JPS642011B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS642011B2 JPS642011B2 JP57060071A JP6007182A JPS642011B2 JP S642011 B2 JPS642011 B2 JP S642011B2 JP 57060071 A JP57060071 A JP 57060071A JP 6007182 A JP6007182 A JP 6007182A JP S642011 B2 JPS642011 B2 JP S642011B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- power generation
- voltage
- current
- generation system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は複数個直並列接続され太陽電池よ
り、共通直流母線にて電力を取り出す発電システ
ムの、故障検出方式に関するものである。
り、共通直流母線にて電力を取り出す発電システ
ムの、故障検出方式に関するものである。
太陽電池単体はたかだか1W程度である為、非
常に多数直並列され発電システムが構成される。
常に多数直並列され発電システムが構成される。
従来この種の発電システムとして、第１図に示
すものがあつた。１ａ〜１ｎはそれぞれ複数個直
列接続された太陽電池のパネル又は同パネルの複
数個の直列体からなる太陽電池ユニツト、２ａ各
太陽電池ユニツトに直列接続され、太陽電池の逆
方向電池を防止する逆流阻止ダイオード、３ａ，
３ｂは直流共通母線、４ａ，４ｂは直流しや断
器、５はこの発電システムに対する負荷で、通常
のインピーダンス負荷以外に、他の直流電源や、
インバータを介した、交流電源系統の場合もあ
る。
すものがあつた。１ａ〜１ｎはそれぞれ複数個直
列接続された太陽電池のパネル又は同パネルの複
数個の直列体からなる太陽電池ユニツト、２ａ各
太陽電池ユニツトに直列接続され、太陽電池の逆
方向電池を防止する逆流阻止ダイオード、３ａ，
３ｂは直流共通母線、４ａ，４ｂは直流しや断
器、５はこの発電システムに対する負荷で、通常
のインピーダンス負荷以外に、他の直流電源や、
インバータを介した、交流電源系統の場合もあ
る。
次に動作について説明する。太陽電池の電圧−
電流特性は第２図Ａ又はＢに示すごとく非線形特
性を示す。ここで、第１図の太陽電池ユニツト１
ａ〜１n-1までの特性が第２図Ａ、ユニツト１ｎ
の特性が同Ｂと仮定する。今もし逆流阻止ダイオ
ード２ａ〜２ｎがなければ、しや断器４の開放
時、太陽電池は電流が零となり開放電圧を示そう
とするが、並列接続されている為、Voでバラン
スする。この時、ユニツト１ａ〜１n-1はIaなる
順方向電流が流れ、１ｎにはIbなる逆方向電流が
流れる。この時当然Ib＝（n-1）Iaなる関係が成立
し、並列数が多い時、仮え特性差が小さく共大き
な逆電流が流れ、太陽電池を損傷することがあ
る。又太陽電池の接地や短絡事故時には、バラン
スがくずれ、他の太陽電池ユニツトから大きな逆
電流が供給され破損することになる。この為、第
１図では、逆流阻止ダイオード２ａ〜２ｎを各太
陽電池ユニツト１ａ〜１ｎに設け、上記問題を解
決していた。
電流特性は第２図Ａ又はＢに示すごとく非線形特
性を示す。ここで、第１図の太陽電池ユニツト１
ａ〜１n-1までの特性が第２図Ａ、ユニツト１ｎ
の特性が同Ｂと仮定する。今もし逆流阻止ダイオ
ード２ａ〜２ｎがなければ、しや断器４の開放
時、太陽電池は電流が零となり開放電圧を示そう
とするが、並列接続されている為、Voでバラン
スする。この時、ユニツト１ａ〜１n-1はIaなる
順方向電流が流れ、１ｎにはIbなる逆方向電流が
流れる。この時当然Ib＝（n-1）Iaなる関係が成立
し、並列数が多い時、仮え特性差が小さく共大き
な逆電流が流れ、太陽電池を損傷することがあ
る。又太陽電池の接地や短絡事故時には、バラン
スがくずれ、他の太陽電池ユニツトから大きな逆
電流が供給され破損することになる。この為、第
１図では、逆流阻止ダイオード２ａ〜２ｎを各太
陽電池ユニツト１ａ〜１ｎに設け、上記問題を解
決していた。
しかし、もし万一、上記逆流阻止ダイオードが
破損し、逆阻能力を失えば、前述のごとく太陽電
池破損へ結びつく可能性があつた。（前述のごと
く、ダイオードが故障し、且他の条件が満足して
初めて太陽電池破損となる） 処で、この種のシステムでは、多数のユニツト
が広範囲にわたつて設置され、しかも、故障時、
太陽電池間でエネルギの授受が行なわれる為、各
ユニツト毎にしや断器を設けない限り、異常電流
が流れてからでは、太陽電池の破損を防止するこ
とが出来なかつた。又、ダイオードの直列接続に
より信頼性の向上を図ることは、損失の増加をま
ねいた。さらにダイオードを１つづつチエツクし
てまわることも非常に手間のかかる問題であつ
た。
破損し、逆阻能力を失えば、前述のごとく太陽電
池破損へ結びつく可能性があつた。（前述のごと
く、ダイオードが故障し、且他の条件が満足して
初めて太陽電池破損となる） 処で、この種のシステムでは、多数のユニツト
が広範囲にわたつて設置され、しかも、故障時、
太陽電池間でエネルギの授受が行なわれる為、各
ユニツト毎にしや断器を設けない限り、異常電流
が流れてからでは、太陽電池の破損を防止するこ
とが出来なかつた。又、ダイオードの直列接続に
より信頼性の向上を図ることは、損失の増加をま
ねいた。さらにダイオードを１つづつチエツクし
てまわることも非常に手間のかかる問題であつ
た。
この発明は、問題を解決すべくなされたもの
で、直流母線から一括して試験電圧を印加するこ
とにより、逆流阻止ダイオードの故障を発見し、
太陽電池の破損につながるのを未然に防止しよう
とするものである。
で、直流母線から一括して試験電圧を印加するこ
とにより、逆流阻止ダイオードの故障を発見し、
太陽電池の破損につながるのを未然に防止しよう
とするものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図に於て、１〜５までは、先の第１図と
同じである。６は太陽電池ユニツト１ａ〜１ｎの
開放電圧（無負荷電圧）より高い電圧値を有する
直流電源、７は直流電源６に直列接続された抵
抗、８は、直流電源６が供給する電流の供を測定
する手段、９はこれら６〜８を、直流共通母線３
に接続するためのスイツチ。１０は必要に応じて
設けられる上記直流母線３ａ−３ｂ間を短絡する
しや断器である。
る。第３図に於て、１〜５までは、先の第１図と
同じである。６は太陽電池ユニツト１ａ〜１ｎの
開放電圧（無負荷電圧）より高い電圧値を有する
直流電源、７は直流電源６に直列接続された抵
抗、８は、直流電源６が供給する電流の供を測定
する手段、９はこれら６〜８を、直流共通母線３
に接続するためのスイツチ。１０は必要に応じて
設けられる上記直流母線３ａ−３ｂ間を短絡する
しや断器である。
次に動作について説明する。今、直流しや断器
４ａ，４ｂが開放され、このシステムが無負荷状
態の時、スイツチ９を閉じる。今、逆流阻止ダイ
オード２ａ〜２ｎが全て健全に逆方向阻止能力を
有していれば、印加された直流電源６から供給さ
れる電流は、上記ダイオードのもれ電流を初めと
するシステムのもれ電流しか流れない。一方、上
記ダイオードの内１つでも逆方向阻止能力がなけ
れば、上記直流電源６の電圧と太陽電池ユニツト
の開放電圧の差により逆方向電流が流れ、この値
は、直列抵抗７により制限される為、太陽電池が
破損することはない。
４ａ，４ｂが開放され、このシステムが無負荷状
態の時、スイツチ９を閉じる。今、逆流阻止ダイ
オード２ａ〜２ｎが全て健全に逆方向阻止能力を
有していれば、印加された直流電源６から供給さ
れる電流は、上記ダイオードのもれ電流を初めと
するシステムのもれ電流しか流れない。一方、上
記ダイオードの内１つでも逆方向阻止能力がなけ
れば、上記直流電源６の電圧と太陽電池ユニツト
の開放電圧の差により逆方向電流が流れ、この値
は、直列抵抗７により制限される為、太陽電池が
破損することはない。
この場合、ダイオードのもれ電流は定格電流の
数桁少なく、又、太陽電池が許容される逆方向電
流は、短時間なら定格の十倍以上である為、仮
え、並列接続数ｎが大きく共、実用的範囲では、
両者の値に差があり十分判別可能である。
数桁少なく、又、太陽電池が許容される逆方向電
流は、短時間なら定格の十倍以上である為、仮
え、並列接続数ｎが大きく共、実用的範囲では、
両者の値に差があり十分判別可能である。
この結果、電流測定手段８にて、この逆電流を
検知することにより、逆流阻止ダイオードの破損
を一括して発見することが出来る。
検知することにより、逆流阻止ダイオードの破損
を一括して発見することが出来る。
この方法によれば、前述のごとく、開放電圧の
バラツキや、接地、短絡条件等、太陽電池の２次
破損条件を満足する以前にダイオードの破損のみ
で検出出来る為、太陽電池の２次破損防止には有
効である。
バラツキや、接地、短絡条件等、太陽電池の２次
破損条件を満足する以前にダイオードの破損のみ
で検出出来る為、太陽電池の２次破損防止には有
効である。
又、日射量がない状態に於ても、太陽電池に電
圧を印加すれば、太陽電池はダイオード特性を示
すため、この検出法はそのまま適用出来るので、
夜間等システムが稼動しない時に故障検知が行
え、システム運用に影響なく処置出来る。
圧を印加すれば、太陽電池はダイオード特性を示
すため、この検出法はそのまま適用出来るので、
夜間等システムが稼動しない時に故障検知が行
え、システム運用に影響なく処置出来る。
さらに、もし、昼間日射量がある時ダイオード
が故障し、これを発見しても、前に述べたごとく
すぐに太陽電池が２次破損する確率は比較的少な
いが、これを完全に防止するには、直流共通母線
３ａ−３ｂ間をしや断器１０等にて短絡するか、
もし、負荷５への間に電力変換器等が設けられて
いる場合には、これにより、直流母線電圧が低く
なる様に運転制御すれば仮え、この期間中に接
地、短絡事故が重なつても、太陽電池に逆電流が
流れず、２次破損は生じない。
が故障し、これを発見しても、前に述べたごとく
すぐに太陽電池が２次破損する確率は比較的少な
いが、これを完全に防止するには、直流共通母線
３ａ−３ｂ間をしや断器１０等にて短絡するか、
もし、負荷５への間に電力変換器等が設けられて
いる場合には、これにより、直流母線電圧が低く
なる様に運転制御すれば仮え、この期間中に接
地、短絡事故が重なつても、太陽電池に逆電流が
流れず、２次破損は生じない。
なお、第３図の実施例では、直流電源として太
陽電池ユニツトの開放電圧より高い固定電圧とし
ているが、可変電圧源を用い、除去に電圧を上げ
てもよい。又、電流測定手段８は、図の構成に限
らず、抵抗７の電圧降下を初め直流電源６の電流
が測定、検出出来るものであれば、いずれの方法
でもよい。
陽電池ユニツトの開放電圧より高い固定電圧とし
ているが、可変電圧源を用い、除去に電圧を上げ
てもよい。又、電流測定手段８は、図の構成に限
らず、抵抗７の電圧降下を初め直流電源６の電流
が測定、検出出来るものであれば、いずれの方法
でもよい。
さらにスイツチ９は必らずしも必要なものでな
く、多少の損失さえ許されれば、常時接続し、故
障判定は、しや断器４ａ，４ｂとの論理で行なう
ことも可能である。
く、多少の損失さえ許されれば、常時接続し、故
障判定は、しや断器４ａ，４ｂとの論理で行なう
ことも可能である。
以上の様に、この発明によれば、無負荷時、開
放電圧より高い電圧を、抵抗を介して、直流母線
に印加し、この時の給給電流により、逆流阻止ダ
イオードの破損を一括して検知したので、上記逆
流阻止ダイオードの破損に基づく太陽電池の２次
破損を、簡単に防止することが出来る。
放電圧より高い電圧を、抵抗を介して、直流母線
に印加し、この時の給給電流により、逆流阻止ダ
イオードの破損を一括して検知したので、上記逆
流阻止ダイオードの破損に基づく太陽電池の２次
破損を、簡単に防止することが出来る。
第１図は従来の太陽電池発電システムの構成を
示す図、第２図は、第１図の説明の為の太陽電池
の特性側、第３図はこの発明の一実施例による太
陽電池発電システムの故障検出方式の構成図であ
る。 図において、１ａ〜１ｎ……太陽電池ユニツ
ト、２ａ〜２ｎ……逆流阻止ダイオード、３ａ，
３ｂ……直流共通母線、４ａ，４ｂ……直流しや
断器、５……負荷、６……直流電源、７……抵
抗、８……電流測定手段、９……スイツチ、１０
……短絡しや断器。なお、図中、同一符号は同一
又は相当部分を示す。
示す図、第２図は、第１図の説明の為の太陽電池
の特性側、第３図はこの発明の一実施例による太
陽電池発電システムの故障検出方式の構成図であ
る。 図において、１ａ〜１ｎ……太陽電池ユニツ
ト、２ａ〜２ｎ……逆流阻止ダイオード、３ａ，
３ｂ……直流共通母線、４ａ，４ｂ……直流しや
断器、５……負荷、６……直流電源、７……抵
抗、８……電流測定手段、９……スイツチ、１０
……短絡しや断器。なお、図中、同一符号は同一
又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個の直列接続された太陽電池及び該太陽
電池に対逆方向電流を阻止する方向に直列接続さ
れたダイオードからなる直列体を共通母線に複数
個並列接続した太陽電池発電システムに於て、該
発電システムが無負荷時、上記システムの開放電
圧より高い直流電圧を抵抗を通じて、上記共通母
線間に印加し、この時の電流を持つて故障検出す
る事を特徴とする太陽光発電システムの故障検出
方式。 ２ 直流母線間に短絡しや断器を設け、故障検出
時、該しや断器を短絡させることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の太陽光発電システムの
故障検出方式。 ３ 故障検出時、直流母線電圧を低い値に保つこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽
光発電システムの故障検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060071A JPS58175925A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 太陽光発電システムの故障検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060071A JPS58175925A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 太陽光発電システムの故障検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175925A JPS58175925A (ja) | 1983-10-15 |
| JPS642011B2 true JPS642011B2 (ja) | 1989-01-13 |
Family
ID=13131478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57060071A Granted JPS58175925A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 太陽光発電システムの故障検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175925A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0457905A (ja) * | 1990-06-25 | 1992-02-25 | Yutatsukusu:Kk | 衣料用芯材 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01177823A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-14 | Shikoku Electric Power Co Inc | 太陽電池回路の保護方法 |
| JPH053628A (ja) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | 太陽光発電装置 |
| EP2284908B1 (en) * | 2008-04-23 | 2018-12-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Power lines for solar power generation system and method for inspecting malfunction of the solar power generation system |
| JP2010010327A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Nisshinbo Holdings Inc | 太陽電池モジュールの検査装置および検査方法 |
| JP5495643B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2014-05-21 | 三菱電機株式会社 | 電力制御器及び電力制御方法 |
| JP2014011430A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 太陽電池検査用電流制御装置 |
| JP5841906B2 (ja) * | 2012-07-03 | 2016-01-13 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 故障検知装置、故障検知システム、及び故障検知方法 |
| JP2014011428A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 故障検知装置、故障検知システム、及び故障検知方法 |
| JP2015018838A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-29 | 木谷電器株式会社 | 太陽電池用逆流防止ダイオードの故障検出装置、太陽電池用逆流防止ダイオードの故障検出システム、及び太陽電池用逆流防止ダイオードの故障検出方法 |
| JP6040960B2 (ja) * | 2014-05-29 | 2016-12-07 | 住友電気工業株式会社 | 異常検知装置 |
-
1982
- 1982-04-08 JP JP57060071A patent/JPS58175925A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0457905A (ja) * | 1990-06-25 | 1992-02-25 | Yutatsukusu:Kk | 衣料用芯材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58175925A (ja) | 1983-10-15 |
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