JP3165606B2 - 太陽電池モジュールの異常チェック機能付連系形太陽光発電装置 - Google Patents
太陽電池モジュールの異常チェック機能付連系形太陽光発電装置Info
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- JP3165606B2 JP3165606B2 JP32609594A JP32609594A JP3165606B2 JP 3165606 B2 JP3165606 B2 JP 3165606B2 JP 32609594 A JP32609594 A JP 32609594A JP 32609594 A JP32609594 A JP 32609594A JP 3165606 B2 JP3165606 B2 JP 3165606B2
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- inverter
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池と連系インバ
ータから構成される連系形太陽光発電装置に関し、特に
連系インバータの電源である太陽電池の出力異常検出機
能を有する住宅用の連系形太陽光発電装置に関するもの
である。
ータから構成される連系形太陽光発電装置に関し、特に
連系インバータの電源である太陽電池の出力異常検出機
能を有する住宅用の連系形太陽光発電装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】系統と連系する太陽光発電装置は、住宅
用太陽光発電装置として、一般家庭に導入、普及する状
況にある。ここで系統とは商用電力の配電系統を意味
し、連系とは相互接続を意味する。本装置は太陽電池の
出力を連系インバータで交流に変換し、系統と連系運転
が可能で、家庭内での消費電力を上回るインバータ出力
は、系統に逆潮流し、電力会社に売電できる。
用太陽光発電装置として、一般家庭に導入、普及する状
況にある。ここで系統とは商用電力の配電系統を意味
し、連系とは相互接続を意味する。本装置は太陽電池の
出力を連系インバータで交流に変換し、系統と連系運転
が可能で、家庭内での消費電力を上回るインバータ出力
は、系統に逆潮流し、電力会社に売電できる。
【０００３】このような連系形太陽光発電装置１は、図
８のように、太陽電池アレイ２と連系インバータ３から
構成され、太陽電池アレイ２で発電した直流電力は、連
系インバータ３で系統電源４と同品質の交流電力に変換
し、連系運転を行う。交流電力は負荷５に供給するとと
もに余剰電力は、系統電源４に逆潮流する。太陽電池ア
レイ２は、複数の太陽電池モジュール６を直列接続した
ものを並列接続して構成され、この直列分をストリング
Ｓ1 〜Ｓ3とする。
８のように、太陽電池アレイ２と連系インバータ３から
構成され、太陽電池アレイ２で発電した直流電力は、連
系インバータ３で系統電源４と同品質の交流電力に変換
し、連系運転を行う。交流電力は負荷５に供給するとと
もに余剰電力は、系統電源４に逆潮流する。太陽電池ア
レイ２は、複数の太陽電池モジュール６を直列接続した
ものを並列接続して構成され、この直列分をストリング
Ｓ1 〜Ｓ3とする。
【０００４】各ストリングＳ1 〜Ｓ3には逆流防止ダイ
オード８を設け、各ストリング間の電圧のバラツキによ
り、電圧の高いストリングから低いストリングへの逆流
を防止する。またストリングを構成する各太陽電池モジ
ュール６にはバイパスダイオード９を設けて、モジュー
ルに故障があった場合、故障モジュールをバイパスさせ
る。
オード８を設け、各ストリング間の電圧のバラツキによ
り、電圧の高いストリングから低いストリングへの逆流
を防止する。またストリングを構成する各太陽電池モジ
ュール６にはバイパスダイオード９を設けて、モジュー
ルに故障があった場合、故障モジュールをバイパスさせ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の連系
形太陽光発電装置は、常に太陽電池が正常であることが
システムの有効利用に不可欠であり、太陽電池出力チェ
ックは重要となる。特に太陽電池は屋根に設置されてお
り、台風、強風で瓦や看板etcの物体が太陽電池を破壊
しても目視のチェックも難しい。従って太陽電池モジュ
ールに故障が発生したことは、従来では、定期点検等
で、太陽電池ストリングの開放電圧を測定する以外に知
ることはできなかった。
形太陽光発電装置は、常に太陽電池が正常であることが
システムの有効利用に不可欠であり、太陽電池出力チェ
ックは重要となる。特に太陽電池は屋根に設置されてお
り、台風、強風で瓦や看板etcの物体が太陽電池を破壊
しても目視のチェックも難しい。従って太陽電池モジュ
ールに故障が発生したことは、従来では、定期点検等
で、太陽電池ストリングの開放電圧を測定する以外に知
ることはできなかった。
【０００６】ところが太陽電池の出力チェックを定期点
検で行うとすると、太陽電池出力に異常がある場合、次
の定期点検までの間は、放置されたままであった。定期
点検のインターバルを短くすることも考えられるが、点
検コストがアップするため、通常の定期点検は数年に１
回程度が現実的である。さらに、太陽電池の各ストリン
グの出力電圧は直流１００〜３００Ｖで、その点検を行
うことは必ずしも安全ではなかった。したがって、一般
の人が簡単に点検することはできず、専門家に任せるし
かなかった。
検で行うとすると、太陽電池出力に異常がある場合、次
の定期点検までの間は、放置されたままであった。定期
点検のインターバルを短くすることも考えられるが、点
検コストがアップするため、通常の定期点検は数年に１
回程度が現実的である。さらに、太陽電池の各ストリン
グの出力電圧は直流１００〜３００Ｖで、その点検を行
うことは必ずしも安全ではなかった。したがって、一般
の人が簡単に点検することはできず、専門家に任せるし
かなかった。
【０００７】本発明の目的は、ストリング毎の太陽電池
出力電圧を検出し、太陽電池出力チェックを自動的に行
うことができ、安全で確実な保守管理を行うことができ
る太陽電池モジュールの異常チェック機能付連系形太陽
光発電装置を提供することである。
出力電圧を検出し、太陽電池出力チェックを自動的に行
うことができ、安全で確実な保守管理を行うことができ
る太陽電池モジュールの異常チェック機能付連系形太陽
光発電装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
目的を達成するため、太陽電池モジュールを直列接続し
たストリングを並列に接続して構成する太陽電池アレイ
と、スイッチング素子からなるインバータ回路と該イン
バータ回路を制御する制御回路とを有する連系インバー
タと、前記各ストリングと前記インバータ回路に接続す
る逆流防止ダイオードとを備え、前記連系インバータ
は、前記太陽電池アレイの各ストリングの出力電圧を該
連系インバータの入力インピーダンスに応じて制御する
とともに、交流に変換し、系統と連係運転が可能とする
連系形太陽光発電装置であって、前記制御回路は、前記
各ストリングの出力電圧を検出する手段と、前記各スト
リングの出力電圧値と前記連系インバータの入力電圧値
とを比較し、出力異常のあるストリングを特定する手段
と、を具備することを特徴とする。また、本発明は、前
記制御回路は、前記連系インバータ起動時の太陽電池ア
レイの各ストリングの出力電圧値と、前記連系インバー
タの入力インピーダンスに応じた太陽電池アレイの各ス
トリングの出力電圧値とを比較し、出力異常のあるスト
リングを特定することを特徴とする。 また、本発明は、
前記逆流防止ダイオードは、前記各ストリング毎に設け
て成ることを特徴とする。
目的を達成するため、太陽電池モジュールを直列接続し
たストリングを並列に接続して構成する太陽電池アレイ
と、スイッチング素子からなるインバータ回路と該イン
バータ回路を制御する制御回路とを有する連系インバー
タと、前記各ストリングと前記インバータ回路に接続す
る逆流防止ダイオードとを備え、前記連系インバータ
は、前記太陽電池アレイの各ストリングの出力電圧を該
連系インバータの入力インピーダンスに応じて制御する
とともに、交流に変換し、系統と連係運転が可能とする
連系形太陽光発電装置であって、前記制御回路は、前記
各ストリングの出力電圧を検出する手段と、前記各スト
リングの出力電圧値と前記連系インバータの入力電圧値
とを比較し、出力異常のあるストリングを特定する手段
と、を具備することを特徴とする。また、本発明は、前
記制御回路は、前記連系インバータ起動時の太陽電池ア
レイの各ストリングの出力電圧値と、前記連系インバー
タの入力インピーダンスに応じた太陽電池アレイの各ス
トリングの出力電圧値とを比較し、出力異常のあるスト
リングを特定することを特徴とする。 また、本発明は、
前記逆流防止ダイオードは、前記各ストリング毎に設け
て成ることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明においては、制御回路において、連系イ
ンバータの入力電圧と太陽電池の各ストリングの出力電
圧を検出し、連系インバータの入力電圧と各ストリング
の出力電圧を比較する。太陽電池が正常であれば、各ス
トリングの電圧はすべて等しく、インバータ入力電圧と
なる。
ンバータの入力電圧と太陽電池の各ストリングの出力電
圧を検出し、連系インバータの入力電圧と各ストリング
の出力電圧を比較する。太陽電池が正常であれば、各ス
トリングの電圧はすべて等しく、インバータ入力電圧と
なる。
【００１０】太陽電池素子の割れや太陽電池モジュール
内の配線の断線が生じた場合、破壊された太陽電池モジ
ュールを含むストリングの出力電圧は、正常なストリン
グ電圧より低くなる。そこで、ストリングの出力異常と
判断できる電圧をＶrとして、インバータの入力電圧Ｖ
inがＶin＞Ｖrの条件下で、各ストリングの検出電圧ＶS
がＶS＜Ｖrであれば、この条件をみたすストリングに異
常が発生しているものと判断する。こうして太陽光発電
装置が自動的に太陽電池モジュールの異常をチェックす
る。そして、警報ランプ等の表示部で可視化し、注意を
喚起する。
内の配線の断線が生じた場合、破壊された太陽電池モジ
ュールを含むストリングの出力電圧は、正常なストリン
グ電圧より低くなる。そこで、ストリングの出力異常と
判断できる電圧をＶrとして、インバータの入力電圧Ｖ
inがＶin＞Ｖrの条件下で、各ストリングの検出電圧ＶS
がＶS＜Ｖrであれば、この条件をみたすストリングに異
常が発生しているものと判断する。こうして太陽光発電
装置が自動的に太陽電池モジュールの異常をチェックす
る。そして、警報ランプ等の表示部で可視化し、注意を
喚起する。
【００１１】
【実施例】以下に、図面を参照しながら、本発明につい
て実施例を用いて説明する。図１は、本発明に係る連系
形太陽光発電装置のブロック図である。連系形太陽光発
電装置１は、太陽電池アレイ２と連系インバータ３から
構成し、太陽電池アレイ２で発電した直流電力は、連系
インバータ３で系統電源４と同品質の交流電力に変換
し、連系運転を行う。交流電力は負荷５に供給するとと
もに余剰電力は、系統電源４に逆潮流する。太陽電池ア
レイ２は図８の通り複数の太陽電池モジュールを直列接
続したものを並列接続して構成され、太陽電池モジュー
ルの直列分をストリングＳ1 〜Ｓnとする。連系インバ
ータ３はスイッチング素子からなるインバータ回路６
と、制御回路７からなる。制御回路７は連系インバータ
３の入力出力の電流電圧値を検出しながら、インバータ
回路６を制御している。これは太陽電池アレイ２から最
大の電力値を供給させるように入力インピーダンスを制
御すると同時に、系統の交流電力と同質の出力を得るた
めである。
て実施例を用いて説明する。図１は、本発明に係る連系
形太陽光発電装置のブロック図である。連系形太陽光発
電装置１は、太陽電池アレイ２と連系インバータ３から
構成し、太陽電池アレイ２で発電した直流電力は、連系
インバータ３で系統電源４と同品質の交流電力に変換
し、連系運転を行う。交流電力は負荷５に供給するとと
もに余剰電力は、系統電源４に逆潮流する。太陽電池ア
レイ２は図８の通り複数の太陽電池モジュールを直列接
続したものを並列接続して構成され、太陽電池モジュー
ルの直列分をストリングＳ1 〜Ｓnとする。連系インバ
ータ３はスイッチング素子からなるインバータ回路６
と、制御回路７からなる。制御回路７は連系インバータ
３の入力出力の電流電圧値を検出しながら、インバータ
回路６を制御している。これは太陽電池アレイ２から最
大の電力値を供給させるように入力インピーダンスを制
御すると同時に、系統の交流電力と同質の出力を得るた
めである。
【００１２】各ストリングＳ1 〜Ｓn は逆流防止ダイオ
ード８を設け、各ストリングＳ1 〜Ｓn 間の電圧のバラ
ツキにより、電圧の高いストリングから低いストリング
への逆流を防止する。また図８で説明したように、スト
リングを構成する各太陽電池モジュールにはバイパスダ
イオードを設けて、モジュールに故障があった場合、故
障モジュールをバイパスさせる。
ード８を設け、各ストリングＳ1 〜Ｓn 間の電圧のバラ
ツキにより、電圧の高いストリングから低いストリング
への逆流を防止する。また図８で説明したように、スト
リングを構成する各太陽電池モジュールにはバイパスダ
イオードを設けて、モジュールに故障があった場合、故
障モジュールをバイパスさせる。
【００１３】太陽電池アレイ２の各ストリングＳ1 〜Ｓ
n の電圧及びインバータ入力電圧は、連系インバータ３
の制御回路７で検出する。図２に示すように、太陽電池
ストリングＳ1 〜Ｓn の出力電圧ＶS1〜ＶSnを逆流防止
ダイオード８の太陽電池側で検出し、制御回路７で計測
する。また、連系インバータ３の入力電圧Ｖinを制御回
路７にて計測する。計測方法は図２のように検出信号を
分圧器１１で計測用信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器１２で
デジタル信号にして、ＭＰＵ（Micro Processor Unit)
１３で電圧値を読む。そして後述するように、各ストリ
ングＳ1 〜Ｓnの出力電圧ＶS1〜ＶSnと入力電圧Ｖinを
比較して、ストリングの異常を検出特定する。ストリン
グの異常を検出特定した場合は、表示部１４にその旨を
表示する。
n の電圧及びインバータ入力電圧は、連系インバータ３
の制御回路７で検出する。図２に示すように、太陽電池
ストリングＳ1 〜Ｓn の出力電圧ＶS1〜ＶSnを逆流防止
ダイオード８の太陽電池側で検出し、制御回路７で計測
する。また、連系インバータ３の入力電圧Ｖinを制御回
路７にて計測する。計測方法は図２のように検出信号を
分圧器１１で計測用信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器１２で
デジタル信号にして、ＭＰＵ（Micro Processor Unit)
１３で電圧値を読む。そして後述するように、各ストリ
ングＳ1 〜Ｓnの出力電圧ＶS1〜ＶSnと入力電圧Ｖinを
比較して、ストリングの異常を検出特定する。ストリン
グの異常を検出特定した場合は、表示部１４にその旨を
表示する。
【００１４】連系インバータは、日射変動に対して出力
特性も変化する太陽電池を電源としており、その太陽電
池出力制御方式として、太陽電池最大出力点追尾方式が
用いられる。これは連系インバータの入力インピーダン
スの制御により、連系インバータと直結している太陽電
池の負荷特性の制御が可能となることを利用するもので
ある。図３に、太陽電池の受光日射強度、素子温度で決
定される太陽電池出力電流−出力電圧特性曲線を示す。
太陽電池の出力が最大となる時の電流電圧点Ｐmaxを、
負荷特性直線が通るように、連系インバータの入力イン
ピーダンスを制御する。ここで連系インバータ起動時の
入力インピーダンスは非常に大きく、徐々に入力インピ
ーダンスを小さくして最大電力点に近づけていくわけで
あるが、この時図４に示すように、負荷特性は太陽電池
の開放電圧側から、太陽電池出力電流−電圧特性曲線上
を上昇していく。
特性も変化する太陽電池を電源としており、その太陽電
池出力制御方式として、太陽電池最大出力点追尾方式が
用いられる。これは連系インバータの入力インピーダン
スの制御により、連系インバータと直結している太陽電
池の負荷特性の制御が可能となることを利用するもので
ある。図３に、太陽電池の受光日射強度、素子温度で決
定される太陽電池出力電流−出力電圧特性曲線を示す。
太陽電池の出力が最大となる時の電流電圧点Ｐmaxを、
負荷特性直線が通るように、連系インバータの入力イン
ピーダンスを制御する。ここで連系インバータ起動時の
入力インピーダンスは非常に大きく、徐々に入力インピ
ーダンスを小さくして最大電力点に近づけていくわけで
あるが、この時図４に示すように、負荷特性は太陽電池
の開放電圧側から、太陽電池出力電流−電圧特性曲線上
を上昇していく。
【００１５】説明を分かりやすくするために、ストリン
グがＳ1，Ｓ2の２つあり、各ストリングの出力電流−電
圧特性が図５のようにＳ1の出力電圧が低下していたと
仮定する。各ストリングＳ1，Ｓ2と連系インバータの間
には、逆流防止ダイオード８を入れているため、開放電
圧の高いストリングＳ2の出力電流−電圧特性曲線上を
開放電圧側から最大電力点に向って昇る。そして、動作
電圧が、ストリングＳ1の開放電圧と等しくなった時点
（図５中Ｖ0）で、ストリングＳ1の出力が連系インバー
タへの供給を開始する。
グがＳ1，Ｓ2の２つあり、各ストリングの出力電流−電
圧特性が図５のようにＳ1の出力電圧が低下していたと
仮定する。各ストリングＳ1，Ｓ2と連系インバータの間
には、逆流防止ダイオード８を入れているため、開放電
圧の高いストリングＳ2の出力電流−電圧特性曲線上を
開放電圧側から最大電力点に向って昇る。そして、動作
電圧が、ストリングＳ1の開放電圧と等しくなった時点
（図５中Ｖ0）で、ストリングＳ1の出力が連系インバー
タへの供給を開始する。
【００１６】いま、ストリングＳ1の出力電圧をＶS1、
ストリングＳ2の出力電圧をＶS2、連系インバータの入
力電圧Ｖin、逆流防止ダイオードの順方向降下電圧をＶ
fとすると、太陽電池動作電圧がストリングＳ1の開放電
圧Ｖ0より小さいときは ＶS1＝ＶS2＝Ｖin＋Ｖf となり、ストリング１の出力に異常があることは分から
ない。しかし、太陽電池の出力電圧がストリングＳ1の
開放電圧Ｖ0より大きいときには、 ＶS1（＝Ｖ0）＜Ｖin＋Ｖf となり、ストリングＳ1の出力に異常があることがわか
る。
ストリングＳ2の出力電圧をＶS2、連系インバータの入
力電圧Ｖin、逆流防止ダイオードの順方向降下電圧をＶ
fとすると、太陽電池動作電圧がストリングＳ1の開放電
圧Ｖ0より小さいときは ＶS1＝ＶS2＝Ｖin＋Ｖf となり、ストリング１の出力に異常があることは分から
ない。しかし、太陽電池の出力電圧がストリングＳ1の
開放電圧Ｖ0より大きいときには、 ＶS1（＝Ｖ0）＜Ｖin＋Ｖf となり、ストリングＳ1の出力に異常があることがわか
る。
【００１７】さて図１のように、ストリングがｎ個並列
に接続されている場合を考える。インバータ入力電圧Ｖ
inは、太陽電池アレイ２の動作電圧で決定付けられ、図
６の通り、連系インバータ３の起動後、太陽電池アレイ
２の開放電圧側から、太陽電池の最大出力点に向かい、
最大電力点で運転を継続する。
に接続されている場合を考える。インバータ入力電圧Ｖ
inは、太陽電池アレイ２の動作電圧で決定付けられ、図
６の通り、連系インバータ３の起動後、太陽電池アレイ
２の開放電圧側から、太陽電池の最大出力点に向かい、
最大電力点で運転を継続する。
【００１８】連系インバータ３起動時の入力電圧Ｖ
inは、太陽電池アレイ２の開放電圧Ｖocとほぼ等しく、
inは、太陽電池アレイ２の開放電圧Ｖocとほぼ等しく、
【数１】 さらに太陽電池ストリングの各電圧も、正常であればほ
ぼ等しくなり（図６で動作点Ａ）、
ぼ等しくなり（図６で動作点Ａ）、
【数２】 となる。
【００１９】ここで、太陽電池ストリング１を構成する
太陽電池モジュールの１枚がセルの割れ等で断線して、
オープン状態になったとすると、このストリング１の出
力電圧は太陽モジュールと並列に接続しているバイパス
ダイオード８によってモジュール１枚分の電圧が低くな
る。太陽電池ストリングＳ1 〜Ｓn の太陽電池モジュー
ル直列数をＮS（枚）とすると、その出力電圧は、
太陽電池モジュールの１枚がセルの割れ等で断線して、
オープン状態になったとすると、このストリング１の出
力電圧は太陽モジュールと並列に接続しているバイパス
ダイオード８によってモジュール１枚分の電圧が低くな
る。太陽電池ストリングＳ1 〜Ｓn の太陽電池モジュー
ル直列数をＮS（枚）とすると、その出力電圧は、
【数３】 と表せる。これは図６における動作点Ｂである。よって
【数４】 であれば、ストリング１の少なくとも１枚の太陽電池モ
ジュールがオープン状態にあることが推定できる。
ジュールがオープン状態にあることが推定できる。
【００２０】なお、ストリングＳ1にオープン状態の不
良があるとする場合、連系インバータが太陽電池アレイ
の最大電力点Ｃに近づくにつれて、インバータ入力電圧
ＶinはＶocから最大電力点ＣとなるＶopに移動し、スト
リングＳ1の出力電圧Ｖ0（これはストリングＳ1の開放
電圧）との差が小さくなる。場合によっては図７に示す
通り、インバータ入力電圧Ｖinが太陽電池アレイの最大
出力点に達するまでに、ストリングＳ1の開放電圧Ｖ0よ
り低くなり、このポイントにおける各ストリングの出力
電圧は等しいかあるいは低くなる時もある。この場合
は、太陽電池モジュールの異常は分からない。
良があるとする場合、連系インバータが太陽電池アレイ
の最大電力点Ｃに近づくにつれて、インバータ入力電圧
ＶinはＶocから最大電力点ＣとなるＶopに移動し、スト
リングＳ1の出力電圧Ｖ0（これはストリングＳ1の開放
電圧）との差が小さくなる。場合によっては図７に示す
通り、インバータ入力電圧Ｖinが太陽電池アレイの最大
出力点に達するまでに、ストリングＳ1の開放電圧Ｖ0よ
り低くなり、このポイントにおける各ストリングの出力
電圧は等しいかあるいは低くなる時もある。この場合
は、太陽電池モジュールの異常は分からない。
【００２１】図６のようにインバータ運転中で最大電力
点で動作している場合に、インバータの動作電圧Ｖinが
ストリングＳ1の開放電圧Ｖ0以上であれば、ストリング
Ｓ1に必ず異常のあるモジュールがあることが分かる。
以上のようにして、オープン状態にある太陽電池モジュ
ールをもつストリングを特定する。そして、特定された
ストリングは、表示部１４で、ＬＥＤ等によって警告表
示し、使用者に注意を促す。
点で動作している場合に、インバータの動作電圧Ｖinが
ストリングＳ1の開放電圧Ｖ0以上であれば、ストリング
Ｓ1に必ず異常のあるモジュールがあることが分かる。
以上のようにして、オープン状態にある太陽電池モジュ
ールをもつストリングを特定する。そして、特定された
ストリングは、表示部１４で、ＬＥＤ等によって警告表
示し、使用者に注意を促す。
【００２２】
【発明の効果】本発明によると、太陽電池の各ストリン
グの出力電圧を検出比較することによって、出力異常の
太陽電池モジュールを特定するから、従来は定期点検等
で太陽電池出力電圧を計測しなければ見つけられなかっ
た太陽電池モジュールの断線や、太陽電池素子の割れに
よる太陽電池不良を、インバータ運転中に自動的に検出
できる。またその結果をすみやかに表示することによっ
て、太陽電池の状態を運転中に知ることができ、システ
ムの保守・管理が確実に行える。
グの出力電圧を検出比較することによって、出力異常の
太陽電池モジュールを特定するから、従来は定期点検等
で太陽電池出力電圧を計測しなければ見つけられなかっ
た太陽電池モジュールの断線や、太陽電池素子の割れに
よる太陽電池不良を、インバータ運転中に自動的に検出
できる。またその結果をすみやかに表示することによっ
て、太陽電池の状態を運転中に知ることができ、システ
ムの保守・管理が確実に行える。
【図１】本発明に係る連系形太陽光発電装置のブロック
図である。
図である。
【図２】連系インバータのブロック図である。
【図３】太陽電池の出力電流−電圧特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図４】ストリングが２個の場合、太陽電池の出力電流
−電圧特性とインバータの入力電圧の関係を示すグラフ
である。
−電圧特性とインバータの入力電圧の関係を示すグラフ
である。
【図５】オープン状態の不良がある場合の太陽電池出力
特性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
【図６】複数ストリングにおいて、オープン状態の不良
があり場合の太陽電池出力特性を示すグラフである。
があり場合の太陽電池出力特性を示すグラフである。
【図７】インバータ入力電圧が不良ストリングの解放電
圧以下になった場合の太陽電池出力特性を示すグラフで
ある。
圧以下になった場合の太陽電池出力特性を示すグラフで
ある。
【図８】従来の連系形太陽光発電装置のブロック図であ
る。
る。
２ 太陽電池アレイ ３ 連系インバータ ４ 系統電源 ５ 負荷 ７ 制御回路 ８ 逆流防止ダイオード Ｓ1 〜Ｓn ストリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−177652（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−101135（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05F 1/67 H01L 31/04 H02M 7/42
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池モジュールを直列接続したスト
リングを並列に接続して構成する太陽電池アレイと、ス
イッチング素子からなるインバータ回路と該インバータ
回路を制御する制御回路とを有する連系インバータと、
前記各ストリングと前記インバータ回路に接続する逆流
防止ダイオードとを備え、前記連系インバータは、前記
太陽電池アレイの各ストリングの出力電圧を該連系イン
バータの入力インピーダンスに応じて制御するととも
に、交流に変換し、系統と連係運転が可能とする連系形
太陽光発電装置であって、 前記制御回路は、前記各ストリングの出力電圧を検出す
る手段と、前記各ストリングの出力電圧値と前記連系イ
ンバータの入力電圧値とを比較し、出力異常のあるスト
リングを特定する手段と、を具備することを特徴とする
太陽電池モジュールの異常チェック機能付連系形太陽光
発電装置。 - 【請求項２】 前記制御回路は、前記連系インバータ起
動時の太陽電池アレイの各ストリングの出力電圧値が前
記連系インバータの入力電圧値より小さい場合に、その
ストリングに出力異常があると特定することを特徴とす
る請求項１に記載の太陽電池モジュールの異常チェック
機能付連系形太陽光発電装置。 - 【請求項３】 前記逆流防止ダイオードは、前記各スト
リング毎に設けて成ることを特徴とする請求項１又は請
求項２に記載の太陽電池モジュールの異常チェック機能
付連系形太陽光発電装置。
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