JP2014011427A - 故障検知装置、故障検知システム、及び故障検知方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】故障検知装置5は、太陽電池セルと太陽電池セルに並列接続された少なくとも1つのバイパスダイオードとを具備し、負荷に対して解列状態にある少なくとも1つの太陽電池ストリング130を対象にして、バイパスダイオードの故障を検知する故障検知装置であって、太陽電池ストリング130の負極から正極に向けて規定の電流値の電流を供給する電流源回路51と、電流源回路51による電流の供給時に太陽電池ストリング130の負極と正極との間の電位差を測定する電圧測定部52と、電圧測定部52によって測定された電位差に基づいてバイパスダイオードの故障を判定する制御/判定部53とを備える。
【選択図】図1
Description
Vr=V1+{(V2−V1)/(I2−I1)}×(I3−I1)
を用いて電圧値Vrを算出する。そして、制御/判定部53は、測定された電位差V3が電圧値Vrに比較して規定値以上小さければ検知対象ストリング130のI−V特性が非線形であるとして、バイパスダイオードは正常と判定する。一方、制御/判定部53は、測定された電位差V3と電圧値Vrとの差の絶対値|V3−Vr|が規定値未満であれば検知対象ストリング130のI−V特性が線形であるとして、バイパスダイオードは異常と判定する。
Claims (12)
- 太陽光を利用して発電を行う太陽電池と前記太陽電池に並列接続された少なくとも1つのバイパスダイオードとを具備し、負荷に対して解列状態にある少なくとも1つの太陽電池モジュールを対象にして、前記バイパスダイオードの故障を検知する故障検知装置であって、
前記太陽電池モジュールの負極から正極に向けて規定の電流値の電流を供給する電流源と、
前記電流源による電流の供給時に前記太陽電池モジュールの負極と正極との間の電位差を測定する電圧測定部と、
前記電圧測定部によって測定された前記電位差に基づいて前記バイパスダイオードの故障を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする故障検知装置。 - 前記判定部は、前記太陽電池モジュールに対して前記規定の電流値として前記太陽電池モジュールの短絡電流値よりも大きい値である第1の値の電流が供給された状態において測定された前記電位差が、第1の閾値よりも大きい場合に前記バイパスダイオードの故障を検知する、
ことを特徴とする請求項1記載の故障検知装置。 - 前記判定部は、前記太陽電池モジュールに対して前記規定の電流値として第1及び第2の値の電流値が供給された状態においてそれぞれ測定された前記電位差の変化を基に、当該変化が線形であるか否かに基づいて前記バイパスダイオードの故障を検知し、
前記第1及び第2の値の電流値の少なくとも1つは前記太陽電池モジュールの短絡電流値よりも大きい値である、
ことを特徴とする請求項1に記載の故障検知装置。 - 前記判定部は、前記太陽電池モジュールに対して前記規定の電流値として前記太陽電池モジュールの短絡電流値よりも大きい値である第1の値の電流が供給された状態において測定された前記電位差が、第1の閾値よりも大きい場合、または、前記電位差が前記第1の閾値以上である第2の閾値以上となった場合に、前記太陽電池モジュールへの電流の供給を停止させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の故障検知装置。 - 前記判定部は、前記太陽電池モジュールを短絡させたときに測定される短絡電流値、または前記太陽電池モジュールを開放させたときに測定される開放電圧と、規定値との比較結果に基づき、前記太陽電池モジュールが発電中であるか否かを判定し、前記太陽電池モジュールが発電中で無いと判定された場合に前記バイパスダイオードの故障の判定を開始する、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の故障検知装置。 - 太陽光を利用して発電を行う直列接続された複数の太陽電池セルと前記複数の太陽電池セルに並列接続された少なくとも1つのバイパスダイオードとを含む太陽電池モジュールが、複数直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングに接続された負荷装置とを具備する太陽電池システムを対象にして、前記バイパスダイオードの故障を検知する故障検知システムであって、
前記太陽電池ストリングと前記負荷装置との接続を解列状態に切り替えるスイッチング部と、
前記スイッチング部により解列状態に切り替えられた前記太陽電池ストリングを検知対象ストリングとして、前記検知対象ストリングの負極から正極に向けて規定の電流値の電流を供給する電流源と、
前記電流源による電流の供給時に前記検知対象ストリングの負極と正極との間の電位差を測定する電圧測定部と、
前記電圧測定部によって測定された前記電位差に基づいて前記バイパスダイオードの故障を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする故障検知システム。 - 前記判定部は、前記検知対象ストリングに対して前記規定の電流値として前記太陽電池モジュールの短絡電流値よりも大きい値である第1の値の電流が供給された状態において測定された前記電位差が、第1の閾値よりも大きい場合に前記バイパスダイオードの故障を検知する、
ことを特徴とする請求項6記載の故障検知システム。 - 前記判定部は、前記検知対象ストリングに対して前記規定の電流値として第1及び第2の値の電流値が供給された状態においてそれぞれ測定された前記電位差の変化を基に、当該変化が線形であるか否かに基づいて前記バイパスダイオードの故障を検知し、
前記第1及び第2の値の電流値の少なくとも1つは前記太陽電池モジュールの短絡電流値よりも大きい値である、
ことを特徴とする請求項6に記載の故障検知システム。 - 前記判定部は、前記検知対象ストリングに対して前記規定の電流値として前記太陽電池モジュールの短絡電流値よりも大きい値である第1の値の電流が供給された状態において測定された前記電位差が、第1の閾値よりも大きい場合、または、前記電位差が前記第1の閾値以上である第2の閾値以上となった場合に、前記検知対象ストリングへの電流の供給を停止させる、
ことを特徴とする請求項6に記載の故障検知システム。 - 前記判定部は、前記太陽電池モジュールを短絡させたときに測定される短絡電流値、または前記太陽電池モジュールを開放させたときに測定される開放電圧と、規定値との比較結果に基づき、前記検知対象ストリングが発電中であるか否かを判定し、前記検知対象ストリングが発電中で無いと判定された場合に前記バイパスダイオードの故障の判定を開始する、
ことを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の故障検知システム。 - 太陽光を利用して発電を行う太陽電池と前記太陽電池に並列接続された少なくとも1つのバイパスダイオードとを具備し、負荷に対して解列状態にある少なくとも1つの太陽電池モジュールを対象にして、前記バイパスダイオードの故障を検知する故障検知方法であって、
前記太陽電池モジュールの負極から正極に向けて規定の電流値の電流を供給する電流供給ステップと、
前記電流供給ステップによる電流の供給時に前記太陽電池モジュールの負極と正極との間の電位差を測定する電圧測定ステップと、
前記電圧測定ステップによって測定された前記電位差に基づいて前記バイパスダイオードの故障を判定する判定ステップと、
を備えることを特徴とする故障検知方法。 - 太陽光を利用して発電を行う直列接続された複数の太陽電池セルと前記複数の太陽電池セルに並列接続された少なくとも1つのバイパスダイオードとを含む太陽電池モジュールが、複数直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングに接続された負荷装置とを具備する太陽電池システムを対象にして、前記バイパスダイオードの故障を検知する故障検知方法であって、
前記太陽電池ストリングと前記負荷装置との接続を解列状態に切り替えるスイッチングステップと、
前記スイッチングステップにより解列状態に切り替えられた前記太陽電池ストリングを検知対象ストリングとして、前記検知対象ストリングの負極から正極に向けて規定の電流値の電流を供給する電流供給ステップと、
前記電流供給ステップによる電流の供給時に前記検知対象ストリングの負極と正極との間の電位差を測定する電圧測定ステップと、
前記電圧測定ステップによって測定された前記電位差に基づいて前記バイパスダイオードの故障を判定する判定ステップと、
を備えることを特徴とする故障検知方法。
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