JP5423999B2 - 太陽電池パネルの検査方法 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池パネルが太陽光による発電により発生する電圧及び電流の大きさを測定して、太陽電池パネルの異常を検査する太陽電池パネルの検査方法に関する。
太陽電池パネルは、発電のために取付けられた後は、高温、低温、雨、雪等に晒される環境下で使用されるために、長期間が経過すると、導電性ペースト又は半田によって接続されている取出し電極と内部電極との接続箇所に接続不良が発生したり、発電部分に損傷が発生したりする。また、太陽光エネルギーを受け続けるために、半導体部分の導電率や表面の樹脂の光透過率が劣化したりする。このため、長期間が経過した太陽電池パネルは発電効率が悪くなる可能性がある。また、太陽電池による発電システムの劣化は太陽電池パネルだけではなく、直列及び／又は並列に接続された太陽電池パネル群（すなわち、太陽電池パネルアレイ）の電圧を制御するためのＤＣ−ＤＣコンバータや、直流電圧を一般の交流電圧に変換するインバータを備えたパワーコディショナー部分にも起こり得る。このため、発電量の減少を確認しても、それのみでは、太陽電池パネルの劣化と結論することはできない。よって、太陽電池パネルは発電のために取付けられた後は、定期的に検査を行って太陽電池パネルの発電効率の劣化の度合いを数値として求め、劣化の度合いが許容できないときは異常と判定して、修理又は交換を行って発電効率を回復させる必要がある。
取付けられた太陽電池パネルを検査する方法としては、従来から、例えば下記特許文献１に紹介されているように、太陽光エネルギー（下記特許文献１では、光検出用太陽電池の出力特性として記載されている）を測定し、検査対象の太陽電池パネルが出力する電圧及び電流を測定して、測定した太陽光エネルギーから得られるとされる出力特性と比較することが知られている。
特開平１０−３２６９０２号公報
しかしながら、特許文献１に記載されている前記従来の太陽電池パネルを検査する方法には、次のような問題がある。
（１）通常、複数の太陽電池パネルが直列及び／又は並列に配列されて（すなわち、太陽電池パネルアレイにして）取付けられているが、測定する出力特性は複数の太陽電池パネルの全ての出力を合計したものであるため、異常が判定されても、複数の太陽電池パネルのうちのいずれの太陽電池パネルが異常であるかを判定できない。このため、異常と判定されても、修理又は交換すべき異常な太陽電池パネルを特定できない。また、太陽電池パネルの数が多い場合には、その中の１つの太陽電池パネルに異常があっても、全体としての劣化の度合いが小さくなり、太陽電池パネルの異常すら検出できない場合もある。
（２）検査には、太陽電池パネルの出力特性を測定する機器のほかに、太陽光エネルギーから基準の出力特性を精度よく定めることができる機器が必要となり、検査用機器の運搬に労力を要する。
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、その目的は、複数の太陽電池パネルが直列及び／又は並列に配列して取付けられていても、異常な太陽電池パネルを検出することが可能で、検査用機器の運搬に労力を要することがない太陽電池パネルの検査方法を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、後述する実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、この実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、複数の太陽電池パネル（１１）からなる太陽電池パネルアレイ（１０）と、太陽電池パネルアレイに接続されて最大電力追従制御により太陽電池パネルアレイから最大の電力を取得するパワーコンディショナー（１５）とを備えた太陽電池システムにおける太陽電池パネルの検査方法において、太陽光の減光度合を所定周期で変化させる減光手段（２０，３０，６０，７０）を用いて、太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射される太陽光の照度を前記所定周期で変化させる減光工程と、減光工程によって太陽光の照度を所定周期で変化させている状態で、電流検出器（４２，８０）を用いて太陽電池パネルアレイからパワーコンディショナーに出力される電流を測定し、前記測定した電流から所定周期で変化する電流成分を発電電流として検出する電流成分検出工程（Ｓ１４，Ｓ１８，Ｓ２６，Ｓ２８）と、減光工程によって太陽光の照度を所定周期で変化させている状態で、電圧検出器（４１）を用いて太陽電池パネルアレイからパワーコンディショナーに出力される電圧を前記電流の測定と同時に測定して、前記測定した電圧を発電電圧として検出する電圧検出工程（Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ３６）と、電流成分検出工程で検出された発電電流と、電圧検出工程で検出された発電電圧とを用いて、所定周期で変化する照度の変動分による太陽電池パネルアレイの一部の領域における発電量を計算する発電量計算工程（Ｓ３８）と、発電量計算工程で計算された発電量を用いて、太陽電池パネルアレイの一部の領域の合否を判定する判定工程（Ｓ４２〜Ｓ４８）とを含むことにある。
この場合、電流成分検出工程では、前記所定周期で変化する電流成分を取出して、前記電流成分の所定時間にわたる大きさの平均値を発電電流として検出するとよい。また、電圧検出工程では、前記測定した電圧の所定時間にわたる大きさの平均値を発電電圧として検出するとよい。
上記本発明においては、減光工程で太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射される太陽光の照度を所定周期で変化させておき、電流成分検出工程で太陽電池パネルアレイから出力される電流から所定周期で変化する電流成分を発電電流として検出し、電圧検出工程で太陽電池パネルアレイから出力される電圧を発電電圧として検出し、発電量計算工程で前記発電電流と前記発電電圧とを用いて前記所定周期で変化する照度の変動分による太陽電池パネルアレイの一部の領域における発電量を計算し、判定工程で前記計算された発電量を用いて太陽電池パネルの一部の領域の合否を判定するようにした。このように、所定周期で変化する照度の変動分による太陽電池パネルアレイの一部の領域における発電量に基づいて太陽電池パネルの合否が判定されるので、太陽電池パネルアレイの前記一部の領域以外の部分が太陽光により発電中であっても、所定周期で照度が変化する太陽光が照射された箇所ごとに検査を行えるので、複数の太陽電池パネルの中で異常な太陽電池パネルを検出することが可能となる。
また、太陽電池パネルにおいては、照度がある程度大きければ、発電量は照度にほぼ比例する。本発明では照度の変動分による太陽電池パネルアレイの一部の領域の発電量を検出するので、発電量は精度よく検出される。また、発電電流を所定時間にわたる所定周期の電流成分の大きさを平均して検出するとともに、発電電圧も所定時間にわたる出力電圧の大きさを平均して検出した場合には、発電電流及び発電電圧を安定して精度よく検出でき、計算される発電量の精度がより向上する。
さらに、検査用機器としては、太陽光の減光度合を所定周期で変化させる減光手段、電流検出器、電圧検出器、所定周期の電流成分を測定する機器、計算機などがあればよいので、検査用機器の運搬に労力を要することもない。
また、本発明の他の特徴は、照度検出器（４３）を用いて、減光工程で太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射された太陽光の照度の変化の大きさを表す照度成分を検出する照度検出工程（Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ３０，Ｓ３２，Ｓ３０ａ，Ｓ３２ａ）を含み、発電量計算工程は、電圧検出工程で検出された発電電圧と、電流成分検出工程で検出された発電電流と、照度検出工程で検出された照度成分とを用いて、予め決めた基準照度での発電量、又は発電量の照度成分に対する比である単位照度当たりの発電量を計算し（Ｓ３４，Ｓ３８）、判定工程は、発電量計算工程で計算された基準照度での発電量又は単位照度当たりの発電量と予め決められた基準値とを比較することにより、太陽電池パネルアレイの一部の領域の合否を判定することにある。
この場合、照度検出工程（Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ３０，Ｓ３２）は、減光工程によって太陽光の照度を所定周期で変化させている状態で、照度検出器を用いて太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射された太陽光の照度を測定し、前記測定した照度から所定周期で変化する照度成分を前記太陽光の照度の変化の大きさを表す照度成分として検出するとよい。この場合も、前記照度成分の所定時間にわたる大きさの平均値を前記太陽光の照度の変化の大きさを表す照度成分として検出するとよい。また、照度検出工程は、減光工程とは別に、照度検出器を用いて、太陽電池パネルアレイに照射される太陽光による照度Ｂ０、減光手段によって減光された太陽電池パネルアレイ上の最大照度Ｂ１及び最小照度Ｂ２を予め測定する第１工程と、太陽電池パネルの検査時に、照度検出器を用いて、太陽電池パネルアレイの一部の領域以外の太陽電池パネルアレイの部分に照射される太陽光の照度Ａ０を測定する第２工程（Ｓ３０ａ）と、照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ａ０を用いて、前記太陽光の照度の変化の大きさを表す照度成分{(Ｂ１−Ｂ２)／Ｂ０}・Ａ０を計算する第３工程（Ｓ３２ａ）とを含むようにしてもよい。
この本発明の他の特徴においては、基準値として、予め決めた基準照度での発電量、又は発電量の照度成分に対する比である単位照度当たりの発電量を用意しておけば、判定工程では、発電量計算工程で計算された基準照度での発電量又は単位照度当たりの発電量と予め決められた基準値とが比較される。その結果、この本発明の他の特徴によれば、検査時に、照射される太陽光の照度が変化しても、太陽電池パネルの検査精度を向上させることができる。
また、本発明の他の特徴は、減光工程で用いられる減光手段（２０，３０）は、電気的に制御されて透過率を変更可能な液晶パネル（２２）と、液晶パネルに周期的に強度が変化する電気信号を供給して液晶パネルの透過率を前記所定周期で変更制御する減光制御手段（３２）とを有することにある。
この本発明の他の特徴においては、太陽光の照射方向が大きく傾いていなければ、減光手段（液晶パネル）を太陽電池パネルの近傍にセットすれば、減光領域をそのまま検査領域とすることができ、太陽電池パネルの検査が簡単になる。
また、本発明の他の特徴は、前記減光工程で用いられる前記減光手段（２０，６０）は、回転可能に支持されて太陽光を遮断する遮光板（６１）と、遮光板を回転させるモータ（６４）と、太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射される太陽光の照度を所定周期で変化させるようにモータを回転制御する回転制御手段（６４,７１）とを有することにある。
この本発明の他の特徴においても、太陽光の照射方向が大きく傾いていなければ、減光手段（遮光板及びモータ）を太陽電池パネルの近傍にセットすれば、減光領域をそのまま検査領域とすることができ、太陽電池パネルの検査が簡単になる。
また、本発明の他の特徴は、さらに、温度検出器（５３）を用いて太陽電池パネルアレイの表面の温度を検出する温度検出工程と、発電量計算工程で計算した発電量を温度検出工程で検出した温度に応じて補正する温度補正工程（Ｓ４０）とを含むことにある。
これによれば、太陽電池パネルの発電量の測定時における温度が種々に異なっていても、発電量の温度による補正がなされるので、発電量が温度の変化によらず常に適正に検出される。その結果、太陽電池パネルの検査がより良好になる。
本発明の第１実施形態に係る太陽電池パネルの検査方法のために、検査用機器を太陽電池発電システムに接続した状態を示す図である。 前記検査用機器である減光装置、減光制御装置及び測定装置の構成を示すブロック図である。 図１及び図２の減光装置の概略斜視図である。 図２のロックインアンプの詳細回路ブロック図である。 (ａ)は太陽電池パネルアレイの電圧−電流出力特性を示すグラフであり、(ｂ)は照度と最大出力の特性を示すグラフである。 太陽電池パネル上の照度と、測定される電流との関係を示すグラフである。 太陽電池パネルの温度と発電効率との関係を示すグラフである。 検査対象である太陽電池パネルが大きい場合に太陽電池パネルの一部に減光装置をセットした状態を示す図である。 図２及び図１１のコントローラによって実行される検査プログラムの前半部分を示すフローチャートである。 前記検査プログラムの後半部分を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る減光装置を示す概略斜視図である。 前記図１０の減光装置、減光制御装置及び測定装置の構成を示すブロック図である。 (ａ)はインデックス信号を示し、(ｂ)は同期信号を示し、(ｃ)は太陽電池パネル１１に照射される照度を示し、(ｄ)は遮光板６１の回転状態を示す。 前記第１実施形態の変形例に係る減光装置、減光制御装置及び測定装置の構成を示すブロック図である。 図１３のコントローラによって実行される検査プログラムのフローチャートである。 前記第２実施形態の変形例に係る減光装置、減光制御装置及び測定装置の構成を示すブロック図である。 前記第１及び第２実施形態の変形例に係る検査用機器の一部である磁気センサ回路及び測定装置を示すブロック図である。 図１６の磁気センサ及びセンサ信号取出回路の詳細ブロック図である。
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態に係る太陽電池パネルの検査装置及び検査方法について説明する。図１は、この太陽電池パネルの検査の際に、太陽電池パネルアレイ１０、接続箱１３及びパワーコンディショナー１５からなる太陽電池パネルシステムに検査用機器が接続された状態を示している。図２は、前記検査用機器である減光装置２０、減光制御装置３０及び測定装置４０の構成を示すブロック図である。
太陽電池パネルアレイ１０は、マトリクス状に配置された複数の太陽電池パネル１１からなり、各太陽電池パネル１１は多数の太陽電池セルからなる。マトリクス状に配置された複数の太陽電池パネル １１は、所定の複数ずつ直列に接続され、直列に接続された複数の太陽電池パネル１１からそれぞれなる複数組の太陽電池パネル１１群の各出力線がそれぞれ接続箱１３に接続されている。接続箱１３は、前記複数組の太陽電池パネル１１群からの複数の出力線を並列接続し、前記複数組の太陽電池パネル１１群からの電力出力を合成してパワーコンディショナー１５に出力する。パワーコンディショナー１５は、ＭＰＰＴ制御電圧コンバータ１６、バッテリ１７及びインバータ１８を備えている。ＭＰＰＴ制御電圧コンバータ１６は、太陽電池パネルアレイ１０の出力電圧を太陽電池パネルアレイ１０の発電効率を最も高くする電圧（最適動作電圧）に制御し、この最適動作電圧をバッテリ１７の所定の端子電圧に変換して出力する。
この点について若干の説明を加えると、太陽電池パネルアレイ１０の電圧−電流出力特性は、例えば、太陽電池パネル１１に対する光の単位面積当たりの照度（１０００Ｗ／ｍ2，８００Ｗ／ｍ2，５００Ｗ／ｍ2）に応じて、図５(ａ)の実線で示す曲線のように変化する。太陽電池パネル１１の発電量（発電電力）は電圧と電流の積によって表されるが、この発電量が最大となる電圧（以下、最適動作点電圧Ｖｐという）と電流（以下、最適動作点電流Ｉp1，Ｉp2，Ｉp3という）とで定まる点（以下、最適動作点Ｐa1，Ｐa2，Ｐa3）で、太陽電池パネル１１を動作させることが好ましく、この制御を最大電力追従制御（ＭＰＰＴ）という。なお、最適動作点電圧Ｖｐは、詳しくは後述するが、温度がほぼ一定であって、照度が極端に大きく変化しなければほぼ同じである。そして、この最大電力追従制御を行うのがＭＰＰＴ制御電圧コンバータ１６であり、ＭＰＰＴ制御電圧コンバータ１６は、例えば入力される電圧及び電流より計算される電力が最大となるように入力される電流量を制御、例えば、図５(ａ)において最適動作点電流Ｉp1，Ｉp2，Ｉp3が入力されるように電流を制御する。この電流量の制御により、太陽電池パネルアレイ１０の電圧−電流出力特性に従って、太陽電池パネルアレイ１０の出力電圧も最適動作点電圧Ｖｐに制御され、太陽電池パネルアレイ１０の出力電圧及び出力電流は、最適動作点Ｐa1，Ｐa2，Ｐa3で定まる最適動作点電圧Ｖｐ及び最適動作点電流Ｉp1，Ｉp2，Ｉp3となる。
バッテリ１７は、太陽電池パネルアレイ１０からＭＰＰＴ制御電圧コンバータ１６を介して供給される電力を蓄積するもので、端子電圧は前述のように所定の電圧に規定されている。インバータ１８は、バッテリ１７に蓄積されている電力を所定の交流電圧（例えば、１００Ｖ）に変換して出力する。なお、インバータ１８内には、バッテリ１７の出力直流電圧（端子電圧）を適当な直流電圧に変換するためのＤＣ−ＤＣコンバータも必要に応じて備えられている。
測定装置４０は、接続箱１３の出力端子と、パワーコンディショナー１５の入力端子との間に接続される。なお、太陽電池パネルアレイ１０が単に複数の太陽電池パネル１１の直列接続のみで構成されている場合には、直列に接続された複数の太陽電池パネル１１からそれぞれなる複数組の太陽電池パネル１１群の各出力線を並列接続する必要がないので、接続箱１３は不要となる。この場合には、測定装置４０は、太陽電池パネルアレイ１０の出力端子と、パワーコンディショナー１５の入力端子との間に接続されることになる。そして、このような測定装置４０の接続により、測定装置４０は、後述する電圧の測定において、ＭＰＰＴ制御電圧コンバータ１６によるＭＰＰＴ制御によって最適に制御された太陽電池パネルアレイ１０の出力電圧を測定することになる。
減光装置２０は、太陽電池パネル１１の検査の際に太陽電池パネル１１上に載置されて、太陽電池パネル１１に照射される太陽光を減光するものである。減光装置２０は、図３の斜視図に示すように、方形状の枠体２１で囲まれて支持された液晶パネル２２を有する。液晶パネル２２は多数のピクセルを含み、ピクセルは接続線２３を介して供給される電気制御信号によって電気的に制御されて、光（すなわち太陽光）の透過率を変更して太陽電池パネル１１に照射される光の照度を変更するものである。また、枠体２１の下面の各角部には、減光装置２０を太陽電池パネルアレイ１０上に載置するための突状の脚部２４が設けられている。この脚部２４は、ゴムなどの弾性物質によって形成されており、減光装置２０を太陽電池パネルアレイ１０上に載置した際に、太陽電池パネルアレイ１０の表面を傷つけることなく、かつ減光装置２０が滑らず安定して太陽電池パネルアレイ１０上に載置されるようになっている。
なお、本実施形態では、液晶パネル２２は１つの太陽電池パネル１１の表面に等しい寸法を有するが、すなわち減光装置２０による減光領域が１つの太陽電池パネル１１の全表面に設定されるようになっているが、詳しくは後述するように、別の例では太陽電池パネル１１の表面よりも小さい寸法に設定されていてもよい。図１は、減光装置２０を太陽電池パネルアレイ１０上に載置して、液晶パネル２２を１つの太陽電池パネル１１に対向させた状態を示している。
減光制御装置３０は、減光信号供給回路３１及び液晶制御回路３２を備えている。減光信号供給回路３１は、正弦波発振器及び矩形波変換回路を含み、正弦波発振器によって発振される正弦波信号を減光制御信号として液晶制御回路３２に供給する。なお、減光制御信号は、「０」を基準に正負に変化する信号であり、その周波数は、例えば数１０ヘルツから数１００ヘルツ程度である。また、減光信号供給回路３１は、前記正弦波信号からなる減光制御信号を矩形波変換回路による変換により、前記減光制御信号と同期して「０」を中心として正負に変化する矩形波信号（パルス列信号）を生成して、参照信号として後述するロックインアンプ４５に出力する。液晶制御回路３２は、前記正弦波信号からなる減光制御信号に基づいて、液晶パネル２２の各ピクセルに信号を供給する。具体的には、電圧が供給されると透過率が下がる液晶では、減光制御信号を反転させるとともに振幅を変更し、さらに正のオフセット電圧を信号の極小値が正側で「０」近傍の値になるように重畳した信号を供給する。反対に電圧が供給されると透過率が上がる液晶では、減光制御信号の振幅を変更し、さらに正のオフセット電圧を信号の極小値に対応する透過率が設定された値になるように重畳した信号を供給する。これにより、図示しない電源スイッチの投入により、減光制御装置３０は作動を開始し、液晶パネル２２の各ピクセルは光の透過率を所定周期で正弦波状に変更し、液晶パネル２２を透過した太陽光の光エネルギーは正弦波状に変化し、太陽電池パネル１１の減光領域の照度は正弦波状に変化する。
測定装置４０は、電圧検出器４１、電流検出用抵抗４２、フォトセンサ４３、信号切換回路４４、ロックインアンプ４５及びコントローラ４６を備えている。電圧検出器４１は、接続箱１３（又は太陽電池パネルアレイ１０）と、パワーコンディショナー１５との間の正負電圧ライン４７ａ，４７ｂ間に接続されている。電圧検出器４１は、正負電圧ライン４７ａ，４７ｂ間に接続された電圧検出用の抵抗、検出された電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器などからなり、コントローラ４６により制御されて作動して、検出された電圧のディジタル変換値を所定の短時間ごとにコントローラ４６に供給する。電流検出用抵抗４２は、正電圧ライン４７ａに流れる電流を検出するための極めて小さな抵抗値の抵抗（シャント抵抗）で構成されて、正電圧ライン４７ａに介装され、両端の電圧値を正電圧ライン４７ａに流れる電流の大きさを表す電流検出信号として信号切換回路４４に供給する。なお、この電圧検出器４１によって検出される電圧及び電流検出用抵抗４２によって検出される電流が、太陽電池パネルアレイ１０によって発電される電力の電圧及び電流を表す。また、減光装置２０によって太陽電池パネル１１上の照度が液晶制御回路３２によって変動制御されても、出力電流は大きく変化するが、前述したＭＰＰＴ制御により、出力電圧はほぼ一定である。
フォトセンサ４３は、太陽電池パネル１１上に載置されて、太陽電池パネル１１における照度を電圧で表す照度検出信号を出力するので、信号切換回路４４の他方の入力に接続されている。信号切換回路４４は、コントローラ４６によって切換え制御されて、電流検出用抵抗４２からの電流検出信号及びフォトセンサ４３からの照度検出信号を選択的にロックインアンプ４５に出力する。
ロックインアンプ４５は、図４に詳細に示すように、信号切換回路４４からの電流検出信号又は照度検出信号を入力するハイパスフィルタ４５ａを備えている。ハイパスフィルタ４５ａは、入力電圧に含まれる交流成分（すなわち、減光信号供給回路３１から出力される正弦波信号の成分）以外の不要な成分を取り除くとともに、信号をグランドレベルを中心に変化するようにする。ハイパスフィルタ４５ａの出力は、増幅器４５ｂを介して位相検波回路４５ｃ，４５ｄに供給される。位相検波回路４５ｃ，４５ｄは、それぞれ乗算器によって構成されている。位相検波回路４５ｃは、ハイパスフィルタ４５ａ及び増幅器４５ｂを介して供給される電流検出信号又は照度検出信号に、減光信号供給回路３１からの参照信号を乗算してローパスフィルタ４５ｅに出力する。位相検波回路４５ｄは、ハイパスフィルタ４５ａ及び増幅器４５ｂを介して供給される電流検出信号又は照度検出信号に、減光信号供給回路３１からの参照信号を位相シフト回路４５ｆで９０度位相を遅らせた遅延参照信号を乗算してローパスフィルタ４５ｇに出力する。
これにより、ローパスフィルタ４５ｅには電流検出信号又は照度検出信号の減光制御信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ４５ｅは供給された成分信号をローパスフィルタ処理して電流検出信号又は照度検出信号の減光制御信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ４５ｇには電流検出信号又は照度検出信号の減光制御信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ４５ｇは供給された成分信号をローパスフィルタ処理して電流検出信号又は照度検出信号の減光制御信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ４５ｅ，４５ｇは、Ａ／Ｄ変換器４５ｈ，４５ｉにそれぞれ接続されている。Ａ／Ｄ変換器４５ｈ，４５ｉは、所定の短時間ごとに、ローパスフィルタ４５ｅ，４５ｇからの信号をそれぞれＡ／Ｄ変換して、出力データＤａ又はＡａ及び出力データＤｂ又はＡｂとしてコントローラ４６に供給する。なお、出力データＤａ，Ｄｂは電流検出信号に対応し、出力データＡａ，Ａｂは照度検出信号に対応する。
ふたたび、図２の説明に戻り、コントローラ４６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータと、ハードディスクや不揮発性メモリなどの記憶装置と、入出力インタフェース等から構成される電子制御装置である。コントローラ４６は、記憶装置に記憶された図９Ａ及び図９Ｂの検査プログラムを実行してこの測定装置４０の動作を制御する。コントローラ４６には、作業者が各種パラメータや処理等を指示するための入力装置５１と、作業者に対して作動状況等を視覚的に知らせるための表示装置５２とが接続されている。また、測定装置４０には、太陽電池パネル１１の温度を検出する接触式温度計５３も用意されている。
ここで、この第１実施形態に係る太陽電池パネルの具体的な検査方法について説明する前に、減光装置２０によって太陽電池パネルアレイ１０に照射される太陽光を減光したときの、太陽電池パネルアレイ１０の一部の領域による減光制御された太陽光による発電量Ｐｍを検出するとともに、検出した発電量を基準温度下における発電量Ｐｓに補正する方法について説明しておく。
このような太陽電池システムにおいては、温度が一定であれば、照度が極めて大きく変化しない限り、最大出力は、図５(ａ)に基づいて作成された図５(ｂ)のグラフからも分かるように、照度にほぼ比例することが分かっている。前述のように、パワーコンディショナー１５においては、ＭＰＰＴ制御電圧コンバータ１６により、最大電力追従制御（ＭＰＰＴ制御）が行われているので、太陽電池パネル１１の温度がほぼ一定であれば、照度と発電量（発電電力）は比例関係にあることになる。また、温度がほぼ一定であれば、照度が極端に大きく変化しない限り、最大電力点追従制御における最適動作点電圧Ｖｐ（すなわち発電電圧）は、図５(ａ)のグラフからも分かるように、ほぼ一定であることも分かっている。さらに、発電量は発電電圧×発電電流で定義されるので、最大電力点追従制御における最適動作点電流すなわち太陽電池パネルアレイ１０の発電電流は、照度に比例することになる。そして、後述するように、この測定検査は短時間内に行われるので、温度はほとんど変化することなく、測定検査中においては、発電電流は照度にほぼ比例する。これらをまとめると、最大電力追従下では、発電電圧が一定であるので、発電電流は照度に比例し、かつ発電量は照度及び発電電流に比例することになる。
ここで、予め決めた基準照度Ａｓのときの発電電流をＩｓとする。そして、太陽電池パネルアレイ１０の一部の領域（太陽電池パネル１１）に減光制御された太陽光を照射した状態で、前記一部の領域の発電による発電電流Ｉｍを測定するとともに、前記一部の領域の照度Ａｍを測定すると、発電電流と照度とは比例関係にあるので、下記式１が成立する。図６は、これらの基準照度Ａｓ、基準照度Ａｓのときの発電電流Ｉｓ、測定照度Ａｍ及び測定発電電流Ｉｍの関係を示している。
Ｉｓ＝Ｉｍ・（Ａｓ／Ａｍ） …式１
前記構成で説明したロックインアンプ４５で正弦波状に変動する電圧成分を検出することは、正弦波状に変動する電流成分に相当する値を検出することであり、検出した値に予め決められた比例定数を乗算することで電流値（正弦波状に変動する電流値の変動の大きさ）を得ることができる。また、前述のように、発電電流は照度に比例するので、正弦波状に変動する電流成分の大きさを検出することは、照度の変動分の大きさに対応する電流の変動の大きさを検出することに相当する。したがって、ロックインアンプ４５による正弦波状に変動する電流成分の検出は、照度を変化させた場合の検出電流の大きさに相当する。したがって、前記測定した発電電流Ｉｍと照度Ａｍを、前記式１に代入すれば、太陽電池パネルアレイ１０の一部の領域（太陽電池パネル１１）に予め決めた基準照度Ａｓの太陽光を照射した場合における発電電流Ｉｓを求めることができる。そして、この発電電流Ｉｓと一定である発電電圧を乗算すれば、照度の変動分による発電量であって、基準照度Ａｓである状態の発電量（発電電力）Ｐｍが計算される。
さらに、太陽電池パネル１１は、温度が変化すると発電効率が変化するため、発電量を基準発電量と比較して合否を判定するためには、測定した発電量を基準温度（例えば、摂氏２５度）における発電量に変換する必要がある。このため、図７に示すような基準温度における発電効率を「１」として、温度に対する発電効率ｋの変化を予め測定して、メモリに予め記憶しておく。なお、この温度と発電効率との関係は、太陽電池パネル１１の種類に応じてそれぞれ異なるので、太陽電池パネル１１の種類ごとに測定して記憶しておく必要がある。そして、前記計算された発電量Ｐｍを太陽電池パネル１１の温度に対応した発電効率ｋで除算すれば、基準温度下における発電量（発電電力）Ｐｓが求められる。そして、この発電量Ｐｓと、予め用意された基準温度下における基準照度Ａｓの太陽光を正常な太陽電池パネル１１に照射した場合の発電量とを比較して、測定される太陽電池パネル１１の合否判定を行うとよい。
次に、この第１実施形態に係る太陽電池パネルの検査装置を用いた太陽電池パネルの具体的な検査方法について説明する。この場合、太陽電池パネルアレイ１０とパワーコンディショナー１５は離れて設置されることが殆どであるため、作業者の一人（以下、第１作業者という）が減光装置２０を持ち運んで検査対象の太陽電池パネル１１に載置して照射される太陽光を減光し、他の一人の作業者（以下、第２作業者という）が測定装置４０への入力と測定装置４０に表示される測定結果を確認する。太陽電池パネル１１の測定開始にあっては、第１及び第２作業者は、パワーコンディショナー１５の作動を一旦停止させ、減光装置２０、減光制御装置３０及び測定装置４０を図１及び図２のように接続する。その後、パワーコンディショナー１５をすぐに作動させる。そして、第１作業者は、接触式温度計５３を検査する太陽電池パネル１１に接触させて、その太陽電池パネル１１の温度Ｔを測定して、測定温度Ｔを第２作業者に知らせる。第２作業者は、測定装置４０の図示しない作動スイッチをオン操作して、測定装置４０内に各種回路を作動させ、入力装置５１を操作して第１作業者から知らされた測定温度Ｔすなわち太陽電池パネル１１の温度をコントローラ４６に入力する。
次に、第１作業者は、図１に示すように、フォトセンサ４３を測定しようとする太陽電池パネル１１の端部近傍上に載置するとともに、液晶パネル２２が測定しようとする太陽電池パネル１１に対向するように、減光装置２０を太陽電池パネルアレイ１０上に載置する。なお、太陽電池パネル１１には様々な大きさのものがあり、各太陽電池パネル１１が大きくて、液晶パネル２２によって太陽電池パネル１１の全体に対する太陽光を減光できない場合には、図８に示すように、１つの太陽電池パネル１１の一部の領域に液晶パネル２２が対向するように、減光装置２０を太陽電池パネル１１上に載置する。そして、後述する検査の終了ごとに、減光装置２０の位置をずらして、減光される太陽電池パネル１１又は太陽電池パネル１１の一部の領域に液晶パネル２２が対向するように減光装置２０を載置する。
その後、第１作業者は、減光制御装置３０の図示しない作動スイッチをオン操作して、減光制御装置３０内の減光信号供給回路３１及び液晶制御回路３２を作動させる。減光信号供給回路３１は、正弦波状の減光制御信号を液晶制御回路３２に供給するとともに、前記減光制御信号と同期した矩形波状の参照信号を測定装置４０内のロックインアンプ４５に供給し始める。液晶制御回路３２は、前記供給された減光制御信号に基づいて、常に正の範囲で正弦波状に変化する電圧信号を接続線２３を介して液晶パネル２２の各ピクセルに供給し始める。これにより、液晶パネル２２は、対向する太陽電池パネル１１又はその一部の領域（以下、単に太陽電池パネル１１という）に照射される太陽光を正弦波状に変化する減光度合で減光し始め、対向する太陽電池パネル１１の照度は、これに応じて正弦波状に変化し始める。そして、測定しようとする太陽電池パネル１１は、減光制御された太陽光の照度に応じた電力を発電し始める。この場合、フォトセンサ４３が置かれた部分は発電しないが、フォトセンサ４３が小さいので、それほど発電量には影響しない。また、前記図８に示すように、太陽電池パネル１１の一部の領域ずつ減光装置２０によって減光する場合には、フォトセンサ４３を重なる検査領域に位置を変えておくようにすれば、検査がなされない箇所をなくすこともできる。
この状態では、減光装置２０によって減光されている太陽電池パネル１１を除く太陽電池パネルアレイ１０は、照射される太陽光に応じて発電する。一方、減光装置２０によって減光されている太陽電池パネル１１は、前述のように、減光制御された太陽光の照度に応じた電力を発電する。したがって、接続箱１３を介して測定装置４０に供給される発電量（電力）は、前記減光制御されて正弦波状に変化する発電量（減光制御されている太陽電池パネル１１による発電量）と、それ以外の太陽電池パネルアレイ１０の発電量とを合成したものとなる。この場合、正負電圧ライン４７ａ，４７ｂ間には前記発電による発電電圧が現れ、正電圧ライン４７ａに前記発電による発電電流が流れる。そして、発電電圧は、電圧検出器４１によって検出されて、検出電圧をＡ／Ｄ変換した電圧データＶがコントローラ４６に供給されるようになる。したがって、コントローラ４６には発電電圧を表す電圧データＶが所定の短時間ごとに供給されるようになる。なお、この発電電圧を表す電圧データＶは、前記ＭＰＰＴ制御のためにほぼ一定である。
また、発電電流は電流検出用抵抗４２によって発電電流を表す電圧に変換されて、信号切換回路４４の電流検出信号の選択状態においては、電流検出信号としてロックインアンプ４５に供給される。この信号切換回路４４の切換状態におけるロックインアンプ４５においては、Ａ／Ｄ変換器４５ｈ，４５ｉは、ローパスフィルタ４５ｅ，４５ｇから供給される電流検出信号の大きさを表す成分信号を所定の短時間ごとにサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したサンプリングデータをコントローラ４６に供給する。なお、ローパスフィルタ４５ｅ，４５ｇから供給される電流検出信号の大きさを表す成分信号は、前記減光制御信号と同期した成分及び前記減光制御信号よりも９０度位相の遅れた同期した成分のそれぞれ大きさを表している。したがって、コントローラ４６には前記各信号成分の所定の短時間ごとの大きさを表す出力データＤａ，Ｄｂが所定時間ごとに供給されるようになる。なお、これらの出力データＤａ，Ｄｂも、ローパスフィルタ４５ｅ，４５ｇのために大きく変化することはない。また、この出力データＤａ，Ｄｂのコントローラ４６への供給時間間隔は、前述した電圧検出器４１からコントローラ４６への供給時間間隔と同じである。
一方、フォトセンサ４３は、測定しようとする太陽電池パネル１１すなわち減光制御された太陽光の照射されている太陽電池パネル１１の照度を表す電圧信号を照度検出信号として信号切換回路４４に出力している。そして、信号切換回路４４の照度検出信号の選択状態において、この照度検出信号はロックインアンプ４５に供給される。この照度検出信号も前記減光制御信号に応じて正弦波状に変化するものであるので、ロックインアンプ４５は、電流検出信号の場合と同様に、Ａ／Ｄ変換器４５ｈ，４５ｉから、照度検出信号の参照信号に同期した信号成分の大きさを表す信号を出力データＡａとしてコントローラ４６に出力するとともに、照度検出信号の参照信号から９０度だけ位相の遅れた信号成分の大きさを表す信号を出力データＡｂとしてコントローラ４６に出力する。なお、この出力データＡａ，Ａｂのコントローラ４６への供給時間間隔も、前述した電圧検出器４１からコントローラ４６への供給時間間隔と同じである。
前記太陽電池パネル１１に対する減光制御の開始時に、第１作業者は第２作業者に太陽電池パネル１１への減光制御開始の行為を知らせる。第２作業者は、このとき、入力装置５１を操作して検査プログラムの開始をコントローラ４６に指示する。検査プログラムは図９Ａ及び図９Ｂに示されており、コントローラ４６は、図９ＡのステップＳ１０にて検査プログラムの実行を開始する。
この検査プログラムの実行開始後、コントローラ４６は、ステップＳ１２にて、信号切換回路４４を電流検出信号（電流検出用抵抗４２）側に初期設定する。これにより、この状態では、電流検出信号の参照信号に同期した信号成分の大きさを表す信号Ｄａと、電流検出信号の参照信号から９０度だけ位相の遅れた信号成分の大きさを表す信号Ｄｂとがコントローラ４６に供給される。
前記ステップＳ１２の処理後、コントローラ４６は、ステップＳ１４にてロックインアンプ４５のＡ／Ｄ変換器４５ｈ，４５ｉからの出力データＤａ，Ｄｂを入力して記憶する。次に、コントローラ４６は、ステップＳ１６にて、電圧検出器４１からの電圧データＶを入力して記憶する。そして、コントローラ４６は、ステップＳ１８にて、前記記憶した出力データＤａ、出力データＤｂ及び電圧データＶの数がそれぞれ所定数に達したか否かを判定する。この所定数は、例えば数個から数十個の各サンプリングデータの数を表す値に設定されている。出力データＤａ、出力データＤｂ及び電圧データＶの数がそれぞれ所定数に達していなければ、ステップＳ１８にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ１４，Ｓ１６の処理により、出力データＤａ、出力データＤｂ及び電圧データＶを取込み続ける。そして、前記記憶した出力データＤａ、出力データＤｂ及び電圧データＶの数がそれぞれ所定数に達すると、コントローラ４６は、ステップＳ１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２０に進む。この場合、ロックインアンプ４５からの出力データＤａ，Ｄｂ及び電圧検出器４１からの電圧データＶは所定の短時間ごとに出力されるので、ステップＳ１８の処理は、所定時間にわたって出力データＤａ，Ｄｂ及び電圧データＶを取込むことを意味する。なお、この点に関しては、後述するステップＳ２４の処理も同様である。
次に、コントローラ４６は、ステップＳ２０にて、信号切換回路４４を切換え制御して、信号切換回路４４から、照度検出信号の参照信号に同期した信号成分の大きさを表す信号である出力データＡａと、照度検出信号の参照信号から９０度だけ位相の遅れた信号成分の大きさを表す信号である出力データＡｂとがコントローラ４６に出力されるようにする。そして、コントローラ４６は、前記ステップＳ１４,Ｓ１８の場合と同様に、ステップＳ２２，Ｓ２４の処理により、ロックインアンプ４５からの出力データＡａ，Ａｂをそれぞれ所定数ずつ入力して記憶する。
前記ステップＳ２２，Ｓ２４の処理後、コントローラ４６は、図９ＢのステップＳ２６にて、前記ステップＳ１４の処理によって所定数ずつ記憶したロックインアンプ４５からの出力データＤａ，Ｄｂの平均値Ｄａ’，Ｄｂ’をそれぞれ計算する。具体的には、所定数ずつの出力データＤａ，Ｄｂごとに出力データＤａ，Ｄｂをそれぞれ加算し、出力データＤａ，Ｄｂごとの加算結果を所定数でそれぞれ除算する。次に、コントローラ４６は、ステップＳ２８にて、前記Ｄａ’，Ｄｂ’を用いて発電電流Ｉｍを下記式２の演算により計算する。なお、値ｐは予め決められた比例係数である。
Ｉｍ＝ｐ・(Ｄａ’2＋Ｄｂ’2)1/2 …式２
次に、コントローラ４６は、ステップＳ３０にて、前記ステップＳ２２の処理によって所定数ずつ記憶したロックインアンプ４５からの出力データＡａ，Ａｂの平均値Ａａ’，Ａｂ’をそれぞれ計算する。具体的には、所定数ずつの出力データＡａ，Ａｂごとに出力データＡａ，Ａｂをそれぞれ加算し、出力データＡａ，Ａｂごとの加算結果を所定数でそれぞれ除算する。次に、コントローラ４６は、ステップＳ３２にて、前記Ａａ’，Ａｂ’を用いて照度Ａｍを下記式３の演算により計算する。なお、値ｑは予め決められた比例係数である。
Ａｍ＝ｑ・(Ａａ’2＋Ａｂ’2)1/2 …式３
次に、コントローラ４６は、ステップＳ３４にて、前記計算した発電電流Ｉｍ及び照度Ａｍ、並びに予め決められた基準照度Ａｓを用いて、下記数４（前述した式１と同じ）の演算の実行により基準照度Ａｓにおける発電電流Ｉｓを計算する。
Ｉｓ＝Ｉｍ・(Ａｓ／Ａｍ) …式４
次に、コントローラ４６は、ステップＳ３６にて、前記ステップＳ１６の処理によって所定数ずつ記憶した電圧検出器４１からの電圧データＶの平均値Ｖaveを計算して発電電圧とする。具体的には、所定数の電圧データＶを全て加算し、加算結果を所定数で除算する。そして、コントローラ４６は、ステップＳ３８にて、発電電圧Ｖaveと発電電流Iｓを乗算して、発電量Ｐｍを計算する。これにより、基準照度Ａｓの場合における発電量Ｐｍが計算されたことになる。
次に、コントローラ４６は、ステップＳ４０にて、予めメモリに記憶されている温度に対する発電効率ｋの変化特性（図７）を参照して、検査プログラムの開始前に接触式温度計５３を用いて計測するとともに入力装置５１を用いて入力された測定温度Ｔに対応する発電効率ｋを計算する。そして、前記計算した発電量Ｐｍを発電効率ｋで除算して、発電量Ｐｍを補正することにより基準温度（例えば、摂氏２５度）における発電量Ｐｓを計算する。その結果、基準温度の条件下で、基準照度Ａｓで太陽光を太陽電池パネル１１に照射した場合の発電量Ｐｓが計算されることになる。
前記ステップＳ４０の処理後、コントローラ４６は、ステップＳ４２にて、前記計算した発電量Ｐｓを表示装置５２に表示する。次に、コントローラ４６は、ステップＳ４４にて、発電量Ｐｓと予め用意された基準値との差の絶対値を計算して、計算した絶対値が許容値以内であるか否かを判定する。この基準値は、正常な太陽電池パネル１１において、基準温度（例えば、摂氏２５度）の条件下で、基準照度Ａｓで太陽光を太陽電池パネル１１に照射した場合の発電量を表す。前記計算した絶対値が許容値以内であれば、コントローラ４６は、ステップＳ４４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４６にて表示装置５２に「合格」を表示する。一方、前記計算した絶対値が許容値以内でなければ、コントローラ４６は、ステップＳ４４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４８にて表示装置５２に「不合格」を表示する。前記ステップＳ４６，Ｓ４８の処理後、コントローラ４６は、ステップＳ５０にて、この検査プログラムの実行を終了する。
この検査プログラムの実行終了後、異なる太陽電池パネル１１又は太陽電池パネル１１の異なる領域を検査する場合には、第１作業者は、異なる太陽電池パネル１１又は太陽電池パネル１１の異なる領域に減光装置２０をずらした後（図１及び図８参照）、上述したように、減光装置２０を用いて太陽電池パネル１１に対して減光制御した太陽光を照射する。一方、第２作業者は、第１作業者からの連絡により、上述した図９Ａ及び図９Ｂの検査プログラムをコントローラ４６に実行させて、異なる太陽電池パネル１１又は太陽電池パネル１１の異なる領域を検査する。このような動作を繰返すことにより、太陽電池パネルアレイ１０の全体が、太陽電池パネル１１ごと又は太陽電池パネル１１の一部の領域ごとに検査される。
上記説明からも理解できるように、上記第１実施形態においては、太陽電池パネルアレイ１０の検査箇所（太陽電池パネル１１又は太陽電池パネル１１の一部の領域）ごとに、減光装置２０及び減光制御装置３０を用いた減光制御により、所定周期で照度が変化する太陽光を照射して、この太陽光によって発生する発電量Ｐｍを、電圧検出器４１、電流検出用抵抗４２、フォトセンサ４３、信号切換回路４４、ロックインアンプ４５及びコントローラ４６を備えた測定装置４０で測定して、この発電量Ｐｍを用いて太陽電池パネル１１の異常を検出するようにした。これにより、太陽電池パネルアレイの検査領域以外の部分が太陽光により発電中であっても、所定周期で照度が変化する太陽光が照射された箇所ごとに検査を行えるので、複数の太陽電池パネル１１の中で異常な太陽電池パネル１１又はその一部の領域を検出することが可能となる。
この場合、発電量Ｐｍの計算においては、減光装置２０及び減光制御装置３０を用いて太陽電池パネル１１に対して減光した太陽光を照射して、減光された太陽光の照射による発電電流Ｉｍを検出するともに照度Ａｍを検出し、検出した発電電流Ｉｍ及び照度Ａｍを用いて、基準照度Ａｓで太陽電池パネル１１に太陽光を照射した場合の発電電流Ｉｓが計算される（ステップＳ１４，Ｓ１８，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６〜Ｓ３４）。また、この発電電流Ｉｓの計算に加えて、発電電圧Ｖaveが計算される（ステップＳ１６，Ｓ１８，Ｓ３６）。そして、これらの発電電流Ｉｓ及び発電電圧Ｖaveを用いて、発電量Ｐｍが計算される（ステップＳ３８）。したがって、太陽電池パネル１１の検査箇所における照度が一定でない場合には、正常な太陽電池パネル１１でも、発電量が変化することになり精度のよい検査はできないが、基準照度Ａｓの太陽光が太陽電池パネル１１に照射された場合における発電量Ｐｍを得ることができるので、精度のよい検査を行うことができる。
また、前記発電量Ｐｍから、接触式温度計５３で測定した太陽電池パネル１１の測定温度Ｔに応じて、補正された発電量Ｐｓが計算される（ステップＳ４０）。これにより、基準温度（例えば、摂氏２５度）の条件下で、基準照度Ａｓの太陽光を太陽電池パネル１１に照射した場合の発電量Ｐｓが計算されることになる。その結果、太陽電池パネル１１の検査をより精度よく行うことができる。
さらに、太陽光の照射方向が大きく傾いていなければ、減光装置２０を太陽電池パネル１１の近傍にセットすれば、減光領域をそのまま検査領域とすることができ、太陽電池パネル１１の検査が簡単になる。また、検査用機器は、減光装置２０、減光制御装置３０及び測定装置４０を備えていればよいので、検査用機器の運搬に労力を要することもない。
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態に係る太陽電池パネルの検査装置及び検査方法について説明する。図１０は、この第２実施形態に係る太陽電池パネルの検査装置及び検査方法に用いられる減光装置６０を示す概略斜視図である。図１１は、この太陽電池パネルの検査の際に、接続箱１３及びパワーコンディショナー１５からなる太陽電池パネルシステムに検査用機器が接続された状態を示している。
この減光装置６０は、回転させることにより太陽電池パネル１１に照射される太陽光の照度を、正弦波状（周期的）に変化させる遮光板６１を備えている。遮光板６１の幅方向の中央には回転ロッド６２が固定され、回転ロッド６２は方形状の枠体６３の幅方向中央にて回転可能に支持されている。回転ロッド６２の一端は枠体６３に固定されたモータ６４の出力軸に固定され、モータ６４の回転により、遮光板６１が回転ロッド６２を中心に回転するようになっている。また、枠体６３の４隅には、減光装置６０を太陽電池パネルアレイ１０に載置するための４本の支持脚６５が設けられている。また、この支持脚６５の底面には、上記第１実施形態の脚部２４と同様に、太陽電池パネル１１の表面を傷つけつことなく、減光装置６０を安定して太陽電池パネルアレイ１０上に載置するために、弾性部材が設けられている。
減光装置６０には、減光制御装置７０が接続されている。減光制御装置７０は、回転駆動回路７１及び同期信号形成回路７２を備えている。回転駆動回路７１は、モータ６４内に設けられたエンコーダ６４ａからのパルス列信号を入力して、パルス列信号によりモータ６４の回転速度を検出して、モータ６４を一定の回転速度で回転させる。なお、パルス列信号は、モータ６４が所定の微小回転角だけ回転するたびに、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号である。同期信号形成回路７２は、エンコーダ６４ａからのインデックス信号（図１２(ａ)参照）及び前記パルス列信号を入力して、モータ６４の回転に同期して、所定周期のパルス列信号からなる同期信号（図１２(ｂ)参照）をロックインアンプ４５に出力する。この同期信号は、上記第１実施形態の参照信号に相当するもので、１周期の時間は遮光板６１の１／２回転に対応する（図１２(ｂ)〜(ｄ)参照）。言い換えれば、回転駆動回路７１は、同期信号の２周期分の時間で遮光板６１を１回転させるようにモータ６４を駆動制御する。また、この場合のインデックス信号は、モータ６４が基準回転角にあるときに出力されるパルス信号、詳しくは後述するように、例えば遮光板６１が垂直方向にあるときに、すなわち太陽光がほとんど減光されないときに出力されるパルス信号である。
さらに、これらの回転駆動回路７１及び同期信号形成回路７２の機能について図１２を用いて説明する。回転駆動回路７１がモータ６４を一定の回転速度で回転させると、遮光板６１は、図１２(ｄ)に示すように、回転ロッド６２の軸線周りに一定の回転速度で回転する。この遮光板６１の回転により、太陽電池パネル１１に照射される太陽光の照度は、図１２(ｃ)に示すように、正弦波状に変化する。すなわち、遮光板６１が太陽電池パネル１１に対して垂直位置にあるとき太陽電池パネル１１の照度は最大となり、その後の遮光板６１の回転により、前記照度は徐々に減少する。そして、遮光板６１が太陽電池パネル１１に対して水平位置になると、太陽電池パネル１１の照度は最小となり、その後の遮光板６１の回転により、前記照度は徐々に増加する。同期信号形成回路７２は、エンコーダ６４ａからのインデックス信号及びパルス列信号を用いてモータ６４すなわち遮光板６１の回転角を検出する。そして、同期信号形成回路７２は、遮光板６１が水平位置から４５度回転した状態でハイレベルに立ち上がり、遮光板６１が垂直位置から４５度回転した状態でローレベルに立ち下がる矩形波状の同期信号（参照信号）、すなわち正弦波状に変化する照度が平均値より大きい側にあるときハイレベルであり、前記照度が平均値より小さい側にあるときローレベルである矩形波状の同期信号（参照信号）をロックインアンプ４５に出力する。他の構成は、上記第１実施形態と同じであり、コントローラ４６は、上記第１実施形態と同じ図９Ａ及び図９Ｂの検査プログラムを実行する。
次に、この第２実施形態に係る太陽電池パネルの検査装置を用いた太陽電池パネルの具体的な検査方法について説明する。この場合も、第１作業者が減光装置２０を持って太陽電池パネル１１に照射される太陽光を減光し、第２作業者が測定装置４０への入力と測定装置４０に表示される測定結果を確認する。また、この場合も、太陽電池パネル１１の測定開始にあっては、第１及び第２作業者は、減光装置２０、減光制御装置３０及び測定装置４０を図１及び図１１のように接続する。そして、第１作業者は、接触式温度計５３を測定する太陽電池パネル１１に接触させてその太陽電池パネル１１の温度Ｔを測定し、第２作業者は、測定装置４０を作動させて測定温度Ｔすなわち太陽電池パネル１１の温度をコントローラ４６に入力する。
次に、第１作業者は、上記第１実施形態の場合と同様に、フォトセンサ４３を測定しようとする太陽電池パネル１１の端部近傍上に載置するとともに、減光装置２０を測定しようとする太陽電池パネル１１上に載置し、減光装置２０及び減光制御装置３０を作動させる。これにより、測定しようとする減光装置２０の置かれた太陽電池パネル１１に照射される太陽光を減光し始める。そして、測定しようとする太陽電池パネル１１は、減光制御された太陽光の照度に応じた電力を発電し始める。この場合、上記第１実施形態の場合と同様に、接続箱１３を介して測定装置４０に供給される発電量（電力）は、前記減光制御されて正弦波状に変化する発電量（減光制御されている太陽電池パネル１１による発電量）と、それ以外の太陽電池パネルアレイ１０の発電量とを合成したものとなる。
そして、この場合も、上記第１実施形態と同様に、発電電圧Ｖは電圧検出器４１によって検出されてコントローラ４６に供給され、発電電流及び照度に関しても、同期信号形成回路７２からの同期信号（上記第１実施形態の減光制御信号と同じ）に同期した成分及び前記同期信号よりも９０度位相の遅れた成分のそれぞれ大きさを表す出力データＤａ，Ｄｂ，Ａａ，Ａｂがコントローラ４６に供給される。そして、コントローラ４６は、上記第１実施形態と同じ図９Ａ及び図９Ｂのプログラムの実行により、所定の周期で照度が変化する太陽光によって発生する発電量Ｐｍ、及び太陽電池パネル１１の測定温度Ｔに応じて補正された発電量Ｐｓが計算されて、太陽電池パネル１１の異常の有無が判定されるので、この第２実施形態においても、上記第１実施形態の場合と同様に、太陽電池パネル１１の検査をより精度よく行うことができる。
さらに、この第２実施形態においても、太陽光の照射方向が大きく傾いていなければ、減光装置６０を太陽電池パネル１１の近傍にセットすれば、減光領域をそのまま検査領域とすることができ、太陽電池パネル１１の検査が簡単になる。また、検査用機器は、減光装置６０、減光制御装置７０及び測定装置４０を備えていればよいので、検査用機器の運搬に労力を要することもない。
ただし、この第２実施形態においては、太陽光が減光される箇所と太陽電池パネル１１の間に距離があるため、太陽光が減光される領域の真下が検査領域とならない点、検査箇所に減光装置６０をセットするのに労力を要する点、及び太陽電池パネル１１に対する太陽光の照射方向の傾きが大きいと、照度が正弦波状に変化しないために検査を行える時間帯に制限があるといったデメリットはある。しかし、面積の広い液晶パネルを用意する必要がないため、検査用機器に要する費用を抑制することができるといったメリットがある。
ｃ．変形例
以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。
上記第１及び第２実施形態においては、減光装置２０の減光制御による照度の変化の大きさを表す照度Ａｍを、ロックインアンプ４５を用いるとともに、コントローラ４６のステップＳ２０〜Ｓ２４，Ｓ３０，Ｓ３２の処理により検出するようにした。しかし、これに代え、減光装置２０による太陽電池パネル１１の照度変化率Ｒａと太陽電池パネル１１の検査時の照度Ｂ０を測定して、前記照度Ａｍを計算するようにしてもよい。
この変形例に関し、まず上記第１実施形態に係る検査装置を変形した場合について説明する。この場合、図２の減光装置２０、減光制御装置３０及び測定装置４０の構成は、図１３のように変形される。この変形例においては、信号切換回路４４が省略されるとともに、電流検出用抵抗４２はロックインアンプ４５に直接接続されている。フォトセンサ４３はコントローラ４６によって制御されるＡ／Ｄ変換器５４に接続され、照度を表す電圧信号はＡ／Ｄ変換器５４によってＡ／Ｄ変換されてコントローラ４６に供給される。また、フォトセンサ４３は、減光装置６０の下方の測定しようとする太陽電池パネル１１上ではなく、単に太陽光の照度を検出するために、測定しようとする太陽電池パネル１１以外の太陽電池パネルアレイ１０上に載置される。そして、コントローラ４６は、前記図９Ａ及び図９Ｂに代えて図１４のプログラムを実行する。図１４の検査プログラムは、図９Ａ及び図９ＢのステップＳ１２，Ｓ２０〜Ｓ２４の処理を省略するとともに、ステップＳ３０，Ｓ３２の処理をステップＳ３０ａ，Ｓ３２ａの処理に変更したものである。
この変形例においては、減光装置２０による太陽電池パネル１１の照度変化率Ｒａを計算するために次のような照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２を事前に測定して、図示しないプログラムの実行により前記照度Ｂ０を事前にコントローラ４６に記憶しておくとともに、前記照度Ｂ１，Ｂ２をコントローラ４６に検出させて記憶しておく。なお、照度変化率Ｒａは、減光装置２０による太陽光による照度Ｂ０の変化率(Ｂ１−Ｂ２／Ｂ０)を表す。まず、フォトセンサ４３に太陽光を直接照射して、そのときの照度Ｂ０を測定する。次に、前記照度Ｂ０を測定した太陽光の状態で、減光装置２０及び減光制御装置３０によって減光制御された太陽光をフォトセンサ４３に照射して最大照度Ｂ１及び最小照度Ｂ２を検出し、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２をＡ／Ｄ変換器５４を介してコントローラ４６に予め入力しておく。なお、最大照度Ｂ１とは、減光制御装置３０による制御によって液晶パネル２２による減光を制御し、液晶パネル２２の透過率が最大のときの照度である。最小照度Ｂ２とは、減光制御装置３０による制御によって液晶パネル２２による減光を制御し、液晶パネル２２の透過率が最小のときの照度である。なお、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の検出は、太陽電池パネル１１の検査時に行う必要はなく、予め１回だけ行っておけばよい。
太陽電池パネル１１の検査時には、前記第１実施形態と同様に、第１作業者は、接触式温度計５３を測定する太陽電池パネル１１に接触させてその太陽電池パネル１１の温度Ｔを測定し、第２作業者は、測定装置４０を作動させて測定温度Ｔすなわち太陽電池パネル１１の温度をコントローラ４６に入力する。また、第１作業者は、フォトセンサ４３を測定しようとする太陽電池パネル１１以外の太陽電池パネルアレイ１０上に載置し、減光装置２０及び減光制御装置３０を作動させる。そして、第２作業者は、図１４の検査プログラムをコントローラ４６に実行させる。
この場合、コントローラ４６は、前述したステップＳ１４〜Ｓ１８，Ｓ２６，Ｓ２８の処理により、前記第１実施形態と同様に、発電電流Ｉｍを計算する。次に、コントローラ４６は、ステップＳ３０ａにて、Ａ／Ｄ変換器５４を作動させて、フォトセンサ４３からの照度Ａ０をＡ／Ｄ変換器５４を介して入力する。次に、コントローラ４６は、ステップＳ３２ａにて、下記式５の演算の実行により、予め記憶しておいた照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２及び今回測定した照度Ａ０を用いて、減光装置６０による太陽電池パネル１１の測定時の照度Ａｍ（すなわち、減光装置６０による照度の変化の大きさＡｍ）を計算する。
Ａｍ＝Ｒａ・Ａ０＝{(Ｂ１−Ｂ２)／Ｂ０}・Ａ０ …式５
前記ステップＳ３２ａの処理後、コントローラ４６は、前述したステップＳ３４〜Ｓ４０の処理により、前記第１実施形態の場合と同様に、基準照度Ａｓにおける発電電流Ｉｓ及び発電電圧Ｖaveを計算するとともに、基準照度における発電量Ｐｍ及び基準温度における発電量Ｐｓを計算する。そして、前述したステップＳ４２〜Ｓ４８の処理により、前記第１実施形態の場合と同様に、発電量Ｐｓを表示装置５２に表示するとともに、太陽電池パネル１１の合否を判定して表示装置５２に表示する。この変形例によれば、照度Ａｍの計算処理が簡単になる。
また、前記変形例においては、照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２を事前にコントローラ４６に記憶しておいて、ステップＳ３２ａの処理により、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２を用いて照度変化率Ｒａを照度Ａｍの計算時に計算した。しかし、これに代えて、照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の測定時に、図示しないプログラムの実行により、下記式６の演算の実行により照度変化率Ｒａを計算してコントローラ４６に記憶しておいて、この照度変化率Ｒａを用いて前記照度Ａｍを計算してもよい。
Ｒａ＝(Ｂ１−Ｂ２)／Ｂ０ …式６
さらに、前記変形例のようにフォトセンサ４３を測定装置４０に接続しなくても、フォトセンサ４３とは異なる別途用意した照度計を用いて、前記照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ａ０を検出するようにしてもよい。この場合における照度計としては、例えば前記フォトセンサ４３と同様なフォトセンサを含み、照度を測定して表示装置に表示する一般に使用されているものでよい。この場合も、作業者は、照度計に太陽光を直接照射して、そのときの照度Ｂ０を測定する。次に、前記照度Ｂ０を測定した太陽光の状態で、減光装置２０及び減光制御装置３０によって減光制御を行った太陽光を照度計に照射して最大照度Ｂ１及び最小照度Ｂ２を測定する。そして、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２を入力装置５１を用いてコントローラ４６に予め入力しておくか、前記照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２を用いて前記式６に従って照度変化率Ｒａを計算して、前記計算した照度変化率Ｒａを入力装置５１を用いてコントローラ４６に予め入力しておく。なお、この場合も、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の測定、及び前記照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の入力又は照度変化率Ｒａの入力は、太陽電池パネル１１の検査時に行う必要はなく、予め１回だけ行っておけばよい。
そして、この場合には、太陽電池パネル１１の検査の際、第１作業者は、接触式温度計５３を用いた太陽電池パネル１１の温度Ｔの測定時に、照度計に太陽光を直接照射して、そのときの照度Ａ０を測定し、測定した照度Ａ０を温度Ｔとともに第２作業者に連絡してコントローラ４６に入力させる。そして、太陽電池パネル１１の検査時には、上記図１４と同様な検査プログラムのステップＳ３２ａの処理により、前記入力された照度Ｂ０、Ｂ１，Ｂ２，Ａ０を用いて照度Ａｍを計算するか、前記入力された照度変化率Ｒａ及び照度Ａ０を用いて照度Ａｍを計算するようにすればよい。ただし、この場合の検査プログラムにおいてはステップＳ３０ａの処理は省略されている。この変形例によれば、フォトセンサ４３を測定装置に接続する必要がなく、一般の照度計を利用できるので、検査装置が簡略化されるとともに、検査装置の接続も簡単になる。
次に、前記照度変化率Ｒａを用いて照度Ａｍを計算する変形例を上記第２実施形態に係る検査装置に適用した場合について説明する。この場合、図１１の減光装置６０、減光制御装置７０及び測定装置４０の構成は、図１５のように変形される。この変形例においても、信号切換回路４４が省略されるとともに、電流検出用抵抗４２はロックインアンプ４５に直接接続され、フォトセンサ４３はＡ／Ｄ変換器５４を介してコントローラ４６に接続される。また、フォトセンサ４３は、減光装置６０の下方の測定しようとする太陽電池パネル１１上ではなく、単に太陽光の照度を検出するために、測定しようとする太陽電池パネル１１以外の太陽電池パネルアレイ１０上に載置される。そして、コントローラ４６は、前記変形例の場合と同様に、図９Ａ及び図９Ｂに代えて図１４のプログラムを実行する。
この変形例においては、照度変化率Ｒａを計算するための照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の測定は次のようにして行われる。まず、フォトセンサ４３に太陽光を直接照射して、そのときの照度Ｂ０を測定する。この値は、減光装置６０の遮光板６１を枠体６３に垂直な回転位置、すなわち照度が最大となる回転位置に設定して、フォトセンサ４３に太陽光を照射したときの最大照度Ｂ１の値でもある。次に、減光装置６０の遮光板６１を枠体６３に対して平行な回転位置、すなわち照度が最小となる回転位置に設定して、フォトセンサ４３に太陽光をしたときの最小照度Ｂ２を測定する。そして、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２をＡ／Ｄ変換器５４を介してコントローラ４６に予め入力しておく。なお、この場合も、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の測定は、太陽電池パネル１１の検査時に行う必要はなく、予め１回だけ行っておけばよい。
太陽電池パネル１１の検査時には、前記変形例の場合と同様に、図１４の検査プログラムの実行により、太陽電池パネル１１の検査時の照度Ａ０を検出して、減光装置６０による太陽電池パネル１１の検査時の照度Ａｍ（すなわち、減光装置６０による照度の変化の大きさＡｍ）を計算して、基準照度Ａｓにおける発電電流Ｉｓ及び発電電圧Ｖaveを計算するとともに、基準照度における発電量Ｐｍ及び基準温度における発電量Ｐｓを計算する。そして、前記変形例の場合と同様に、発電量Ｐｓを表示装置５２に表示するとともに、太陽電池パネル１１の合否を判定して表示装置５２に表示する。なお、この変形例においても、上記式６の演算の実行により次前に照度変化率Ｒａを計算してコントローラ４６に記憶しておいてもよい。この変形例によっても、照度Ａｍの計算処理が簡単になる。
また、この第２実施形態に係る検査装置の変形例においても、前記変形例の場合と同様に、フォトセンサ４３を測定装置４０に接続せず、フォトセンサ４３とは異なる別途用意した照度計を用いて、前記照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ａ０を検出するようにしてもよい。この場合も、作業者は、照度計に太陽光を直接照射して、そのときの照度Ｂ０と、照度Ｂ０と同じ値である最大照度Ｂ１を測定する。次に、減光装置６０の遮光板６１を枠体６３に対して平行な回転位置、すなわち照度が最小となる回転位置に設定して、照度計に太陽光を照射したときの照度Ｂ２（最小照度Ｂ２）を測定する。そして、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２を入力装置５１を用いてコントローラ４６に予め入力しておくか、前記照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２を用いて上記式６に従って照度変化率Ｒａを計算して、前記計算した照度変化率Ｒａを入力装置５１を用いてコントローラ４６に予め入力しておく。なお、この場合も、これらの照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の測定、及び前記照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２の入力又は照度変化率Ｒａの入力は、太陽電池パネル１１の検査時に行う必要はなく、予め１回だけ行っておけばよい。
そして、この場合も、太陽電池パネル１１の検査の際、第１作業者は、接触式温度計５３を用いた太陽電池パネル１１の温度Ｔの測定時に、照度計に太陽光を直接照射して、そのときの照度Ａ０を測定して、測定した照度Ａ０を温度Ｔと共に第２作業者に連絡してコントローラ４６に入力させる。そして、太陽電池パネル１１の検査時には、上記図１４の検査プログラムと同様な検査プログラムのステップＳ３２ａの処理により、前記入力された照度Ｂ０、Ｂ１，Ｂ２，Ａ０を用いて照度Ａｍを計算するか、前記入力された照度変化率Ｒａ及び照度Ａ０を用いて照度Ａｍを計算するようにすればよい。ただし、この場合の検査プログラムにおいても、ステップＳ３０ａの処理は省略されている。この変形例によっても、フォトセンサ４３を測定装置に接続する必要がなく、一般の照度計を利用できるので、検査装置が簡略化されるとともに、検査装置の接続も簡単になる。
また、上記第１実施形態、第２実施形態及び各種変形例においては、減光制御装置３０により液晶パネル２２を用いた減光装置２０又は遮光板６１を回転させる減光装置６０を用いて、太陽電池パネル１１に照射される太陽光の照度を正弦波状に変化させるようにした。しかし、太陽電池パネルアレイ１０の検査領域における太陽光による照度を周期的に変化させて、発電量を周期的に変化させることができれば、どのような減光制御手段を用いてもよい。
また、上記第１実施形態、第２実施形態及び各種変形例においては、太陽電池パネル１１の発電による発電電流を電流検出用抵抗４２で検出するようにした。しかし、この電流検出用抵抗４２に代えて、磁気センサ回路８０を用いて発電電流すなわち正電圧ライン４７ａを流れる電流を検出するようにしてもよい。
磁気センサ回路８０は、図１６に示すように、磁気センサ８１及びセンサ信号取出回路８２を備えている。磁気センサ８１は、図１７に示すように、正電圧ライン４７ａに流れる電流によって発生する磁界の強さを検出するもので、抵抗ｒ1，ｒ2，ｒ3及び磁気抵抗素子ＭＲからなるブリッジ回路で構成されている。抵抗ｒ1，ｒ2，ｒ3の配置はどのようでも構わないが、磁気抵抗素子ＭＲは正電圧ライン４７ａに流れる電流、すなわち正電圧ライン４７ａに流れる電流によって発生される磁界の強さに応じて抵抗が変化するような向きに配置されている。抵抗ｒ1，ｒ3の接続点と、抵抗ｒ2及び磁気抵抗素子ＭＲの接続点との間に、センサ信号取出回路８２の後述する定電圧供給回路８２ａから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、抵抗ｒ3及び磁気抵抗素子ＭＲの接続点と、抵抗ｒ1，ｒ2間の接続点との間の電圧が磁気検出信号として出力される。抵抗ｒ1，ｒ2，ｒ3の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲの抵抗値に等しい。これにより、ほぼ「０」を基準としたＸ方向の磁界の正負の変化により、磁気検出信号はほぼ「０」を基準に磁界の大きさに比例して正負に変化する電圧信号となる。
センサ信号取出回路８２は、定電圧供給回路８２ａ及び増幅器８２ｂを備えている。センサ信号取出回路８２はコントローラ４６からの指示により作動を開始し、定電圧供給回路８２ａが磁気センサ８１に対して定電圧＋Ｖ，−Ｖを供給し、増幅器８２ｂが磁気検出信号をそれぞれ増幅して信号切換回路４４を介してロックインアンプ４５に出力する。なお、信号切換回路４４を省略した前記変形例においては、増幅器８２ｂからの検出信号は、ロックインアンプ４５に直接供給される。
このように構成した変形例においては、太陽電池パネル１１の電力の測定時に、コントローラ４６を介してセンサ信号取出回路８２の作動を開始させれば、ロックインアンプ４５には、正電圧ライン４７ａを流れる電流による磁界の強さを表す電圧信号が供給されることになる。そして、この磁界の強さは、正電圧ライン４７ａに流れる電流の大きさに比例するので、上記実施形態及び変形例における電流の大きさを表す電圧信号に代えて、磁界の強さを表す電圧信号を用いて正電圧ライン４７ａに流れる電流の大きさを計算するようにすればよい。具体的には、この変形例においても、コントローラ４６は、上述したステップＳ１４の処理によってロックインアンプ４５からの出力データＤａ，Ｄｂを取込み、ステップＳ２８、Ｓ３４の処理によって発電電流Ｉｍ，Ｉｓをそれぞれ計算するようにするとよい。なお、この場合における発電電流Ｉｍの計算においては、上述した比例係数ｐを適宜変更すればよい。
上記第１実施形態、第２実施形態及び各種変形例においては、接続箱１３とパワーコンディショナー１５との間の接続を一旦解除して電流検出用抵抗４２を接続する必要があったが、この変形例では、電流検出のための磁気センサ回路８０を、接続箱１３とパワーコンディショナー１５とを接続する正電圧ライン４７ａの近傍に置くだけでよい。また、電圧検出器４１においては、接続箱１３とパワーコンディショナー１５とを接続する正負電圧ライン４７ａ，４７ｂ間に並列に接続するだけであるので、太陽電池システムを作動させたままでも測定装置４０を接続することができ、太陽電池システムの作動を維持したままで、太陽電池パネル１１の検査を行うことができる。
また、前記変形例では、磁気センサとして磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を利用したが、これに代えて、ホール素子、磁気インピーダンス素子効果センサ、フラックスゲート、超伝導量子干渉素子などを利用するようにしてもよい。
また、上記第１実施形態、第２実施形態及び各種変形例においては、測定した発電電流Ｉｍを基準照度Ａｓにおける発電電流Ｉｓに補正して発電電圧Ｖaveを乗算することにより発電量Ｐｍを計算し、この計算した発電量Ｐｍを基準温度（例えば、摂氏２５度）における発電量Ｐｓに補正し、この補正した発電量Ｐｓを、基準温度（例えば、摂氏２５度）の条件下で、基準照度Ａｓの太陽光が太陽電池パネル１１に照射された場合における発電量を表す基準値と比較して、太陽電池パネル１１の合否判定を行うようにした。しかし、これに代えて、前記基準値（すなわち基準電力）を基準照度Ａｓで除算した値を新たな基準値として用意しておく。そして、測定した発電電流Ｉｍに発電電圧Ｖaveを乗算することにより発電量Ｐｍ’を計算し、この計算した発電量Ｐｍ’を基準温度（例えば、摂氏２５度）で上記のようにして補正し、この補正した発電量Ｐｓ’を前記検出した照度Ａｍで除算して、この除算した値と前記新たな基準値とを比較して、太陽電池パネル１１の合否判定を行うようにしてもよい。すなわち、上記第１実施形態、第２実施形態及び各種変形例においては、予め決められた基準照度での発電量の比較を行ったが、発電量の照度成分に対する比である単位照度当たりの発電量の比較を行うようにしてもよい。また、基準温度による補正と、前記検出した照度Ａｍによる除算との順番を逆にしてもよい。これによっても、上記第１実施形態、第２実施形態及び各種変形例の場合と同様に、太陽電池パネル１１の合否判定を行うことができる。
また、上記第１実施形態、第２実施形態及び各種変形例においては、太陽光の基準照度による発電量を求めるために、検査時の太陽光の照度Ａｍを検出するようにした。しかし、高い精度を必要としなければ、測定した発電電流Ｉｍと発電電圧Ｖaveを検出して発電量を計算し、計算した発電量と基準発電量とを比較して合否を判定するようにしてもよい。なお、この基準発電量は、複数の太陽電池パネル１１（検査領域）ごとに発電量を測定して、それらを統計処理して、例えば発電量の分布特性に従って計算するとよい。これによれば、照度を測定するための機器が不要となる。
また、上記第１実施形態、第２実施形態及び各種変形例に示された装置以外に、接続箱１３とパワーコンディショナー１５とを接続する正負電圧ライン４７ａ，４７ｂ間の電圧と、正電圧ライン４７ａに流れる電流を検出できるものであれば、クランプメータのような種々の計器を利用できる。
また、上記実施形態では、発電電圧Ｖaveと発電電流Ｉｓとの乗算により計算した発電量Ｐｍを、測定温度Ｔを用いて基準温度（例えば、摂氏２５度）における発電量Ｐｓに補正するようにした。しかし、温度変化が少ない場合、温度の相違による発電量の差が大きくない場合、太陽電池パネル１１の検査精度がそれほど高くなくてもよい場合などには、補正した発電量Ｐｓを計算せず、発電量Ｐｍのままで合否判定をしてもよい。
さらに、上記実施形態及び変形例では、コントローラ４６に電圧検出器４１、電流検出用抵抗４２（又は磁気センサ回路８０）及びロックインアンプ４５を接続し、発電電圧Ｖaveと発電電流Ｉｓ（又はＩｍ）との乗算により発電量Ｐｓ（又はＰｍ）を計算して、この発電量Ｐｓ（又はＰｍ）を用いて自動的に太陽電池パネル１１の合否判定を行うようにした。しかし、これに代えて、作業者が表示された発電量Ｐｓ（又はＰｍ）を見て、作業者の判断により太陽電池パネル１１の合否判定を行うようにしてもよい。また、発電電圧Ｖaveと発電電流Ｉｍ（Ｉｓ）とをいずれかの形態で検出するとともに表示し、作業者が、これらの発電電圧Ｖaveと発電電流Ｉｓ（又はＩｍ）から発電量Ｐｓ（又はＰｍ）を計算して太陽電池パネル１１の合否判定を行うようにしてもよい。
１０…太陽電池パネルアレイ、１１…太陽電池パネル、１３…接続箱、１５…パワーコンディショナー、１６…ＭＰＰＴ制御電圧コンバータ、１７…バッテリ、２０…減光装置、２２…液晶パネル、３０…減光制御装置、３１…減光信号供給回路、３２…液晶制御回路、４０…測定装置、４１…電圧検出器、４２…電流検出用抵抗、４３…フォトセンサ、４４…信号切換回路、４５…ロックインアンプ、４６…コントローラ、５３…接触式温度計、６０…減光装置、６１…遮光板、６４…モータ、７０…減光制御装置、７１…回転駆動回路、７２…同期信号形成回路、８０…磁気センサ回路、８１…磁気センサ

Claims (7)

  1. 複数の太陽電池パネルからなる太陽電池パネルアレイと、
    前記太陽電池パネルアレイに接続されて最大電力追従制御により前記太陽電池パネルアレイから最大の電力を取得するパワーコンディショナーとを備えた太陽電池システムにおける太陽電池パネルの検査方法において、
    太陽光の減光度合を所定周期で変化させる減光手段を用いて、前記太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射される太陽光の照度を前記所定周期で変化させる減光工程と、
    前記減光工程によって太陽光の照度を所定周期で変化させている状態で、電流検出器を用いて前記太陽電池パネルアレイから前記パワーコンディショナーに出力される電流を測定し、前記測定した電流から前記所定周期で変化する電流成分を発電電流として検出する電流成分検出工程と、
    前記減光工程によって太陽光の照度を所定周期で変化させている状態で、電圧検出器を用いて前記太陽電池パネルアレイから前記パワーコンディショナーに出力される電圧を前記電流の測定と同時に測定して、前記測定した電圧を発電電圧として検出する電圧検出工程と、
    前記電流成分検出工程で検出された発電電流と、前記電圧検出工程で検出された発電電圧とを用いて、前記所定周期で変化する照度の変動分による前記太陽電池パネルアレイの一部の領域における発電量を計算する発電量計算工程と、
    前記発電量計算工程で計算された発電量を用いて、前記太陽電池パネルアレイの一部の領域の合否を判定する判定工程とを含むことを特徴とする太陽電池パネルの検査方法。
  2. 請求項１に記載した太陽電池パネルの検査方法において、さらに、
    照度検出器を用いて、前記減光工程で前記太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射された太陽光の照度の変化の大きさを表す照度成分を検出する照度検出工程を含み、
    前記発電量計算工程は、前記電圧検出工程で検出された発電電圧と、前記電流成分検出工程で検出された発電電流と、前記照度検出工程で検出された照度成分とを用いて、予め決められた基準照度での発電量、又は発電量の照度成分に対する比である単位照度当たりの発電量を計算し、
    前記判定工程は、前記発電量計算工程で計算された基準照度での発電量又は単位照度当たりの発電量と予め決められた基準値とを比較することにより、前記太陽電池パネルアレイの一部の領域の合否を判定することを特徴とする太陽電池パネルの検査方法。
  3. 請求項２に記載した太陽電池パネルの検査方法において、
    前記照度検出工程は、前記減光工程によって太陽光の照度を所定周期で変化させている状態で、照度検出器を用いて前記太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射された太陽光の照度を測定し、前記測定した照度から前記所定周期で変化する照度成分を前記太陽光の照度の変化の大きさを表す照度成分として検出することを特徴とする太陽電池パネルの検査方法。
  4. 請求項２に記載した太陽電池パネルの検査方法において、
    前記照度検出工程は、
    前記減光工程とは別に、照度検出器を用いて、前記太陽電池パネルアレイに照射される太陽光による照度Ｂ０、前記減光手段によって減光された前記太陽電池パネルアレイ上の最大照度Ｂ１及び最小照度Ｂ２を予め測定する第１工程と、
    前記太陽電池パネルの検査時に、照度検出器を用いて、前記太陽電池パネルアレイの一部の領域以外の太陽電池パネルアレイの部分に照射される太陽光の照度Ａ０を測定する第２工程と、
    前記照度Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ａ０を用いて、前記太陽光の照度の変化の大きさを表す照度成分{(Ｂ１−Ｂ２)／Ｂ０}・Ａ０を計算する第３工程とを含むことを特徴とする太陽電池パネルの検査方法。
  5. 請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載した太陽電池パネルの検査方法において、
    前記減光工程で用いられる前記減光手段は、
    電気的に制御されて透過率を変更可能な液晶パネルと、
    前記液晶パネルに周期的に強度が変化する電気信号を供給して前記液晶パネルの透過率を前記所定周期で変更制御する減光制御手段とを有することを特徴とする太陽電池パネルの検査方法。
  6. 請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載した太陽電池パネルの検査方法において、
    前記減光工程で用いられる前記減光手段は、
    回転可能に支持されて太陽光を遮断する遮光板と、
    前記遮光板を回転させるモータと、
    前記太陽電池パネルアレイの一部の領域に照射される太陽光の照度を前記所定周期で変化させるように前記モータを回転制御する回転制御手段とを有することを特徴とする太陽電池パネルの検査方法。
  7. 請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載した太陽電池パネルの検査方法において、さらに、
    温度検出器を用いて前記太陽電池パネルアレイの表面の温度を検出する温度検出工程と、
    前記発電量計算工程で計算した発電量を前記温度検出工程で検出した温度に応じて補正する温度補正工程とを含むことを特徴とする太陽電池パネルの検査方法。
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