JP5205530B1 - 太陽電池アレイの検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】第１に、並列配線タイプをＴＤＲ方式で検査可能であり、第２に、しかもこれが簡単容易に、コスト面に優れて実現でき、第３に、サージ対策効果も期待できる、太陽電池アレイの検査システムを提案する。
【解決手段】この検査システム１２は、１個以上のモジュール３を備えたストリング１が複数、並列接続された太陽電池アレイについて、故障，その他の不具合の有無を判別する。そして、検査装置１１と遅延手段１３とを有してなる。検査装置１１は、各ストリング１への出射信号と、各ストリング１からの反射信号とに基づき、各ストリング１について個別に不具合の有無を判別する。遅延手段１３は、出射信号および反射信号のいずれか一方又は双方について、各ストリング１毎に相互間で時系列的に先後関係を設定し、もって、各ストリング１からの反射信号を検査装置１１に順次入力させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池アレイの検査システムに関する。すなわち、太陽電池アレイについて、故障，その他の不具合の有無を検査する、検査システムに関するものである。

《技術的背景》
太陽光発電（ＰＶ）は、大量普及時代を迎えており、様々な種類の太陽電池が開発，商品化されている。
現在の所、主流となっているのは、シリコン（Ｓｉ）を使った太陽電池だが、より低コスト，長寿命の非シリコンタイプの太陽電池の開発も、進展しつつある。
すなわち、単結晶シリコン型や多結晶シリコン型いわゆる結晶系のモジュールが、従来より主流となっていた。しかしながら最近は、高価であり需要が切迫しているシリコンの使用量が少ない、アモルファスシリコン型いわゆる薄膜系のモジュールや、シリコンを使用しない化合物系，有機系のモジュール（これらも薄膜系と称されることもある）等々、非シリコンタイプのモジュールも急増しつつある。そして、今後のトレンドとなると目されている。

他方、設置件数が増加し大量普及時代へと突入している太陽光発電については、故障，その他の不具合発生が多々報告されており、その早期発見が要請されている。
すなわち、太陽光発電の太陽電池アレイの構成要素であるストリングそしてモジュールについて、断線，クラック，ハンダ不良等が発生し、発電量が低下することが多々あった。その要因としては、施工不良、経年劣化、台風・地震・小動物による被害、等々が考えられる。
いずれにしても、故障等の不具合発生の早期発見、つまり性能低下したストリングの早期診断が、最近大きなテーマとなってきている。早期発見，早期診断できれば、その修理等の対策を即取ることも可能となる。

《従来技術》
このような太陽電池アレイの検査方式としては、まず、実際に発電中のストリングに流れる電流や電圧を測定し、もってストリング単位で、故障等の不具合を発見する検査方式、いわゆるＩＶ方式が挙げられる。
これに対し最近、太陽電池アレイ専用の検査方式も開発，使用されている。すなわち、非発電時において、ストリングに出射信号を送信すると共に、ストリングからの反射信号を受信し、もって両信号の波形比較により、故障等の不具合を判定する検査方式、いわゆるＴＤＲ方式も実用化されている。
ＴＤＲ方式の検査装置は、ＩＶ方式に比べ、ストリング単位から更に進んでモジュール単位での不具合特定が可能、更には、不具合程度の数値把握も波形比較により可能、非発電時に実施可能なので天候の影響も受けず夜間も検査可能、屋根に登ることが不要、等々の利点がある。
このようにＴＤＲ方式の検査装置は不具合点が特定できるので、不良モジュールのみの交換が容易であると共に、確実なアレイ管理が行え、しかも作業者の安全も向上する。

このようなＴＤＲ方式の検査装置としては、例えば、次の特許文献１，特許文献２に示されたものが挙げられる。
特開２０１１−３５０００号公報 特開２００９−２１３４１号公報

ところで、このようなＴＤＲ方式の検査装置については、従来、次の問題が指摘されていた。
《第１の問題点》
第１に、直列配線は検査可能であるが、並列配線は検査不能である。すなわちＴＤＲ方式の検査装置は、出射信号と反射信号の波形比較に基づき故障等の不具合を判定するので、従来は、検査対象の太陽電池アレイが全て直列配線タイプの場合のみ、検査可能である。つまり、太陽電池アレイを構成するストリングやモジュールが、すべて直列配線されている場合のみ、検査可能となる。
他方、太陽電池アレイが並列配線タイプの場合は、検査不能となっていた。複数のストリングやモジュールが並列配線されている場合は、反射信号が重なり合って入力，受信されるので、どのストリングからの反射信号なのか、どのストリングやモジュールの不具合なのか、判別不能となってしまう。

さて、前述した結晶系のモジュールを使用した太陽電池アレイについては、上述した直列配線タイプのものと、並列配線タイプのものとがある。
これに対し、前述したアモルファスシリコン型の薄膜系を含め、化合物系，有機系等のモジュール使用した太陽電池アレイは、上述した並列配線タイプが主流となっている。
この理由は、電気特性上、１モジュールあたりの発電傾向が、高電圧，低電流であるため、電流値を稼ぐ目的から、すべて並列配線タイプとなっていた。
従来のＴＤＲ方式の検査装置は、使用が、直列配線タイプのみに限定されており、並列配線タイプの太陽電池アレイには、使用できないという問題が指摘されていた。

《第２の問題点》
上述にも拘らず、従来のＴＤＲ方式の検査装置を、並列配線タイプの太陽電池アレイに使用する場合は、図３の（２）図に示したように、検査装置２を並列分岐された各ストリング１毎にそれぞれ付設したり、検査に際し順次接続して行くことを要していた。
これらについては、検査装置２の台数が増え、その分だけ構成がコスト高となったり、検査に手間取り煩わしく時間を要し、その分だけ工数がコスト高となる、という問題が指摘されていた。
なお図３の（２）図中、３はモジュール、４は中継端子箱、５はパワーコンディショナ、６はケーブルである。

《本発明について》
本発明の太陽電池アレイの検査システムは、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、並列配線タイプの太陽電池アレイをＴＤＲ方式で検査可能であり、第２に、しかもこれが簡単容易に、コスト面に優れて実現でき、第３に、サージ対策効果も期待できる、太陽電池アレイの検査システムを提案することを、目的とする。

《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。
請求項１の太陽電池アレイの検査システムは、１個以上のモジュールを備えた複数のストリングが、並列接続された太陽電池アレイについて、故障，その他の不具合の有無を判別する。そして、検査装置と遅延手段とを有してなる。
該検査装置は、各該ストリングへの出射信号と、各該ストリングからの反射信号とに基づき、各該ストリングについて個別に不具合の有無を判別する。
該遅延手段は、出射信号および反射信号のいずれか一方又は双方について、各該ストリング毎に相互間で時系列的に先後関係を設定し、もって、各該ストリングからの反射信号を、該検査装置に順次入力させるべく機能すること、を特徴とする。

請求項２については、次のとおり。
請求項２の太陽電池アレイの検査システムでは、請求項１において、該検査装置は、印加部，実測部，判別部を備えている。
そして該印加部は、ケーブルを介し各該ストリングに対し出射信号を、送信する。該実測部は、該ケーブルを介し各該ストリングの異常点から応答反射される反射信号を、受信する。該判別部は、各該ストリング毎に、それぞれの出射信号と反射信号との波形比較に基づき、個別に不具合の有無を判別する。
該遅延手段は遅延回路よりなり、該ケーブルに介装されており、各該ストリングからの反射信号を、各該ストリング別に順次直列的に、該検査装置の実測部に入力，受信させること、を特徴とする。
請求項３については、次のとおり。
請求項３の太陽電池アレイの検査システムでは、請求項２において、該遅延手段は、各該ストリングに向け並列分岐された後の該ケーブルについて、少なくとも２本目以降の該ストリングとの間に介装される。
そして、該遅延手段の遅延定数は、各該ストリングと該検査装置の実測部間の出射信号と反射信号の一方又は双方について、到達時間を各該ストリング毎に長短異ならしめ、もって信号相互間で時系列に順次先後関係を設定する値よりなること、を特徴とする。

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）この太陽電池アレイでは、複数のストリングが並列接続されている。
（２）そして、この検査システムの検査装置では、各ストリングとの間で、分岐，伝播された出射信号が送信されると共に異常点からの反射信号が受信され、もって波形比較に基づき、故障，その他の不具合の有無が判定される。
（３）さて、この検査システムでは、ストリングのケーブルに遅延手段が介装されており、各ストリングからの反射信号について、時系列的に先後関係が設定される。
（４）そこで各反射信号は、ストリング別に順次直列的に検査装置に受信され、反射信号が重なり合って受信される事態は、回避される。
（５）従って検査装置は、どのストリングについて異常点があり、故障，その他の不具合が発生しているのかを、個別に判別可能となる。
（６）そしてこれは、ストリングのケーブルに遅延回路を設けると共に、１台の検査装置の使用のみにより、簡単な検査システムにて容易に実現される。
（７）なお、この検査システムは、落雷等により電流や電圧が急上昇した場合は、遅延回路の部品が焼損等するので、サージ対策としても有効である。
（８）さてそこで、本発明の太陽電池アレイの検査システムは、次の効果を発揮する。

《第１の効果》
第１に、並列配線タイプの太陽電池アレイを、ＴＤＲ方式で検査可能である。本発明の太陽電池アレイの検査システムでは、並列接続されたストリングのケーブルに、遅延手段を介装してなる。
もって、各ストリングからの反射信号について、時系列的に先後関係が設定され、順次直列的に検査装置に受信される。前述したこの種従来技術のＴＤＲ方式の検査装置のように、各ストリングからの反射信号が重なり合って受信されることはなく、どのストリングのどのモジュールに不具合が存するかが、正確に判別可能となる。
従って、本発明の検査システムによると、並列配線タイプの結晶系のモジュール，ストリング，太陽電池アレイ、および、並列配線タイプのアモルファスシリコン型の薄膜系を始め化合物系，有機系のモジュール，ストリング，太陽電池アレイについて、検査実施可能となる。
これらの故障，その他の不具合の有無を、ＴＤＲ方式により確実に判別可能となり、
不具合の発見されたストリング，モジュールについて、修理，交換等の必要な対策を取ることが可能となる。

《第２の効果》
第２に、しかもこれは簡単容易で、コスト面に優れて実現される。本発明の太陽電池アレイの検査システムは、このように、並列配線タイプの太陽電池アレイをＴＤＲ方式で検査可能である。そしてこれは、ストリングのケーブルに、公知の遅延回路よりなる遅延手段を設けると共に、１台の検査装置を使用することにより、実現される。
前述したこの種従来技術のＴＤＲ方式の検査装置のように、複数の各ストリング毎にそれぞれ付設したり、順次接続したりすることを要せず、実現される。もって、その分だけ構成が簡単化され、構成コスト面に優れている。又、検査に手間や時間を要することもなく、工数コスト面にも優れている。

《第３の効果》
第３に、更にサージ対策効果も、期待できるようになる。本発明の太陽電池アレイの検査システムは、各ストリングのケーブルに、遅延回路を用いた遅延手段を設けてなる。
そこで、例えば落雷その他により電流や電圧が急上昇した場合は、その瞬間、遅延回路を形成する部品が、焼損等する。もって、サージ電流，サージ電圧を緩和，遮断することができ、太陽電池アレイ全体については、故障，破壊等の被害を最小限に食い止めることができる。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。

本発明に係る太陽電池アレイの検査システムについて、発明を実施するための形態の説明に供し、（１）図は、回路の構成説明図、（２）図は、同回路における出射信号の到達時間の一例タイムチャート、（３）図は、同回路における反射信号の帰着時間の一例のタイムチャートである。 同発明を実施するための形態の説明に供し、遅延手段の遅延回路の構成ブロック図であり、（１）図は、その一例を示し、（２）図は、他の例を示す。 同発明を実施するための形態の説明に供し、（１）図は、回路のブロック図である。（２）図は、この種従来例の回路のブロック図である。 太陽光発電システムの一例の斜視説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
《太陽光発電について》
まず、本発明の前提となる太陽光発電（ＰＶ）の概要について、図４を参照して説明する。
太陽光発電の主要部を構成する直流側の太陽電池アレイ７は、屋根等の屋外に設置される。そして、複数の（図示例では４本の）ストリング１が並列接続されており、各ストリング１は、通常は、それぞれ直列接続された複数（図示例では６個）のモジュール３を、備えている。
なおこれによらず、１個のストリング１が、１個のモジュール３から構成されることも、可能である。又、モジュール３を構成するチップについて、１個のｐｎ接合部からなる構成、複数個のｐｎ接合部が直列接続された構成、複数個のｐｎ接合部が並列接続された構成、等々も可能である。
太陽電池アレイ７で発電，出力された電力、すなわち、モジュール３のｐｎ接合部の光電効果に基づき生成された直流電流は、各ストリング１からケーブル６にて（図１の（１）図も参照）、中継端子箱４を経由して、パワーコンディショナ５に達する。
パワーコンディショナ５で直流電流から変換された交流電流は、分電盤８を経由した後、負荷９にて消費される。余剰電力は、電力計１０を介し、電力会社の商用電力系統に買取られる。なお、モジュール３がソーラーセルと称され、ストリング１がソーラーパネル，ソーラーモジュールと称されることもある。
太陽光発電の概要については、以上のとおり。

《検査装置１１の概要について》
以下、本発明の検査システム１２について説明する。まず、この検査システム１２の検査装置１１について、図３の（１）図，図１の（１）図等を参照して、説明する。
検査システム１２は、上述したように１個以上のモジュール３を備えた複数のストリング１が、並列接続された太陽電池アレイ７について、故障，その他の不具合の有無を判別する。そして、検査装置１１と遅延手段１３とを、有している。
検査装置１１は、各ストリング１への出射信号と、各ストリング１からの反射信号とに基づき、各ストリング１について、それぞれ個別に不具合の有無を判別する。そして検査装置１１は、印加部１４，実測部１５，判別部１６を備えている。
印加部１４は、ケーブル６を介し各ストリング１に対し出射信号を、出力，送信する。実測部１５は、ケーブル６を介し各ストリング１の異常点Ｃから応答反射される反射信号を、入力，受信する。判別部１６は、各ストリング１毎に、それぞれの出射信号と反射信号との波形比較に基づき、個別に不具合の有無を判別する。
検査装置１１の概要については、以上のとおり。

《検査装置１１の詳細について》
このような検査装置１１について、図１の（１）図，図３の（１）図等を参照して、更に詳述する。
まず、この検査システム１２の検査装置１１は、１台用いられており、常開（断）で、使用に際し閉（続）に切換えられるスイッチ１７を介し、ケーブル６に接続されている。
なお、このような固定式ではなく、持ち運び式の検査装置１１も勿論可能であり、持ち運び式の場合は、使用に際しケーブル６に接続される。図３の（１）図中１８は、中継端子箱４とパワーコンディショナ５間に設けられたスイッチであり、常閉（続）だが、検査に際し開（断）に切換えられる。
又、図示例の検査装置１１は、中継端子箱４やパワーコンディショナ５と独立して、両者間に設けられているが、このような図示例によらず、中継端子箱４やパワーコンディショナ５に付設してもよい。但し、各ストリング１に向け並列分岐される前のケーブル６に対して、接続される。

検査装置１１の印加部１４は、代表的にはパルスジェネレータよりなり、パルス波を生成して、検査対象の各ストリング１に対し出射信号を、入力信号として出力，送信，印加する。
検査装置１１の実測部１５は、例えばオシロスコープよりなり、出射信号に対応してストリング１の異常点Ｃから応答反射される反射信号を、入力，受信，実測する。これらの具体的構成については、前述した従来技術の他、各種の公知例が知られている。
なお異常点Ｃとは、ストリング１そしてモジュール３について、故障，その他の不具合の原因となった箇所を、意味する。接続点，その他の系が自ずともっている反射点を、意味するものではない。
検査装置１１の判別部１６としては、制御部１９のマイクロコンピュータが代表的に使用され、そのＣＰＵが、格納されたプログラムに基づき、定められた処理を実施する。

検査装置１１の判別部１６について、更に詳述する。判別部１６は、印加部１４からの検査対象のストリング１への出射信号と、同ストリング１の異常点Ｃからの実測部１５を経由した反射信号とが、検査データとして波形比較される。
代表的には、両パルス波のトータル的データ比較が行われる。そして、ストリング１の異常点Ｃつまり不具合箇所の位置に応じた波形差違や、不都合内容の種類に応じた波形差違等に基づき、モジュール３単位で不具合位置が特定されると共に、その不具合程度も数値把握される。
ところで、このようなデータ比較には、正常時の反射信号と検査時の反射信号とを、比較するケースも含まれる。
すなわち本明細書において、ストリング１への出射信号とストリング１からの反射信号とを比較する、との記載内容には、過去の正常時におけるストリング１からの反射信号（ストリング１への出射信号に対応し、同等と解される）と、実際の検査時におけるストリング１からの反射信号とを、比較するケースも、その一環として包含される。
これらにより、判別部１６において、検査対象のストリング１について、断線等の故障，その他の不具合の有無が診断，判定されて、検査結果が得られる。なお、各ストリング１毎の具体的検査手順については、後述のとおり。
検査装置１１の詳細については、以上のとおり。

《遅延手段１３について》
次に、本発明の検査システム１２の遅延手段１３について、説明する。まず、その概要について、図１の（１）図，図３の（１）図等を参照して、説明する。
遅延手段１３は、前述した出射信号および反射信号のいずれか一方又は双方について、並列接続された各ストリング１毎に、相互間で時系列的に先後関係を設定し、もって、各ストリング１からの反射信号を、検査装置１１に順次入力させるべく機能する。各ストリング１からの反射信号を、発生した各ストリング１別に、順次直列的に検査装置１１の実測部１５に、入力，受信させる。
このような遅延手段１３としては、次の３つのタイプが考えられる。まず（１）、遅延手段１３が、各ストリング１への出射信号のみについて、遅延を与えて他と先後関係を設定する第１タイプ。このような第１タイプの遅延手段１３により、各ストリング１からの反射信号が、順次個別に検査装置１１に入力されるようになる。
次に（２）、各ストリング１からの反射信号のみについて、遅延を与えて他と先後関係を設定する第２タイプ。このような第２タイプの遅延手段１３により、第１タイプと同様、各ストリング１からの反射信号が、順次個別に検査装置１１に入力されるようになる。
更に（３）、各ストリング１への出射信号と、各ストリング１からの反射信号の双方について、遅延を与えて他と先後関係を設定する第３タイプ。このような第３タイプの遅延手段１３によっても、第１タイプや第２タイプと同様に、各ストリング１からの反射信号が、順次個別に検査装置１１に入力されるようになる。

そして、このような第１タイプ，第２タイプ，又は第３タイプの遅延手段１３は、各ストリング１に向け並列分岐された後のケーブル６について、少なくとも２本目以降のストリング１との間に、介装される。
すなわちケーブル６は、一端側が、各ストリング１に接続されると共に、他端側が、パワーコンディショナ５に接続されるが、各ストリング１の並列関係に対応すべく、途中で並列分岐される。このようなケーブル６の並列分岐箇所は、通常、中継端子箱４内（図３の（１）図を参照）や、パワーコンディショナ５内に配置される。
そして遅延手段１３は、このように並列分岐された後のケーブル６について、それぞれのストリング１との間に、介装される。代表的には、並列分岐直後のケーブル６に介装される。
ところで遅延手段１３は、図示例では、並列分岐された後の各ケーブル６すべてについて、介装されている。図１の（１）図の例では、並列分岐された後の２本のケーブル６について、それぞれに、遅延手段１３が介装されている。図３の（１）図の例では、並列分岐された後の４本のケーブル６について、それぞれに、遅延手段１３が介装されている。
これらに対し、並列分岐された後の各ケーブル６の内、１本については、遅延手段１３を介装しない構成も可能である。すなわち、遅延手段１３の目的は、各信号について相互間で、時系列的に先後関係を設定する点にある。このような観点からは、時系列的に最も先となる、つまり遅延させられることなく最短時間に設定されるストリング１のケーブル６については、遅延手段１３を設けないことも、可能である。
遅延手段１３については、以上のとおり。

《遅延定数Ｄの概要について》
次に、このような検査システム１２の遅延手段１３に関し、それぞれ設定される遅延定数Ｄについて、図１を参照して説明する。
上述に鑑み、各遅延手段１３の遅延定数Ｄに基づき、各ストリング１と検査装置１１の実測部１５との間の、出射信号と反射信号の一方又は双方について、到達時間が、各ストリング１毎に長短異なるようになる。
もって遅延定数Ｄは、信号相互間で、時系列に順次先後関係を設定する値となる。つまり、各々について異なった所定の値が設定される。
遅延定数Ｄの概要については、以上のとおり。

《遅延定数Ｄの具体例について》
次に、このような検査システム１２の遅延手段１３の遅延定数Ｄの具体例について、図１を参照して詳細に説明する。
まず、図１の（１）図に示した例では、２個のストリング１_１，１_２が並列接続されており、１本のケーブル６の線路が、２本のケーブル６_１，６_２の線路に分岐されると共に、それぞれに遅延手段１３_１、１３_２が介装されている。両ストリング１_１，１_２は、それぞれ少なくとも１個のモジュール３、図示例では直列接続された複数個のモジュール３_１，３_２を、備えている。
そして、ストリング１_１の始点を２０_１、ストリング１_１の終点を２１_１とし、ストリング１_２の始点を２０_２、ストリング１_２の終点を２１_２とする。又、遅延手段１３_１，１３_２の遅延定数を、それぞれＤ_１，Ｄ_２とする。なお前提として、この遅延手段１３_１，１３_２は、前述した第３タイプとする。つまり、出射信号と反射信号の双方について、共に同時間の遅延を与えて他と先後関係を設定する、第３タイプよりなる。

次に図示例において、検査装置１１の印加部１４から〜出射信号の各所への到達時間は、図１の（２）図のように表わされる。
まず、遅延手段１３_１，１３_２までの出射信号の到達時間は、それぞれＴ．１３_１やＴ．１３_２で表わされる。そして、この到達時間Ｔ．１３_１やＴ．１３_２、つまり図中（ア）は、検査装置１１の印加部１４から〜遅延手段１３_１，１３_２までの、それぞれのケーブル６の配線長によって、主に決定される。
なお、印加部１４から〜遅延手段１３_１までの配線長と、印加部１４から〜遅延手段１３_２までの配線長とが、異なる場合もあるが、その場合は、遅延定数Ｄ_１，Ｄ_２の設定に際し、その分が加減算される。

次に、図１の（２）図において、ストリング１_１については、次のとおり。検査装置１１の印加部１４から〜ストリング１_１の始点２０_１までの出射信号の到達時間Ｔ．２０_１は、遅延手段１３_１までの到達時間である上記Ｔ．１３_１に対し、遅延手段１３_１の遅延定数Ｄ_１によって決定される遅延時間Ｔ_１つまり図中（イ）を、加算したものとなる。なお、遅延定数Ｄ_１そして遅延時間Ｔ_１は、０でも可（つまり、この遅延手段１３_１は設けないことも可能）。
そしてストリング１_１について、始点２０_１までの出射信号の到達時間Ｔ．２０_１から〜終点２１_１までの出射信号の到達時間Ｔ．２１_１までの間に、異常点Ｃ_１があると、つまり図中（ウ）中のどこかに異常点Ｃ_１があると、応答反射して反射信号が発生する。
そして、図１の（２）図において、ストリング１_２については、次のとおり。検査装置１１の印加部１４から〜ストリング１_２の始点２０_２までの出射信号の到達時間Ｔ．２０_２は、遅延手段１３_２までの到達時間である上記Ｔ．１３_２に対し、遅延手段１３_２の遅延定数Ｄ_２によって決定される遅延時間Ｔ_２を、加算したものとなる。
図中（エ）は、先のストリング１_１の終点２１_１までの出射信号の到達時間Ｔ．２１_１と、このストリング１_２の始点２０_２までの出射信号の到達時間Ｔ．２０_２との間の時差，タイムラグを示す。このようなタイムラグ（エ）が発生するように、遅延手段１３_１，１３_２の遅延定数Ｄ_１，Ｄ_２が、それぞれ設定される。つまり、Ｔ．２１_１＜Ｔ．２０_２となるように、Ｄ_１，Ｄ_２が設定される。
そしてストリング１_２について、始点２０_２までの出射信号の到達時間Ｔ．２０_１から〜終点２１_２までの出射信号の到達時間Ｔ．２１_２までの間に、異常点Ｃ_２があると、つまり図中（オ）中のどこかに異常点Ｃ_２があると、応答反射して反射信号が発生する。

さてそこで、図示例において反射信号の帰着時間は、一例として、図１の（３）図のように表わされる。
すなわち、検査装置１１の印加部１４から出力，送信された出射信号が、検査対象であるストリング１_１，１_２の異常点Ｃ_１，Ｃ_２で応答反射されて、再び検査装置１１の実測部１５に入力，受信されるまでの帰着時間は、次のようになる。
まず、ストリング１_１のどこかに異常点Ｃ_１がある場合、その帰着時間は、Ｔ．２０_１×２ 〜 Ｔ．２１_１×２と表わされる。つまり、（ア）×２＋（イ）×２ 〜 （ア）×２＋（イ）×２＋（ウ）×２まで、と表わされる。
又、ストリング１_２のどこかに異常点Ｃ_２がある場合、その帰着時間は、Ｔ．２０_２×２ 〜 Ｔ．２１_２×２、と表わされる。つまり、（ア）×２＋（イ）×２＋（ウ）×２＋（エ）×２から 〜 （ア）×２＋（イ）×２＋（ウ）×２＋（エ）×２＋（オ）×２まで、と表わされる。

そして、遅延手段１３_１，１３_２の遅延定数Ｄ_１，Ｄ_２は、Ｔ．２１_１×２ ＜ Ｔ．２０_２×２となるように、設定される。
すなわち、ストリング１_１の終点２１_１に異常点Ｃ_１があった場合の反射信号の帰着時間Ｔ．２１_１×２よりも、ストリング１_２の始点２０_２に異常点Ｃ_５があった場合の反射信号の帰着時間Ｔ．２０_２×２の方が、長く遅くなるように設定される。
なお第１に、複数並列接続されるストリング１について、一般的には、Ｔ．２１_ｎ×２＜Ｔ．２０_ｎ＋１×２となるように、遅延定数Ｄ_１，Ｄ_２が順次設定されることになる。ｎは正の整数。
なお第２に、ストリング１について異常点Ｃがなく、反射信号が発生しないこともある。又、異常点Ｃがあり反射信号が発生した後、透過波となって通過した後の出射信号について、更に別の異常点Ｃがあり、もって第２の反射信号が発生したり、更には第３の反射信号，第４の反射信号，・・・・・等が、発生することもある。
なお第３に、以上説明した図１の図示例は、遅延手段１３が前述した第３タイプよりなることを、前提とする。
つまり、出射信号と反射信号の双方について、共に同時間の遅延を与えることを、前提とする。しかし、このような図示例によらず、前述した第１タイプや第２タイプの遅延手段１３も、勿論可能である。つまり、出射信号と反射信号のいずれか一方についてのみ、遅延を与えるタイプも、考えられる。
遅延定数Ｄの具体例については、以上のとおり。

《遅延回路２２について》
次に、このような検査システム１２の遅延手段１３を構成する遅延線２３、その他の遅延回路２２について、図２を参照して説明する。
この遅延手段１３は、まず、パルス波等の出射信号や反射信号に対しては、信号を所定時間だけ遅らせる遅延効果を発揮するが、ストリング１のモジュール３で発電，出力された直流に対しては、抵抗成分を持たないものでなければならない。
そこで遅延手段１３としては、図２の（１）図に示した遅延回路２２や、（２）図に示した遅延回路２２が考えられる。
図２の（１）図に示した例は、前述した第３タイプの遅延手段１３の遅延回路２２として、出射信号と反射信号の双方を対象に、使用される。これに対し、図２の（２）図に示した例は、太陽電池アレイ７の電圧や電流に制約を受けずに、遅延手段１３を構成することができるため、第３タイプのみならず第１タイプや第２タイプとしても、使用可能である。つまり、出射信号又は反射信号のみを対象とする様な工夫も使用可能である。

まず、図２の（１）図に示した例について述べる。このように、遅延回路２２として遅延線（ディレイライン）２３を用いる例が、代表的である。すなわち、この遅延手段１３の遅延回路２２は、コイル２４やコンデンサ２５で構成されており、インダクタンスＬ及び／又はキャパシタンスＣを含んだ回路よりなる。
なお太陽電池アレイ７の場合は、金属製フレーム枠や架台が施工上、グランドに落ちてないことが多々あるが、その場合はコンデンサ２５のキャパシタンスＣが変化してしまう虞がある。そこで、この図示例について、コンデンサ２５の接地を確実に行うことが、重要となる。又、ストリング１の出力に鑑みた耐圧を有するコンデンサ２５が使用される。

次に、図２の（２）図に示した例について述べる。この例のように、半導体やクロックタイマを利用した公知の各種遅延回路２２を、スイッチ２６，２７と組み合わせて用いた遅延手段１３も、考えられる。
すなわち、並列分岐後のケーブル６に設けられたスイッチ２６は、常閉（続）よりなり、常時の発電，出力時において大電流が流れるのに対し、検査実施時は開（断）に切換えられる。これに対し、ケーブル６に対し遅延回路２２へと更に並列分岐されたケーブル２８に設けられたスイッチ２７は、発電，出力時は常開（断）よりなるが、検査実施時は閉（続）に切換えられる。
このようなスイッチ２６，２７の制御は、前述した制御部１９により、例えば、無線又は有線（専用線や電力線）を利用して遠隔操作により行われる。なおスイッチ２７は、図示例によらず遅延回路２２の前後に設けると、遅延回路２２の保護がより確実化する。
この図示例は、遅延回路２２に大電流が流れないので、各種の遅延回路２２を自由に選択可能である、という利点がある。更に、落雷の危険がある際は、すべてのスイッチ２６，２７を開（断）に切換え制御することにより、落雷被害を最小限化可能という利点もある。
遅延回路２２については、以上のとおり。

《作用等》
本発明の太陽電池アレイ７の検査システム１２は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）太陽電池アレイ７では、少なくとも１個以上のモジュール３を備えたストリング１が複数、並列接続されている。
もって発電，出力された電力が、中継端子箱４やパワーコンディショナ５を経由し、直流から交流に変換されて、需要に供される（図４を参照）。

（２）そして、この検査システム１２の検査装置１１は、ＴＤＲ方式よりなる。すなわち、検査対象である各ストリング１との間でケーブル６を介し、印加部１４から出射信号が出力，送信されると共に、ストリング１の異常点Ｃから応答反射された反射信号が、実測部１５に入力，受信される（図１の（１）図，図３の（１）図等を参照）。
そして、検査装置１１の判別部１６において、出射信号と反射信号との波形比較に基づき、故障，その他の不具合の有無が判定される。

（３）さて、この検査システム１２では、並列接続されたストリング１のケーブル６に、遅延手段１３が介装されている（図１の（１）図，図２の（１）図，（２）図，図３の（１）図等を参照）。
そして、所定の異なる遅延定数Ｄを備えた遅延手段１３を介装したことにより、各ストリング１の異常点Ｃから応答反射される反射信号について、ストリング１毎に時系列的に先後関係が設定される。

（４）そこで各反射信号は、発生したストリング１別に、順次直列的に検査装置１１の実測部１５に、帰着，入力，受信される（図３の（１）図を参照）。
並列接続されたストリング１からの反射信号ではあるが、どのストリング１からのものであるかが、明確に区別可能となる。反射信号が重なり合って、帰着，入力，受信される事態は、回避される。

（５）従って、検査装置１１の判別部１６は、どのストリング１について異常点Ｃがあり、故障，その他の不具合が発生しているのかを、判別可能となる（図１の（１）図，図３の（１）図等を参照）。
ストリング１が並列接続されてはいるものの、どのストリング１に異常点Ｃが存し不具合なのかを、容易に判別できるようになる。

（６）この検査システム１２は、このように並列配線タイプの太陽電池アレイ７つまりストリング１を、ＴＤＲ方式で検査する。
そしてこれは、各ストリング１へのケーブル６に、遅延線２３，その他公知の遅延回路２２を設けると共に、１台の検査装置１１を使用することにより、実現される。つまり、簡単な構成の検査システム１２にて、容易に実現される（図１の（１）図，図３の（１）図を参照）。

（７）なお、この検査システム１２は、このように、ストリング１のケーブル６に、遅延回路２２を用いた遅延手段１３を設けてなる。
そこで、例えば落雷その他により電流や電圧が急上昇した場合は、遅延回路２２を形成する部品（例えば、図２の（１）図の例ではコイル２４やコンデンサ２５、図２の（２）図の例では、スイッチ２６やスイッチ２７）が、即焼損等するようになる。
もって、この検査システム１２は、サージ電流，サージ電圧対策としても効果的である。
本発明の作用等については、以上の通り。

１ ストリング
１_１ストリング
１_２ストリング
２ 検査装置（従来例）
３ モジュール
３_１モジュール
３_２モジュール
４ 中継端子箱
５ パワーコンディショナ
６ ケーブル
６_１ケーブル
６_２ケーブル
７ 太陽電池アレイ
８ 分電盤
９ 負荷
１０ 電力計
１１ 検査装置（本発明）
１２ 検査システム
１３ 遅延手段
１３_１遅延手段
１３_２遅延手段
１４ 印加部
１５ 実測部
１６ 判別部
１７ スイッチ
１８ スイッチ
１９ 制御部
２０_１始点
２０_２始点
２１_１終点
２１_２終点
２２ 遅延回路
２３ 遅延線（ディレイライン）
２４ コイル
２５ コンデンサ
２６ スイッチ
２７ スイッチ
２８ ケーブル
Ｃ 異常点
Ｃ_１異常点
Ｃ_２異常点
Ｄ 遅延定数
Ｄ_１遅延定数
Ｄ_２遅延定数
Ｔ 遅延時間
Ｔ_１遅延時間
Ｔ_２遅延時間

Claims (3)

1. １個以上のモジュールを備えた複数のストリングが並列接続された太陽電池アレイについて、故障，その他の不具合の有無を判別する検査システムであって、検査装置と遅延手段とを有しており、
   該検査装置は、各該ストリングへの出射信号と、各該ストリングからの反射信号とに基づき、各該ストリングについて個別に不具合の有無を判別し、
   該遅延手段は、出射信号および反射信号のいずれか一方又は双方について、各該ストリング毎に相互間で時系列的に先後関係を設定し、もって、各該ストリングからの反射信号を、該検査装置に順次入力させるべく機能すること、を特徴とする太陽電池アレイの検査システム。
2. 請求項１において、該検査装置は、印加部，実測部，判別部を備えており、該印加部は、ケーブルを介し各該ストリングに対し出射信号を、送信し、
   該実測部は、該ケーブルを介し各該ストリングの異常点から応答反射される反射信号を、受信し、該判別部は、各該ストリング毎に、それぞれの出射信号と反射信号との波形比較に基づき、個別に不具合の有無を判別し、
   該遅延手段は遅延回路よりなり、該ケーブルに介装されており、各該ストリングからの反射信号を、各該ストリング別に順次直列的に、該検査装置の実測部に入力，受信させること、を特徴とする太陽電池アレイの検査システム。
3. 請求項２において、該遅延手段は、各該ストリングに向け並列分岐された後の該ケーブルについて、少なくとも２本目以降の該ストリングとの間に介装され、
   該遅延手段の遅延定数は、各該ストリングと該検査装置の実測部間の出射信号と反射信号の一方又は双方について、到達時間を各該ストリング毎に長短異ならしめ、もって信号相互間で時系列に順次先後関係を設定する値よりなること、を特徴とする太陽電池アレイの検査システム。

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