JP6829099B2 - 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(パワーコンディショナ)が知られている。この太陽電池検査装置は、太陽電池アレイと接続されており、太陽電池アレイを流れる電流の電流値を検出して検出値を出力する電流センサ、太陽電池アレイの両端子間の電圧を検出して検出値を出力する電圧センサ、入力コンデンサ、電流センサ及び電圧センサの検出値に基づいて、太陽電池アレイの出力電力が最大になる点を追従するMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御を行うMPPT制御部、太陽電池アレイから出力された直流電流を交流電流に変換して負荷へ出力するためのDC−ACインバータ、商用電源からの交流電流を直流電流に変換するAC−DCコンバータ、発電時と診断時とで配線の切り替えを行うための2つのスイッチ、太陽電池アレイおよび太陽電池アレイのバイパスダイオードの診断処理の制御を行うCPU、及び各種情報を記憶したメモリを含んで構成されている。 As an example of this type of solar cell inspection device, the solar cell inspection device (power conditioner) disclosed in Patent Document 1 below is known. This solar cell inspection device is connected to the solar cell array, and detects the current value of the current flowing through the solar cell array and outputs the detected value, and detects the voltage between both terminals of the solar cell array. MPPT control unit that performs MPPT (Maximum Power Point Tracking) control that follows the point where the output power of the solar cell array is maximized based on the detected values of the voltage sensor, input capacitor, current sensor, and voltage sensor that output the detected values. , DC-AC inverter for converting DC current output from solar cell array to AC current and outputting to load, AC-DC converter for converting AC current from commercial power supply to DC current, At the time of power generation and diagnosis It is configured to include two switches for switching the wiring with and, a CPU for controlling the diagnostic processing of the solar cell array and the bypass diode of the solar cell array, and a memory for storing various information.

この場合、入力コンデンサは、発電時の入力コンデンサとして機能するだけでなく、診断時には、太陽電池アレイのI−V特性およびバイパスダイオードのI−V特性を取得するために、その放電特性が利用される。また、電流センサ及び電圧センサは、MPPT制御に用いられる電流及び電圧を検出する機能だけでなく、診断時には、太陽電池アレイのI−V特性を取得するための電流及び電圧を検出するためのセンサとしても用いられる。 In this case, the input capacitor not only functions as an input capacitor during power generation, but also its discharge characteristics are utilized at the time of diagnosis in order to acquire the IV characteristics of the solar cell array and the IV characteristics of the bypass diode. To. Further, the current sensor and the voltage sensor not only have a function of detecting the current and the voltage used for MPPT control, but also a sensor for detecting the current and the voltage for acquiring the IV characteristic of the solar cell array at the time of diagnosis. Also used as.

この特許文献1に開示された太陽電池検査装置では、太陽光発電システムが発電していない時間帯(太陽電池アレイに太陽光が照射されておらず、太陽電池アレイが光起電力を発生させていない時間帯)に予め定められた診断時期において、発電用配線側に接続されていた一方のスイッチを中立にして太陽電池アレイと太陽電池検査装置(パワーコンディショナ)との接続を切り、DC−ACインバータ側に接続されていた他方のスイッチをAC−DCコンバータ側に切り替える。そして、商用電源からの交流電流をAC−DCコンバータで変換した直流電流で入力コンデンサを充電する。この充電に際して、特にバイパスダイオードのI−V特性を取得する場合には、放電時にバイパスダイオードの順方向へ放電されるように充電する。充電完了後は、他方のスイッチを中立にして入力コンデンサとAC−DCコンバータとを切り離す。 In the solar cell inspection device disclosed in Patent Document 1, the solar cell array generates photovoltaic power during a time period when the photovoltaic power generation system does not generate power (the solar cell array is not irradiated with sunlight). At a predetermined diagnosis time (when there is no time), one of the switches connected to the power generation wiring side is set to neutral, the connection between the solar cell array and the solar cell inspection device (power conditioner) is disconnected, and DC- The other switch connected to the AC inverter side is switched to the AC-DC converter side. Then, the input capacitor is charged with the direct current obtained by converting the alternating current from the commercial power source with the AC-DC converter. At the time of this charging, particularly when acquiring the IV characteristic of the bypass diode, the bypass diode is charged so as to be discharged in the forward direction at the time of discharging. After charging is completed, the other switch is set to neutral to disconnect the input capacitor and the AC-DC converter.

次に、検査対象とするバイパスダイオードを含む太陽電池ストリングスを発電用配線側から診断用配線側に切り替える。次いで、一方のスイッチを診断用配線側へ接続し、充電された入力コンデンサを放電させる。そして、この放電時の電流値及び電圧値を電流センサ及び電圧センサから取得して、取得した電流値及び電圧値から検査対象とする太陽電池ストリングスについてのI−V特性を計測する。この場合、入力コンデンサを放電させた際の電流はバイパスダイオードの順方向に流れる電流であるため、太陽電池ストリングスに含まれているバイパスダイオードがすべて正常であるときのI−V特性と、太陽電池ストリングスに含まれているバイパスダイオードのいずれかがオープン状態で故障しているときのI−V特性とは相違する。 Next, the solar cell strings including the bypass diode to be inspected are switched from the power generation wiring side to the diagnostic wiring side. Next, one switch is connected to the diagnostic wiring side to discharge the charged input capacitor. Then, the current value and the voltage value at the time of discharging are acquired from the current sensor and the voltage sensor, and the IV characteristic of the solar cell strings to be inspected is measured from the acquired current value and the voltage value. In this case, since the current when the input capacitor is discharged is the current flowing in the forward direction of the bypass diode, the IV characteristics when all the bypass diodes included in the solar cell strings are normal and the solar cell It differs from the IV characteristic when any of the bypass diodes included in the strings fails in the open state.

したがって、この特許文献1に開示された太陽電池検査装置によれば、メモリに記憶させる各種情報の1つとして、バイパスダイオードがすべて正常であるときのI−V特性を記憶させておき、メモリに記憶させたこの正常時のI−V特性と計測されたI−V特性とを比較することにより、バイパスダイオードのいずれかがオープン状態で故障しているか否かを診断することが可能となっている。 Therefore, according to the solar cell inspection device disclosed in Patent Document 1, as one of various information to be stored in the memory, the IV characteristics when all the bypass diodes are normal are stored in the memory. By comparing the memorized normal IV characteristic with the measured IV characteristic, it becomes possible to diagnose whether or not any of the bypass diodes has failed in the open state. There is.

しかしながら、この太陽電池検査装置には、太陽電池が発電していないとき(または、発電量が極めて少ないとき)にしか診断が行えないという課題が存在している。そこで、本願出願人は、太陽電池が発電しているときでも、バイパスダイオードがオープン状態で故障しているか否かを診断(検査)し得る太陽電池検査装置(特願2015−95351)を開発した。 However, this solar cell inspection device has a problem that diagnosis can be performed only when the solar cell is not generating power (or when the amount of power generation is extremely small). Therefore, the applicant of the present application has developed a solar cell inspection device (Japanese Patent Application No. 2015-95351) capable of diagnosing (inspecting) whether or not the bypass diode is out of order in the open state even when the solar cell is generating power. ..

特開2011−66320号公報(第7−9頁、第3図)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-66320 (pages 7-9, FIG. 3)

ところが、本願出願人が開発した上記の太陽電池検査装置には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、バイパスダイオードは、オープン状態での故障に至る際に、正常状態から短時間でオープン状態となる場合があるものの、その抵抗値(等価的に入っている直列抵抗の抵抗値)が時間の経過と共に徐々に増加して最終的にオープン状態となる場合もある。このため、バイパスダイオードに等価的に直列接続されている抵抗の抵抗値を算出できれば、この検出した抵抗値に基づいてバイパスダイオードが劣化しているか否かを早期に(オープン状態に至る前段階で)診断することができて、より好ましい。しかしながら、この太陽電池検査装置ではこのような診断はできないため、この点での改善が望まれている。 However, the above-mentioned solar cell inspection device developed by the applicant of the present application has the following problems to be improved. That is, the bypass diode may be opened in a short time from the normal state when a failure occurs in the open state, but its resistance value (the resistance value of the series resistance that is equivalently included) is the time. It may gradually increase over time and eventually become open. Therefore, if the resistance value of the resistor that is equivalently connected in series to the bypass diode can be calculated, whether or not the bypass diode has deteriorated is determined at an early stage (before reaching the open state) based on the detected resistance value. ) It can be diagnosed, which is more preferable. However, since such a diagnosis cannot be made with this solar cell inspection device, improvement in this respect is desired.

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、太陽電池が発電状態にあるときにおいてもバイパスダイオードに等価的に接続されている直列抵抗の抵抗値を求め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 improve such a problem, and a solar cell inspection device capable of obtaining the resistance value of a series resistance equivalently connected to a bypass diode even when the solar cell is in a power generation state. The main purpose is to provide a solar cell inspection method.

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光起電力が発生している発電状態のときに当該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て当該太陽電池ストリングを短絡させる一方向性素子と、前記一方向性素子で短絡されている前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間に、当該正極の電位を基準として当該負極の電位が高電位となる電圧であって、複数の前記バイパスダイオードの順方向電圧の総和を上回る電圧値の試験電圧を印加可能な電圧印加部と、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、前記試験電圧の前記電圧値が第1電圧値V1のときに前記電流検出部で検出される前記電流の第1電流値I1および当該第1電圧値V1、並びに前記試験電圧の前記電圧値が前記第1電圧値V1とは異なる第2電圧値V2のときに前記電流検出部で検出される前記電流の第2電流値I2および当該第2電圧値V2から抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))を算出する処理部とを備えている。 In order to achieve the above object, the solar cell inspection device according to claim 1 is a power generation in which a photovoltaic current is generated in a solar cell string formed by connecting a plurality of solar cell modules having a solar cell and a bypass diode in series. A unidirectional element that is connected between the positive and negative sides of the solar cell string and short-circuits the solar cell string with a polarity that allows the passage of the output current output from the solar cell string in the state, and the unidirectional element. A voltage at which the potential of the negative electrode becomes high with reference to the potential of the positive electrode between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string short-circuited by the sex element, and is a forward voltage of the plurality of bypass diodes. A voltage application unit capable of applying a test voltage having a voltage value exceeding the sum of the above, a current detection unit for detecting a current flowing through the solar cell string, and the above when the voltage value of the test voltage is the first voltage value V1. When the first current value I1 and the first voltage value V1 of the current detected by the current detection unit and the voltage value of the test voltage are the second voltage value V2 different from the first voltage value V1. It is provided with a processing unit that calculates a resistance value R (= (V1-V2) / (I1-I2)) from the second current value I2 of the current detected by the current detection unit and the second voltage value V2. ..

請求項2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光起電力が発生している発電状態のときに当該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て当該太陽電池ストリングを短絡させる一方向性素子と、前記一方向性素子で短絡されている前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間に、当該正極の電位を基準として当該負極の電位が高電位となる電圧であって、複数の前記バイパスダイオードの順方向電圧の総和を上回る電圧値の試験電圧を印加可能な電圧印加部と、前記太陽電池ストリングに流れる電流を設定された電流値に制限する電流制限部と、前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間の電圧を測定する電圧測定部と、前記試験電圧の印加時に流れる電流が前記電流制限部に設定された第1電流値I1に制限されているときに前記電圧測定部で測定される第1電圧値V1および当該第1電流値I1、並びに前記試験電圧の印加時に流れる電流が前記電流制限部に設定された前記第1電流値I1とは異なる第2電流値I2に制限されているときに前記電圧測定部で測定される第2電圧値V2および当該第2電流値I2から抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))を算出する処理部とを備えている。 The solar cell inspection device according to claim 2 is in a power generation state in which a photovoltaic current is generated in a solar cell string formed by connecting a plurality of solar cell modules having a solar cell and a bypass diode in series. A unidirectional element that is connected between the positive and negative electrodes of the solar cell string and short-circuits the solar cell string with a polarity that allows the passage of the output current output from the battery string, and a unidirectional element that is short-circuited by the unidirectional element. A voltage value between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string that causes the potential of the negative electrode to be high with reference to the potential of the positive electrode, and exceeds the sum of the forward voltages of the plurality of bypass diodes. A voltage application unit to which the test voltage of the above can be applied, a current limiting unit that limits the current flowing through the solar cell string to a set current value, and a voltage for measuring the voltage between the positive and negative sides of the solar cell string. The first voltage value V1 and the first voltage value V1 measured by the measuring unit and the voltage measuring unit when the current flowing when the test voltage is applied is limited to the first current value I1 set in the current limiting unit. Measured by the voltage measuring unit when the current value I1 and the current flowing when the test voltage is applied are limited to a second current value I2 different from the first current value I1 set in the current limiting unit. It is provided with a processing unit that calculates a resistance value R (= (V1-V2) / (I1-I2)) from the second voltage value V2 and the second current value I2.

請求項3記載の太陽電池検査装置は、請求項2記載の太陽電池検査装置において、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる短絡電流の電流値を検出する電流検出部を備え、前記処理部は、前記検出された短絡電流の電流値に1を超える第1の係数を乗算して得られる電流値を前記第1電流値I1として前記電流制限部に設定すると共に、当該短絡電流の電流値に1を超え、かつ前記第1の係数とは異なる第2の係数を乗算して得られる電流値を前記第2電流値I2として前記電流制限部に設定する。 The solar cell inspection device according to claim 3 is the solar cell inspection device according to claim 2, wherein the sun is short-circuited by the unidirectional element in the power generation state and in the non-application state of the test voltage. The processing unit includes a current detection unit that detects the current value of the short-circuit current flowing through the battery string, and the processing unit calculates the current value obtained by multiplying the current value of the detected short-circuit current by a first coefficient exceeding 1. The current value obtained by setting the current limiting unit as the first current value I1 and multiplying the current value of the short-circuit current by a second coefficient different from the first coefficient is obtained. 2 The current value I2 is set in the current limiting unit.

請求項4記載の太陽電池検査装置は、請求項1から3のいずれかに記載の太陽電池検査装置において、前記処理部は、前記算出した抵抗値Rに基づいて前記バイパスダイオードの劣化状態を検査する。 The solar cell inspection device according to claim 4 is the solar cell inspection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the processing unit inspects the deterioration state of the bypass diode based on the calculated resistance value R. To do.

請求項5記載の太陽電池検査装置は、請求項1から4のいずれかに記載の太陽電池検査装置において、前記電圧印加部は、コンデンサと、前記一方向性素子による前記太陽電池ストリングの短絡が解除されると共に前記コンデンサが当該太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間に接続されて前記光起電力で充電される充電接続状態と当該一方向性素子で当該太陽電池ストリングが短絡されると共に当該充電されたコンデンサが当該負極から当該正極に向けて電流を放電するように当該正極および当該負極間に接続される放電接続状態とを切り替える切替部とを備えている。 The solar cell inspection device according to claim 5 is the solar cell inspection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the voltage application unit has a short circuit between the capacitor and the solar cell string due to the unidirectional element. The solar cell string is short-circuited by the unidirectional element and the charging connection state in which the capacitor is connected between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string and charged by the photovoltaic power. It is provided with a switching unit for switching between the positive electrode and the discharge connection state connected between the positive electrode so that the charged capacitor discharges a current from the negative electrode toward the positive electrode.

請求項6記載の太陽電池検査装置は、請求項1記載の太陽電池検査装置において、前記処理部は、前記電流検出部による前記第1電流値I1の検出の直前または直後に、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる前記電流を1回目短絡電流として前記電流検出部に検出させ、前記電流検出部による前記第2電流値I2の検出の直前または直後に、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる前記電流を2回目短絡電流として前記電流検出部に検出させ、検出された前記1回目短絡電流の電流値と検出された前記2回目短絡電流の電流値の差分が許容範囲内でないときに、エラー処理を実行する。 The solar cell inspection device according to claim 6 is the solar cell inspection device according to claim 1, wherein the processing unit is in the power generation state immediately before or immediately after the detection of the first current value I1 by the current detection unit. In addition, when the test voltage is not applied, the current flowing through the solar cell string when short-circuited by the unidirectional element is detected by the current detection unit as the first short-circuit current, and the current detection unit detects the current. Immediately before or immediately after the detection of the second current value I2, the current flowing through the solar cell string when short-circuited by the unidirectional element in the power generation state and the test voltage non-application state is applied for the second time. The current detection unit detects the short-circuit current, and when the difference between the detected current value of the first short-circuit current and the detected current value of the second short-circuit current is not within the allowable range, error processing is executed.

請求項7記載の太陽電池検査装置は、請求項3記載の太陽電池検査装置において、前記処理部は、前記電圧測定部による前記第1電圧値V1の測定の直前または直後に、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる前記電流を1回目短絡電流として前記電流検出部に検出させ、前記電圧測定部による前記第2電圧値V2の測定の直前または直後に、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる前記電流を2回目短絡電流として前記電流検出部に検出させ、検出された前記1回目短絡電流の電流値と検出された前記2回目短絡電流の電流値の差分が許容範囲内でないときに、エラー処理を実行する。 The solar cell inspection device according to claim 7 is the solar cell inspection device according to claim 3, wherein the processing unit is in the power generation state immediately before or immediately after the measurement of the first voltage value V1 by the voltage measuring unit. Further, in a state where the test voltage is not applied, the current flowing through the solar cell string when short-circuited by the unidirectional element is detected by the current detection unit as the first short-circuit current, and the voltage measuring unit performs the above. Immediately before or immediately after the measurement of the second voltage value V2, the current flowing through the solar cell string when short-circuited by the unidirectional element in the power generation state and the test voltage non-application state is applied for the second time. The current detection unit detects the short-circuit current, and when the difference between the detected current value of the first short-circuit current and the detected current value of the second short-circuit current is not within the allowable range, error processing is executed.

請求項8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の劣化状態を検査する太陽電池検査方法であって、前記太陽電池ストリングに光起電力が発生している発電状態のときに当該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状態において、前記正極の電位を基準として前記負極の電位が高電位となる電圧であって複数の前記バイパスダイオードの順方向電圧の総和を上回る電圧値の試験電圧を印加することにより、前記バイパスダイオードに電流を流し、前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間の電圧値が第1電圧値V1のときに前記太陽電池ストリングに流れる電流の第1電流値I1および当該第1電圧値V1、並びに前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間の電圧値が前記第1電圧値V1とは異なる第2電圧値V2のときに前記太陽電池ストリングに流れる電流の第2電流値I2および当該第2電圧値V2から抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))を算出すると共に当該算出した抵抗値Rに基づいて前記バイパスダイオードの劣化状態を検査する。 The solar cell inspection method according to claim 8 is a solar cell inspection method for inspecting a deteriorated state of the bypass diode in a solar cell string configured by connecting a solar cell and a plurality of solar cell modules having a bypass diode in series. Therefore, it is unidirectional between the positive and negative electrodes of the solar cell string with a polarity that allows the passage of the output current output from the solar cell string when the photovoltaic power is generated in the solar cell string. By applying a test voltage having a voltage value at which the potential of the negative electrode becomes a high potential with reference to the potential of the positive electrode and exceeding the sum of the forward voltages of the plurality of bypass diodes in the state where the elements are connected. When a current is passed through the bypass diode and the voltage value between the positive electrode and the negative voltage of the solar cell string is the first voltage value V1, the first current value I1 and the first voltage of the current flowing through the solar cell string. When the value V1 and the voltage value between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string are the second voltage value V2 different from the first voltage value V1, the second current value I2 and the current flowing through the solar cell string The resistance value R (= (V1-V2) / (I1-I2)) is calculated from the second voltage value V2, and the deterioration state of the bypass diode is inspected based on the calculated resistance value R.

請求項1記載の太陽電池検査装置では、複数のバイパスダイオードの順方向電圧の総和を上回る電圧値の試験電圧を印加可能な電圧印加部と、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、第1電圧値V1および第1電流値I1、並びに第1電圧値V1とは異なる第2電圧値V2および第2電流値I2から抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))を算出する処理部とを備えている。 In the solar cell inspection apparatus according to claim 1, a voltage application unit capable of applying a test voltage having a voltage value exceeding the sum of the forward voltages of a plurality of bypass diodes, and a current detection unit for detecting a current flowing through the solar cell string. , The first voltage value V1 and the first current value I1, and the second voltage value V2 and the second current value I2 different from the first voltage value V1 to the resistance value R (= (V1-V2) / (I1-I2)). ) Is provided with a processing unit for calculating.

また、請求項2記載の太陽電池検査装置では、複数のバイパスダイオードの順方向電圧の総和を上回る電圧値の試験電圧を印加可能な電圧印加部と、太陽電池ストリングに流れる電流を設定された電流値に制限する電流制限部と、太陽電池ストリングの正極および負極間の電圧を測定する電圧測定部と、第1電圧値V1および第1電流値I1、並びに第1電圧値V1とは異なる第2電圧値V2および第2電流値I2から抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))を算出する処理部とを備えている。 Further, in the solar cell inspection device according to claim 2, a voltage application unit capable of applying a test voltage having a voltage value exceeding the sum of the forward voltages of a plurality of bypass diodes, and a current set for the current flowing through the solar cell string. The current limiting unit that limits the value, the voltage measuring unit that measures the voltage between the positive and negative electrodes of the solar cell string, the first voltage value V1 and the first current value I1, and the second voltage value V1 that is different from the first voltage value V1. It is provided with a processing unit that calculates a resistance value R (= (V1-V2) / (I1-I2)) from a voltage value V2 and a second current value I2.

したがって、これらの太陽電池検査装置によれば、太陽電池ストリングが発電状態のときに、太陽電池ストリング内の複数のバイパスダイオードに等価的に接続されている直列抵抗の抵抗値を算出することができる。このため、この抵抗値に基づいて、バイパスダイオードの劣化状態を検査することができる。 Therefore, according to these solar cell inspection devices, it is possible to calculate the resistance value of the series resistance equivalently connected to a plurality of bypass diodes in the solar cell string when the solar cell string is in the power generation state. .. Therefore, the deterioration state of the bypass diode can be inspected based on this resistance value.

請求項3記載の太陽電池検査装置によれば、処理部が、電流検出部で検出された短絡電流の電流値に基づいて第1電流値I1および第2電流値I2を算出して電流制限部に設定するため、より適切な値の第1電流値I1および第2電流値I2を自動的に算出して太陽電池ストリング12の検査に使用することができる。 According to the solar cell inspection device according to claim 3, the processing unit calculates the first current value I1 and the second current value I2 based on the current value of the short-circuit current detected by the current detection unit, and the current limiting unit. Therefore, more appropriate values of the first current value I1 and the second current value I2 can be automatically calculated and used for the inspection of the solar cell string 12.

請求項4記載の太陽電池検査装置によれば、処理部は、算出した抵抗値に基づいてバイパスダイオードの劣化状態を検査するため、バイパスダイオードの劣化状態についての検査の自動化を図ることができる。 According to the solar cell inspection apparatus according to claim 4, since the processing unit inspects the deterioration state of the bypass diode based on the calculated resistance value, the inspection for the deterioration state of the bypass diode can be automated.

請求項5記載の太陽電池検査装置によれば、検査対象の太陽電池ストリングに試験電圧を印加するためのコンデンサを、この太陽電池ストリングの光起電力で充電する構成を採用したことにより、コンデンサを充電するための専用の電源を不要にすることができるため、装置の簡略化、および装置コストの低減を図ることができる。 According to the solar cell inspection apparatus according to claim 5, the capacitor for applying a test voltage to the solar cell string to be inspected is charged by the photovoltaic power of the solar cell string. Since a dedicated power source for charging can be eliminated, the device can be simplified and the device cost can be reduced.

請求項6,7記載の太陽電池検査装置によれば、1回目短絡電流の電流値と2回目短絡電流の電流値の差分が許容範囲内でないとき、つまり、検査時における短絡電流は一定である(言い換えれば、太陽電池ストリングへの日射量が一定である)との前提条件が崩れたときに、抵抗値Rの算出を中止したり、バイパスダイオードの劣化状態についての検査を再度行ういわゆるリトライ処理を実行したり、正確な抵抗値Rの算出が行えない旨を出力したりするなどのエラー処理を実行するため、誤った抵抗値Rの算出に起因する誤判定を回避することができる。 According to the solar cell inspection apparatus according to claims 6 and 7, when the difference between the current value of the first short-circuit current and the current value of the second short-circuit current is not within the allowable range, that is, the short-circuit current at the time of inspection is constant. (In other words, when the precondition that the amount of solar radiation to the solar cell string is constant) is broken, the calculation of the resistance value R is stopped or the inspection for the deterioration state of the bypass diode is performed again, so-called retry processing. Is executed, and error processing such as outputting that the accurate resistance value R cannot be calculated is executed. Therefore, it is possible to avoid an erroneous determination due to an erroneous calculation of the resistance value R.

請求項8記載の太陽電池検査方法によれば、太陽電池ストリングが発電状態のときに、太陽電池ストリング内の複数のバイパスダイオードに等価的に接続されている直列抵抗の抵抗値を算出すると共にこの抵抗値に基づいてバイパスダイオードの劣化状態を検査することができる。 According to the solar cell inspection method according to claim 8, when the solar cell string is in the power generation state, the resistance value of the series resistance equivalently connected to the plurality of bypass diodes in the solar cell string is calculated and the resistance value is calculated. The deterioration state of the bypass diode can be inspected based on the resistance value.

太陽電池検査装置1および太陽電池ストリング12の各構成図である。It is each block diagram of the solar cell inspection apparatus 1 and the solar cell string 12. 太陽電池アレイ11および接続箱13の各構成図である。It is each block diagram of the solar cell array 11 and the junction box 13. 太陽電池検査装置1の動作および太陽電池検査方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation of the solar cell inspection apparatus 1 and the solar cell inspection method. 抵抗値Rを算出する式の導出手順を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the derivation procedure of the formula for calculating the resistance value R.

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 cell inspection device 1 as the solar cell inspection device shown in FIG. 1 will be described.

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、電圧印加部3、電圧検出部4、電流検出部5および処理部6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についての劣化状態を検査する。 The solar cell inspection device 1 includes a unidirectional element (for example, a diode, a diode-connected transistor, etc., a diode as an example in this example) 2, a voltage application unit 3, a voltage detection unit 4, a current detection unit 5, and a processing unit. 6 is provided, and the deterioration state of the bypass diode 24 arranged in the solar cell string 12 described later is inspected as an inspection target.

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 solar cell string 12 will be described before the specific description of each component of the solar cell inspection device 1. The solar cell string 12 is a structural unit of the solar cell array 11 as shown in FIG. 2 installed in a building such as a building or a house, and a plurality of solar cell strings 12 constitute one solar cell array 11. Further, the plurality of solar cell strings 12 are connected in parallel, for example, in the junction box 13 via the blocking diode 14. Further, each solar cell string 12 can be separated from the other solar cell strings 12 or returned to the parallel connection state by the switch 15 arranged in the junction box 13.

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 solar cell string 12 is configured by connecting a plurality of solar cell modules 21 in series, and further, each solar cell module 21 is configured by connecting a plurality of clusters 22 in series. ing. Further, each cluster 22 is located between a plurality of solar cells (solar cells) 23 connected in series and an overall output terminal (between the output terminals of the cluster 22) in the plurality of solar cells 23 connected in series. It is configured to include a connected bypass diode 24. In the bypass diode 24, the cathode terminal is connected to the output terminal on the positive side as a whole in the plurality of solar cell 23, and the anode terminal is connected to the output terminal on the negative side.

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直流電流としての出力電流I(以下、電流Iともいう)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Iの出力を継続させる。 With this configuration, the bypass diode 24 has an output current I (as a direct current) from the negative output terminal to the positive output terminal in the plurality of solar cells 23 connected in series forming one cluster 22. When a situation (for example, a situation such as entering the shade of a tree) occurs in which the current I is difficult to flow, the current I from the solar cell string 12 is generated by bypassing the current flowing from the other cluster 22. Continue output.

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が太陽光を受けて光起電力を発生させている状態(太陽電池ストリング12が光起電力を発生させている状態でもある。以下、発電状態ともいう)のときに太陽電池ストリング12から出力される電流I(出力電流)の通過を許容する極性(電流I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5および電圧印加部3を構成する後述のスイッチ32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などを介して、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。電流検出部5は、太陽電池ストリング12に流れる電流Iを検出する機能を有し、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32がオン状態に移行したときには、ダイオード2は、光起電力を発生させている状態の太陽電池ストリング12を短絡させる。 Next, each component of the solar cell inspection device 1 will be described individually. As shown in FIG. 1, the diode 2 is in a state in which the solar cell 23 receives sunlight and generates a photovoltaic power (a state in which the solar cell string 12 is also generating a photovoltaic power). The positive electrode P1 and the negative electrode of the solar cell string 12 have a polarity (polarity that is in the forward direction with respect to the current I) that allows the passage of the current I (output current) output from the solar cell string 12 during the power generation state). It is connected between P2. In this example, as an example, the diode 2 is connected in series with the switch 32 described later that constitutes the current detection unit 5 and the voltage application unit 3, and the series circuit composed of these members is connected via the probes PL1, PL2 and the like. , Connected between the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12. The current detection unit 5 has a function of detecting the current I flowing through the solar cell string 12, and has the same basic configuration as a general ammeter. Therefore, ideally, the internal resistance is extremely close to zero ohm. It has become. Therefore, when the switch 32 shifts to the on state, the diode 2 short-circuits the solar cell string 12 in the state of generating the photovoltaic power.

電圧印加部3は、ダイオード2の両端子間に、ダイオード2のアノード端子の電位を基準としてカソード端子が高電位となる試験電圧Vtstを印加可能に構成されている。この構成により、電圧印加部3は、太陽電池ストリング12に太陽電池検査装置1が接続されて、太陽電池検査装置1のダイオード2(具体的には、ダイオード2、電流検出部5およびスイッチ32の直列回路)によって太陽電池ストリング12が短絡されているときには、太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間に、正極P1の電位を基準として負極P2が高電位となる試験電圧Vtstを印加可能となっている。 The voltage application unit 3 is configured to be able to apply a test voltage Vtst between both terminals of the diode 2 so that the cathode terminal has a high potential with reference to the potential of the anode terminal of the diode 2. With this configuration, in the voltage application unit 3, the solar cell inspection device 1 is connected to the solar cell string 12, and the diode 2 of the solar cell inspection device 1 (specifically, the diode 2, the current detection unit 5 and the switch 32). When the solar cell string 12 is short-circuited by the series circuit), a test voltage Vtst at which the negative electrode P2 has a high potential can be applied between the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12 with reference to the potential of the positive electrode P1. ing.

この場合、試験電圧Vtstは、検査対象の太陽電池ストリング12内に配設されているバイパスダイオード24の順方向電圧をVfとし、またこのバイパスダイオード24の個数をn個としたときに、直列に接続されたこの個数nのバイパスダイオード24の順方向電圧Vfの総和(電圧値:n×Vf)を上回る電圧値(つまり、この個数n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)に規定されている。 In this case, the test voltage Vtst is in series when the forward voltage of the bypass diode 24 arranged in the solar cell string 12 to be inspected is Vf and the number of the bypass diodes 24 is n. To a voltage value that exceeds the sum of the forward voltages Vf (voltage value: n × Vf) of the number n bypass diodes 24 connected (that is, a voltage value that can simultaneously turn on the number n bypass diodes 24). It is stipulated.

具体的には、電圧印加部3は、図1に示すように、一例として、コンデンサ31、スイッチ32(本例では一極単投型のスイッチ)および一対のスイッチ33,34(本例では一極双投型のスイッチ)を備えている。この場合、スイッチ32はダイオード2および電流検出部5と直列に接続されて、この直列回路が、太陽電池ストリング12の正極P1に接続されるプローブPL1と太陽電池ストリング12の負極P2に接続されるプローブPL2との間に接続されている。また、スイッチ33,34の各c接点間にコンデンサ31が接続され、スイッチ33のa接点にプローブPL2が接続され、スイッチ34のa接点にプローブPL1が接続され、スイッチ33のb接点にダイオード2のアノード端子が接続され、スイッチ34のb接点にダイオード2のカソード端子が接続されている。なお、スイッチ32,33,34は、例えばリレーなどの有接点スイッチで構成することもできるし、オフ・オンする際におけるチャタリングの発生を回避するために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)で構成することもできるが、スイッチ32については、オフ・オンする際におけるアークの発生を確実に回避するため、半導体スイッチ(無接点スイッチ)で構成するのが好ましい。 Specifically, as shown in FIG. 1, the voltage application unit 3 includes a capacitor 31, a switch 32 (one-pole single-throw type switch in this example), and a pair of switches 33, 34 (one in this example), as an example. It is equipped with a very double throw type switch). In this case, the switch 32 is connected in series with the diode 2 and the current detection unit 5, and this series circuit is connected to the probe PL1 connected to the positive electrode P1 of the solar cell string 12 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12. It is connected to the probe PL2. Further, a capacitor 31 is connected between the c contacts of the switches 33 and 34, the probe PL2 is connected to the a contact of the switch 33, the probe PL1 is connected to the a contact of the switch 34, and the diode 2 is connected to the b contact of the switch 33. The anode terminal of the diode 2 is connected, and the cathode terminal of the diode 2 is connected to the b contact of the switch 34. The switches 32, 33, and 34 can be configured by contact switches such as relays, and semiconductor switches such as transistors and thyristors (non-contact switches) to avoid chattering when turning off and on. ), But the switch 32 is preferably configured with a semiconductor switch (contactless switch) in order to reliably avoid the generation of an arc when the switch 32 is turned off and on.

各スイッチ32,33,34は、処理部6によって制御されることにより、スイッチ32については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、各スイッチ33,34については、c接点とa接点とが接続される接続状態(充電接続状態)、およびc接点とb接点とが接続される接続状態(放電接続状態)のうちの一方の接続状態に選択的に切り替えられる。 The switches 32, 33, and 34 are controlled by the processing unit 6, so that the switch 32 is selectively switched to one of the on state and the off state, and the switches 33 and 34 are c. It is selectively switched to one of a connection state in which the contact and the a contact are connected (charge connection state) and a connection state in which the c contact and the b contact are connected (discharge connection state).

この構成により、電圧印加部3では、処理部6によってスイッチ32がオフ状態に切り替えられ、かつ各スイッチ33,34が充電接続状態に切り替えられているときには、コンデンサ31は、プローブPL1,PL2を介して接続された太陽電池ストリング12の光起電力により、スイッチ33側の端子の電位を基準としてスイッチ34側の端子が正電位となる状態で試験電圧Vtstに充電される。一方、電圧印加部3では、処理部6によってスイッチ32がオン状態に切り替えられ、かつ各スイッチ33,34が放電接続状態に切り替えられているときには、コンデンサ31に充電されている試験電圧Vtstを、ダイオード2の両端間(つまり、プローブPL1,PL2を介して接続されると共にダイオード2によって短絡される太陽電池ストリング12間)に印加する。なお、本例では、検査対象としている太陽電池ストリング12の光起電力でコンデンサ31を充電する簡易な構成を採用しているが、この構成に代えて、図示はしないが、検査対象としている太陽電池ストリング12とは別の太陽電池ストリング12の光起電力で充電する構成や、コンデンサ31を充電するための専用の電源を配置する構成を採用することもできる。 With this configuration, in the voltage application unit 3, when the switch 32 is switched to the off state by the processing unit 6 and the switches 33 and 34 are switched to the charging connection state, the capacitor 31 is passed through the probes PL1 and PL2. The solar cell string 12 connected to the solar cell string 12 is charged to the test voltage Vtst with the terminal on the switch 34 side having a positive potential with reference to the potential of the terminal on the switch 33 side. On the other hand, in the voltage application unit 3, when the switch 32 is switched to the ON state by the processing unit 6 and the switches 33 and 34 are switched to the discharge connection state, the test voltage Vtst charged in the capacitor 31 is set. The voltage is applied between both ends of the diode 2 (that is, between the solar cell strings 12 connected via the probes PL1 and PL2 and short-circuited by the diode 2). In this example, a simple configuration is adopted in which the capacitor 31 is charged by the photovoltaic power of the solar cell string 12 to be inspected, but instead of this configuration, although not shown, the sun to be inspected. It is also possible to adopt a configuration in which the solar cell string 12 is charged by the photovoltaic power different from the battery string 12, or a configuration in which a dedicated power source for charging the capacitor 31 is arranged.

電圧検出部4は、コンデンサ31の両端間電圧(スイッチ33側の端子の電位を基準とするスイッチ34側の端子の電圧。上記の充電接続状態では試験電圧Vtst)を検出すると共に、検出したこの両端間電圧の電圧値に比例して変化する電圧信号Svを生成して処理部6に出力する。電流検出部5は、上記のように、ダイオード2およびスイッチ32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5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Iを検出すると共に電圧信号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)に変換して処理部6に出力する。 The voltage detection unit 4 detects and detects the voltage between both ends of the capacitor 31 (the voltage of the terminal on the switch 34 side based on the potential of the terminal on the switch 33 side. The test voltage Vtst in the above charging connection state). A voltage signal Sv that changes in proportion to the voltage value of the voltage between both ends is generated and output to the processing unit 6. As described above, the current detection unit 5 is connected to the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12 via the probes PL1 and PL2 in a state of being connected in series with the diode 2 and the switch 32. The current detection unit 5 is configured to include, for example, a current-voltage conversion circuit, detects the passing current I, and converts it into a voltage signal Si (a signal whose voltage value changes in proportion to the current value of the passing current). And output to the processing unit 6.

処理部6は、例えば、A/D変換器、メモリおよびCPU(いずれも不図示)などを備えて、電圧印加部3の切替部(各スイッチ32,33,34)に対する制御処理(各スイッチ32,33,34の切り替え処理)と、電圧検出部4から出力される電圧信号Svに基づいて電圧検出部4で検出しているコンデンサ31の両端間電圧を測定する電圧測定処理と、電流検出部5から出力される電圧信号Siに基づいて電流検出部5に流れる電流Iの電流値を測定する電流測定処理と、太陽電池検査装置1にプローブPL1,PL2を介して検査対象と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についての劣化状態を検査する)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 processing unit 6 includes, for example, an A / D converter, a memory, and a CPU (not shown), and controls processing (each switch 32) for the switching unit (each switch 32, 33, 34) of the voltage application unit 3. , 33, 34 switching process), voltage measurement process to measure the voltage between both ends of the capacitor 31 detected by the voltage detection unit 4 based on the voltage signal Sv output from the voltage detection unit 4, and current detection unit. A current measurement process for measuring the current value of the current I flowing through the current detection unit 5 based on the voltage signal Si output from the 5 and a solar cell inspection device 1 connected to the solar cell inspection device 1 as an inspection target via probes PL1 and PL2. The bypass diode inspection process 50 (see FIG. 3) for inspecting the bypass diode 24 of the solar cell string 12 (inspecting the deterioration state of the bypass diode 24) can be performed.

また、処理部6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、また太陽電池検査装置1が外部に設けられた他の装置と通信可能な構成のときにはこの他の装置に検査の結果を出力する。 Further, the processing unit 6 is configured to be able to execute the output processing for outputting the result of the bypass diode inspection processing 50. In this output processing, when the solar cell inspection device 1 is provided with an output device such as a display device, the inspection result is output to this output device, and the solar cell inspection device 1 is combined with another device provided externally. When the configuration is communicable, the inspection result is output to other devices.

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、バイパスダイオード24の検査方法(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、正常であり、太陽光を受けて光起電力を発生させているものとする。 Next, the operation of the solar cell inspection device 1 when inspecting the bypass diode 24 of the solar cell string 12 using the solar cell inspection device 1 is shown in FIG. 3 together with the inspection method of the bypass diode 24 (solar cell inspection method). Will be described with reference to. It is assumed that each solar cell 23 of the solar cell string 12 is normal and receives sunlight to generate photovoltaic power.

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 bypass diodes 24 of the plurality of solar cell strings 12 constituting the solar cell array 11 installed in the building, each switch 15 in the junction box 13 to which the solar cell array 11 is connected is inspected. The switch 15 corresponding to one solar cell string 12 connected to the solar cell inspection device 1 as an inspection target is switched from the on state to the off state, separated from the other solar cell strings 12, and in this separated state. The operation of connecting the solar cell inspection device 1 between the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of one solar cell string 12 via the probes PL1 and PL2 until the inspection of the bypass diodes 24 of all the solar cell strings 12 is completed. repeat.

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 cell inspection device 1, in a state where one solar cell string 12 to be inspected (solar cell string 12 including the bypass diode 24 to be inspected) is connected via probes PL1 and PL2, FIG. The bypass diode inspection process 50 shown is executed.

このバイパスダイオード検査処理50では、処理部6は、まず、コンデンサ31に対する1回目の充電処理を実行する(ステップ51)。この充電処理では、処理部6は、スイッチ32に対する制御処理を実行してオフ状態に切り替えると共に、スイッチ33,34に対する制御処理を実行して充電接続状態に切り替える。これにより、コンデンサ31は、プローブPL1,PL2を介して太陽電池ストリング12に接続される。このため、コンデンサ31は、太陽電池ストリング12の光起電力により、スイッチ33側の端子の電位を基準としてスイッチ34側の端子が正電位となる状態で充電される。 In the bypass diode inspection process 50, the process unit 6 first executes the first charge process for the capacitor 31 (step 51). In this charging process, the processing unit 6 executes the control process for the switch 32 to switch to the off state, and executes the control process for the switches 33 and 34 to switch to the charging connected state. As a result, the capacitor 31 is connected to the solar cell string 12 via the probes PL1 and PL2. Therefore, the capacitor 31 is charged by the photovoltaic power of the solar cell string 12 in a state where the terminal on the switch 34 side has a positive potential with reference to the potential of the terminal on the switch 33 side.

処理部6は、電圧測定処理を実行して、電圧検出部4から出力される電圧信号Svに基づいて電圧検出部4で検出しているコンデンサ31の両端間電圧の電圧値を測定しつつ、この電圧値が予め規定された第1電圧値V1に達した時点で、スイッチ33,34に対する制御処理を実行して放電接続状態に切り替える。これにより、コンデンサ31に対する光起電力による1回目の充電処理(第1電圧値V1の試験電圧Vtstを充電する処理)が完了する。 The processing unit 6 executes a voltage measurement process and measures the voltage value of the voltage between both ends of the capacitor 31 detected by the voltage detection unit 4 based on the voltage signal Sv output from the voltage detection unit 4. When this voltage value reaches a predetermined first voltage value V1, control processing for switches 33 and 34 is executed to switch to the discharge connection state. As a result, the first charging process (processing of charging the test voltage Vtst of the first voltage value V1) by the photovoltaic power of the capacitor 31 is completed.

次いで、処理部6は、1回目の放電処理を実行する(ステップ52)。この放電処理では、処理部6は、スイッチ32に対する制御処理を実行してオン状態に切り替える。これにより、発電状態(光起電力を発生させている状態)の太陽電池ストリング12がダイオード2で短絡されると共に、コンデンサ31に充電された試験電圧Vtstが太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間に印加される。 Next, the processing unit 6 executes the first discharge processing (step 52). In this discharge process, the processing unit 6 executes a control process for the switch 32 to switch to the on state. As a result, the solar cell string 12 in the power generation state (state in which the photovoltaic power is generated) is short-circuited by the diode 2, and the test voltage Vtst charged in the capacitor 31 is the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12. It is applied between.

この状態では、試験電圧Vtstの電圧値(この場合は第1電圧値V1)は上記したように太陽電池ストリング12内に配設されているすべて(n個)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であるため、コンデンサ31から太陽電池ストリング12に短絡電流Isの電流値を超える電流値の電流(放電電流)Iが流れる。ここで、短絡電流Isとは、発電状態(光起電力を発生させている状態)の太陽電池ストリング12がコンデンサ31の未接続の状態においてダイオード2で短絡されたときに太陽電池ストリング12に流れる電流である。 In this state, the voltage value of the test voltage Vtst (in this case, the first voltage value V1) turns on all (n) bypass diodes 24 arranged in the solar cell string 12 at the same time as described above. Since the voltage value is such that the voltage value can be increased, a current (discharge current) I having a current value exceeding the current value of the short-circuit current Is flows from the capacitor 31 to the solar cell string 12. Here, the short-circuit current Is flows to the solar cell string 12 when the solar cell string 12 in the power generation state (state in which the photovoltaic power is generated) is short-circuited by the diode 2 in the state where the capacitor 31 is not connected. It is an electric current.

処理部6は、電流測定処理を実行して、電流検出部5から出力される電圧信号Siに基づいて電流検出部5に流れる電流Iの電流値を測定する。一例として、処理部6は、電圧信号Siに基づいて、放電処理の開始直後の電流Iのピークの電流値を、第1電圧値V1の試験電圧Vtstを太陽電池ストリング12に印加したときの電流値(第1電流値I1)として測定して記憶する。これにより、この放電処理が完了する。なお、コンデンサ31に充電されている試験電圧Vtstの電圧値がn個のバイパスダイオード24を同時にオンさせることができない電圧値((n×Vf)を下回る電圧値)まで低下した以降は、コンデンサ31に充電されている電荷は太陽電池ストリング12から出力される電流I(出力電流)の一部として流れる(放電される)。これにより、コンデンサ31の電圧は、ほぼゼロボルト(実際には、ダイオード2の順方向電圧値)まで急速に低下する。 The processing unit 6 executes a current measurement process and measures the current value of the current I flowing through the current detection unit 5 based on the voltage signal Si output from the current detection unit 5. As an example, the processing unit 6 applies the current value of the peak of the current I immediately after the start of the discharge process to the solar cell string 12 based on the voltage signal Si, and the test voltage Vtst of the first voltage value V1. It is measured and stored as a value (first current value I1). This completes this discharge process. After the voltage value of the test voltage Vtst charged in the capacitor 31 drops to a voltage value (voltage value lower than (n × Vf)) at which n bypass diodes 24 cannot be turned on at the same time, the capacitor 31 The electric charge charged in the capacitor flows (discharges) as a part of the current I (output current) output from the solar cell string 12. As a result, the voltage of the capacitor 31 rapidly drops to almost zero volt (actually, the forward voltage value of the diode 2).

続いて、処理部6は、コンデンサ31に対する2回目の充電処理を実行する(ステップ53)。この充電処理では、処理部6は、スイッチ32に対する制御処理を実行してオフ状態に切り替えると共に、スイッチ33,34に対する制御処理を実行して充電接続状態に切り替える。これにより、コンデンサ31は、プローブPL1,PL2を介して太陽電池ストリング12に接続される。このため、コンデンサ31は、太陽電池ストリング12の光起電力により、スイッチ33側の端子の電位を基準としてスイッチ34側の端子が正電位となる状態で充電される。 Subsequently, the processing unit 6 executes a second charging process for the capacitor 31 (step 53). In this charging process, the processing unit 6 executes the control process for the switch 32 to switch to the off state, and executes the control process for the switches 33 and 34 to switch to the charging connected state. As a result, the capacitor 31 is connected to the solar cell string 12 via the probes PL1 and PL2. Therefore, the capacitor 31 is charged by the photovoltaic power of the solar cell string 12 in a state where the terminal on the switch 34 side has a positive potential with reference to the potential of the terminal on the switch 33 side.

処理部6は、上記した1回目の充電処理での電圧測定処理のときと同様にして、コンデンサ31を第2電圧値V2(第1電圧値V1とは異なる電圧値)の試験電圧Vtstに充電する。 The processing unit 6 charges the capacitor 31 to the test voltage Vtst of the second voltage value V2 (voltage value different from the first voltage value V1) in the same manner as in the voltage measurement process in the first charging process described above. To do.

次いで、処理部6は、2回目の放電処理を実行する(ステップ54)。この放電処理では、処理部6は、スイッチ32に対する制御処理を実行してオン状態に切り替える。これにより、発電状態(光起電力を発生させている状態)の太陽電池ストリング12がダイオード2で短絡されると共に、コンデンサ31に充電された試験電圧Vtstが太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間に印加される。 Next, the processing unit 6 executes the second discharge processing (step 54). In this discharge process, the processing unit 6 executes a control process for the switch 32 to switch to the on state. As a result, the solar cell string 12 in the power generation state (state in which the photovoltaic power is generated) is short-circuited by the diode 2, and the test voltage Vtst charged in the capacitor 31 is the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12. It is applied between.

この状態においても、試験電圧Vtstの電圧値(この場合は第2電圧値V2)は上記したように太陽電池ストリング12内に配設されているすべて(n個)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であるため、コンデンサ31から太陽電池ストリング12に短絡電流Isの電流値を超える電流値の電流(放電電流)Iが流れる。 Even in this state, the voltage value of the test voltage Vtst (in this case, the second voltage value V2) is in a state in which all (n) bypass diodes 24 arranged in the solar cell string 12 are simultaneously turned on as described above. Since the voltage value is such that the voltage value can be increased, a current (discharge current) I having a current value exceeding the current value of the short-circuit current Is flows from the capacitor 31 to the solar cell string 12.

処理部6は、上記した1回目の充電処理での電流測定処理のときと同様にして、電流検出部5から出力される電圧信号Siに基づいて、放電処理の開始直後の電流Iのピークの電流値を、第2電圧値V2の試験電圧Vtstを太陽電池ストリング12に印加したときの電流値(第2電流値I2)として測定して記憶する。また、処理部6は、スイッチ32に対する制御処理を実行してオフ状態に切り替えることで、コンデンサ31およびダイオード2を太陽電池ストリング12から切り離す。これにより、この放電処理が完了する。 The processing unit 6 has the peak of the current I immediately after the start of the discharge processing based on the voltage signal Si output from the current detection unit 5 in the same manner as in the current measurement processing in the first charging processing described above. The current value is measured and stored as a current value (second current value I2) when the test voltage Vtst of the second voltage value V2 is applied to the solar cell string 12. Further, the processing unit 6 disconnects the capacitor 31 and the diode 2 from the solar cell string 12 by executing the control processing for the switch 32 and switching to the off state. This completes this discharge process.

続いて、処理部6は、抵抗測定処理を実行する(ステップ55)。この抵抗測定処理では、処理部6は、上記の第1電圧値V1、第2電圧値V2、第1電流値I1および第2電流値I2を下記式(1)に代入して、抵抗値Rを算出して記憶する。
抵抗値R=(V1−V2)/(I1−I2) ・・・ (1)
この場合、抵抗値Rは、以下で説明するように、太陽電池ストリング12内に配設されているすべて(n個)のバイパスダイオード24の抵抗値(各バイパスダイオード24に等価的に入っている直列抵抗の抵抗値)の総和Rbdと、コンデンサ31と太陽電池ストリング12とを接続する経路全体の抵抗値Rsを加算した抵抗値(電流Iの経路において、各バイパスダイオード24に等価的に接続されている直列抵抗の総抵抗値)を意味する(図4の左図参照)。
Subsequently, the processing unit 6 executes the resistance measurement process (step 55). In this resistance measurement process, the processing unit 6 substitutes the above-mentioned first voltage value V1, second voltage value V2, first current value I1 and second current value I2 into the following equation (1), and the resistance value R Is calculated and stored.
Resistance value R = (V1-V2) / (I1-I2) ... (1)
In this case, the resistance value R is equivalent to the resistance value of all (n) bypass diodes 24 arranged in the solar cell string 12 (each bypass diode 24 is equivalently contained) as described below. The total resistance value Rbd of the series resistance (resistance value of the series resistance) and the resistance value Rs of the entire path connecting the capacitor 31 and the solar cell string 12 are added to each other, and the resistance value is equivalently connected to each bypass diode 24 in the path of the current I. It means the total resistance value of the series resistance (see the left figure of FIG. 4).

上記式(1)の導出手順を説明すると、上記した1回目および2回目の放電処理のときのように、コンデンサ31から太陽電池ストリング12に対して、太陽電池ストリング12内に配設されているすべて(n個)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(第1電圧値V1や第2電圧値V2)で試験電圧Vtstが印加されているときには、太陽電池ストリング12内の直列接続された複数の太陽電池セル23には短絡電流Isが流れ、この短絡電流Is以外の電流(I−Is)はバイパスダイオード24にだけ流れる。このため、図4中の右図に示すように直列接続された各クラスタ22の出力端子間にそれぞれ接続されているバイパスダイオード24は、同図中の左図に示すように、等価的に、すべてが直列接続された状態で複数の太陽電池セル23全体と並列接続された状態となる。 Explaining the derivation procedure of the above formula (1), the diode 31 is arranged in the solar cell string 12 with respect to the solar cell string 12 as in the case of the first and second discharge treatments described above. When the test voltage Vtst is applied at a voltage value (first voltage value V1 or second voltage value V2) that can turn on all (n) bypass diodes 24 at the same time, the series connection in the solar cell string 12 A short-circuit current Is flows through the plurality of solar cell cells 23, and a current (I-Is) other than the short-circuit current Is flows only in the bypass diode 24. Therefore, the bypass diodes 24 connected between the output terminals of the clusters 22 connected in series as shown in the right figure in FIG. 4 are equivalently as shown in the left figure in the figure. In a state where all of them are connected in series, they are connected in parallel with the entire plurality of solar cell 23.

これにより、第1電圧値V1と第1電流値I1との間には、下記式(2)が成り立つ。
V1=I1×Rs+(I1−Is)×Rbd+n×Vf ・・・ (2)
また、第2電圧値V2と第2電流値I2との間には、下記式(3)が成り立つ。
V2=I2×Rs+(I2−Is)×Rbd+n×Vf ・・・ (3)
As a result, the following equation (2) holds between the first voltage value V1 and the first current value I1.
V1 = I1 × Rs + (I1-Is) × Rbd + n × Vf ・ ・ ・ (2)
Further, the following equation (3) holds between the second voltage value V2 and the second current value I2.
V2 = I2 × Rs + (I2-Is) × Rbd + n × Vf ・ ・ ・ (3)

なお、太陽電池ストリング12への日射量に応じて太陽電池ストリング12全体での光起電力が時間と共に変化し、これにより短絡電流Isの電流値も時間と共に変化するが、上記したステップ51からステップ54までの処理を短い時間内(例えば、数十ms程度や数百ms程度の時間内。約1秒未満の時間内)に実行することで、日射量は一定であるとみなすことができ、この結果として短絡電流Isも一定であるとみなすことができる。 The photovoltaic power of the entire solar cell string 12 changes with time according to the amount of solar radiation to the solar cell string 12, and the current value of the short-circuit current Is also changes with time. From step 51 to the above step 51. By executing the processing up to 54 within a short time (for example, within a time of about several tens of ms or several hundred ms, within a time of less than about 1 second), the amount of solar radiation can be considered to be constant. As a result, the short-circuit current Is can also be considered to be constant.

したがって、上記式(2)の左辺から上記式(3)の左辺を減算すると共に、上記式(2)の右辺から上記式(3)の右辺を減算し、得られた式を整理することにより、短絡電流Isについての項、およびバイパスダイオード24の順方向電圧Vfについての項が消去されて、上記式(1)が導出される。 Therefore, by subtracting the left side of the above equation (3) from the left side of the above equation (2) and subtracting the right side of the above equation (3) from the right side of the above equation (2), the obtained equations are arranged. , The term for the short-circuit current Is and the term for the forward voltage Vf of the bypass diode 24 are eliminated, and the above equation (1) is derived.

次いで、処理部6は、判定処理を実行する(ステップ56)。算出された抵抗値Rは、上記したように、すべてのバイパスダイオード24の抵抗値の総和Rbdと、コンデンサ31と太陽電池ストリング12とを接続する経路全体の抵抗値Rsとの加算値であることから、すべてのバイパスダイオード24のうちの少なくとも1つのバイパスダイオード24が劣化してその抵抗値が正常なときの抵抗値よりも増加しているときには、抵抗値Rもその分だけ増加する。したがって、すべてのバイパスダイオード24が正常であるときの抵抗値Rが含まれる範囲の上限値を予め測定しておき、算出された抵抗値Rと上限値とを比較することで、検査対象となっている太陽電池ストリング12において、バイパスダイオード24が劣化しているか否か(劣化状態)を判定することが可能となる。 Next, the processing unit 6 executes the determination process (step 56). As described above, the calculated resistance value R is the sum of the total resistance values Rbd of all the bypass diodes 24 and the resistance value Rs of the entire path connecting the capacitor 31 and the solar cell string 12. Therefore, when at least one bypass diode 24 out of all the bypass diodes 24 is deteriorated and its resistance value is higher than the normal resistance value, the resistance value R is also increased by that amount. Therefore, the upper limit of the range including the resistance value R when all the bypass diodes 24 are normal is measured in advance, and the calculated resistance value R is compared with the upper limit value to be inspected. In the solar cell string 12, it is possible to determine whether or not the bypass diode 24 has deteriorated (deteriorated state).

この太陽電池検査装置1では、この判定処理において、処理部6は、算出された抵抗値Rと上記の上限値とを比較して、この抵抗値Rが上限値以下のときには、太陽電池ストリング12のすべてのバイパスダイオード24は劣化していないと判定し、この抵抗値Rが上限値を超えているときには、太陽電池ストリング12のいずれかのバイパスダイオード24が劣化していると判定する。また、処理部6は、判定の結果を記憶する。 In the solar cell inspection device 1, in this determination process, the processing unit 6 compares the calculated resistance value R with the above upper limit value, and when the resistance value R is equal to or less than the upper limit value, the solar cell string 12 It is determined that all the bypass diodes 24 of the above are not deteriorated, and when the resistance value R exceeds the upper limit value, it is determined that any of the bypass diodes 24 of the solar cell string 12 is deteriorated. Further, the processing unit 6 stores the result of the determination.

最後に、処理部6は、出力処理を実行して、算出した抵抗値Rと判定の結果とを出力する(ステップ57)。これにより、バイパスダイオード検査処理50が完了する。 Finally, the processing unit 6 executes an output process and outputs the calculated resistance value R and the determination result (step 57). As a result, the bypass diode inspection process 50 is completed.

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、発電状態の太陽電池ストリング12をダイオード2で短絡した状態において、太陽電池ストリング12の正極の電位を基準としてその負極の電位が高電位となる試験電圧Vtstを印加しつつ、太陽電池ストリング12に流れる電流Iを検出し、試験電圧Vtstの電圧値が第1電圧値V1のときの電流Iの第1電流値I1およびこの第1電圧値V1、並びに試験電圧Vtstの電圧値が第2電圧値V2のときの電流Iの第2電流値I2およびこの第2電圧値V2から算出される抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))に基づいてバイパスダイオード24の劣化状態を検査する。 As described above, in the solar cell inspection device 1 and the solar cell inspection method, in a state where the solar cell string 12 in the power generation state is short-circuited by the diode 2, the potential of the negative electrode thereof is high with reference to the potential of the positive electrode of the solar cell string 12. While applying the test voltage Vtst that becomes the potential, the current I flowing through the solar cell string 12 is detected, and the first current value I1 of the current I when the voltage value of the test voltage Vtst is the first voltage value V1 and the first current value I1 thereof. The resistance value R (= (V1-V2) /) calculated from the second current value I2 of the current I when the voltage value V1 and the voltage value of the test voltage Vtst is the second voltage value V2 and the second voltage value V2. The deterioration state of the bypass diode 24 is inspected based on (I1-I2)).

太陽電池ストリング12では、バイパスダイオード24は、オープン故障に至る前であっても、劣化したときにはその抵抗値が正常なときの抵抗値よりも増加する。これにより、この太陽電池検査装置1および太陽電池検査方法において算出される抵抗値Rも、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のうちの少なくとも1つが劣化したときには、すべてのバイパスダイオード24が正常なときの抵抗値Rよりも増加する。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、発電状態の太陽電池ストリング12を検査対象としつつ、算出した抵抗値Rに基づいて、内部に配置された複数のバイパスダイオード24のいずれかが劣化しているか否かをオープン故障に至る前段階であっても(オープン故障のときにも)検査することができる。また、この太陽電池検査装置1によれば、処理部6がこの抵抗値Rの算出から抵抗値Rに基づく上記の検査までを実行するため、バイパスダイオード24の劣化状態の検査についての自動化を図ることができる。 In the solar cell string 12, the bypass diode 24 increases its resistance value when it deteriorates, even before it leads to an open failure, than the resistance value when it is normal. As a result, the resistance value R calculated in the solar cell inspection device 1 and the solar cell inspection method also shows that when at least one of the plurality of bypass diodes 24 in the solar cell string 12 deteriorates, all the bypass diodes 24 The resistance value increases from the normal resistance value R. Therefore, according to the solar cell inspection device 1 and the solar cell inspection method, the solar cell strings 12 in the power generation state are inspected, and the plurality of bypass diodes 24 arranged inside are provided based on the calculated resistance value R. Whether or not any of them has deteriorated can be inspected even before the open failure (even in the case of an open failure). Further, according to the solar cell inspection device 1, since the processing unit 6 executes from the calculation of the resistance value R to the above inspection based on the resistance value R, the inspection of the deterioration state of the bypass diode 24 is automated. be able to.

また、この太陽電池検査装置1によれば、検査対象の太陽電池ストリング12に試験電圧Vtstを印加するためのコンデンサ31を、この太陽電池ストリング12の光起電力で充電する構成を採用したことにより、コンデンサ31を充電するための専用の電源を不要にすることができるため、装置の簡略化、および装置コストの低減を図ることができる。 Further, according to the solar cell inspection device 1, the capacitor 31 for applying the test voltage Vtst to the solar cell string 12 to be inspected is charged by the photovoltaic power of the solar cell string 12. Since a dedicated power source for charging the capacitor 31 can be eliminated, the device can be simplified and the device cost can be reduced.

なお、上記の太陽電池検査装置1では、コンデンサ31を第1電圧値V1や第2電圧値V2の試験電圧Vtstに充電する際に、処理部6が電圧検出部4から出力される電圧信号Svに基づいてコンデンサ31の両端間電圧の電圧値を測定しつつ、この電圧値が第1電圧値V1や第2電圧値V2に達した時点で、スイッチ33,34に対する制御処理を実行して放電接続状態に切り替える(太陽電池ストリング12の光起電力による充電を停止させる)構成を採用しているが、これ以外の構成を採用して、コンデンサ31を第1電圧値V1や第2電圧値V2の試験電圧Vtstに充電することもできる。例えば、図示はしないが、太陽電池ストリング12の光起電力を入力して試験電圧Vtstを出力する電源であって、この試験電圧Vtstの電圧値を処理部6からの制御によって調整可能な電源を設け、処理部6が、この電源から出力される試験電圧Vtstの電圧値を第1電圧値V1に設定してコンデンサ31を充電して太陽電池ストリング12に印加し、また、この電源から出力される試験電圧Vtstの電圧値を第2電圧値V2に設定してコンデンサ31を充電して太陽電池ストリング12に印加するという構成を採用することもできる。 In the above-mentioned solar cell inspection device 1, when the capacitor 31 is charged to the test voltage Vtst of the first voltage value V1 or the second voltage value V2, the processing unit 6 outputs the voltage signal Sv from the voltage detection unit 4. While measuring the voltage value of the voltage between both ends of the capacitor 31 based on, when this voltage value reaches the first voltage value V1 or the second voltage value V2, the control process for the switches 33 and 34 is executed and discharged. A configuration that switches to the connected state (stops charging by the photovoltaic power of the solar cell string 12) is adopted, but other configurations are adopted to set the capacitor 31 to the first voltage value V1 or the second voltage value V2. It is also possible to charge the test voltage Vtst of. For example, although not shown, a power supply that inputs the photovoltaic power of the solar cell string 12 and outputs the test voltage Vtst, and the voltage value of the test voltage Vtst can be adjusted by the control from the processing unit 6. The processing unit 6 sets the voltage value of the test voltage Vtst output from this power supply to the first voltage value V1, charges the capacitor 31, applies it to the solar cell string 12, and outputs it from this power supply. It is also possible to adopt a configuration in which the voltage value of the test voltage Vtst is set to the second voltage value V2, the capacitor 31 is charged, and the voltage value is applied to the solar cell string 12.

また、上記の太陽電池検査装置1では、処理部6が、判定処理(上記のステップ56の処理)を実行して、算出した抵抗値Rと上記の上限値とを比較することでバイパスダイオード24の劣化の有無を自動的に判定する構成を採用しているが、この判定処理を実行せずに、算出した抵抗値Rを出力する出力処理を実行するだけの構成を採用することもできる。この構成の太陽電池検査装置においても、算出した抵抗値Rが出力されるため、作業者が、この抵抗値Rを上記の上限値(既知)と比較したり、または複数の太陽電池ストリング12についての抵抗値R同士を比較したりすることができ、この比較の結果、前者の場合には抵抗値Rが上限値を超えているとき、また後者の場合には他の太陽電池ストリング12についての抵抗値Rよりも突出して大きな抵抗値Rとなっているときには、この太陽電池ストリング12のバイパスダイオード24に劣化するものが含まれていると判定することができる。 Further, in the solar cell inspection device 1, the processing unit 6 executes a determination process (process in step 56 above) and compares the calculated resistance value R with the upper limit value of the bypass diode 24. Although a configuration is adopted in which the presence or absence of deterioration of the diode is automatically determined, it is also possible to adopt a configuration in which an output process for outputting the calculated resistance value R is executed without executing this determination process. Since the calculated resistance value R is also output in the solar cell inspection device having this configuration, the operator can compare the resistance value R with the above upper limit value (known), or for a plurality of solar cell strings 12. As a result of this comparison, when the resistance value R exceeds the upper limit value in the former case, and in the latter case, the other solar cell strings 12 can be compared. When the resistance value R is larger than the resistance value R, it can be determined that the bypass diode 24 of the solar cell string 12 contains a deteriorated one.

また、上記の太陽電池検査装置1では、試験電圧Vtstの電圧値を第1電圧値V1に規定したときに流れる電流Iの電流値(第1電流値I1)を測定し、かつ試験電圧Vtstの電圧値を第2電圧値V2に規定したときに流れる電流Iの電流値(第2電流値I2)を測定する構成を採用しているが、この構成に限定されない。例えば、太陽電池ストリング12に流れる電流Iの電流値を第1電流値I1に規定したときの太陽電池ストリング12の正極および負極間の電圧値を第1電圧値V1として測定し、太陽電池ストリング12に流れる電流Iの電流値を第1電流値I1とは異なる第2電流値I2に規定したときの太陽電池ストリング12の正極および負極間の電圧値を第2電圧値V2として測定し、この第1電流値I1、第1電圧値V1、第2電流値I2および第2電圧値V2を上記の式(1)に代入して抵抗値Rを算出する構成を採用することもできる。 Further, in the above-mentioned solar cell inspection device 1, the current value of the current I (first current value I1) flowing when the voltage value of the test voltage Vtst is defined as the first voltage value V1 is measured, and the test voltage Vtst is measured. A configuration is adopted in which the current value (second current value I2) of the current I flowing when the voltage value is defined as the second voltage value V2 is measured, but the present invention is not limited to this configuration. For example, when the current value of the current I flowing through the solar cell string 12 is defined as the first current value I1, the voltage value between the positive and negative sides of the solar cell string 12 is measured as the first voltage value V1 and the solar cell string 12 is measured. The voltage value between the positive and negative sides of the solar cell string 12 when the current value of the current I flowing through the current is defined as the second current value I2 different from the first current value I1 is measured as the second voltage value V2. It is also possible to adopt a configuration in which the resistance value R is calculated by substituting the 1 current value I1, the first voltage value V1, the second current value I2, and the second voltage value V2 into the above equation (1).

この構成を採用した太陽電池検査装置1Aは、図1において破線で示すように、太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間の電圧値を測定して処理部6に出力する電圧測定部7を有すると共に、上記の電流検出機能と共に電流制限機能を有する電流検出部5(つまり、電流制限部としても機能する電流検出部)を備えている。なお、図示はしないが、電流検出機能を有する電流検出部5とは別に、電流制限機能を有する電流制限部を電流Iの経路に配設する構成を採用してもよい。また、この電流制限機能とは、試験電圧Vtstの印加時に電流検出部5に流れる電流I(太陽電池ストリング12に流れる電流でもある)の電流値を、処理部6によって設定された電流値に制限する機能である。また、この例での電流検出部5は、処理部6からの制御により、電流制限機能をオフにすることが可能に構成されている。また、太陽電池検査装置1と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。 As shown by the broken line in FIG. 1, the solar cell inspection device 1A adopting this configuration measures the voltage value between the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12 and outputs the voltage measuring unit 7 to the processing unit 6. It also includes a current detection unit 5 (that is, a current detection unit that also functions as a current limiting unit) that has a current limiting function in addition to the current detecting function described above. Although not shown, a configuration may be adopted in which a current limiting unit having a current limiting function is arranged in the path of the current I separately from the current detecting unit 5 having the current detecting function. Further, this current limiting function limits the current value of the current I (which is also the current flowing through the solar cell string 12) flowing through the current detecting unit 5 when the test voltage Vtst is applied to the current value set by the processing unit 6. It is a function to do. Further, the current detection unit 5 in this example is configured so that the current limiting function can be turned off by the control from the processing unit 6. Further, the same components as those of the solar cell inspection device 1 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

この太陽電池検査装置1Aでは、バイパスダイオード検査処理において、処理部6は、まず、上記したステップ51での充電処理の前処理として、太陽電池ストリング12の短絡電流を測定する短絡電流測定処理を実行する。この短絡電流測定処理では、処理部6は、電流検出部5に対する制御を実行して電流制限機能をオフにさせ、かつスイッチ33,34に対する制御を実行してコンデンサ31をダイオード2から切り離すと共に、スイッチ32に対してオン状態に移行させる制御を実行することにより、ダイオード2で短絡される短絡状態に太陽電池ストリング12を移行させる。また、処理部6は、この短絡状態であって、かつこの試験電圧Vtstが印加されていない状態(非印加状態)において、電流検出部5から出力される電圧信号Siに基づいて電流検出部5に流れる電流Iの電流値を測定し、この測定した電流値を短絡電流Isの電流値として記憶する。 In the solar cell inspection device 1A, in the bypass diode inspection process, the processing unit 6 first executes a short-circuit current measurement process for measuring the short-circuit current of the solar cell string 12 as a preprocess for the charge process in step 51 described above. To do. In this short-circuit current measurement process, the processing unit 6 executes control for the current detection unit 5 to turn off the current limiting function, and also executes control for the switches 33 and 34 to disconnect the capacitor 31 from the diode 2. By executing the control to shift the switch 32 to the on state, the solar cell string 12 is shifted to the short-circuited state short-circuited by the diode 2. Further, the processing unit 6 is in this short-circuited state, and in a state where the test voltage Vtst is not applied (non-applied state), the current detecting unit 5 is based on the voltage signal Si output from the current detecting unit 5. The current value of the current I flowing through the circuit is measured, and the measured current value is stored as the current value of the short-circuit current Is.

次いで、処理部6は、上記したステップ51での充電処理と同様にして、コンデンサ31を試験電圧Vtstに充電する1回目の充電処理を実行する。この場合、ステップ51での充電処理とは異なり、試験電圧Vtstを規定の電圧値(第1電圧値V1)に充電する必要はなく、個数n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であればよい。 Next, the processing unit 6 executes the first charging process of charging the capacitor 31 to the test voltage Vtst in the same manner as the charging process in step 51 described above. In this case, unlike the charging process in step 51, it is not necessary to charge the test voltage Vtst to a specified voltage value (first voltage value V1), and a voltage value capable of simultaneously turning on the number n bypass diodes 24. It should be.

続いて、処理部6は、電流検出部5に対して、電流制限値を第1電流値I1に設定する処理を実行する。この第1電流値I1は、測定した上記の短絡電流Isの電流値(太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間をダイオード2で短絡させることで予め測定し得る電流値)を超え、かつバイパスダイオード24の最大定格電流値未満の電流値であって予め規定された電流値(例えば、短絡電流Isの電流値に予め規定された第1の係数(1を超える値の係数)を乗算して得られる電流値)に規定する。なお、この処理は、上記した1回目の充電処理の前に実行するようにすることもできる。 Subsequently, the processing unit 6 executes a process of setting the current limit value to the first current value I1 for the current detection unit 5. The first current value I1 exceeds the measured current value of the short-circuit current Is (current value that can be measured in advance by short-circuiting the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12 with the diode 2) and bypasses. A current value less than the maximum rated current value of the diode 24 and a predetermined current value (for example, the current value of the short-circuit current Is multiplied by a predetermined first coefficient (a coefficient having a value exceeding 1)). The current value obtained) is specified. It should be noted that this process may be executed before the first charge process described above.

次いで、処理部6は、上記したステップ52での放電処理と同様にして、コンデンサ31に充電された試験電圧Vtstを太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間に印加する処理を実行する。この試験電圧Vtstの印加により、コンデンサ31から太陽電池ストリング12に短絡電流Isの電流値を超える電流値の電流(放電電流)Iが流れるが、この太陽電池検査装置1Aでは、電流検出部5がこの電流Iの電流値を第1電流値I1に制限する(第1電流値I1を超えて増加しようとする電流Iの電流値を第1電流値I1に維持する)。処理部6は、電流Iの電流値が第1電流値I1に維持されているときの太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間の電圧値を電圧測定部7を介して測定して第1電圧値V1として記憶する。 Next, the processing unit 6 executes a process of applying the test voltage Vtst charged in the capacitor 31 between the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12 in the same manner as the discharge process in step 52 described above. By applying this test voltage Vtst, a current (discharge current) I having a current value exceeding the current value of the short-circuit current Is flows from the capacitor 31 to the solar cell string 12, but in this solar cell inspection device 1A, the current detection unit 5 The current value of this current I is limited to the first current value I1 (the current value of the current I that is going to increase beyond the first current value I1 is maintained at the first current value I1). The processing unit 6 measures the voltage value between the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12 when the current value of the current I is maintained at the first current value I1 via the voltage measuring unit 7, and first It is stored as a voltage value V1.

続いて、処理部6は、上記したステップ53での充電処理と同様にして、コンデンサ31を試験電圧Vtstに充電する2回目の充電処理を実行する。この場合、ステップ53での充電処理とは異なり、試験電圧Vtstを規定の電圧値(第2電圧値V2)に充電する必要はなく、個数n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であればよい。また、1回目の充電処理での試験電圧Vtstの電圧値と同じ電圧値であってもよい。 Subsequently, the processing unit 6 executes a second charging process of charging the capacitor 31 to the test voltage Vtst in the same manner as the charging process in step 53 described above. In this case, unlike the charging process in step 53, it is not necessary to charge the test voltage Vtst to a specified voltage value (second voltage value V2), and a voltage value capable of simultaneously turning on the number n bypass diodes 24. It should be. Further, the voltage value may be the same as the voltage value of the test voltage Vtst in the first charging process.

次いで、処理部6は、電流検出部5に対して、電流制限値を第2電流値I2に設定する処理を実行する。この第2電流値I2は、上記した第1電流値I1のときと同様にして、短絡電流Isの電流値を超え、かつバイパスダイオード24の最大定格電流値未満の電流値であって予め規定された電流値(例えば、短絡電流Isの電流値に、第1の係数とは異なる値であって、1を超える値に予め規定された第2の係数を乗算して得られる電流値)に規定する。なお、この処理は、上記した2回目の充電処理の前に実行するようにすることもできる。 Next, the processing unit 6 executes a process of setting the current limit value to the second current value I2 for the current detection unit 5. The second current value I2 is a current value that exceeds the current value of the short-circuit current Is and is less than the maximum rated current value of the bypass diode 24, as in the case of the first current value I1 described above, and is defined in advance. The current value (for example, the current value of the short-circuit current Is, which is different from the first coefficient and is obtained by multiplying the value exceeding 1 by the predetermined second coefficient) is specified. To do. It should be noted that this process may be executed before the second charge process described above.

続いて、処理部6は、上記したステップ54での放電処理と同様にして、コンデンサ31に充電された試験電圧Vtstを太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間に印加する処理を実行する。この試験電圧Vtstの印加により、コンデンサ31から太陽電池ストリング12に短絡電流Isの電流値を超える電流値の電流(放電電流)Iが流れるが、この太陽電池検査装置1Aでは、電流検出部5がこの電流Iの電流値を第2電流値I2に制限する(第2電流値I2を超えて増加しようとする電流Iの電流値を第2電流値I2に維持する)。処理部6は、電流Iの電流値が第2電流値I2に維持されているときの太陽電池ストリング12の正極P1および負極P2間の電圧値を電圧測定部7を介して測定して第2電圧値V2として記憶する。 Subsequently, the processing unit 6 executes a process of applying the test voltage Vtst charged in the capacitor 31 between the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12 in the same manner as the discharge process in step 54 described above. By applying this test voltage Vtst, a current (discharge current) I having a current value exceeding the current value of the short-circuit current Is flows from the capacitor 31 to the solar cell string 12, but in this solar cell inspection device 1A, the current detection unit 5 The current value of this current I is limited to the second current value I2 (the current value of the current I that is going to increase beyond the second current value I2 is maintained at the second current value I2). The processing unit 6 measures the voltage value between the positive electrode P1 and the negative electrode P2 of the solar cell string 12 when the current value of the current I is maintained at the second current value I2 via the voltage measuring unit 7, and the second It is stored as a voltage value V2.

次いで、処理部6は、上記したステップ55での抵抗測定処理と同様にして、測定した第1電圧値V1および第2電圧値V2と、既知の第1電流値I1および第2電流値I2とを上記の式(1)に代入して抵抗値Rを算出して記憶し、上記したステップ56での判定処理と同様にして、算出した抵抗値Rに基づいてバイパスダイオード24が劣化しているか否か(劣化状態)を判定し、上記したステップ57での出力処理と同様にして、算出した抵抗値Rと判定の結果とを出力する。これにより、この太陽電池検査装置1Aでのバイパスダイオード検査処理が完了する。 Next, the processing unit 6 receives the measured first voltage value V1 and second voltage value V2, and the known first current value I1 and second current value I2 in the same manner as in the resistance measurement process in step 55 described above. Is substituted into the above equation (1) to calculate and store the resistance value R, and in the same manner as the determination process in step 56 described above, is the bypass diode 24 deteriorated based on the calculated resistance value R? Whether or not (deterioration state) is determined, and the calculated resistance value R and the determination result are output in the same manner as the output process in step 57 described above. As a result, the bypass diode inspection process in the solar cell inspection device 1A is completed.

また、電流検出機能と共に電流制限機能を有する電流検出部5を使用する例について説明したが、電流検出機能を有する電流検出部5とは別に、電流制限機能を有する電流制限部を電流Iの経路に配設する構成を採用したときには、処理部6は、第1電流値I1および第2電流値I2については電流制限部に対して設定する。 Further, an example of using the current detection unit 5 having the current limiting function together with the current detecting function has been described. However, separately from the current detecting unit 5 having the current detecting function, the current limiting unit having the current limiting function is used as the path of the current I. When the configuration arranged in is adopted, the processing unit 6 sets the first current value I1 and the second current value I2 with respect to the current limiting unit.

この太陽電池検査装置1Aのように、太陽電池ストリング12の短絡電流Isを自動的に測定すると共に、この測定した短絡電流Isに基づいて第1電流値I1および第2電流値I2を自動的に規定(決定)する構成を採用することにより、より適切な値の第1電流値I1および第2電流値I2を自動的に算出して太陽電池ストリング12の検査に使用することができる。 Like the solar cell inspection device 1A, the short-circuit current Is of the solar cell string 12 is automatically measured, and the first current value I1 and the second current value I2 are automatically measured based on the measured short-circuit current Is. By adopting the specified (determined) configuration, more appropriate values of the first current value I1 and the second current value I2 can be automatically calculated and used for the inspection of the solar cell string 12.

なお、検査対象の太陽電池ストリング12についての短絡電流Isが既知のときには、この電流検出部5に代えて、電流制限機能を有する電流制限部を配置する構成を採用して、短絡電流Isを測定する上記の短絡電流測定処理を省くこともできる。この場合、処理部6は、第1電流値I1および第2電流値I2については電流制限部に対して設定する。この構成においても、より適切な値の第1電流値I1および第2電流値I2を使用して、太陽電池ストリング12の検査を実行することができる。 When the short-circuit current Is of the solar cell string 12 to be inspected is known, the short-circuit current Is is measured by adopting a configuration in which a current limiting unit having a current limiting function is arranged instead of the current detecting unit 5. It is also possible to omit the above-mentioned short-circuit current measurement process. In this case, the processing unit 6 sets the first current value I1 and the second current value I2 with respect to the current limiting unit. Also in this configuration, the inspection of the solar cell string 12 can be performed using the first current value I1 and the second current value I2, which are more appropriate values.

また、上記したように、太陽電池ストリング12は一般的には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ているが、太陽電池ストリング12が1つの太陽電池モジュール21で構成されている太陽電池アレイ11では、検査対象である太陽電池ストリング12が太陽電池モジュール21自体となる。 Further, as described above, the solar cell string 12 is generally configured by connecting a plurality of solar cell modules 21 in series, but the solar cell string 12 is composed of one solar cell module 21. In the battery array 11, the solar cell string 12 to be inspected becomes the solar cell module 21 itself.

また、上記の太陽電池検査装置1が実行する充電処理での電流測定処理において測定する電流(放電電流)Iのピークの電流値については、試験電圧Vtstの各電圧値V1,V2を適切な値に規定することで、通常はバイパスダイオード24の最大定格電流値を超えることはないが、バイパスダイオード24に対するより高い保護を図るために、電流Iの流れる電流経路中に不図示の電流制限回路を配置する構成を採用するのが好ましい。この場合、電流制限回路は、例えば、バイパスダイオード24の最大定格電流値未満に電流Iの電流値を制限する構成とすることができる。 Further, regarding the current value of the peak of the current (discharge current) I measured in the current measurement process in the charging process executed by the solar cell inspection device 1, the respective voltage values V1 and V2 of the test voltage Vtst are appropriate values. Normally, the maximum rated current value of the bypass diode 24 is not exceeded, but in order to achieve higher protection against the bypass diode 24, a current limiting circuit (not shown) is provided in the current path through which the current I flows. It is preferable to adopt a configuration for arranging. In this case, the current limiting circuit may be configured to limit the current value of the current I to less than the maximum rated current value of the bypass diode 24, for example.

また、上記の太陽電池検査装置1では、充電処理および放電処理を2回実行して、1回目の充電処理および放電処理での第1電圧値V1および第1電流値I1と、2回目の充電処理および放電処理での第2電圧値V2および第2電流値I2とに基づいて、抵抗値Rを算出する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、図示はしないが、充電処理および放電処理を1回実行する構成として、この1回の放電処理の実行中における電流(放電電流)Iの過渡現象波形とコンデンサ31の両端間電圧の過渡現象波形とを観測しつつ、放電開始後の第1経過時間での電流Iの電流値および両端間電圧の電圧値を第1電流値I1および第1電圧値V1として測定し、かつ第1経過時間とは異なる第2経過時間での電流Iの電流値および両端間電圧の電圧値を第2電流値I2および第2電圧値V2として測定して、この第1電流値I1、第1電圧値V1、第2電流値I2および第2電圧値V2に基づいて抵抗値Rを算出する構成を採用することもできる。 Further, in the above-mentioned solar cell inspection device 1, the charging process and the discharging process are executed twice, the first voltage value V1 and the first current value I1 in the first charging process and the discharging process, and the second charging. A configuration is adopted in which the resistance value R is calculated based on the second voltage value V2 and the second current value I2 in the processing and the discharging processing, but the present invention is not limited to this configuration. For example, although not shown, as a configuration in which the charging process and the discharging process are executed once, the transient phenomenon waveform of the current (discharge current) I and the transient phenomenon of the voltage between both ends of the capacitor 31 during the execution of this one discharging process are performed. While observing the waveform, the current value of the current I and the voltage value of the voltage across both ends in the first elapsed time after the start of discharge are measured as the first current value I1 and the first voltage value V1, and the first elapsed time. The current value of the current I and the voltage value of the voltage across both ends at a second elapsed time different from the above are measured as the second current value I2 and the second voltage value V2, and the first current value I1 and the first voltage value V1 are measured. , A configuration in which the resistance value R is calculated based on the second current value I2 and the second voltage value V2 can also be adopted.

また、上記の太陽電池検査装置1,1Aでは、上記したように、検査対象の太陽電池ストリング12への日射量が一定であるとみなせること、つまり検査時における短絡電流Isは一定であるとみなせることを前提条件としている。このため、この前提条件が崩れたときには、抵抗値Rを正確に算出できず、太陽電池ストリング12に対する検査も正しく行えない。 Further, in the above-mentioned solar cell inspection devices 1 and 1A, as described above, it can be considered that the amount of solar radiation to the solar cell string 12 to be inspected is constant, that is, the short-circuit current Is at the time of inspection is considered to be constant. Is a prerequisite. Therefore, when this precondition is broken, the resistance value R cannot be calculated accurately, and the inspection of the solar cell string 12 cannot be performed correctly.

このため、太陽電池検査装置1では、次の構成を採用するのが好ましい。具体的には、処理部6が、まず、電流検出部5による第1電流値I1の検出(処理部6による第1電流値I1の測定)の直前または直後に、つまり、上記した1回目の放電処理(ステップ52)の直前または直後に、発電状態でかつ試験電圧Vtstの非印加状態において、一方向性素子2によって短絡されているときの太陽電池ストリング12に流れる電流を1回目短絡電流として電流検出部5に検出させる(処理部6がこの1回目短絡電流の電流値を測定する)。次いで、電流検出部5による第2電流値I2の検出(処理部6による第2電流値I2の測定)の直前または直後に、つまり、上記した2回目の放電処理(ステップ54)の直前または直後に、発電状態でかつ試験電圧Vtstの非印加状態において、一方向性素子2によって短絡されているときの太陽電池ストリング12に流れる電流を2回目短絡電流として電流検出部5に検出させる(処理部6がこの2回目短絡電流の電流値を測定する)。そして、処理部6は、上記した判定処理(ステップ56)の実行前、好ましくは抵抗測定処理(ステップ55)の実行前に、1回目短絡電流の電流値と2回目短絡電流の電流値の差分が許容範囲内であるか否か(短絡電流Isが一定であるとみなせるか否か)を判別する判別処理を実行して、この両電流値の差分が許容範囲内のとき(短絡電流Isが一定であるとみなせるとき)には、ステップ55,56に移行し、一方、この両電流値の差分が許容範囲内でないとき(短絡電流Isが一定であるとみなせないとき)には、不図示のエラー処理を実行する、という構成を採用するのが好ましい。このエラー処理としては、例えば、抵抗値Rの算出を中止する処理、上記のバイパスダイオード検査処理を再度行ういわゆるリトライ処理、正確な抵抗値Rの算出が行えない旨や太陽電池ストリング12に対する正しい検査を実行できない旨を不図示の表示部に表示する表示処理、およびこれら旨を示す情報を外部装置に送出する出力処理などを採用することができる。この構成を採用することにより、太陽電池検査装置1によれば、誤った抵抗値Rの算出に起因する誤判定を回避することができる。 Therefore, it is preferable that the solar cell inspection device 1 adopts the following configuration. Specifically, the processing unit 6 first detects the first current value I1 by the current detecting unit 5 (measurement of the first current value I1 by the processing unit 6) immediately before or after, that is, the first time described above. Immediately before or immediately after the discharge process (step 52), the current flowing through the solar cell string 12 when short-circuited by the unidirectional element 2 in the power generation state and in the non-applied state of the test voltage Vtst is used as the first short-circuit current. Let the current detection unit 5 detect (the processing unit 6 measures the current value of this first short-circuit current). Next, immediately before or immediately after the detection of the second current value I2 by the current detection unit 5 (measurement of the second current value I2 by the processing unit 6), that is, immediately before or immediately after the second discharge process (step 54) described above. In the power generation state and in the state where the test voltage Vtst is not applied, the current flowing through the solar cell string 12 when short-circuited by the unidirectional element 2 is detected by the current detection unit 5 as the second short-circuit current (processing unit). 6 measures the current value of this second short-circuit current). Then, the processing unit 6 performs the difference between the current value of the first short-circuit current and the current value of the second short-circuit current before the execution of the determination process (step 56) described above, preferably before the execution of the resistance measurement process (step 55). Is within the permissible range (whether or not the short-circuit current Is can be regarded as constant) is determined, and when the difference between the two current values is within the permissible range (short-circuit current Is is). When it can be regarded as constant), the process proceeds to steps 55 and 56, while when the difference between the two current values is not within the permissible range (when the short-circuit current Is cannot be regarded as constant), it is not shown. It is preferable to adopt the configuration of executing the error processing of. The error processing includes, for example, a process of stopping the calculation of the resistance value R, a so-called retry process of performing the above bypass diode inspection process again, a fact that the accurate resistance value R cannot be calculated, and a correct inspection of the solar cell string 12. It is possible to employ a display process for displaying the fact that the above cannot be performed on a display unit (not shown), an output process for sending information indicating these to an external device, and the like. By adopting this configuration, according to the solar cell inspection device 1, it is possible to avoid an erroneous determination due to an erroneous calculation of the resistance value R.

また、太陽電池検査装置1Aでは、次の構成を採用するのが好ましい。具体的には、処理部6が、まず、第1電圧値V1の測定の直前または直後に、発電状態でかつ試験電圧Vtstの非印加状態において、一方向性素子2によって短絡されているときの太陽電池ストリング12に流れる電流を1回目短絡電流として電流検出部5に検出させる(処理部6がこの1回目短絡電流の電流値を測定する)。次いで、第2電圧値V2の測定の直前または直後に、発電状態でかつ試験電圧Vtstの非印加状態において、一方向性素子2によって短絡されているときの太陽電池ストリング12に流れる電流を2回目短絡電流として電流検出部5に検出させる(処理部6がこの2回目短絡電流の電流値を測定する)。そして、処理部6は、算出した抵抗値Rに基づきバイパスダイオード24が劣化しているか否かを判定する前に、好ましくは、この抵抗値Rの算出の前に、1回目短絡電流の電流値と2回目短絡電流の電流値の差分が許容範囲内であるか否か(短絡電流Isが一定であるとみなせるか否か)を判別する判別処理を実行して、この両電流値の差分が許容範囲内のとき(短絡電流Isが一定であるとみなせるとき)には、抵抗値Rの算出やこの抵抗値Rに基づく劣化の有無の判定を行う処理に移行し、一方、この両電流値の差分が許容範囲内でないとき(短絡電流Isが一定であるとみなせないとき)には、上記したエラー処理を実行する、という構成を採用するのが好ましい。この構成を採用することにより、太陽電池検査装置1Aによっても、誤った抵抗値Rの算出に起因する誤判定を回避することができる。なお、この太陽電池検査装置1Aでは、1回目の充電処理の前処理として、太陽電池ストリング12についての短絡電流を測定しているため、この測定された短絡電流の電流値を1回目短絡電流の電流値として使用することもできる。 Further, the solar cell inspection device 1A preferably adopts the following configuration. Specifically, when the processing unit 6 is short-circuited by the unidirectional element 2 immediately before or immediately after the measurement of the first voltage value V1 in the power generation state and in the state where the test voltage Vtst is not applied. The current flowing through the solar cell string 12 is detected by the current detection unit 5 as the first short-circuit current (the processing unit 6 measures the current value of the first short-circuit current). Next, immediately before or immediately after the measurement of the second voltage value V2, the current flowing through the solar cell string 12 when short-circuited by the unidirectional element 2 is applied for the second time in the power generation state and in the state where the test voltage Vtst is not applied. The current detection unit 5 detects the short-circuit current (the processing unit 6 measures the current value of the second short-circuit current). Then, the processing unit 6 determines whether or not the bypass diode 24 has deteriorated based on the calculated resistance value R, preferably, before calculating the resistance value R, the current value of the first short-circuit current. And the second time The difference between the current values of the short-circuit current is within the permissible range (whether or not the short-circuit current Is can be regarded as constant) is determined, and the difference between the two current values is When it is within the permissible range (when the short-circuit current Is can be regarded as constant), the process shifts to the process of calculating the resistance value R and determining the presence or absence of deterioration based on this resistance value R, while both current values. When the difference between the above is not within the permissible range (when the short-circuit current Is cannot be regarded as constant), it is preferable to adopt the configuration in which the above-mentioned error processing is executed. By adopting this configuration, it is possible to avoid erroneous determination due to erroneous calculation of the resistance value R even by the solar cell inspection device 1A. Since the solar cell inspection device 1A measures the short-circuit current of the solar cell string 12 as the pretreatment of the first charging process, the current value of the measured short-circuit current is the value of the first short-circuit current. It can also be used as a current value.

1,1A 太陽電池検査装置
2 ダイオード(一方向性素子)
3 電圧印加部
4 電圧検出部
5 電流検出部
6 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
31 コンデンサ
32,33,34 スイッチ
Vtst 試験電圧
1,1A Solar cell inspection device 2 Diode (unidirectional element)
3 Voltage application part 4 Voltage detection part 5 Current detection part 6 Processing part 12 Solar cell string 21 Solar cell module 22 Cluster 23 Solar cell (solar cell)
24 Bypass diode 31 Capacitor 32, 33, 34 Switch Vtst test voltage

Claims (8)

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光起電力が発生している発電状態のときに当該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て当該太陽電池ストリングを短絡させる一方向性素子と、
前記一方向性素子で短絡されている前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間に、当該正極の電位を基準として当該負極の電位が高電位となる電圧であって、複数の前記バイパスダイオードの順方向電圧の総和を上回る電圧値の試験電圧を印加可能な電圧印加部と、
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、
前記試験電圧の前記電圧値が第1電圧値V1のときに前記電流検出部で検出される前記電流の第1電流値I1および当該第1電圧値V1、並びに前記試験電圧の前記電圧値が前記第1電圧値V1とは異なる第2電圧値V2のときに前記電流検出部で検出される前記電流の第2電流値I2および当該第2電圧値V2から抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))を算出する処理部とを備えている太陽電池検査装置。
Passage of the output current output from the solar cell string during a power generation state in which a photovoltaic cell is generated in the solar cell string formed by connecting a plurality of solar cell modules having a solar cell and a bypass diode in series. A unidirectional element connected between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string with an allowable polarity to short-circuit the solar cell string, and
A voltage between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string short-circuited by the unidirectional element so that the potential of the negative electrode becomes high with reference to the potential of the positive electrode, and the potential of the plurality of bypass diodes is high. A voltage application unit that can apply a test voltage with a voltage value that exceeds the sum of the forward voltages, and
A current detection unit that detects the current flowing through the solar cell string, and
When the voltage value of the test voltage is the first voltage value V1, the first current value I1 and the first voltage value V1 of the current detected by the current detection unit, and the voltage value of the test voltage are said. When the second voltage value V2 is different from the first voltage value V1, the second current value I2 of the current detected by the current detector and the resistance value R (= (V1-V2)) from the second voltage value V2. / (I1-I2))) is a solar cell inspection device including a processing unit.
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光起電力が発生している発電状態のときに当該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て当該太陽電池ストリングを短絡させる一方向性素子と、
前記一方向性素子で短絡されている前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間に、当該正極の電位を基準として当該負極の電位が高電位となる電圧であって、複数の前記バイパスダイオードの順方向電圧の総和を上回る電圧値の試験電圧を印加可能な電圧印加部と、
前記太陽電池ストリングに流れる電流を設定された電流値に制限する電流制限部と、
前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間の電圧を測定する電圧測定部と、
前記試験電圧の印加時に流れる電流が前記電流制限部に設定された第1電流値I1に制限されているときに前記電圧測定部で測定される第1電圧値V1および当該第1電流値I1、並びに前記試験電圧の印加時に流れる電流が前記電流制限部に設定された前記第1電流値I1とは異なる第2電流値I2に制限されているときに前記電圧測定部で測定される第2電圧値V2および当該第2電流値I2から抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))を算出する処理部とを備えている太陽電池検査装置。
Passage of the output current output from the solar cell string during a power generation state in which a photovoltaic cell is generated in the solar cell string formed by connecting a plurality of solar cell modules having a solar cell and a bypass diode in series. A unidirectional element connected between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string with an allowable polarity to short-circuit the solar cell string, and
A voltage between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string short-circuited by the unidirectional element so that the potential of the negative electrode becomes high with reference to the potential of the positive electrode, and the potential of the plurality of bypass diodes is high. A voltage application unit that can apply a test voltage with a voltage value that exceeds the sum of the forward voltages, and
A current limiting unit that limits the current flowing through the solar cell string to a set current value, and
A voltage measuring unit that measures the voltage between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string, and
When the current flowing when the test voltage is applied is limited to the first current value I1 set in the current limiting unit, the first voltage value V1 and the first current value I1 measured by the voltage measuring unit, Further, the second voltage measured by the voltage measuring unit when the current flowing when the test voltage is applied is limited to a second current value I2 different from the first current value I1 set in the current limiting unit. A solar cell inspection device including a processing unit that calculates a resistance value R (= (V1-V2) / (I1-I2)) from a value V2 and the second current value I2.
前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる短絡電流の電流値を検出する電流検出部を備え、
前記処理部は、前記検出された短絡電流の電流値に1を超える第1の係数を乗算して得られる電流値を前記第1電流値I1として前記電流制限部に設定すると共に、当該短絡電流の電流値に1を超え、かつ前記第1の係数とは異なる第2の係数を乗算して得られる電流値を前記第2電流値I2として前記電流制限部に設定する請求項2記載の太陽電池検査装置。
A current detection unit for detecting the current value of the short-circuit current flowing through the solar cell string when the solar cell string is short-circuited by the unidirectional element in the power generation state and in the non-application state of the test voltage is provided.
The processing unit sets the current value obtained by multiplying the current value of the detected short-circuit current by a first coefficient exceeding 1, as the first current value I1 in the current limiting unit, and sets the short-circuit current in the short-circuit current. 2. The sun according to claim 2, wherein the current value obtained by multiplying the current value of 1 by a second coefficient different from the first coefficient is set as the second current value I2 in the current limiting unit. Battery inspection device.
前記処理部は、前記算出した抵抗値Rに基づいて前記バイパスダイオードの劣化状態を検査する請求項1から3のいずれかに記載の太陽電池検査装置。 The solar cell inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the processing unit inspects a deteriorated state of the bypass diode based on the calculated resistance value R. 前記電圧印加部は、コンデンサと、前記一方向性素子による前記太陽電池ストリングの短絡が解除されると共に前記コンデンサが当該太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間に接続されて前記光起電力で充電される充電接続状態と当該一方向性素子で当該太陽電池ストリングが短絡されると共に当該充電されたコンデンサが当該負極から当該正極に向けて電流を放電するように当該正極および当該負極間に接続される放電接続状態とを切り替える切替部とを備えている請求項1から4のいずれかに記載の太陽電池検査装置。 In the voltage application unit, the short circuit between the capacitor and the solar cell string by the unidirectional element is released, and the capacitor is connected between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell string and charged by the photovoltaic power. The solar cell string is short-circuited by the charging connection state and the unidirectional element, and the charged capacitor is connected between the positive electrode and the negative electrode so as to discharge a current from the negative electrode toward the positive electrode. The solar cell inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a switching unit for switching between the discharge connection state and the discharge connection state. 前記処理部は、
前記電流検出部による前記第1電流値I1の検出の直前または直後に、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる前記電流を1回目短絡電流として前記電流検出部に検出させ、
前記電流検出部による前記第2電流値I2の検出の直前または直後に、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる前記電流を2回目短絡電流として前記電流検出部に検出させ、
検出された前記1回目短絡電流の電流値と検出された前記2回目短絡電流の電流値の差分が許容範囲内でないときに、エラー処理を実行する請求項1記載の太陽電池検査装置。
The processing unit
Immediately before or immediately after the detection of the first current value I1 by the current detection unit, in the power generation state and in the state where the test voltage is not applied, the solar cell string is short-circuited by the unidirectional element. The flowing current is detected by the current detector as the first short-circuit current.
Immediately before or immediately after the detection of the second current value I2 by the current detection unit, the solar cell string is short-circuited by the unidirectional element in the power generation state and in the state where the test voltage is not applied. The flowing current is detected by the current detection unit as a second short-circuit current.
The solar cell inspection apparatus according to claim 1, wherein error processing is executed when the difference between the detected current value of the first short-circuit current and the detected current value of the second short-circuit current is not within the permissible range.
前記処理部は、
前記電圧測定部による前記第1電圧値V1の測定の直前または直後に、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる前記電流を1回目短絡電流として前記電流検出部に検出させ、
前記電圧測定部による前記第2電圧値V2の測定の直前または直後に、前記発電状態でかつ前記試験電圧の非印加状態において、前記一方向性素子によって短絡されているときの前記太陽電池ストリングに流れる前記電流を2回目短絡電流として前記電流検出部に検出させ、
検出された前記1回目短絡電流の電流値と検出された前記2回目短絡電流の電流値の差分が許容範囲内でないときに、エラー処理を実行する請求項3記載の太陽電池検査装置。
The processing unit
Immediately before or immediately after the measurement of the first voltage value V1 by the voltage measuring unit, in the power generation state and in the state where the test voltage is not applied, the solar cell string when short-circuited by the unidirectional element. The flowing current is detected by the current detection unit as the first short-circuit current.
Immediately before or immediately after the measurement of the second voltage value V2 by the voltage measuring unit, in the power generation state and in the state where the test voltage is not applied, the solar cell string is short-circuited by the unidirectional element. The flowing current is detected by the current detection unit as a second short-circuit current.
The solar cell inspection apparatus according to claim 3, wherein error processing is executed when the difference between the detected current value of the first short-circuit current and the detected current value of the second short-circuit current is not within the permissible range.
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の劣化状態を検査する太陽電池検査方法であって、
前記太陽電池ストリングに光起電力が発生している発電状態のときに当該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状態において、
前記正極の電位を基準として前記負極の電位が高電位となる電圧であって複数の前記バイパスダイオードの順方向電圧の総和を上回る電圧値の試験電圧を印加することにより、前記バイパスダイオードに電流を流し、
前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間の電圧値が第1電圧値V1のときに前記太陽電池ストリングに流れる電流の第1電流値I1および当該第1電圧値V1、並びに前記太陽電池ストリングの前記正極および前記負極間の電圧値が前記第1電圧値V1とは異なる第2電圧値V2のときに前記太陽電池ストリングに流れる電流の第2電流値I2および当該第2電圧値V2から抵抗値R(=(V1−V2)/(I1−I2))を算出すると共に当該算出した抵抗値Rに基づいて前記バイパスダイオードの劣化状態を検査する太陽電池検査方法。
A solar cell inspection method for inspecting a deteriorated state 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 is placed 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 during a power generation state in which photovoltaic power is generated in the solar cell string. In the connected state
A current is applied to the bypass diode by applying a test voltage having a voltage at which the potential of the negative electrode becomes high with reference to the potential of the positive electrode and exceeding the sum of the forward voltages of the plurality of bypass diodes. sink,
When the voltage value between the positive voltage value and the negative voltage value of the solar cell string is the first voltage value V1, the first current value I1 and the first voltage value V1 of the current flowing through the solar cell string, and the solar cell string When the voltage value between the positive electrode and the negative voltage is a second voltage value V2 different from the first voltage value V1, the resistance value is derived from the second current value I2 and the second voltage value V2 of the current flowing through the solar cell string. A solar cell inspection method for calculating R (= (V1-V2) / (I1-I2)) and inspecting the deterioration state of the bypass diode based on the calculated resistance value R.
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