JP5997006B2

JP5997006B2 - 太陽光発電装置

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Publication number: JP5997006B2
Application number: JP2012239434A
Authority: JP
Inventors: 真一郎渡利
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: JP2014090588A

Description

本発明は太陽光発電装置に関する。

従来、太陽電池を電源として負荷を運転する太陽光発電システムにおいては、配電用遮断器、サーキットプロテクタ等に過電流保護機能が備わっており、この過電流保護機能が、短絡電流を検出して、遮断器によって回路を遮断して負荷を保護していた。また、遮断器の過電流保護機能による電流値検出で太陽電池出力短絡検出および回路の遮断を良好に行なうことができない場合には、遮断器の外部に比較器や論理回路を設けていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−３４３７２２号公報

しかしながら、昨今、雷光によって太陽電池が発電する場合があることがわかってきた。そして、この発電によって、太陽電池の通常の発電時よりも大きな電流が発生する。そのため、このときの発電電力は、負荷の定格電力値を超える場合がある。このような場合、過電流保護機能が作動して回路が遮断されて、負荷の駆動が停止する。これは、過電流保護機能が、雷光によって得られた電流を過電流として認識したからである。これにより、太陽光発電システムの発電された電力（電流）を負荷に効率良く送電できなくなる虞があった。

本発明の１つの目的は、機器の特性に影響を与えにくい雷光等の閃光による太陽電池の発電の様子を監視し、発電された電流の負荷等への送電を制御する太陽光発電装置を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る太陽光発電装置は、太陽電池と、該太陽電池から出力された電流の電流波形を検出する検出部と、前記電流の送電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電流波形のうち、閃光の入力に起因して前記検出部で検出された１０ｍｓｅｃ以下のパルス幅を有するショットパルスの回数に応じて、過電流保護機能が動作しないように制御する。

本発明の一実施形態に係る太陽光発電装置によれば、雷光等の閃光によって太陽電池の電流波形におけるショットパルスとして検出される一時的な過電流が発生しても、例えば、電流が送電される機器等の負荷に対する影響が小さい場合、送電を停止せずに、送電を維持する制御を行なうことができる。これにより、太陽光発電装置で発電された電力（電流）を効率良く負荷に送電することができる。

本発明に係る太陽光発電装置の実施形態の一例を説明するブロック構成図である。本発明の一実施形態に係る太陽光発電装置の発電電流の波形の一例を示すグラフである。本発明に係る第１実施形態を説明する制御フローチャートである。本発明に係る第２実施形態を説明する制御フローチャートである。本発明に係る第４実施形態を説明する制御フローチャートである。本発明に係る第５実施形態を説明する雷対策システムのブロック図である。

以下、本発明に係る太陽光発電装置の実施形態の各例について図面を参照しながら説明する。

＜実施形態１＞
太陽光発電装置Ｘ１は、図１に示すように、太陽電池１０、パワーコンディショナ２０、出力部３０、交流負荷４０等を備えている。また、太陽光発電装置Ｘ１には、商用電力系統５０が接続されている。

太陽電池１０は、太陽光発電装置Ｘ１の直流発電部として機能する。太陽電池１０は、例えば、複数の太陽電池モジュールが直列および／または並列に接続されてなる太陽電池アレイで構成されている。太陽電池モジュールは、例えば、多結晶シリコンまたは単結晶シリコンからなる太陽電池セルを直列接続して構成されている。太陽電池モジュールは、ＣＩＳ、ＣＩＧＳ、ＣＺＴＳまたはＣｄＴｅ等の化合物半導体を用いたものであってもよい。

パワーコンディショナ２０は、主として、太陽電池１０で発電された直流電力を交流電力に変換する電力変換部として機能する。パワーコンディショナ２０は、ＤＣ／ＤＣ変換部２１、スイッチング２２、制御部２３および記憶部２４等を有している。

ＤＣ／ＤＣ変換部２１は、太陽電池１０で発電された直流電流を昇圧する機能を有している。ＤＣ／ＤＣ変換部２１は、例えば、太陽電池１０で発電した電圧を２００〜３００Ｖ程度になるように調整する。ＤＣ／ＤＣ変換部２１は、例えば、スイッチング素子、コンデンサ、リアクトルおよびダイオード（不図示）等で構成されている。

ＤＣ／ＤＣ変換部２１の内部もしくは入力側には、太陽電池１０で発電された電流を検出する検出部としての電流センサ２１ａが設けられている。電流センサ２１ａは、太陽電池１０で発電された電流の波形（電流波形）を検出する。このような電流センサ２１ａとしては、例えば、ホール素子等の磁気センサおよび鉄芯から成る電線クランプ型のものが用いればよい。また、ＤＣ／ＤＣ変換部２１には、ＭＰＰＴ制御部２１ｂが設けられている。ＭＰＰＴ制御部２１ｂは、太陽電池１０が最大電力点で発電可能となるように太陽電池１０の動作電圧を制御する機能を有する。ＭＰＰＴ制御部２１ｂは、電流センサ２１ａで検出された電流情報および電圧値に基づいて最大電力点を合わせる制御を行なう。このような電流情報および電圧値は、例えば、表示装置で表示させてもよい。なお、ＤＣ／ＤＣ変換部２１は、入力電圧の変化に対応して出力電圧を調節すべく、変換電圧に応じてパルスのデューティをコントロールするＰＷＭ方式でスイッチング素子を制御してもよい。そして、最大電力点となるように制御された電力は、スイッチング部２２に送電される。

スイッチング部２２は、入力された直流電力を交流電力に変換する。スイッチング部２２は、トランジスタ、ＦＥＴまたはトライアックを用いたブリッジ回路で直流電力をスイッチングして交流電力に変換するスイッチ回路部と、該スイッチ回路部におけるスイッチング周波数やデューティをコントロールする周波数制御部と、スイッチングにより交流化された電力波形を商用電力系統の交流波形に近い曲線に鈍らせるフィルター回路部等で構成される。

一方、電流センサ２１ａで検出された電流情報は、制御部２３にも送られる。制御部２３は、ＤＣ／ＤＣ変換部２１およびスイッチング部２２の動作状態の監視、ならびに商用電力系統５０の異常（停電等）およびパワーコンディショナ２０の異常を判定し、保護動作を指令する機能を有する。また、記憶部２４には、機器を異常と判定するための情報がデータとして保存されている。これにより、制御部２３は、内部に設けられたＣＰＵ等の集積回路によって記憶部２４に保存されたデータと、外部から得られる電圧・電流・電力・周波数の情報と照らし合わせて、上記異常がパワーコンディショナ２０、交流負荷４０または商用電力系統５０に悪影響を及ぼすと判定した場合に、パワーコンディショナ２０の一部または全部を停止させる。また、制御部２４は、上述のような異常が発生した場合に、出力部３０から警報等を出力する指令を出すこともできる。

出力部３０は、上述のような異常の発生を表示部等で示すことによって、太陽光発電装置Ｘ１の異常を容易に確認することができる。この出力部３０は、例えば、パワーコンディショナ２０の一部に設けた表示部であってもよい。また、出力部３０は、外部に設けたモニタ等であってもよい。

次に、異常判定の一例について説明する。例えば、太陽電池１０の誤配線でパワーコンディショナ２０に定格入力電流を超える大電流が流れた場合、まず、電流センサ２１ａで電流情報を検出する。次に、制御部２３で検出された電流情報および予め記憶部２４に記憶させていた最大許容電流値を比較する。次いで、検出された電流が許容値を超えていると判定された場合、ＤＣ／ＤＣ変換部２１またはスイッチング部２２を停止させる。これにより、パワーコンディショナ２０への送電が制御（停止）されるため、パワーコンディショナ２０の破損等が低減される。上述のような機能は、過電流保護機能と呼ばれる。

交流負荷４０は、パワーコンディショナ２０で交流に変換された電力で駆動する機器等である。このような機器としては、例えば、冷蔵庫等の家電製品等が挙げられる。また、パワーコンディショナ２０で交流に変換された電力のうち、交流負荷４０で使用されない余剰電力は、逆潮流（売電）するために商用電力系統５０に送電される。なお、太陽光発電装置Ｘ１は、パワーコンディショナ２０の出力側には家電製品などの交流負荷４０を接続しつつ、商用電力系統５０と連系して交流負荷４０に双方から電力を供給する系統連系型である。

ところで、上述の例のように電流センサ２１ａで太陽電池１０からの大電流の流れ込みを検出する場合には、過電流保護機能の反応時間が早いほど過電流が与えるパワーコンディショナ２０への負担は小さくなる、最近では、上述したような太陽電池１０の誤配線にではなく、雷光等の閃光によって瞬間的に太陽電池１０の発電電流が最大許容電流を超える場合があることが見出されている。それゆえ、雷光が発生すれば、過電流保護機能が作動する場合があった。これにより、雷光が発せられるたびにパワーコンディショナ２０が停止する現象が起きていた。ここで、パワーコンディショナ２０を再度駆動させるためには、手動復帰または再起動等の作業が必要となる。それゆえ、パワーコンディショナ２０が再度駆動するまで、電力変換動作が行なわれないため、その間、発電電力を活用できなくなる。

また、雷光によって発生した大電流と、太陽電池１０の誤配線によって発生した大電流とは区別しにくい。この区別の方法としては、例えば、過電流と判定された電流状態が一定時間継続（例えば３００ｍｓｅｃ）したか、または、一旦パワーコンディショナを停止させた後に一定時間後（例えば１０ｓｅｃ）に再度電流計測して電流値に問題がなければ自動で再起動させるなどの方法が用いられる。しかしながら、前者の場合は、一定時間内であっても過電流が流入するため、パワーコンディショナ２０の内部の半導体素子等が破
損する可能性があった。また、後者の場合は、パワーコンディショナを停止させてしまった分、得られる発電電力が少なくなる。また、パワーコンディショナ２０は、起動時および停止時に遮断器２５を動作させるが、この動作には接点動作音がするため、騒音が増加する。

そこで、本実施形態では、雷光等の閃光によって発電した太陽電池１０の電流波形を検出し、得られた電流波形に基づいて太陽電池１０で発電された電流の送電を制御することによって、効率良くパワーコンディショナ２０を駆動させている。以下に本実施形態におけるパワーコンディショナ２０の制御について説明する。

まず、電流センサ２１ａを用いて太陽電池１０で発電された電流の情報を電流波形として検出する。これにより、電流の増加の様子を監視する。このとき、１０ｍｓｅｃ以下のパルス幅を有するショットパルスが検出されたら、雷光等の閃光による発電と判定する。ショットパルスは、定常状態の発電電流に対して発生した急激な電流増加によって電流波形に示される。このとき、所定時間内で検出されたショットパルスの回数が所定回数以下であれば、過電流保護機能を作動させない。すなわち、制御部２３は、送電を維持してパワーコンディショナ２０を停止させない。一方、所定時間内で検出されたショットパルスの回数が所定回数よりも多い場合、過電流保護機能を作動させてパワーコンディショナ２０を停止させる。なお、パワーコンディショナ２０を停止させる、もしくは過電流保護機能を動作させないための制御信号は、制御部２３の内部で処理されるようにするために、出力部３０を制御部２３と一体としても良い。

また、ショットパルスには、最大許容電流のような上限値を設定してショットパルスの電流値が当該上限値を超すかどうかの判定基準を設けてもよい。また、太陽電池の発電電流は光の強さに比例するため電流値の絶対値をもって雷光の強さを判定すればよい。次に、雷光発生時に太陽電池１０が発電して得られる電流波形について図２を用いて説明する。

図２は、図１でパワーコンディショナ２０に接続された太陽電池１０の発電電流の変化を表したグラフである。このグラフは、電流センサ２１ａが検出した電流情報を電流波形で表示したものである。太陽電池１０は、パワーコンディショナ２０のＭＰＰＴ制御によって電流波形が波状に増減しているが、ＭＰＰＴ制御が行われない場合はほぼ直線状の波形となる。図２において、電流値Ｉ_ｍｉｄは太陽電池１０の定格出力電流であり、通常の日射条件で発電され、パワーコンディショナ２０に入力される電流値である。また、電流値Ｉ_ｍａｘは、パワーコンディショナ２０の最大入力電流であり、この電流値を超えない範囲で太陽電池１０の出力電流が決定される。

また、図２おいて、電流値Ｉ_ｍｉｄおよび電流値Ｉ_Ｂを超えて検出され、且つパルス幅が１０ｍｓｅｃ以下の波形がショットパルスＢである。また、図２において、電流値Ｉ_ｍａｘを超えて検出され、且つパルス幅が１０ｍｓｅｃ以下の波形がショットパルスＣである。なお、以下の説明おいて、ショットパルスの電流値とは、該ショットパルスの電流値の最大値を指す。このように、雷光による発電では、雷光の光の強さによって電流値Ｉ_ｍａｘよりも小さい過電流が検出される場合がある。このようなショットパルスＢで示された過電流は、長時間検出されなければ、パワーコンディショナ２０の特性に影響を与えにくいため、パワーコンディショナ２０の破損等は生じにくい。それゆえ、本実施形態では、所定時間内で所定回数以下のショットパルスＢが検出されても、パワーコンディショナ２０への送電を維持することによって、パワーコンディショナ２０を停止させてないようにしている。すなわち、このような場合であれば、制御部２３が過電流保護機能を作動させない判定を行なっていることとなる。

次に、図２において、電流値Ｉ_ｍａｘよりも大きい電流値を有するショットパルスＣを検出した場合の制御フローについて図３を参照しつつ説明する。

まず、電流センサ２１ａで測定された電流情報は制御部２３に送られる（ＳＴＥＰ１）。次に、電流値および時間から電流波形を算出する（ＳＴＥＰ２）。次いで、制御部２３でＳＴＥＰ２において検出された電流値がパワーコンディショナ２０の最大入力電流（本実施形態では電流値Ｉ_ｍａｘ）よりも大きいか否かを判定する（ＳＴＥＰ３）。ここで、電流値が通常発電の範囲内であればＳＴＥＰ７に進む。このＳＴＥＰ７において、ショットパルスが所定回数以上に発生していることが確認されれば、何らかの異常が生じている可能性がある。そのため、エラーコード等の警告情報を表示装置等に表示させてもよい（ＳＴＥＰ１０）。このＳＴＥＰ１０により、問題点に対して早期に対応が可能となる。なお、ショットパルスが所定回数以下であればＳＴＥＰ１に戻る。

他方、ＳＴＥＰ３で検出された電流値が電流値Ｉ_ｍａｘよりも大きければ、検出されたショットパルスＣの立ち上がりから立下りまでの時間を測定、ショットパルスＣのパルス幅ｔｃが１０ｍｓｅｃ以下であるか否か判定する（ＳＴＥＰ５）。ＳＴＥＰ５において、ショットパルスＣのパルス幅ｔｃが１０ｍｓｅｃ以下であれば雷光による発電と判定し、ＳＴＥＰ６に進む。そして、制御部２３は、パワーコンディショナ２０の過電流保護機能が動作しないように制御回路に信号を送る（ＳＴＥＰ６）。次いで、ＳＴＥＰ７において、このＳＴＥＰ７において、ショットパルスが所定回数以上に発生していることが確認されれば、ＳＴＥＰ１０を経て上述したように異常の発生を表示させるような制御を行なう。また、ＳＴＥＰ１０で出力された表示を確認し、必要に応じて、パワーコンディショナ２０を手動で停止するような対応を行なってもよい（図示なし）。

また、ＳＴＥＰ５において、ショットパルスＣのパルス幅が１０ｍｓｅｃよりも大きい場合には、入力電流の異常としてＳＴＥＰ１２に進んで過電流保護機能を作動させてパワーコンディショナを停止させる。このとき、ＳＴＥＰ１２の前にＳＴＥＰ１１のような条件分岐を設けて過電流保護機能の動作に制限を持たせてもよい。同図中の事例では、ＳＴＥＰ５の後、ＳＴＥＰ１１では、電流値が上限（例えば、電流値Ｉ_ｍａｘ）を超える状態が３００ｍｓｅｃ以上継続したことを確認した後、ＳＴＥＰ１２に進むとしている。このように、ショットパルスＣのパルス幅が１０ｍｓｅｃを超えても、パワーコンディショナ２０への影響が小さければ、所定の時間までは過電流保護機能を作動させないような制御を行なってもよい。

なお、上述の例では、ＤＣ／ＤＣ変換部２１またはスイッチング部２２を停止させることによって、パワーコンディショナ２０への送電を制御（停止）していたが、この方法に限定されるものではない。例えば、パワーコンディショナ２０の主電源をＯＦＦにする制御を行なうことで、パワーコンディショナ２０の動作を完全に停止させるようにしてもよい。この方法であれば、系統連係用のリレーからパワーコンディショナ２０を解列しやすくなる。この場合、万一停電が生じたとしてもパワーコンディショナからの逆潮流（売電）によって系統側に電圧が発生しにくくなるため、安全性が向上する。

＜実施形態２＞
本実施形態では、実施形態１で述べた波形の検出工程において、波形のピーク電流値が電流値Ｉ_ｍａｘ以下であっても、パルス幅ｔｃが１０ｍｓｅｃ以下のショットパルスを抽出するようにしている。これにより、雷光の強弱にかかわらず雷の発生を情報として提供することができるため、雷サージによるパワーコンディショナ２０の破損を低減するための保護動作を行なうことができるようになる。電流値Ｉ_ｍａｘよりも電流値が小さいショットパルスＢを検出して所定の制御を行なう本実施形態について、図４を参照しつつ説明する。

まず、本実施形態では、上述したように、ショットパルスＢの電流値が電流値Ｉ_ｍａｘよりも小さいため、ＳＴＥＰ３における電流値は常に上限値以下となる。それゆえ、本実施形態では、自動的にＳＴＥＰ４に進む点で実施形態１のステップと相違する。次に、ショットパルスＢの電流値が所定値以上であるか否か判定される（ＳＴＥＰ４）。そして、ショットパルスＢの電流値が所定値よりも小さければＳＴＥＰ７に進む。一方、ショットパルスＢの電流値が所定値以上であれば、ショットパルスＢのパルス幅が１０ｍｓｅｃ以下であるか否か判定する（ＳＴＥＰ５）。なお、上述の所定値とは、例えば、太陽電池１０が雷光によって発電したと推定される電流値を用いればよい。本実施形態では、例えば、電流の絶対値として電流値Ｉ_Ｂを所定値として設定し、電流値がＩ_Ｂを超えるか否かで判定すればよい。本実施形態において、上記所定値は、太陽電池１０の定格出力電流以上としているが、これに限定されるものではない。

次いで、パルス幅が１０ｍｓｅｃ以下のショットパルスＢが所定回数以下か否かを判定する（ＳＴＥＰ７）。ここで、ショットパルスＢが所定回数を超えて発生している場合は、雷光の強さは小さくても落雷頻度が高いことを示している。そのため、落雷による雷サージ、停電または瞬時電圧低下等の影響でパワーコンディショナ２０が故障または誤動作等の不具合を起こす可能性がある。そこで、ショットパルスＢが所定回数を超えて発生している場合は、パワーコンディショナ２０を停止させる制御を行なう（ＳＴＥＰ１３）。

一方、ＳＴＥＰ７において、ショットパルスＢの回数が所定回数以下であれば、異常なしとしてＳＴＥＰ１に戻してもよい。このとき、電流波形の電流値の大きさを時系列で解析するステップ（ＳＴＥＰ８）および電流の増減の傾向を掴んで将来の制御予測を行なうステップ（ＳＴＥＰ９）に進んでもよい。これにより、ＳＴＥＰ８およびＳＴＥＰ９で得られた情報を必要に応じて演算し、ＳＴＥＰ１０における警告情報と同時に出力すれば、使用者がパワーコンディショナ２０の停止を判断する際の判断材料とすることができる。一方、ＳＴＥＰ８およびＳＴＥＰ９で得られた情報に基づいて、ＳＴＥＰ１３に進んで自動制御でもってパワーコンディショナ２０を停止させてもよい。

本実施形態では、電流波形のショットパルスの発生の様子を監視することにより、将来の雷の発生状況を予測できるため、雷サージ、停電または瞬時電圧低下等への対応が可能となる。

＜実施形態３＞
本実施形態では、ショットパルスが検出されにくい状態における制御方法について説明する。具体的に、本実施形態では、図２に示すように、電流値Ｉ_Ｂよりも低い電流値のショットパルスＥを雷光として検出する方法について説明する。ショットパルスＥのような電流波形は、電流値の増減における変化が小さいため、電流波形のノイズであるか、雷光による瞬間的な発電増加なのかを区別しにくい。そこで、本実施形態では、電流の所定値Ｉ_Ｂに加えて電流の変化幅Δｉを検出することで雷光の検知感度を向上させている。

具体的に、本実施形態では、所定時間における発電電流の変化を監視し、電流値の瞬間的な増加（１０ｍｓｅｃ以下）が生じた際に、電流の変化量を算出する。そして、この変化量から電流値に所定以上の変化幅Δｉが生じていたならば雷光によるショットパルスと判断する。このようにすれば、図中の電流波形を破線で示したように周囲の日射強度が低下して発電電流が低下し、雷光が検出し易い環境となった場合には、それまで発電電流と識別し辛かった雷光による発電電流のショットパルスが捉えられるようになる。これにより、電流の所定値Ｉ_Ｂ以下の発電電流しか出力できない雷光についても雷発生の情報として入手可能となる。

電流値の所定以上の変化幅Δｉの具体的な値は正数であれば特に限定されないが、例えば発電電流が１０［Ａ］であれば電流値が瞬間的に１２［Ａ］以上に増加した場合には雷光による発電であると判定すればよい。また、発電電流値に対する変化幅をΔｉとしているため、日射強度が低下するほど暗い雷光も検出可能となる。これにより、雷雲によって周囲が暗くなっていても、雷光検知の精度が高まり、雷による影響を回避しやすくなる。また、例えば、図２中の太陽電池１０の電流波形のＩ_ｍｉｄが１０［Ａ］の場合、日射強度が低下して図中破線のように太陽電池の発電電流波形が６［Ａ］になったとすると、ショットパルスＥの変化幅Δｉは、４［Ａ］増えて６［Ａ］のショットパルスとして認識できる。また、本実施形態であれば、夜間の雷光検知も可能なので、太陽電池１０を雷光センサとして家電機器などの故障回避のための雷光情報の提供装置としても利用することが可能である。

＜実施形態４＞
本実施形態では、パルス幅が１０ｍｓｅｃ以下のショットパルスの回数に応じて送電を制御する方法について図６を参照しつつ説明する。なお、本実施形態は、ＳＴＥＰ５でパルス幅が１０ｍｓｅｃ以下のショットパルスか否かを判定するステップまでは実施形態１および実施形態２と同じである。

本実施形態では、パルス幅が１０ｍｓｅｃ以下のショットパルスを所定回数以上検出された場合に、過電流保護機能を作動させている。例えば、本実施形態では、ＳＴＥＰ１４で一定時間内（例えば、５００ｍｓｅｃ）に１０個のショットパルスが検出されるような周期を有する電流波形が得られた場合、パルス状の過電流が入力されていると判定してＳＴＥＰ１２で過電流保護機能を作動させ、パワーコンディショナ２０を停止させてもよい。また、ＳＴＥＰ１４において、数回のショットパルスが検出された後に、所定時間の間、ショットパルスが検出されなくなった場合には、雷光が連続的に発生していないと判定してＳＴＥＰ１５に進むようにしておけば、複数の雷光がほぼ同時に発生した場合などに連続してほぼ重なるように発生するショットパルスでパワーコンディショナ２０を停止させてしまう誤判定を低減できる。

本実施形態では、ＳＴＥＰ１４でショットパルスが所定時間以上の頻度で周期的に発生するか否かを判定することにより、誤動作を極力少なくできる。

また、ＳＴＥＰ１４までに検出された上限値および所定値以上のショットパルスに加え、ＳＴＥＰ１６で電流の変化幅Δｉが所定以上である電流波形を検出した後、ＳＴＥＰ１７で電流波形の電流値の大きさを時系列で解析すれば、ＳＴＥＰ１８で電流波形の発生回数と大きさから雷サージによる影響の度合いを推測できる。具体的には、ショットパルスの電流値が増加傾向である場合またはショットパルスの発生時間の間隔が小さくなっている等の場合には影響の度合いが高まっていると推測する。また、ＳＴＥＰ１８で得られた情報を出力部３０に表示させることによって、使用者への注意喚起を行なってもよい。また、ＳＴＥＰ１８で得られた情報に基づいて制御信号を送信して、パワーコンディショナ２０を停止させて危険を回避するようにしてもよい。

＜実施形態５＞
本実施形態では、太陽電池１０の発電で得られた電流波形より検出された雷光の情報をパワーコンディショナ以外の機器の保護にも利用している点で上述した実施形態と相違する。

太陽光発電装置Ｘ２は、図６に示すように、太陽電池１０（図示なし）、パワーコンディショナ２０、出力部３０、交流負荷４０、商用電力系統５０（図示なし）、ＥＭＳ装置６０およびネットワークルーター７０を備えている。

太陽光発電装置Ｘ２は、電流センサ２１ａ（図示なし）で検出されたショットパルスから雷光による発電であると判定すると、雷光検出の情報を出力部３０を通して外部の表示装置３１に送って表示させることができる。これにより、使用者に対して雷の発生の注意喚起を行なうことができる。加えて、使用者は、状況に応じて他の機器（交流負荷）を停止させることができる。例えば、使用者は、テレビ、ビデオ、電子レンジ等のパワーコンディショナ以外の機器を雷サージから保護しやすくなる。また、出力部３０がネットワークルーター７０に接続されていれば、ＬＡＮ接続された交流負荷４０に停止信号を送って機器を停止させてもよい。

本実施形態では、出力部３０からの信号がＥＭＳ（エネルギーマネジメントシステム）装置６０にも送られる。ＥＭＳ装置６０には、交流負荷４０である家電機器の駆動制御を行なう制御装置が導入されている。そのため、ＥＭＳ装置６０に雷光検出の情報を送ることにより、ＥＭＳ装置６０が交流負荷４０を停止させ、雷サージからの保護を行なうことができる。ＥＭＳ装置６０で交流負荷４０をコントロールする方法としては、例えば、送電線もしくはＬＡＮケーブルのような有線方式、または送信器６１を用いて交流負荷４０ｂの受信部（不図示）に信号を送る無線方式であってもよい。これにより、複数の交流負荷４０を制御することができる。また、ＥＭＳ装置６０のように複雑な演算を可能とする装置であれば、内部で雷光検出の信号の詳細な解析も可能となる。それゆえ、より確度の高い制御を行なうことも可能である。よって、出力部３０から電流波形の情報（信号）をＥＭＳ装置５０に送信することによって、ＥＭＳ装置６０で雷の危険の程度を算出し、交流負荷４０の動作を停止させるか否かを判定させるようにしてもよい。

出力部３０からの信号は、インターネット等のネットワークルーター７０に接続されていれば、メンテナンス会社等の外部サーバー８０に雷光検出の情報を送ることができる。この外部サーバー８０は、使用者の携帯端末９０（強制制御部）等に情報を送ることができる。そして、電流波形の検出結果に基づく雷の情報を携帯端末９０に内蔵された受信手段で受信した使用者は、当該携帯端末９０の表示手段に表示された上記検出結果に基づく雷の情報を確認した後、例えば、携帯端末９０に内蔵された送信手段から電流の送電の制御を強制的に行なう送電制御信号を、ＥＭＳ装置６０または交流負荷４０に直接信号を送ってもよい。これにより、使用者が機器の停止を操作することができる。また、外部サーバー８０に提供された雷光検出の情報を公開可能にするとともに、近隣の地域の使用者がその情報を閲覧できるようにすれば、太陽光発電装置Ｘ２と接続されてない交流負荷を雷サージから保護することができる。

Ｘ１、Ｘ２：太陽光発電装置
１０：太陽電池
２０：パワーコンディショナ
２１：ＤＣ／ＤＣ変換部
２１ａ：電流センサ（検出部）
２１ｂ：ＭＰＰＴ制御部
２２：スイッチング部
２３：制御部
２４：記憶部
２５：遮断器
３０：出力部
３１：表示装置
４０：交流負荷
５０：商用電力系統
６０：ＥＭＳ装置
６１：送信器
７０：ネットワークルーター
８０：外部サーバー
９０：携帯端末

Claims

太陽電池と、
該太陽電池から出力された電流の電流波形を検出する検出部と、
前記電流の送電を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電流波形のうち、閃光の入力に起因して前記検出部で検出された１０ｍｓｅｃ以下のパルス幅を有するショットパルスの回数に応じて、過電流保護機能が動作しないように制御する、太陽光発電装置。
前記制御部は、前記電流の送電中に所定回数以下の前記ショットパルスが検出された場合には前記電流の送電を維持する、請求項１に記載の太陽光発電装置。
前記制御部は、前記電流の送電中に所定回数よりも多いショットパルスが検出された場合には前記電流の送電を停止する、請求項１に記載の太陽光発電装置。
ＥＭＳ装置または交流負荷に送電制御信号を送信する強制制御部をさらに備え、
前記強制制御部は、前記電流波形の検出結果を受信する受信手段と、前記検出結果を表示する表示手段と、電流の送電の制御を強制的に行なう送電制御信号を送信する送信手段とを有する、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽光発電装置。