JP6821477B2 - Solar cell inspection device and solar cell inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池に使用されているバイパスダイオードの検査を実行する太陽電池検査装置および太陽電池検査方法に関するものである。 The present invention relates to a solar cell inspection device and a solar cell inspection method for inspecting a bypass diode used in a solar cell.
この種の太陽電池検査装置の一例として、下記の特許文献1に開示された太陽電池検査装置(故障検知装置)が知られている。この太陽電池検査装置は、負荷に対して解列状態にある太陽電池ストリングを対象にして、太陽電池ストリングを構成する各太陽電池モジュールのバイパスダイオードの故障を検知する装置であり、太陽電池ストリングの負極から正極に向けて規定の電流値の電流を供給する電流源と、電流源による電流の供給時に太陽電池ストリングの負極と正極との間の電位差を測定する電圧測定部と、電圧測定部によって測定された電位差に基づいてバイパスダイオードの故障を判定する判定部とを備えている。
As an example of this type of solar cell inspection device, the solar cell inspection device (fault detection device) disclosed in
この太陽電池検査装置では、バイパスダイオードが正常のときには、測定される電位差がバイパスダイオードの電圧降下値とほぼ同じとなり、バイパスダイオードがオープンモードで故障(オープン故障)しているときには、太陽電池モジュールの寄生抵抗(例えば、太陽電池セル内のシャント抵抗)の電圧降下値が発生するため、測定される電位差はバイパスダイオードの電圧降下値に比べて大きくなる。したがって、この太陽電池検査装置によれば、測定される電位差のこの違いを検出することにより、バイパスダイオードの故障の有無を判定することが可能となっている。また、このこの太陽電池検査装置によれば、定電流状態における電位差を測定することで太陽電池ストリングに大電流を流すおそれも少なく、またコンデンサを利用した故障検知方法とは異なり、I−V特性のスキャンの必要もないことから、検査時の安全性を確保しつつ簡易かつ確実にバイパスダイオードの故障を検知することが可能となっている。 In this solar cell inspection device, when the bypass diode is normal, the measured potential difference is almost the same as the voltage drop value of the bypass diode, and when the bypass diode fails in the open mode (open failure), the solar cell module Since the voltage drop value of the parasitic resistance (for example, the shunt resistance in the solar cell) occurs, the measured potential difference becomes larger than the voltage drop value of the bypass diode. Therefore, according to this solar cell inspection device, it is possible to determine the presence or absence of a failure of the bypass diode by detecting this difference in the measured potential difference. Further, according to this solar cell inspection device, there is little possibility that a large current will flow through the solar cell string by measuring the potential difference in a constant current state, and unlike the failure detection method using a capacitor, the IV characteristic Since there is no need to scan the bypass diode, it is possible to detect the failure of the bypass diode easily and surely while ensuring the safety at the time of inspection.
ところが、上記した太陽電池検査装置には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この太陽電池検査装置には、太陽電池ストリングを構成する複数の太陽電池モジュール同士を接続する線路において何らかの原因(例えば、配線同士を接続する端子台でのネジの緩みなど)に起因して抵抗分が増加した場合には、この増加した抵抗分での電圧降下が大きくなり、これによって太陽電池ストリングの負極と正極との間の電位差も大きくなることから、すべてのバイパスダイオードが正常なときでも、バイパスダイオードが故障していると誤って判定するおそれがあるという課題が存在している。 However, the above-mentioned solar cell inspection device has the following problems to be solved. That is, in this solar cell inspection device, due to some cause (for example, loosening of a screw at a terminal block connecting wirings) in a line connecting a plurality of solar cell modules constituting a solar cell string. When the resistance increases, the voltage drop due to the increased resistance increases, which also increases the potential difference between the negative and positive electrodes of the solar cell string, so that when all bypass diodes are normal. However, there is a problem that it may be erroneously determined that the bypass diode is out of order.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、太陽電池に使用されているバイパスダイオードを正確に検査し得る太陽電池検査装置および太陽電池検査方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a solar cell inspection device and a solar cell inspection method capable of accurately inspecting a bypass diode used in a solar cell. ..
上記目的を達成すべく請求項1記載の太陽電池検査装置は、太陽電池およびバイパスダイオードを有する複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングにおける前記バイパスダイオードについてのオープン故障の有無を検査する太陽電池検査装置であって、前記太陽電池が発電状態のときに前記太陽電池ストリングから出力される出力電流の通過を許容する極性で当該太陽電池ストリングの正極および負極間に接続される一方向性素子と、前記発電状態において前記一方向性素子が接続されることで短絡状態にある前記太陽電池ストリングの前記負極から前記正極に向けて、前記オープン故障の無いときの当該太陽電池ストリングの短絡電流値を超える規定電流値の定電流を供給可能な電流供給部と、前記太陽電池ストリングに流れる電流を検出する電流検出部と、前記短絡状態の太陽電池ストリングへの前記電流供給部による電流の供給時に前記電流検出部によって検出された当該電流の電流値が前記規定電流値であるか否かに基づいて前記オープン故障の有無を検査する処理部とを備えている。
In order to achieve the above object, the solar cell inspection apparatus according to
請求項2記載の太陽電池検査方法は、太陽電池およびバイパスダイオードを有する複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングにおける前記バイパスダイオードについてのオープン故障の有無を検査する太陽電池検査方法であって、前記太陽電池が発電状態のときに前記太陽電池ストリングから出力される出力電流の通過を許容する極性で当該太陽電池ストリングの正極および負極間に一方向性素子を接続した当該太陽電池ストリングの短絡状態において、前記太陽電池ストリングに流れる電流を検出しつつ、当該太陽電池ストリングの前記負極から前記正極に向けて、前記オープン故障の無いときの当該太陽電池ストリングの短絡電流値を超える規定電流値の定電流を供給して、前記検出した電流の電流値が前記規定電流値であるか否かに基づいて前記オープン故障の有無を検査する。
The solar cell inspection method according to
請求項1記載の太陽電池検査装置および請求項4記載の太陽電池検査方法では、発電状態の太陽電池ストリングにおけるバイパスダイオードについてのオープン故障の有無を検査する際に、一方向性素子によって短絡されている太陽電池ストリングの負極から正極に向けて電流供給部から電流を供給すると共にこの電流の電流値を測定し、測定された電流値が電流供給部の定電流動作時の規定電流値と一致するか否かに基づき、一致するときには複数のバイパスダイオードはすべて正常であると検査し、一致しないときには複数のバイパスダイオードのうちの少なくとも1個がオープン故障していると検査する。
In the solar cell inspection device according to
したがって、この太陽電池検査装置およびこの太陽電池検査方法によれば、発電状態のときの太陽電池ストリングの開放電圧が極めて高い電圧であっても、一方向性素子で短絡されることで、太陽電池ストリング内の複数のバイパスダイオードをオン状態に移行させるための電流供給部の出力電圧をこれらのバイパスダイオードの順方向電圧の総和よりも若干高い程度の低い電圧(上記の開放電圧と比べて極めて低い電圧)で済ませつつ、複数のバイパスダイオードがすべて正常なときには、太陽電池ストリング内の線路の抵抗分が若干増加した場合であっても、この増加がある程度の範囲内である限り、規定電流値での電流(定電流)を電流供給部から発電状態の太陽電池ストリングに供給できるため、複数のバイパスダイオードがすべて正常なときに測定される電流の電流値を常に規定電流値と一致する状態で測定することができる結果、バイパスダイオードがすべて正常であるか否かを正確に検査することができる。 Therefore, according to this solar cell inspection device and this solar cell inspection method, even if the open circuit voltage of the solar cell string in the power generation state is an extremely high voltage, the solar cell is short-circuited by the unidirectional element. The output voltage of the current supply unit for shifting the multiple bypass diodes in the string to the on state is a voltage slightly higher than the sum of the forward voltages of these bypass diodes (extremely lower than the above open circuit voltage). When all of the multiple bypass diodes are normal, even if the resistance of the line in the solar cell string increases slightly, as long as this increase is within a certain range, the specified current value can be used. Current (constant current) can be supplied from the current supply unit to the solar cell string in the power generation state, so the current value of the current measured when all of the multiple bypass diodes are normal is always measured in a state that matches the specified current value. As a result, it is possible to accurately check whether all the bypass diodes are normal.
以下、太陽電池検査装置および太陽電池検査方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the solar cell inspection device and the solar cell inspection method will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、太陽電池検査装置の構成について、図面を参照して説明する。 First, the configuration of the solar cell inspection device will be described with reference to the drawings.
まず、図1に示す太陽電池検査装置としての太陽電池検査装置1の構成について説明する。
First, the configuration of the solar
太陽電池検査装置1は、一方向性素子(例えば、ダイオードや、ダイオード接続されたトランジスタなど。本例では一例としてダイオード)2、電流供給部3、電流検出部4、スイッチ5,6および処理部7を備えて、後述の太陽電池ストリング12を検査対象としてその中に配設されているバイパスダイオード24についてのオープン故障の有無を検査する。
The solar
ここで、太陽電池検査装置1の各構成要素についての具体的な説明の前に、太陽電池ストリング12の概要について説明する。太陽電池ストリング12は、例えば、ビルや住宅などの建物に設置されている図2に示すような太陽電池アレイ11の構成単位であり、複数個で1つの太陽電池アレイ11を構成している。また、複数の太陽電池ストリング12は、例えば、接続箱13内において、ブロッキングダイオード14を介して並列接続されている。また、各太陽電池ストリング12は、接続箱13内に配設されたスイッチ15により、他の太陽電池ストリング12から切り離したり、並列接続状態に戻したりすることが可能になっている。
Here, the outline of the
また、太陽電池ストリング12は、図1,2に示すように、複数の太陽電池モジュール21が直列接続されて構成され、さらに各太陽電池モジュール21は、複数のクラスタ22が直列接続されて構成されている。また、各クラスタ22は、直列接続された複数の太陽電池セル(太陽電池)23と、この直列接続された複数の太陽電池セル23における全体としての出力端子間(クラスタ22の出力端子間)に接続されたバイパスダイオード24とを備えて構成されている。バイパスダイオード24は、複数の太陽電池セル23における全体としての正側の出力端子にカソード端子が接続され、負側の出力端子にアノード端子が接続されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
この構成により、バイパスダイオード24は、1つのクラスタ22を構成する直列接続された複数の太陽電池セル23内において、負側の出力端子から正側の出力端子に向かう電流(直流電流)が流れ難くなる状況(例えば、木陰に入るなどの状況)が生じたときに、他のクラスタ22から流れ込む電流をバイパスさせることで、太陽電池ストリング12からの電流(直流電流)の出力を継続させる。
With this configuration, it is difficult for the
次いで、太陽電池検査装置1の各構成要素について個別に説明する。ダイオード2は、図1に示すように、太陽電池セル23が発電状態のときに太陽電池ストリング12から出力される出力電流Ioの通過を許容する極性(出力電流Ioに対して順方向となる極性)で太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間に接続される。本例では一例として、ダイオード2は電流検出部4およびスイッチ5と直列に接続され、これらの部材で構成される直列回路が、プローブPL1,PL2を介して、太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間に接続される。出力電流Ioを検出する電流検出部4は、一般的な電流計と基本構成は同じであることから、理想的には内部抵抗が極めてゼロオームに近い状態となっている。したがって、スイッチ5がオン状態に移行したときには、ダイオード2は、太陽電池ストリング12を短絡させる。
Next, each component of the solar
電流供給部3は、例えば、直流定電流源で構成されて、+端子と−端子との間に接続された負荷に対して、設定された一定の電流値Ia1(以下、規定電流値Ia1ともいう)の電流(直流定電流)Iaを+端子から−端子に向かう向きで供給可能に構成されている。この電流供給部3における定電流動作時の規定電流値Ia1は、後述する短絡電流Iscの電流値Isc1を超える電流値(具体的には、電流値Isc1よりも大きい(より具体的には若干大きい)電流値(例えば、1A程度大きい電流値))に規定される。また、電流供給部3は、+端子がダイオード2のカソード端子に接続されると共に、−端子がダイオード2のアノード端子に接続されている。また、電流供給部3は、負荷の抵抗値に応じて+端子と−端子との間に印加する出力電圧の電圧値をその最大値を上限として変化させることで、負荷に供給する電流Iaの電流値を一定の規定電流値Ia1に維持するように動作する。
The current supply unit 3 is composed of, for example, a DC constant current source, and has a constant current value Ia1 set for a load connected between the + terminal and the-terminal (hereinafter, also referred to as a specified current value Ia1). The current (DC constant current) Ia can be supplied in the direction from the + terminal to the-terminal. The specified current value Ia1 during constant current operation in the current supply unit 3 is larger than the current value Isc1 (specifically, slightly larger than the current value Isc1) exceeding the current value Isc1 of the short-circuit current Isc described later. ) Current value (for example, a current value larger by about 1 A)). Further, in the current supply unit 3, the + terminal is connected to the cathode terminal of the
また、電流供給部3のこの出力電圧の最大値は、負荷となる検査対象の太陽電池ストリング12に含まれている直列接続された複数(n1個)のバイパスダイオード24がすべて正常なときのその順方向電圧Vfの総和(電圧値:n1×Vf)を若干上回る電圧値(つまり、この個数n1のバイパスダイオード24を同時にオン状態にさせ得る電圧値を電圧値Vup(例えば、数十ボルト程度(20V〜30V程度))だけ上回る電圧値(n1×Vf+Vup))に規定されている。具体的には、この電圧値Vupは、個数n1のバイパスダイオード24を同時にオン状態にさせ得る電圧値に対する余裕分(マージン分)に、太陽電池ストリング12内のすべての太陽電池モジュール21を接続する線路での電圧降下分(規定電流値Ia1の電流Iaが流れることによって生じる電圧降下分)を加算した電圧値に規定されている。なお、線路での電圧降下分は、線路の抵抗値が何らかの原因(例えば、線路を構成する配線同士を接続する端子台においてネジの緩みが生じるなどの原因)で正常時の抵抗値から若干増加した場合における電圧降下分よりも若干大きい値に規定されている。つまり、このように線路の抵抗値が若干増加した場合においても、この線路を含む太陽電池ストリング12に電流供給部3が規定電流値Ia1を供給し得るように、この電圧値Vupが規定されている。
Further, the maximum value of this output voltage of the current supply unit 3 is that when all of the plurality (n1)
この場合、複数のバイパスダイオード24のうちの1個がオープン故障したときには、この故障したバイパスダイオード24に接続されている1つのクラスタ22では、直列接続された複数の太陽電池セル23には、電流供給部3から供給されている電流Iaがそのまま流れることになる。また、各太陽電池セル23は公知の等価回路で示されるように、不図示の電流源(短絡電流Iscの生成源)に不図示の並列抵抗(シャント抵抗。数百から1kΩ程度の抵抗値の抵抗)が接続される構成を有しており、各太陽電池セル23にこの電流源の生成する電流以上の電流を負極から正極に向けて生じさせた場合には、電流源において生成する電流を超える分の電流(つまり、短絡電流Iscを超える分の電流)は、並列抵抗を流れることになる。また1つのクラスタ22は通常、十数個(n2個)の太陽電池セル23で構成されている。このことから、バイパスダイオード24がオープン故障した1つのクラスタ22では、各太陽電池セル23の負極から正極に向かう方向での各並列抵抗の総抵抗値(直列抵抗値)が数kΩ程度と高抵抗値となる。つまり、この各並列抵抗に短絡電流Iscを超える分の電流が流れたときに生じる電圧降下は、この超える分の電流が1Aに達する前に上記の電圧値Vupに確実に達する。したがって、バイパスダイオード24がオープン故障した1つのクラスタ22の各並列抵抗に短絡電流Iscを超える分の電流が流れ始めた瞬間に、電流供給部3の出力電圧は最大値に達することになる。この結果、複数のバイパスダイオード24のうちの1個でもオープン故障したときには、電流供給部3から太陽電池ストリング12に供給される電流Iaの電流値は、短絡電流Iscの電流値Isc1とほぼ同じ値で頭打ちになる。
In this case, when one of the plurality of
この構成により、電流供給部3は、太陽電池ストリング12に含まれている複数(n1個)のバイパスダイオード24がすべて正常なときには、これらを全てオン状態に移行させた状態において、太陽電池ストリング12に規定電流値Ia1の電流Iaを供給する。一方、複数のバイパスダイオード24のうちの少なくとも1個がオープン故障しているときには、電流供給部3は、電流Iaの電流値が規定電流値Ia1に達する前に出力電圧の電圧値が上記の最大値(n1×Vf+Vup)に達する結果、太陽電池ストリング12に規定電流値Ia1未満の電流値(ほぼ短絡電流Iscの電流値Isc1と同じ電流値)で電流Iaを供給する。
With this configuration, when all the plurality of (n1)
また、電流供給部3の+端子とダイオード2のカソード端子との間または電流供給部3の−端子とダイオード2のアノード端子との間(本例では、一例として図1に示すように、電流供給部3の−端子とダイオード2のアノード端子との間)には、スイッチ6が介装されている。この構成により、スイッチ6をオン・オフさせることで、電流供給部3から出力される電流Iaのダイオード2のカソード端子およびアノード端子間への供給・供給停止が可能となっている。なお、スイッチ6は、処理部7によって制御されることにより、オン状態およびオフ状態のうちの一方の状態に選択的に切り替えられる。
Further, between the + terminal of the current supply unit 3 and the cathode terminal of the
電流検出部4は、上記のように、ダイオード2およびスイッチ5と直列に接続された状態で、太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間にプローブPL1,PL2を介して接続される。この電流検出部4は、例えば電流電圧変換回路を備えて構成されて、通過する電流を検出して電圧に変換し、この変換した電圧を電圧信号Si(通過する電流の電流値に比例して電圧値が変化する信号)として処理部7に出力する。なお、電流検出部4は、図示はしないが、ダイオード2およびスイッチ5を直列に接続する配線に電流が流れることによってこの配線の周囲に生じる磁束を検出する方式(カレントトランス方式やホール素子方式)の非接触型電流センサを有する構成とすることもできる。この場合、プローブPL1,PL2間には、ダイオード2およびスイッチ5の直列回路が接続される構成となる。
As described above, the current detection unit 4 is connected to the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the
スイッチ5は、例えば、トランジスタやサイリスタなどの半導体スイッチ(無接点スイッチ)で構成されて、オフ・オンする際におけるアークの発生が回避されている。また、スイッチ5は、処理部7によって制御されることにより、オン状態およびオフ状態のうちの一方の状態に選択的に切り替えられる。また、スイッチ5は、上記のように、ダイオード2および電流検出部4と直列に接続された状態で、太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間にプローブPL1,PL2を介して接続される。
The switch 5 is composed of, for example, a semiconductor switch (contactless switch) such as a transistor or a thyristor, and the generation of an arc when it is turned off and on is avoided. Further, the switch 5 is controlled by the
処理部7は、例えば、A/D変換器、メモリおよびCPUなどを備えて、電流供給部3に対する制御処理(具体的には、規定電流値Ia1を設定する処理)、電流検出部4から出力される電圧信号Siに基づいて電流検出部4に流れる電流(太陽電池ストリング12に流れる電流)の電流値を測定する電流測定処理と、スイッチ5,6に対する制御処理(スイッチ5,6のオン・オフ状態を切り替える処理)と、検査対象として太陽電池検査装置1にプローブPL1,PL2を介して接続されている太陽電池ストリング12のバイパスダイオード24について検査する(バイパスダイオード24についてのオープン故障の有無を検査する)バイパスダイオード検査処理50(図3参照)とを実行可能に構成されている。
The
また、処理部7は、バイパスダイオード検査処理50の結果を出力する出力処理についても実行可能に構成されている。この出力処理では、太陽電池検査装置1にディスプレイ装置などの出力装置が設けられているときにはこの出力装置に検査の結果を出力したり、太陽電池検査装置1の外部に設けられた他の装置に対して検査の結果を出力したりすることができる。
Further, the
次に、太陽電池検査装置1を用いて太陽電池ストリング12のバイパスダイオード24を検査する際の太陽電池検査装置1の動作を、太陽電池検査方法と併せて図3を参照して説明する。なお、太陽電池ストリング12の各太陽電池セル23は正常であって発電状態にあるものとする。
Next, the operation of the solar
建物に設置されている太陽電池アレイ11を構成している複数の太陽電池ストリング12のバイパスダイオード24について検査する際には、この太陽電池アレイ11が接続されている接続箱13内の各スイッチ15のうちの検査対象として太陽電池検査装置1に接続する1つの太陽電池ストリング12に対応するスイッチ15をオン状態からオフ状態に切り替えて、他の太陽電池ストリング12から切り離し、この切り離された状態の1つの太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間にプローブPL1,PL2を介して太陽電池検査装置1を接続するという操作を、全ての太陽電池ストリング12のバイパスダイオード24についての検査が完了するまで繰り返す。
When inspecting the
太陽電池検査装置1では、検査対象とする1つの太陽電池ストリング12(検査対象とするバイパスダイオード24を含む太陽電池ストリング12)がプローブPL1,PL2を介して接続されている状態において、図3に示すバイパスダイオード検査処理50を実行する。
In the solar
このバイパスダイオード検査処理50では、処理部7は、まず、太陽電池ストリング12を短絡させる処理を実行する(ステップ51)。この処理では、処理部7は、スイッチ5に対する制御処理を実行して、初期状態においてオフ状態となっているスイッチ5をオン状態に切り替える。これにより、オン状態のスイッチ5および内部抵抗が極めてゼロオームに近い状態の電流検出部4と共に、太陽電池ストリング12からの出力電流Ioの通過を許容する極性のダイオード2が、プローブPL1,PL2を介して太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間に直列に接続される。このため、太陽電池ストリング12は、発電状態において、ダイオード2、電流検出部4およびスイッチ5の直列回路によって短絡される。
In the bypass
次いで、処理部7は、この短絡状態において、発電状態の太陽電池ストリング12から出力される出力電流Io(短絡状態での出力電流Ioであることから、特に短絡電流Iscともいう)を測定する電流測定処理を実行する(ステップ52)。この電流測定処理では、処理部7は、電流検出部4から出力される電圧信号Siに基づいて電流検出部4に流れる電流(つまり、太陽電池ストリング12の短絡電流Isc)の電流値Isc1を測定して記憶する。
Next, in this short-circuited state, the
続いて、処理部7は、この電流値Isc1よりも若干大きい電流値(例えば、1A程度大きい電流値)を、バイパスダイオード24の検査の際に電流供給部3から供給させる電流Iaの規定電流値Ia1と決定して、この規定電流値Ia1を電流供給部3に対して設定する(ステップ53)。これにより、電流供給部3は、電流Iaの+端子および−端子間への出力を開始し得るように、出力電圧の電圧値を上昇させる。この段階では、電流供給部3の+端子および−端子間はオープン状態(無負荷状態)であるため、+端子および−端子間から出力される電流供給部3の出力電圧の電圧値は上記した最大値(n1×Vf+Vup)Vとなっている。
Subsequently, the
次いで、処理部7は、スイッチ6に対する制御処理を実行して、初期状態においてオフ状態となっているスイッチ6をオン状態に切り替える。これにより、電流供給部3の+端子と−端子との間に接続されているダイオード2は、逆バイアス状態となってオフ状態に移行する。また、電流供給部3の+端子から、プローブPL2、太陽電池ストリング12の負極P2、太陽電池ストリング12を構成する各太陽電池モジュール21、太陽電池ストリング12の正極P1、プローブPL1、オン状態のスイッチ5、電流検出部4およびオン状態のスイッチ6を経由して、電流供給部3の−端子に至る電流経路が形成される。これにより、電流供給部3は、この電流経路に対して電流値Ia2(短絡電流Iscの電流値Isc1以上の電流値)の電流Iaを、この電流値Ia2を規定電流値Ia1まで増加させるべく、出力電圧を調整して供給する(ステップ54)。
Next, the
続いて、処理部7は、電流供給部3から太陽電池ストリング12に対して電流Iaが供給されている状態において、太陽電池ストリング12に流れている電流Iaの電流値Ia2を測定する電流測定処理を実行する(ステップ55)。この電流測定処理では、処理部7は、電流検出部4から出力される電圧信号Siに基づいて、この電流値Ia2を測定して記憶する。
Subsequently, the
続いて、処理部7は、測定した電流値Ia2とステップ53において設定した規定電流値Ia1とが一致するか否かを判別する(ステップ56)。
Subsequently, the
この場合、検査対象の太陽電池ストリング12に含まれている直列接続された複数のバイパスダイオード24がすべて正常なときには、上記したように、電流供給部3から太陽電池ストリング12に対して規定電流値Ia1で電流Iaが供給される。このため、ステップ55で測定される電流値Ia2は、この規定電流値Ia1と一致する。なお、電流測定の際の測定誤差などを考慮して、ステップ53で設定される規定電流値Ia1に対して予め規定された誤差範囲内(例えば、±数%の範囲内)に電流値Ia2が含まれるときには、電流値Ia2は規定電流値Ia1と一致するものとする。
In this case, when all of the plurality of
また、電流供給部3が直流定電流源で構成されているため、複数のバイパスダイオード24がすべて正常なときには、太陽電池ストリング12内の線路の抵抗分が若干増加した場合であっても、この増加がある程度の範囲内であれば、電流供給部3は太陽電池ストリング12に対して規定電流値Ia1で電流Iaを供給し続けることができる。したがって、処理部7は、このように線路の抵抗分が若干増加した場合であっても、複数のバイパスダイオード24がすべて正常なときには、電流値Ia2を規定電流値Ia1と一致する状態で測定することが可能となる。
Further, since the current supply unit 3 is composed of a DC constant current source, when all of the plurality of
一方、太陽電池ストリング12に含まれている複数のバイパスダイオード24のうちの少なくとも1個がオープン故障したときには、上記したように、電流供給部3から太陽電池ストリング12に供給される電流Iaの電流値は規定電流値Ia1に達することなく、短絡電流Iscの電流値Isc1とほぼ同じ電流値に止まる(規定電流値Ia1と一致しない)。このため、ステップ55で測定される電流値Ia2は、ステップ53で設定される規定電流値Ia1と一致しない(上記の誤差範囲外となる)。
On the other hand, when at least one of the plurality of
したがって、処理部7は、ステップ56において、測定した電流値Ia2が規定電流値Ia1と一致すると判別したときには、太陽電池ストリング12に含まれている複数のバイパスダイオード24はすべて正常であるとの検査結果を記憶する(ステップ57)。一方、処理部7は、ステップ56において、測定した電流値Ia2が規定電流値Ia1と一致しないと判別したときには、複数のバイパスダイオード24のうちの少なくとも1個がオープン故障状態であるとの検査結果を記憶する(ステップ58)。
Therefore, when the
最後に、処理部7は、スイッチ5,6に対する制御処理を実行して、それぞれをオン状態からオフ状態に移行させることで、太陽電池ストリング12の短絡を解除する(ステップ59)。これにより、太陽電池検査装置1にプローブPL1,PL2を介して接続されている検査対象としての太陽電池ストリング12に対する検査処理が完了する。また、処理部7は、外部(太陽電池検査装置1に不図示の操作部が設けられているときには、この操作部)から出力指示を入力したときには、出力処理を実行して、バイパスダイオード検査処理50の結果を出力する。
Finally, the
このように、この太陽電池検査装置1および太陽電池検査方法では、発電状態のときの太陽電池ストリング12におけるバイパスダイオード24についてのオープン故障の有無を検査する際に、ダイオード2によって短絡されている太陽電池ストリング12の負極P2から正極P1に向けて電流供給部3から電流Iaを供給すると共にこの電流Iaの電流値Ia2を測定し、測定された電流値Ia2が電流供給部3の定電流動作時の規定電流値Ia1と一致するか否かに基づき、一致するときには複数のバイパスダイオード24はすべて正常であると検査し、一致しないときには複数のバイパスダイオード24のうちの少なくとも1個がオープン故障していると検査する。
As described above, in the solar
したがって、この太陽電池検査装置1および太陽電池検査方法によれば、発電状態のときの太陽電池ストリング12の開放電圧が極めて高い電圧であっても、ダイオード2で短絡されることで、太陽電池ストリング12内の複数のバイパスダイオード24をオン状態に移行させるための電流供給部3の出力電圧をこれらのバイパスダイオード24の順方向電圧の総和よりも若干高い程度の低い電圧(上記の開放電圧と比べて極めて低い電圧)で済ませつつ、複数のバイパスダイオード24がすべて正常なときには、太陽電池ストリング12内の線路の抵抗分が上記したような原因に起因して若干増加した場合であっても、この増加がある程度の範囲内である限り、規定電流値Ia1での電流(定電流)Iaを電流供給部3から発電状態の太陽電池ストリング12に供給できるため、複数のバイパスダイオード24がすべて正常なときに測定される電流Iaの電流値Ia2を常に規定電流値Ia1と一致する状態で測定することができる結果、バイパスダイオード24がすべて正常であるか否かを正確に検査することができる。
Therefore, according to the solar
1 太陽電池検査装置
2 ダイオード(一方向性素子)
3 電流供給部
4 電流検出部
7 処理部
12 太陽電池ストリング
21 太陽電池モジュール
22 クラスタ
23 太陽電池(太陽電池セル)
24 バイパスダイオード
Ia 電流
Ia1 規定電流値
Io 出力電流
1 Solar
3 Current supply unit 4
24 Bypass diode Ia Current Ia1 Specified current value Io Output current
Claims (2)
前記太陽電池が発電状態のときに前記太陽電池ストリングから出力される出力電流の通過を許容する極性で当該太陽電池ストリングの正極および負極間に接続される一方向性素子と、
前記発電状態において前記一方向性素子が接続されることで短絡状態にある前記太陽電池ストリングの前記負極から前記正極に向けて、前記オープン故障の無いときの当該太陽電池ストリングの短絡電流値を超える規定電流値の定電流を供給可能な電流供給部と、
前記太陽電池ストリングに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記短絡状態の太陽電池ストリングへの前記電流供給部による電流の供給時に前記電流検出部によって検出された当該電流の電流値が前記規定電流値であるか否かに基づいて前記オープン故障の有無を検査する処理部とを備えている太陽電池検査装置。 A solar cell inspection device for inspecting the presence or absence of an open failure of the bypass diode in a solar cell string composed of a solar cell and a plurality of solar cell modules having a bypass diode connected in series.
A unidirectional element connected between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string with a polarity that allows the passage of the output current output from the solar cell string when the solar cell is in a power generation state.
The short-circuit current value of the solar cell string when there is no open failure is exceeded from the negative electrode of the solar cell string in the short-circuited state by connecting the unidirectional element in the power generation state toward the positive electrode. A current supply unit that can supply a constant current with a specified current value,
A current detection unit that detects the current flowing through the solar cell string, and
The presence or absence of the open failure is determined based on whether or not the current value of the current detected by the current detector when the current is supplied to the short-circuited solar cell string by the current supply unit is the specified current value. A solar cell inspection device equipped with a processing unit for inspection.
前記太陽電池が発電状態のときに前記太陽電池ストリングから出力される出力電流の通過を許容する極性で当該太陽電池ストリングの正極および負極間に一方向性素子を接続した当該太陽電池ストリングの短絡状態において、
前記太陽電池ストリングに流れる電流を検出しつつ、当該太陽電池ストリングの前記負極から前記正極に向けて、前記オープン故障の無いときの当該太陽電池ストリングの短絡電流値を超える規定電流値の定電流を供給して、
前記検出した電流の電流値が前記規定電流値であるか否かに基づいて前記オープン故障の有無を検査する太陽電池検査方法。 A solar cell inspection method for inspecting the presence or absence of an open failure of the bypass diode in a solar cell string composed of a solar cell and a plurality of solar cell modules having a bypass diode connected in series.
A short-circuit state of the solar cell string in which a unidirectional element is connected between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string with a polarity that allows the passage of the output current output from the solar cell string when the solar cell is in the power generation state. In
While detecting the current flowing through the solar cell string, a constant current having a specified current value exceeding the short-circuit current value of the solar cell string when there is no open failure is applied from the negative electrode of the solar cell string toward the positive electrode. Supply,
A solar cell inspection method for inspecting the presence or absence of the open failure based on whether or not the current value of the detected current is the specified current value.
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