WO2017109872A1 - 太陽光発電システム - Google Patents

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power generation
cell module
light emitter
power
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真吾 柳本
靖夫 赤木
直樹 加地
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Toshiba Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
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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
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • 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

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a solar cell system.
  • Photovoltaic power generation using solar cells is attracting attention as a power generation method that generates less CO 2 .
  • the output per general solar battery cell is small.
  • a practical solar power generation system configures a solar cell module in which a plurality of substrings in which a plurality of solar cells are connected in series are connected in series or in parallel so that a large amount of power can be obtained.
  • Such a solar power generation system is configured such that desired power can be obtained by connecting a large number of solar cell modules to a single device called a PCS (power conditioner).
  • the PCS basically has an inverter function for performing DC / AC conversion.
  • the PCS also has an MPPT (MPP: Maximum point Tracker) function that follows an operating point at which the output power becomes maximum while the amount of solar radiation changes every moment.
  • MPPT Maximum point Tracker
  • such a PCS is installed in a place where a solar cell module S is mounted on a roof R at a place where an indoor or outdoor visual inspection can be performed.
  • B is a frame for installing the solar cell module S on the roof R. For this reason, even if there is an abnormality such as ignition or smoke in the PCS, it can be visually confirmed.
  • the inverter is installed in a place where it can be inspected.
  • a micro inverter M has been developed as a control device for a solar cell module S instead of the PCS.
  • (A) is the surface on the light receiving side of the solar cell module S
  • (B) is the back surface.
  • the micro inverter M is a small PCS installed for each solar cell module S and having an inverter function and an MPPT function.
  • the micro inverter M is attached to the back side of each solar cell module S or to a gantry that fixes each solar cell module S.
  • attached so that the micro inverter M might be united with the solar cell module S is called AC module.
  • the input side of the micro inverter M is connected to the output side of the solar cell module S via a DC cable C1.
  • the output side of the micro inverter M is connected to a grid interconnection device (not shown) via an AC cable C2, and each micro inverter M is linked to the grid via this grid interconnection device.
  • MPPT is performed for each solar cell module S, and the amount of power generation of the entire solar power generation system can be increased. Moreover, the influence which the functional fall of each solar cell module S has on the whole electric power generation amount can be suppressed. Furthermore, the increase / decrease change of the solar cell module S in the solar power generation system becomes easy.
  • the micro inverter M is a kind of inverter, it must be visually inspected.
  • the micro inverter M is attached to the back side of each solar cell module S as described above, or is installed on the mount B for attaching each solar cell module S to the roof R. For this reason, as shown in FIG. 7, in the state where the solar cell module S is installed on the roof R, the gap where the microinverter M can be seen is very narrow, and inspection is difficult.
  • the micro inverter is connected to a monitoring device that monitors the operation status of each unit, and is configured to be able to check the operation status via a display device. Therefore, the monitoring apparatus stores position information indicating where the micro inverter is installed on the roof when the solar cell module S is installed. However, if an operator's input mistake or loss of position information occurs, it becomes difficult to specify the micro inverter displayed on the display device from the plurality of micro inverters. Therefore, even if a micro inverter in which an abnormality is detected is displayed on the display device, it is necessary to search for the micro inverter.
  • such a subject is the same also in the apparatus for photovoltaic power generation which performs monitoring or control, such as the monitoring apparatus separately connected to the solar cell module S, DC / DC optimizer.
  • the embodiment of the present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above.
  • the purpose is to provide a photovoltaic power generation system that is easy to visually inspect and grasp the position even for photovoltaic power generation devices individually connected to a plurality of solar cell modules.
  • a solar power generation system includes a plurality of solar cell modules and a plurality of solar cells that are individually connected to each of the solar cell modules and control or monitor each solar cell module.
  • a photovoltaic device, a light emitter is connected to the photovoltaic device, and the luminous body is provided so as to protrude from a frame surrounding the solar cell module.
  • FIG. 1 is an external view of a photovoltaic power generation system 100 of the present embodiment.
  • the solar power generation system 100 is a system that converts DC power output by solar power generation into AC power and supplies it to a main circuit in a house or reversely flows to an external power system.
  • the solar power generation system 100 includes a plurality of solar cell modules 1 and a plurality of micro inverters (hereinafter referred to as MICs) 2.
  • MICs micro inverters
  • the plurality of solar cell modules 1 are arranged adjacent to each other as shown in FIG.
  • the solar cell module 1 is fixed to the roof R by a gantry 4.
  • Various configurations can be applied to the gantry 4.
  • columnar support members 40 parallel to the ridge are fixed to the roof R at a predetermined interval.
  • Near the both ends of the back surface of the solar cell module 1 are fixed to the support member 40 by fixing brackets (not shown).
  • the solar cell modules 1 in the same row are supported by a common support member 40.
  • the solar cell module 1 has an aggregate of a plurality of solar cells 11 as shown in FIG.
  • a plurality of solar cells 11 in each solar cell module 1 are arranged vertically and horizontally. These solar cells 11 are supported by a transparent rectangular support plate 12 on the light receiving surface side (FIG. 2A) and supported by a rectangular back sheet 13 on the side opposite to the light receiving surface (FIG. 2B). ing.
  • the solar cell module 1 is formed as a rectangular panel.
  • the light receiving surface side is the front surface side
  • the anti-light receiving surface side is the back surface side.
  • the solar cell module 1 includes a junction box 15 as shown in FIG.
  • the junction box 15 is a terminal for taking out the DC power generated by the solar cell module 1, and is connected to the DC cable C1 for connection to the MIC2.
  • the plurality of MICs 2 are individually connected for each of the solar cell modules 1 described above.
  • a light emitter L1 is connected to each MIC2.
  • An LED may be used as the light emitter L1.
  • the LED may be capable of emitting light in a plurality of colors, and may be configured to emit light in red and green, for example.
  • the light emitter L1 is connected to one side surface of the MIC 2 via the support member L2 on the back surface side of the solar cell module 1.
  • the length of the support member L2 can be set as appropriate, but the length is such that the light emitter L1 protrudes outside the frame 14.
  • the light emitter L1 protrudes from the frame 14 on the surface side of the solar cell module 1, and is arranged so that an operator or the like can see it. If the light emitter L1 is provided so as to protrude from the frame 14, the support member L2 may not be disposed. For example, even when the light emitter L1 is provided so as to be hidden behind the frame 14, the light emitter L1 may be configured to be movable and moved so as to protrude from the frame 14.
  • the light emitter L1 is connected to the control circuit 28 on the system side of the MIC2, and operations such as lighting and blinking are controlled.
  • the configuration of the MIC 2 including the control circuit 28 will be described in detail.
  • MIC2 is an apparatus for photovoltaic power generation that has an inverter function and an MPPT function and controls the solar cell module 1.
  • the inverter function is a function that mainly converts DC power from the solar cell module 1 into AC power.
  • the MPPT function has a maximum power point tracking function.
  • Each processing unit that executes each function in the MIC 2 is housed in a metal casing. The inside of the housing of the MIC 2 is sealed with a filler.
  • the MIC 2 includes members for power conversion such as a filter 21, a DC / DC converter 22, an insulating transformer 23, a rectifier circuit 24, a DC / AC converter 25, and a filter 26. Moreover, it has the control circuits 27 and 28 which are control circuits which implement
  • Filters 21 and 26 are filters for removing noise.
  • the filter 26 has a function of removing harmonics due to pulse width modulation control.
  • the filters 21 and 26 can be configured using a reactor or a capacitor.
  • the output side from the filter 26 is connected to an AC system via wiring.
  • the DC / DC converter 22 is a converter that converts the power supplied from the solar cell module 1 into DC power having a predetermined voltage based on a control signal from the control circuit 27.
  • the insulation transformer 23 insulates between the DC / DC converter 22 and the power system.
  • the rectifier circuit 24 includes a thyristor and a diode, which are rectifier elements, and rectifies the output voltage of the DC / DC converter 22.
  • the DC / AC converter 25 is a converter that converts DC power from the solar cell module 1 into AC power based on a control signal from the control circuit 28.
  • the control circuit 27 is an MPPT control unit that is connected to the DC / DC converter 22 and performs maximum power point tracking control so that the output characteristics of the solar cell module 1 are maximized.
  • the control circuit 28 is an inverter control unit that is connected to the DC / AC converter 25 and performs control for converting DC power from the solar cell module 1 into AC power.
  • the control circuits 27 and 28 can be configured by a microcontroller (MCU: “micro control unit”).
  • the control circuits 27 and 28 are provided with power supply circuits 37 and 38 for supplying power to the control circuits 27 and 28, respectively.
  • the power supply circuit 37 is a circuit that generates control power based on DC power obtained from the solar cell module 1.
  • the power supply circuit 37 is connected so as to be able to acquire DC power that has passed through the filter 21.
  • the power supply circuit 38 is a circuit that generates control power based on DC power obtained from the solar cell module 1 or AC power obtained from the power system.
  • the power supply circuit 38 is connected so as to be able to acquire DC power that has passed through the rectifier circuit 24.
  • the power supply circuit 38 is configured to be able to acquire AC power from the power system. Therefore, the power supply circuit 38 includes a transformer and an AC / DC converter for converting AC power of the power system into DC power.
  • the communication unit C and the light emitter L1 are connected to the control circuit 28.
  • the control circuit 28 has a function of controlling the communication unit C and the light emitter L1.
  • the communication unit C communicates with a gateway that is a remote monitoring device of the photovoltaic power generation system 100 by wire or wirelessly.
  • the gateway communicates with an operation terminal such as a management company or a user operation terminal. An instruction from the operation terminal is transmitted to the MIC 2 via the gateway, and information acquired by the MIC 2 is transmitted to the operation terminal via the gateway.
  • the control circuit 28 has a light emitter control circuit (not shown) that controls the light emitter L1.
  • the light emitter control circuit controls operations such as lighting and blinking of the light emitter L1.
  • the control of lighting and blinking may be performed in accordance with the control state of the solar cell module 1 and the MIC 2.
  • the control circuit 28 that has received the lighting instruction from the operation terminal via the communication unit C can be configured to perform control to turn on the light emitter L1.
  • control circuit 28 may perform control to turn on the light emitter L1 based on the abnormal signal output from the control circuit 27. Based on the abnormality signal output from the control circuit 27 that controls the inverter function, the abnormality of the solar cell module 1 is notified by turning on the light emitter L1. Specifically, the control circuit 27 may output an abnormal signal to the control circuit 28 when the switching of the DC / DC converter 22 is stopped. The control circuit 28 that has received the abnormal signal on the solar cell module 1 side may control the light emitter L1 to blink.
  • the blinking speed it is possible to make a configuration capable of reporting a plurality of abnormalities. For example, when an abnormality occurs in the heat sensor in the MIC 2, the blinking is repeated at a predetermined speed, and when the communication with the control circuit 28 cannot be performed for a predetermined time, the blinking is repeated at a faster speed. You can go.
  • the light emitter L1 capable of emitting light in a plurality of colors the abnormality can be distinguished by the light emission color.
  • the control circuit 28 may perform control such as turning on the light emitter L1 in red.
  • the light emitter L1 is connected to the control circuit 28 that controls the communication unit C.
  • This configuration is a configuration for more reliably supplying power to the light emitter L1.
  • the MIC 2 is provided with a power supply circuit 37 that supplies power to the control circuit 27 and a power supply circuit 38 that supplies power to the control circuit 28. Since the control circuit 27 operates based on the DC power obtained from the solar cell module 1, it cannot obtain power when the solar cell module 1 is not generating power at night or due to abnormality.
  • the control circuit 28 operates based on the DC power obtained from the solar cell module 1 or the AC power obtained from the power system. Therefore, even if the solar cell module 1 is not generating power, power can be obtained from the power system.
  • the light emitter L1 is configured to obtain power from both the inverter side of the MIC 2 and the power system side.
  • the present embodiment includes a plurality of solar cell modules 1 and a plurality of MICs 2 that are individually connected to each solar cell module 1 and that control or monitor each solar cell module 1.
  • the light emitter L1 is connected, and the light emitter L1 is provided so as to protrude from the frame surrounding the periphery of the solar cell module 1.
  • the photovoltaic power generation system 100 which is easy to visually check and grasp a position can be provided.
  • the light emitter L1 is connected to the control circuit 28, and the power circuit 38 of the control circuit 28 controls the control circuit 28 based on the DC power obtained from the solar cell module 1 or the AC power obtained from the power system. It is a circuit that generates electric power.
  • the light emitter L1 can be operated based on two types of power, that is, power on the solar cell module 1 side and power on the power system side. Therefore, when the solar cell module 1 is not generating power at night or due to an abnormality or the like, it is possible to use power on the power system side. Therefore, operations such as lighting of the light emitter L1 can be performed without depending on whether or not the solar cell module 1 generates power. As described above, it is possible to more reliably supply power to the light emitter L1.
  • the life of the power supply source is often shorter than the life of the MIC2. In this case, it becomes necessary to perform maintenance work for the power supply source.
  • the light emitter L1 is operated using the power generated by the solar cell module 1 or the power flowing through the power system. Therefore, it is not necessary to perform maintenance work for the power supply source of the light emitter L1, and the efficiency is improved.
  • the light emitter L1 is an LED.
  • LED As the light emitter L1, it is possible to provide the solar power generation system 100 having a long life and high maintainability. Moreover, cost reduction can also be achieved by using LEDs. Since the LED emits light clearly, the visibility of the operator is improved even when the solar cell module 1 is installed at a high position such as a roof. Therefore, it is possible to improve the certainty and efficiency of maintenance inspection work.
  • the MIC 2 further includes a communication unit C, and the control circuit 28 turns on the light emitter L1 based on the lighting instruction from the operation terminal received via the communication unit C.
  • the light emitter L1 can be turned on based on a lighting instruction given to any one MIC2 by the operator from the operation terminal. Therefore, it is possible to instantly grasp the position of any solar cell module 1 or MIC2.
  • the control circuit 28 turns on the light emitter L1 based on the abnormality signal output by the control circuit 27.
  • the light emitter L1 in the present embodiment may be provided with a drive mechanism for moving the light emitter L1.
  • the light emitter L1 can be raised by a drive mechanism.
  • the light emitter L1 when it is not necessary to turn on the light emitter L1, the light emitter L1 is disposed along one side surface of the frame 14 of the solar cell module 1.
  • the light emitter L1 when the light emitter L1 is turned on, the light emitter L1 is rotated by the drive mechanism.
  • the light-emitting body L1 is arrange
  • FIG. Therefore, the visibility of the light emitter L1 is further improved. Therefore, the solar cell module 1 provided at a high position such as a roof can be confirmed more reliably even from the ground.
  • the photovoltaic power generation system 100 of the embodiment does not exclude providing a power supply source such as a battery for the light emitter L1.
  • a power supply source such as a battery for the light emitter L1.
  • a button battery or a ceramic capacitor can be used.
  • the light emitter L1 can be turned on by the power supply source.
  • the control circuit 28 or the gateway may have information associated with each solar cell module 1 and the corresponding photovoltaic power generation device by identification information for identifying each.
  • identification information the serial number and ID of the solar cell module 1 and the photovoltaic power generation device can be used. Thereby, the operator can confirm on the operation terminal which solar cell module 1 each MIC2 is controlling. Therefore, the light emitter L1 connected to the MIC2 of the solar cell module 1 can be turned on by selecting an arbitrary solar cell module 1. Therefore, the position of the solar cell module 1 can be grasped more reliably.
  • the photovoltaic power generation device in the present embodiment is not limited to the MIC2.
  • a solar power generation device that is individually connected to each solar cell module 1 and controls each solar cell module 1 includes a DC / DC optimizer.
  • the DC / DC optimizer is a device that controls the output of the solar cell module 1 to a constant voltage.
  • a monitoring device is also included as a solar power generation device that is individually connected to each solar cell module 1 and that monitors each solar cell module 1.
  • the monitoring device is a device that detects and displays the output of the solar cell module 1.
  • the solar cell module 1 widely includes an aggregate of a plurality of solar cells 11, and the name thereof is not limited. For this reason, even if an aggregate is called a string, an array, etc., it can be grasped as solar cell module 1 of this embodiment. What connected generally what was called the solar cell module 1 can also be grasped as the solar cell module 1 of this embodiment.

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Abstract

複数の太陽電池モジュールに個別に接続される太陽光発電用機器であっても、目視による点検や位置の把握がし易い太陽光発電システムを提供する。複数の太陽電池モジュールと、太陽電池モジュール毎に個別に接続され、各太陽電池モジュールの制御又は監視を行う複数のＭＩＣ２と、を有し、ＭＩＣ２には、発光体Ｌ１が接続され、発光体Ｌ１は、太陽電池モジュールの周囲を囲むフレームから突出するように設けられている。

Description

太陽光発電システム
　本発明の実施形態は、太陽電池システムに関する。
　太陽電池セルを用いた太陽光発電は、ＣＯ２の発生が少ない発電方式として注目されている。しかしながら、一般的な太陽電池セル１枚当たりの出力は小さい。このため、実用的な太陽光発電システムは、複数の太陽電池セルを直列に接続したサブストリングを、複数直列又は並列に接続した太陽電池モジュールを構成し、大きな電力が得られるようにしている。
　このような太陽光発電システムは、多数の太陽電池モジュールを、１台のＰＣＳ（パワーコンディショナ）と呼ばれる装置に接続することにより、所望の電力が得られるように構成している。ＰＣＳは、基本的には、ＤＣ／ＡＣ変換を行うインバータ機能を有している。また、ＰＣＳは、日射量が時々刻々と変化する中で、出力電力が最大となる動作点を追従するＭＰＰＴ（ＭＰＰТ：Maximum power point Tracker)機能も有している。
　このようなＰＣＳは、例えば、図５に示すように、太陽電池モジュールＳを屋根Ｒに搭載した家屋において、屋内又は屋外の目視点検できる場所に設置されている。なお、図中、Ｂは太陽電池モジュールＳを屋根Ｒに設置するための架台である。このため、ＰＣＳに発火、発煙などの異常があった場合にも、目視で確認することができる。また、内線規程においては、インバータは点検できる場所に設置することとされている。
特開平１０－１５５２４０号公報
　近年、図６に示すように、上記のＰＣＳに代わる太陽電池モジュールＳの制御装置として、マイクロインバータＭが開発されている。図中、（Ａ）は太陽電池モジュールＳの受光側の表面、（Ｂ）は裏面である。マイクロインバータＭは、太陽電池モジュールＳ毎に設置され、インバータ機能とＭＰＰＴ機能を有する小型のＰＣＳである。マイクロインバータＭは、各太陽電池モジュールＳの裏側又は各太陽電池モジュールＳを固定している架台に取り付けられている。なお、マイクロインバータＭが太陽電池モジュールＳと一体となるように組み付けられた構造のものは、ＡＣモジュールと呼ばれている。
　マイクロインバータＭの入力側は、直流ケーブルＣ１を介して、太陽電池モジュールＳの出力側に接続されている。また、マイクロインバータＭの出力側は、交流ケーブルＣ２を介して、図示しない系統連系装置等に接続され、この系統連系装置を介して、各マイクロインバータＭが系統に連系される。
　このようなマイクロインバータＭを用いることにより、ＭＰＰＴを太陽電池モジュールＳ毎に行い、太陽光発電システム全体の発電量を増加させることができる。また、個々の太陽電池モジュールＳの機能低下が、全体の発電量に与える影響を抑えることができる。さらに、太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールＳの増減変更が容易となる。
　但し、マイクロインバータＭも、インバータの一種であることから、目視点検できる必要がある。しかし、マイクロインバータＭは、上記のように、各太陽電池モジュールＳの裏側に取り付けられているか、各太陽電池モジュールＳを屋根Ｒに取り付けるための架台Ｂに設置されている。このため、図７に示すように、太陽電池モジュールＳを屋根Ｒに設置した状態では、マイクロインバータＭを目視できる隙間は非常に狭く、点検は困難である。
　また、マイクロインバータは、一台一台の運転状況等を監視する監視装置に接続され、表示装置を介して運転状況を確認できるように構成されている。そのため、監視装置には、太陽電池モジュールＳの設置時に、屋根のどの位置にマイクロインバータを設置したかを示す位置情報が記憶される。しかし、施工者の入力ミスや位置情報の消失が生じると、複数のマイクロインバータから表示装置に表示されているマイクロインバータを特定することが困難となる。したがって、例え表示装置に異常が検出されたマイクロインバータが表示されていたとしても、そのマイクロインバータを探す作業が必要となっていた。
　なお、このような課題は、太陽電池モジュールＳに個別に接続される監視装置、ＤＣ／ＤＣオプティマイザー等の監視又は制御を行う太陽光発電用機器においても同様である。
　本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。その目的は、複数の太陽電池モジュールに個別に接続される太陽光発電用機器であっても、目視による点検や位置の把握がし易い太陽光発電システムを提供することにある。
　上記のような目的を達成するため、実施形態の太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュール毎に個別に接続され、各太陽電池モジュールの制御又は監視を行う複数の太陽光発電用機器と、を有し、前記太陽光発電用機器には、発光体が接続され、前記発光体は、前記太陽電池モジュールの周囲を囲むフレームから突出するように設けられていることを特徴とする。
実施形態の太陽光発電システムを示す外観図である。 実施形態の太陽電池モジュールを示す表面図（Ａ）、裏面図（Ｂ）である。 実施形態のマイクロインバータの構成を示すブロック図である。 他の実施形態の発光体を示す説明図であり、（Ａ）は発光体が点灯していない状態、（Ｂ）は発光体が点灯している状態である。 従来のＰＣＳの設置位置を示す説明図である。 従来の太陽電池モジュールを示す表面図（Ａ）、裏面図（Ｂ）である。 従来のマイクロインバータの目視による点検例を示す説明図である。
　以下、実施形態に係る太陽光発電システムについて、図面を参照して説明する。
［構成］
　図１は、本実施形態の太陽光発電システム１００の外観図である。太陽光発電システム１００は、太陽光発電により出力した直流電力を、交流電力に変換して宅内の主回路に供給し、あるいは外部の電力系統に逆潮流するシステムである。太陽光発電システム１００は、複数の太陽電池モジュール１、複数のマイクロインバータ（以下、ＭＩＣとする）２を有する。
（太陽電池モジュール）
　太陽電池モジュール１は、受光量を確保するために、太陽光を遮る障害物の少ない場所に設置することが望ましい。そのような設置場所としては、建物の屋根、屋上、上部壁面等が考えられる。あるいは、周囲に大きな建造物のない平野等が考えられる。本実施形態では、図１に示すように、建物の傾斜した屋根Ｒに設置する例を説明する。
　複数の太陽電池モジュール１は、図１に示すように、隣接して配置されている。複数の太陽電池モジュール１を設置する場合、一般的には、直線状又はマトリクス（行列）状に配置する。図１の例では、１２枚の太陽電池モジュール１を、３行×４列で並べて配置している。
　太陽電池モジュール１は、屋根Ｒに架台４により固定されている。架台４としては、種々の構成が適用可能である。図１の例では、棟と平行な柱状の支持部材４０が所定の間隔で屋根Ｒに固定されている。この支持部材４０に、太陽電池モジュール１の裏面の両端付近が、図示しない固定金具等により固定されている。同じ行の太陽電池モジュール１は、共通の支持部材４０で支持されている。
　以下、太陽電池モジュール１の具体的な構成を説明する。太陽電池モジュール１は、図２（Ａ）に示すように、複数の太陽電池セル１１の集合体を有する。各太陽電池モジュール１における太陽電池セル１１は、縦横に複数個配置されている。これらの太陽電池セル１１は、受光面側（図２（Ａ））が透明な矩形の支持板１２で支持され、反受光面側（図２（Ｂ））が矩形のバックシート１３で支持されている。
　支持板１２とバックシート１３の周囲は、フレーム１４で囲まれている。支持板１２とバックシート１３との間には、充填材が充填されることにより、太陽電池セル１１が封入されている。これにより、太陽電池モジュール１は矩形のパネルとして形成されている。なお、本明細書では、受光面側を表面側とし、反受光面側を裏面側とする。
　さらに、太陽電池モジュール１は、図２（Ｂ）に示すように、ジャンクションボックス１５を備えている。ジャンクションボックス１５は、太陽電池モジュール１が発電した直流電力を取り出す端子であり、ＭＩＣ２との接続のための直流ケーブルＣ１に接続されている。
（ＭＩＣ）
　複数のＭＩＣ２は、上記の太陽電池モジュール１毎に個別に接続される。各ＭＩＣ２には、図２（Ａ）および（Ｂ）に示す通り、発光体Ｌ１が接続されている。発光体Ｌ１としては、ＬＥＤを用いると良い。ＬＥＤは複数色での発光が可能なものを用いても良く、例えば赤色と緑色で発光するように構成することができる。図２（Ｂ）に示す通り、発光体Ｌ１は、太陽電池モジュール１の裏面側にて、ＭＩＣ２の一側面に支持部材Ｌ２を介して接続されている。支持部材Ｌ２の長さは適宜設定可能であるが、発光体Ｌ１がフレーム１４の外側に突出する長さとする。
　図２（Ａ）に示す通り、発光体Ｌ１は、太陽電池モジュール１の表面側においてフレーム１４から突出しており、作業者等が視認可能となるように配置されている。なお、発光体Ｌ１がフレーム１４から突出するように設けられれば、支持部材Ｌ２は配置しなくても良い。また、例えばフレーム１４に隠れるように発光体Ｌ１を設けた場合であっても、発光体Ｌ１を移動可能に構成し、フレーム１４から突出するように移動させても良い。発光体Ｌ１は、ＭＩＣ２の系統側の制御回路２８に接続され、点灯や点滅等の動作が制御されている。以下、制御回路２８を含むＭＩＣ２の構成について詳細に説明する。
　ＭＩＣ２は、インバータ機能とＭＰＰＴ機能を有し、太陽電池モジュール１の制御を行う太陽光発電用機器である。インバータ機能は、主として、太陽電池モジュール１からの直流電力を交流電力に変換する機能である。ＭＰＰＴ機能は、最大電力点追従機能を有する。ＭＩＣ２において各機能を実行する各処理部は、金属の筐体内部に収容されている。ＭＩＣ２の筐体内部は充填材により封止されている。
　図３に示す通り、ＭＩＣ２は、フィルタ２１、ＤＣ／ＤＣ変換器２２、絶縁トランス２３、整流回路２４、ＤＣ／ＡＣ変換器２５、およびフィルタ２６等の電力変換用の部材を備えている。また、インバータ機能およびＭＰＰＴ機能を実現する制御回路である、制御回路２７，２８を有する。
　フィルタ２１，２６は、ノイズ除去用のフィルタである。例えば、フィルタ２６は、パルス幅変調制御による高調波を除去する機能を有する。フィルタ２１，２６は、リアクトルやコンデンサを用いて構成することができる。フィルタ２６からの出力側は、配線を介して交流系統に接続されている。ＤＣ／ＤＣ変換器２２は、太陽電池モジュール１から供給された電力を、制御回路２７からの制御信号に基づいて所定の電圧の直流電力に変換する変換器である。
　絶縁トランス２３は、ＤＣ／ＤＣ変換器２２と電力系統の間を絶縁する。整流回路２４は、整流素子であるサイリスタとダイオードを含み、ＤＣ／ＤＣ変換器２２の出力電圧を整流する。ＤＣ／ＡＣ変換器２５は、太陽電池モジュール１からの直流電力を、制御回路２８からの制御信号に基づいて交流電力に変換する変換器である。
　制御回路２７は、ＤＣ／ＤＣ変換器２２に接続され、太陽電池モジュール１の出力特性が最大になるように最大電力点追従制御を行うＭＰＰＴ制御部である。制御回路２８は、ＤＣ／ＡＣ変換器２５に接続され、太陽電池モジュール１からの直流電力を交流電力に変換する制御を行うインバータ制御部である。制御回路２７，２８は、マイクロコントローラ（ＭＣＵ: micro control unit）で構成することができる。制御回路２７，２８には、それぞれ制御回路２７および２８に電力を供給する電源回路３７，３８が設けられている。
　電源回路３７は、太陽電池モジュール１から得た直流電力を基に、制御電力を生成する回路である。電源回路３７は、フィルタ２１を通過した直流電力を取得可能に接続されている。電源回路３８は、太陽電池モジュール１から得た直流電力又は電力系統から得た交流電力を基に、制御電力を生成する回路である。電源回路３８は、整流回路２４を通過した直流電力を取得可能に接続されている。また、電源回路３８は、電力系統からの交流電力を取得可能に構成されている。そのため、電源回路３８は、電力系統の交流電力を直流電力に変換するためのトランスやＡＣ／ＤＣ変換器を含む。
　また、制御回路２８には、通信部Ｃと発光体Ｌ１が接続されている。制御回路２８は、通信部Ｃおよび発光体Ｌ１を制御する機能を有する。通信部Ｃは、有線又は無線で太陽光発電システム１００の遠隔監視装置であるゲートウェイと通信を行う。ゲートウェイは、管理事業者等の操作端末やユーザの操作端末と通信を行う。操作端末からの指示はゲートウェイを介してＭＩＣ２に送信され、またＭＩＣ２が取得した情報はゲートウェイを介して操作端末に送信される。
　制御回路２８は、発光体Ｌ１を制御する不図示の発光体制御回路を有する。発光体制御回路は、発光体Ｌ１の点灯や点滅等の動作を制御する。点灯や点滅の制御は、太陽電池モジュール１やＭＩＣ２の制御状態に併せて行うと良い。例えば、操作端末からの点灯指示を通信部Ｃを介して受信した制御回路２８が、発光体Ｌ１を点灯させる制御を行う構成とすることができる。
　他の例としては、制御回路２７が出力した異常信号に基づいて、制御回路２８が発光体Ｌ１を点灯させる制御を行っても良い。インバータ機能を制御する制御回路２７が出力する異常信号に基づいて、発光体Ｌ１を点灯することで太陽電池モジュール１の異常を報知する。具体的には、制御回路２７が、ＤＣ／ＤＣ変換器２２のスイッチングが停止している場合に、制御回路２８に異常信号を出力する場合がある。太陽電池モジュール１側の異常信号を受信した制御回路２８は、発光体Ｌ１を点滅させるように制御しても良い。
　また、点滅速度を調整することにより、複数の異常を報知できる構成とすることができる。例えば、ＭＩＣ２内の熱センサに異常が生じた場合には所定の速度で点滅を繰り返し、制御回路２８と所定の時間以上通信できない場合にはそれよりも速い速度で点滅を繰り返す、等の制御を行っても良い。また、複数色での発光が可能な発光体Ｌ１を用いた場合には、発光色により異常を区別することもできる。例えば、制御回路２８が、所定の時間以上通信部Ｃと通信できないことを検出した場合、発光体Ｌ１を赤色点灯させる等の制御を行っても良い。
　上記の通り発光体Ｌ１は、通信部Ｃを制御する制御回路２８に接続されている。この構成は、発光体Ｌ１に対する電力の供給をより確実に行うための構成である。ＭＩＣ２には、制御回路２７に電力を供給する電源回路３７と、制御回路２８に電力を供給する電源回路３８が設けられている。制御回路２７は、太陽電池モジュール１から得た直流電力を基に動作するため、夜間や異常等により太陽電池モジュール１が発電していない場合には電力を得ることができない。
　一方、制御回路２８は、太陽電池モジュール１から得た直流電力、または電力系統から得た交流電力を基に動作する。そのため、例え太陽電池モジュール１が発電していない場合であっても、電力系統から電力を得ることができる。以上説明した通り、発光体Ｌ１を制御回路２８に接続することで、発光体Ｌ１は、ＭＩＣ２のインバータ側と、電力系統側の両方から電力を得る構成となる。
［作用効果］
　以上のような本実施形態の作用効果は、以下の通りである。
（１）本実施形態は、複数の太陽電池モジュール１と、太陽電池モジュール１毎に個別に接続され、各太陽電池モジュール１の制御又は監視を行う複数のＭＩＣ２と、を有し、ＭＩＣ２には、発光体Ｌ１が接続され、発光体Ｌ１は、太陽電池モジュール１の周囲を囲むフレームから突出するように設けられている。
　このため、複数の太陽電池モジュール１が設置された場合であっても、発光体Ｌ１を点灯または点滅させることにより、目視で任意のＭＩＣ２を確認することが可能となる。ＭＩＣ２は、太陽電池モジュール１の裏面側に設置されることが多いが、発光体Ｌ１を太陽電池モジュール１のフレームから突出させることで、視認性を向上させることができる。したがって、複数の太陽電池モジュール１に個別に接続される太陽光発電用機器であっても、目視による点検や位置の把握がし易い太陽光発電システム１００を提供することができる。
（２）発光体Ｌ１は、制御回路２８に接続され、制御回路２８の電源回路３８は、太陽電池モジュール１から得た直流電力又は電力系統から得た交流電力を基に、制御回路２８の制御電力を生成する回路である。
　発光体Ｌ１は、太陽電池モジュール１側の電力と、電力系統側の電力の２種の電力を基に動作させることが可能である。そのため、夜間や異常等により太陽電池モジュール１が発電していない場合には、電力系統側の電力を用いることが可能となる。したがって、発光体Ｌ１の点灯等の動作を、太陽電池モジュール１の発電の有無に依存することなく行うことができる。以上より、発光体Ｌ１に対する電力の供給をより確実に行うことができる。
　また、発光体Ｌ１について別途電池等の電力供給源を設けた場合、その電力供給源の寿命がＭＩＣ２の寿命より短くなってしまうことが多い。この場合、電力供給源のために保守作業を行う必要が生じてくる。一方、本実施形態の太陽光発電システム１００では、太陽電池モジュール１で発電された電力、または電力系統側を流れる電力を用いて発光体Ｌ１を動作させる。したがって、発光体Ｌ１の電力供給源のために保守作業を行う必要が生じず、効率性が向上される。
（３）発光体Ｌ１は、ＬＥＤである。
　発光体Ｌ１としてＬＥＤを用いることで、長寿命でメンテナンス性が高い太陽光発電システム１００を提供することができる。また、ＬＥＤを用いることで低コスト化も達成できる。ＬＥＤは鮮明に発光することから、屋根等の高い位置に太陽電池モジュール１が設置された場合であっても、作業者の視認性が向上する。そのため、保守点検作業の確実性および効率性を向上することが可能となる。
（４）ＭＩＣ２は、通信部Ｃをさらに有し、制御回路２８は、通信部Ｃを介して受信した操作端末からの点灯指示に基づいて、発光体Ｌ１を点灯させる。
　作業者が操作端末から行った、任意の一台のＭＩＣ２に対する点灯指示に基づいて、発光体Ｌ１を点灯させることができる。そのため、任意の太陽電池モジュール１又はＭＩＣ２の位置を瞬時に把握することが可能となる。
（５）制御回路２８は、制御回路２７が出力した異常信号に基づいて、発光体Ｌ１を点灯させる。
　インバータ制御部である制御回路２７が出力した異常信号に基づいて、発光体Ｌ１を制御することにより、ＭＰＰＴ制御側の異常のみならず太陽電池モジュール１側の異常を報知することが可能となる。
［他の実施形態］
（１）本実施形態における発光体Ｌ１には、発光体Ｌ１を移動させる駆動機構が設けられていても良い。例えば、図４（Ａ）および（Ｂ）に示す通り、発光体Ｌ１を駆動機構によって起き上がらせる構造とすることができる。この場合には、図４（Ａ）に示す通り、発光体Ｌ１を点灯させる必要がない場合には、太陽電池モジュール１のフレーム１４の一側面に沿わせるように発光体Ｌ１を配置する。一方、発光体Ｌ１を点灯させる場合には、駆動機構により発光体Ｌ１を回転移動させる。これにより、発光体Ｌ１が、太陽電池モジュール１の太陽電池セル１１の上面より突出する位置に配置される。したがって、発光体Ｌ１の視認性がより向上する。そのため、屋根等の高い位置に設けられた太陽電池モジュール１を、地上からでもより確実に確認することができる。
（２）上記の実施形態では、太陽電池モジュール１から得た直流電力又は電力系統から得た交流電力を基に、発光体Ｌ１が動作されることで、保守性が向上すると説明した。ただし、実施形態の太陽光発電システム１００は、発光体Ｌ１に対して電池等の電力供給源を設けることを排除するものではない。電力供給源としては、ボタン電池やセラミックコンデンサを用いることができる。これにより、配線の異常等により、直流電力および交流電力の両方の電力を得ることができなくなった場合であっても、電力供給源により発光体Ｌ１を点灯させることが可能となる。
（３）制御回路２８またはゲートウェイは、各太陽電池モジュール１と対応する太陽光発電用機器とを、それぞれ識別する識別情報により紐付けた情報を有していても良い。識別情報は、太陽電池モジュール１と太陽光発電用機器のシリアル番号やＩＤを用いることができる。これにより、作業者は、各ＭＩＣ２が、どの太陽電池モジュール１を制御しているかを操作端末上で確認できる。したがって、任意の太陽電池モジュール１を選択することにより、当該太陽電池モジュール１のＭＩＣ２に接続されている発光体Ｌ１を点灯させることができる。よって、太陽電池モジュール１の位置をより確実に把握することができる。
（４）本実施形態における太陽光発電用機器は、ＭＩＣ２には限定されない。太陽電池モジュール１毎に個別に接続され、各太陽電池モジュール１の制御を行う太陽光発電用機器としては、ＤＣ／ＤＣオプティマイザーも含まれる。ＤＣ／ＤＣオプティマイザーは、太陽電池モジュール１の出力を一定の電圧に制御する機器である。また、太陽電池モジュール１毎に個別に接続され、各太陽電池モジュール１の監視を行う太陽光発電用機器としては、監視装置も含まれる。監視装置は、太陽電池モジュール１の出力を検出し、表示する機器である。
（５）太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１１の集合体を広く含み、その名称は問わない。このため、集合体がストリングやアレイ等と呼ばれていても、本実施形態の太陽電池モジュール１として捉えることができる。一般的に太陽電池モジュール１と呼ばれるものを複数接続したものも、本実施形態の太陽電池モジュール１として捉えることもできる。
（６）本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１００　太陽光発電システム
１、Ｓ　太陽電池モジュール
２、Ｍ　マイクロインバータ（ＭＩＣ）
Ｒ　屋根
Ｌ１　発光体
Ｌ２　支持部材
Ｃ１　直流ケーブル
Ｃ２　交流ケーブル
１１　太陽電池セル
１２　支持板
１３　バックシート
１４　フレーム
１５　ジャンクションボックス
２１　フィルタ
２２　ＤＣ／ＤＣ変換器
２３　絶縁トランス
２４　整流回路
２５　ＤＣ／ＡＣ変換器
２６　フィルタ
２７　制御回路
２８　制御回路
３７，３８　電源回路
Ｃ　通信部
 

Claims (7)

  1. 　複数の太陽電池モジュールと、
    　前記太陽電池モジュール毎に個別に接続され、各太陽電池モジュールの制御又は監視を行う複数の太陽光発電用機器と、
    　を有し、
    　前記太陽光発電用機器には、発光体が接続され、
    　前記発光体は、前記太陽電池モジュールの周囲を囲むフレームから突出するように設けられていることを特徴とする太陽光発電システム。
  2. 　前記発光体には、前記発光体を移動させる駆動回路が設けられていることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。
  3. 　前記太陽光発電用機器は、インバータ制御部及びＭＰＰＴ制御部を有するマイクロインバータであることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽光発電システム。
  4. 　前記発光体は、前記ＭＰＰＴ制御部に接続され、
    　前記ＭＰＰＴ制御部の電源回路は、前記太陽電池モジュールから得た直流電力又は電力系統から得た交流電力を基に、前記ＭＰＰＴ制御部の制御電力を生成する回路であることを特徴とする請求項３記載の太陽光発電システム。
  5. 　前記発光体は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１～４いずれか一項記載の太陽光発電システム。
  6. 　前記太陽光発電用機器は、通信部をさらに有し、
    　前記ＭＰＰＴ制御部は、前記通信部を介して受信した操作端末からの点灯指示に基づいて、発光体を点灯させることを特徴とする請求項１～５いずれか一項記載の太陽光発電システム。
  7. 　前記ＭＰＰＴ制御部は、前記インバータ制御部が出力した異常信号に基づいて、前記発光体を点灯させることを特徴とする請求項１～６いずれか一項記載の太陽光発電システム。
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