JP2022177708A - Device and program for detecting deterioration - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、劣化検出装置及び劣化検出プログラムに関する。 The present invention relates to a deterioration detection device and a deterioration detection program.
太陽電池モジュールにおけるPID(Potential Induced Degradation、電圧誘起出力低下)現象の発生を検出することができる技術として、従来、次の技術があった。 Conventionally, the following techniques have been available as techniques capable of detecting the occurrence of a PID (Potential Induced Degradation) phenomenon in a solar cell module.
特許文献1には、エレクトロルミネッセンス(EL)を利用した太陽電池パネルの検査装置が開示されている。この検査装置は、前記太陽電池パネルに交流を印加するための交流電力を発生する交流電源と、前記太陽電池パネルの表面を撮影するカメラと、を備えている。そして、この検査装置は、前記交流電力が、前記太陽電池パネルにEL発光を誘起させる交流のインピーダンスが1kΩ以上となるように設定されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術によるEL発光の明るさの低下からPID現象の発生を検出する場合、太陽電池モジュールのPID現象が発生する初期の段階のEL発光の明るさの低下が極微弱であるため、PID現象の早期の発見が困難である、という問題点があった。
However, when the occurrence of the PID phenomenon is detected from the decrease in the brightness of the EL emission according to the technique described in
本発明は、以上の事情に鑑みて成されたものであり、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を、より早期に発見することができる劣化検出装置及び劣化検出プログラムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a degradation detection device and a degradation detection program that can detect the occurrence of the PID phenomenon in a solar cell module at an early stage. .
請求項1に記載の劣化検出装置は、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得する取得部と、前記取得部によって取得された交流回路モデルにおける前記並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、PID現象の発生を検出する検出部と、を備える。
The deterioration detection device according to
請求項1に記載の劣化検出装置によれば、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、取得した交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、PID現象の発生を検出することで、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を、より早期に発見することができる。
According to the deterioration detection device of
請求項2に記載の劣化検出装置は、請求項1に記載の劣化検出装置であって、前記検出部が、前記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、前記PID現象が発生したと検出する。
The deterioration detection device according to
請求項2に記載の劣化検出装置によれば、上記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、PID現象が発生したと検出することで、上記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、PID現象が発生したと検出する場合に比較して、より簡易に、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を発見することができる。
According to the deterioration detection device of
請求項3に記載の劣化検出装置は、請求項1に記載の劣化検出装置であって、前記検出部が、前記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、前記PID現象が発生したと検出する。
The deterioration detection device according to
請求項3に記載の劣化検出装置によれば、上記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、PID現象が発生したと検出することで、上記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、PID現象が発生したと検出する場合に比較して、より高精度に、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を発見することができる。
According to the deterioration detection device of
請求項4に記載の劣化検出装置は、請求項1~請求項3の何れか1項に記載の劣化検出装置であって、前記検出部による検出結果を提示する提示部、を更に備える。
請求項4に記載の劣化検出装置によれば、上記検出結果を提示することで、当該検出結果を容易に把握させることができる。
According to the deterioration detection device of
請求項5に記載の劣化検出プログラムは、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、取得した交流回路モデルにおける前記並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、PID現象の発生を検出する、処理をコンピュータに実行させるものである。
The deterioration detection program according to
請求項5に記載の劣化検出プログラムによれば、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、取得した交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、PID現象の発生を検出することで、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を、より早期に発見することができる。
According to the deterioration detection program according to
以上説明したように、本発明によれば、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を、より早期に発見することができる。 As described above, according to the present invention, the occurrence of the PID phenomenon in a solar cell module can be discovered earlier.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、汎用的なパーソナル・コンピュータ、サーバコンピュータ等により構成された情報処理装置に適用した場合について説明する。 Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Here, a case where the present invention is applied to an information processing apparatus configured by a general-purpose personal computer, server computer, or the like will be described.
まず、図1及び図2を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置10の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る劣化検出装置10のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。また、図2は、本実施形態に係る劣化検出装置10の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
First, the configuration of a
図1に示すように、本実施形態に係る劣化検出装置10は、CPU(Central Processing Unit)11、一時記憶領域としてのメモリ12、不揮発性の記憶部13、キーボードとマウス等の入力部14、液晶ディスプレイ等の表示部15、媒体読み書き装置(R/W)16及び通信インタフェース(I/F)部18を備えている。CPU11、メモリ12、記憶部13、入力部14、表示部15、媒体読み書き装置16及び通信I/F部18はバスBを介して互いに接続されている。媒体読み書き装置16は、記録媒体17に書き込まれている情報の読み出し及び記録媒体17への情報の書き込みを行う。
As shown in FIG. 1, the
記憶部13はHDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部13には、劣化検出プログラム13Aが記憶されている。劣化検出プログラム13Aは、劣化検出プログラム13Aが書き込まれた記録媒体17が媒体読み書き装置16にセットされ、媒体読み書き装置16が記録媒体17からの劣化検出プログラム13Aの読み出しを行うことで記憶部13へ記憶(インストール)される。CPU11は、劣化検出プログラム13Aを記憶部13から読み出してメモリ12に展開し、劣化検出プログラム13Aが有するプロセスを順次実行する。
The
また、記憶部13には、計測情報データベース13Bが記憶される。計測情報データベース13Bについては、詳細を後述する。
The
一方、図1に示すように、本実施形態に係る劣化検出装置10の通信I/F部18には、太陽電池モジュールの交流インピーダンスを測定するための周波数特性分析器30が接続されている。従って、CPU11は、周波数特性分析器30による測定結果を示す情報を、通信I/F部18を介して取得することができる。なお、周波数特性分析器30については、詳細を後述する。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the communication I/
次に、図2を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置10の機能的な構成について説明する。
Next, with reference to FIG. 2, the functional configuration of the
図2に示すように、本実施形態に係る劣化検出装置10は、取得部11A、検出部11B、及び提示部11Cを含む。劣化検出装置10のCPU11が劣化検出プログラム13Aを実行することで、取得部11A、検出部11B、及び提示部11Cとして機能する。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態に係る取得部11Aは、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得する。 Acquisition unit 11A according to the present embodiment acquires an AC circuit model of a solar cell module that can reproduce a Nyquist diagram obtained from measurement results of AC impedance for the solar cell module and that has parallel resistance.
また、本実施形態に係る検出部11Bは、取得部11Aによって取得された交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、PID現象の発生を検出する。なお、本実施形態に係る検出部11Bは、上記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、PID現象が発生したと検出するものとされているが、これに限るものではない。例えば、検出部11Bは、上記抵抗値が予め定められた閾値以下となった場合に、PID現象が発生したと検出する形態としてもよい。
Further, the
そして、本実施形態に係る提示部11Cは、検出部11Bによる検出結果を提示する。なお、本実施形態では、提示部11Cが、検出部11Bによる検出結果を表示部15による表示により提示する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、スピーカ等の音声生成装置による音声によって上記検出結果を提示する形態としてもよいし、プリンタ等の画像形成装置による印刷によって上記検出結果を提示する形態としてもよい。
Then, the
次に、図3を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置10により、周波数特性分析器30を用いて太陽電池モジュールの交流インピーダンスを測定する場合の構成を説明する。図3は、本実施形態に係る劣化検出装置10で太陽電池モジュールの交流インピーダンスを測定する際の全体的な構成の一例を示す概略図である。
Next, with reference to FIG. 3, the configuration for measuring the AC impedance of the solar cell module using the frequency
図3に示すように、本実施形態では、交流インピーダンスの測定対象とする太陽電池モジュール20に各々接続される、周波数特性分析器30と、バイポーラ電源40と、を用いて、太陽電池モジュール20の交流インピーダンスを測定する。なお、周波数特性分析器は、正弦波信号を被測定物に印加して、その周波数応答を求める装置であり、FRA(Frequency Response Analyzer)とも呼ばれている。また、バイポーラ電源は、1象限から4象限の全領域で動作することができる電源である。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a frequency
図3に示すように、本実施形態では、太陽電池モジュール20とバイポーラ電源40とが、一方の接続線がシャント抵抗Rshを介し、かつ、他方の接続線が直接、各々接続される。また、周波数特性分析器30の正弦波信号Vsigを出力する出力端子は、バイポーラ電源40の入力端子に接続され、周波数特性分析器30は、バイポーラ電源40から太陽電池モジュール20に供給される出力信号(交流電流)を制御する。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the
周波数特性分析器30の交流電圧の測定用の入力端子は、太陽電池モジュール20とバイポーラ電源40との間の2本の接続線に接続され、周波数特性分析器30の交流電流の測定用の入力端子は、シャント抵抗Rshの両端に接続される。従って、周波数特性分析器30は、自身の制御のもとで、太陽電池モジュール20にバイポーラ電源40から入力した交流電流の各種周波数と、入力された交流電圧及び交流電流とを用いて、太陽電池モジュール20の交流インピーダンスを測定することができる。なお、交流インピーダンスの測定方法は従来既知であるため、これ以上の説明は省略する。
An input terminal for AC voltage measurement of the frequency
一方、上述したように、周波数特性分析器30は劣化検出装置10に接続されており、劣化検出装置10は、周波数特性分析器30の作動の制御、及び当該制御によって周波数特性分析器30により測定された太陽電池モジュール20の交流インピーダンスを示す情報(以下、「交流インピーダンス情報」という。)の受信を、各々行うことができる。
On the other hand, as described above, the frequency
次に、図4を参照して、本実施形態に係る太陽電池モジュール20の構造について説明する。図4は、本実施形態に係る太陽電池モジュール20の構造の一例を示す側面断面図である。
Next, the structure of the
図4に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール20は、複数の太陽電池セル21が平面視マトリクス状に配置されており、太陽電池セル21の各々は金属導体22により接続されている。また、太陽電池セル21及び金属導体22は、シリコン樹脂等によって構成された充填材である封止材23によって封止されている。そして、封止材23は、ガラス、フィルム等により構成されたフロントカバー24と、多積層膜等により構成されたバックカバー25との間に、アルミフレーム26によって挟み込まれている。
As shown in FIG. 4 , in a
但し、対象とする太陽電池モジュールは図4に示したものに限定されるものではなく、他の構造とされた太陽電池モジュールを対象とすることもできることは言うまでもない。 However, the target solar cell module is not limited to the one shown in FIG. 4, and needless to say, a solar cell module having another structure can also be targeted.
次に、図5を参照して、本実施形態に係る計測情報データベース13Bについて説明する。図5は、本実施形態に係る計測情報データベース13Bの構成の一例を示す模式図である。
Next, the
図5に示すように、本実施形態に係る計測情報データベース13Bは、経過時間及び抵抗値の各情報が関連付けられて記憶される。
As shown in FIG. 5, the
上記経過時間は、太陽電池モジュール20の交流インピーダンスの計測開始時からの経過時間を示す情報であり、上記抵抗値は、対応する経過時間において計測された、詳細を後述する太陽電池モジュール20の交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値を示す情報である。なお、上記抵抗値は、後述する劣化検出処理(図12も参照。)によって登録されるものであるため、詳細は後述する。
The elapsed time is information indicating the elapsed time from the start of measurement of the AC impedance of the
次に、図6~図11を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置10による太陽電池モジュールのPID現象の検出の原理について説明する。
Next, the principle of detection of the PID phenomenon of the solar cell module by the
図6には、アルミ法によるPID加速試験により故意にPID現象を発生させた太陽電池モジュールを対象とした従来のEL発光の測定による、PID現象の発生の検出状態の一例を示す正面図が示されている。なお、図6における右図は使用開始時(図6では「新品」と表記)の太陽電池モジュールにおけるEL発光の状態を示し、左図は当該太陽電池モジュールの使用開始時から30時間が経過した時点のEL発光の状態を示している。 FIG. 6 shows a front view showing an example of the detection state of the occurrence of the PID phenomenon by conventional EL emission measurement for a solar cell module in which the PID phenomenon was intentionally caused by the PID accelerated test by the aluminum method. It is The right diagram in FIG. 6 shows the state of EL light emission in the solar cell module at the start of use (denoted as "new" in FIG. 6), and the left diagram shows the state of 30 hours after the start of use of the solar cell module. It shows the state of EL light emission at that time.
図6に示すように、使用開始時と、当該使用開始時から30時間経過した時点とのEL発光を比較しても明確な明るさの差異が見られず、EL発光を利用した手法では、このような初期段階のPID現象を捉えることは著しく困難である。 As shown in FIG. 6, no clear difference in brightness was observed when comparing the EL emission at the time of the start of use and the time after 30 hours from the start of use. Capturing such early-stage PID phenomena is extremely difficult.
そこで、本発明の発明者らは、初期段階のPID現象の発生を検出する手法の確立を目的として、以下に示す検討を行った。 Accordingly, the inventors of the present invention conducted the following studies with the aim of establishing a technique for detecting the occurrence of the PID phenomenon at the initial stage.
まず、本発明の発明者らは、アルミ法によるPID加速試験により故意にPID現象を生じさせた太陽電池モジュールを対象としてダークI-V測定を行った。図7には、当該ダークI-V測定による、PID現象の進行に伴うI-V曲線の推移の一例を示すグラフが示されている。なお、図7では、使用開始時、使用開始時から2時間経過後、6時間経過後、19時間経過後、30時間経過後、及び72時間経過後の測定結果が示されている。 First, the inventors of the present invention performed dark IV measurement on a solar cell module in which a PID phenomenon was intentionally caused by a PID accelerated test using the aluminum method. FIG. 7 shows a graph showing an example of transition of the IV curve as the PID phenomenon progresses, based on the dark IV measurement. Note that FIG. 7 shows the measurement results at the start of use, after 2 hours, after 6 hours, after 19 hours, after 30 hours, and after 72 hours.
図7に示すように、使用開始時からの経過時間が増加するに従ってI-V曲線が右側から左方向に移動しており、ダークI-V測定によってもPID現象の検出は可能であることが判明した。しかし、使用開始時から2時間経過した時点や、6時間経過した時点では、使用開始時からの明確な変化は見られなかった。 As shown in FIG. 7, the IV curve shifts from the right to the left as the elapsed time from the start of use increases, indicating that the PID phenomenon can be detected even by dark IV measurement. found. However, no clear change was observed after 2 hours or 6 hours from the start of use.
次に、本発明の発明者らは、アルミ法によるPID加速試験により故意にPID現象を生じさせた太陽電池モジュールを対象として交流インピーダンスの計測結果を用いたナイキスト線図を作成した。図8には、当該交流インピーダンスの計測による、PID現象の進行に伴うナイキスト線図の推移の一例を示すグラフが示されている。なお、図8では、使用開始時(図8では「新品」と表記)、使用開始時から2時間経過後、及び30時間経過後のナイキスト線図が示されている。ナイキスト線図は、交流インピーダンスの実数部をX軸上の値とし、虚数部をY軸上の値として線図化したものであるが、従来既知であるので、これ以上の説明は省略する。 Next, the inventors of the present invention created a Nyquist diagram using measurement results of AC impedance for a solar cell module in which a PID phenomenon was intentionally caused by a PID accelerated test using the aluminum method. FIG. 8 shows a graph showing an example of the transition of the Nyquist diagram accompanying the progress of the PID phenomenon by measuring the AC impedance. Note that FIG. 8 shows the Nyquist diagram at the start of use (denoted as “new” in FIG. 8), 2 hours after the start of use, and 30 hours after the start of use. The Nyquist diagram is a diagram in which the real part of AC impedance is the value on the X-axis and the imaginary part is the value on the Y-axis.
図8に示すように、この場合、使用開始時から30時間経過したナイキスト線図は勿論のこと、2時間経過後のナイキスト線図についても、使用開始時のナイキスト線図とは明確な違いが見られた。なお、図9には、図8に示したナイキスト線図の、より詳細な推移の一例を示すグラフが示されているが、この図においても、使用開始時から30分経過した時点のナイキスト線図においても、使用開始時のナイキスト線図とは明確な違いが見られた。 As shown in FIG. 8, in this case, not only the Nyquist diagram after 30 hours from the start of use, but also the Nyquist diagram after 2 hours have clearly differed from the Nyquist diagram at the start of use. seen. FIG. 9 shows a graph showing an example of a more detailed transition of the Nyquist diagram shown in FIG. Also in the figure, a clear difference was seen from the Nyquist diagram at the beginning of use.
そこで、本発明の発明者らは、作成したナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する回路構成を選択してフィッティングし、各素子の値を算出することで交流回路モデルを導出した。図10には、導出した交流回路モデルの一例を示す回路図が示されている。 Therefore, the inventors of the present invention selected a circuit configuration that can reproduce the created Nyquist diagram and has a parallel resistance, performed fitting, and derived an AC circuit model by calculating the value of each element. . FIG. 10 shows a circuit diagram showing an example of the derived AC circuit model.
そして、本発明の発明者らは、作成した交流回路モデルにおける抵抗Rd及び抵抗Rshにより構成される並列抵抗Rpの抵抗値(合成抵抗値)と、抵抗Rppの抵抗値と、の時間経過に伴う推移をグラフで表した。図11には、当該グラフの一例が示されている。なお、図11における「+1000V」及び「-1000V」は、交流インピーダンスの測定時における太陽電池モジュールへの印加電圧を表す。 Then, the inventors of the present invention found that the resistance value (combined resistance value) of the parallel resistance Rp composed of the resistance Rd and the resistance Rsh in the created AC circuit model and the resistance value of the resistance Rpp with the passage of time The transition is shown graphically. An example of the graph is shown in FIG. Note that "+1000 V" and "-1000 V" in FIG. 11 represent voltages applied to the solar cell module when measuring AC impedance.
図11に示すように、並列抵抗Rpの抵抗値は、太陽電池モジュールへの印加電圧の正負に関わらず、使用開始時から2時間経過した時点では、大きく減少していることが判明した。 As shown in FIG. 11, it was found that the resistance value of the parallel resistor Rp significantly decreased after two hours from the start of use regardless of whether the voltage applied to the solar cell module was positive or negative.
以上の検討の結果により、本実施形態に係る劣化検出装置10では、並列抵抗Rpの値を用いて太陽電池モジュールのPID現象の発生を検出するものとしている。
As a result of the above study, the
次に、図12~図13を参照して、本実施形態に係る劣化検出装置10の作用を説明する。図12は、本実施形態に係る劣化検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
Next, operation of the
ユーザによって劣化検出プログラム13Aの実行を開始する指示入力が入力部14を介して行われた場合に、劣化検出装置10のCPU11が当該劣化検出プログラム13Aを実行することにより、図12に示す劣化検出処理が実行される。ユーザは、劣化検出処理の実行に先立ち、PID現象の検出対象とする太陽電池モジュール20を対象として、一例として図3に示す構成を構築した後、上記指示入力を行う。
When the user inputs an instruction to start execution of the
図12のステップ100で、CPU11は、周波数特性分析器30に対して、太陽電池モジュール20の交流インピーダンスの計測を開始させる制御を行う。この制御により、周波数特性分析器30は、交流インピーダンス情報の劣化検出装置10への送信を開始する。
At
そこで、ステップ102で、CPU11は、周波数特性分析器30から受信した交流インピーダンス情報を用いて、上述したように、並列抵抗Rpを有する交流回路モデルを作成する。ステップ104で、CPU11は、作成した交流回路モデルにおける並列抵抗Rpの抵抗値を算出する。
Therefore, at
ステップ106で、CPU11は、算出した並列抵抗Rpの抵抗値を、本劣化検出処理の開始時点から、この時点までの経過時間を示す情報と共に、計測情報データベース13Bに記憶(登録)する。ステップ108で、CPU11は、予め定められた時間(本実施形態では、5分)が経過するまで待機する。
At
ステップ110で、CPU11は、本劣化検出処理の開始時点からの、直前のステップ106の処理による抵抗値の計測情報データベース13Bへの登録回数が2回目以降であるか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ120に移行する。また、当該判定が肯定判定となった場合はステップ112に移行する。
At
ステップ112で、CPU11は、計測情報データベース13Bに最初に登録した抵抗値と、直前のステップ106の処理によって計測情報データベース13Bに登録した抵抗値との差分Dを算出する。ステップ114で、CPU11は、算出した差分Dが予め定められた閾値以上であるか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ120に移行する一方、肯定判定となった場合はステップ116に移行する。本実施形態では、上記閾値として、差分Dが当該値以上となった場合に、太陽電池モジュール20にPID現象が生じたと見なすことができる値として、太陽電池モジュール20と同種の太陽電池モジュールを用いた実験等によって予め得られた値を適用している。但し、この形態に限るものではなく、例えば、劣化検出装置10に求められるPID現象の発生の検出精度や、劣化検出装置10の用途等に応じて、ユーザに対して上記閾値を予め入力させる形態としてもよい。
At
ステップ116で、CPU11は、差分Dを算出する際に用いた抵抗値を用いて、予め定められた構成とされた劣化提示画面を表示するように表示部15を制御し、ステップ118で、CPU11は、所定情報が入力されるまで待機する。
At
図13には、本実施形態に係る劣化提示画面の一例が示されている。図13に示すように、本実施形態に係る劣化提示画面では、太陽電池モジュール20にPID現象が生じている可能性がある旨を示すメッセージが表示されると共に、差分Dを算出する際に用いた2種類の抵抗値が表示される。従って、ユーザは、劣化提示画面を参照することで、太陽電池モジュール20にPID現象が生じている可能性があることを把握することができると共に、表示されている抵抗値から、この時点における太陽電池モジュール20の劣化の程度等を予測することができる。
FIG. 13 shows an example of a degradation presentation screen according to this embodiment. As shown in FIG. 13, on the deterioration presentation screen according to the present embodiment, a message indicating that the PID phenomenon may occur in the
一例として図13に示す劣化提示画面が表示部15に表示されると、ユーザは、表示内容を把握した後、入力部14を介して終了ボタン15Cを指定する。これに応じて、ステップ118が肯定判定となって、ステップ122に移行する。
As an example, when the deterioration presentation screen shown in FIG. Accordingly,
一方、ステップ120で、CPU11は、予め定められた終了タイミングが到来したか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ102に戻る一方、肯定判定となった場合はステップ122に移行する。なお、本実施形態では、上記終了タイミングとして、予めユーザによって設定された時間(例えば、2時間)が経過したタイミングを適用しているが、これに限るものではないことは言うまでもない。
On the other hand, in
ステップ122で、CPU11は、周波数特性分析器30に対して交流インピーダンスの計測を停止させる制御を行い、その後に本劣化検出処理を終了する。
At
以上説明したように、本実施形態によれば、太陽電池モジュールに対する交流インピーダンスの測定結果から得られるナイキスト線図を再現可能で、かつ、並列抵抗を有する、当該太陽電池モジュールの交流回路モデルを取得し、取得した交流回路モデルにおける並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、PID現象の発生を検出している。従って、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を、より早期に発見することができる。 As described above, according to the present embodiment, an AC circuit model of a solar cell module that can reproduce the Nyquist diagram obtained from the measurement result of the AC impedance of the solar cell module and that has a parallel resistance is obtained. Then, the occurrence of the PID phenomenon is detected from the decrease in the resistance value of the parallel resistor in the acquired AC circuit model. Therefore, the occurrence of the PID phenomenon in the solar cell module can be discovered earlier.
また、本実施形態によれば、上記抵抗値の初期値との差分が予め定められた閾値以上となった場合に、PID現象が発生したと検出している。従って、上記抵抗値そのものが予め定められた閾値以下となった場合に、PID現象が発生したと検出する場合に比較して、より高精度に、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を発見することができる。 Further, according to the present embodiment, it is detected that the PID phenomenon has occurred when the difference between the resistance value and the initial value is greater than or equal to a predetermined threshold value. Therefore, it is possible to detect the occurrence of the PID phenomenon in the solar cell module with higher accuracy than the case where the occurrence of the PID phenomenon is detected when the resistance value itself becomes equal to or less than a predetermined threshold value. can be done.
さらに、本実施形態によれば、上記検出結果を提示している。従って、当該検出結果を容易に把握させることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the above detection result is presented. Therefore, it is possible to easily comprehend the detection result.
なお、上記実施形態では、並列抵抗Rpの抵抗値の計測開始時からの変化量(差分D)を用いてPID現象の発生の有無を検出する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、並列抵抗Rpの抵抗値の変化率を用いてPID現象の発生の有無を検出するする形態としてもよく、上述したように、並列抵抗Rpの抵抗値そのものが予め定められた閾値以下となった場合に、PID現象が発生したと検出する形態としてもよい。並列抵抗Rpの抵抗値そのものを用いる形態では、上記変化量や変化率を用いてPID現象の発生を検出する場合に比較して、より簡易に、太陽電池モジュールにおけるPID現象の発生を発見することができる。 In the above-described embodiment, a case has been described in which the presence or absence of the PID phenomenon is detected using the amount of change (difference D) from the start of measurement of the resistance value of the parallel resistor Rp, but the present invention is not limited to this. For example, the rate of change of the resistance value of the parallel resistor Rp may be used to detect whether or not the PID phenomenon occurs. In this case, it may be detected that the PID phenomenon has occurred. In the form of using the resistance value of the parallel resistor Rp itself, it is possible to detect the occurrence of the PID phenomenon in the solar cell module more easily than in the case of detecting the occurrence of the PID phenomenon using the amount of change or rate of change. can be done.
また、上記実施形態において、例えば、取得部11A、検出部11B、及び提示部11Cの各処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(processor)を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア(プログラム)を実行して処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPUに加えて、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
Further, in the above embodiment, for example, the hardware structure of the processing unit that executes each process of the acquisition unit 11A, the
処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせや、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。 The processing unit may be configured with one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of multiple FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). may consist of Also, the processing unit may be configured with a single processor.
処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。 As an example of configuring the processing unit with one processor, first, one processor is configured by combining one or more CPUs and software, as typified by computers such as clients and servers. There is a form that functions as a processing unit. Secondly, there is a form of using a processor that implements the functions of the entire system including the processing section with a single IC (Integrated Circuit) chip, as typified by a System On Chip (SoC). In this way, the processing unit is configured using one or more of the above various processors as a hardware structure.
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)を用いることができる。 Furthermore, as the hardware structure of these various processors, more specifically, an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined can be used.
10 劣化検出装置
11 CPU
11A 取得部
11B 検出部
11C 提示部
12 メモリ
13 記憶部
13A 劣化検出プログラム
13B 計測情報データベース
14 入力部
15 表示部
15C 終了ボタン
16 媒体読み書き装置
17 記録媒体
18 通信I/F部
20 太陽電池モジュール
21 太陽電池セル
22 金属導体
23 封止材
24 フロントカバー
25 バックカバー
26 アルミフレーム
30 周波数特性分析器
40 バイポーラ電源
10
Claims (5)
前記取得部によって取得された交流回路モデルにおける前記並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、PID現象の発生を検出する検出部と、
を備えた劣化検出装置。 an acquisition unit that acquires an AC circuit model of the solar cell module that is capable of reproducing a Nyquist diagram obtained from measurement results of AC impedance for the solar cell module and that has a parallel resistance;
A detection unit that detects the occurrence of a PID phenomenon from the state of the decrease in the resistance value of the parallel resistor in the AC circuit model acquired by the acquisition unit;
A deterioration detection device with
請求項1に記載の劣化検出装置。 The detection unit detects that the PID phenomenon has occurred when the resistance value is equal to or less than a predetermined threshold value.
The deterioration detection device according to claim 1.
請求項1に記載の劣化検出装置。 The detection unit detects that the PID phenomenon has occurred when the difference between the resistance value and the initial value is equal to or greater than a predetermined threshold value.
The deterioration detection device according to claim 1.
を更に備えた請求項1~請求項3の何れか1項に記載の劣化検出装置。 a presentation unit that presents a detection result by the detection unit;
The deterioration detection device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
取得した交流回路モデルにおける前記並列抵抗の抵抗値の低下の状況から、PID現象の発生を検出する、
処理をコンピュータに実行させる劣化検出プログラム。 Acquiring an AC circuit model of the solar cell module that can reproduce the Nyquist diagram obtained from the measurement result of the AC impedance for the solar cell module and has a parallel resistance,
Detecting the occurrence of the PID phenomenon from the state of the decrease in the resistance value of the parallel resistor in the acquired AC circuit model,
A deterioration detection program that causes a computer to execute processing.
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