追尾ユニット（20）から出力された直流電圧（出力電圧）を昇圧する昇圧回路を構成している。コンバータ部（36）の出力電圧のデータは、信号ラインから収集部（40）に送られる。一方、収集部（40）は、コンバータ部（36）および電圧制御部（37）に周辺のＰＶアレイ（21）の出力電力に基づく日射量変化情報を送信する。

電圧制御部（37）は、ＭＰＰＴ（maximum power point tracing control）制御を行うものである。つまり、電圧制御部（37）は、対応する太陽光追尾ユニット（20）の出力電力（動作点）が最大電力点に近づくように、該対応する太陽光追尾ユニット（20）の出力電圧を調整する。その他の構成、作用・効果は実施形態１と同様である。

〈発明の実施形態４〉
次に、本発明に係る実施形態４について説明する。本実施形態４に係る太陽光発電装置（10）は、上記実施形態３に係るものとは、コントローラ（23）の構成が異なっている。尚、本実施形態４では、実施形態３と異なる部分についてのみ説明する。

具体的に、図５に示すように、本実施形態４に係るコントローラ（23）は、コンバータ部（36）とインバータ部（38）と電圧制御部（37）とを内蔵したものである。その他の構成、作用・効果は実施形態３と同様である。

〈発明の実施形態５〉
次に、本発明に係る実施形態５について説明する。本実施形態５に係る太陽光発電装置（10）は、上記実施形態１に係るものとは、太陽光追尾ユニット（20）と収集部（40）との間のデータ送受信の方法が異なっている。尚、本実施形態５では、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

具体的に、図６に示すように、本実施形態５に係る太陽光発電装置（10）は、太陽光追尾ユニット（20）と収集部（40）とが電力ライン（80）によって接続されている。そして、各太陽光追尾ユニット（20）と収集部（40）との間のデータの送受信の手段は、上記電力ラインを用いて通信を行う、いわゆる電力線搬送通信方式（ＰＬＣ方式）によって行われる。

上記電力線搬送通信方式は、電力線を通じて供給を行う電力の電圧波（以下、基本波という。）に、信号送信部で送信データに対応する特定の通信用信号を発生し重畳させ、信号受信部では重畳された信号を基本波から通信用信号を分離し、データを抽出する方法により通信を行う方法である。その他の構成、作用・効果は実施形態１と同様である。

〈発明の実施形態６〉
次に、本発明に係る実施形態６について説明する。本実施形態６に係る太陽光発電装置（10）は、上記実施形態１に係るものとは、コントローラ（23）と集合部（30）との間の電力伝送方式が異なっている。尚、本実施形態６では、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

具体的に、図７に示すように、本実施形態６では、コントローラ（23）と集合部（30）との接続部（81）は非接触であり、電磁誘導方式によって電力が供給されるようになっている。

尚、コントローラ（23）と集合部（30）との間の電力伝送方式は、例示であり、これに限られるものではない。電力伝送方式としては、磁界共鳴方式や電波方式などを適用することができる。その他の構成、作用・効果は実施形態１と同様である。

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、太陽光発電装置について有用である。

３ 監視サーバ
２０ 太陽光追尾ユニット
２１ ＰＶアレイ
２２ アクチュエータ
２３ コントローラ
２５ 電流計測部
２６ 電圧計測部
４０ 収集部
５０ 通信部
６０ アクチュエータ
６６ 空気弁

Claims (6)

1. 太陽光を電力に変換する太陽電池パネル（21）と、該太陽電池パネル（21）を駆動する駆動装置（22）と、上記太陽電池パネル（21）が予め設定された太陽軌道を追尾するように上記駆動装置（22）の駆動量を制御する制御部（23）とを有する太陽光追尾ユニット（20）を複数備えた太陽光発電装置であって、
   上記各制御部（23）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電力を用いて上記駆動装置（22）を駆動させるよう構成されている
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
2. 請求項１において、
   上記複数の太陽光追尾ユニット（20）のそれぞれの発電電力に基づいて診断対象の上記太陽光追尾ユニット（20）の異常判定を行う診断装置（3）を備えている
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
3. 請求項２において、
   上記複数の太陽光追尾ユニット（20）ごとの発電電力を計測する電力計測部を備える一方、
   上記電力計測部で計測した発電電力のデータを収集する一方、収集したデータを上記診断装置（3）に送信する収集装置（40,50）を備えている
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
4. 請求項３において、
   上記電力計測部は、各制御部（23）に設けられ、且つ対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電流および発電電圧を計測する電流計測部（25）および電圧計測部（26）を備え、
   上記収集装置（40,50）は、上記電圧計測部（26）および電圧計測部（26）で計測した発電電流および発電電圧のデータを収集する一方、収集したデータを上記診断装置（3）に送信するよう構成されている
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
5. 請求項３において、
   上記電力計測部は、上記各制御部（23）に設けられ、且つ対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電流を計測する電流計測部（25）を有する一方、
   上記収集装置（40,50）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電圧の電圧データと、上記電流計測部（25）で計測された電流データとを収集する一方、収集したデータを上記診断装置（3）に送信するよう構成されている
   ことを特徴とする太陽光発電装置。
6. 請求項１〜５の何れか１つにおいて、
   上記各駆動装置（22）は、空気圧によって上記太陽電池パネル（21）を回動させるアクチュエータ（60）と、該アクチュエータ（60）に供給する空気量を調節する空気弁（66）とを備え、
   上記各制御部（23）は、対応する上記太陽光追尾ユニット（20）の発電電力を用いて上記空気弁（66）を開閉させるよう構成されている
   ことを特徴とする太陽光発電装置。

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