WO2016052605A1 - 太陽光発電システム用のセンサユニット及び監視システム - Google Patents

太陽光発電システム用のセンサユニット及び監視システム Download PDF

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shunt resistor
sensor unit
power generation
solar cell
generation system
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明史 小杉
今井　庸二
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太陽誘電株式会社
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    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a sensor unit and a monitoring system for a photovoltaic power generation system, and more specifically to a sensor unit and a monitoring system for abnormality diagnosis of a photovoltaic power generation system. More specifically, the present invention relates to a sensor unit and a monitoring system using a shunt resistor.
  • an abnormality diagnosis system that detects current output from the solar cell module and performs abnormality diagnosis of the solar cell module or a string including the solar cell module based on the detected current value.
  • JP 2010-123880 A Patent Document 1
  • the value of the current output from this solar cell module can be detected using a current detection circuit equipped with a current transformer and a Hall element.
  • a current detection circuit equipped with a current transformer and a Hall element.
  • the circuit configuration becomes complicated when a current transformer or a Hall element is used.
  • a current detection circuit using a shunt resistor is used.
  • the shunt resistor is connected in series to the current path of the current output from the solar cell module. Therefore, by measuring the voltage across the shunt resistor, the current flowing through the current path is detected based on the measured voltage and the resistance value of the shunt resistor.
  • a shunt resistor is inserted in series with the current path. Therefore, when the shunt resistor is deteriorated or damaged, energy loss in the shunt resistor is large. turn into. In addition, if a disconnection occurs at the connection between the shunt resistor and the current path, the power generated by the solar cell module cannot be recovered at all. Furthermore, since the shunt resistor is connected in series with the current path, when the generated power is recovered from the string in which a plurality of solar cell modules are connected in series, the recovery efficiency of the generated power from the entire string is deteriorated. .
  • the present invention provides a sensor unit that can suppress a decrease in the recovery efficiency of the generated power from the solar cell module when a failure occurs in the connection portion between the shunt resistor and the shunt resistor and the current path. Objective. Other objects of the present invention will be clarified through the description of the entire specification.
  • a sensor unit for a photovoltaic power generation system is connected in parallel to a shunt resistor to which a current from a solar cell module is supplied and the shunt resistor, and the shunt resistor has a defect.
  • a semiconductor switch that is energized when a preset threshold value is exceeded, a control unit that outputs a signal based on the voltage across the shunt resistor, and a wireless unit that outputs the signal wirelessly.
  • the present invention it is possible to suppress a decrease in the recovery efficiency of the generated power from the solar cell module when a failure occurs in the shunt resistor or the connection portion between the shunt resistor and the current path.
  • the block diagram which shows roughly the function of the solar energy power generation system provided with the sensor unit which concerns on one Embodiment of this invention The block diagram which shows roughly the function of the sensor unit which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing functions of a photovoltaic power generation system provided with a sensor unit according to an embodiment of the present invention. As illustrated, this solar power generation system monitors the state of an array 13 including a plurality of solar cell modules, a power conditioner 14 that converts DC power from the array 13 into AC power, and the solar cell module 5. A management unit 15.
  • the array 13 can comprise a plurality of strings. In the example of FIG. 1, two strings 11-1 and 11-2 are shown, but the array 13 may comprise any number of strings. In this specification, the strings included in the array 13 are collectively referred to as strings 11 unless it is necessary to distinguish individual strings.
  • the string 11 includes a plurality of solar cell modules connected in series.
  • the string 11-1 includes n solar cell modules 5-1 to 5-n connected in series
  • the string 11-2 includes m solar cell modules 5-1 to 5-m connected in series.
  • the solar cell modules included in each string 11 are collectively referred to as the solar cell module 5 unless it is necessary to distinguish the individual solar cell modules.
  • modules at both ends of the plurality of solar cell modules 5 included in the string 11 are connected to the power conditioner 14.
  • the solar cell module 5-1 and the solar cell module 5-n are connected to the power conditioner 14.
  • Each string 11 is provided with a sensor unit 10.
  • the sensor unit 10 has a plurality of external terminals for connecting to the solar cell module 5.
  • the sensor unit 10 shown in FIG. 1 has four external terminals 10a to 10d. More specifically, the external terminal 10a is connected to the positive electrode terminal 5a of the solar cell module 5-4 disposed on the upstream side of the own unit, and the current from the positive electrode terminal 5a is input.
  • the external terminal 10b is connected to the external terminal 10a through a current path, and outputs the current flowing through the current path to the negative electrode terminal 5b of the solar cell module 5-3 disposed downstream of the solar cell module 5-4. .
  • the external terminal 10c is connected to the positive terminal 5a of the solar cell module 5-3, and the current from the positive terminal 5a is input. Furthermore, the external terminal 10d is connected to the external terminal 10c through a current path, and the current flowing through the current path is connected to the negative terminal 5b of the solar cell module 5-2 disposed downstream of the solar cell module 5-3. Output.
  • the sensor unit 10 provided in the predetermined string 11 measures a physical quantity indicating the state of the string, such as a current, voltage, or power output from the string, or a temperature of the solar cell module 5 included in the string. be able to.
  • the sensor unit 10 also indicates the state of the specific solar cell module 5 such as the output current, voltage or power of the specific solar cell module 5 included in the string, or the temperature of the specific solar cell module 5.
  • the physical quantity shown may be measured.
  • the physical quantity indicating the state of the string and the physical quantity indicating the state of the solar cell module 5 may be collectively referred to as “physical quantity indicating the state of the solar cell module”.
  • the physical quantity indicating the state of the solar cell module 5 measured by the sensor unit 10 is transmitted from the antenna of the sensor unit 10 to the management unit 15 for abnormality diagnosis.
  • the sensor unit 10 may perform an abnormality diagnosis by itself based on the measurement result and transmit the diagnosis result to the management unit 15.
  • the management unit 15 is configured to be capable of wireless communication with a plurality of sensor units 10.
  • the management unit 15 in one embodiment is communicably connected to a host server (not shown), and can transmit the measurement result of the sensor unit 10 received from the sensor unit 10 to the host server.
  • the host server diagnoses whether each string 11 is abnormal based on the measurement result received from each sensor unit via the management unit 15, that is, the physical quantity indicating the state of each string 11.
  • Abnormality (failure) diagnosis can be executed using any known logic.
  • an example of abnormality determination logic is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-123880 (see paragraphs [0033], [0034], etc.).
  • the abnormality diagnosis may be executed by the sensor unit 10 or the management unit 15 instead of the host server. In this case, a diagnosis result is transmitted from the sensor unit 10 or the management unit 15 to the host server, and a log of the diagnosis result is accumulated in the host server.
  • the sensor unit 10 includes a current path CP1 that connects the external terminal 10a and the external terminal 10b, and a current path CP2 that connects the external terminal 10c and the external terminal 10d.
  • the current output from the solar cell module 5 (for example, the solar cell module 5-4) disposed upstream of the sensor unit 10 in the string 11 is input to the sensor unit 10 from the external terminal 10a. This input current is output from the external terminal 10b to the solar cell module 5-3 through the current path CP1.
  • the current output from the solar cell module 5-3 is input to the sensor unit 10 from the external terminal 10c, and is output from the external terminal 10d to the solar cell module 5-2 through the current path CP2.
  • the current path CP1 and the current path CP2 are made of a conductor formed on a circuit board.
  • the sensor unit 10 includes a shunt resistor Rs provided on the current path CP1, a semiconductor switch 21 connected in parallel with the shunt resistor R1, and both ends of the shunt resistor Rs.
  • An amplifier 22 that amplifies the voltage; an AD converter 23 that converts an analog voltage signal output from the amplifier 22 into a digital voltage signal; a power supply unit 24 connected between the external terminal 10b and the external terminal 10c;
  • a microcomputer 25 that performs control and a wireless unit 26 that performs wireless communication with other sensor units 10 and the management unit 15 are provided.
  • the microcomputer 25 is an example of a control unit.
  • the power supply unit 24 in the embodiment of FIG. 2 is connected between the external terminal 10b and the external terminal 10c, and, for example, is the power supplied from the solar cell module 5-3 via these terminals. A capacitor to be charged may be provided.
  • the power supply unit 24 is electrically connected to electronic components provided in the sensor unit 10, such as the microcomputer 25 and the wireless unit 26, and functions as a power source for these electronic components.
  • the shunt resistor Rs may be a single resistance element, or may be composed of a plurality of resistance elements connected in series and / or in parallel.
  • the shunt resistor Rs is configured so that, in a normally functioning state, the voltage drop across the current path CP1 when the current flows, that is, the voltage across the shunt resistor Rs is approximately several tens of mV. Is done.
  • Such a shunt resistor Rs may cause a problem. For example, the shunt resistor Rs itself is damaged and no current flows, or the heat loss increases even when the current is passed. Further, the lead wire connected to the shunt resistor Rs may be disconnected or a connection failure may occur.
  • connection point between the shunt resistor Rs and the external terminal 10b is connected to the ground. The potential at this connection point becomes the reference potential.
  • the amplifier 22 is configured to amplify the voltage across the shunt resistor Rs and output the amplified voltage signal to the A / D converter 23.
  • the amplifier 22 includes an input resistor R1, an input resistor R2, an operational amplifier Op, bypass capacitors C1 and C2, and a negative feedback resistor R3.
  • One end of the input resistor R1 is connected to a connection point between one end of the shunt resistor RS and the external terminal 10a, and the other end is connected to a non-inverting input terminal of the operational amplifier Op.
  • One end of the input resistor R2 is connected to the connection point between the other end of the shunt resistor RS and the external terminal 10b, and the other end is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier Op.
  • the resistance values of the input resistor R1 and the input resistor R2 are set to be equal to each other.
  • the connection point between the input resistor R1 and the non-inverting input terminal of the operational amplifier Op is connected to the ground indicating the reference potential via the bypass capacitor C1, and the connection between the input resistor R2 and the inverting input terminal of the operational amplifier Op. The point is connected to the ground indicating the reference potential via the bypass capacitor C2.
  • the amplifier 22 can amplify the voltage across the shunt resistor Rs with an amplification factor according to the ratio between the resistance value of the negative feedback resistor R3 and the resistance value of the input resistor R2. That is, the amplifier 22 outputs an analog voltage signal obtained by amplifying the voltage across the shunt resistor Rs with a predetermined amplification factor.
  • the analog voltage signal output from the amplifier 22 is converted into a digital voltage signal by the A / D converter 23 and input to the microcomputer 25 as described above.
  • the microcomputer 25 calculates the current value of the current flowing through the current path CP1 based on the digital voltage signal output from the A / D converter 23, the resistance value of the shunt resistor Rs, and the amplification factor of the amplifier 22. be able to.
  • the microcomputer 25 can also calculate the voltage at both ends of the shunt resistor Rs based on the calculated current value and the shunt resistor Rs value. Note that the microcomputer includes the amplifier 22 and the A / D converter 23, and may directly acquire the voltage across the shunt resistor Rs.
  • the microcomputer 25 can diagnose the presence or absence of abnormality in the string 11 provided with the sensor unit 10 based on the calculated current value of CP1 and the voltage across the shunt resistor Rs. In addition, when the microcomputer 25 determines that an abnormality has occurred in the string 11, an abnormality detection signal indicating the occurrence of the abnormality together with an ID for identifying the string 11 is transmitted via the wireless unit 26 to the management unit 15. And can be transmitted to a host device such as a host server.
  • the microcomputer 25 acquires the physical quantity (for example, voltage value, power value, temperature, etc.) indicating the state of the string 11 acquired from various built-in sensors of the sensor unit 10. Alternatively, it is possible to diagnose whether the string 11 is abnormal based on the physical quantity acquired in this way. Abnormality (failure) diagnosis can be executed using any known logic. Further, the microcomputer 25 can also perform various arithmetic processes such as average value calculation and peak value calculation of physical quantities indicating the measured state of the string 11.
  • the microcomputer 25 can also perform various arithmetic processes such as average value calculation and peak value calculation of physical quantities indicating the measured state of the string 11.
  • the wireless unit 26 in the embodiment shown in FIG. 2 sends a signal indicating that the string 11 is abnormal and various measured values to other communication devices (for example, other sensor units) based on the control of the microcomputer 25. 10 and a management unit 15) to be described later.
  • the wireless unit 26 performs wireless communication using a short-range wireless standard such as Zigbee (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark), or a wireless communication standard such as IEEE 802.11 wireless LAN or WiMAX. Configured as follows.
  • the wireless unit 26 may directly wirelessly transmit information to the management unit 15 according to the distance to the management unit 15, or may first transmit the information to another sensor unit 10 in the vicinity. 10 may be transmitted to the management unit 15.
  • multi-hop communication may be performed by the plurality of sensor units 10.
  • FIG. 3 is a schematic view schematically showing an example of a semiconductor switch used in an embodiment of the present invention.
  • the semiconductor switch 21 in one embodiment of the present invention includes a diode 31.
  • the diode 31 is arranged in the current path CP1 so that its anode is connected to the external terminal 10a and its cathode is connected to the external terminal 10b.
  • the diode 31 has a forward voltage drop when the shunt resistor Rs or the connection between the shunt resistor Rs and the current path CP1 is normal, or the resistance value of the shunt resistor Rs is the nominal resistance value.
  • the voltage is configured to be smaller than the voltage between both ends of the shunt resistor Rs when the value is close to.
  • the forward voltage drop of the diode 31 is set to an arbitrary value within the range of about 0.4V to about 0.8V.
  • the voltage across the shunt resistor Rs is smaller than the forward voltage drop of the diode 31, so the diode 31 does not conduct and the current flowing through the current path CP1 is not shunted. It passes through the resistor Rs.
  • the diode 31 in one embodiment of the present invention can be a Schottky barrier diode.
  • Schottky barrier diodes have a characteristic that the forward voltage drop is lower than other types of diodes. Therefore, when a Schottky barrier diode is used as a semiconductor switch, current flows through the bypass path. Loss can be reduced.
  • the forward voltage drop of the Schottky barrier diode is larger than the voltage across the shunt resistor Rs when there is no abnormality in the shunt resistor Rs.
  • the microcomputer 25 determines whether the voltage across the shunt resistor Rs is equal to or higher than a predetermined value set in advance as described above, based on the digital voltage signal input from the A / D converter 23. To do. Further, if it is determined that the voltage across the shunt resistor Rs has become a predetermined value or more, it is determined that an abnormality has occurred in the shunt resistor Rs, and a detection signal indicating that an abnormality in the shunt resistor Rs has occurred is generated. it can. This detection signal is transmitted to the management unit 15 and the host server via the wireless unit 26.
  • FIG. 4 shows an example in which a field effect transistor (FET) is used as the semiconductor switch 21.
  • FET field effect transistor
  • the FET 41 in one embodiment of the present invention is arranged in the current path CP1 so that its source is connected to the external terminal 10a and its drain is connected to the external terminal 10b.
  • a drive signal is supplied from the microcomputer 25 to the gate of the FET 41. Therefore, the FET 41 is controlled to be turned on / off based on the drive signal from the microcomputer 25. When turned on, the current input from the external terminal 10a flows to the external terminal 10b through the FET 41.
  • the microcomputer 25 monitors the voltage across the shunt resistor Rs based on the digital voltage signal input from the A / D converter 23, and when the voltage becomes equal to or higher than a predetermined threshold described later, the FET 41
  • the drive signal is configured to be supplied to the gates of the first and second gates.
  • This threshold value is set to a value larger than the voltage across the shunt resistor Rs when the shunt resistor Rs is operating normally.
  • the threshold value is set to an arbitrary value within a range of about 60 mV to about 120 mV, for example.
  • the semiconductor switch 21 when an abnormality occurs in the shunt resistor Rs and the resistance value increases, the semiconductor switch 21 is turned on and passes through the bypass path including the semiconductor switch 21. Current flows from the external terminal 10a to the external terminal 10b. Thereby, when the resistance value of the shunt resistor Rs becomes equal to or higher than a predetermined value set in advance, at least a part of the current flows via the bypass current path including the semiconductor switch 21. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the recovery efficiency of the generated power from the solar cell module as compared with the case where the entire current continues to flow through the shunt resistor Rs whose resistance value has abnormally increased. In the sensor unit according to the embodiment of the present invention, even when the shunt resistor Rs is disconnected, it is detected that an abnormality has occurred in the shunt resistor Rs based on the voltage across the semiconductor switch 21. be able to.
  • the sensor unit 10 is connected in parallel to the shunt resistor Rs to which the current from the solar cell module 5 is supplied and the shunt resistor Rs, and is set in advance to indicate that the shunt resistor Rs has a problem.
  • a semiconductor switch 21 that is energized when exceeding a threshold value, a microcomputer 25 (control unit) that outputs a signal based on the voltage across the shunt resistor Rs, and a wireless unit 26 that outputs the signal wirelessly are provided.
  • the semiconductor switch 21 becomes conductive, and the current from the solar cell module 5 passes through the semiconductor switch 21. Flowing. In other words, the current is recovered without being interrupted at the shunt resistor Rs or being lost due to heat generation. Accordingly, it is possible to suppress a reduction in the efficiency of collecting the generated power from the solar cell module 5.
  • the shunt resistor Rs is preferably connected in series between two adjacent solar cell modules among the plurality of solar cell modules 5 connected in series. Also, connected to one end of the shunt resistor Rs, connected to the first terminal 10a to which the current from the upstream solar cell module among the two adjacent solar cell modules 5 is supplied, and to the other end of the shunt resistor Rs, It is preferable to further include a second terminal 10b that outputs a current to the downstream solar cell module among the two adjacent solar cell modules.
  • the string It is possible to suppress a reduction in the recovery efficiency of the generated power from the power source.
  • the semiconductor switch 21 is preferably a diode 31 that conducts when the voltage exceeds a threshold, for example, a Schottky barrier diode. According to this embodiment, an apparatus for supplying a control signal to the semiconductor switch 21 is not necessary. Further, by using the Schottky barrier diode, it is possible to reduce a loss when current flows through the semiconductor switch 21 (bypass circuit).
  • the semiconductor switch 21 is preferably a transistor, for example, a field effect transistor 41 that is turned on under the control of the microcomputer 25 (control unit) when the voltage across the shunt resistor Rs exceeds a threshold value.
  • the threshold value can be set flexibly according to the characteristics of the shunt resistor Rs and the solar cell module 5, even when a failure occurs in the shunt resistor Rs, the generated power of the solar cell module 5 is efficiently recovered. can do.
  • an amplifier 22 that amplifies the voltage across the shunt resistor Rs
  • an A / D converter 23 that converts an analog signal output from the amplifier 22 into a digital signal, and outputs the digital signal to the microcomputer 25 (control unit); Is preferably further provided. According to this embodiment, by converting the acquired voltage into a digital signal, the microcomputer 25 (control unit) can easily handle it.
  • the other end of the shunt resistor Rs is connected to a ground showing a reference potential. According to such an embodiment, the voltage across the shunt resistor Rs can be accurately measured, so that the accuracy of the on / off determination of the semiconductor switch 21 is improved.
  • the monitoring system includes the sensor unit 10 described above and a higher-level management unit 15 that receives a signal output from the wireless unit 26. According to this embodiment, since the malfunction of the solar cell module 5 can be managed centrally, it contributes to efficient management.
  • the monitoring system includes a plurality of sensor units 10 described above and an upper management unit 15 that receives a signal output from the wireless unit 26 of one sensor unit 10 via the wireless unit 26 of another sensor unit 10. Prepare. According to this embodiment, it is sufficient for each sensor unit 10 to output a radio wave having a strength that can be received by the adjacent sensor unit 10. Therefore, the electric power supplied to each sensor unit 10 can be suppressed, and the efficiency of the entire photovoltaic power generation system is improved.

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Abstract

【課題】　シャント抵抗で太陽電池モジュールの出力を測定するセンサユニットにおいて、シャント抵抗やシャント抵抗と線路との接続部に不具合が発生した場合における太陽電池モジュールからの発電電力の回収効率の低下を抑制する。 【解決手段】　太陽光発電システム用のセンサユニットは、太陽電池モジュールからの電流が供給されるシャント抵抗と、前記シャント抵抗に並列に接続され、前記シャント抵抗に不具合が生じていることを示す予め設定された閾値を超えると通電する半導体スイッチと、前記シャント抵抗の両端の電圧に基づく信号を出力する制御ユニットと、前記信号を無線により出力する無線ユニットと、を備える。

Description

太陽光発電システム用のセンサユニット及び監視システム
　本発明は、太陽光発電システム用のセンサユニット及び監視システムに関し、より具体的には、太陽光発電システムの異常診断用のセンサユニット及び監視システムに関する。さらに具体的には、本発明は、シャント抵抗を用いたセンサユニット及び監視システムに関する。
　太陽光発電システムにおいては、太陽電池モジュールから出力される電流を検出し、この検出された電流の値に基づいて当該太陽電池モジュール又は当該太陽電池モジュールが含まれるストリングの異常診断を行う異常診断システムが知られている（例えば、特開２０１０－１２３８８０号公報（特許文献１）参照）。
　この太陽電池モジュールから出力される電流の値は、カレントトランスやホール素子を備えた電流検出回路を用いて検出することができる。しかしながら、カレントトランスやホール素子を用いると回路構成が複雑になるという問題がある。
　そこで、回路構成を簡素にするために、シャント抵抗を用いた電流検出回路が用いられている。このシャント抵抗を用いた電流検出回路では、太陽電池モジュールから出力された電流の電流路にシャント抵抗が直列に接続される。したがって、当該シャント抵抗の両端間の電圧を測定することにより、この測定された電圧と当該シャント抵抗の抵抗値とに基づいて、当該電流路に流れる電流が検出される。
特開２０１０－１２３８８０号公報
　しかしながら、上述したシャント抵抗を用いた電流センサ（電流検出回路）では、電流路に直列にシャント抵抗が挿入されるため、当該シャント抵抗の劣化や破損が起こると、当該シャント抵抗におけるエネルギー損失が大きくなってしまう。また、シャント抵抗と電流路との接続部に断線が起こると、太陽電池モジュールによって発電された電力を全く回収できなくなってしまう。さらに、シャント抵抗は電流路に直列に接続されるため、複数の太陽電池モジュールを直列に接続したストリングから発電電力を回収する場合には、ストリング全体からの発電電力の回収効率が劣化してしまう。
　そこで、本発明は、シャント抵抗やシャント抵抗と電流路との接続部に不具合が発生した場合における太陽電池モジュールからの発電電力の回収効率の低下を抑制することができるセンサユニットを提供することを目的とする。本発明のこれら以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。
　本発明の一実施形態に係る太陽光発電システム用のセンサユニットは、太陽電池モジュールからの電流が供給されるシャント抵抗と、前記シャント抵抗に並列に接続され、前記シャント抵抗に不具合が生じていることを示す予め設定された閾値を超えると通電する半導体スイッチと、前記シャント抵抗の両端の電圧に基づく信号を出力する制御ユニットと、前記信号を無線により出力する無線ユニットと、を備える。
　本発明によれば、シャント抵抗またはシャント抵抗と電流路との接続部に不具合が発生した場合における太陽電池モジュールからの発電電力の回収効率の低下を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るセンサユニットが設けられた太陽光発電システムの機能を概略的に示すブロック図 本発明の一実施形態に係るセンサユニットの機能を概略的に示すブロック図 本発明の一実施形態に係るセンサユニットに設けられた半導体スイッチの一例を模式的に示す図 本発明の他の実施形態に係るセンサユニットに設けられた半導体スイッチの一例を模式的に示す図
　以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通の又は類似する構成要素には同一又は類似の参照符号が付されている。
［太陽光発電システムの概要］
　図１を参照して、本発明の実施形態におけるセンサユニットが適用される典型的な太陽光発電システムを説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るセンサユニットが設けられた太陽光発電システムの機能を概略的に示すブロック図である。図示のとおり、この太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールを含むアレイ１３と、当該アレイ１３からの直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ１４と、太陽電池モジュール５の状態を監視するマネジメントユニット１５と、を備える。
　アレイ１３は、複数のストリングを備えることができる。図１の例においては、ストリング１１－１及びストリング１１－２の２つのストリングが示されているが、アレイ１３は任意の数のストリングを備えることができる。本明細書においては、個々のストリングを区別する必要がある場合を除き、アレイ１３に含まれるストリングをストリング１１と総称する。
　ストリング１１は、直列に接続された複数の太陽電池モジュールを備える。例えば、ストリング１１－１はｎ個の太陽電池モジュール５－１～５－ｎを直列に接続して成り、ストリング１１－２はｍ個の太陽電池モジュール５－１～５－ｍを直列に接続して成る。本明細書においては、個々の太陽電池モジュールを区別する必要がある場合を除き、各ストリング１１に含まれる太陽電池モジュールを太陽電池モジュール５と総称する。図１に示すように、ストリング１１に含まれる複数の太陽電池モジュール５のうち両端にあるモジュールは、パワーコンディショナ１４に接続される。例えばストリング１１－１については、太陽電池モジュール５－１及び太陽電池モジュール５－ｎがパワーコンディショナ１４に接続される。
　各ストリング１１には、センサユニット１０が設けられている。本発明の一実施形態に係るセンサユニット１０は、太陽電池モジュール５と接続するための複数の外部端子を有している。例えば、図１に示すセンサユニット１０は、４個の外部端子１０ａ～１０ｄを有している。具体的に述べると、外部端子１０ａは、自ユニットよりも上流側に配置された太陽電池モジュール５－４の正極端子５ａに接続され、当該正極端子５ａからの電流が入力される。外部端子１０ｂは、外部端子１０ａと電流路を介して接続され、当該電流路を流れる電流を太陽電池モジュール５－４よりも下流に配置された太陽電池モジュール５－３の負極端子５ｂに出力する。外部端子１０ｃは、太陽電池モジュール５－３の正極端子５ａに接続され、当該正極端子５ａからの電流が入力される。さらに、外部端子１０ｄは、外部端子１０ｃと電流路を介して接続され、当該電流路を流れる電流を太陽電池モジュール５－３よりも下流に配置された太陽電池モジュール５－２の負極端子５ｂに出力する。
　所定のストリング１１に設けられたセンサユニット１０は、当該ストリングが出力する電流、電圧、もしくは電力、又は当該ストリングに含まれる太陽電池モジュール５の温度等の、当該ストリングの状態を示す物理量を測定することができる。センサユニット１０はまた、当該ストリングに含まれている特定の太陽電池モジュール５の出力電流、電圧もしくは電力、又は当該特定の太陽電池モジュール５の温度等の、当該特定の太陽電池モジュール５の状態を示す物理量を測定してもよい。本明細書では、ストリングの状態を示す物理量と太陽電池モジュール５の状態を示す物理量とを一括して「太陽電池モジュールの状態を示す物理量」と称することがある。
　センサユニット１０により測定された太陽電池モジュール５の状態を示す物理量は、異常診断のためにセンサユニット１０のアンテナからマネジメントユニット１５に送信される。あるいは、センサユニット１０は、測定結果に基づいて自ら異常診断を行い、その診断結果をマネジメントユニット１５に送信してもよい。
　マネジメントユニット１５は、複数のセンサユニット１０と無線通信可能に構成されている。一実施形態におけるマネジメントユニット１５は、不図示のホストサーバと通信可能に接続されており、センサユニット１０から受信した当該センサユニット１０の測定結果を当該ホストサーバに送信することができる。ホストサーバは、マネジメントユニット１５を介して各センサユニットから受信した測定結果、つまり各ストリング１１の状態を示す物理量に基づいて、各ストリング１１に異常がないか診断する。異常（故障）診断は、公知の任意のロジックを用いて実行することができる。例えば、異常判定ロジックの一例が特開２０１０－１２３８８０号公報（段落［００３３］、［００３４］等参照）に記載されている。あるいは、異常診断は、ホストサーバではなく、センサユニット１０又はマネジメントユニット１５で実行されてもよい。この場合、ホストサーバには、センサユニット１０又はマネジメントユニット１５から診断結果が送信され、当該ホストサーバには、当該診断結果のログが蓄積される。
［センサユニットの詳細］
　次に、図２を参照して、本発明の一実施形態に係るセンサユニット１０の機能を説明する。図示のとおり、本発明の一実施形態に係るセンサユニット１０は、外部端子１０ａと外部端子１０ｂとを接続する電流路ＣＰ１と、外部端子１０ｃと外部端子１０ｄを接続する電流路ＣＰ２と、を備える。ストリング１１においてセンサユニット１０よりも上流に配置されている太陽電池モジュール５（例えば、太陽電池モジュール５－４）から出力された電流は、外部端子１０ａからセンサユニット１０に入力される。この入力された電流は、電流路ＣＰ１を通って外部端子１０ｂから太陽電池モジュール５－３に出力される。また、太陽電池モジュール５－３から出力された電流は、外部端子１０ｃからセンサユニット１０に入力され、電流路ＣＰ２を通って外部端子１０ｄから太陽電池モジュール５－２に出力される。本発明の一実施形態において、この電流路ＣＰ１及び電流路ＣＰ２は、回路基板上に形成された導体から成る。
　また、本発明の一実施形態に係るセンサユニット１０は、電流路ＣＰ１上に設けられたシャント抵抗Ｒｓと、このシャント抵抗Ｒ１と並列に接続された半導体スイッチ２１と、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧を増幅する増幅器２２と、増幅器２２から出力されたアナログ電圧信号をディジタル電圧信号に変換するＡＤ変換器２３と、外部端子１０ｂと外部端子１０ｃとの間に接続された電源ユニット２４と、各種制御を行うマイクロコンピュータ２５と、他のセンサユニット１０やマネジメントユニット１５との間で無線通信を行う無線ユニット２６とを備える。なお、マイクロコンピュータ２５は、制御ユニットの一例である。
　この図２の実施形態における電源ユニット２４は、外部端子１０ｂと外部端子１０ｃとの間に接続されており、また、例えば、これらの端子を介して太陽電池モジュール５－３から供給される電力で充電されるコンデンサを備えていてもよい。電源ユニット２４は、マイクロコンピュータ２５、無線ユニット２６等の、センサユニット１０に設けられている電子部品に電気的に接続されており、これらの電子部品に対する電源として機能する。
　シャント抵抗Ｒｓは、単一の抵抗素子でもよいし、又は、直列及び／又は並列に接続された複数の抵抗素子から構成されてもよい。シャント抵抗Ｒｓは、正常に機能している状態において、電流路ＣＰ１を電流が流れるときの両端間における電圧降下、つまり、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧が、概ね数十ｍＶとなるように構成される。かかるシャント抵抗Ｒｓは、不具合を生ずることがある。例えば、シャント抵抗Ｒｓ自体が損傷して電流を通さなくなったり、電流を通す場合でも熱損失が増大したりする。また、シャント抵抗Ｒｓに接続されたリード線が断線したり、接続不良を生じたりすることがある。ここでは、これらの状況をまとめて、シャント抵抗Ｒｓに不具合が生じている、と言うこととする。後述するバイパス回路がないと、シャント抵抗Ｒｓに不具合が生じたときに、太陽電池モジュール５からの電流が遮断されたり、シャント抵抗Ｒｓにおける熱損失が増大したりして、太陽電池モジュール５の発電電力の回収効率が低下するおそれがある。なお、一実施形態において、シャント抵抗Ｒｓと外部端子１０ｂとの接続点は、グラウンドに接続されている。この接続点における電位が基準電位となる。
　増幅器２２は、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧を増幅し、増幅された電圧信号をＡ／Ｄ変換器２３に出力するように構成される。具体的には、増幅器２２は、入力抵抗Ｒ１と、入力抵抗Ｒ２と、オペアンプＯｐと、バイパスコンデンサＣ１、Ｃ２と、負帰還抵抗Ｒ３と、を備える。入力抵抗Ｒ１は、その一端がシャント抵抗ＲＳの一端と外部端子１０ａとの接続点に接続されるとともに、その他端がオペアンプＯｐの非反転入力端子に接続されている。入力抵抗Ｒ２は、その一端がシャント抵抗ＲＳの他端と外部端子１０ｂとの接続点に接続されるとともに、その他端がオペアンプＯｐの反転入力端子に接続されている。入力抵抗Ｒ１及び入力抵抗Ｒ２の抵抗値は、互いに等しくなるように設定される。入力抵抗Ｒ１とオペアンプＯｐの非反転入力端子との接続点は、バイパスコンデンサＣ１を介して、基準電位を示すグラウンドに接続されており、また、入力抵抗Ｒ２とオペアンプＯｐの反転入力端子との接続点は、バイパスコンデンサＣ２を介して、基準電位を示すグラウンドに接続されている。
　このような構成により、増幅器２２は、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧を、負帰還抵抗Ｒ３の抵抗値と入力抵抗Ｒ２の抵抗値との比に応じた増幅率で増幅することができる。つまり、増幅器２２は、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧を所定の増幅率で増幅したアナログ電圧信号を出力する。増幅器２２から出力されたアナログ電圧信号は、上述したように、Ａ／Ｄ変換器２３においてディジタル電圧信号に変換され、マイクロコンピュータ２５に入力される。
　マイクロコンピュータ２５は、Ａ／Ｄ変換器２３から出力されたディジタル電圧信号と、シャント抵抗Ｒｓの抵抗値と、増幅器２２の増幅率とに基づいて、電流路ＣＰ１に流れる電流の電流値を算出することができる。また、マイクロコンピュータ２５は、算出した電流の値とシャント抵抗Ｒｓの値とに基づいて、シャント抵抗Ｒｓの両端における電圧を算出することもできる。なお、マイクロコンピュータは、増幅器２２及びＡ／Ｄ変換器２３を内蔵しており、シャント抵抗Ｒｓの両端間における電圧を直接取得してもよい。
　マイクロコンピュータ２５は、算出したＣＰ１の電流値やシャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧に基づいて、センサユニット１０が設けられているストリング１１における異常の有無を診断することができる。加えて、マイクロコンピュータ２５は、ストリング１１に異常が発生したと判断した場合には、当該ストリング１１を識別するＩＤとともに異常の発生を示す異常検出信号を、無線ユニット２６を介して、マネジメントユニット１５やホストサーバなどの上位の装置に送信することができる。
　なお、マイクロコンピュータ２５は、センサユニット１０を流れる電流の値以外にも、センサユニット１０の各種内蔵センサから取得したストリング１１の状態を示す物理量（例えば、電圧値、電力値、温度等）に取得してもよく、このようにして取得された物理量に基づいて、ストリング１１に異常がないか診断することができる。異常（故障）診断は、公知の任意のロジックを用いて実行することができる。また、マイクロコンピュータ２５は、測定されたストリング１１の状態を示す物理量の平均値算出やピーク値算出といった様々な演算処理を行うこともできる。
　図２に示した実施形態における無線ユニット２６は、マイクロコンピュータ２５の制御に基づいて、ストリング１１に異常があることを示す信号や各種の測定値を、他の通信装置（例えば、他のセンサユニット１０や後述するマネジメントユニット１５）に無線送信するように構成される。この無線ユニット２６は、例えば、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線用の規格や、ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線ＬＡＮやＷｉＭＡＸ等の無線通信規格を用いて無線通信を行うように構成される。無線ユニット２６は、マネジメントユニット１５との距離に応じて、マネジメントユニット１５に対して情報を直接無線送信してもよいし、近傍にある他のセンサユニット１０にまず送信し、当該他のセンサユニット１０からマネジメントユニット１５に対して送信するようにしてもよい。加えて、複数のセンサユニット１０によりマルチホップ通信を行ってもよい。
　半導体スイッチ２１は、上述したように、電流路ＣＰ１においてシャント抵抗Ｒｓと並列に設けられ、シャント抵抗Ｒｓに不具合が生じたときに太陽電池モジュール５からの電流を迂回させるバイパス回路として機能する。半導体スイッチ２１の詳細について、図３を参照してさらに説明する。図３は、本発明の一実施形態において用いられる半導体スイッチの一例を模式的に示す概略図である。図３に示すように、本発明の一実施形態における半導体スイッチ２１は、ダイオード３１を備える。このダイオード３１は、そのアノードが外部端子１０ａに接続されるとともに、そのカソードが外部端子１０ｂに接続されるように電流路ＣＰ１に配置される。
　本発明の一実施形態におけるダイオード３１は、その順方向電圧降下がシャント抵抗Ｒｓまたはシャント抵抗Ｒｓと電流路ＣＰ１との接続部に異常がない場合、または、シャント抵抗Ｒｓの抵抗値が公称抵抗値に近接した値である場合のシャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧よりも小さくなるように構成される。例えば、ダイオード３１の順方向電圧降下は、約０．４Ｖ～約０．８Ｖの範囲内の任意の値に設定される。これにより、シャント抵抗Ｒｓに異常がない場合には、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧がダイオード３１の順方向電圧降下よりも小さいため、ダイオード３１は導通せず、電流路ＣＰ１を流れる電流はシャント抵抗Ｒｓを通過する。
　一方、シャント抵抗Ｒｓの劣化、シャント抵抗Ｒｓと電流路ＣＰ１との断線、及びこれら以外の理由により、シャント抵抗Ｒｓの抵抗値が異常に上昇した場合には、シャント抵抗Ｒｓの両端における電圧がダイオード３１の順方向電圧を超え、ダイオード３１が導通する。したがって、電流路ＣＰ１を流れる電流の一部又は全部は、半導体スイッチ２１（ダイオード３１）経由で外部端子１０ａから外部端子１０ｂに流れる。
　本発明の一実施形態におけるダイオード３１は、ショットキーバリアダイオードとすることができる。ショットキーバリアダイオードは、他の種類のダイオードと比較して順方向電圧降下が低いという特徴を有しているため、半導体スイッチとしてショットキーバリアダイオードを使用することにより、電流がバイパス経路を流れる際の損失を低減することができる。ただし、当該ショットキーバリアダイオードの順方向電圧降下は、シャント抵抗Ｒｓに異常がない場合のシャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧よりも大きい点に留意されたい。
　また、マイクロコンピュータ２５は、Ａ／Ｄ変換器２３から入力されたディジタル電圧信号に基づいて、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧が上記のとおり予め設定された所定の値以上になったかどうかを判定する。さらに、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧が所定の値以上になったと判定すると、シャント抵抗Ｒｓに異常が生じたと判断し、シャント抵抗Ｒｓの異常が生じたことを示す検出信号を生成することができる。この検出信号は、無線ユニット２６を介してマネジメントユニット１５やホストサーバに送信される。
　図２に示した回路においては、シャント抵抗Ｒｓが断線した場合であっても、半導体スイッチ２１の両端間の電圧を示すディジタル電圧信号がマイクロコンピュータ２５に入力されるので、マイクロコンピュータ２５は、シャント抵抗Ｒｓが劣化してその抵抗値が増加した場合だけでなく、シャント抵抗Ｒｓが破損してシャント抵抗Ｒｓに全く電流が流れない場合でも、半導体スイッチ２１の両端に生じる電圧に基づいてシャント抵抗Ｒｓに異常が発生したことを検出することができる。上述のとおり、ここでは、シャント抵抗Ｒｓ自体の不具合も、シャント抵抗Ｒｓに接続されたリード線に生じた不具合も、シャント抵抗Ｒｓの不具合として扱われる。これら検出信号も、無線ユニット２６を介してマネジメントユニット１５やホストサーバに送信される。太陽光発電システムのオペレータは、この検出信号に基づいて、異常が検出されたシャント抵抗Ｒｓを特定し、当該シャント抵抗Ｒｓの点検や修理を行うことができる。
　半導体スイッチ２１として、ダイオード以外にも様々なスイッチを用いることができる。例えば、半導体スイッチ２１として電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いる例を図４に示す。図４に示すように、本発明の一実施形態におけるＦＥＴ４１は、そのソースが外部端子１０ａに接続されるとともにドレインが外部端子１０ｂに接続されるように、電流路ＣＰ１に配置される。また、ＦＥＴ４１のゲートには、マイクロコンピュータ２５から駆動信号が供給される。したがって、ＦＥＴ４１は、マイクロコンピュータ２５からの駆動信号に基づいてオン・オフ制御され、オン時には外部端子１０ａから入力された電流がＦＥＴ４１を通って外部端子１０ｂに流れる。マイクロコンピュータ２５は、Ａ／Ｄ変換器２３から入力されるディジタル電圧信号に基づいて、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧を監視し、この電圧が後述する所定の閾値以上になったときに、ＦＥＴ４１のゲートに駆動信号を供給するように構成される。
　この閾値は、シャント抵抗Ｒｓが正常に動作している場合のシャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧よりも大きい値に設定される。閾値は、例えば、約６０ｍＶ～約１２０ｍＶの範囲内の任意の値に設定される。これにより、シャント抵抗Ｒｓに異常がない場合には、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧が閾値よりも小さいため、ＦＥＴ４１はオフするように制御されており、電流路ＣＰ１を流れる電流はシャント抵抗Ｒｓを通過する。一方、シャント抵抗Ｒｓに異常が発生してその抵抗値が増加し、それによってシャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧が当該閾値よりも大きくなると、マイクロコンピュータ２５からＦＥＴ４１のゲートに駆動信号が供給される。そうするとＦＥＴ４１のソース－ドレイン間が導通し、電流路ＣＰ１を流れる電流の一部又は全部が、半導体スイッチ２１（ＦＥＴ４１）経由で外部端子１０ａから外部端子１０ｂに流れるようになる。
　以上のように、本発明の様々な実施形態によれば、シャント抵抗Ｒｓに異常が生じてその抵抗値が増加した場合に半導体スイッチ２１がオンされ、当該半導体スイッチ２１を含むバイパス経路を経由して外部端子１０ａから外部端子１０ｂへ電流が流れる。これにより、シャント抵抗Ｒｓの抵抗値が予め設定された所定の値以上になった場合には、電流の少なくとも一部が半導体スイッチ２１を含むバイパス電流路経由で流れる。そのため、抵抗値が異常に増加したシャント抵抗Ｒｓに全電流が流れ続ける場合と比較して、太陽電池モジュールからの発電電力の回収効率の低下を抑制することができる。また、本発明の一実施形態に係るセンサユニットにおいては、シャント抵抗Ｒｓが断線した場合であっても、半導体スイッチ２１の両端間の電圧に基づいてシャント抵抗Ｒｓに異常が生じたことを検出することができる。
　以上のとおり、センサユニット１０は、太陽電池モジュール５からの電流が供給されるシャント抵抗Ｒｓと、シャント抵抗Ｒｓに並列に接続され、シャント抵抗Ｒｓに不具合が生じていることを示す予め設定された閾値を超えると通電する半導体スイッチ２１と、シャント抵抗Ｒｓの両端の電圧に基づく信号を出力するマイクロコンピュータ２５（制御ユニット）と、当該信号を無線により出力する無線ユニット２６と、を備える。かかる実施形態によれば、シャント抵抗Ｒｓに不具合が生じ、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧が閾値を超えると、半導体スイッチ２１が導通し、太陽電池モジュール５からの電流は半導体スイッチ２１を経由して流れる。つまり、電流は、シャント抵抗Ｒｓにおいて遮断されたり、発熱して損失になったりすることなく、回収される。したがって、太陽電池モジュール５からの発電電力の回収効率の低下を抑制することができる。
　また、シャント抵抗Ｒｓは、直列に接続された複数の太陽電池モジュール５のうち隣り合う２つの太陽電池モジュールの間に直列に接続されていることが好ましい。また、シャント抵抗Ｒｓの一端に接続され、隣り合う２つの太陽電池モジュール５のうち上流側の太陽電池モジュールからの電流が供給される第１端子１０ａと、シャント抵抗Ｒｓの他端に接続され、隣り合う２つの太陽電池モジュールのうち下流側の太陽電池モジュールへ電流を出力する第２端子１０ｂと、を更に備えることが好ましい。これらの実施形態によれば、複数の太陽電池モジュール５が直列に接続されることで形成されるストリングに対してセンサユニット１０が適用される場合に、シャント抵抗Ｒｓに不具合が生じても、ストリングからの発電電力の回収効率の低下を抑制することができる。
　また、半導体スイッチ２１は、電圧が閾値を超えると導通するダイオード３１、例えばショットキーバリアダイオードであることが好ましい。かかる実施形態によれば、半導体スイッチ２１に制御信号を供給する装置が不要となる。また、ショットキーバリアダイオードが用いられることで、電流が半導体スイッチ２１（バイパス回路）を流れる際の損失を低減することができる
　また、半導体スイッチ２１は、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧が閾値を超えるとマイクロコンピュータ２５（制御ユニット）の制御によってオンするトランジスタ、例えば電界効果トランジスタ４１であることが好ましい。かかる実施形態によれば、シャント抵抗Ｒｓや太陽電池モジュール５の特性に応じて閾値を柔軟に設定できるから、シャント抵抗Ｒｓに不具合が生じた場合でも、太陽電池モジュール５の発電電力を効率よく回収することができる。
　また、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧を増幅する増幅器２２と、増幅器２２から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換し、マイクロコンピュータ２５（制御ユニット）に出力するＡ／Ｄ変換器２３と、を更に備えることが好ましい。かかる実施形態によれば、取得された電圧をディジタル信号に変換することで、マイクロコンピュータ２５（制御ユニット）において容易に扱うことが可能となる。
　また、シャント抵抗Ｒｓの他端は、基準電位を示すグラウンドに接続されていることが好ましい。かかる実施形態によれば、シャント抵抗Ｒｓの両端間の電圧を正確に測定することができるから、半導体スイッチ２１のオン・オフの判定の精度が向上する。
　監視システムは、上述したセンサユニット１０と、無線ユニット２６から出力される信号を受信する上位のマネジメントユニット１５と、を備える。かかる実施形態によれば、太陽電池モジュール５の不具合を一元的に管理することができるので、効率的な管理に資する。
　監視システムは、複数の上述したセンサユニット１０と、一のセンサユニット１０の無線ユニット２６から出力される信号を他のセンサユニット１０の無線ユニット２６を介して受信する上位のマネジメントユニット１５と、を備える。かかる実施形態によれば、個々のセンサユニット１０は、隣り合うセンサユニット１０が受信できる程度の強度の電波を出力すれば足りる。したがって、個々のセンサユニット１０に供給される電力を抑えることができ、太陽光発電システム全体としての効率が向上する。
　以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。上述した各部材の素材、形状、及び配置は、本発明を実施するための実施形態に過ぎず、発明の趣旨を逸脱しない限り、様々な変更を行うことができる。
　５－１～５－ｍ（５－ｎ）　太陽電池モジュール
　５ａ　正極端子
　５ｂ　負極端子
　１０　センサユニット
　１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ　外部端子
　２１　半導体スイッチ
　２２　増幅器
　２３　Ａ／Ｄ変換器
　２４　電源ユニット
　２５　マイクロコンピュータ
　２６　無線ユニット
　３１　ダイオード
　４１　電界効果トランジスタ

Claims (11)

  1. 　太陽電池モジュールからの電流が供給されるシャント抵抗と、
    　前記シャント抵抗に並列に接続され、前記シャント抵抗に不具合が生じていることを示す予め設定された閾値を超えると通電する半導体スイッチと、
    　前記シャント抵抗の両端の電圧に基づく信号を出力する制御ユニットと、
    　前記信号を無線により出力する無線ユニットと、
    　を備えることを特徴とする太陽光発電システム用のセンサユニット。
  2. 　前記シャント抵抗は、直列に接続された複数の前記太陽電池モジュールのうち隣り合う２つの前記太陽電池モジュールの間に直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム用のセンサユニット。
  3. 　前記シャント抵抗の一端に接続され、隣り合う２つの前記太陽電池モジュールのうち上流側の前記太陽電池モジュールからの前記電流が供給される第１端子と、
    　前記シャント抵抗の他端に接続され、隣り合う２つの前記太陽電池モジュールのうち下流側の前記太陽電池モジュールへ前記電流を出力する第２端子と、
    　を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電システム用のセンサユニット。
  4. 　前記半導体スイッチは、
    　前記電圧が前記閾値を超えると導通するダイオードである
    　ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽光発電システム用のセンサユニット。
  5. 　前記半導体スイッチは、ショットキーバリアダイオードであることを特徴とする請求項４に記載の太陽光発電システム用のセンサユニット。
  6. 　前記半導体スイッチは、
    　前記電圧が前記閾値を超えると前記制御ユニットの制御によってオンするトランジスタであることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽光発電システム用のセンサユニット。
  7. 　前記半導体スイッチは、電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項６に記載の太陽光発電システム用のセンサユニット。
  8. 　前記電圧を増幅する増幅器と、
    　前記増幅器から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換し、前記制御ユニットに出力するＡ／Ｄ変換器と、
    　を更に備えることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の太陽光発電システム用のセンサユニット。
  9. 　前記シャント抵抗の前記他端は、基準電位を示すグラウンドに接続されていることを特徴とする請求項３～８のいずれか一項に記載の太陽光発電システム用のセンサユニット。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の太陽光発電システム用のセンサユニットと、
    　前記無線ユニットから出力される前記信号を受信する上位のマネジメントユニットと、
    　を備えることを特徴とする監視システム。
  11. 　請求項２～９のいずれか一項に記載の複数の太陽光発電システム用のセンサユニットと、
    　一の前記太陽光発電システム用のセンサユニットの前記無線ユニットから出力される前記信号を他の前記太陽光発電システム用のセンサユニットの前記無線ユニットを介して受信する上位のマネジメントユニットと、
    　を備えることを特徴とする監視システム。
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