JP2016208741A - Method and device for testing solar cell module - Google Patents

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Keiichiro Sakurai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To test resistance of a solar cell module to a PID phenomenon in an actual environment.SOLUTION: An AC voltage source 14 generates an AC voltage with an arbitrary waveform as inverter simulation noise that simulates noise generated by an inverter in actual use, solar cell modules 11and 11being connected to the inverter. A DC voltage source 13 generates a DC voltage with an arbitrary value similar to that generated by existing test devices. Thus, a voltage in which a DC voltage 17 is superimposed on an AC voltage 18 as inverter simulation noise is applied on the solar cell modules 11and 11. A voltmeter 15 can measure a voltage to ground of the solar cell modules 11and 11in a state where inverter simulation noise is applied thereon, so that PID resistance of the solar cell modules 11and 11under a condition near to a more actual environment can be tested.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は太陽電池モジュールの試験方法及び試験装置に係り、特に対地電圧の交流成分に対する太陽電池モジュールの耐性を調べる試験方法及び試験装置に関する。   The present invention relates to a test method and a test apparatus for a solar cell module, and more particularly to a test method and a test apparatus for examining the resistance of a solar cell module to an AC component of a ground voltage.

最近、多数の太陽電池モジュールを広大な敷地に設置したメガソーラーなどの大型非住宅用太陽光発電システムが増加している。このような太陽光発電システムにおいて、コスト削減のため多数の太陽電池モジュールを直列接続して配線数や接続箱の低減化を図るとともにシステム電圧を高電圧化すると、電圧誘起劣化(ＰＩＤ：Potential Induced Degradation)現象が発生することが知られている。このＰＩＤ現象は、場合によっては数ヶ月程度の短期間で太陽電池モジュールの変換効率が大幅に減少、若しくはゼロになる劇的な現象であり、太陽電池モジュール製品において対策が求められている(例えば、非特許文献１参照)。   Recently, large-scale non-residential solar power generation systems such as mega-solar, which have a large number of solar cell modules installed on a vast site, are increasing. In such a photovoltaic power generation system, in order to reduce costs, a large number of solar cell modules are connected in series to reduce the number of wires and connection boxes, and when the system voltage is increased, voltage-induced degradation (PID: Potential Induced) Degradation phenomenon is known to occur. This PID phenomenon is a dramatic phenomenon in which the conversion efficiency of the solar cell module is greatly reduced or zero in a short period of about several months in some cases, and countermeasures are required for solar cell module products (for example, Non-Patent Document 1).

図４は、非特許文献１に記載されている、ＰＩＤ現象が発生する前後の太陽電池モジュールの電圧-電流特性の変化の一例を示す図である。同図において、横軸は開放電圧ＶOC、縦軸は短絡電流ＩSCを示し、ＰＩＤ現象発生前はIで示した特性が、ＰＩＤ現象発生によりIIで示すように、開放電圧ＶOC及び短絡電流ＩSCが大幅に低下し、最大出力点が大幅に低下する。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a change in voltage-current characteristics of the solar cell module described in Non-Patent Document 1 before and after the PID phenomenon occurs. In this figure, the horizontal axis represents the open-circuit voltage V OC, the vertical axis represents the short-circuit current I SC, characteristics before PID phenomenon occurred indicated by I, as shown by II by PID phenomenon occurs, the open circuit voltage V OC and short The current I SC is greatly reduced, and the maximum output point is greatly reduced.

ＰＩＤ現象の発生メカニズムにはまだ不明な点が多いものの、特定の条件下において、太陽電池モジュール内部でナトリウムイオン等が移動することで引き起こされるとみられている。また、ＰＩＤ現象の進行は、太陽電池モジュール内部の電気回路と、対地電圧の大きさに依存することが分かっている(非特許文献１参照)。このため、太陽電池モジュール製品のＰＩＤ現象への耐性を調べる試験方法として、従来は対地電圧を直流の高電圧に保つ試験が行われている。   Although there are still many unclear points about the mechanism of occurrence of the PID phenomenon, it is considered to be caused by the movement of sodium ions and the like inside the solar cell module under specific conditions. Moreover, it is known that the progress of the PID phenomenon depends on the electric circuit inside the solar cell module and the magnitude of the ground voltage (see Non-Patent Document 1). For this reason, as a test method for examining the resistance of the solar cell module product to the PID phenomenon, a test for maintaining the ground voltage at a high DC voltage has been conventionally performed.

図５(Ａ)は、実際の太陽電池モジュールの利用状況の一例の概略説明図を示す。同図(Ａ)において、４つの太陽電池モジュール３１1、３１2、３１3、３１4が直列に接続され、更に太陽電池モジュール３１1がインバータ３２の負側端子に接続され、太陽電池モジュール３１4がインバータ３２の正側端子に接続されている。これにより、太陽電池モジュール３１1〜３１4により得られた直流電力が、インバータ３２により交流電力に変換されて配電線系統に出力される。 FIG. 5A shows a schematic explanatory diagram of an example of the actual usage state of the solar cell module. In FIG. (A), 4 single solar cell module 31 1, 31 2, 31 3, 31 4 are connected in series, are further connected to the negative terminal of the solar cell module 31 1 is the inverter 32, the solar cell module 31 4 is connected to the positive terminal of the inverter 32. Thus, the DC electric power obtained by the solar cell module 31 1-31 4 is output to the distribution line system is converted into AC power by the inverter 32.

かかる構成において、電圧計３３により太陽電池モジュール３１1、３１2、３１3、３１4のそれぞれに対して対地電圧を測定すると、図５(Ｂ)に３５で示すような電圧対位置特性が得られる。すなわち、太陽電池モジュール３１1、３１2、３１3、３１4は、インバータ３２の負側端子に接続された太陽電池モジュール３１1から正側端子に接続された太陽電池モジュール３１4の方向の順で対地電圧が高くなり、そのうち太陽電池モジュール３１1及び３１2の対地電圧は負、太陽電池モジュール３１3及び３１4の対地電圧は正である。 In such a configuration, when the ground voltage is measured for each of the solar cell modules 31 1 , 31 2 , 31 3 , and 31 4 by the voltmeter 33, a voltage-position characteristic as indicated by 35 in FIG. It is done. That is, the solar cell modules 31 1 , 31 2 , 31 3 , and 31 4 are arranged in the order of the direction from the solar cell module 31 1 connected to the negative terminal of the inverter 32 to the solar cell module 31 4 connected to the positive terminal. in ground voltage becomes higher, of which the voltage to ground of the solar cell modules 31 1 and 31 2 negative, the voltage to ground of the solar cell modules 31 3 and 31 4 are positive.

CW Lin et al.,“Potential Induced Degradation Mechanism Observed at Module Level”,Proceedings of the 28th EU-PVSEC,2013,Paris,4D0.3.1.CW Lin et al., “Potential Induced Degradation Mechanism Observed at Module Level”, Proceedings of the 28th EU-PVSEC, 2013, Paris, 4D0.3.1.

上記のように用いられる太陽電池モジュールは、例えば図６(Ａ)に示すような構成の試験装置によりＰＩＤ現象への耐性を調べる試験が行われている。図６(Ａ)において、試験対象の太陽電池モジュール４１1及び４１2が直列に接続され、更に模擬負荷４２を介して閉ループ回路を構成し、太陽電池モジュール４１1の一端と模擬負荷４２との接続点に直流電圧源４３を接続して直流電圧を印加する。なお、模擬負荷４２の代わりに短絡してもよいし、開放してもよい。この従来の試験装置では、太陽電池モジュール４１1及び４１2に直流電圧源４３からの直流電圧を印加して、直流電圧計４４により図６(Ｂ)に示す対地電圧４５だけを測定し、対地電圧４５の値によりＰＩＤ現象への耐性を評価している。 The solar cell module used as described above has been subjected to a test for examining resistance to the PID phenomenon by a test apparatus having a configuration as shown in FIG. In FIG. 6 (A), solar cell modules 41 1 and 41 2 to be tested are connected in series, and a closed loop circuit is formed via a simulated load 42, and one end of the solar cell module 41 1 and the simulated load 42 are connected. A DC voltage source 43 is connected to the connection point to apply a DC voltage. The simulated load 42 may be short-circuited or opened. In this conventional test apparatus, a DC voltage from a DC voltage source 43 is applied to the solar cell modules 41 1 and 41 2 , and only the ground voltage 45 shown in FIG. The resistance to the PID phenomenon is evaluated by a value of 45.

しかしながら、上記の従来の試験装置では、実環境に比して不足している点があり、実際の環境におけるＰＩＤ現象への耐性を調べきれない可能性がある。例えば、図５(Ｂ)に３６で示す太陽電池モジュール３１1の対地電圧の時間経過を示すと、実際には図５(Ｃ)に示すように、太陽電池モジュール３１1が発生する負の直流の対地電圧３７にインバータ３２からの交流ノイズ３８が重畳される場合がある。この交流ノイズ３８の振幅は平均対地電圧の最大１／２程度に達する場合が考えられる。 However, the above-described conventional test apparatus is deficient in comparison with the actual environment, and there is a possibility that the resistance to the PID phenomenon in the actual environment cannot be examined. For example, when the time course of the ground voltage of the solar cell module 31 1 indicated by 36 in FIG. 5B is shown, the negative direct current generated by the solar cell module 31 1 is actually generated as shown in FIG. 5C. In some cases, the AC noise 38 from the inverter 32 is superimposed on the ground voltage 37. It is conceivable that the amplitude of the AC noise 38 reaches a maximum of about 1/2 of the average ground voltage.

この交流ノイズ３８が存在すると、平均の対地電圧よりも高い電圧が瞬間的に太陽電池モジュール３１1〜３１4の内部に繰り返し印加されるほか、太陽電池モジュール３１1〜３１4の構造や材質によっては交流成分に対する耐性が弱い場合も考えられる。しかし、従来は図６(Ｂ)に示すように直流電圧計４４により直流の対地電圧４５しか計測していないため、図５(Ａ)に示すインバータ３２からの交流ノイズ３８を測定できず、実際の環境におけるＰＩＤ現象への耐性を調べきれず、試験として不十分な可能性がある。 When the AC noise 38 exists, in addition to a voltage higher than the average of the ground voltage is instantaneously and repeatedly inside the solar cell module 31 1-31 4 applied, depending on the structure and material of the solar cell module 31 1-31 4 May be considered to be weak in resistance to alternating current components. However, conventionally, only the DC ground voltage 45 is measured by the DC voltmeter 44 as shown in FIG. 6B, so the AC noise 38 from the inverter 32 shown in FIG. The resistance to the PID phenomenon in the environment could not be examined, and the test may be insufficient.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、太陽電池モジュールをインバータの交流ノイズを考慮に入れた、より実際の環境に近い状態においてＰＩＤ現象への耐性を試験できる太陽電池モジュールの試験方法及び試験装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and a solar cell module test method capable of testing the resistance to the PID phenomenon in a state closer to an actual environment, taking into account the AC noise of the inverter. An object is to provide a test apparatus.

上記の目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールの試験方法は、一又は互いに接続された複数の太陽電池モジュールにより発生された直流電力をインバータにより所定の交流電力に変換して出力するシステムに用いられる前記太陽電池モジュールの試験方法であって、電源により直流電圧と前記インバータが発生するノイズを想定したインバータ模擬ノイズとしての任意の波形の交流電圧とを重畳した重畳電圧を発生し、その重畳電圧を一又は互いに接続された複数の前記太陽電池モジュールに印加する重畳電圧印加ステップと、前記重畳電圧印加ステップで前記重畳電圧を印加する前記太陽電池モジュールの入力点と前記電源の接地端子との間の対地電圧を測定する測定ステップとを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a test method for a solar cell module according to the present invention converts DC power generated by one or a plurality of solar cell modules connected to each other into predetermined AC power by an inverter and outputs it. A test method for the solar cell module used in a system, wherein a superimposed voltage is generated by superimposing a DC voltage by an electric power source and an AC voltage having an arbitrary waveform as an inverter simulated noise assuming noise generated by the inverter, A superimposed voltage applying step for applying the superimposed voltage to one or a plurality of solar cell modules connected to each other, an input point of the solar cell module for applying the superimposed voltage in the superimposed voltage applying step, and a ground terminal of the power source And a measuring step for measuring a ground voltage between them.

また、上記の目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールの試験装置は、一又は互いに接続された複数の太陽電池モジュールにより発生された直流電力をインバータにより所定の交流電力に変換して出力するシステムに用いられる前記太陽電池モジュールの試験装置であって、直流電圧と前記インバータが発生するノイズを想定したインバータ模擬ノイズとしての任意の波形の交流電圧とを重畳した重畳電圧を発生し、その重畳電圧を一又は互いに接続された複数の前記太陽電池モジュールに印加する重畳電圧印加手段と、前記重畳電圧印加手段の前記太陽電池モジュールとの接続点と、前記重畳電圧印加手段の接地端子との間の対地電圧を測定する電圧計とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the solar cell module testing apparatus according to the present invention converts the DC power generated by one or a plurality of solar cell modules connected to each other into predetermined AC power by an inverter. A test apparatus for the solar cell module used in an output system, which generates a superimposed voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage having an arbitrary waveform as an inverter simulated noise assuming noise generated by the inverter, A superimposed voltage applying means for applying the superimposed voltage to one or a plurality of solar cell modules connected to each other; a connection point of the superimposed voltage applying means with the solar cell module; and a ground terminal of the superimposed voltage applying means. And a voltmeter for measuring a ground voltage between the two.

また、上記の目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールの試験装置は、前記重畳電圧印加手段は、一又は互いに接続された複数の前記太陽電池モジュールが模擬負荷を介して、又は模擬負荷を介さず短絡されて構成された閉ループ回路に、前記直流電圧と前記交流電圧との重畳電圧を印加する手段であることを特徴とする。または、前記重畳電圧印加手段は、閉ループ回路を構成しない一又は互いに接続された複数の前記太陽電池モジュールの一端子に、直接に前記直流電圧と前記交流電圧との重畳電圧を印加する手段であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the test apparatus for a solar cell module according to the present invention is characterized in that the superimposed voltage applying means includes one or a plurality of the solar cell modules connected to each other via a simulated load. It is a means for applying a superimposed voltage of the DC voltage and the AC voltage to a closed loop circuit configured to be short-circuited without using a load. Alternatively, the superimposed voltage applying unit is a unit that directly applies the superimposed voltage of the direct-current voltage and the alternating-current voltage to one terminal of the plurality of solar cell modules connected to each other that do not constitute a closed loop circuit. It is characterized by that.

本発明によれば、太陽電池モジュールをインバータの交流ノイズを考慮に入れた、より実際の環境に近い状態においてＰＩＤ現象への耐性を試験できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the tolerance to a PID phenomenon can be tested in the state close | similar to the actual environment which considered the alternating current noise of the inverter for the solar cell module.

本発明の太陽電池モジュールの試験装置の第１の実施形態の構成図と対地電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block diagram of 1st Embodiment of the testing apparatus of the solar cell module of this invention, and a ground voltage. 太陽電池モジュールの一例の断面構造図である。It is a cross-section figure of an example of a solar cell module. 本発明の太陽電池モジュールの試験装置の第２の実施形態の構成図と対地電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block diagram of 2nd Embodiment of the testing apparatus of the solar cell module of this invention, and an earth voltage. ＰＩＤ現象が発生する前後の太陽電池モジュールの電圧-電流特性の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the voltage-current characteristic of the solar cell module before and after the PID phenomenon generate | occur | produces. 太陽電池モジュールの実際の利用時の構成図と対地電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block diagram at the time of the actual utilization of a solar cell module, and an earth voltage. 従来の太陽電池モジュールのＰＩＤの試験装置の一例の構成図と対地電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block diagram of an example of the testing apparatus of PID of the conventional solar cell module, and an example of a ground voltage.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１(Ａ)は、本発明に係る太陽電池モジュールの試験装置の第１の実施形態の構成図を示す。同図において、本実施形態の太陽電池モジュールの試験装置１０は、２つの太陽電池モジュール１１1及び１１2と模擬負荷１２とが直列に接続された閉ループの回路の、太陽電池モジュール１１1と模擬負荷１２との接続点が、直流電圧源１３を介して交流電圧源１４に接続された構成である。直流電圧源１３と交流電圧源１４とは本発明の重畳電圧印加手段を構成している。なお、太陽電池モジュールの数は１つでもよいし、３以上でもよい。また、太陽電池モジュールの極性を逆にしてもよい。また、模擬負荷１２を設けず、短絡、あるいは開放としてもよい。なお、模擬負荷１２の部分を開放とした場合は、上記の閉ループの回路は構成されないが、本実施形態のＰＩＤ試験は可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1A shows a configuration diagram of a first embodiment of a test apparatus for a solar cell module according to the present invention. In the figure, the test apparatus 10 of the solar cell module of the present embodiment, the simulated and two solar cell modules 11 1 and 11 2 and the simulated load 12 of the circuit of a closed loop connected in series, the solar cell module 11 1 The connection point with the load 12 is connected to the AC voltage source 14 via the DC voltage source 13. The DC voltage source 13 and the AC voltage source 14 constitute the superimposed voltage applying means of the present invention. The number of solar cell modules may be one or three or more. Moreover, you may reverse the polarity of a solar cell module. Moreover, it is good also as short circuit or open | release, without providing the simulation load 12. FIG. When the simulated load 12 is opened, the above closed loop circuit is not configured, but the PID test of this embodiment is possible.

太陽電池モジュール１１1及び１１2は、それぞれ従来と同様、図２に示す公知の構造とされている。図２において、太陽電池モジュール１００は、セルと呼ばれる太陽電池１０１ａ〜１０１ｃが所定の配列方向に配列されるとともに、バスバー電極１０２ａ、１０２ｂによって直列に電気的に接続され、更に受光面側の保護ガラス１０５と裏面側の保護部材であるバックシート１０６との間の封止材１０４の中に封止された公知の構造である。封止材１０４としては、例えばエチレン酢酸ビニル(ＥＶＡ：Ethylene Vinyl Acetate)樹脂が用いられる。また、保護ガラス１０５としては、例えば高光透過率のテクスチャ付き白板半強化ガラスが用いられる。また、太陽電池１０１ａは、バスバー電極１０３ａによってジャンクションボックス１０８に接続され、太陽電池１０１ｃはバスバー電極１０３ｂによってバックシート１０６に接続されている。更に、以上の構成部材は外周縁部が金属枠(フレーム)１０７によって支持されている。金属枠(フレーム)１０７は接地電位とされている。 Each of the solar cell modules 11 1 and 11 2 has a known structure shown in FIG. In FIG. 2, a solar cell module 100 includes solar cells 101a to 101c called cells arranged in a predetermined arrangement direction, electrically connected in series by bus bar electrodes 102a and 102b, and further a protective glass on the light receiving surface side. This is a known structure sealed in a sealing material 104 between 105 and a back sheet 106 which is a protective member on the back side. As the sealing material 104, for example, ethylene vinyl acetate (EVA) resin is used. As the protective glass 105, for example, a textured white plate semi-tempered glass with high light transmittance is used. Moreover, the solar cell 101a is connected to the junction box 108 by the bus bar electrode 103a, and the solar cell 101c is connected to the back sheet 106 by the bus bar electrode 103b. Further, the outer peripheral edge portion of the above-described constituent members is supported by a metal frame (frame) 107. The metal frame (frame) 107 is at ground potential.

図１(Ａ)に戻って説明する。交流電圧源１４は実際の使用時に太陽電池モジュール１１1及び１１2が接続されるインバータが発生するノイズを想定したインバータ模擬ノイズとして任意の波形の交流電圧を発生する。また、直流電圧源１３は既存の試験装置と同様の任意の値の直流電圧を発生する。これにより、太陽電池モジュール１１1及び１１2には、図１(Ｂ)に示すように、直流電圧源１３からの直流電圧１７と、交流電圧源１４からのインバータ模擬ノイズとしての交流電圧１８とが重畳された電圧が印加される。ここでは、図１(Ｂ)に示すように、正弦波状の交流電圧１８の中心電位がほぼ直流電圧１７と一致するようなレベル関係にあるが、これに限定されるものではない。 Returning to FIG. The AC voltage source 14 generates an AC voltage having an arbitrary waveform as an inverter simulation noise assuming noise generated by an inverter to which the solar cell modules 11 1 and 11 2 are connected in actual use. The DC voltage source 13 generates a DC voltage having an arbitrary value similar to that of the existing test apparatus. Thereby, in the solar cell modules 11 1 and 11 2 , as shown in FIG. 1 (B), the DC voltage 17 from the DC voltage source 13 and the AC voltage 18 as the inverter simulated noise from the AC voltage source 14 A voltage superimposed with is applied. Here, as shown in FIG. 1B, the level relationship is such that the center potential of the sinusoidal AC voltage 18 substantially coincides with the DC voltage 17, but the present invention is not limited to this.

ここで、図１(Ａ)に示すように、太陽電池モジュール１１1及び１１2が接続されている閉ループ回路と直流電圧源１３との接続点と、交流電圧源１４の接地端子との間(つまり、直流電圧と交流電圧との重畳電圧発生源の出力端子と接地端子との間)に電圧計１５を接続して対地電圧を測定する。これにより、電圧計１５は、太陽電池モジュール１１1及び１１2の対地電圧をインバータ模擬ノイズが加わった状態で測定することができるため、より実際の環境に近い太陽電池モジュール１１1及び１１2のＰＩＤ耐性の試験ができる。これにより、太陽電池モジュール１１1及び１１2の実際の寿命をより正確に予測できることが期待される(なお、ＰＩＤ耐性の試験結果の実証には数十年を有する)。 Here, as shown in FIG. 1A, between the connection point of the closed loop circuit to which the solar cell modules 11 1 and 11 2 are connected and the DC voltage source 13 and the ground terminal of the AC voltage source 14 ( In other words, the ground voltage is measured by connecting the voltmeter 15 between the output terminal of the superimposed voltage generation source of the DC voltage and the AC voltage and the ground terminal. Thereby, since the voltmeter 15 can measure the ground voltage of the solar cell modules 11 1 and 11 2 in a state where the inverter simulated noise is added, the solar cell modules 11 1 and 11 2 closer to the actual environment can be measured. PID resistance can be tested. Thereby, it is expected that the actual lifetimes of the solar cell modules 11 1 and 11 2 can be predicted more accurately (in addition, the verification of the test result of PID resistance has several decades).

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図３(Ａ)は、本発明に係る太陽電池モジュールの試験装置の第２の実施形態の構成図を示す。同図において、本実施形態の太陽電池モジュールの試験装置２０は、直列に接続された２つの太陽電池モジュール２１1及び２１2と、直列に接続された２つの太陽電池モジュール２１3及び２１4とが並列に接続され、更に模擬負荷２２を共通に介して閉ループ回路を構成しており、更に、上記の閉ループの回路は、直流電圧源２３を介して交流電圧源２４に接続された構成である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3A shows a configuration diagram of a second embodiment of the solar cell module testing apparatus according to the present invention. In the same figure, the solar cell module testing apparatus 20 of the present embodiment includes two solar cell modules 21 1 and 21 2 connected in series, and two solar cell modules 21 3 and 21 4 connected in series. Are connected in parallel, and a closed loop circuit is configured through a common simulated load 22, and the closed loop circuit is connected to an AC voltage source 24 through a DC voltage source 23. .

なお、太陽電池モジュールの数は１つでもよいし、３以上でもよい。また、模擬負荷２２を設けず、短絡、あるいは開放としてもよい。なお、模擬負荷２２の部分を開放とした場合は、上記の閉ループの回路は構成されないが、本実施形態のＰＩＤ試験は可能である。また、太陽電池モジュール２１1、２１2、２１3及び２１4は、それぞれ従来と同様、図２に示す公知の構造とされている。本実施形態の太陽電池モジュールの試験装置２０は、第１の実施形態の太陽電池モジュールの試験装置１０と比べて、太陽電池モジュールの接続形態が相違する。 The number of solar cell modules may be one or three or more. Moreover, it is good also as short circuit or open | release, without providing the simulation load 22. FIG. When the simulated load 22 is open, the above closed loop circuit is not configured, but the PID test of this embodiment is possible. Further, the solar cell modules 21 1 , 21 2 , 21 3 and 21 4 have a known structure shown in FIG. The solar cell module test apparatus 20 of the present embodiment differs from the solar cell module test apparatus 10 of the first embodiment in the connection form of the solar cell modules.

交流電圧源２４は実際の使用時に太陽電池モジュール２１1、２１2、２１3及び２１4が接続されるインバータが発生するノイズを想定したインバータ模擬ノイズとして任意の波形の交流電圧を発生する。また、直流電圧源２３は既存の試験装置と同様の任意の値の直流電圧を発生する。これにより、太陽電池モジュール２１1、２１2、２１3及び２１4には、図３(Ｂ)に示すように、直流電圧源２３からの直流電圧２７と、交流電圧源２４からのインバータ模擬ノイズとしての交流電圧２８とが重畳された電圧が印加される。なお、ここでは、交流電圧２８の中心電位がほぼ直流電圧２７と一致するようなレベル関係にあるが、これに限定されるものではない。 The AC voltage source 24 generates an AC voltage having an arbitrary waveform as an inverter simulation noise assuming noise generated by an inverter to which the solar cell modules 21 1 , 21 2 , 21 3 and 21 4 are connected in actual use. The DC voltage source 23 generates a DC voltage having an arbitrary value similar to that of the existing test apparatus. As a result, the solar cell modules 21 1 , 21 2 , 21 3, and 21 4 have a DC voltage 27 from the DC voltage source 23 and an inverter simulated noise from the AC voltage source 24 as shown in FIG. A voltage superimposed with the alternating voltage 28 is applied. Here, the level relationship is such that the center potential of the AC voltage 28 substantially matches the DC voltage 27, but the present invention is not limited to this.

ここで、図３(Ａ)に示すように、太陽電池モジュール２１1及び太陽電池モジュール２１3の接続点と直流電圧源２３の出力との接続点と、交流電圧源２４の接地端子との間に電圧計２５を接続して対地電圧を測定する。これにより、電圧計２５は、太陽電池モジュール２１1、２１2、２１3及び２１4の対地電圧をインバータ模擬ノイズが加わった状態で測定することができるため、より実際の環境に近い太陽電池モジュール２１1、２１2、２１3及び２１4のＰＩＤ耐性の試験ができる。これにより、太陽電池モジュール２１1、２１2、２１3及び２１4の実際の寿命をより正確に予測できることが期待される(なお、第１の実施形態と同様に、ＰＩＤ耐性の試験結果の実証には数十年を有する)。 Here, as shown in FIG. 3A, between the connection point of the solar cell module 21 1 and the solar cell module 21 3 and the output of the DC voltage source 23 and the ground terminal of the AC voltage source 24. A ground voltage is measured by connecting a voltmeter 25 to the ground. Thereby, since the voltmeter 25 can measure the ground voltage of the solar cell modules 21 1 , 21 2 , 21 3 and 21 4 with the inverter simulated noise added, the solar cell module closer to the actual environment. 21 1 , 21 2 , 21 3 and 21 4 can be tested for PID resistance. Thereby, it is expected that the actual lifetime of the solar cell modules 21 1 , 21 2 , 21 3, and 21 4 can be predicted more accurately (in addition, as in the first embodiment, the test results of the PID resistance are verified. Has several decades).

なお、以上の実施形態では、交流電圧源１４、２４が出力するインバータ模擬ノイズを想定した交流電圧の波形は、図１(Ｂ)に１８で、図３(Ｂ)に２８でそれぞれ示すように正弦波状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、矩形波状、三角波状、パルス状、バースト状その他任意の波形を用いることができる。また、直流電圧と交流電圧との重畳電圧を発生することができればよいから、直流電圧源１３、２３と、交流電圧源(インバータ模擬ノイズ発生源)１４、２４との接続順は図１(Ａ)、図３(Ａ)と逆であってもよい。   In the embodiment described above, the waveform of the AC voltage assuming the simulated inverter noise output from the AC voltage sources 14 and 24 is 18 in FIG. 1B and 28 in FIG. 3B, respectively. Although a sine wave shape is used, the present invention is not limited to this, and a rectangular wave shape, a triangular wave shape, a pulse shape, a burst shape, or any other waveform can be used. In addition, since it is only necessary to generate a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage, the order of connection between the DC voltage sources 13 and 23 and the AC voltage sources (inverter simulated noise generating sources) 14 and 24 is shown in FIG. ), Or the reverse of FIG.

１０、２０ 太陽電池モジュールの試験装置
１１1、１１2、２１1〜２１4、３１1〜３１4 太陽電池モジュール
１２、２２ 模擬負荷(もしくは短絡、もしくは開放)
１３、２３ 直流電圧源
１４、２４ 交流電圧源(インバータ模擬ノイズ発生源)
１５、２５ 電圧計
１７、２７ 直流電圧
１８、３８ 交流電圧
１００ 太陽電池モジュール
１０１ａ〜１０１ｃ 太陽電池
１０２ａ、１０２ｂ、１０３ａ、１０３ｂ バスバー電極
１０４ 封止材
１０５ 保護ガラス
１０６ バックシート
１０７ 金属枠(フレーム)
１０８ ジャンクションボックス
10 and 20 the test apparatus of the solar cell modules 11 1, 11 2, 21 1 to 21 4, 31 1 to 31 4 solar cell modules 12 and 22 simulate the load (or short circuit, or open)
13, 23 DC voltage source 14, 24 AC voltage source (inverter simulated noise source)
15, 25 Voltmeters 17, 27 DC voltage 18, 38 AC voltage 100 Solar cell modules 101a-101c Solar cells 102a, 102b, 103a, 103b Bus bar electrode 104 Sealing material 105 Protective glass 106 Back sheet 107 Metal frame (frame)
108 junction box

Claims (4)

一又は互いに接続された複数の太陽電池モジュールにより発生された直流電力をインバータにより所定の交流電力に変換して出力するシステムに用いられる前記太陽電池モジュールの試験方法であって、
電源により直流電圧と前記インバータが発生するノイズを想定したインバータ模擬ノイズとしての任意の波形の交流電圧とを重畳した重畳電圧を発生し、その重畳電圧を一又は互いに接続された複数の前記太陽電池モジュールに印加する重畳電圧印加ステップと、
前記重畳電圧印加ステップで前記重畳電圧を印加する前記太陽電池モジュールの入力点と前記電源の接地端子との間の対地電圧を測定する測定ステップと
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの試験方法。 A test method for the solar cell module used in a system for converting DC power generated by one or a plurality of solar cell modules connected to each other into predetermined AC power by an inverter and outputting the predetermined AC power,
A plurality of solar cells in which a superimposed voltage is generated by superimposing a DC voltage and an AC voltage having an arbitrary waveform as an inverter simulated noise assuming noise generated by the inverter by a power supply, and the superimposed voltages are connected to one another or to each other A superimposed voltage application step to be applied to the module;
And a measurement step of measuring a ground voltage between an input point of the solar cell module to which the superimposed voltage is applied in the superimposed voltage application step and a ground terminal of the power source. . 一又は互いに接続された複数の太陽電池モジュールにより発生された直流電力をインバータにより所定の交流電力に変換して出力するシステムに用いられる前記太陽電池モジュールの試験装置であって、
直流電圧と前記インバータが発生するノイズを想定したインバータ模擬ノイズとしての任意の波形の交流電圧とを重畳した重畳電圧を発生し、その重畳電圧を一又は互いに接続された複数の前記太陽電池モジュールに印加する重畳電圧印加手段と、
前記重畳電圧印加手段の前記太陽電池モジュールとの接続点と、前記重畳電圧印加手段の接地端子との間の対地電圧を測定する電圧計と
を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの試験装置。 A test apparatus for the solar cell module used in a system for converting DC power generated by one or a plurality of solar cell modules connected to each other into predetermined AC power by an inverter and outputting the same,
A superimposed voltage is generated by superimposing a DC voltage and an AC voltage having an arbitrary waveform as an inverter simulation noise assuming noise generated by the inverter, and the superimposed voltage is applied to one or a plurality of the solar cell modules connected to each other. Superimposing voltage applying means for applying,
A test apparatus for a solar cell module, comprising: a voltmeter that measures a ground voltage between a connection point of the superimposed voltage application unit with the solar cell module and a ground terminal of the superimposed voltage application unit. 前記重畳電圧印加手段は、一又は互いに接続された複数の前記太陽電池モジュールが模擬負荷を介して、又は模擬負荷を介さず短絡されて構成された閉ループ回路に、前記直流電圧と前記交流電圧との重畳電圧を印加する手段であることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュールの試験装置。   The superimposed voltage applying means includes a DC loop and an AC voltage connected to a closed loop circuit in which one or a plurality of solar cell modules connected to each other are short-circuited via a simulated load or not via a simulated load. The solar cell module testing apparatus according to claim 2, wherein the superimposing voltage is applied. 前記重畳電圧印加手段は、閉ループ回路を構成しない一又は互いに接続された複数の前記太陽電池モジュールの一端子に、直接に前記直流電圧と前記交流電圧との重畳電圧を印加する手段であることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュールの試験装置。
The superimposed voltage applying means is means for directly applying a superimposed voltage of the DC voltage and the AC voltage to one terminal of a plurality of the solar cell modules connected to each other that do not constitute a closed loop circuit. The solar cell module test apparatus according to claim 2, wherein the test apparatus is a solar cell module test apparatus.
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