JP5197642B2 - 太陽光発電システム - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光を用いて発電を行う太陽光発電システムに関し、特に太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールの故障を検出する技術に関する。
太陽光発電システムは、太陽電池モジュールに光が照射されることによって発生される直流電力をインバータによって交流電力に変換し、電力系統に供給する。図17は、従来の太陽光発電システムの構成および動作を示す図である。この太陽光発電システムは、ストリング1、接続箱2、インバータ3、変圧器4および連系遮断器5を備える。
ストリング1は、光が照射されることによって直流電力を発生する太陽電池モジュールが複数個直列に接続されて構成されている。ストリング1は、各太陽電池モジュールで発生された直流電力を積算して出力する。太陽光発電システムは、複数のストリング1を備えており、各ストリング1の出力端子は、接続箱2に接続されている。
接続箱2は、複数のストリング1から送られてくる直流電力を集めてインバータ3に送る。インバータ3は、接続箱2から送られてくる直流電力を交流電力に変換して、変圧器4に送る。変圧器4は、インバータ3から送られてくる交流電力を系統電力との連系に適した電圧に変換し、連系遮断器5を経由して系統電力に送る。
このような太陽光発電システムに関連する技術として、特許文献1は、太陽電池モジュールの発熱による故障を正確かつ迅速に検出できる太陽電池モジュールの検査装置を開示している。この検査装置は、太陽電池モジュールを遮蔽する手段と、温度を検知する手段を併せもち、太陽電池モジュールを遮蔽することによって、太陽電池モジュールの発熱による故障を検出する。
また、特許文献2は、即時の故障診断・回復が可能であり、また、保守業者側では保守点検時の保守作業量を低減でき、ユーザ側では遮蔽物による発電低下、単位太陽電池部(モジュール、セル)の故障を知ることができる太陽電池診断システムを開示している。この太陽電池診断システムは、太陽光発電システムにおける太陽電池アレイと、この太陽電池アレイは別のパイロットモジュールと、このパイロットモジュールの出力特性曲線から太陽電池アレイの出力特性曲線モデルを作成し、この出力特性曲線モデルを太陽電池アレイの出力特性曲線と比較して太陽電池アレイの異常を診断する診断部を備える。
特開2001−24204号公報 特開平8−64653号公報
ところで、近年、脱石油エネルギーの流れを受け、世界的に太陽光発電システムの導入が増加している。発電出力が1MWを超えるメガソーラーと呼ばれる大規模な太陽光発電システムも各国に建設されている。この大規模な太陽光発電システムでは、数万枚の太陽電池パネル(太陽電池モジュール)が使用されることがあり、故障検出技術や保守技術が必要とされている。
図18は、このような大規模な太陽光発電システムの構成を示している。この太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールが直列に接続されたストリング1を複数回路分有し、これらを並列に接続箱2に接続して各ストリング1の直流電力を集める。さらに、複数の接続箱2を並列に集電箱6に接続して各接続箱に集められた直流電力を集約する。集電箱6で集約された直流電力は、インバータ3に送られて交流電力に変換され、変圧器4で電力系統の電圧に変圧され、連系遮断器5を介して電力系統に送られる。
図18に示すような、大規模な太陽光発電システムの点検作業においては、太陽電池モジュールが故障した時に、故障した太陽電池モジュールを特定し、必要に応じて交換する作業が行われる。この場合、太陽光発電システムの出力特性は日射強度などの環境条件によって大きく変動するため、故障などによって本来の出力が得られない場合に、出力低下が環境条件の影響に起因するものと誤認される可能性がある。
また、大規模な太陽光発電システムは多数の太陽電池モジュールを備えており、全体の発電電力が大きい。したがって、例えばストリング1の中の1個の太陽電池モジュールが故障して、発電を停止し、その分だけ発電電力が減った場合に、全体の発電電力に対しては、太陽電池モジュールの故障による発電電力の減少の割合が小さい。その結果、全体の発電電力を計測・監視しても、1個の太陽電池モジュールの故障を検出することは困難である。
太陽電池モジュールの故障が、太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルの故障に起因する場合、太陽電池モジュールの内部の太陽電池セルに電流が流れる時に、故障した太陽電池セルの内部抵抗が高くなり、この内部抵抗に強制的に転流が流れるので故障した太陽電池セルの発熱が増える。その結果、周囲の有機物が変色したり、炭化したりし、また、発火または発煙などの可能性があるので放置しておくことは好ましくない。
図19は、大規模な太陽光発電システムの太陽電池アレイエリア7に存在する故障した太陽電池モジュール8の位置の例を示す。図19に示すように、太陽電池アレイエリア7の中で、故障した太陽電池モジュール8を探すことは、太陽電池モジュールの数が多いので容易ではない。
図20は、太陽電池モジュールの故障時に発生する高温部分を説明するための図である。太陽電池モジュール9には、太陽電池セル10、太陽電池セル間接続導体11、端子箱12およびダイオード13が含まれる。このような太陽電池モジュール9の中に、故障して高抵抗になった太陽電池セル14、故障して高抵抗になった端子箱15または太陽電池セルの故障によって電流が流れたダイオード16などが存在する状態で、故障を放置して運転を続けると、部品が異常発熱する(この現象をホットスポットと呼ぶ)。また、はんだ接続部のクラックまたは接続箱2内の配線不良などにより発熱する場合がある。このような発熱が発生すると、その周囲の材料が変色、発煙または発火する可能性がある。
本発明の課題は、大規模の太陽光発電システムに含まれる故障した太陽電池モジュールを容易に特定でき、点検作業を効果的に行うことができる太陽光発電システムを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の太陽光発電システムは、複数の太陽電池セルから成る太陽電池モジュールが複数個配列された太陽電池アレイと、太陽電池アレイの表面を赤外線撮影する撮像機と、撮像機を移動させる移動機構と、移動機構によって移動される撮像機で赤外線撮影して得られた画像を表示する監視用モニタと、撮像機の赤外線撮影および移動機構の移動を制御する制御装置を備え、前記監視用モニタは、発電した電流を外部に供給している状態の太陽電池アレイの表面を撮像機で赤外線撮影して得られた画像と、外部から電流が供給されている状態の太陽電池アレイの表面を撮像機で赤外線撮影して得られた画像とを表示することを特徴とする。
本発明によれば、大規模の太陽光発電システムに含まれる太陽電池アレイエリア内に存在する故障した太陽電池モジュールを容易に特定でき、点検作業を効果的に行うことができる。
本発明の実施例1に係る太陽光発電システムで使用される撮像機を説明するための図である。 本発明の実施例1に係る太陽光発電システムの構成を示す側面図である。 本発明の実施例1に係る太陽光発電システムの変形例の構成を示す上面図である。 本発明の実施例1に係る太陽光発電システムの動作の一例を説明するための図である。 本発明の実施例1に係る太陽光発電システムの他の変形例の構成を示す図である。 本発明の実施例1に係る太陽光発電システムのさらに他の変形例の構成を示す図である。 本発明の実施例1に係る太陽光発電システムのさらに他の変形例の構成を示す図である。 本発明の実施例2に係る太陽光発電システムと共用される侵入監視システムの構成を部分的に示す図である。 図8に示した侵入監視システムの撮像機により太陽電池モジュールの高温部を探査する太陽光発電システムの構成を部分的に示す図である。 本発明の実施例2に係る太陽光発電システムの構成を部分的に示す図である。 本発明の実施例2に係る太陽光発電システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例2に係る太陽光発電システムの変形例の構成を部分的に示す図である。 本発明の実施例2に係る太陽光発電システムの他の変形例の構成を部分的に示す図である。 本発明の実施例2に係る太陽光発電システムのさらに他の変形例の構成を部分的に示す図である。 図14に示す太陽光発電システムの変形例を示す図である。 本発明の実施例2に係る太陽光発電システムのさらに他の変形例の構成を部分的に示す図である。 従来の太陽光発電システムの構成および動作を説明するための図である。 従来の大規模な太陽光発電システムの構成を示す図である。 従来の大規模な太陽光発電システムの太陽電池アレイエリアにおける故障した太陽電池モジュールの位置の例を示す図である。 従来の太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの故障時に発生する高温部分を説明するための図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下においては、背景技術の欄で説明した従来の太陽光発電システムと同一または相当する部分には、背景技術の欄で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
図1は、本発明の実施例1に係る太陽光発電システムで使用される撮像機17を説明するための図である。撮像機17は、赤外線カメラから構成されており、可視光および赤外光を撮影する機能を有する。
撮像機17は、例えば、高精細CCDカメラから構成されており、例えばマイクロコンピュータから構成された制御装置18からの指示に応じて、可視光による撮影を行う他に、赤外線を検知して赤色などに可視化し、監視用モニタ19に表示する。
このような撮像機17で撮影された画像は複数の画素から構成されている。検知できる観測対象物の画像の最小検知寸法は、撮像機17の画素数、観測対象物までの距離およびレンズの焦点距離で一意に決められる。即ち、観測対象物からの距離が大きくなると、最小検知寸法が大きくなる。画像で太陽電池モジュールの発熱箇所を捉えようとする場合、この最小検知寸法aが1個の太陽電池セルの画像の寸法bよりも大きくなると、発熱した太陽電池セルの特定が困難となる。
画像を用いて太陽電池アレイを検査する場合、遠方から撮影すると撮影枚数が少なくなり、検査時間が短縮できるので好都合であるが、離れすぎると上述したように1画素で1個の太陽電池セルを捉えられなくなり、検出精度が低下する。
そこで、撮像機17は、太陽電池アレイの表面を赤外線撮影することにより得られる画像の1画素の大きさ、つまり最小検知寸法aが1個の太陽電池セルの画像の寸法bより小さくなる位置に配置されている。
図2は、本発明の実施例1に係る太陽光発電システムの構成を示す側面図である。太陽電池アレイの画像を用いて検査を行う場合、太陽電池アレイに近接する発熱体が映り込んだり、観測装置の影が映ったりすると検査結果に影響を及ぼす可能性がある。したがって、検査精度を向上させるためには、可能な限り良好な画像を取得することが好ましい。
図2に示す太陽光発電システムでは、太陽電池アレイから撮像機17までの距離を一定に保つためにレール20を敷設し、このレール20に沿って観測装置が移動される。観測装置は、撮像機17、撮像機17が搭載された移動台車21および移動台車21に設けられたタイヤ22から構成されている。
また、1年中で南中高度が最も低い冬至の時にも、移動台車21に搭載された撮像機17などの影が画像に映りこまないように、観測装置の高さLが制限されている。なお、レール20、移動台車21およびタイヤ22は、本発明の移動機構に対応する。
図3は、本発明の実施例1に係る太陽光発電システムの変形例の構成を示す上面図である。この太陽光発電システムのように、撮像機17を2台設置し、2台のうちのいずれかの画像には観測装置の影が映りこまないように撮像機17を配置することができる。図3は、撮像機17(L)の画像には影が映りこんでいない状態の例を示している。このようにして得られる画像は、画像処理を行う上で好適である。なお、画像は、静止画として撮影してもよいし、動画として撮影してもよい。
図4は、本発明の実施例1に係る太陽光発電システムの動作の一例を説明するための図である。図4(a)に示すように、昼間の発電中に、つまり負荷Lに直流電力を供給中に太陽電池アレイの表面を撮像機17で撮影すると、一部の太陽電池セルや配線部分の温度上昇を確認できることがある。
これは太陽電池セルの性能のばらつき、配線接続部のクラックまたは局所的な影(太陽電池パネル表面への不透明物の付着)などにより短絡電流のミスマッチが発生した場合、その太陽電池セルが電気的に負荷として作用し、抵抗増加によって異常発熱する現象(ホットスポット)が見られるからである。
一方、図4(b)に示すように、夜間の発電停止中に太陽電池アレイに直流電源Eから電流を流して撮像機17で撮影すると、昼間の撮影時のような局所的な影による発熱は発生せず、配線接続部のクラックのような太陽電池アレイの故障に起因する発熱の画像だけが得られる。
以上のように、発電中の画像と発電停止中の画像とを比較することにより、例えば、太陽電池パネル表面へ不透明物が付着することによる局所的な影の影響を排除できるので、太陽光発電システムの検査精度を向上させることができる。
図5は、本発明の実施例1に係る太陽光発電システムの他の変形例の構成を示す図である。この太陽光発電システムは、太陽電池アレイを構成する複数のストリングA〜Eにそれぞれ対応する複数の位置のレール20の近傍に位置センサ23が設置されるとともに、直流電源Eからストリングへ直流電力を供給するか否かを制御するスイッチSW、および、位置センサ23から送られてくる信号に応じてスイッチSWの開閉を制御する信号を生成する制御部24を備える。
上記の構成において、レール20上の移動してきた移動台車21を位置センサ23が検知すると、その旨の信号を制御部24に送る。制御部24は、位置センサ23から信号を受け取ると、スイッチSWを開にする信号を生成して該スイッチSWに送る。これにより、撮像機17が搭載された移動台車21(観測装置)に対向するストリングのみに、直流電源Eから電流が供給される。以上の構成によれば、観測装置が接近したときにのみストリングに通電が行われるので、全てのストリングに電流を流す場合に比べて経済的である。
図6は、本発明の実施例1に係る太陽光発電システムのさらに他の変形例の構成を示す図である。この太陽光発電システムは、観測装置に自走装置を設け、この自走装置を遠隔操作で制御することにより観測装置を自動的に移動させて各ストリングの画像を撮像機17で撮影し、この撮影により得られた画像を解析する。この解析結果により、あらかじめ設定された閾値を超える熱レベルの画像が含まれる場合に故障と判断して、その旨を表示するようにしたものである。
この画像の解析から結果の表示までの処理は、撮像機17に内蔵された機能を用いて実現できる。なお、この処理は、例えばパーソナルコンピュータに画像を取り込んで画像解析を行うソフトウェアを用いて実現することもできる。この構成によれば、点検が自動または半自動で行われるので、点検のための労力を低減できる。
図7は、本発明の実施例1に係る太陽光発電システムのさらに他の変形例の構成を示す図である。この太陽光発電システムは、観測装置に自走装置が設けられるとともに、複数のストリングA〜Eの各々の出力を監視する出力監視装置25を備える。出力監視装置25において、いずれかのストリングで出力低下が検出された場合に、自走装置が観測装置を出力低下が検出されたストリングに対向する位置に移動させ、該ストリングを撮像機17で撮影し、この撮影により得られた画像を解析する。
この解析結果により、あらかじめ設定された閾値を超える熱レベルの画像が含まれる場合に故障と判断して、その旨を表示する。この構成によれば、点検を自動または半自動で行うことができるので、点検のための労力を低減できる。
図8は、本発明の実施例2に係る太陽光発電システムと共用される侵入監視システムの構成を部分的に示す図である。侵入監視システムは、太陽電池アレイエリア7への侵入者を監視する。この侵入監視システムにおいて、太陽電池アレイエリア7の周囲には、複数の撮像機17が相互の視野に隙間が発生しないように配置されており、各撮像機17は、太陽電池アレイエリア7の内部への侵入者を認識できるように、一定時間毎または連続的に太陽電池アレイエリア7を撮影し、この撮影により得られた映像を記録する。
図9は、図8に示した侵入監視システムの複数の撮像機17に併置され、または、兼用される撮像機17により太陽電池モジュール8の高温部8aを探査する太陽光発電システムの構成を部分的に示す図である。この太陽光発電システムおいて、撮像機17は、可視光および赤外光を撮影する機能を有する。
撮像機17は、例えば、解像度が高く、レンズによる望遠が可能な高精細CCDカメラから構成されており、可視光による撮影の他に、赤外線を検知して赤色などに可視化し、監視用モニタ19に表示する。この撮像機17の視野は一定範囲であるが、撮像機17は回転できるので広い領域を監視することができる。
図9に示す太陽光発電システムにおいて、撮像機17は、太陽電池アレイを構成する太陽電池モジュールの表面を監視中に赤外線によって高温部8aを検知すると、その高温部8aが撮像機17の視野の左右の中央になるように自己の回転角度を調節する。ユーザは、監視用モニタ19に表示された太陽電池アレイエリア7および周囲の画像を見ることにより、太陽電池モジュールの高温部8aの位置を目視により特定することができる。
この構成により、ユーザは、故障によって高温部8aが形成された太陽電池モジュールの太陽電池アレイエリア内における位置を知ることができる。
図10は、本発明の実施例2に係る太陽光発電システムの構成を部分的に示す図である。この太陽光発電システムは、太陽電池アレイエリア7の一片の左右に、2台の撮像機17を備えている。2台の撮像機17の各々は、回転機構(図示は省略する)によって回転されることにより太陽電池アレイエリアをスキャンし、赤外線によって太陽電池モジュールの高温部8aを検出するとともに、回転角度を検出する角度検出機構(図示は省略する)を備えている。回転機構は、本発明の移動機構に対応する。
次に、この実施例2に係る太陽光発電システムの動作を、図11に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、左側の撮像機17が回転される(ステップS1)。すなわち、図示しない回転機構によって撮像機17が回転される。次いで、高温部が発見されたかどうかが調べられる(ステップS2)。
すなわち、撮像機17は、太陽電池モジュールの表面を撮影しながら監視を行い、この監視中に赤外線によって高温部8aを検知したかどうかを調べる。ステップS2において、高温部が発見されたことが判断されると、撮像機17は、高温部8aが視野の左右の中央になるように回転機構によって自己の回転角度を調節した後、ステップS5の処理に進む。
一方、ステップS2において、高温部が発見されなかったことが判断されると、次いで、右側の撮像機17が回転される(ステップS3)。ステップS3の処理は、上述したステップS1の処理と同じである。次いで、高温部が発見されたかどうかが調べられる(ステップS4)。ステップS4の処理は、上述したステップS2の処理と同じである。ステップS4において、高温部が発見されたことが判断されると、撮像機17は、高温部8aが視野の左右の中央になるように回転機構によって自己の回転角度を調節した後、ステップS5の処理に進む。
ステップS5においては、左側の撮像機17の角度が検出される。すなわち、角度検出機構によって、その時の左側の撮像機17の回転角度が検出され、回転角度情報として監視装置26に送られる。次いで、右側の撮像機17の角度が検出される(ステップS6)。すなわち、角度検出機構によって、その時の右側の撮像機17の回転角度が検出され、回転角度情報として監視装置26に送られる。
次いで、座標の算出が行われる(ステップS7)。すなわち、監視装置26は、2台の撮像機17から、太陽電池モジュールの高温部8aが検知された際の回転角度情報が送られてくると、回転角度情報によって示される2つの回転角度方向の交点を計算によって求め、この交点と太陽電池アレイエリア7内の位置とを関連づけ、その結果として得られる太陽電池モジュールの高温部8aの位置座標を監視用モニタ19に表示させる。
以上の構成により、ユーザは、故障によって高温部8aが形成された太陽電池モジュールの太陽電池アレイエリア内における位置を知ることができる。
図12は、本発明の実施例2に係る太陽光発電システムの変形例の構成を部分的に示す図である。この太陽光発電システムは、1台の撮像機17を備えている。撮像機17は広角レンズを備えており、太陽電池アレイエリア7の全域を監視することができる。また、図示は省略するが、太陽電池アレイエリア7の一部に付けられ位置表示板に番地が表示されている。
図12に示す太陽光発電システムにおいて、撮像機17は、太陽電池アレイエリア7の全領域を同時に監視し、監視用モニタ19に表示する。撮像機17は、監視する領域内に高温部があることを赤外線で検知すると、位置表示板の番地を可視光によって撮影して監視用モニタ19に表示する。これにより、故障したモジュールの位置が特定される。
この構成により、ユーザは、故障によって高温部8aが形成された太陽電池モジュールの太陽電池アレイエリア内における位置を知ることができる。
図13は、本発明の実施例2に係る太陽光発電システムの他の変形例の構成を部分的に示す図である。この太陽光発電システムにおいては、撮像機17は無人飛翔装置27に搭載されており、太陽電池アレイエリア7の上を飛翔することにより、太陽電池モジュールの故障によって形成された高温部8aを検知し、太陽電池アレイエリア上に表記された位置情報から、故障した太陽電池モジュールの位置を特定する。
図13に示す太陽光発電システムにおいて、無人飛翔装置27に搭載された撮像機17は、太陽電池アレイエリアの上を順次に探索して、赤外線によって太陽電池モジュールの故障による高温部8aを検知すると、可視光によって撮影した、故障した太陽電池モジュールの近く表示された位置情報を監視用モニタ19に表示する。ユーザは、この監視用モニタ19に表示された内容を目視確認することにより、故障した太陽電池モジュールの位置を特定する。
この構成により、ユーザは、故障によって高温部8aが形成された太陽電池モジュールの太陽電池アレイエリア内における位置を知ることができる。
図14は、本発明の実施例2に係る太陽光発電システムのさらに他の変形例の構成を部分的に示す図である。この太陽光発電システムにおいては、太陽電池アレイの、太陽電池モジュール裏面を監視する広角レンズ付き赤外線撮像機28が、基礎29の上に設けられた架台30に設置されている。図15は、太陽電池アレイの、太陽電池モジュール裏面を監視する複数台の広角レンズ付き赤外線撮像機28が架台30に設置された構成を示している。
図14に示す太陽光発電システムにおいて、太陽電池アレイの裏面を広角レンズ付き赤外線撮像機28で撮影しながら監視することにより、故障した太陽電池モジュールの裏面が高温になっていることを検知し、監視用モニタ19に表示するとともに、高温部が検出された太陽電池モジュールの位置情報を監視用モニタ19に表示する。
この構成により、ユーザは、故障によって高温部8aが形成された太陽電池モジュールの太陽電池アレイエリア内における位置を知ることができる。
図16は、本発明の実施例2に係る太陽光発電システムのさらに他の変形例の構成を部分的に示す図である。この太陽光発電システムは、架台30に沿って配置された複数台の広角レンズ付き赤外線撮像機28、計測装置31、送信装置32、太陽電池モジュールを直列に接続したストリング1の各々の直流電流を計測する直流CT(カレントトランス)を備えている。計測装置31、送信装置32および直流CTは、接続箱2の内部に設置されている。
この太陽光発電システムにおいて、複数台の広角レンズ付き赤外線撮像機28は、全ての太陽電池モジュールの裏面を観測し、撮像した画像を表す信号を計測装置31に送る。また、複数の直流CTは、複数のストリング1で発生された直流電流を計測した信号を計測装置31に送る。
計測装置31は、あらかじめ設定された時間間隔で複数台の広角レンズ付き赤外線撮像機28からの信号と複数の直流CTからの信号とを、所定の信号情報の並び方に変換した信号を生成し、送信装置30を介して上位監視装置(図示しない)に送信する。
上位監視装置は、所定の設定値以上に他の電流値から乖離した直流電流を出力する太陽電池モジュールを特定するとともに、複数台の広角レンズ付き赤外線撮像機28から得られた画像の中に高温となった太陽電池モジュールがあると、その太陽電池モジュールの位置を確定する。
そして、複数台の広角レンズ付き赤外線撮像機28から得られた画像と複数台の直流CTから得られた信号とから、故障している太陽電池モジュールの位置を特定して監視用モニタ19に表示する。
この構成により、ユーザは、太陽電池アレイエリア内で、故障によって高温部が形成され、かつ、出力電流が他の太陽電池モジュールよりも小さくなった太陽電池モジュールの位置を確実に知ることができる。
本発明は、太陽電池モジュールの異常を容易に検出することが要求される太陽光発電システムに利用できる。
1 ストリング
2 接続箱
3 インバータ
4 変圧器
5 連系遮断器
6 集電箱
7 太陽電池アレイエリア
9 太陽電池モジュール
10 太陽電池セル
11 太陽電池セル間接続導体
12 端子箱
13 ダイオード
17 撮像機
18 制御装置
19 監視用モニタ
20 レール
21 移動台車
22 タイヤ
23 位置センサ
24 制御部
25 出力監視装置
26 監視装置
27 無人飛翔装置
28 広角レンズ付き赤外線撮像機
29 基礎
30 架台
31 計測装置
32 送信装置
L 負荷
E 直流電源
SW スイッチ

Claims (10)

  1. 複数の太陽電池セルから成る太陽電池モジュールが複数個配列された太陽電池アレイと、
    前記太陽電池アレイの表面を赤外線撮影する撮像機と、
    前記撮像機を移動させる移動機構と、
    前記移動機構によって移動される撮像機で赤外線撮影して得られた画像を表示する監視用モニタと、
    前記撮像機の赤外線撮影および前記移動機構の移動を制御する制御装置と、
    を備え
    前記監視用モニタは、発電した電流を外部に供給している状態の太陽電池アレイの表面を撮像機で赤外線撮影して得られた画像と、外部から電流が供給されている状態の太陽電池アレイの表面を撮像機で赤外線撮影して得られた画像とを表示することを特徴とする太陽光発電システム。
  2. 前記移動機構は、
    レールと、
    前記撮像機を搭載して前記レールの上を移動する移動台車と、
    を備えることを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システム。
  3. 前記太陽電池アレイは、昼間は発電した電流を外部に供給し、夜間は外部から電流が供給されることを特徴とする請求項2記載の太陽光発電システム。
  4. 前記太陽電池アレイは、複数の太陽電池モジュールから成るストリングが複数個配列されて成り、前記移動機構によって移動される撮像機が対向したストリングのみに外部から電流が供給されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の太陽光発電システム。
  5. 各ストリングの出力を監視する出力監視装置を備え、
    前記移動機構は、前記出力監視装置によって出力が低下したことが検出されたストリングを撮影できる位置に撮像機を移動させることを特徴とする請求項4記載の太陽光発電システム。
  6. 前記撮像機は複数台の撮像機から成り、各撮像機は、他の撮像機の影が映りこまない画像を得ることができるように配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の太陽光発電システム。
  7. 前記撮像機は、前記太陽電池アレイの表面を赤外線撮影することにより得られる画像の1画素の大きさが1個の太陽電池セルの画像より小さくなる位置に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の太陽光発電システム。
  8. 前記撮像機は、自己の影が1年を通して前記太陽電池アレイの表面に映りこまないように配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載の太陽光発電システム。
  9. 前記移動機構は、前記撮像機を回動させ、
    前記制御装置は、前記移動機構によって回動される撮像機で撮影することにより得られた画像に高温部が存在するか否かにより故障の有無を検出することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載の太陽光発電システム。
  10. 前記撮像機は、前記太陽電池アレイの裏面を赤外線撮影し、
    前記制御装置は、撮像機で撮影することにより得られた画像に高温部が存在するか否かにより故障の有無を検出することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項記載の太陽光発電システム。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5730716B2 (ja) * 2011-09-01 2015-06-10 株式会社日立製作所 太陽光発電システムの故障診断方法
JP2013197173A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Toshiba Corp 太陽電池アレイ検査方法および太陽電池アレイ検査装置
JP6012874B2 (ja) 2013-08-13 2016-10-25 株式会社日立システムズ 太陽光発電検査システムおよび太陽光発電検査方法
JP6186257B2 (ja) * 2013-11-28 2017-08-23 能美防災株式会社 火災検出装置
JP2015146371A (ja) * 2014-02-03 2015-08-13 江田特殊防水工業株式会社 ソーラーパネル故障診断システム、ソーラーパネル故障診断方法並びにソーラーパネル故障診断用ラジコンヘリコプター
JP6276066B2 (ja) * 2014-02-27 2018-02-07 東北電力株式会社 太陽電池アレイの異常通知装置
WO2015162637A1 (ja) * 2014-04-22 2015-10-29 株式会社スカイロボット 太陽光発電パネルの故障検出探査システム
JP6347182B2 (ja) * 2014-08-29 2018-06-27 富士電機株式会社 太陽電池モジュール監視システム
JP2016178769A (ja) * 2015-03-19 2016-10-06 綜合警備保障株式会社 点検対象特定システム及び点検対象特定方法
JP6454579B2 (ja) * 2015-03-27 2019-01-16 綜合警備保障株式会社 空撮画像処理システム及び空撮画像処理方法
JP6423767B2 (ja) * 2015-08-19 2018-11-14 シャープ株式会社 太陽光発電装置の監視装置および太陽光発電装置の監視方法
KR101825725B1 (ko) * 2017-06-29 2018-02-06 (주)위너스엔지니어링 태양광 전지모듈의 열화 진단 방법 및 태양광 전지모듈의 열화 진단 장치
KR102026853B1 (ko) * 2018-08-31 2019-09-30 주식회사 더블유피 태양광 발전용 무인 단선 검출 시스템
KR102000685B1 (ko) * 2018-11-23 2019-07-17 주식회사 더블유피 솔라 파인더를 적용한 태양광 시스템
KR102000684B1 (ko) * 2018-11-23 2019-07-17 주식회사 더블유피 솔라 파인더를 적용한 태양광 장치와 그 장치의 불량 검출 방법
JP2021145488A (ja) * 2020-03-12 2021-09-24 株式会社Nttファシリティーズ 太陽電池パネル及び太陽電池パネル監視装置
JP7118234B1 (ja) 2021-12-27 2022-08-15 株式会社エネルギア・コミュニケーションズ 太陽光発電設備の点検装置及び点検システム
WO2023238904A1 (ja) * 2022-06-10 2023-12-14 コニカミノルタ株式会社 保守装置、保守システム、保守方法および保守プログラム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08122420A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Omron Corp 太陽電池検出装置および太陽電池システムならびに携帯電話通信方法
JP2002329878A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Sharp Corp 薄膜太陽電池および薄膜太陽電池の作製方法
JP2004363196A (ja) * 2003-06-02 2004-12-24 Kyocera Corp 太陽電池モジュールの検査方法
JP4915991B2 (ja) * 2006-07-20 2012-04-11 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 太陽電池の欠陥検査装置及びその方法
JP2009141056A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Sharp Corp 太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュールの製造装置

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