JP2016187240A - ホットスポット検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでホットスポットを検出することができかつ、ホットスポットの場所を特定することが可能なホットスポット検出装置を提供する。【解決手段】本発明のホットスポット検出装置９０は、クラスタ電圧の平均値を演算する標準値演算部７０と、平均値に対して閾値を超えてクラスタ電圧が低くなったクラスタ１２をホットスポットとして検出するホットスポット検出部７２と、ホットスポットとして検出されたクラスタ１２の位置を特定するための異常クラスタ位置情報を出力する検出情報出力部７３と、を有している。【選択図】図５

Description

本発明は、複数の太陽電池モジュールに亘って複数の太陽電池セルを直列接続してなるセルストリングスからホットスポットを検出するホットスポット検出装置に関する。

従来、この種のホットスポット検出装置として、セルストリングスに交流電圧を印加して周波数特性を求め、正常時に予め求めておいた周波数特性と比較してホットスポットの有無を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１８２９４８号公報（請求項１）

しかしながら、上述した従来のホットスポット検出装置では、複雑な回路及び処理を要し、コストがかかるという問題があった。それに加え、ホットスポットの有無は検出できても、ホットスポットの場所を特定することができないという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低コストでホットスポットを検出することができかつ、ホットスポットの場所を特定することが可能なホットスポット検出装置の提供を目的とする。

本願発明者は、セルストリングスを構成する複数のクラスタのうちホットスポットとなったクラスタは、他のクラスタに比べて出力電圧が低下することに着目して、以下の請求項１〜９の発明を完成させるに至った。

請求項１の発明は、複数の太陽電池モジュール（１０）に亘って複数の太陽電池セル（１１）を直列接続してなるセルストリングス（８９）からホットスポットを検出するホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）において、前記太陽電池モジュール（１０）毎の複数の前記太陽電池セル（１１）を等分割してなる複数のクラスタ（１２）の出力電圧をクラスタ電圧として取得し、予め設定された閾値を超えて他のクラスタ（１２）より前記クラスタ電圧が低くなった前記クラスタ（１２）を前記ホットスポットとして検出するホットスポット検出部（７２，７２Ｗ）と、前記ホットスポットとして検出された前記クラスタ（１２）の位置を特定するための異常クラスタ位置情報を出力する検出情報出力部（７３，７３Ｗ）と、を有するホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）である。

請求項２の発明は、前記ホットスポット検出部（７２Ｗ）は、複数備えられ、前記太陽電池モジュール（１０）毎に取り付けられて、それら太陽電池モジュール（１０）毎の複数の前記クラスタ（１２）から前記ホットスポットになった前記クラスタ（１２）を検出し、前記検出情報出力部（７３Ｗ）は、複数備えられ、前記太陽電池モジュール（１０）毎に取り付けられて、各前記太陽電池モジュール（１０）を特定する情報を含んだ前記異常クラスタ位置情報を出力する、請求項１に記載のホットスポット検出装置（９０Ｗ）である。

請求項３の発明は、前記検出情報出力部（７３Ｗ）は、前記異常クラスタ位置情報を無線出力する請求項２に記載のホットスポット検出装置（９０Ｗ）である。

請求項４の発明は、前記ホットスポット検出部（７２，７２Ｗ）は、前記複数のクラスタ（１２）の前記クラスタ電圧の平均値又は中央値を標準値として演算する標準値演算部（７０，７０Ｗ）を有し、各前記クラスタ電圧が前記標準値に対して前記閾値を超えて低くなったか否かに基づいて前記ホットスポットを検出する請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）である。

請求項５の発明は、前記異常クラスタ位置情報に基づいて前記ホットスポットの位置を報知する報知手段（６２，６３）を備えた請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）である。

請求項６の発明は、前記ホットスポット検出部（７２，７２Ｗ）は、前記クラスタ電圧が前記閾値を超えた量を段階的に分類し、前記検出情報出力部（７３，７３Ｗ）は、前記分類に応じた異常レベル情報を前記異常クラスタ位置情報に含めて出力し、前記報知手段（６２，６３）は、前記異常レベル情報に応じて異なる警告を行う請求項５に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）である。

請求項７の発明は、前記クラスタ（１２）毎又は連続したクラスタ（１２）群毎に対応して設けられて通常はオン状態に保持され、オフ状態に切り替わると前記クラスタ（１２）又は前記クラスタ（１２）群を、前記セルストリングス（８９）全体から切り離すための複数の隔離スイッチ（１６）と、前記ホットスポットが検出された場合に、前記ホットスポットである前記クラスタ（１２）又はそのクラスタ（１２）を含むクラスタ（１２）群に対応する前記隔離スイッチ（１６）をオフ状態に切り替えるスイッチ制御部（６６）とを備えた１乃至６の何れか１の請求項に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）である。

請求項８の発明は、前記スイッチ制御部（６６）は、前記ホットスポットとして検出されていた前記クラスタ（１２）が、前記ホットスポットと検出されなくなったときに前記隔離スイッチ（１６）をオン状態に戻す請求項７に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）である。

請求項９の発明は、前記ホットスポットが検出されたときに前記セルストリングス（８９）を負荷から切り離すブレーカー（１８）を備えた１乃至８の何れか１の請求項に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）である。

請求項１のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）では、太陽電池モジュール（１０）毎の複数の太陽電池セル（１１）を等分割してなる複数のクラスタ（１２）のクラスタ電圧をホットスポット検出部（７２，７２Ｗ）が取得し、閾値を超えて他のクラスタ（１２）よりクラスタ電圧が低くなったクラスタ（１２）をホットスポットとして検出する。これにより、本願発明のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）は、従来の周波数特性を利用したものに比べて簡素な構成になり、低コストでホットスポットを検出することが可能になる。また、検出情報出力部（７３，７３Ｗ）が出力する異常クラスタ位置情報に基づいてホットスポットの位置の特定もできるので、太陽電池セル（１１）の設置場所で、ホットスポットとなったクラスタ（１２）を迅速かつ容易に見つけることができ、メンテナンス作業を効率よく行うことができる。

ここで、ホットスポット検出部（７２）を、複数の太陽電池モジュール（１０）に対して１つ備えて、複数の太陽電池モジュール（１０）全体の複数のクラスタ（１２）のなかからホットスポットになったクラスタ（１２）を検出するようにしてもよいし、請求項２のホットスポット検出装置（９０Ｗ）のように、ホットスポット検出部（７２Ｗ）を複数備えて太陽電池モジュール（１０）毎に取り付け、それら太陽電池モジュール（１０）毎の複数のクラスタ（１２）からホットスポットになったクラスタ（１２）を検出してもよい。また、請求項２の構成とした場合、検出情報出力部（７３Ｗ）が、異常クラスタ位置情報を無線出力するようにすれば、太陽電池モジュール（１０）群の周りの配線が簡素になる（請求項３の発明）。

また、クラスタ電圧同士を比較して閾値を超えて他のクラスタ電圧より低いクラスタ電圧を出力するクラスタ（１２）をホットスポットとして検出する構成としてもよいし、請求項４の発明のように、閾値を超えてクラスタ電圧の平均値又は中央値より低いクラスタ電圧を出力するクラスタ（１２）をホットスポットとして検出する構成としてもよい。

なお、ホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）は、請求項５の発明のように、異常クラスタ位置情報に基づいてホットスポットの位置を報知する報知手段（６２，６３）を備えていてもよいし、パソコンやテレビや携帯端末等の外部機器に異常クラスタ位置情報を出力して、それら外部機器のモニタやスピーカを報知手段（６２，６３）として利用する構成になっていてもよい。

請求項６のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）では、クラスタ電圧が閾値を超えた量を段階的に分類し、その分類に応じた異なる警告が行われるので、ホットスポットの程度に応じた柔軟な対応が可能になる。

請求項７のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）では、任意のクラスタ（１２）がホットスポットとなると、隔離スイッチ（１６）がオフ状態になって、そのクラスタ（１２）又はそのクラスタ（１２）を含むクラスタ（１２）群がセルストリングス（８９）全体から切り離されるので、ホットスポットの温度上昇が抑えられる。また、請求項８のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）では、ホットスポットとして検出されていたクラスタ（１２）がホットスポットとして検出されなくなったときに隔離スイッチ（１６）がオン状態に戻され、切り離されていたクラスタ（１２）又はクラスタ（１２）群がセルストリングス（８９）の一部として復帰するのでメンテナンスの手間が省ける。

請求項９のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）では、ホットスポットが検出されたときにブレーカー（１８）によってセルストリングス（８９）を負荷から切り離されるので高い安全性が確保される。

第１実施形態に係る住居の斜視図 （Ａ）太陽電池モジュールの平面図、（Ｂ）太陽電池モジュールの回路図 モジュール端末の回路図 ホットスポット検出装置のブロック図 信号処理回路のブロック図 モニタの表示画面の概念図 第２実施形態のモジュール端末の回路図 第２実施形態に係る住居の斜視図 モジュール端末の回路図 （Ａ）ＭＣＵのブロック図、（Ｂ）本発明の変形例に係るＭＣＵのブロック図

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１には、住居の屋根の上に設置された太陽電池モジュール１０群が示されている。これら太陽電池モジュール１０は太陽光を受けて発電し、その発電された電力はパワーコンディショナー２１を通して家電負荷に給電されると共に、余った余剰電力が電力会社に買電される。

各太陽電池モジュール１０は、図２（Ａ）に示すように、例えば複数の太陽電池セル１１（以下、単に「セル１１」という）を縦横のマトリクス状に配置してセル支持部材１４に固定した構造になっている。また、図２（Ｂ）に示すように、各太陽電池モジュール１０のセル１１群は、モジュール出力電極Ｐ１，Ｐ４の間に直列接続されている。さらに、モジュール出力電極Ｐ１，Ｐ４の間のセル１１群は、複数のクラスタ１２にグループ分けされ、クラスタ１２，１２同士の共通接続部分に中間電極Ｐ２，Ｐ３が接続されている。そして、モジュール出力電極Ｐ１，Ｐ４及び中間電極Ｐ２，Ｐ３がセル支持部材１４の裏面の上部中央に纏めて配置されてモジュール端末３０（図２（Ａ）参照）に接続されている。

図３に示すように、モジュール端末３０には、１対のモジュール出力電極Ｐ１，Ｐ４に一端部が接続された１対のモジュール接続ケーブル３５，３５が設けられ、それらモジュール接続ケーブル３５，３５の他端部に雌雄のコネクタ３５Ａ，３５Ｂが取り付けられている。そして、隣り合った太陽電池モジュール１０，１０の間で雌雄のコネクタ３５Ａ，３５Ｂが接続され、これにより、複数の太陽電池モジュール１０に含まれるセル１１群全体が直列接続されて本発明に係るセルストリングス８９となり、前述のパワーコンディショナー２１の１対の入力電極の間に接続されている。

モジュール端末３０内では、各クラスタ１２の両端末間にバイパスダイオード１３が逆バイアス電圧を受けるように接続されている。また、モジュール出力電極Ｐ１，Ｐ４及び中間電極Ｐ２，Ｐ３が第１及び第２のマルチプレクサ５１Ａ，５１Ｂの入力端子にそれぞれ接続され、それら第１及び第２のマルチプレクサ５１Ａ，５１Ｂの切り替え処理により、各クラスタ１２の出力電圧が、順次、差動増幅回路５２及びＡ／Ｄコンバータ５３を通してＭＣＵ５４に取り込まれてクラスタ電圧として検出される。そして、各モジュール端末３０は、所定周期（例えば、５［分］）でクラスタ電圧の検出結果を、クラスタ識別データと共に無線回路５６から無線出力する。そのクラスタ識別データは、本発明の「異常クラスタ位置情報」に相当し、クラスタ電圧が、何れの太陽電池モジュール１０のどのクラスタ１２のものであるかを識別するためのデータである。

太陽電池モジュール１０群全体の複数のモジュール端末３０に対して１つのホットスポット検出装置９０（図１、図３参照）が住居に備えられている。図４に示すように、ホットスポット検出装置９０は、無線回路６１と画像出力回路６２Ｃと音声出力回路６３Ｃとを信号処理回路６６に接続して備え、信号処理回路６６は、ＣＰＵ６７とＲＯＭ６８とＲＡＭ６９とを有する。そして、各モジュール端末３０から無線送信されるクラスタ電圧の検出結果が無線回路６１で受信されて信号処理回路６６に取り込まれる。

ところで、セルストリングス８９を構成する複数のクラスタ１２のうちホットスポットとなったクラスタ１２は、他のクラスタ１２に比べて出力電圧が異常に低くなる。その原理は、以下の通りである。セル１１は、フォトダイオードであって、表面に照射された光量に応じた電力を生成する。そして、セル１１が単体であれば、セル１１に接続されている負荷と受光量とに応じてそのセル１１が出力する電流及び電圧が変化する。しかしながら、直列接続された複数のセル１１においては、それらのうち一部のセル１１のみが例えば落ち葉や鳥の糞で覆われたり或いは劣化してそのセル１１の生成電力が他のセル１１に比べて下がると、そのセル１１は、自身が流すことができる出力電流にセルストリングス８９全体の出力電流を制限してしまうと共に、出力電圧を他のセル１１に比べて下げることになる。そして、セル１１の生成電力が異常に低下すると、その異常なセル１１の出力電圧が他のセル１１に比べて異常に低下し、異常なセル１１は、他のセル１１と同じ電流を出力することができなくなる。すると、異常なセル１１は、セルストリングス８９内で電力を生成する役割を果たせず、電力を消費する内部負荷となって発熱し、やがてホットスポットになる（バイパスダイオードでオープンモード故障が発生していると、さらに顕著である）。そして、ホットスポットになった異常なセル１１を含むクラスタ１２は、他のクラスタ１２に比べて内部負荷を有することになるので、及び異常なセル１１の温度が上昇するので、出力電圧が異常に低くなる。つまり、冒頭の説明のように、セルストリングス８９を構成する複数のクラスタ１２のうちホットスポットとなったクラスタ１２は、他のクラスタ１２に比べて出力電圧が異常に低くなる。

上述のように、複数のクラスタ１２のうちホットスポットとなったクラスタ１２は、他のクラスタ１２に比べて出力電圧が低下することに鑑み、本実施形態のホットスポット検出装置９０はクラスタ電圧に基づいてホットスポットを検出する。具体的には、信号処理回路６６のＣＰＵ６７は、ＲＯＭ６８に記憶されているプログラムを繰り返して実行することで、図５のブロック図で示した標準値演算部７０、差分演算部７１、ホットスポット検出部７２及び検出情報出力部７３として機能する。

標準値演算部７０は、セルストリングス８９全体のクラスタ１２に係るクラスタ電圧の平均値を標準値として演算する。差分演算部７１は、各クラスタ電圧から標準値を差し引いたものに、予め設定された閾値を加算して各クラスタ１２の状態判別値を求める。そして、ホットスポット検出部７２が、状態判別値が負であるクラスタ１２をホットスポットになったと判定する。つまり、ホットスポット検出部７２は、クラスタ電圧の標準値に対して閾値を超えてクラスタ電圧が低くなったクラスタ１２をホットスポットと判定する。また、ホットスポット検出部７２は、ホットスポットと判定されたクラスタ１２の状態判別値の絶対値が、「０」から予め設定された第１基準値の範囲のものである場合には異常レベル１と判定し，第１基準値から予め設定された第２基準値の範囲のものである場合には異常レベル２と判定し，第２基準値より大きい場合には異常レベル３と判定する。

ここで、閾値は、経験に基づいて、正常なクラスタ１２同士の間におけるクラスタ電圧のばらつきによる影響を排除可能な大きさに設定されている。本願発明者らは、太陽電池モジュール１０の単体の出力電圧を日の出から日の入りに亘って実測した。また、同じ太陽電池モジュール１０で、一部のセル１１をカバーで覆って受光不能として強制的にホットスポットを発生させた場合に、その太陽電池モジュール１０の単体の出力電圧を日の入りに亘って実測した。この実測結果から、ホットスポットが発生していない状態における日照条件のばらつきによる太陽電池モジュール１０の出力電圧の変化量に比べて、ホットスポットの発生前後における太陽電池モジュール１０の出力電圧の変化量は極めて大きいことが分かった。このことから、正常なクラスタ１２同士の間におけるクラスタ電圧の相違量に比べて、ホットスポットになったクラスタ１２と正常なクラスタ１２との間におけるクラスタ電圧の相違量は極めて大きいことも分かる。このことに鑑み、冒頭の説明の通り、閾値が、経験に基づいて、正常なクラスタ１２同士の間におけるクラスタ電圧のばらつきによる影響を排除可能な大きさに設定されている。

検出情報出力部７３は、ホットスポットと判定されたクラスタ１２の前述のクラスタ識別データと異常レベルを特定するレベルデータとを、画像出力回路６２Ｃに出力する。すると、画像出力回路６２Ｃは、モニタ６２に、例えば、図６に示すように、屋根上における太陽電池モジュール１０群の配置の概念図を表示して、ホットスポットになっているクラスタ１２に対応する部分を、異常レベルに応じて黄色かオレンジ色か赤色かに色分けして（図６のハッチング部分参照）警告すると共にメッセージとを表示する。メッセージは、例えば、異常レベルが１であれば、「ホットスポットが発生したのでご注意ください。」と表示され、異常レベルが２であれば、「ホットスポットが発生したのでメンテナンス会社に連絡してください」と表示され、異常レベルが３であれば、「異常発生、大至急、メンテナンス会社に連絡してください」と表示される。また、検出情報出力部７３は、異常レベルが３になった場合にのみ、音声出力回路６３Ｃに警告音指令を出力し、警告音をスピーカ６３から出力させる。

このように本実施形態のホットスポット検出装置９０では、太陽電池モジュール１０毎の複数のセル１１を等分してなる複数のクラスタ１２のクラスタ電圧をホットスポット検出部７２が取得し、閾値を超えて他のクラスタ１２よりクラスタ電圧が低くなったクラスタ１２をホットスポットとして検出するので、従来のものに比べて簡素な構成になり、低コストでホットスポットを検出することが可能になる。また、検出情報出力部７３が出力する異常クラスタ位置情報に基づいてホットスポットの位置の特定もできるので、セル１１の設置場所で、ホットスポットとなったクラスタ１２を迅速かつ容易に見つけることができ、メンテナンス作業を効率よく行うことができる。しかも、クラスタ電圧が閾値を超えた量を段階的にレベル分けし、各レベルに応じた異なる警告が行われるので、ホットスポットの程度に応じた柔軟な対応が可能になる。

［第２実施形態］
本実施形態の各モジュール端末３０Ｖには、図７に示すように各太陽電池モジュール１０のクラスタ１２群全体をセルストリングス８９から切り離すための隔離スイッチ１６とその隔離スイッチ１６を駆動するための駆動回路８０とが設けられ、ホットスポットが発生した太陽電池モジュール１０のみを切り離すことができるようになっている。

具体的には、隔離スイッチ１６は、各モジュール端末３０Ｖの一方のモジュール接続ケーブル３５と一方のモジュール出力電極Ｐ１との間に設けられて通常はオン状態に保持され、モジュール出力電極Ｐ１とモジュール接続ケーブル３５とを導通接続している。また、他方のモジュール接続ケーブル３５とモジュール出力電極Ｐ４との共通接続部分からバイパスライン１７が延びている。そして、ＭＣＵ５４からの指令を受けた駆動回路８０により隔離スイッチ１６がオフ状態に切り替えられ、一方のモジュール接続ケーブル３５とモジュール出力電極Ｐ１との間を切り離して、一方のモジュール接続ケーブル３５をバイパスライン１７に接続する。即ち、ＭＣＵ５４が駆動回路８０を使用して隔離スイッチ１６をオフ状態に切り替え、太陽電池モジュール１０に含まれるクラスタ１２群をセルストリングス８９から切り離すことができるようになっている。また、セルストリングス８９の一端部となる太陽電池モジュール１０のモジュール端末３０Ｖには、ホットスポットが検出されたときにセルストリングス８９をパワーコンディショナー２１から切り離すブレーカー１８が備えられている。また、ブレーカー１８も、駆動回路８０を使用したＭＣＵ５４によりオン状態からオフ状態に切り替えられるようになっている。

または次のようにすることもできる。ホットスポット検出装置９０は、異常レベルが１又は２のホットスポットを検出すると、そのホットスポットのクラスタ１２を含む太陽電池モジュール１０のモジュール端末３０Ｖに向け、信号処理回路６６の検出情報出力部７３が無線回路６１を通してオフ指令を出力する。すると、そのオフ指令を受けたモジュール端末３０ＶのＭＣＵ５４が、隔離スイッチ１６をオフ状態に切り替える。また、ホットスポットとして検出されていたクラスタ１２がホットスポットとして検出されなくなったときには、そのクラスタ１２を含む太陽電池モジュール１０のモジュール端末３０Ｖに向け、信号処理回路６６の検出情報出力部７３が無線回路６１を通してオン指令を出力する。すると、そのオン指令を受けたモジュール端末３０ＶのＭＣＵ５４が、隔離スイッチ１６をオン状態に戻す。また、ホットスポット検出装置９０は、異常レベルが３のホットスポットを検出したときには、ブレーカー１８を有するモジュール端末３０Ｖに向け、信号処理回路６６の検出情報出力部７３が無線回路６１を通してブレーカーダウン指令を出力する。これにより、セルストリングス８９がパワーコンディショナー２１から切り離される。

この構成によれば、ホットスポットのクラスタ１２を含むクラスタ１２群がセルストリングス８９全体から切り離されるので、ホットスポットの温度上昇が抑えられる。また、ホットスポットとして検出されていたクラスタ１２がホットスポットとして検出されなくなったときに隔離スイッチ１６がオン状態に戻され、切り離されていたクラスタ１２群がセルストリングス８９の一部として復帰するのでメンテナンスの手間が省ける。また、異常レベルが高いホットスポットが検出されたときにブレーカー１８によってセルストリングス８９がパワーコンディショナー２１から切り離されるので高い安全性が確保される。

［第３実施形態］
本実施形態のホットスポット検出装置９０Ｗは、図８に示すように、太陽電池モジュール１０毎に取り付けられている複数のモジュール端末３０Ｗによって本発明に係るホットスポット検出装置９０Ｗが構成されている点が第１及び第２実施形態と大きく異なる。また、第１及び第２の実施形態のホットスポット検出装置９０に相当するものが中央監視装置９９として備えられている。そして、各モジュール端末３０Ｗが太陽電池モジュール１０毎の複数のクラスタ１２の間でクラスタ電圧を比較してホットスポットの有無を検出し、その検出結果を中央監視装置９９に無線送信する。

具体的には、図９に示すように、各モジュール端末３０Ｗのハード的な構成は、ブレーカー１８が全てのモジュール端末３０Ｗに備えられている点以外は、第２実施形態のモジュール端末３０Ｖと同じである。また、中央監視装置９９のハード的な構成は、第１及び第２の実施形態のホットスポット検出装置９０と同じである。そして、各モジュール端末３０ＷのＭＣＵ５４が、内蔵するメモリ内のプログラムを繰り返して実行することで、図１０（Ａ）のブロック図で示すように、標準値演算部７０Ｗ、差分演算部７１Ｗ、ホットスポット検出部７２Ｗ及び検出情報出力部７３Ｗとして機能する。

それらのうち標準値演算部７０Ｗ、差分演算部７１Ｗ及びホットスポット検出部７２Ｗは、第１及び第２の実施形態の標準値演算部７０、差分演算部７１及びホットスポット検出部７２がセルストリングス８９の全てのクラスタ１２を対象として行っていたデータ処理と同様の処理を、各太陽電池モジュール１０内における全て（例えば、３つ）のクラスタ１２を対象にして行う。これにより、各太陽電池モジュール１０内でホットスポットの有無が検出され、ホットスポットの異常レベルも判定される。

検出情報出力部７３Ｗは、ホットスポットの有無の検出結果と、ホットスポットが検出された場合にはそのホットスポットの異常レベルと、各モジュール端末３０Ｗの識別データ（本発明の「太陽電池モジュールを特定する情報」に相当する）とを合わせた異常クラスタ位置情報を中央監視装置９９に無線送信する。すると、中央監視装置９９が図５に示されたモニタ６２において、ホットスポットのクラスタ１２を含んだ太陽電池モジュール１０を他の太陽電池モジュール１０と区別して表示させると共に、図５に示したスピーカ６３に警告音を出力させる。また、検出情報出力部７３Ｗは、異常レベルに応じて駆動回路８０に指令を出力して第２実施形態と同様に隔離スイッチ１６又はブレーカー１８を作動させる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記第１〜第３の実施形態のホットスポット検出装置９０では、本発明に係るクラスタ電圧の標準値としてクラスタ電圧の平均値を求めていたが、クラスタ電圧の中央値を標準値として求めてもよい。

（２）前記第３実施形態のＭＣＵ５４が内蔵するメモリ内のプログラムを繰り返して実行することで、図１０（Ｂ）のブロック図で示すように、差分演算部７１Ｘ、ホットスポット検出部７２Ｗ及び検出情報出力部７３Ｗとして機能するようにしてもよい。そして、差分演算部７１Ｘが、太陽電池モジュール１０に含まれる複数のクラスタ１２から２つずつのクラスタ１２の全ての組み合わせのクラスタ電圧を比較して差分を求め、その差分が閾値を超えたか否かをホットスポット検出部７２Ｗで判別してホットスポットの有無を検出するようにしてもよい。

（３）前記第２実施形態では、隔離スイッチ１６により太陽電池モジュール１０に含まれるクラスタ１２群単位でセルストリングス８９から切り離す構成であったが、１つのクラスタ１２毎に隔離スイッチ１６を設けて、クラスタ１２毎にセルストリングス８９から切り離せる構成にしてもよい。

１１ 太陽電池セル
１２ クラスタ
１６ 隔離スイッチ
１８ ブレーカー
３０，３０Ｖ モジュール端末
６２ モニタ（報知手段）
６３ スピーカ（報知手段）
６６ 信号処理回路（スイッチ制御部）
７０ 平均演算部（標準値演算部）
７２ ホットスポット検出部
７３ 検出情報出力部
９０ ホットスポット検出装置

Claims (9)

1. 複数の太陽電池モジュール（１０）に亘って複数の太陽電池セル（１１）を直列接続してなるセルストリングス（８９）からホットスポットを検出するホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）において、
   前記太陽電池モジュール（１０）毎の複数の前記太陽電池セル（１１）を等分割してなる複数のクラスタ（１２）の出力電圧をクラスタ電圧として取得し、予め設定された閾値を超えて他のクラスタ（１２）より前記クラスタ電圧が低くなった前記クラスタ（１２）を前記ホットスポットとして検出するホットスポット検出部（７２，７２Ｗ）と、
   前記ホットスポットとして検出された前記クラスタ（１２）の位置を特定するための異常クラスタ位置情報を出力する検出情報出力部（７３，７３Ｗ）と、を有するホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）。
2. 前記ホットスポット検出部（７２Ｗ）は、複数備えられ、前記太陽電池モジュール（１０）毎に取り付けられて、それら太陽電池モジュール（１０）毎の複数の前記クラスタ（１２）から前記ホットスポットになった前記クラスタ（１２）を検出し、
   前記検出情報出力部（７３Ｗ）は、複数備えられ、前記太陽電池モジュール（１０）毎に取り付けられて、各前記太陽電池モジュール（１０）を特定する情報を含んだ前記異常クラスタ位置情報を出力する、請求項１に記載のホットスポット検出装置（９０Ｗ）。
3. 前記検出情報出力部（７３Ｗ）は、前記異常クラスタ位置情報を無線出力する請求項２に記載のホットスポット検出装置（９０Ｗ）。
4. 前記ホットスポット検出部（７２，７２Ｗ）は、前記複数のクラスタ（１２）の前記クラスタ電圧の平均値又は中央値を標準値として演算する標準値演算部（７０，７０Ｗ）を有し、各前記クラスタ電圧が前記標準値に対して前記閾値を超えて低くなったか否かに基づいて前記ホットスポットを検出する請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）。
5. 前記異常クラスタ位置情報に基づいて前記ホットスポットの位置を報知する報知手段（６２，６３）を備えた請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）。
6. 前記ホットスポット検出部（７２，７２Ｗ）は、前記クラスタ電圧が前記閾値を超えた量を段階的に分類し、
   前記検出情報出力部（７３，７３Ｗ）は、前記分類に応じた異常レベル情報を前記異常クラスタ位置情報に含めて出力し、
   前記報知手段（６２，６３）は、前記異常レベル情報に応じて異なる警告を行う請求項５に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）。
7. 前記クラスタ（１２）毎又は連続したクラスタ（１２）群毎に対応して設けられて通常はオン状態に保持され、オフ状態に切り替わると前記クラスタ（１２）又は前記クラスタ（１２）群を、前記セルストリングス（８９）全体から切り離すための複数の隔離スイッチ（１６）と、
   前記ホットスポットが検出された場合に、前記ホットスポットである前記クラスタ（１２）又はそのクラスタ（１２）を含むクラスタ（１２）群に対応する前記隔離スイッチ（１６）をオフ状態に切り替えるスイッチ制御部（６６）とを備えた請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）。
8. 前記スイッチ制御部（６６）は、前記ホットスポットとして検出されていた前記クラスタ（１２）が、前記ホットスポットと検出されなくなったときに前記隔離スイッチ（１６）をオン状態に戻す請求項７に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）。
9. 前記ホットスポットが検出されたときに前記セルストリングス（８９）を負荷から切り離すブレーカー（１８）を備えた請求項１乃至８の何れか１の請求項に記載のホットスポット検出装置（９０，９０Ｗ）。

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