JP6189550B1 - Solar panel inspection equipment - Google Patents

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Abstract

太陽電池パネルが発電を行っていない状態であっても、太陽電池パネルの故障箇所を正確かつ容易に特定することが可能な太陽電池パネルの検査装置を提供する。非通電状態にある太陽電池パネルMを検査する太陽電池パネルの検査装置100であって、検査対象の太陽電池パネルMに対して、周波数を変更可能な交流波Aを入力する交流波入力部10と、太陽電池パネルMの表面に電極板21を当接又は近接させて、太陽電池パネルMと電極板21との間にキャパシタ30を形成する検査部20と、キャパシタ30に接続するように設けられるインダクタ40と、インダクタ40の両端の電圧を出力する電圧出力部50と、を備え、交流波入力部10は、キャパシタ30とインダクタ40とが共振する共振周波数を含む周波数帯域の間で周波数が変更されている交流波Aを、太陽電池パネルMに入力する太陽電池パネルの検査装置。Provided is a solar cell panel inspection apparatus capable of accurately and easily specifying a failure location of a solar cell panel even when the solar cell panel is not generating power. An inspection apparatus 100 for a solar cell panel that inspects a solar cell panel M in a non-energized state, and an AC wave input unit 10 that inputs an AC wave A whose frequency can be changed to the solar cell panel M to be inspected. And an inspection unit 20 that forms a capacitor 30 between the solar cell panel M and the electrode plate 21 with the electrode plate 21 in contact with or close to the surface of the solar cell panel M, and is connected to the capacitor 30. And the voltage output unit 50 that outputs the voltage at both ends of the inductor 40. The AC wave input unit 10 has a frequency between frequency bands including a resonance frequency at which the capacitor 30 and the inductor 40 resonate. A solar cell panel inspection apparatus for inputting the changed AC wave A to the solar cell panel M.

Description

本発明は、太陽電池パネルの検査装置、及び太陽電池パネルの検査方法に関する。   The present invention relates to a solar cell panel inspection apparatus and a solar cell panel inspection method.

近年、環境に配慮したクリーンなエネルギーへの関心の高まりから、エネルギー源が無尽蔵に存在する太陽光を利用した太陽光発電が注目されている。太陽光発電によって長期的に安定したエネルギーを供給するためには、発電に使用する太陽電池パネルに不具合が生じていないかを任意に又は定期的に検査する必要がある。   In recent years, solar power generation using sunlight, which has an inexhaustible energy source, has attracted attention due to the growing interest in clean energy that is environmentally friendly. In order to supply stable energy for a long time by photovoltaic power generation, it is necessary to arbitrarily or periodically inspect whether the solar cell panel used for power generation is defective.

太陽電池パネルの検査装置として、これまで本発明者は、通電状態にある太陽電池パネルの表面を磁気センサで走査し、当該太陽電池パネルの回路から発生する磁気を検知することにより太陽電池パネルの断線や劣化を判定する検査装置(特許文献1を参照)や、太陽電池パネルのインピーダンスを当該太陽電池パネルの配線が集約されている接続箱を介して測定し、計測されたインピーダンスの大きさから太陽電池パネルの断線や劣化を判定する検査装置(特許文献2を参照)を開発してきた。   As an inspection device for a solar cell panel, the present inventors have so far scanned the surface of a solar cell panel in an energized state with a magnetic sensor and detected the magnetism generated from the circuit of the solar cell panel. Measure the impedance of the inspection device (see Patent Document 1) for judging disconnection or deterioration, or the junction box in which the wiring of the solar cell panel is aggregated, from the measured magnitude of the impedance The inspection apparatus (refer patent document 2) which determines the disconnection and deterioration of a solar cell panel has been developed.

特許文献1の太陽電池パネルの検査装置は、磁気センサが太陽電池パネルに内蔵されているバスバーの位置を横切るときにバスバーから発生する磁気の方向が大きく変化する現象を利用し、この磁気の変化量からバスバーの断線や劣化を判定するものである。特許文献1の太陽電池パネルの検査装置を使用すれば、バスバーの前後での磁気のベクトルの変化量の微分値をとることで自然界の地磁気が検査に与える影響を排除できるため、屋外の太陽電池パネルの設置現場において正確に検査を行うことができる。   The inspection apparatus for solar cell panel of Patent Document 1 utilizes the phenomenon that the direction of magnetism generated from the bus bar changes greatly when the magnetic sensor crosses the position of the bus bar built in the solar cell panel. The disconnection or deterioration of the bus bar is determined from the amount. If the solar cell panel inspection apparatus of Patent Document 1 is used, the influence of natural geomagnetism on the inspection can be eliminated by taking the differential value of the change in magnetic vector before and after the bus bar. Inspection can be performed accurately at the panel installation site.

特許文献2の太陽電池パネルの検査装置は、太陽電池パネルの表面を直接検査する前に太陽電池パネルの欠陥の有無を判断するものである。太陽電池パネルの回路は、抵抗(R成分)とインダクタ(L成分)とキャパシタ(C成分)とが直列に接続された等価回路と見なすことができるが、太陽電池セルを複数接続してモジュール化した太陽電池パネルにおいては、回路内でのインダクタ(L成分)の影響が大きくなるため、太陽電池パネル全体のインピーダンスが見かけ上増大し、正確な検査結果を得ることが困難となる場合がある。そこで、特許文献2の太陽電池パネルの検査装置では、インダクタ(L成分)とキャパシタ(C成分)とが共振して互いに打ち消し合うような周波数の交流波を用いて太陽電池パネルのインピーダンスを測定している。これにより、モジュールとしての太陽電池パネルに異常な部位が含まれているか否かを事前に把握できるため、太陽電池パネルの検査効率を向上させることができる。   The solar cell panel inspection apparatus disclosed in Patent Document 2 determines the presence or absence of defects in the solar cell panel before directly inspecting the surface of the solar cell panel. A solar panel circuit can be regarded as an equivalent circuit in which a resistor (R component), an inductor (L component), and a capacitor (C component) are connected in series, but a plurality of solar cells are connected to form a module. In such a solar cell panel, the influence of the inductor (L component) in the circuit is increased, so that the impedance of the entire solar cell panel is apparently increased, and it may be difficult to obtain an accurate inspection result. Therefore, in the solar cell panel inspection apparatus disclosed in Patent Document 2, the impedance of the solar cell panel is measured using an AC wave having such a frequency that the inductor (L component) and the capacitor (C component) resonate and cancel each other. ing. Thereby, since it can grasp | ascertain in advance whether the abnormal site | part is contained in the solar cell panel as a module, the test | inspection efficiency of a solar cell panel can be improved.

国際公開第2014/181388号International Publication No. 2014/181388 国際公開第2015/087390号International Publication No. 2015/087390

ところで、太陽電池パネルのユーザーの間では、例えば、太陽電池パネルを用いた発電設備の竣工前や、太陽電池パネルが発電できない夜間でも検査を行いたいという要望がある。この点に関し、特許文献1の太陽電池パネルの検査装置は、太陽電池パネルのバスバーから発生する磁気を検知する方式であるため、検査中はバスバーに電流が流れている状態(より正確には、電流が流れることが可能な状態)にしておく必要がある。従って、特許文献1の太陽電池パネルの検査装置は、太陽電池パネルに電力系統が接続されていない状態や、太陽電池パネルに光が照射されていない状態では検査を行うことはできない。   By the way, among solar cell panel users, for example, there is a demand to perform an inspection even before the completion of power generation facilities using the solar cell panel or at night when the solar cell panel cannot generate power. In this regard, since the solar cell panel inspection apparatus of Patent Document 1 is a system that detects magnetism generated from the bus bar of the solar cell panel, a state in which current flows through the bus bar during inspection (more precisely, It is necessary to be in a state where current can flow. Therefore, the solar cell panel inspection apparatus of Patent Document 1 cannot perform an inspection in a state where the power system is not connected to the solar cell panel or in a state where light is not irradiated to the solar cell panel.

特許文献2の太陽電池パネルの検査装置は、太陽電池パネルのインピーダンスを測定する方式であるため、検査中の太陽電池パネルに光が照射されていることは必須ではない。ところが、上述のように特許文献2の太陽電池パネルの検査装置は、モジュールとしての太陽電池パネルの正常/異常判定を行うものであって、モジュールを構成する個々のパネルの故障箇所までを特定することはできない。   Since the solar cell panel inspection apparatus of Patent Document 2 is a method for measuring the impedance of the solar cell panel, it is not essential that the solar cell panel being inspected is irradiated with light. However, as described above, the solar cell panel inspection apparatus of Patent Document 2 performs normality / abnormality determination of a solar cell panel as a module, and specifies up to a failure point of each panel constituting the module. It is not possible.

このように、特許文献1及び特許文献2の太陽電池パネルの検査装置では、発電設備の竣工前や、太陽電池パネルが発電できない夜間等において、太陽電池パネルの故障箇所を正確に特定することはできず、新たな検査装置の登場が望まれている。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池パネルが発電を行っていない状態であっても、太陽電池パネルの故障箇所を正確かつ容易に特定することが可能な太陽電池パネルの検査装置、及び太陽電池パネルの検査方法を提供することを目的とする。   As described above, in the solar cell panel inspection apparatuses of Patent Literature 1 and Patent Literature 2, it is possible to accurately identify the failure location of the solar cell panel before the completion of the power generation facility or at night when the solar cell panel cannot generate power. It is not possible, and the appearance of a new inspection device is desired. The present invention has been made in view of the above problems, and a solar cell capable of accurately and easily specifying a failure location of a solar cell panel even when the solar cell panel is not generating power. It aims at providing the inspection apparatus of a panel, and the inspection method of a solar cell panel.

上記課題を解決するための本発明に係る太陽電池パネルの検査装置の特徴構成は、
非通電状態にある太陽電池パネルを検査する太陽電池パネルの検査装置であって、
検査対象の太陽電池パネルに対して、周波数を変更可能な交流波を入力する交流波入力部と、
前記太陽電池パネルの表面に電極板を当接又は近接させて、前記太陽電池パネルと前記電極板との間にキャパシタを形成する検査部と、
前記キャパシタに接続するように設けられるインダクタと、
前記インダクタの両端の電圧を出力する電圧出力部と、
を備え、
前記交流波入力部は、前記電圧出力部から出力される前記インダクタの両端の電圧が脈動するように、前記キャパシタと前記インダクタとが共振する共振周波数を含む周波数帯域の間で一定の規則又はリズムに従って周波数が変更されている交流波を、前記太陽電池パネルに入力することにある。
The characteristic configuration of the inspection apparatus for solar cell panel according to the present invention for solving the above problems is as follows.
A solar panel inspection device for inspecting a non-energized solar panel,
An AC wave input unit that inputs an AC wave whose frequency can be changed for the solar cell panel to be inspected,
An inspection part that forms a capacitor between the solar cell panel and the electrode plate by bringing an electrode plate into contact with or close to the surface of the solar cell panel;
An inductor provided to connect to the capacitor;
A voltage output unit that outputs a voltage across the inductor;
With
The AC wave input unit has a constant rule or rhythm between frequency bands including a resonance frequency at which the capacitor and the inductor resonate so that a voltage across the inductor output from the voltage output unit pulsates. The AC wave whose frequency is changed according to the above is to be input to the solar cell panel.

本構成の太陽電池パネルの検査装置は、周波数を変更可能な交流波を入力する交流波入力部を備えており、この交流波入力部から、キャパシタとインダクタとが共振する共振周波数を含む周波数帯域の間で周波数が変更されている交流波を、検査対象の太陽電池パネルに入力し、インダクタの両端の電圧を電圧出力部から出力するように構成したものである。ここで、インダクタの両端の電圧は、インダクタの共振エネルギーの大きさに比例し、太陽電池パネルが正常であれば、交流波のエネルギーが増幅されてインダクタに蓄積されることになる。そこで、このインダクタの両端の電圧をモニタリングすれば、太陽電池パネルが正常であるか、或いは異常(劣化を含む)であるかを正確かつ容易に判断することが可能となる。このような検査は、太陽電池パネルが非通電状態にあっても、検査対象の太陽電池パネルに交流波を入力するだけで実施することができるため、発電設備の竣工前や、太陽電池パネルが発電できない夜間等においても、太陽電池パネルの故障箇所を正確かつ容易に特定することが可能となる。   The solar cell panel inspection apparatus having this configuration includes an AC wave input unit that inputs an AC wave whose frequency can be changed, and a frequency band including a resonance frequency at which the capacitor and the inductor resonate from the AC wave input unit. The AC wave whose frequency is changed between the two is input to the solar cell panel to be inspected, and the voltage at both ends of the inductor is output from the voltage output unit. Here, the voltage across the inductor is proportional to the magnitude of the resonance energy of the inductor, and if the solar cell panel is normal, the AC wave energy is amplified and stored in the inductor. Therefore, by monitoring the voltage across the inductor, it is possible to accurately and easily determine whether the solar cell panel is normal or abnormal (including deterioration). Such an inspection can be performed by simply inputting an AC wave to the solar cell panel to be inspected even when the solar cell panel is in a non-energized state. Even at night when power generation is not possible, it is possible to accurately and easily identify the failure location of the solar cell panel.

本構成の太陽電池パネルの検査装置であれば、交流波入力部から太陽電池パネルに入力される交流波は、一定の規則又はリズムに従って周波数が変更されたものであるため、太陽電池パネルが正常であれば、交流波の周波数が周波数帯域内で変更されて共振周波数を通過する度に、電圧出力部から出力されるインダクタの両端の電圧が一定の規則又はリズムに従って脈動し、太陽電池パネルが正常であることをより明確に認識することが可能となる。   If it is the inspection apparatus of the solar cell panel of this configuration, since the frequency of the AC wave input from the AC wave input unit to the solar cell panel is changed according to a certain rule or rhythm, the solar cell panel is normal. If the frequency of the AC wave is changed within the frequency band and passes through the resonance frequency, the voltage across the inductor output from the voltage output unit pulsates according to a certain rule or rhythm, and the solar cell panel It becomes possible to recognize that it is normal more clearly.

本発明に係る太陽電池パネルの検査装置において、
前記周波数帯域は、10〜1000kHzであることが好ましい。
In the solar cell panel inspection apparatus according to the present invention,
The frequency band is preferably 10 to 1000 kHz.

本構成の太陽電池パネルの検査装置であれば、交流波の周波数が採り得る周波数帯域を10〜1000kHzとすることで、市場に出回っている略全ての太陽電池パネルの特性をカバーできるため、一般家庭用から産業用まで様々なスケールの太陽電池パネルを検査することが可能となる。   If it is the inspection apparatus of the solar cell panel of this configuration, it is possible to cover the characteristics of almost all the solar cell panels on the market by setting the frequency band that can be taken by the frequency of the AC wave to 10 to 1000 kHz. It is possible to inspect solar panels of various scales from home use to industrial use.

本発明に係る太陽電池パネルの検査装置において、
前記電圧出力部に出力された電圧に基づいて、前記太陽電池パネルの状態を判定する判定部をさらに備えることが好ましい。
In the solar cell panel inspection apparatus according to the present invention,
It is preferable to further include a determination unit that determines the state of the solar cell panel based on the voltage output to the voltage output unit.

本構成の太陽電池パネルの検査装置であれば、事後に測定データを分析する必要がなく、装置側で太陽電池パネルの状態を判定することができるため、その場で太陽電池パネルの故障診断が可能となる。   If it is a solar panel inspection device of this configuration, there is no need to analyze the measurement data after the fact and the state of the solar cell panel can be determined on the device side. It becomes possible.

本発明に係る太陽電池パネルの検査装置において、
前記判定部は、前記電圧出力部に出力された電圧について、最大電圧が最小電圧の2倍以上である場合に前記太陽電池パネルは正常状態であると判定し、前記最大電圧が前記最小電圧の2倍未満である場合に前記太陽電池パネルは劣化状態又は異常状態であると判定することが好ましい。
In the solar cell panel inspection apparatus according to the present invention,
The determination unit determines that the solar cell panel is in a normal state when the maximum voltage is twice or more the minimum voltage for the voltage output to the voltage output unit, and the maximum voltage is equal to or less than the minimum voltage. When it is less than twice, it is preferable to determine that the solar cell panel is in a deteriorated state or an abnormal state.

本構成の太陽電池パネルの検査装置であれば、インダクタの両端の電圧は常に変動しているため、最大電圧と最小電圧との関係を見るだけで、太陽電池パネルの故障診断が可能となる。具体的には、最大電圧が最小電圧の2倍以上である場合に太陽電池パネルは正常状態であると判定し、最大電圧が最小電圧の2倍未満である場合に太陽電池パネルは劣化状態又は異常状態であると判定する。このような判定を行えば精度の高い検査が可能となり、太陽電池パネルの長期信頼性を向上させることができる。   With the solar cell panel inspection apparatus of this configuration, the voltage across the inductor constantly fluctuates, so that a fault diagnosis of the solar cell panel can be performed simply by looking at the relationship between the maximum voltage and the minimum voltage. Specifically, when the maximum voltage is twice or more the minimum voltage, the solar cell panel is determined to be in a normal state, and when the maximum voltage is less than twice the minimum voltage, the solar cell panel is in a deteriorated state or It is determined that the state is abnormal. By making such a determination, a highly accurate inspection can be performed, and the long-term reliability of the solar cell panel can be improved.

本発明に係る太陽電池パネルの検査装置において、
前記太陽電池パネルは、複数の太陽電池セルが接続されてなる太陽電池モジュールであることが好ましい。
In the solar cell panel inspection apparatus according to the present invention,
The solar cell panel is preferably a solar cell module in which a plurality of solar cells are connected.

本構成の太陽電池パネルの検査装置は、太陽電池パネルに入力する交流波の周波数帯域として、インダクタとキャパシタとが共振する共振周波数を含む周波数帯域を選択し、インダクタとキャパシタとの共振時にインダクタに蓄積された共振エネルギーを利用して太陽電池パネルが故障しているか否かを判断するため、太陽電池セルのモジュール化(またはストリング化)の影響を受けることなく、正確かつ容易に検査を行うことができる。従って、本発明は、複数の太陽電池セルが接続されてなる太陽電池モジュールの検査において、好適に利用することができる。   The solar cell panel inspection apparatus of this configuration selects a frequency band including a resonance frequency at which the inductor and the capacitor resonate as the frequency band of the AC wave input to the solar cell panel, In order to determine whether or not the solar panel is broken by using the stored resonance energy, it is possible to accurately and easily inspect without being affected by modularization (or stringing) of solar cells. Can do. Therefore, this invention can be utilized suitably in the test | inspection of the solar cell module by which a several photovoltaic cell is connected.

上記課題を解決するための本発明に係る太陽電池パネルの検査方法の特徴構成は、
非通電状態にある太陽電池パネルを検査する太陽電池パネルの検査方法であって、
検査対象の太陽電池パネルに対して、周波数を変更可能な交流波を入力する交流波入力工程と、
前記太陽電池パネルの表面にインダクタが設けられた電極板を当接又は近接させる検査工程と、
を包含し、
前記検査工程により、前記太陽電池パネルと前記電極板との間にキャパシタが形成されるとともに、当該キャパシタに前記インダクタが接続され、
前記インダクタの両端の電圧が脈動するように、前記キャパシタと前記インダクタとが共振する共振周波数を含む周波数帯域の間で一定の規則又はリズムに従って前記交流波の周波数を変更する周波数変更工程と、
前記インダクタの両端の電圧を出力する電圧出力工程と、
を包含することにある。
The characteristic configuration of the method for inspecting a solar cell panel according to the present invention for solving the above problems is as follows.
A method for inspecting a solar cell panel for inspecting a non-energized solar cell panel,
AC wave input process for inputting an AC wave whose frequency can be changed for the solar cell panel to be inspected,
An inspection step of contacting or approaching an electrode plate provided with an inductor on the surface of the solar cell panel;
Including
By the inspection step, a capacitor is formed between the solar cell panel and the electrode plate, and the inductor is connected to the capacitor.
A frequency changing step of changing the frequency of the AC wave according to a certain rule or rhythm between frequency bands including a resonance frequency at which the capacitor and the inductor resonate so that the voltage across the inductor pulsates ;
A voltage output step of outputting a voltage across the inductor;
It is to include.

本構成の太陽電池パネルの検査方法であれば、上述した太陽電池パネルの検査装置と同様の優れた作用効果を奏する。すなわち、太陽電池パネルが非通電状態にあっても、当該太陽電池パネルに交流波を入力するだけで、太陽電池パネルが正常であれば、交流波のエネルギーが増幅されてインダクタに蓄積されるため、インダクタの両端の電圧をモニタリングすることで、太陽電池パネルが正常であるか、或いは異常(劣化を含む)であるかの判断が可能となる。従って、発電設備の竣工前や、太陽電池パネルが発電できない夜間等においても、太陽電池パネルの故障箇所を正確かつ容易に特定することが可能となる。   If it is the inspection method of the solar cell panel of this structure, there exists the same outstanding effect as the inspection apparatus of the solar cell panel mentioned above. That is, even if the solar cell panel is in a non-energized state, the AC wave energy is amplified and accumulated in the inductor if the solar cell panel is normal only by inputting the AC wave to the solar cell panel. By monitoring the voltage across the inductor, it is possible to determine whether the solar cell panel is normal or abnormal (including deterioration). Therefore, it is possible to accurately and easily identify the failure point of the solar cell panel even before the completion of the power generation facility or at night when the solar cell panel cannot generate power.

本構成の太陽電池パネルの検査方法であれば、上述した太陽電池パネルの検査装置と同様の優れた作用効果を奏する。すなわち、太陽電池パネルが正常であれば、交流波の周波数が周波数帯域内で変更されて共振周波数を通過する度に、電圧出力部から出力されるインダクタの両端の電圧が一定の規則又はリズムに従って脈動し、太陽電池パネルが正常であることをより明確に認識することが可能となる。   If it is the inspection method of the solar cell panel of this structure, there exists the same outstanding effect as the inspection apparatus of the solar cell panel mentioned above. That is, if the solar cell panel is normal, the voltage at both ends of the inductor output from the voltage output unit follows a certain rule or rhythm every time the frequency of the AC wave is changed within the frequency band and passes through the resonance frequency. It pulsates and it becomes possible to recognize more clearly that the solar cell panel is normal.

図1は、太陽電池パネルに関する説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram relating to a solar cell panel. 図2は、本発明の太陽電池パネルの検査装置に関する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram relating to the solar cell panel inspection apparatus of the present invention. 図3は、本発明の太陽電池パネルの検査装置の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the solar cell panel inspection apparatus of the present invention. 図4は、本発明の太陽電池パネルの検査装置による検査結果に関するグラフである。FIG. 4 is a graph relating to an inspection result obtained by the solar cell panel inspection apparatus of the present invention. 図5は、本発明の太陽電池パネルの検査方法のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of the solar cell panel inspection method of the present invention.

以下、本発明の太陽電池パネルの検査装置、及び太陽電池パネルの検査方法に関する実施形態を、図面に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a solar cell panel inspection apparatus and a solar cell panel inspection method of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not intended to be limited to the configurations described in the embodiments and drawings described below.

<太陽電池パネル>
本発明の太陽電池パネルの検査装置を説明する前に、検査対象の太陽電池パネルの原理について説明する。図1は、太陽電池パネルMに関する説明図である。図1(a)は、太陽電池パネルMの概略構成図である。太陽電池パネルMは複数の太陽電池セルSが直列に接続された太陽電池モジュールとして構成され、太陽電池パネルMどうしも所望の枚数が直列に接続される。図1(a)では4枚の太陽電池パネルMを例示している。夫々の太陽電池パネルMを構成する太陽電池セルSは、負の電荷を有する電子を多く含むn型半導体と、正の電荷を有するホールを多く含むp型半導体とが接合されたものである。ホールがn型半導体に入ると電子と結合する。これと同様に、電子がp型半導体に入るとホールと結合する。このように、n型半導体とp型半導体とが接合した際、接合面では電子もホールもない空乏層と呼ばれる領域が形成される。この空乏層には電界が生じており、空乏層に太陽光が入射すると光が半導体に吸収されて電子とホールが生じ、これらが電界で押し出されることにより外部回路へ電流として流れる。この一連の仕組みが発電である。太陽電池パネルMで生成された電流は直流であり、電気として利用するためには交流に変換する必要がある。図1(a)に示すように、太陽電池パネルMの各配線は接続箱1に集約されており、接続箱1はさらにパワーコンディショナー2に接続されている。太陽電池パネルMで発電された直流は、パワーコンディショナー2によって交流に変換され、工場、オフィス、住居等で電力として利用される。
<Solar cell panel>
Before describing the solar cell panel inspection apparatus of the present invention, the principle of the solar cell panel to be inspected will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram relating to the solar cell panel M. FIG. FIG. 1A is a schematic configuration diagram of a solar cell panel M. FIG. The solar battery panel M is configured as a solar battery module in which a plurality of solar battery cells S are connected in series, and a desired number of solar battery panels M are connected in series. FIG. 1A illustrates four solar cell panels M. Each of the solar cells S constituting each solar cell panel M is formed by joining an n-type semiconductor containing many negatively charged electrons and a p-type semiconductor containing many positively charged holes. When holes enter the n-type semiconductor, they combine with electrons. Similarly, when electrons enter the p-type semiconductor, they combine with holes. Thus, when the n-type semiconductor and the p-type semiconductor are joined, a region called a depletion layer having no electrons or holes is formed on the joint surface. An electric field is generated in the depletion layer. When sunlight enters the depletion layer, the light is absorbed by the semiconductor to generate electrons and holes, which are pushed out by the electric field and flow as current to the external circuit. This series of mechanisms is power generation. The current generated by the solar cell panel M is a direct current, and it is necessary to convert it into an alternating current in order to use it as electricity. As shown in FIG. 1A, each wiring of the solar cell panel M is concentrated in the connection box 1, and the connection box 1 is further connected to the power conditioner 2. The direct current generated by the solar cell panel M is converted into alternating current by the power conditioner 2 and used as power in factories, offices, residences, and the like.

図1(b)は、太陽電池パネルMを構成する1枚の太陽電池セルSにおける等価回路図である。太陽電池パネルM全体の構成は上記のとおりであるが、電気回路図で考えた場合、太陽電池パネルMを構成する1枚の太陽電池セルSは、図1(b)に示すように定電流源(I成分)、並列ダイオード(D成分)、直列抵抗(Rs成分)、及び並列抵抗(Rsh成分)の組み合わせで表すことができる。太陽電池パネルMは太陽電池セルSを直列に接続したモジュール構造をしているが、図1(b)に示す等価回路が太陽電池セルSの枚数だけ直列に接続したものと考えることができる。従って、太陽電池モジュールの等価回路図は、直列抵抗等の各成分の値は変わるものの、太陽電池セルSが1枚のときと同様に図1(b)の等価回路として表すことができる。   FIG. 1B is an equivalent circuit diagram of one solar battery cell S constituting the solar battery panel M. Although the configuration of the entire solar cell panel M is as described above, when considered in terms of an electric circuit diagram, one solar cell S constituting the solar cell panel M has a constant current as shown in FIG. It can be represented by a combination of a source (I component), a parallel diode (D component), a series resistance (Rs component), and a parallel resistance (Rsh component). Although the solar cell panel M has a module structure in which the solar cells S are connected in series, it can be considered that the equivalent circuit shown in FIG. 1B is connected in series by the number of the solar cells S. Therefore, the equivalent circuit diagram of the solar cell module can be represented as the equivalent circuit of FIG. 1B, as in the case of one solar cell S, although the values of the components such as the series resistance are changed.

<太陽電池パネルの検査装置>
図2は、本発明の太陽電池パネルの検査装置100に関する説明図である。図3は、本発明の太陽電池パネルの検査装置の等価回路図である。太陽電池パネルの検査装置100は、図2に示すように、本体70と、当該本体70とは別体の交流波入力部10とのセットとして構成される。検査対象の太陽電池パネルM(太陽電池セルS)は、図3の吹き出し中の断面図に示すように、セル3と、当該セル3を保護するガラス板4とを含む。
<Inspection device for solar panel>
FIG. 2 is an explanatory diagram regarding the solar cell panel inspection apparatus 100 of the present invention. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the solar cell panel inspection apparatus of the present invention. As shown in FIG. 2, the solar cell panel inspection apparatus 100 is configured as a set of a main body 70 and an AC wave input unit 10 that is separate from the main body 70. The solar cell panel M (solar cell S) to be inspected includes a cell 3 and a glass plate 4 that protects the cell 3 as shown in the cross-sectional view in FIG.

交流波入力部10は、図2に示すように、検査対象の太陽電池パネルMの接続箱1に接続され、当該接続箱1から太陽電池パネルMに交流波(交流電圧)Aを入力する。このとき、太陽電池パネルMは、非通電状態となっている。交流波入力部10は、波長調整部11を備えており、当該波長調整部11によって太陽電池パネルMに入力する交流波Aの周波数を変更することができる。交流波Aの周波数は、太陽電池パネルMと後述する本体70とによって形成されるキャパシタ30と、本体70に設けられるインダクタ40とが共振する共振周波数を含む周波数帯域の間で変更される。その周波数帯域は、10〜1000kHzであることが好ましい。このような周波数帯域であれば、市場に出回っている略全ての太陽電池パネルの特性をカバーできるため、一般家庭用から産業用まで様々なスケールの太陽電池パネルを検査することが可能となる。   As shown in FIG. 2, the AC wave input unit 10 is connected to the connection box 1 of the solar cell panel M to be inspected, and inputs an AC wave (AC voltage) A from the connection box 1 to the solar cell panel M. At this time, the solar cell panel M is in a non-energized state. The AC wave input unit 10 includes a wavelength adjustment unit 11, and the frequency of the AC wave A input to the solar cell panel M can be changed by the wavelength adjustment unit 11. The frequency of the AC wave A is changed between frequency bands including a resonance frequency at which the capacitor 30 formed by the solar cell panel M and a main body 70 described later and the inductor 40 provided in the main body 70 resonate. The frequency band is preferably 10 to 1000 kHz. In such a frequency band, the characteristics of almost all solar cell panels on the market can be covered, so that it is possible to inspect solar cell panels of various scales from general household use to industrial use.

本体70は、検査部20と、インダクタ40と、電圧出力部50とを備えている。検査部20は、図3に示すように、電極板21と、センサ制御基板22とを備えている。太陽電池パネルMの表面のガラス板4に検査部20の電極板21を当接又は近接させると、太陽電池パネルMと電極板21との間にキャパシタ(C)30が形成される。キャパシタ(C)30の容量は、以下の式(1)で表される、
C = ε×ε×S/d ・・・ (1)
:容量
ε:真空誘電率(8.85×10−12 F/m)
ε :ガラスの比誘電率
:電極板の面積
:離間距離(=ガラス板の厚み)
一般的な太陽電池パネルMを想定し、例えば、ガラス板4を構成するガラスの比誘電率を4、ガラス板4の厚みを3.5mm、ガラス板4に当接又は近接させる電極板21の面積を121cm(11cm四方)とすると、キャパシタ(C)30の容量は、約122pFとなる。このように、キャパシタ(C)30の容量は、非常に小さいものとなる。なお、電極板21の面積は、検査対象の太陽電池パネルMを構成する太陽電池セルSのサイズに合わせて変更可能であり、例えば、25〜225cm(5cm四方〜15cm四方)とすることができる。
The main body 70 includes an inspection unit 20, an inductor 40, and a voltage output unit 50. As illustrated in FIG. 3, the inspection unit 20 includes an electrode plate 21 and a sensor control board 22. When the electrode plate 21 of the inspection unit 20 is brought into contact with or close to the glass plate 4 on the surface of the solar cell panel M, a capacitor (C) 30 is formed between the solar cell panel M and the electrode plate 21. The capacity of the capacitor (C) 30 is represented by the following formula (1).
C = ε 0 × ε × S / d (1)
C : Capacitance ε 0 : Vacuum dielectric constant (8.85 × 10 −12 F / m)
ε : Relative permittivity of glass S : Electrode plate area d : Separation distance (= thickness of glass plate)
Assuming a general solar cell panel M, for example, the relative dielectric constant of the glass constituting the glass plate 4 is 4, the thickness of the glass plate 4 is 3.5 mm, and the electrode plate 21 brought into contact with or close to the glass plate 4 When the area is 121 cm 2 (11 cm square), the capacitance of the capacitor (C) 30 is about 122 pF. Thus, the capacity of the capacitor (C) 30 is very small. In addition, the area of the electrode plate 21 can be changed according to the size of the solar battery cell S constituting the solar battery panel M to be inspected, and may be, for example, 25 to 225 cm 2 (5 cm square to 15 cm square). it can.

一方、太陽電池パネルMは、図3に示すように、内部抵抗(R)を有している。また、検査部20には、センサ制御基板22を介してインダクタ(L)40が接続されている。従って、太陽電池パネルMの表面に検査部20の電極板21を当接又は近接させている状態では、太陽電池パネルM側の抵抗(R)と、太陽電池パネルMと電極板21との間のキャパシタ(C)30と、本体70に内蔵されているインダクタ(L)40とが直列に接続された等価回路と見なすことができる。この等価回路に交流波入力部10から交流波Aを入力すると、インダクタ(L)40及びキャパシタ(C)30は交流波Aの周波数に応じて変動し、その結果、太陽電池パネルM全体の見かけ上のインピーダンスが変動することになる。ここで、交流波Aの周波数として、インダクタ(L)40とキャパシタ(C)30とが共振する周波数を選択すると、インダクタ(L)40とキャパシタ(C)30とが互いに打ち消し合うとともに、インダクタ(L)40には共振エネルギーが蓄積される。本発明は、この共振エネルギーを利用することで、従来とは異なるアプローチから太陽電池パネルMの故障診断ができることを新たに知見し、太陽電池パネルの検査装置100として完成させたものである。   On the other hand, the solar cell panel M has an internal resistance (R) as shown in FIG. In addition, an inductor (L) 40 is connected to the inspection unit 20 via a sensor control board 22. Therefore, in a state where the electrode plate 21 of the inspection unit 20 is in contact with or close to the surface of the solar cell panel M, the resistance (R) on the solar cell panel M side and between the solar cell panel M and the electrode plate 21 are The capacitor (C) 30 and the inductor (L) 40 built in the main body 70 can be regarded as an equivalent circuit connected in series. When the AC wave A is input from the AC wave input unit 10 to this equivalent circuit, the inductor (L) 40 and the capacitor (C) 30 fluctuate according to the frequency of the AC wave A, and as a result, the overall appearance of the solar cell panel M appears. The upper impedance will fluctuate. Here, when the frequency at which the inductor (L) 40 and the capacitor (C) 30 resonate is selected as the frequency of the AC wave A, the inductor (L) 40 and the capacitor (C) 30 cancel each other, and the inductor ( L) 40 stores resonance energy. The present invention has been newly found out that a failure diagnosis of the solar cell panel M can be performed from an approach different from the conventional one by utilizing this resonance energy, and has been completed as an inspection device 100 for a solar cell panel.

インダクタ(L)40に蓄積される共振エネルギーは、インダクタ(L)40の両端の電圧と相関関係を有する。そこで、本発明の太陽電池パネルの検査装置100では、インダクタ(L)40の両端の電圧を電圧出力部50から出力するように構成した。インダクタ(L)40の両端の電圧は、インダクタ(L)40の共振エネルギーの大きさに比例し、太陽電池パネルMが正常であれば、交流波Aのエネルギー(交流電圧)が増幅されてインダクタ(L)40に蓄積されることになる。エネルギーの増幅倍率は、キャパシタ(C)30の容量とインダクタ(L)40のリアクタンスとの関係によって定まり、2倍以上、好ましくは5倍以上、より好ましくは10倍以上に設定される。従って、ユーザーは、インダクタ(L)40の両端の電圧をモニタリングすれば、太陽電池パネルMが正常であるか、或いは異常(劣化を含む)であるかを判断することが可能となる。このような検査は、太陽電池パネルMが非通電状態にあっても、検査対象の太陽電池パネルMに交流波Aを入力するだけで実施することができるため、発電設備の竣工前や、太陽電池パネルMが発電できない夜間等においても、太陽電池パネルMの故障箇所を正確かつ容易に特定することが可能となる。   The resonance energy accumulated in the inductor (L) 40 has a correlation with the voltage across the inductor (L) 40. Accordingly, the solar cell panel inspection apparatus 100 of the present invention is configured to output the voltage across the inductor (L) 40 from the voltage output unit 50. The voltage across the inductor (L) 40 is proportional to the magnitude of the resonance energy of the inductor (L) 40. If the solar cell panel M is normal, the energy of the AC wave A (AC voltage) is amplified and the inductor (L) is stored in 40. The amplification factor of energy is determined by the relationship between the capacitance of the capacitor (C) 30 and the reactance of the inductor (L) 40, and is set to 2 times or more, preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more. Therefore, the user can determine whether the solar cell panel M is normal or abnormal (including deterioration) by monitoring the voltage across the inductor (L) 40. Since such an inspection can be performed only by inputting the AC wave A to the solar cell panel M to be inspected even when the solar cell panel M is in a non-energized state, Even at night when the battery panel M cannot generate power, the failure location of the solar panel M can be accurately and easily specified.

ところで、太陽電池パネルMが正常であるか、或いは異常(劣化を含む)であるかの判定は、インダクタ(L)40の両端の電圧に基づいて、ユーザー自身が判断することができるが、太陽電池パネルの検査装置100の本体70に、太陽電池パネルMの状態を判定する判定部60をさらに設けても構わない。判定部60を設ければ、事後に測定データを分析する必要がなく、装置側で太陽電池パネルMの状態を判定することができるため、その場で太陽電池パネルMの故障診断が可能となる。   Incidentally, whether the solar panel M is normal or abnormal (including deterioration) can be determined by the user himself / herself based on the voltage across the inductor (L) 40. A determination unit 60 that determines the state of the solar battery panel M may be further provided in the main body 70 of the battery panel inspection apparatus 100. If the determination unit 60 is provided, it is not necessary to analyze the measurement data after the fact, and the state of the solar cell panel M can be determined on the device side, so that the failure diagnosis of the solar cell panel M can be performed on the spot. .

判定部60は、電圧出力部50と兼用することができる。インダクタ(L)40の両端の電圧は常に変動しているため、最大電圧と最小電圧との関係を見るだけで、太陽電池パネルMの故障診断が可能となる。判定部60の判定基準としては、例えば、最大電圧が最小電圧の2倍以上である場合に太陽電池パネルMは正常状態であると判定し、最大電圧が最小電圧の2倍未満である場合に太陽電池パネルMは劣化状態又は異常状態であると判定する。このような判定を行えば精度の高い検査が可能となり、太陽電池パネルMの長期信頼性を向上させることができる。   The determination unit 60 can also be used as the voltage output unit 50. Since the voltage across the inductor (L) 40 constantly fluctuates, the failure diagnosis of the solar cell panel M can be performed only by looking at the relationship between the maximum voltage and the minimum voltage. As a determination criterion of the determination unit 60, for example, when the maximum voltage is twice or more the minimum voltage, it is determined that the solar cell panel M is in a normal state, and when the maximum voltage is less than twice the minimum voltage. The solar cell panel M is determined to be in a deteriorated state or an abnormal state. If such a determination is made, a highly accurate inspection can be performed, and the long-term reliability of the solar cell panel M can be improved.

判定部60は、電圧出力部50に出力される電圧の大きさに応じて段階的に点灯する複数のLEDランプで構成することも可能である。この場合、一定個数以上のLEDランプが点灯したときは、インダクタ(L)40に十分な共振エネルギーが蓄積されているため太陽電池パネルMは正常であると判定し、一定個数未満のLEDランプが点灯したときは、インダクタ(L)40に共振エネルギーが十分に蓄積されていないため太陽電池パネルMは劣化していると判定し、LEDランプが全く点灯しなかったときは、インダクタ(L)40に共振エネルギーが全く蓄積されていないため太陽電池パネルMは故障(異常)であると判定することができる。このように、判定部60を複数のLEDランプで構成すれば、太陽電池パネルの故障診断を簡易的に行うことができる。なお、判定部60とともにブザー(図示せず)を設け、判定結果を音で報知するようにしても構わない。   The determination unit 60 can also be configured by a plurality of LED lamps that are lit in stages according to the magnitude of the voltage output to the voltage output unit 50. In this case, when a certain number or more of LED lamps are turned on, it is determined that the solar cell panel M is normal because sufficient resonance energy is accumulated in the inductor (L) 40, and less than a certain number of LED lamps are present. When it is lit, it is determined that the solar cell panel M has deteriorated because sufficient resonance energy is not stored in the inductor (L) 40, and when the LED lamp is not lit at all, the inductor (L) 40 Since no resonance energy is accumulated in the solar cell panel M, it can be determined that the solar cell panel M is in failure (abnormal). Thus, if the determination part 60 is comprised with a some LED lamp, the failure diagnosis of a solar cell panel can be performed easily. Note that a buzzer (not shown) may be provided together with the determination unit 60 so that the determination result is notified by sound.

以上のように、本発明の太陽電池パネルの検査装置100は、太陽電池パネルMに入力する交流波Aの周波数帯域として、インダクタ(L)40とキャパシタ(C)30とが共振する共振周波数を含む帯域を選択し、インダクタ(L)40とキャパシタ(C)30との共振時にインダクタ(L)40に蓄積された共振エネルギーを利用して太陽電池パネルMが故障しているか否かを判断するため、太陽電池セルSのモジュール化(またはストリング化)の影響を受けることなく、正確かつ容易に検査を行うことができる。従って、本発明は、複数の太陽電池セルSが接続されてなる太陽電池パネルM(太陽電池モジュール)の検査において、好適に利用することができる。   As described above, the solar cell panel inspection apparatus 100 according to the present invention uses the resonance frequency at which the inductor (L) 40 and the capacitor (C) 30 resonate as the frequency band of the AC wave A input to the solar cell panel M. A band to be included is selected, and it is determined whether or not the solar cell panel M has failed using the resonance energy accumulated in the inductor (L) 40 when the inductor (L) 40 and the capacitor (C) 30 resonate. Therefore, the inspection can be performed accurately and easily without being affected by the modularization (or stringing) of the solar battery cell S. Therefore, this invention can be utilized suitably in the test | inspection of the solar cell panel M (solar cell module) by which the several photovoltaic cell S is connected.

<太陽電池パネルの検査例>
本発明の太陽電池パネルの検査装置100においては、検査対象の太陽電池パネルMに入力する交流波Aの周波数は、キャパシタ(C)30とインダクタ(L)40とが共振する共振周波数を含む周波数帯域の間で変更される。キャパシタ(C)30とインダクタ(L)40とが共振する共振周波数は、インダクタ(L)40を変更することにより調整可能である。そこで、交流波入力部10と本体70とをセットとして備える図2の太陽電池パネルの検査装置100において、本体70側に備えられるインダクタ(L)40を種々変更したものを準備し、同一の太陽電池パネルの検査を実施した。図4は、本発明の太陽電池パネルの検査装置による検査結果(検査例1〜3)に関するグラフである。
<Inspection example of solar cell panel>
In the solar cell panel inspection apparatus 100 of the present invention, the frequency of the AC wave A input to the solar cell panel M to be inspected includes a frequency at which the capacitor (C) 30 and the inductor (L) 40 resonate. Changed between bands. The resonance frequency at which the capacitor (C) 30 and the inductor (L) 40 resonate can be adjusted by changing the inductor (L) 40. Therefore, in the solar cell panel inspection apparatus 100 of FIG. 2 provided with the AC wave input unit 10 and the main body 70 as a set, various types of inductors (L) 40 provided on the main body 70 side are prepared, and the same solar The battery panel was inspected. FIG. 4 is a graph relating to inspection results (inspection examples 1 to 3) by the solar cell panel inspection apparatus of the present invention.

〔検査例1〕
図4(a)は、太陽電池パネルの検査において、インダクタ(L)としてリアクタンスが1mHのものを使用したときにインダクタ(L)の両端に発生した電圧の周波数依存性を示すチャートである。インダクタ(L)の両端に発生する電圧は、電圧出力部に出力された電圧である。検査例1では、太陽電池パネルに入力する交流波の周波数を150〜550kHzの周波数帯域の間で変更した。検査例1によれば、交流波の周波数が150kHzのときに約3Vの最小電圧が計測され、交流波の周波数が470kHzのときに約52Vの最大電圧が計測された。このように、検査例1では、インダクタ(L)の両端に発生する最大電圧が最小電圧の約17倍となった。最大電圧が最小電圧の2倍以上であれば、太陽電池パネルは正常状態であると判定できることから、この太陽電池パネルは正常状態であると確認された。なお、図4(a)の電圧の周波数依存性を示すチャートによれば、検査後の低周波数帯では計測された電圧の値に大きな変化は見られないが、共振周波数に近づくと電圧は急激に増大し、共振周波数で電圧がピーク(最大値)となった後、急激に電圧が低減する現象を確認することができる。そこで、交流波の周波数を周波数帯域の間で変更するにあたって、例えば、低周波数から高周波数に向けて一定の規則又はリズムに従って変更することが好ましい。このような周波数の変更の仕方をすれば、太陽電池パネルが正常であれば、交流波の周波数が共振周波数を通過する度に、電圧出力部から出力されるインダクタ(L)の両端の電圧が一定の規則又はリズムに従って脈動し、その結果、太陽電池パネルが正常であることをより明確に認識することが可能となる。
[Inspection Example 1]
FIG. 4A is a chart showing the frequency dependence of the voltage generated at both ends of the inductor (L) when a reactance of 1 mH is used as the inductor (L) in the inspection of the solar cell panel. The voltage generated at both ends of the inductor (L) is the voltage output to the voltage output unit. In Inspection Example 1, the frequency of the AC wave input to the solar cell panel was changed between the frequency bands of 150 to 550 kHz. According to Test Example 1, a minimum voltage of about 3V was measured when the frequency of the AC wave was 150 kHz, and a maximum voltage of about 52V was measured when the frequency of the AC wave was 470 kHz. Thus, in Test Example 1, the maximum voltage generated at both ends of the inductor (L) was about 17 times the minimum voltage. If the maximum voltage is twice or more the minimum voltage, it can be determined that the solar cell panel is in a normal state, and thus this solar cell panel was confirmed to be in a normal state. According to the chart showing the frequency dependence of the voltage in FIG. 4A, the measured voltage value does not change greatly in the low frequency band after the inspection, but the voltage suddenly approaches the resonance frequency. After the voltage increases to a peak (maximum value) at the resonance frequency, it is possible to confirm a phenomenon in which the voltage rapidly decreases. Therefore, when changing the frequency of the AC wave between the frequency bands, for example, it is preferable to change from a low frequency to a high frequency according to a certain rule or rhythm. If such a method of changing the frequency is used, if the solar cell panel is normal, the voltage across the inductor (L) output from the voltage output unit is changed every time the frequency of the AC wave passes the resonance frequency. It pulsates according to a certain rule or rhythm, and as a result, it is possible to recognize more clearly that the solar cell panel is normal.

〔検査例2〕
図4(b)は、太陽電池パネルの検査において、インダクタ(L)としてリアクタンスが2mHのものを使用したときにインダクタ(L)の両端に発生した電圧の周波数依存性を示すチャートである。検査例2において使用した交流波の周波数帯域及び検査手順は、検査例1と同様である。検査例2によれば、交流波の周波数が150kHzのときに約4Vの最小電圧が計測され、交流波の周波数が330kHzのときに約53Vの最大電圧が計測された。このように、検査例2では、インダクタ(L)の両端に発生する最大電圧が最小電圧の約13倍となった。従って、太陽電池パネルは正常状態であると確認された。なお、検査例2においても、交流波の周波数を周波数帯域の間で変更するにあたって、例えば、低周波数から高周波数に向けて一定の規則又はリズムに従って変更すれば、インダクタ(L)の両端の電圧の脈動により、太陽電池パネルが正常であることをより明確に認識することが可能となる。
[Inspection Example 2]
FIG. 4B is a chart showing the frequency dependence of the voltage generated at both ends of the inductor (L) when the inductor (L) having a reactance of 2 mH is used in the inspection of the solar cell panel. The frequency band of the AC wave and the inspection procedure used in inspection example 2 are the same as in inspection example 1. According to Test Example 2, a minimum voltage of about 4 V was measured when the frequency of the AC wave was 150 kHz, and a maximum voltage of about 53 V was measured when the frequency of the AC wave was 330 kHz. Thus, in Test Example 2, the maximum voltage generated at both ends of the inductor (L) was about 13 times the minimum voltage. Therefore, it was confirmed that the solar cell panel is in a normal state. Also in the test example 2, when changing the frequency of the AC wave between the frequency bands, for example, if the frequency is changed from a low frequency to a high frequency according to a certain rule or rhythm, the voltage across the inductor (L) By this pulsation, it becomes possible to more clearly recognize that the solar cell panel is normal.

〔検査例3〕
図4(c)は、太陽電池パネルの検査において、インダクタ(L)としてリアクタンスが4.7mHのものを使用したときにインダクタ(L)の両端に発生した電圧の周波数依存性を示すチャートである。検査例3において使用した交流波の周波数帯域及び検査手順は、検査例1と同様である。検査例3によれば、交流波の周波数が150kHzのときに約5Vの最小電圧が計測され、交流波の周波数が211kHzのときに約54Vの最大電圧が計測された。このように、検査例3では、インダクタ(L)の両端に発生する最大電圧が最小電圧の約11倍となった。従って、太陽電池パネルは正常状態であると確認された。なお、検査例3においても、交流波の周波数を周波数帯域の間で変更するにあたって、例えば、低周波数から高周波数に向けて一定の規則又はリズムに従って変更すれば、インダクタ(L)の両端の電圧の脈動により、太陽電池パネルが正常であることをより明確に認識することが可能となる。
[Inspection Example 3]
FIG. 4 (c) is a chart showing the frequency dependence of the voltage generated at both ends of the inductor (L) when a reactance of 4.7 mH is used as the inductor (L) in the inspection of the solar cell panel. . The frequency band of the AC wave and the inspection procedure used in Inspection Example 3 are the same as in Inspection Example 1. According to Inspection Example 3, a minimum voltage of about 5V was measured when the frequency of the AC wave was 150 kHz, and a maximum voltage of about 54V was measured when the frequency of the AC wave was 211 kHz. Thus, in Test Example 3, the maximum voltage generated at both ends of the inductor (L) was about 11 times the minimum voltage. Therefore, it was confirmed that the solar cell panel is in a normal state. In the third inspection example, when changing the frequency of the AC wave between frequency bands, for example, if the frequency is changed from a low frequency to a high frequency according to a certain rule or rhythm, the voltage across the inductor (L) is changed. By this pulsation, it becomes possible to more clearly recognize that the solar cell panel is normal.

<太陽電池パネルの検査方法>
次に、太陽電池パネルの検査装置100を用いた本発明の太陽電池パネルMの検査方法について説明する。図5は、太陽電池パネルMの検査方法のフローチャートである。太陽電池パネルMの検査方法は、主に、交流波入力工程、検査工程、周波数変更工程、及び電圧出力工程の各工程を経て実施される。なお、以下の説明及び図5において、太陽電池パネルMの検査方法の各工程を記号「S」で示してある。
<Solar cell panel inspection method>
Next, the inspection method of the solar cell panel M of the present invention using the solar cell panel inspection device 100 will be described. FIG. 5 is a flowchart of a method for inspecting the solar battery panel M. The inspection method of the solar cell panel M is mainly implemented through each step of an AC wave input step, an inspection step, a frequency change step, and a voltage output step. In addition, in the following description and FIG. 5, each process of the inspection method of the solar cell panel M is shown by the symbol “S”.

[検査開始(S0)]
太陽電池パネルの検査装置100を用いて太陽電池パネルMの検査方法を実施するにあたり、交流波入力部10を太陽電池パネルMの接続箱1に接続する。これにより、本発明の太陽電池パネルの検査方法が開始される。
[Inspection start (S0)]
In carrying out the inspection method of the solar cell panel M using the solar cell panel inspection device 100, the AC wave input unit 10 is connected to the connection box 1 of the solar cell panel M. Thereby, the test | inspection method of the solar cell panel of this invention is started.

[交流波入力工程(S1)]
交流波入力部10から非通電状態の太陽電池パネルMに対して、周波数を変更可能な交流波Aを入力する(S1)。
[AC wave input process (S1)]
An AC wave A whose frequency can be changed is input from the AC wave input unit 10 to the non-energized solar cell panel M (S1).

[検査工程(S2)]
太陽電池パネルMを構成する太陽電池セルSの表面に、本体10の検査部20を当接又は近接させて検査を行う(S2)。検査部20には、インダクタ(L)40が設けられている。当該太陽電池セルSが正常であれば、検査部20の電極板21と太陽電池セルSとの間にキャパシタ(C)30が形成される。これにより、キャパシタ(C)30とインダクタ(L)40とが直列に接続される。
[Inspection process (S2)]
The inspection is performed by bringing the inspection unit 20 of the main body 10 into contact with or close to the surface of the solar battery cell S constituting the solar battery panel M (S2). The inspection unit 20 is provided with an inductor (L) 40. If the solar cell S is normal, a capacitor (C) 30 is formed between the electrode plate 21 of the inspection unit 20 and the solar cell S. Thereby, the capacitor (C) 30 and the inductor (L) 40 are connected in series.

[周波数変更工程(S3)]
キャパシタ(C)30とインダクタ(L)40とが共振する共振周波数を含む周波数帯域の間で交流波Aの周波数を変更する(S3)。周波数帯域は、10〜1000kHzとすることができる。交流波Aの周波数を変更するにあたっては、低周波数から高周波数に向けて一定の規則又はリズムに従って変更することが好ましい。交流波Aの周波数が共振周波数に近づくと、インダクタ(L)40に増幅された共振エネルギーが蓄積される。
[Frequency changing step (S3)]
The frequency of the AC wave A is changed between frequency bands including a resonance frequency at which the capacitor (C) 30 and the inductor (L) 40 resonate (S3). The frequency band can be 10 to 1000 kHz. In changing the frequency of the AC wave A, it is preferable to change from a low frequency to a high frequency according to a certain rule or rhythm. When the frequency of the AC wave A approaches the resonance frequency, the resonance energy amplified in the inductor (L) 40 is accumulated.

[電圧出力工程(S4)]
インダクタ(L)40の両端の電圧を電圧出力部50に出力する。出力された電圧の値に基づいて、ユーザーは太陽電池パネルMが正常状態であるか否かを判定することができる。具体的には、最大電圧と最小電圧との関係から太陽電池パネルMの故障診断を行う。例えば、最大電圧が最小電圧の2倍以上である場合に太陽電池パネルMは正常状態であると判定し、最大電圧が最小電圧の2倍未満である場合に太陽電池パネルMは劣化状態又は異常状態であると判定する。
[Voltage output step (S4)]
The voltage across the inductor (L) 40 is output to the voltage output unit 50. Based on the output voltage value, the user can determine whether or not the solar cell panel M is in a normal state. Specifically, the failure diagnosis of the solar cell panel M is performed from the relationship between the maximum voltage and the minimum voltage. For example, when the maximum voltage is twice or more the minimum voltage, the solar cell panel M is determined to be in a normal state, and when the maximum voltage is less than twice the minimum voltage, the solar cell panel M is in a deteriorated state or abnormal. It is determined that it is in a state.

[検査継続確認(S5〜S7)]
以上の各工程(S1〜S4)が完了したら、次の太陽電池セルSの検査を実施するか否かを判断する(S5)。次の太陽電池セルSの検査を実施する場合は(S5:YES)、本体70の検査部20を次の太陽電池セルSの位置まで移動させ(S6)、ステップ1〜5を繰り返す。次の太陽電池セルSの検査を実施しない場合は(S5:NO)、交流波入力部10から太陽電池パネルMへの交流波Aの入力を停止し、検査を終了する(S7)。
[Continuation check (S5 to S7)]
When the above steps (S1 to S4) are completed, it is determined whether or not to inspect the next solar battery cell S (S5). When the next solar cell S is inspected (S5: YES), the inspection unit 20 of the main body 70 is moved to the position of the next solar cell S (S6), and steps 1 to 5 are repeated. When the next solar cell S is not inspected (S5: NO), the input of the AC wave A from the AC wave input unit 10 to the solar cell panel M is stopped, and the inspection is ended (S7).

以上のように、本発明の太陽電池パネルの検査装置100を用いて太陽電池パネルMの検査を実施すれば、当該太陽電池パネルMが非通電状態にあっても、当該太陽電池パネルMに交流波Aを入力するだけで、太陽電池パネルMが正常であれば、交流波Aのエネルギーが増幅されてインダクタ(L)40に蓄積されるため、インダクタ(L)40の両端の電圧を電圧出力部50によってモニタリングすることで、太陽電池パネルMが正常であるか、或いは異常(劣化を含む)であるかを正確かつ容易に判断することが可能となる。従って、本発明の太陽電池パネルの検査装置100、及び太陽電池パネルの検査方法は、太陽電池パネルを用いた発電設備の竣工前や、太陽電池パネルが発電できない夜間等において、太陽電池パネルの故障箇所を正確に特定することに大変有用な技術である。   As described above, when the solar cell panel M is inspected using the solar cell panel inspection apparatus 100 according to the present invention, even if the solar cell panel M is in a non-energized state, the solar cell panel M is exchanged. If the solar panel M is normal only by inputting the wave A, the energy of the AC wave A is amplified and accumulated in the inductor (L) 40, so that the voltage at both ends of the inductor (L) 40 is output as a voltage. By monitoring by the unit 50, it is possible to accurately and easily determine whether the solar cell panel M is normal or abnormal (including deterioration). Therefore, the solar cell panel inspection apparatus 100 and the solar cell panel inspection method according to the present invention are suitable for the failure of the solar cell panel before the completion of the power generation facility using the solar cell panel or at night when the solar cell panel cannot generate power. This is a very useful technique for accurately identifying the location.

本発明の太陽電池パネルの検査装置、及び太陽電池パネルの検査方法は、現在主流となっているシリコン系太陽電池だけでなく、化合物系太陽電池、有機系太陽電池など種々のタイプの太陽電池パネルの検査において利用可能である。   The solar cell panel inspection apparatus and solar cell panel inspection method of the present invention are not limited to silicon-based solar cells that are currently mainstream, but various types of solar cell panels such as compound solar cells and organic solar cells. It can be used in the inspection.

1 接続箱
10 交流波入力部
11 波長調整部
20 検査部
21 電極板
22 センサ制御基板
30 キャパシタ(C)
40 インダクタ(L)
50 電圧出力部
60 判定部
70 本体
100 太陽電池パネルの検査装置
M 太陽電池パネル
S 太陽電池セル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Connection box 10 AC wave input part 11 Wavelength adjustment part 20 Inspection part 21 Electrode plate 22 Sensor control board 30 Capacitor (C)
40 Inductor (L)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Voltage output part 60 Judgment part 70 Main body 100 Solar panel inspection apparatus M Solar panel S Solar cell

Claims (6)

非通電状態にある太陽電池パネルを検査する太陽電池パネルの検査装置であって、
検査対象の太陽電池パネルに対して、周波数を変更可能な交流波を入力する交流波入力部と、
前記太陽電池パネルの表面に電極板を当接又は近接させて、前記太陽電池パネルと前記電極板との間にキャパシタを形成する検査部と、
前記キャパシタに接続するように設けられるインダクタと、
前記インダクタの両端の電圧を出力する電圧出力部と、
を備え、
前記電極板は、5cm四方〜15cm四方の形状を有し、
前記交流波入力部は、前記キャパシタと前記インダクタとが共振する共振周波数を含む周波数帯域の間で周波数が変更されている交流波を、前記太陽電池パネルに入力する太陽電池パネルの検査装置。
A solar panel inspection device for inspecting a non-energized solar panel,
An AC wave input unit that inputs an AC wave whose frequency can be changed for the solar cell panel to be inspected,
An inspection part that forms a capacitor between the solar cell panel and the electrode plate by bringing an electrode plate into contact with or close to the surface of the solar cell panel;
An inductor provided to connect to the capacitor;
A voltage output unit that outputs a voltage across the inductor;
With
The electrode plate has a shape of 5 cm square to 15 cm square,
The AC wave input section, before Symbol capacitor and the AC wave frequency between the frequency band including the resonance frequency inductor and resonates is changed, the inspection apparatus for the photovoltaic devices panel to be input to the solar panel .
前記交流波入力部は、一定の規則又はリズムに従って周波数が変更されている交流波を、前記太陽電池パネルに入力する請求項1に記載の太陽電池パネルの検査装置。The solar cell panel inspection apparatus according to claim 1, wherein the AC wave input unit inputs an AC wave whose frequency is changed according to a certain rule or rhythm to the solar cell panel. 前記周波数帯域は、10〜1000kHzである
請求項1又は2に記載の太陽電池パネルの検査装置。
The frequency band is 10 to 1000 kHz.
The solar cell panel inspection apparatus according to claim 1 or 2 .
前記電圧出力部に出力された電圧に基づいて、前記太陽電池パネルの状態を判定する判定部をさらに備える請求項1〜3の何れか一項に記載の太陽電池パネルの検査装置。 The inspection apparatus for a solar cell panel according to any one of claims 1 to 3, further comprising a determination unit that determines a state of the solar cell panel based on a voltage output to the voltage output unit. 前記判定部は、前記電圧出力部に出力された電圧について、最大電圧が最小電圧の2倍以上である場合に前記太陽電池パネルは正常状態であると判定し、前記最大電圧が前記最小電圧の2倍未満である場合に前記太陽電池パネルは劣化状態又は異常状態であると判定する請求項4に記載の太陽電池パネルの検査装置。 The determination unit determines that the solar cell panel is in a normal state when the maximum voltage is twice or more the minimum voltage for the voltage output to the voltage output unit, and the maximum voltage is equal to or less than the minimum voltage. The inspection apparatus for a solar cell panel according to claim 4 , wherein the solar cell panel is determined to be in a deteriorated state or an abnormal state when it is less than twice. 前記太陽電池パネルは、複数の太陽電池セルが接続されてなる太陽電池モジュールである請求項1〜5の何れか一項に記載の太陽電池パネルの検査装置。
The solar cell panel inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein the solar cell panel is a solar cell module in which a plurality of solar cells are connected.
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