特開 2025-22181 太陽光発電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025022181

(43)【公開日】2025-02-14

(54)【発明の名称】太陽光発電装置

(51)【国際特許分類】

   H02S 50/00 20140101AFI20250206BHJP

   H02S 30/20 20140101ALI20250206BHJP

   E06B 5/00 20060101ALI20250206BHJP

   E06B 9/264 20060101ALI20250206BHJP

   E06B 9/42 20060101ALI20250206BHJP

【ＦＩ】

H02S50/00

H02S30/20

E06B5/00 A

E06B9/264 B

E06B9/42 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023126526

(22)【出願日】2023-08-02

(71)【出願人】

【識別番号】000128175

【氏名又は名称】株式会社エフ・シー・シー

(74)【代理人】

【識別番号】100095614

【弁理士】

【氏名又は名称】越川 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】大橋 達之

(72)【発明者】

【氏名】永濱 龍也

(72)【発明者】

【氏名】池戸 裕美

【テーマコード（参考）】

2E043

2E239

5F251

【Ｆターム（参考）】

2E043AA01

2E043BB12

2E043BB14

2E043BB15

2E043DB05

2E239AA01

2E239AA09

5F251BA05

5F251EA02

5F251JA14

5F251JA30

5F251KA03

5F251KA08

(57)【要約】

【課題】太陽電池アレイ毎の故障診断を容易に行うことができ、太陽電池アレイ毎に交換可能とすることができる太陽光発電装置を提供する。
【解決手段】ブラインド１の開閉状態を検出する開閉状態検出手段（２、３）と、太陽光を受けて発電を行う太陽電池モジュールＴが直列に接続されるとともに、ブラインド１の開閉方向に対して垂直になるようにブラインド１に設置された太陽電池アレイ４と、ブラインド１の開閉方向に対して複数の太陽電池アレイ４を並列に設置し、かつ並列に接続した太陽電池パネル５と、太陽電池パネル５の発電電力を出力可能な電力変換装置６とを具備した太陽光発電装置であって、開閉状態検出手段で検出されたブラインド１の開閉状態に応じて発電電力を測定することにより、太陽電池アレイ４毎に故障診断を行う故障検出装置７を具備したものである。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開状態と閉状態とを任意に切り替え可能な日よけ手段と、
前記日よけ手段の開閉状態を検出する開閉状態検出手段と、
太陽光を受けて発電を行う太陽電池モジュールが直列に接続されるとともに、前記日よけ手段の開閉方向に対して垂直になるように前記日よけ手段に設置された太陽電池アレイと、
前記日よけ手段の開閉方向に対して複数の前記太陽電池アレイを並列に設置し、かつ並列に接続した太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの発電電力を出力可能な電力変換装置と、
を具備した太陽光発電装置であって、
前記開閉状態検出手段で検出された前記日よけ手段の開閉状態に応じて前記発電電力を測定することにより、前記太陽電池アレイ毎に故障診断を行う故障検出装置を具備したことを特徴とする太陽光発電装置。

【請求項2】

前記故障検出装置は、前記日よけ手段の開閉時、前記開閉状態検出手段で検出された前記日よけ手段の開閉状態に応じて前記発電電力を計測するとともに、前記太陽電池アレイが、所定値以上の電力を発電した場合、その太陽電池アレイが正常と判定する正常判定を行うことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置。

【請求項3】

前記故障検出装置は、前記日よけ手段が全開状態から全閉状態に変更された開閉時間を計測し、前記正常判定は、前記開閉時間が所定時間以内に行われたときに行うことを特徴とする請求項２記載の太陽光発電装置。

【請求項4】

前記故障検出装置は、前記正常判定で正常と判定された太陽電池アレイと、正常と判定されなかった太陽電池アレイとがある場合、前記正常と判定されなかった前記太陽電池アレイを故障と判定することを特徴とする請求項２記載の太陽光発電装置。

【請求項5】

前記故障検出装置は、前記太陽電池アレイが所定回数連続して前記故障と判定されたとき、故障を確定することを特徴とする請求項４記載の太陽光発電装置。

【請求項6】

特定の前記太陽電池アレイの故障が確定されたとき、その故障と確定された太陽電池アレイを表示する故障表示装置を具備したことを特徴とする請求項５記載の太陽光発電装置。

【請求項7】

前記太陽電池アレイが、前記日よけ手段に対して着脱して交換可能とされたことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置。

【請求項8】

前記日よけ手段は、ブラインド、カーテンまたはオーニングであることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置。

【請求項9】

前記日よけ手段は、前記ブラインドから成るとともに、前記ブラインドの開閉状態を検出する開閉状態検出手段は、ストロークセンサ及びスラットアングルセンサとされ、スラットアングルセンサが所定値以上を検出したとき、前記故障検出装置による前記故障診断を行うことを特徴とする請求項８記載の太陽光発電装置。

【請求項10】

前記電力変換装置は、前記太陽電池パネルから発電電力を出力する際、最大電力点追従制御を行うことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽光を受けて発電を行うための太陽光発電装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

太陽電池は、光起電力効果を利用して光エネルギを電気エネルギ（電力）に変換するもので、太陽光から直接に電力を得ることができることから、近時において、環境にやさしい発電手段として普及しつつある。かかる太陽電池を利用した太陽光発電装置は、太陽電池の最小単位であるセルを組み合わせて機能化した太陽電池モジュールを具備し、モジュールが直列又は並列に接続されたアレイを複数並べて太陽電池パネルを構成している。

【0003】

このような太陽光発電装置の故障を診断するため、従来、太陽電池パネル毎の出力電流量を取得し、出力電流量の時間変化が予め設定された閾値より大きいものを故障した太陽電池パネルと診断する技術が提案されている（特許文献１参照）。これにより、複数の太陽電池パネルから故障した太陽電池パネルを容易に特定することができ、新たな太陽電池パネルに迅速に交換することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１５４７２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来技術においては、太陽電池パネル毎に故障を診断するため、太陽電池パネル毎に故障検出ユニットを設置する必要があり、設置費用が嵩んでしまうという課題がある。また、近時においては、ペロブスカイト太陽電池のようなフィルム状で柔軟性に優れた太陽電池も提案されており、このような簡易の太陽光発電装置においては、太陽電池アレイ毎に故障を診断して短いサイクルで太陽電池アレイ毎に交換する要求が高まっている。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、太陽電池アレイ毎の故障診断を容易に行うことができ、太陽電池アレイ毎に交換可能とすることができる太陽光発電装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１記載の発明は、開状態と閉状態とを任意に切り替え可能な日よけ手段と、前記日よけ手段の開閉状態を検出する開閉状態検出手段と、太陽光を受けて発電を行う太陽電池モジュールが直列に接続されるとともに、前記日よけ手段の開閉方向に対して垂直になるように前記日よけ手段に設置された太陽電池アレイと、前記日よけ手段の開閉方向に対して複数の前記太陽電池アレイを並列に設置し、かつ並列に接続した太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの発電電力を出力可能な電力変換装置とを具備した太陽光発電装置であって、前記開閉状態検出手段で検出された前記日よけ手段の開閉状態に応じて前記発電電力を測定することにより、前記太陽電池アレイ毎に故障診断を行う故障検出装置を具備したことを特徴とする。

【0008】

請求項２記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電装置において、前記故障検出装置は、前記日よけ手段の開閉時、前記開閉状態検出手段で検出された前記日よけ手段の開閉状態に応じて前記発電電力を計測するとともに、前記太陽電池アレイが、所定値以上の電力を発電した場合、その太陽電池アレイが正常と判定する正常判定を行うことを特徴とする。

【0009】

請求項３記載の発明は、請求項２記載の太陽光発電装置において、前記故障検出装置は、前記日よけ手段が全開状態から全閉状態に変更された開閉時間を計測し、前記正常判定は、前記開閉時間が所定時間以内に行われたときに行うことを特徴とする。

【0010】

請求項４記載の発明は、請求項２記載の太陽光発電装置において、前記故障検出装置は、前記正常判定で正常と判定された太陽電池アレイと、正常と判定されなかった太陽電池アレイとがある場合、前記正常と判定されなかった前記太陽電池アレイを故障と判定することを特徴とする。

【0011】

請求項５記載の発明は、請求項４記載の太陽光発電装置において、前記故障検出装置は、前記太陽電池アレイが所定回数連続して前記故障と判定されたとき、故障を確定することを特徴とする。

【0012】

請求項６記載の発明は、請求項５記載の太陽光発電装置において、特定の前記太陽電池アレイの故障が確定されたとき、その故障と確定された太陽電池アレイを表示する故障表示装置を具備したことを特徴とする。

【0013】

請求項７記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電装置において、前記太陽電池アレイが、前記日よけ手段に対して着脱して交換可能とされたことを特徴とする。

【0014】

請求項８記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電装置において、前記日よけ手段は、ブラインド、カーテンまたはオーニングであることを特徴とする。

【0015】

請求項９記載の発明は、請求項８記載の太陽光発電装置において、前記日よけ手段は、前記ブラインドから成るとともに、前記ブラインドの開閉状態を検出する開閉状態検出手段は、ストロークセンサ及びスラットアングルセンサとされ、スラットアングルセンサが所定値以上を検出したとき、前記故障検出装置による前記故障診断を行うことを特徴とする。

【0016】

請求項１０記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電装置において、前記電力変換装置は、前記太陽電池パネルから発電電力を出力する際、最大電力点追従制御を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

請求項１記載の発明によれば、開閉状態検出手段で検出された日よけ手段の開閉状態に応じて発電電力を測定することにより、太陽電池アレイ毎に故障診断を行う故障検出装置を具備したので、太陽電池アレイ毎の故障診断を容易に行うことができ、太陽電池アレイ毎に交換可能とすることができる。

【0018】

請求項２記載の発明によれば、故障検出装置は、日よけ手段の開閉時、開閉状態検出手段で検出された日よけ手段の開閉状態に応じて発電電力を計測するとともに、太陽電池アレイが、所定値以上の電力を発電した場合、その太陽電池アレイが正常と判定する正常判定を行うので、故障診断時、太陽電池アレイの正常判定を正確に行うことができる。

【0019】

請求項３記載の発明によれば、故障検出装置は、日よけ手段が全開状態から全閉状態に変更された開閉時間を計測し、正常判定は、開閉時間が所定時間以内に行われたときに行うので、太陽光の時間的変化の影響を抑制することができ、故障診断時の正常判定をより正確に行わせることができる。

【0020】

請求項４記載の発明は、故障検出装置は、正常判定で正常と判定された太陽電池アレイと、正常と判定されなかった太陽電池アレイとがある場合、正常と判定されなかった太陽電池アレイを故障と判定するので、夜間や周囲の影の影響で全ての太陽電池アレイが発電されない状況のとき、誤って故障と判定するのを防止することができる。

【0021】

請求項５記載の発明は、故障検出装置は、太陽電池アレイが所定回数連続して故障と判定されたとき、故障を確定することを特徴とするので、故障診断時、より一層確実に故障を判定することができる。

【0022】

請求項６記載の発明は、特定の太陽電池アレイの故障が確定されたとき、その故障と確定された太陽電池アレイを表示する故障表示装置を具備したので、故障した太陽電池アレイを視覚的に報知してユーザに容易に把握させることができ、その故障した太陽電池アレイの交換を円滑に行わせることができる。

【0023】

請求項７記載の発明は、太陽電池アレイが、日よけ手段に対して着脱して交換可能とされたので、日よけ手段の交換を不要としつつ太陽電池アレイのみを交換することができ、太陽電池アレイの交換時のコストを低減することができる。

【0024】

請求項８記載の発明は、日よけ手段は、ブラインド、カーテンまたはオーニングであるので、汎用的な日よけ手段を流用することができ、太陽光発電装置の設置コストを低減することができる。

【0025】

請求項９記載の発明は、日よけ手段は、ブラインドから成るとともに、ブラインドの開閉状態を検出する開閉状態検出手段は、ストロークセンサ及びスラットアングルセンサとされ、スラットアングルセンサが所定値以上を検出したとき、故障検出装置による故障診断を行うので、汎用的な日よけ手段であるブラインドを流用することができるとともに、ブラインドの開閉状態を確実に判別することができ、故障診断の精度を向上させることができる。

【0026】

請求項１０記載の発明は、電力変換装置は、太陽電池パネルから発電電力を出力する際、最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）を行うので、安定して発電電力を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施形態に係る太陽光発電装置を示すブロック図

【図2】同太陽光発電装置を示す模式図

【図3】同太陽光発電装置における太陽電池アレイを説明するための模式図

【図4】同太陽光発電装置における太陽電池モジュールを説明するための模式図

【図5】同太陽光発電装置における日よけ手段及び太陽電池アレイを示す斜視図

【図6】同太陽光発電装置における日よけ手段及び太陽電池アレイを示す斜視図

【図7】同太陽光発電装置の制御内容（メインフロー）を示すフローチャート

【図8a】同太陽光発電装置の制御内容（故障診断）を示すフローチャート

【図8b】同太陽光発電装置の制御内容（故障診断）を示すフローチャート

【図9】同太陽光発電装置の制御内容（故障診断におけるスラットＯＫ判定）を示すフローチャート

【図10】同太陽光発電装置の故障診断におけるＯＫ判定の例を示す表

【図11】同太陽光発電装置の制御内容（故障診断におけるスラットＮＧ判定）を示すフローチャート

【図12】同太陽光発電装置の故障診断におけるＮＧ判定の例を示す表

【図13】同太陽光発電装置の故障診断におけるＮＧ確定の例を示す表

【図14】同太陽光発電装置の故障診断におけるＯＫ判定フラグ、発電電力変化及び発電電力の例を示すグラフ

【図15】同太陽光発電装置の故障診断におけるスラットポジションの算出（図８のＳ１２）を示すグラフ

【図16】同太陽光発電装置の故障診断におけるスラットアングル（スラット角度）の算出（図８のＳ１３）を示すグラフ

【図17】本発明の他の実施形態（日よけ手段がカーテン又はオーニング）に係る太陽光発電装置を示すブロック図

【図18】同太陽光発電装置を示す模式図

【図19】本発明の他の実施形態（日よけ手段の開閉をモータで行う）に係る太陽光発電装置を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る太陽光発電装置は、太陽光を受けて発電を行うためのもので、図１、２に示すように、日よけ手段としてのブラインド１と、操作手段（昇降コードＳ１、ラダーコードＳ２）と、開閉状態検出手段としてのストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ３と、太陽電池アレイ４を複数有した太陽電池パネル５と、電力変換装置６と、故障検出装置７と、故障表示装置８とを具備している。

【0029】

ブラインド１は、開状態と閉状態とを任意に切り替え可能なもので、複数のスラット１ａと、本体部１ｂとを具備して構成されている。スラット１ａは、図２に示すように、紐等の連結手段にて上下方向に複数設置されており、操作手段（昇降コードＳ１及びラダーコードＳ２）によって、上下に移動してストロークを変化させ得るとともに、それぞれが回動して角度（スラットアングル）を変化させ得るようになっている。

【0030】

すなわち、全開状態においては、スラット１ａは、最下段に位置する板１ｃ上に全て積層配置されるとともに、操作手段（昇降コードＳ１）を操作することにより、最下段に位置する板１ｃがスラット１ａの１枚分だけ下方に移動すると、図５に示すように、上から１枚のスラット１ａ分が閉状態となる。続けて操作手段（昇降コードＳ１）を操作して、最下段に位置する板１ｃがスラット１ａの１枚分だけさらに下方に移動すると、図６に示すように、上から２枚のスラット１ａ分が閉状態となるとともに、例えば最下段に位置する板１ｃが最下方まで移動すると、図２に示すように、全て（本実施形態においては５枚）のスラット１ａが全閉状態となる。

【0031】

また、スラット１ａは、操作手段（ラダーコードＳ２）によって、図１６のグラフ下の模式図に示すように、太陽電池アレイ４に対して太陽光を遮光する遮光位置と太陽電池アレイ４に対して太陽光を採光する採光位置との間で角度（スラットアングル）を調整可能とされている。このように、本実施形態のブラインド１によれば、複数のスラット１ａが移動及び回転することにより、上下方向に開閉して太陽電池アレイ４に対して太陽光を任意に採光及び遮光させ得るようになっている。なお、本実施形態においては、スラット１ａが上下方向に移動して開閉（すなわち、開閉方向が上下方向）するよう構成されているが、左右方向等、他の方向に移動して開閉するものであってもよい。

【0032】

さらに、本実施形態に係るブラインド１は、上部位置に本体部１ｂが取り付けられており、この本体部１ｂ内には、ブラインド１（日よけ手段）の開閉状態を検出する開閉状態検出手段としてのストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ３が配設されている。ストロークセンサ２は、スラット１ａの移動寸法を検出し得るセンサから成るもので、例えばスラット１ａを昇降する昇降コードＳ１の巻き上げ量により検出される。また、スラットアングルセンサ３は、スラット１ａの角度を検出し得るセンサから成るもので、スラット１ａの角度を変化させるラダーコードＳ２の巻き上げ量によりスラット１ａの角度を検出し、各スラット１ａの太陽電池アレイ４に対する採光及び遮光状態の判別を可能としている。

【0033】

太陽電池アレイ４は、図３に示すように、太陽光を受けて発電を行う複数の太陽電池モジュールＴが直列に接続されるとともに、図２に示すように、ブラインド１（日よけ手段）の開閉方向に対して垂直（本実施形態においてはスラット１ａの延設方向、図中左右方向）になるようにブラインド１の各スラット１ａに設置されたものである。すなわち、太陽電池モジュールＴは、図４に示すように、太陽電池の最小の単位である複数の太陽電池セルＣが耐候性パッケージに封入されて成るもので、図３に示すように、それら複数の太陽電池モジュールＴが直列に接続されて太陽電池アレイ４を構成している。また、各太陽電池アレイ４には、逆流防止のためダイオードｇが接続されている。なお、ペロブスカイト太陽電池のようなフィルム状で柔軟性に優れた太陽電池の太陽電池アレイ４から成るものとしてもよい。

【0034】

太陽電池パネル５は、図１、２に示すように、ブラインド１（日よけ手段）の開閉方向に対して複数の太陽電池アレイ４を並列に設置し、かつ並列に接続したもので、ブラインド１が全閉状態のとき、太陽電池パネル５を構成する全ての太陽電池アレイ４が太陽光を受けて発電可能とされている。電力変換装置６は、各太陽電池アレイ４と接続されるとともに、太陽電池パネル５の発電電力を外部の負荷に出力可能とされている。

【0035】

ここで、本実施形態に係る電力変換装置６は、太陽電池パネル５から発電電力（ＰＶ）を出力する際、最大電力点追従制御を行うものとされている。最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）とは、太陽電池が発電する時に出力を最大化できる最適な電流×電圧の値（最大電力点、あるいは最適動作点）を自動で求める制御をいい、気象条件等の変化で常に変動する最適動作点に追従しながら動作することができる。

【0036】

例えば、最大電力点追従制御のうち例えば登り法なる制御においては、電圧と電力とをグラフ化したＰ－Ｖ曲線において電圧を一方向（増加または減少）に変化させていき、電力が増加から減少に転換すると電圧を変化させる方向を逆方向にするよう制御される。そして、これを繰り返すことにより、常に電力が最大となる最適動作点に制御することができる。このように、本実施形態に係る電力変換装置６は、太陽電池パネル５から発電電力を出力する際、最大電力点追従制御を行うので、安定して発電電力を出力することができる。

【0037】

故障検出装置７は、ストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ（開閉状態検出手段）で検出されたブラインド１（日よけ手段）の開閉状態に応じて発電電力（ＰＶ）を測定することにより、太陽電池アレイ４毎に故障診断を行うものである。具体的には、故障検出装置７は、故障診断で行われるブラインド１の開閉時、ストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ３で検出されたブラインド１の開閉状態に応じて発電電力（ＰＶ）を計測するとともに、太陽電池アレイ４が、所定値以上の電力を発電した場合、その太陽電池アレイ４が正常と判定する正常判定（正常と判定されない場合、故障と判定することができる）を行うよう構成されている。

【0038】

具体的には、ストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ３でブラインド１の開閉状態、すなわち各スラット１ａの移動状態を検出するとともに、１枚のスラット１ａが移動して閉状態となったとき（図５参照）、２枚のスラット１ａが移動して閉状態となったとき（図６）、続いて３～５枚のスラット１ａが順次移動して閉状態となったとき、それぞれ発電電力（ＰＶ）を測定することにより、各スラット１ａに配設された太陽電池アレイ４の正常判定（正常または故障の判定）を行うことができる。

【0039】

例えば、スラットポジション１～５において、スラットポジション２のみ故障である場合、ＯＫ判定、発電電力変化および発電電力について、図１４に示すような結果となる。すなわち、発電電力は、すべてのスラットポジション１～５が正常の場合と比べて、スラットポジション２以降低下して推移し、スラットポジション２のみ所定値（ＯＫ判定値）以下となるとともに、スラットポジション２のＯＫ判定のフラグのみ０とされる。

【0040】

したがって、本実施形態に係る太陽光発電装置によれば、ストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ３で検出されたブラインド１の開閉状態に応じて発電電力を測定することにより、太陽電池アレイ４毎に故障診断を行う故障検出装置７を具備したので、太陽電池アレイ４毎の故障診断を容易に行うことができ、太陽電池アレイ４毎に交換可能とすることができる。

【0041】

特に、本実施形態に係る故障検出装置７は、ブラインド１の開閉時、ストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ３で検出されたブラインド１の開閉状態に応じて発電電力（ＰＶ）を計測するとともに、太陽電池アレイ４が、所定値以上の電力を発電した場合、その太陽電池アレイ４が正常と判定する正常判定を行うので、故障診断時、太陽電池アレイ４の正常判定を正確に行うことができる。

【0042】

また、本実施形態に係る故障検出装置７は、ブラインド１が全開状態から全閉状態に変更された開閉時間を計測し、正常判定は、開閉時間が所定時間以内に行われたときに行うよう構成されている。これにより、太陽光の時間的変化（例えば、時間帯による太陽光の強弱の変化）の影響を抑制することができ、故障診断時の正常判定をより正確に行わせることができる。

【0043】

さらに、本実施形態に係る故障検出装置７は、正常判定で正常と判定された太陽電池アレイ４と、正常と判定されなかった太陽電池アレイ４とがある場合、正常と判定されなかった太陽電池アレイ４を故障と判定するよう構成されている。これにより、夜間や周囲の影の影響で全ての太陽電池アレイ４が発電されない状況のとき、誤って故障と判定するのを防止することができる。

【0044】

またさらに、本実施形態に係る故障検出装置７は、太陽電池アレイ４が所定回数連続して故障と判定されたとき、故障を確定するようになっている。これにより、故障診断時、より一層確実に故障を判定することができる。なお、故障検出装置７により故障と確定する回数は、任意に設定することができるとともに、１回だけ正常と判定されなかったときに故障を確定するようにしてもよい。

【0045】

また、本実施形態においては、特定の太陽電池アレイ４の故障が確定されたとき、その故障と確定された太陽電池アレイ４を表示する故障表示装置８を具備している。これにより、故障した太陽電池アレイ４を視覚的に報知してユーザに容易に把握させることができ、その故障した太陽電池アレイ４の交換を円滑に行わせることができる。かかる故障表示装置８は、故障検出装置７と有線又は無線で接続された表示装置であってもよく、ユーザが携帯する端末（スマートフォン等）であってもよい。

【0046】

加えて、本実施形態においては、太陽電池アレイ４がブラインド１（日よけ手段）に対して着脱して交換可能とされている。これにより、ブラインド１の交換を不要としつつ太陽電池アレイ４のみを交換することができ、太陽電池アレイ４の交換時のコストを低減することができる。また、本実施形態において、日よけ手段は、ブラインド１から成るとともに、ブラインド１の開閉状態を検出する開閉状態検出手段は、ストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ３とされ、スラットアングルセンサ３が所定値以上を検出したとき、故障検出装置７による故障診断を行うので、汎用的な日よけ手段であるブラインド１を流用することができるとともに、ブラインド１の開閉状態を確実に判別することができ、故障診断の精度を向上させることができる。

【0047】

次に、本実施形態に係る太陽光発電装置（スラット５枚のブラインド）の制御方法（メインフロー）について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
まず、Ｓ１にて最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）により発電量が最大になるＰＶ電圧を決定した後、Ｓ２にて故障診断制御にて故障検出装置７による故障診断が行われる。その後、Ｓ３にてＰＶ電圧制御が行われ、Ｓ１で決定したＰＶ電圧になるように電力変換装置６を制御するとともに、Ｓ４にて負荷電圧制御が行われ、負荷に応じて電力変換装置６の出力電圧を制御する。

【0048】

次に、メインフローにおける故障診断制御Ｓ２について、図８（ａ）（ｂ）のフローチャートに基づいて以下に説明する。
故障診断制御Ｓ２が行われると、Ｓ１１にて発電電力（ＰＶ）を算出した後、Ｓ１２にてスラットポジション（ＳＰ）及びＳ１３にてスラットアングル（スラット角度）（ＳＡ）をそれぞれ算出する。スラットポジション（ＳＰ）は、図１５に示すように、ストロークセンサ２で検出されたブラインドストローク（ＢＳ）を各スラット１ａに関連付けして算出されるとともに、スラットアングル（ＳＡ）は、図１６に示すように、スラットアングルセンサ３で検出されたスラットアングル（ＳＡ）に関連付けして算出される。

【0049】

そして、Ｓ１４にてスラットポジション（ＳＰ）が０より大きいか否か（少なくとも１枚のスラット１ａが閉状態であるか否か）が判定され、０より大きい場合、Ｓ１５にてスラットポジション（ＳＰ）が６より小さいか否か（全閉か否か）が判定され、６より小さい場合、Ｓ１６に進む。Ｓ１６においては、スラットアングル（ＳＡ）が所定値（図１６参照）より大きいか否か判定され、スラットアングル（ＳＡ）が所定値より大きい場合、Ｓ１７にて予め設定されたタイマ（ＴＭ）が０か否か判定される。

【0050】

Ｓ１７にてタイマ（ＴＭ）が０である場合、Ｓ１８に進み、ＳＰＯが０であるか否か判定され、ＳＰＯが０である場合、正常判定のフラグであるＦ＿ＯＫ判定を１とする。その後、Ｓ２０にてタイマ（ＴＭ）がセットされ、スラットＯＫ判定の制御（後述する図９のフローチャートに基づく制御）が行われるとともに、Ｓ２２にてＳＰＯ＝ＳＰとして制御を終了する。

【0051】

一方、Ｓ１５にてスラットポジション（ＳＰ）が６より小さくないと判定された場合（全閉状態の場合）、Ｓ２３にて正常判定のフラグであるＦ＿ＯＫ判定が１であるか否か判定される。Ｓ２３にてＦ＿ＯＫ判定が１であると判定されると、Ｓ２４にてＦ＿ＯＫ判定を０とし、Ｓ２５にてタイマ（ＴＭ）を０とする。そして、Ｓ２６にてスラットＮＧ判定の制御（後述する図１１のフローチャートに基づく制御）が行われた後、Ｓ２２に進んでＳＰＯ＝ＳＰとし、制御を終了する。なお、Ｓ２３にてＦ＿ＯＫ判定が１でないと判定されると、Ｓ２４～Ｓ２６はスキップされてＳ２２に進むこととなる。

【0052】

一方、Ｓ１４にてスラットポジション（ＳＰ）が０より大きくないと判定された場合（全開状態の場合）、Ｓ１６にてスラットアングル（ＳＡ）が所定値より大きくないと判定された場合、またはＳ１８にてＳＰＯが０でないと判定された場合、Ｓ２８にてＦ＿ＯＫ判定を０とし、Ｓ２９にてタイマ（ＴＭ）を０とするとともに、Ｓ３０にてＳＰＯＫを０とし、Ｓ２２に進む。また、Ｓ１７においてタイマ（ＴＭ）が０でないと判定された場合、Ｓ２７に進んでタイマ（ＴＭ）を減算し、Ｓ２１に進むこととなる。

【0053】

次に、スラットＯＫ判定Ｓ２１について、図９のフローチャートに基づいて以下に説明する。
故障診断フロー（図８ｂ参照）においてスラットＯＫ判定Ｓ２１が行われると、Ｓ４０にてスラットポジション（ＳＰ）がＳＰＯより小さいか否か判定され、スラットポジション（ＳＰ）がＳＰＯより小さいと判定された場合、Ｓ４１にてスラットポジション（ＳＰ）がＳＰＯと等しいか否か判定する。そして、スラットポジション（ＳＰ）がＳＰＯと等しいと判定された場合、Ｓ４２に進み、発電電力（ＰＶ）がＰＢ（ＳＰ）minより小さいか否か判定され、発電電力（ＰＶ）がＰＢ（ＳＰ）minより小さいと判定されると、Ｓ４３にてＰＢ（ＳＰ）min＝発電電力（ＰＶ）とした後、Ｓ４４に進む。

【0054】

また、Ｓ４２にて発電電力（ＰＶ）がＰＢ（ＳＰ）minより小さくないと判定された場合、Ｓ４３をスキップしてＳ４４に進むこととなる。一方、Ｓ４１にてスラットポジション（ＳＰ）がＳＰＯと等しくないと判定された場合、Ｓ４８に進み、ＰＶ（ＳＰ）max＝発電電力（ＰＶ）とした後、Ｓ４２をスキップしてＳ４３に進むこととなる。

【0055】

Ｓ４４においては、発電電力（ＰＶ）がＰＢ（ＳＰ）maxより大きいか否か判定され、発電電力（ＰＶ）がＰＢ（ＳＰ）maxより大きいと判定されると、Ｓ４５にてＰＢ（ＳＰ）max＝発電電力（ＰＶ）とした後、Ｓ４６に進む。一方、Ｓ４４にて発電電力（ＰＶ）がＰＢ（ＳＰ）maxより大きくないと判定されると、Ｓ４５をスキップしてＳ４６に進むこととなる。

【0056】

Ｓ４６においては、ＰＢ（ＳＰ）max－ＰＢ（ＳＰ）minなる演算値がＯＫ判定値より大きいか否か判定され、当該演算値がＯＫ判定値より大きいと判定されると、Ｓ４７にてスラットのＯＫ判定のフラグであるＦ＿ＯＫ（ＳＰ）を１として制御を終了する。また、Ｓ４６において、当該演算値がＯＫ判定値より大きくないと判定されると、Ｓ４７をスキップして制御を終了する。一方、Ｓ４０にてスラットポジション（ＳＰ）がＳＰＯより小さくないと判定された場合、Ｓ４１～Ｓ４７をスキップして制御を終了する。なお、Ｆ＿ＯＫ（ＳＰ）について、例えば、１～５（ＣＰＵの処理が８ビット単位のため数値は８となっている）のスラットポジション（ＳＰ）が設定された場合であって、そのうちスラットポジション（ＳＰ）＝２のみ正常判定がなかった場合、図１０に示すようなフラグが付与されることとなる。

【0057】

次に、スラットＮＧ判定Ｓ２６について、図１１のフローチャートに基づいて以下に説明する。
故障診断フロー（図８ｂ参照）においてスラットＮＧ判定Ｓ２６が行われると、Ｓ５０にてスラットのＯＫ判定のフラグであるＳＰＯＫが０より大きいか否か判定され、ＳＰＯＫが０より大きい場合、Ｓ５１にてＳＰＯＫ＜０００１１１１１Ｂ（ビット）か否か判定される。そして、Ｓ５１にてＳＰＯＫ＜０００１１１１１Ｂ（ビット）であると判定されると、Ｓ５２にてＸ＝１に設定され、Ｓ５３にてＦ＿ＯＫ（Ｘ）＝０か否か判定され、Ｆ＿ＯＫ（Ｘ）＝０の場合、Ｓ５４に進む。

【0058】

Ｓ５４においては、スラットのＯＫ判定が連続で出ない回数であるＳＰＮＧ（Ｘ）をＳＰＮＧ（Ｘ）＋１として１増加させ、Ｓ５５にてＳＰＮＧ（Ｘ）が所定値より大きいか否か判定する。そして、ＳＰＮＧ（Ｘ）が所定値より大きい場合、Ｓ５６にてＦ＿ＮＧ（Ｘ）＝１としてＮＧ判定確定のフラグを立てた後、Ｓ５７にてＸ＝Ｘ＋１とし、Ｓ５８にてＸが５より大きいか否か判定するとともに、Ｘが５より大きい場合は制御を終了する。また、Ｓ５０にてＳＰＯＫが０より大きくないと判定された場合、及びＳ５１にてＳＰＯＫ＜０００１１１１１Ｂ（ビット）でないと判定された場合、制御を終了する。

【0059】

一方、Ｓ５３において、Ｆ＿ＯＫ（Ｘ）＝０でないと判定された場合、Ｓ５９にてＳＰＮＧ＝０とし、Ｓ６０にてＦ＿ＮＧ（Ｘ）＝０とした後、Ｓ５４～Ｓ５６をスキップしてＳ５７に進むこととなる。さらに、Ｓ５５にてＳＰＮＧ（Ｘ）が所定値より大きくない場合、Ｓ５６をスキップしてＳ５７に進むとともに、Ｓ５８にてＸが５より大きくないと判定された場合、Ｓ５３に戻って以降の制御が進むこととなる。

【0060】

なお、ＳＰＮＧ（ＳＰ）について、例えば、１～５（ＣＰＵの処理が８ビット単位のため数値は８となっている）のスラットポジション（ＳＰ）が設定された場合であって、そのうちスラットポジション（ＳＰ）＝２のみＮ回連続して正常判定がなかった場合、図１２に示すようなフラグが付与されることとなる。その場合、Ｆ＿ＮＧ（ＳＰ）について、図１３に示すようなＮＧ確定（故障）であるフラグが付与されることとなる。

【0061】

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１７、１８に示すように、日よけ手段としてのブラインド１に代えて、カーテンまたはオーニングから成る開閉手段９としてもよい。かかる開閉手段９は、布またはシート状の遮光部９ａと、遮光部９ａを巻き取って収納可能な本体部９ｂとを具備しており、遮光部９ａが上下方向に開閉可能とされている。

【0062】

本実施形態に係る太陽電池アレイ４は、太陽光を受けて発電を行う太陽電池モジュールＴが直列に接続されるとともに、開閉手段９（日よけ手段）の開閉方向に対して垂直になるように遮光部９ａに設置されている。また、本実施形態に係る太陽電池パネル５は、開閉手段９（日よけ手段）の開閉方向に対して複数の太陽電池アレイ４を並列に設置し、かつ並列に接続して構成されており、開閉状態検出手段で検出された開閉手段９の開閉状態に応じて発電電力を測定することにより、太陽電池アレイ４毎に故障診断を行う故障検出装置７を具備している。

【0063】

さらに、図１９に示すように、開閉手段としてのブラインド１の開閉動作を操作手段（昇降コードＳ１及びラダーコードＳ２）による手動操作に代えてモータＭにて行うものとしてもよい。この場合、モータＭをサーボモータなど高精度に回転制御可能な駆動源とすることにより、モータＭの回転数に応じてブラインド１の開閉状態を検出し得るので、先の実施形態の如きストロークセンサ２及びスラットアングルセンサ３等の別個のセンサを不要とすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明と同様の趣旨であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

【符号の説明】

【0065】

１ ブラインド（日よけ手段）
１ａ スラット
１ｂ 本体部
２ ストロークセンサ（開閉状態検出手段）
３ スラットアングルセンサ（開閉状態検出手段）
４ 太陽電池アレイ
５ 太陽電池パネル
６ 電力変換装置
７ 故障検出装置
８ 故障表示装置
９ 開閉手段（カーテンまたはオーニングから成る日よけ手段）
９ａ 遮光部
９ｂ 本体部
Ｔ 太陽電池モジュール
Ｃ 太陽電池セル
ｇ ダイオード
Ｓ１ 昇降コード（操作手段）
Ｓ２ ラダーコード（操作手段）
Ｍ モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】