JP7115639B2 - 太陽電池ストリングの劣化診断装置及びそれを備えた太陽光発電システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係る太陽光発電システム及び太陽電池ストリングの劣化診断装置の概略構成を模式的に示す図である。図2は、本実施の形態に係る太陽光発電システム及び太陽電池ストリングの劣化診断装置の接続箱内部の概略構成を示す図である。
本実施の形態である太陽光発電システム及び太陽電池ストリングの劣化診断装置は、実施の形態1の劣化診断装置30の解析部34及び劣化判定部36の機能に加え、解析部34が太陽電池ストリング10の直列接続された複数の太陽光発電部13aの負極側の他端とフレーム13dとの間の抵抗成分の初期値からの第3の増分ΔR’frameを算出し、劣化判定部36が太陽電池ストリング10中の抵抗増加位置に依存するパラメータX’をX’=ΔR’frame/ΔRsとして算出し、そして、算出されたパラメータX及びパラメータX’に基づき、太陽電池ストリング10内で抵抗値増加が発生した太陽電池モジュール13を特定する。
本実施の形態である太陽光発電システム及び太陽電池ストリングの劣化診断装置は、実施の形態2と異なり、劣化判定部が、算出されたパラメータX及びパラメータX’に基づき、太陽電池ストリング内の複数の太陽電池モジュールの抵抗が増加したと判定する。
本実施の形態である太陽光発電システム及び太陽電池ストリングの劣化診断装置は、実施の形態1と異なり、時間経過とともに変化する各太陽電池モジュールの抵抗増加を記録し、各太陽電池モジュールの積算した抵抗増加値に基づき、劣化した太陽電池モジュールを特定するものである。
太陽光発電システム
Claims (12)
- 太陽光発電部と導電性のフレームとを有する複数の太陽電池モジュールを備え、前記複数の太陽電池モジュールの前記太陽光発電部が電気的に直列接続され、前記複数の太陽電池モジュールの前記フレームが電気的に共通接続された太陽電池ストリングの劣化診断装置であって、
前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の一端と他端との間の第1インピーダンスの周波数特性を測定し、かつ、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の一端と前記フレームとの間の第2インピーダンスの周波数特性を測定するインピーダンス測定器と、
前記第1インピーダンスの周波数特性に基づき、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の一端と他端との間の直列抵抗成分の初期値からの第1の増分を算出し、かつ、前記第2インピーダンスの周波数特性に基づき、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の一端と前記フレームとの間の抵抗成分の初期値からの第2の増分を算出する解析部と、
前記解析部で算出された前記第1の増分及び前記第2の増分に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した太陽電池モジュールの位置を判定する劣化判定部と
を備えることを特徴とする太陽電池ストリングの劣化診断装置。 - 前記直列抵抗成分の初期値及び前記抵抗成分の初期値は、前記太陽電池ストリングの初期測定のときの値であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池ストリングの劣化診断装置。
- 前記第1の増分をΔRs、前記第2の増分をΔRframeとしたとき、
前記解析部は、ΔRframe/ΔRsの値を算出し、
前記劣化判定部は、前記ΔRframe/ΔRsの値に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した前記太陽電池モジュールの位置を判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の太陽電池ストリングの劣化診断装置。 - 前記インピーダンス測定器は、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の他端と前記フレームとの間の第3インピーダンスの周波数特性を測定し、
前記解析部は、前記第3インピーダンスの周波数特性に基づき、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の他端と前記フレームとの間の抵抗成分の初期値からの第3の増分を算出し、
前記劣化判定部は、前記解析部で算出された前記第1の増分、前記第2の増分及び前記第3の増分に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した前記太陽電池モジュールの位置を判定することを特徴とする請求項3に記載の太陽電池ストリングの劣化診断装置。 - 前記第3の増分をΔR’frameとしたとき、
前記解析部は、ΔR’frame/ΔRsの値を算出し、
前記劣化判定部は、前記ΔRframe/ΔRsの値及び前記ΔR’frame/ΔRsの値に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した前記太陽電池モジュールの位置を判定することを特徴とする請求項4に記載の太陽電池ストリングの劣化診断装置。 - 前記劣化判定部は、前記ΔRframe/ΔRsの値に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した前記太陽電池モジュールの第1の位置を判定し、前記ΔR’frame/ΔRsの値に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した前記太陽電池モジュールの第2の位置を判定し、前記第1の位置と前記第2の位置とが互いに異なる場合、測定に使用した出力端子に近い方の前記太陽電池モジュールを抵抗が増加した前記太陽電池モジュールとして判定することを特徴とする請求項5に記載の太陽電池ストリングの劣化診断装置。
- 前記劣化判定部は、前記ΔRframe/ΔRsの値に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した前記太陽電池モジュールの第1の位置を判定し、前記ΔR’frame/ΔRsの値に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した前記太陽電池モジュールの第2の位置を判定し、前記第1の位置と前記第2の位置とが互いに異なる場合、前記太陽電池ストリング内の複数の前記太陽電池モジュールの抵抗が増加したと判定することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の太陽電池ストリングの劣化診断装置。
- 前記直列抵抗成分の初期値及び前記抵抗成分の初期値は、前回測定した前記太陽電池ストリングの直列抵抗成分及び抵抗成分であり、
前記解析部は、前記前回測定した前記太陽電池ストリングの直列抵抗成分及び抵抗成分に基づき、前記第1の増分及び前記第2の増分を算出し、
前記劣化判定部は、前記第1の増分及び前記第2の増分に基づいて判定された位置の太陽電池モジュールの前回測定した直列抵抗値に前記第1の増分を加算して記録することを特徴とする請求項1、請求項3から請求項7のいずれか一項に記載の太陽電池ストリングの劣化診断装置。 - 前記太陽光発電部と導電性の前記フレームとを有する前記複数の太陽電池モジュールを備え、前記複数の太陽電池モジュールの前記太陽光発電部が電気的に直列接続され、前記複数の太陽電池モジュールの複数の前記フレームが電気的に共通接続された前記太陽電池ストリングと、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の前記太陽電池ストリングの劣化診断装置と
を備えることを特徴とする太陽光発電システム。 - 太陽光発電部と導電性のフレームとを有する複数の太陽電池モジュールを備え、前記複数の太陽電池モジュールの前記太陽光発電部が電気的に直列接続され、前記複数の太陽電池モジュールの前記フレームが電気的に共通接続された太陽電池ストリングの劣化診断装置を用いた劣化診断方法であって、
前記劣化診断装置を用いて、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の一端と他端との間の第1インピーダンスの周波数特性を測定し、かつ、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の一端と前記フレームとの間の第2インピーダンスの周波数特性を測定する工程と、
前記劣化診断装置を用いて、前記第1インピーダンスの周波数特性に基づき、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の一端と他端との間の直列抵抗成分の初期値からの第1の増分を算出し、かつ、前記第2インピーダンスの周波数特性に基づき、前記太陽電池ストリングの直列接続された複数の前記太陽光発電部の一端と前記フレームとの間の抵抗成分の初期値からの第2の増分を算出する工程と、
前記劣化診断装置を用いて、算出された前記第1の増分及び前記第2の増分に基づき、前記太陽電池ストリング内の抵抗が増加した太陽電池モジュールの位置を判定する工程と
を備えることを特徴とする太陽電池ストリングの劣化診断方法。 - 複数の電池セルと導電性のフレームとを有する複数の電池モジュールを備え、前記複数の電池モジュールが電気的に直列接続され、前記複数の電池モジュールの前記フレームが電気的に共通接続された電池ストリングの劣化診断装置であって、
前記電池ストリングの直列接続された複数の前記電池モジュールの一端と他端との間の第1インピーダンスの周波数特性を測定し、かつ、前記電池ストリングの直列接続された複数の前記電池モジュールの一端と前記フレームとの間の第2インピーダンスの周波数特性を測定するインピーダンス測定器と、
前記第1インピーダンスの周波数特性に基づき、前記電池ストリングの直列接続された複数の前記電池モジュールの一端と他端との間の直列抵抗成分の初期値からの第1の増分を算出し、かつ、前記第2インピーダンスの周波数特性に基づき、前記電池ストリングの直列接続された複数の前記電池モジュールの一端と前記フレームとの間の抵抗成分の初期値からの第2の増分を算出する解析部と、
前記解析部で算出された前記第1の増分及び前記第2の増分に基づき、前記電池ストリング内の抵抗が増加した電池モジュールの位置を判定する劣化判定部と
を備えることを特徴とする電池ストリングの劣化診断装置。 - 複数の電池セルと導電性のフレームとを有する複数の電池モジュールを備え、前記複数の電池モジュールが電気的に直列接続され、前記複数の電池モジュールの前記フレームが電気的に共通接続された電池ストリングの劣化診断装置を用いた劣化診断方法であって、
前記劣化診断装置を用いて、前記電池ストリングの直列接続された複数の前記電池モジュールの一端と他端との間の第1インピーダンスの周波数特性を測定し、かつ、前記電池ストリングの直列接続された複数の前記電池モジュールの一端と前記フレームとの間の第2インピーダンスの周波数特性を測定する工程と、
前記劣化診断装置を用いて、前記第1インピーダンスの周波数特性に基づき、前記電池ストリングの直列接続された複数の前記電池モジュールの一端と他端との間の直列抵抗成分の初期値からの第1の増分を算出し、かつ、前記第2インピーダンスの周波数特性に基づき、前記電池ストリングの直列接続された複数の前記電池モジュールの一端と前記フレームとの間の抵抗成分の初期値からの第2の増分を算出する工程と、
前記劣化診断装置を用いて、算出された前記第1の増分及び前記第2の増分に基づき、前記電池ストリング内の抵抗が増加した電池モジュールの位置を判定する工程と
を備えることを特徴とする電池ストリングの劣化診断方法。
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