特許 7077453 異常太陽電池モジュールの探索方法及び異常太陽電池モジュールの探索装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-20

(45)【発行日】2022-05-30

(54)【発明の名称】異常太陽電池モジュールの探索方法及び異常太陽電池モジュールの探索装置

(51)【国際特許分類】

   H02S 50/10 20140101AFI20220523BHJP

【ＦＩ】

H02S50/10

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021079971

(22)【出願日】2021-05-10

【審査請求日】2021-05-10

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000207894

【氏名又は名称】株式会社ミライト

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】新城 卓哉

(72)【発明者】

【氏名】立道 英俊

【審査官】原 俊文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２０１５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／００９８９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０４７５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０８９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０４３３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８０３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２４７５４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１９７２０３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｓ ５０／００－５０／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎ個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングから異常な前記太陽電池モジュールを探索する、異常太陽電池モジュールの探索方法であって、
Ｎ個の前記太陽電池モジュールを順次遮光してＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、前記Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性に、互いに重なる遮光Ｉ－Ｖ特性が含まれる場合、互いに重なる遮光Ｉ－Ｖ特性のそれぞれの取得に際して遮光された前記太陽電池モジュールを、互いに同一のＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュールとして一つの太陽電池モジュール群に分類し、前記Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性に、互いに重ならない遮光Ｉ－Ｖ特性が含まれる場合、互いに重ならない遮光Ｉ－Ｖ特性のそれぞれの取得に際して遮光された前記太陽電池モジュールを、互いに異なるＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュールとしてそれぞれ異なる太陽電池モジュール群に分類することによって、Ｎ個の前記太陽電池モジュールを１以上の太陽電池モジュール群に分類する第１の探索工程と、
前記第１の探索工程で分類された各々の前記太陽電池モジュール群について、他の前記太陽電池モジュール群に属する全ての前記太陽電池モジュールと同一の前記太陽電池モジュール群の中の１つの前記太陽電池モジュールとを遮光して判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、前記判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を表示する第２の探索工程と、を有することを特徴とする異常太陽電池モジュールの探索方法。

【請求項2】

Ｎ個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングから異常な前記太陽電池モジュールを探索する、異常太陽電池モジュールの探索装置であって、
前記太陽電池ストリングの両端に接続される可変負荷抵抗と、前記太陽電池ストリングに流れる電流値を測定する電流測定部と、前記太陽電池ストリングの前記可変負荷抵抗との接続部分における電圧値を測定する電圧測定部とを備え、複数の前記太陽電池モジュールから選択した少なくとも１つの前記太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの導電経路が該太陽電池モジュールを構成する複数のクラスタのそれぞれに設けられたバイパスダイオードを経由した経路となるように遮光した状態における前記太陽電池ストリングの遮光Ｉ－Ｖ特性を測定可能なＩ－Ｖ特性測定部と、
Ｎ個の前記太陽電池モジュールを順次遮光することで前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得されるＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性から、前記Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性に、互いに重なる遮光Ｉ－Ｖ特性が含まれる場合、互いに重なる遮光Ｉ－Ｖ特性のそれぞれの取得に際して遮光された前記太陽電池モジュールを、互いに同一のＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュールとして一つの太陽電池モジュール群に分類し、前記Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性に、互いに重ならない遮光Ｉ－Ｖ特性が含まれる場合、互いに重ならない遮光Ｉ－Ｖ特性のそれぞれの取得に際して遮光された前記太陽電池モジュールを、互いに異なるＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュールとしてそれぞれ異なる太陽電池モジュール群に分類することによって、Ｎ個の前記太陽電池モジュールを１以上の太陽電池モジュール群に分類する分類部と、
前記分類部により分類された各々の前記太陽電池モジュール群について、他の前記太陽電池モジュール群に属する全ての前記太陽電池モジュールと同一の前記太陽電池モジュール群の中の１つの前記太陽電池モジュールとを遮光することで前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を表示する表示部と、を有することを特徴とする異常太陽電池モジュールの探索装置。

【請求項3】

各々の前記太陽電池モジュール群において、前記表示部に表示された前記判定用遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性ではないときに、当該太陽電池モジュール群に属する全ての前記太陽電池モジュールが異常であると判断する判断部を有する、請求項２に記載の異常太陽電池モジュールの探索装置。

【請求項4】

Ｎ個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングから異常な前記太陽電池モジュールを探索する、異常太陽電池モジュールの探索方法であって、
１番目の前記太陽電池モジュールを遮光した状態で基準遮光Ｉ－Ｖ特性を取得するとともに、１番目以外の前記太陽電池モジュールを順次遮光して（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、（Ｎ－１）個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が全て前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性と重なるか否かを判断する第１巡目の探索工程を行い、
前記第１巡目の探索工程において、少なくとも１個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないと判断されたときに、１番目の前記太陽電池モジュールを遮光した状態のまま他の（Ｎ－１）個の前記太陽電池モジュールを順次遮光して（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、（Ｎ－１）個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なるか否かを判断する第２巡目の探索工程を行い、
前記第２巡目の探索工程以降、少なくとも１個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が他の前記遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないと判断されたときに、遮光した状態のままとする前記太陽電池モジュールを１つずつ増やしながら他の前記太陽電池モジュールを順次遮光して遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、前記遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なるか否かを判断する探索工程を繰り返し行うことを特徴とする異常太陽電池モジュールの探索方法。

【請求項5】

Ｎ個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングから異常な前記太陽電池モジュールを探索する、異常太陽電池モジュールの探索装置であって、
前記太陽電池ストリングの両端に接続される可変負荷抵抗と、前記太陽電池ストリングに流れる電流値を測定する電流測定部と、前記太陽電池ストリングの前記可変負荷抵抗との接続部分における電圧値を測定する電圧測定部とを備え、複数の前記太陽電池モジュールから選択した少なくとも１つの前記太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの導電経路が該太陽電池モジュールを構成する複数のクラスタのそれぞれに設けられたバイパスダイオードを経由した経路となるように遮光した状態における前記太陽電池ストリングの遮光Ｉ－Ｖ特性を測定可能なＩ－Ｖ特性測定部と、
１番目の前記太陽電池モジュールを遮光することで前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される基準遮光Ｉ－Ｖ特性に対して、１番目以外の前記太陽電池モジュールを順次遮光する第１巡目の探索工程において前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て重なると判断されたときに前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性を表示し、前記第１巡目の探索工程において前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性のうちの少なくとも１個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性に対して重ならないと判断されたときに、１番目の前記太陽電池モジュールを遮光したまま他の（Ｎ－１）個の前記太陽電池モジュールを順次遮光する第２巡目の探索工程において前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性を表示し、前記第２巡目の探索工程以降、少なくとも１個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が他の前記遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないと判断されたときに、遮光した状態のままとする前記太陽電池モジュールを１つずつ増やしながら他の前記太陽電池モジュールを順次遮光することで前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される遮光Ｉ－Ｖ特性を表示する表示部と、を有することを特徴とする異常太陽電池モジュールの探索装置。

【請求項6】

前記第１巡目の探索工程において前記表示部に表示された前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性が変形を有するときにＮ個の前記太陽電池モジュールが全て異常であると判断し、前記第２巡目の探索工程において前記表示部に表示された（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なったときに１番目の前記太陽電池モジュールのみが異常であると判断し、前記第２巡目の探索工程以降において前記表示部に表示された前記遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なったときに遮光した状態のままとされた前記太陽電池モジュールの少なくとも何れか1個が異常であると判断する判断部を有する、請求項５に記載の異常太陽電池モジュールの探索装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の太陽電池モジュールを電気的に直列に接続して構成される太陽電池ストリングをパワーコンディショナにより電力系統と連系させた太陽光発電システムにおいて、太陽電池ストリングを構成する複数の太陽電池モジュールから、異常（故障または発電不良等の機能劣化、表面汚れ、破損等）を生じた異常太陽電池モジュールを探索する異常太陽電池モジュールの探索方法及び異常太陽電池モジュールの探索装置に関する。

【背景技術】

【0002】

２０１２年の再生可能エネルギーの固定価格買取制度（Feed-in Tariff：FIT）の開始を契機として太陽光発電設備の建設が急速に拡大し、大量の太陽電池モジュールが導入されている。しかし、太陽電池モジュールの耐用年数が２０年程度とされていることから、今後、発電性能が低下するなどの異常を生じた太陽電池モジュールが多数発生することが懸念される。一方、異常を生じた太陽電池モジュールを早期に発見し、適切なメンテナンスを施すことで、太陽光発電所全体の発電性能低下を緩和し、発電量を長期に亘って良好に維持させるリパワリングが重要になっている。

【0003】

太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールが電気的に直列に接続された太陽電池ストリングを単位として複数組の太陽電池ストリングを具備し、複数組の太陽電池ストリング毎に１つの接続箱に接続され、その接続箱を介してパワーコンディショナ（電力変換装置）により発電電力を送配電事業者の電力系統と連系させるように構成されている。

【0004】

この種の太陽光発電システムにおいては、長期使用などにより太陽電池モジュールが劣化するなどして異常を生じると出力電力が低下することになる。そのため、太陽電池モジュールの異常を検出する手段が必要とされている。太陽電池モジュールは、半導体、金属など、熱膨張率の異なる材質を電気的に接合した構造であるので、日夜ないし季節毎の寒暖の繰り返しによる熱ストレスのため長期的には漸次機能劣化を生じる上、落雷、暴風雨等に際して部材が突発的に破損することもあり、こうした要因によって太陽電池モジュール全体として発電不良に至ることは不可避である。

【0005】

従来、太陽電池ストリングに太陽電池モジュールを接続したままの状態で、劣化などの異常を生じた太陽電池モジュールを判別し得る、太陽電池モジュールの劣化判別方法及び劣化判別装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許登録第６６２１０００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献１に開示された従来の太陽電池モジュールの劣化判別方法及び劣化判別装置では、劣化による出力低下などの異常を生じた太陽電池モジュールにおいて、クラスタ単位で発電量の低下を判定することができる。

【0008】

しかしながら、特許文献１の太陽電池モジュールの劣化判別方法及び劣化判別装置では、異常を生じた太陽電池モジュールを探索、特定するために、基準Ｉ－Ｖ特性と遮光Ｉ－Ｖ特性から太陽電池モジュールの劣化レベルを判定する指標に基づく定量値を抽出するソフトウェアの開発が必要になる。一般に、太陽電池モジュールの発電性能はＩ－Ｖ特性全体の形状変化に現れるので、被検査対象のＩ－Ｖ特性の測定形状と製品仕様として規定されたＩ－Ｖ特性の形状全体を比較することにより当該太陽電池モジュールの異常を判定することが望ましいが、太陽電池ストリングは複数の太陽電池モジュールを電気的に直列に接続して構成されているので、この中から異常を生じた太陽電池モジュールを探索、特定するには、作業効率の観点から、各太陽電池モジュールを太陽電池ストリングから切り離すことなく検査できることが望ましい。しかし、太陽電池ストリングから個々の太陽電池モジュールを切り離すことなく、Ｉ－Ｖ特性全体の形状から異常太陽電池モジュールを簡易に探索、特定する方法はこれまでなかった。将来はＡＩ技術を活用してＩ－Ｖ特性全体を評価することが期待されるが、現状では実用化されていない。

【0009】

一方、太陽電池モジュールは、多数の太陽電池セルを電気的に直列に接続したセルストリング、セルストリングが発電不良となった場合に発電電流がセルストリングを迂回する経路上に設けられるバイパスダイオード（ＢＰＤ）を構成部材として含むクラスタを単位として、複数のクラスタが電気的に直列に接続されて構成されているが、これらの太陽電池モジュールの構成部材は様々な要因で故障、機能劣化を生じる。例えば、クラスタの場合、セルの導電線（バスバー）の断線、はんだクラックなどに起因するセルとインターコネクタ間の断線、セルの材質が化学的に変性して生じるクラスタ高抵抗化によってセルストリングの発電能力が著しく低下、または喪失する。また、バイパスダイオードにおいては、被雷等によりバイパスダイオードが破損して短絡状態となるバイパスダイオードショート故障、バイパスダイオードに長時間発電電流が流れることで熱損傷により導電性を消失するバイパスダイオードオープン故障などがある。その他、充填樹脂の劣化・剥離、水浸透による電極腐食など様々な要因がある。

【0010】

これまで太陽電池ストリングから太陽電池モジュールを切り離して、個々の太陽電池モジュール単体に対してＩ－Ｖ特性を測定して当該太陽電池モジュールの発電性能を評価することや、専用の計測装置でバイパスダイオードの故障を発見することが行われてきたが、太陽電池ストリングに発電不良の太陽電池モジュールが存在すると、太陽電池ストリング全体のＩ－Ｖ特性すなわちＩ－Ｖカーブの形状が複雑に変化することから、太陽電池モジュールを太陽電池ストリングから切り離すことなく劣化した太陽電池モジュールを検知し、且つ、その構成部材（クラスタ、バイパスダイオード）の故障、機能劣化を簡便な方法、操作によって発見・検知することは困難であった。

【0011】

本発明は、前述の問題点に鑑みて提案されたものであり、その目的とするところは、太陽電池ストリングに太陽電池モジュールを接続したままの状態で、異常を生じた太陽電池モジュールを簡易に探索、特定し得る異常太陽電池モジュールの探索方法及び異常太陽電池モジュールの探索装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の異常太陽電池モジュールの探索方法は、Ｎ個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングから異常な前記太陽電池モジュールを探索する、異常太陽電池モジュールの探索方法であって、Ｎ個の前記太陽電池モジュールを順次遮光してＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、前記Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性に、互いに重なる遮光Ｉ－Ｖ特性が含まれる場合、互いに重なる遮光Ｉ－Ｖ特性のそれぞれの取得に際して遮光された前記太陽電池モジュールを、互いに同一のＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュールとして一つの太陽電池モジュール群に分類し、前記Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性に、互いに重ならない遮光Ｉ－Ｖ特性が含まれる場合、互いに重ならない遮光Ｉ－Ｖ特性のそれぞれの取得に際して遮光された前記太陽電池モジュールを、互いに異なるＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュールとしてそれぞれ異なる太陽電池モジュール群に分類することによって、Ｎ個の前記太陽電池モジュールを１以上の太陽電池モジュール群に分類する第１の探索工程と、前記第１の探索工程で分類された各々の前記太陽電池モジュール群について、他の前記太陽電池モジュール群に属する全ての前記太陽電池モジュールと同一の前記太陽電池モジュール群の中の１つの前記太陽電池モジュールとを遮光して判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、前記判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を表示する第２の探索工程と、を有することを特徴とする。

【0013】

本発明の異常太陽電池モジュールの探索装置は、Ｎ個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングから異常な前記太陽電池モジュールを探索する、異常太陽電池モジュールの探索装置であって、前記太陽電池ストリングの両端に接続される可変負荷抵抗と、前記太陽電池ストリングに流れる電流値を測定する電流測定部と、前記太陽電池ストリングの前記可変負荷抵抗との接続部分における電圧値を測定する電圧測定部とを備え、複数の前記太陽電池モジュールから選択した少なくとも１つの前記太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの導電経路が該太陽電池モジュールを構成する複数のクラスタのそれぞれに設けられたバイパスダイオードを経由した経路となるように遮光した状態における前記太陽電池ストリングの遮光Ｉ－Ｖ特性を測定可能なＩ－Ｖ特性測定部と、Ｎ個の前記太陽電池モジュールを順次遮光することで前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得されるＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性から、前記Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性に、互いに重なる遮光Ｉ－Ｖ特性が含まれる場合、互いに重なる遮光Ｉ－Ｖ特性のそれぞれの取得に際して遮光された前記太陽電池モジュールを、互いに同一のＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュールとして一つの太陽電池モジュール群に分類し、前記Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性に、互いに重ならない遮光Ｉ－Ｖ特性が含まれる場合、互いに重ならない遮光Ｉ－Ｖ特性のそれぞれの取得に際して遮光された前記太陽電池モジュールを、互いに異なるＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュールとしてそれぞれ異なる太陽電池モジュール群に分類することによって、Ｎ個の前記太陽電池モジュールを１以上の太陽電池モジュール群に分類する分類部と、前記分類部により分類された各々の前記太陽電池モジュール群について、他の前記太陽電池モジュール群に属する全ての前記太陽電池モジュールと同一の前記太陽電池モジュール群の中の１つの前記太陽電池モジュールとを遮光することで前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を表示する表示部と、を有することを特徴とする。

【0014】

本発明の異常太陽電池モジュールの探索装置は、上記構成において、各々の前記太陽電池モジュール群において、前記表示部に表示された前記判定用遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性ではないときに、当該太陽電池モジュール群に属する全ての前記太陽電池モジュールが異常であると判断する判断部を有するのが好ましい。

【0015】

本発明の異常太陽電池モジュールの探索方法は、 Ｎ個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングから異常な前記太陽電池モジュールを探索する、異常太陽電池モジュールの探索方法であって、１番目の前記太陽電池モジュールを遮光した状態で基準遮光Ｉ－Ｖ特性を取得するとともに、１番目以外の前記太陽電池モジュールを順次遮光して（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、（Ｎ－１）個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が全て前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性と重なるか否かを判断する第１巡目の探索工程を行い、前記第１巡目の探索工程において、少なくとも１個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないと判断されたときに、１番目の前記太陽電池モジュールを遮光した状態のまま他の（Ｎ－１）個の前記太陽電池モジュールを順次遮光して（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、（Ｎ－１）個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なるか否かを判断する第２巡目の探索工程を行い、前記第２巡目の探索工程以降、少なくとも１個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が他の前記遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないと判断されたときに、遮光した状態のままとする前記太陽電池モジュールを１つずつ増やしながら他の前記太陽電池モジュールを順次遮光して遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、前記遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なるか否かを判断する探索工程を繰り返し行うことを特徴とする。

【0016】

本発明の異常太陽電池モジュールの探索装置は、Ｎ個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングから異常な前記太陽電池モジュールを探索する、異常太陽電池モジュールの探索装置であって、前記太陽電池ストリングの両端に接続される可変負荷抵抗と、前記太陽電池ストリングに流れる電流値を測定する電流測定部と、前記太陽電池ストリングの前記可変負荷抵抗との接続部分における電圧値を測定する電圧測定部とを備え、複数の前記太陽電池モジュールから選択した少なくとも１つの前記太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの導電経路が該太陽電池モジュールを構成する複数のクラスタのそれぞれに設けられたバイパスダイオードを経由した経路となるように遮光した状態における前記太陽電池ストリングの遮光Ｉ－Ｖ特性を測定可能なＩ－Ｖ特性測定部と、１番目の前記太陽電池モジュールを遮光することで前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される基準遮光Ｉ－Ｖ特性に対して、１番目以外の前記太陽電池モジュールを順次遮光する第１巡目の探索工程において前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て重なると判断されたときに前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性を表示し、前記第１巡目の探索工程において前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性のうちの少なくとも１個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性に対して重ならないと判断されたときに、１番目の前記太陽電池モジュールを遮光したまま他の（Ｎ－１）個の前記太陽電池モジュールを順次遮光する第２巡目の探索工程において前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性を表示し、前記第２巡目の探索工程以降、少なくとも１個の前記遮光Ｉ－Ｖ特性が他の前記遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないと判断されたときに、遮光した状態のままとする前記太陽電池モジュールを１つずつ増やしながら他の前記太陽電池モジュールを順次遮光することで前記Ｉ－Ｖ特性測定部により取得される遮光Ｉ－Ｖ特性を表示する表示部と、を有することを特徴とする。

【0017】

本発明の異常太陽電池モジュールの探索装置は、上記構成において、前記第１巡目の探索工程において前記表示部に表示された前記基準遮光Ｉ－Ｖ特性が変形を有するときにＮ個の前記太陽電池モジュールが全て異常であると判断し、前記第２巡目の探索工程において前記表示部に表示された（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なったときに１番目の前記太陽電池モジュールのみが異常であると判断し、前記第２巡目の探索工程以降において前記表示部に表示された前記遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なったときに遮光した状態のままとされた前記太陽電池モジュールの少なくとも何れか1個が異常であると判断する判断部を有するのが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、太陽電池ストリングに太陽電池モジュールを接続したままの状態で、異常を生じた太陽電池モジュールを簡易に探索、特定し得る異常太陽電池モジュールの探索方法及び異常太陽電池モジュールの探索装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施の形態である異常太陽電池モジュールの探索装置を測定対象の太陽電池ストリングに接続した状態を示す説明図である。

【図2】図１に示す太陽電池モジュールの構成を示す説明図である。

【図3】図１に示す異常太陽電池モジュールの探索装置のブロック図である。

【図4】太陽電池ストリングが正常な太陽電池モジュールのみで構成される場合の非遮光Ｉ－Ｖ特性と、異常太陽電池モジュールを含む場合の非遮光Ｉ－Ｖ特性とを示す図である。

【図5】探索対象の太陽電池モジュールの一部を遮光板により遮光した状態を示す説明図である。

【図6】（ａ）はバイパスダイオードがオープン故障している太陽電池モジュールにおける非遮光状態での電流の流れを示す説明図であり、（ｂ）はバイパスダイオードがオープン故障している太陽電池モジュールにおける遮光状態での電流の流れを示す図である。

【図7】シミュレーションした非遮光Ｉ－Ｖ特性の例を示す特性線図である。

【図8】（ａ）は、正常なＩ－Ｖ特性に対して、１クラスタ電圧分低圧側にシフトするように変形したＩ－Ｖ特性を示す図であり、（ｂ）は、一部の太陽電池モジュールが遮光されることで当該太陽電池モジュールのＩ－Ｖ特性が除外されたときの太陽電池ストリングの遮光Ｉ－Ｖ特性を示す図である。

【図9】巡回遮光探索方法の概要を説明するための図である。

【図10】巡回遮光探索方法の概要を説明するための図である。

【図11】巡回遮光探索方法の概要を説明するための図である。

【図12】巡回遮光探索方法の概要を説明するための図である。

【図13】巡回遮光探索方法の概要を説明するための図である。

【図14】巡回遮光探索方法の概要を説明するための図である。

【図15】実施例１に係る異常太陽電池モジュールの探索方法の第１巡回遮光探索フローの手順を示すフローチャート図である。

【図16】図１５に示すフローチャートの続きのフローチャート図である。

【図17】図１６に示すフローチャートの続きのフローチャート図である。

【図18】実施例１に係る異常太陽電池モジュールの探索方法の第２巡回遮光探索フローの手順を示すフローチャート図である。

【図19】複数の遮光Ｉ－Ｖ特性の重なり判定と正常判定の手法を説明するための図である。

【図20】実施例２に係る異常太陽電池モジュールの探索方法の第１巡回遮光探索フローの手順を示すフローチャート図である。

【図21】図２０に示すフローチャートの続きのフローチャート図である。

【図22】実施例２に係る異常太陽電池モジュールの探索方法の第２巡回遮光探索フローの手順を示すフローチャート図である。

【図23】実施例２に係る異常太陽電池モジュールの探索方法の第３巡回遮光探索フローの手順を示すフローチャート図である。

【図24】図２３に示すフローチャートの続きのフローチャート図である。

【図25】実施例２に係る異常太陽電池モジュールの探索方法の第４巡回遮光探索フローの手順を示すフローチャート図である。

【図26】実施例２に係る異常太陽電池モジュールの探索方法の第１巡回遮光探索フローの変形例の手順を示すフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して本発明をより具体的に例示説明する。

【0021】

図１に示す太陽光発電システム１は、本発明の異常太陽電池モジュールの探索方法を適用可能なものであり、太陽電池アレイ２をインバータからなるパワーコンディショナ（電力変換装置：ＰＣＳ）３により電力系統に連携させた構成を有している。

【0022】

太陽電池アレイ２は、８個の太陽電池モジュール４が直列に接続された太陽電池ストリング５を一単位とし、４組の太陽電池ストリング５が接続箱６の内部で電気的に並列に接続されることで集電され、接続箱６を介してパワーコンディショナ３に電気的に接続されている。接続箱６は、それぞれの太陽電池ストリング５に対応した４つの断路器６ａと、それぞれの断路器６ａに対応した逆流防止用ダイオード６ｂとを備えている。

【0023】

パワーコンディショナ３は、太陽電池アレイ２により発電された直流の発電電流を交流に変換して電力系統に出力するとともに、全ての太陽電池ストリング５の発電電力を最大にするようにＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）方式により電力を制御する。

【0024】

図２に示すように、それぞれの太陽電池モジュール４は、その内部構成として、それぞれ１０個の太陽電池セル（発電素子）４ａが５個ずつ２列に並べて配置されるとともに電気的に直列に接続されたセルストリング４ｂと、セルストリング４ｂを迂回する電流経路上に設けられたバイパスダイオード（ＢＰＤ）４ｃと、を含んで構成される３つのクラスタ４ｄを有し、それぞれのクラスタ４ｄが互いに電気的に直列に接続された構成となっている。なお、便宜上、図２においては、それぞれのセルストリング４ｂにおいて１つの太陽電池セル４ａにのみ符号を付してある。

【0025】

バイパスダイオード４ｃは、影や遮蔽物等によってセルストリング４ｂに不均一に太陽光が照射されるなどして、クラスタ４ｄ内のセルストリング４ｂの発電量が相対的に低下した部分の両端電圧が同じクラスタ４ｄ内のセルストリング４ｂの正常に発電している部分によって発生した発電電圧より高くなってバイパスダイオード４ｃの順方向電圧に等しくなったときに作動し、セルストリング４ｂを迂回するように発電電流をバイパスさせて、セルストリング４ｂにホットスポットが発生することを回避するためのものである。したがって、正常な太陽電池モジュール４の全体に均一に太陽光が照射されると、各太陽電池セル４ａの発電によって生じる起電力の合計がバイパスダイオード４ｃの順方向電圧以上となるので、図２中に太線で示すように、発電電流はバイパスダイオード４ｃを通らずに各セルストリング４ｂを順に流れる。

【0026】

図１に示す場合では、太陽電池アレイ２は、４つの太陽電池ストリング５を紙面上で縦方向に複数段並列に配置した構成となっているが、太陽電池アレイ２を構成する太陽電池ストリング５の数はパワーコンディショナ３の収容電力と太陽電池ストリング５の開放電圧に応じて適宜設定することができる。また、太陽電池ストリング５は、それぞれ８枚の太陽電池モジュール４を直列に接続した構成とされているが、太陽電池ストリング５を構成する太陽電池モジュール４の数は太陽電池モジュール４単体の開放電圧と太陽電池ストリング５の開放電圧とに応じて適宜設定することができる。さらに、太陽電池モジュール４は、それぞれ１０個の太陽電池セル４ａを含む３つのクラスタ４ｄを有する構成とされているが、太陽電池モジュール４を構成するクラスタ４ｄの数及びクラスタ４ｄを構成する太陽電池セル４ａの数はそれぞれ任意である。

【0027】

上記の太陽光発電システム１において、長期間の使用等によって太陽電池モジュール４が劣化したり、太陽電池モジュール４の表面の汚れや遮蔽物等によって発電不良が生じたりすると、太陽電池アレイ２の出力電力が低下することになるので、太陽電池モジュール４の異常を検出する必要がある。本発明の一実施の形態である異常太陽電池モジュールの探索方法によれば、複数の太陽電池モジュール４が直列に接続された太陽電池ストリング５から対象となる太陽電池モジュール４を切り離すことなく、太陽電池モジュール４を当該太陽電池ストリング５に接続したままの状態で異常を生じた太陽電池モジュール４を探索し、特定することができる。

【0028】

本発明の一実施の形態である異常太陽電池モジュールの探索方法は、例えば、図３に示す構成を有する本発明の一実施の形態である異常太陽電池モジュールの探索装置１１を用いて実施することができる。

【0029】

異常を生じた太陽電池モジュール４の探索を行って太陽電池モジュール４の異常判定を行うに際しては、図１に示すように、断路器６ａを開くことで異常判定の対象となる太陽電池モジュール４を含む太陽電池ストリング５をパワーコンディショナ３から解列し、当該太陽電池ストリング５に断路器６ａ及び導電線５ａ、５ｂを介して異常太陽電池モジュールの探索装置１１を接続して閉ループを構成する。

【0030】

図３に示すように、異常太陽電池モジュールの探索装置１１は、太陽電池ストリング５の導電線５ａ、５ｂの両端に接続される可変負荷抵抗１１ａと、太陽電池ストリング５の導電線５ａ、５ｂに直列に接続されて太陽電池ストリング５に流れる電流値を測定する電流測定部１１ｂと、太陽電池ストリング５の導電線５ａ、５ｂの両端に可変負荷抵抗１１ａと並列に接続されて可変負荷抵抗１１ａの両端接続部分における電圧値を測定する電圧測定部１１ｃとを備えている。可変負荷抵抗１１ａの電圧値は太陽電池ストリング５の両端電圧に等しい。可変負荷抵抗１１ａは、例えばＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの半導体素子が使用される。

【0031】

異常太陽電池モジュールの探索装置１１は、さらに制御部１１ｄを備えている。制御部１１ｄは、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）等を備えたマイクロコンピュータにより構成することができる。

【0032】

可変負荷抵抗１１ａは制御部１１ｄに接続され、負荷抵抗の値を変化させるように制御部１１ｄによりその作動が制御される。また、電流測定部１１ｂと電圧測定部１１ｃもそれぞれ制御部１１ｄに接続され、電流測定部１１ｂが測定した電流値と電圧測定部１１ｃが測定した電圧値はそれぞれ制御部１１ｄに入力される。

【0033】

異常太陽電池モジュールの探索装置１１は、Ｉ－Ｖ特性測定部としての機能を有し、操作部１１ｅから制御部１１ｄに入力される指令をトリガーとして、可変負荷抵抗１１ａの負荷抵抗の値を変化させながら太陽電池ストリング５の電流値と電圧値とを電流測定部１１ｂと電圧測定部１１ｃにより測定することで、太陽電池ストリング５のＩ－Ｖ特性を測定することができる。

【0034】

例えば、異常太陽電池モジュールの探索装置１１は、複数の太陽電池モジュール４を全て遮光しない状態において可変負荷抵抗１１ａの負荷抵抗の値を変化させながら太陽電池ストリング５の電流値と電圧値とを電流測定部１１ｂと電圧測定部１１ｃにより測定することで、太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性を測定することができる。また、異常太陽電池モジュールの探索装置１１は、複数の太陽電池モジュール４から選択した１つまたは複数の太陽電池モジュール４を、太陽電池モジュール４の導電経路がこれらの太陽電池モジュール４を構成する複数のクラスタ４ｄのそれぞれに設けられたバイパスダイオード４ｃを経由した経路となるように遮光した状態において、可変負荷抵抗１１ａの負荷抵抗の値を変化させながら太陽電池ストリング５の電流値と電圧値とを電流測定部１１ｂと電圧測定部１１ｃにより測定することで、太陽電池ストリング５の遮光Ｉ－Ｖ特性を測定することができる。異常太陽電池モジュールの探索装置１１は、上記のように太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性、遮光Ｉ－Ｖ特性を測定した後、その測定データをデータ記憶部１１ｆに記憶することができる。

【0035】

なお、Ｉ－Ｖ特性とは、一般に、太陽電池モジュールまたは太陽電池ストリングに接続された可変負荷抵抗の所定の抵抗値に対して太陽電池モジュールまたは太陽電池ストリングに流れる電流とその時の負荷抵抗の両端電圧値とを、抵抗値を変えながら測定して得られる関係のことであり、Ｉ－Ｖ曲線（Ｉ－Ｖカーブ）とも呼ばれるものである。また、本明細書においては、特に断らない限り、Ｉ－Ｖ特性とは太陽電池ストリング５のＩ－Ｖ特性とする。

【0036】

制御部１１ｄは、データ記憶部１１ｆに記憶されたＩ－Ｖ特性等の各種データを用いて、以下に説明する太陽電池モジュールの異常判定処理（本実施の形態の異常太陽電池モジュールの探索方法を含む）を実行するとともに、各種データをデータ記憶部１１ｆに記憶することができる。また、異常太陽電池モジュールの探索装置１１は、Ｉ－Ｖ特性（Ｉ－Ｖカーブ）や判定結果等の各種情報を表示する、例えばモニター等の表示部１１ｇと、測定開始等の各種の操作が操作者により入力される上記した操作部１１ｅとを備えている。

【0037】

図１に示すように、異常判定の対象となる太陽電池モジュール４を含む太陽電池ストリング５に異常太陽電池モジュールの探索装置１１が接続されると、異常太陽電池モジュールの探索装置１１は、複数の太陽電池モジュール４を全て遮光しない状態における太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性を測定することができる。より具体的には、太陽電池ストリング５を構成する全ての太陽電池モジュール４を遮光しない状態で、可変負荷抵抗１１ａの負荷抵抗を変化させながら太陽電池ストリング５の電流値及び電圧値を電流測定部１１ｂと電圧測定部１１ｃにより測定し、これらの測定結果から遮光しない状態における太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性を測定することができる。

【0038】

＜非遮光Ｉ－Ｖ特性(正常／異常)について＞
異常太陽電池モジュールの探索装置１１により測定された非遮光時のＩ－Ｖ特性は、制御部１１ｄに送信されて表示部１１ｇに表示される。表示部１１ｇに表示される正常な太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性と異常な太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性の一例を図４に示す。

【0039】

正常な太陽電池モジュール４のみから構成される太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性は、図４に実線で示すように、開放電圧値Ｖｏｃから低圧側に延びる直線領域と、さらに低圧側へは接線の勾配が緩やかになりながら最大電力動作点を超えてさらに低圧側になると定電流領域を有し、製品毎に様仕によって特定される単一の正常な太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性のカーブ形状を反映する。一方、異常な太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性は、図４に一点鎖線で示すように、正常な太陽電池モジュール４のみから構成される正常な太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性から変形したカーブ形状となる。

【0040】

図４に示す異常な非遮光Ｉ－Ｖ特性において、破線で囲んだ領域Ａは、太陽電池ストリング５の中に、太陽電池セル４ａの発電性能の劣化、太陽電池セル４ａ間を電気的に接続するインターコネクタの接続不良、太陽光遮蔽物、表面汚れ等によって発電電流経路に高抵抗領域が存在すること等の異常を有することで、バイパスダイオード４ｃが作動しているクラスタ４ｄが存在していることを示している。また、破線で囲んだ領域Ｂは、低圧側に凸変曲した曲線形状となっており、太陽電池ストリング５の中に、相対的に発電効率が低下するという異常を有する太陽電池モジュール４が存在していることを示している。さらに、破線で囲んだ領域Ｃは、定電流領域において、太陽電池セル４ａの漏れ電流の発生等の異常により勾配が生じていることを示している。さらに破線で囲んだ領域Ｄは、バイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｒから低圧側に延びる直線領域において、直列抵抗成分の増大によって傾き(傾斜)が緩やかになる場合もある。このように、異常な非遮光Ｉ－Ｖ特性は正常な非遮光Ｉ－Ｖ特性に対して変形したカーブ形状となる。なお、図４において、電流軸（縦軸）は、一般にＩ－Ｖ特性における電流値が日射量に比例して変動することを考慮して、正常な太陽電池モジュール４のみから構成される太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性の電流値と異常な非遮光Ｉ－Ｖ特性の電流値とを互いに相対値として示した。

【0041】

次に、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が接続された太陽電池ストリング５を構成する複数の太陽電池モジュール４の中から異常判定の対象となる１つの太陽電池モジュール４を選択し、この太陽電池モジュール４を遮光板で遮光する。そして、異常判定対象となる１つの太陽電池モジュール４が遮光板で遮光された状態における太陽電池ストリング５の遮光Ｉ－Ｖ特性を異常太陽電池モジュールの探索装置１１により測定する。

【0042】

＜遮光操作について＞
遮光Ｉ－Ｖ特性の測定においては、選択した１つの太陽電池モジュール４の全面を遮光板により覆うようにすることができるが、当該太陽電池モジュール４の導電経路を、この太陽電池モジュール４を構成する複数のクラスタ４ｄのそれぞれに設けられたバイパスダイオード４ｃを経由した経路とすることができれば、図５に示すように、太陽電池モジュール４の一部の領域のみを遮光板２０によって遮光するようにしてもよい。本発明において、遮光操作とは、太陽電池モジュール４の導電経路がバイパスダイオード４ｃを経由した経路となるように太陽電池モジュール４の全部または一部のみを遮光する操作をいうものとする。また、遮光Ｉ－Ｖ特性とは、この遮光操作を行って取得されたＩ―Ｖ特性をいうものとする。

【0043】

＜異常(クラスタ劣化)について＞
太陽電池モジュール４のクラスタ４ｄの劣化（クラスタ劣化）には、クラスタ高抵抗化、クラスタ断線及びバイパスダイオード４ｃのショート故障がある。

【0044】

クラスタ高抵抗化とは、クラスタ４ｄが電気的な導通はあるものの高抵抗となっているためにバイパスダイオード４ｃが作動している劣化状態のことである。この劣化状態においては、太陽電池ストリング５の全体のＩ－Ｖ特性の開放電圧値Ｖｏｃは、クラスタ劣化がない正常な太陽電池ストリング５の開放電圧値Ｖｏｃから変化しないが、開放電圧値Ｖｏｃからバイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｒまでの間に直線に近い電圧領域（バイパスダイオード４ｃの作動しない領域）が生じ、バイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｒよりも低圧側においてはＩ－Ｖ特性は立ち上がった形状となる。

【0045】

クラスタ断線とは、クラスタ４ｄに電気的な導通がなくなったためにバイパスダイオード４ｃが作動している劣化状態のことである。この劣化状態では、バイパスダイオード４ｃの順方向電圧をＶｄとすると、太陽電池ストリング５の全体のＩ－Ｖ特性の開放電圧値Ｖｏｃは、クラスタ劣化がない正常な太陽電池ストリング５の開放電圧値からＶｃ－Ｖｄだけシフトする。ここで、Ｖｃは、Ｖｏｃ／（１つの太陽電池モジュール４を構成するクラスタ数×太陽電池ストリング５を構成する太陽電池モジュール４の数）で定義されるクラスタ電圧であり、本実施の形態においては、Ｖｃ＝Ｖｏｃ／（３×８）である。

【0046】

バイパスダイオード４ｃのショート故障とは、バイパスダイオード４ｃの整流機能が消失してバイパスダイオード４ｃが電気的にショートした劣化状態のことである。この劣化状態では、バイパスダイオード４ｃの順方向電圧Ｖｄは生じないので、Ｉ－Ｖ特性は、正常な太陽電池ストリング５の開放電圧値ＶｏｃからＶｃ―Ｖｄだけ低圧側へシフトする。

【0047】

太陽電池ストリング５がクラスタ劣化を含まない場合には、その非遮光Ｉ－Ｖ特性の開放電圧値Ｖｏｃの近傍における接線の勾配は、ｄＩ／ｄＶ＝－１／Ｒｓ（Ｒｓは太陽電池ストリングの等価回路の直列抵抗成分）で与えられることが知られている。Ｒｓは数年単位の長時間で変化するが、非遮光Ｉ－Ｖ特性を測定する時間スケール（数百ミリ秒）に比べて十分に長く、非遮光Ｉ－Ｖ特性の測定中は定数と見做せるので、非遮光Ｉ－Ｖ特性の形状は開放電圧値Ｖｏｃの近傍で線形性（直線性）を有する。この非遮光Ｉ－Ｖ特性の線形性は、クラスタ断線またはバイパスダイオード４ｃのショート故障のクラスタ劣化を含む太陽電池ストリング５においても、その開放電圧値Ｖｏｃの近傍で成り立つ。一方、クラスタ４ｄが高抵抗化したクラスタ劣化の場合は、バイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｒから低圧側に延びる領域において、非遮光Ｉ－Ｖ特性に上記したｄＩ／ｄＶ＝－１／Ｒｓの関係を満たす線形性（直線性）を有する領域があると見做せる。すなわち、遮光Ｉ－Ｖ特性は、遮光によるバイパスダイオード４ｃの作動領域を有するものとなるが、このバイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｒから低圧側に延びる線形性を有する領域が線形領域となる。図４に示すように、非遮光Ｉ－Ｖ特性及び遮光Ｉ－Ｖ特性が、それぞれバイパスダイオード４ｃの作動領域を有する場合には、非遮光Ｉ－Ｖ特性及び遮光Ｉ－Ｖ特性における線形領域は、バイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｒから低圧側に延びる領域であって、上記したｄＩ／ｄＶ＝１／Ｒｓ（Ｒｓ：直列抵抗成分）の関係を満たす線形性（直線性）を有する領域のことである。

【0048】

図４に示すように、太陽電池ストリング５の中に、クラスタ劣化に至らない状態での光電変換効率が低下したクラスタ４ｄが含まれる場合、各クラスタ４ｄの同電流点に対する電圧の水平加法性により、正常なクラスタの場合と比べて加算電圧が小さくなるので、太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性には、図４のように高電流－高電圧域に、影がかかった場合と同等の低電圧側への変曲点ｐ（凸変曲）が生じる。変曲点ｐの位置は、光電変換効率の低下が大きいほど非遮光Ｉ－Ｖ特性の低電流側（高電圧側）になる。

【0049】

バイパスダイオード４ｃは、影や故障等によって、セルストリング４ｂに不均一に太陽光が照射されるなどして、クラスタ４ｄの内部のセルストリング４ｂの発電量が相対的に低下した部分の両端電圧が同じクラスタ４ｄの内部のセルストリング４ｂの正常に発電している部分によって発生した発電電圧より高くなってバイパスダイオード４ｃの順方向電圧Ｖｄに等しくなったときに作動し、セルストリング４ｂを迂回するように発電電流をバイパスさせて、セルストリング４ｂにホットスポットが発生することを回避するためのものである。したがって、正常な太陽電池モジュール４の全体に均一に太陽光が照射されると、各々の太陽電池セル４ａの発電によって生じる起電力の合計がバイパスダイオード４ｃの順方向電圧Ｖｄ以上となるので、発電電流はバイパスダイオード４ｃを通らずに各セルストリング４ｂを順に流れることになる。

【0050】

＜ＢＰＤ故障における非遮光Ｉ－Ｖ特性について＞
図６（ａ）に示すように、あるクラスタ４ｄのバイパスダイオード４ｃがオープン故障している場合、太陽電池モジュール４を遮光しない非遮光状態では、太陽電池モジュール４のセルストリング４ｂに劣化がなく、または太陽電池モジュール４に影がかからず表面汚れもない場合、図６（ａ）中において太線で示すように、発電電流はバイパスダイオード４ｃを通らずに各セルストリング４ｂを順に流れるのでバイパスダイオード４ｃのオープン故障の有無を発見することはできない。

【0051】

一方、図６（ｂ）に示すように、遮光板２０によって太陽電池モジュール４の導電経路が該太陽電池モジュール４を構成する複数のクラスタ４ｄのそれぞれに設けられたバイパスダイオード４ｃを経由した経路となるように太陽電池モジュール４の一部のみを遮光すると、バイパスダイオード４ｃが正常に作動したクラスタ４ｄでは電流はバイパスダイオード４ｃを経由する経路に迂回するが、バイパスダイオード４ｃがオープン故障しているクラスタ４ｄのセルストリング４ｂには強制的に発電電流が流される。バイパスダイオード４ｃがオープン故障しているクラスタ４ｄのセルストリング４ｂに強制的に発電電流が流されると、その経路上の遮光部分の太陽電池セル４ａが抵抗体となって、遮光Ｉ－Ｖ特性は開放電圧から低圧側に延びる直線となる。

【0052】

図７は、１４個の太陽電池モジュール４で構成される太陽電池ストリング５に対して、バイパスダイオード４ｃのオープン故障もショート故障も含まれない場合の非遮光Ｉ－Ｖ特性と、バイパスダイオード４ｃのオープン故障が１カ所（１クラスタ）あって、１つの太陽電池モジュール４を全面遮光した場合の遮光Ｉ－Ｖ特性とを示すシミュレーションの例である。このシミュレーションでは、開放電圧：３６．８Ｖ、短絡電流：８．７５Ａ、最大出力動作電圧：２９．７Ｖ、最大出力動作電流：８．１７Ａの市販のモジュールの数値を用いた。太陽電池ストリング５がクラスタ劣化を含まない場合には、その非遮光Ｉ－Ｖ特性の開放電圧値Ｖｏｃの近傍における接線の勾配は、ｄＩ／ｄＶ＝－１／Ｒｓ（Ｒｓは太陽電池ストリング５の等価回路の直列抵抗成分）で与えられる。そして、遮光板２０によって太陽電池モジュール４の導電経路が該太陽電池モジュール４を構成する全てのクラスタ４ｄのそれぞれに設けられたバイパスダイオード４ｃを経由した経路となるように太陽電池モジュール４の一部を遮光すると、バイパスダイオード４ｃがオープン故障しているクラスタ４ｄのセルストリング４ｂには強制的に発電電流が流される。バイパスダイオード４ｃがオープン故障しているクラスタ４ｄのセルストリング４ｂに強制的に発電電流が流されると、その経路上の遮光部分の太陽電池セル４ａが抵抗体となるので、上記のＲｓが増大し、図７に示したように、遮光Ｉ－Ｖ特性は開放電圧から低圧側に延びる直線となる。特に、太陽電池モジュールを全面遮光すると全電圧領域にわたって開放電圧から低圧側に延びる直線となる。一方、バイパスダイオード４ｃがショート故障を含む太陽電池モジュール４においては、故障したバイパスダイオード４ｃが短絡されるので隣接クラスタ４ｄからの発電電流の逆流が起きる。そのためバイパスダイオード４ｃのショート故障を含む太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性は、図７に示すように、正常なストリングの非遮光Ｉ－Ｖ特性に対して開放電圧値Ｖｏｃが低電圧側にシフトした形状となる。

【0053】

本実施の形態の異常太陽電池モジュールの探索方法は、探索対象となる太陽電池ストリング５を構成する８個の太陽電池モジュール４のうち、少なくとも１つの太陽電池モジュール４を所定のパターンで順次遮光して複数の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、これらの遮光Ｉ－Ｖ特性の形状に基づいて、８個の太陽電池モジュール８の個々の異常を探索し、特定することができる。

【0054】

本実施の形態の異常太陽電池モジュールの探索方法において、探索、特定は、以下の概要ないし関係に基づいて行われる。

【0055】

図８（ａ）に示すように、太陽電池ストリング５のＩ－Ｖ特性においては、任意の電流値に対してストリング電圧と当該太陽電池ストリング５を構成する各モジュール電圧の間に「モジュール電圧×直列数＝ストリング電圧」の加算則が成り立つ。ここで、「モジュール電圧」は、１つの太陽電池モジュール４の電圧値であり、「直列数」は太陽電池ストリング５を構成する太陽電池モジュール４の数であり、「ストリング電圧」は太陽電池ストリング５の電圧値である。すなわち、Ｉ－Ｖ特性における任意の電流値に対して、太陽電池ストリング５の電圧値は、当該太陽電池ストリング５を構成する個々の太陽電池モジュール４の電圧値の和となる。

【0056】

発電不良を生じた異常な太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性（Ｉ－Ｖカーブ）の形状は、正常な太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性（Ｉ－Ｖカーブ）の形状に比べて、電圧軸方向に変形したものとなるので、発電不良を生じた異常な太陽電池モジュール４を含む太陽電池ストリング５のＩ－Ｖ特性（Ｉ－Ｖカーブ）の形状は、正常な太陽電池モジュール４のみを含む太陽電池ストリング５のＩ－Ｖ特性（Ｉ－Ｖカーブ）の形状に比べて、電圧軸方向に変形した形状となる。図８（ａ）の太い実線で示すＩ－Ｖ特性の場合は、Ｍｏｄ５の太陽電池モジュール４の中の１つのクラスタ４ｄがクラスタ断線しているため、Ｍｏｄ５の太陽電池モジュール４が正常であった場合のＩ－Ｖ特性に対して１クラスタ電圧分低圧側にシフトするように変形した形状となることを示している。このことは、図４で説明したように、正常な太陽電池モジュール４のみから構成される太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性が、製品毎に仕様によって特定される形状となる正常な単一太陽電池モジュール４の形状を反映し、開放電圧値Ｖｏｃから低圧側に延びる直線領域と、さらに低圧側へは接線の勾配が緩やかになりながら最大電力動作点を超えてさらに低圧側になると定電流領域を有する形状となるが、図８（ａ）の太い実線で示すＩ－Ｖ特性においてもこの形状が保持されることを意味する。

【0057】

図８（ｂ）において、Ｍｏｄ２、Ｍｏｄ４、Ｍｏ６の太陽電池モジュール４を遮光し、かつＭｏｄ１、Ｍｏｄ３、Ｍｏｄ５、Ｍｏ６の太陽電池モジュール４が正常である場合の太陽電池ストリング５のＩ－Ｖ特性を太い実線で示す。ここで、Ｍｏｄ２の太陽電池モジュール４は１クラスタがクラスタ断線しており、Ｍｏｄ４の太陽電池モジュール４は図４で説明した領域Ｂを有している。この場合、遮光された太陽電池モジュール４のセルストリング４ｂの電圧軸方向の特性は太陽電池ストリング５のＩ－Ｖ特性から除外されるので、太陽電池ストリング５の遮光Ｉ－Ｖ特性は、図８（ａ）について説明したように、遮光されていない太陽電池モジュール４（Ｍｏｄ１，Ｍｏｄ３、Ｍｏｄ５）のＩ－Ｖ特性の電圧軸方向の和で決まる。このことから、Ｍｏｄ２とＭｏｄ４の太陽電池モジュール４を共に遮光した上で、残りの４つの太陽電池モジュール４のいずれか１つを順次遮光して得られる太陽電池ストリング５の４つの遮光Ｉ－Ｖ特性は全て同じ形状になる（遮光Ｉ－Ｖ特性が重なる）。一方、Ｍｏｄ２の太陽電池モジュール４とＭｏｄ４の太陽電池モジュール４の少なくとも一方を遮光しない状態で、残りの太陽電池モジュール４の１つを順次遮光して得られる太陽電池ストリング５の遮光Ｉ－Ｖ特性の中には、必ず他の遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないものがある。このことから、異常太陽電池モジュール４を全て遮光し、かつ他の正常な太陽電池モジュールの１つを順次遮光して得られる太陽電池ストリング５の全ての遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性の形状を持って重なる場合に、常に遮光された太陽電池モジュール４のみが異常であると特定することが可能となる。

【0058】

以下、一般に、Ｎ個の太陽電池モジュール４で構成される太陽電池ストリング５において、少なくとも一つの太陽電池モジュール４を遮光して得られる太陽電池ストリング５の遮光Ｉ－Ｖ特性のうち、Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て重なるのは、全ての太陽電池モジュール４が全て正常か、もしくは全て同じ異常である場合であること、また、Ｉ－Ｖ特性が互いに重なるｎ個の太陽電池モジュール４を固定遮光（遮光した状態に固定）し、（Ｎ－ｎ）個の太陽電池モジュール４を巡回遮光（１つずつ順次遮光）して遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、これらの遮光Ｉ－Ｖ特性について、正常な太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性の形状を持って互いに重なるか否かの判断を繰り返すことで、太陽電池ストリング５を構成する全ての太陽電池モジュール４の正常／異常を判定することができることを説明する。

【0059】

図９に示すように、太陽電池ストリング５を構成する複数の太陽電池モジュール４の中に１つだけ異常（領域Ｂ、領域Ｄ）を有する太陽電池モジュール４（Ｍｏｄ４）が含まれている場合には、太陽電池ストリング５を構成する１つの太陽電池モジュール４を遮光（３クラスタ分）して、当該太陽電池モジュール４の発電を停止（発電電流をＢＰＤ経路へ迂回）させ、遮光前後のＩ－Ｖ特性（Ｉ－Ｖカーブ）の形状を比較する。この遮光操作を順次行って互いに遮光Ｉ－Ｖ特性を重ねると、遮光された太陽電池モジュール４が正常な太陽電池モジュール４である場合は、遮光Ｉ－Ｖ特性に異常を有する太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性の形状が反映するため、遮光Ｉ－Ｖ特性は常に異常（領域Ｂ、領域Ｄ）を有する形状となる。一方、図１０に示すように、異常を有する太陽電池モジュール４（Ｍｏｄ４）が遮光された場合のみ、遮光Ｉ－Ｖ特性は単に発電電流がＢＰＤ経路へ迂回する形状（領域Ａのみ）となって遮光Ｉ－Ｖ特性は互いに重なる。これにより、Ｍｏｄ４の太陽電池モジュール４のみが異常を有するものであると特定することができる。

【0060】

これに対し、図１１に示すように、太陽電池ストリング５を構成する太陽電池モジュール４の中に異常を有する太陽電池モジュール４が複数含まれている場合に、１つの太陽電池モジュール４を順次遮光して得られる遮光Ｉ－Ｖ特性は全て異常を有する形状となる。図１１では、２つの異常な太陽電池モジュール４（Ｍｏｄ２、Ｍｏｄ４）のうちＭｏｄ４のみを遮光しているので、遮光Ｉ－Ｖ特性は、Ｍｏｄ４のＩ－Ｖ特性は除外され、Ｍｏｄ２の異常（領域Ｂ、領域Ｄ）を反映した形状となる。これにより、太陽電池ストリング５が複数の異常を有する太陽電池モジュール４を含むと判定することができる。

【0061】

太陽電池ストリング５が複数の異常を有する太陽電池モジュール４を含む場合には、まず１つの太陽電池モジュール４を遮光した状態に固定（固定遮光）し、他の太陽電池モジュール４を順次遮光（巡回遮光）して得られた遮光Ｉ－Ｖ特性の形状を相互に比較する。

【0062】

図１２には、２つの太陽電池モジュール４（Ｍｏｄ２、Ｍｏｄ４）が異常であり、他の太陽電池モジュール４が全て正常であって、Ｍｏｄ６を固定遮光し、巡回遮光としてＭｏｄ５を遮光した場合を示す。この場合の遮光Ｉ－Ｖ特性は、Ｍｏｄ２とＭｏｄ４の異常な太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性がともに遮光Ｉ－Ｖ特性に反映される。そして、Ｍｏｄ１からＭｏｄ５までを順次巡回遮光して得られる遮光Ｉ－Ｖ特性のうち、Ｍｏｄ２を遮光した場合の遮光Ｉ－Ｖ特性と、Ｍｏｄ４を遮光した場合の遮光Ｉ－Ｖ特性と、Ｍｏｄ２、Ｍｏｄ４以外の太陽電池モジュール４を遮光して得られる遮光Ｉ－Ｖ特性の形状が全て一致するということはない。

【0063】

図１３には、２つの太陽電池モジュール４（Ｍｏｄ２、Ｍｏｄ４）が異常であり、他の太陽電池モジュール４が全て正常であって、Ｍｏｄ６を固定遮光し、巡回遮光としてＭｏｄ４を遮光した場合を示す。この場合の遮光Ｉ－Ｖ特性は、異常なＭｏｄ４の太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性が遮光Ｉ－Ｖ特性から除外され、異常なＭｏｄ２の太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性が遮光Ｉ－Ｖ特性に反映される。そして、Ｍｏｄ１からＭｏｄ５までを順次巡回遮光して得られる遮光Ｉ－Ｖ特性のうち、Ｍｏｄ２を遮光した場合の遮光Ｉ－Ｖ特性と、Ｍｏｄ４を遮光した場合の遮光Ｉ－Ｖ特性と、Ｍｏｄ２、Ｍｏｄ４以外の太陽電池モジュール４を遮光して得られる遮光Ｉ－Ｖ特性の形状が全て一致するということはない。

【0064】

したがって、図１２、図１３に示す例のように、異常な太陽電池モジュール４が２つあって、固定遮光が正常な太陽電池モジュール４に行われると、他のどの太陽電池モジュール４を遮光しても遮光Ｉ－Ｖ特性には異常な太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性の形状が反映し、全ての異常な太陽電池モジュール４を特定することができない。

【0065】

これに対し、図１４に示すように、２つの太陽電池モジュール４（Ｍｏｄ２、Ｍｏｄ４）が異常であり、他の太陽電池モジュール４が全て正常であって、固定遮光が異常な太陽電池モジュール４（図１４ではＭｏｄ４）であると、巡回遮光として他方の異常な太陽電池モジュール４（図１４ではＭｏｄ２）を遮光した場合に、異常な太陽電池モジュール４（Ｍｏｄ２、Ｍｏｄ４）のＩ－Ｖ特性はともに遮光Ｉ－Ｖ特性から除外され、単に発電電流がＢＰＤ経路へ迂回した領域Ａを有し、ＢＰＤ動作点Ｐｓより低圧側では正常な太陽電池モジュール４のみのＩ－Ｖ特性を電圧軸方向に加算した形状となる。そして、この遮光Ｉ－Ｖ特性の形状は、正常な太陽電池モジュール４のみを順次巡回遮光して得られる遮光Ｉ－Ｖ特性全てにおいて一致した形状となる（遮光Ｉ－Ｖ特性が全て重なる）。これにより、固定遮光された太陽電池モジュール４と巡回遮光として遮光された太陽電池モジュール４のみが異常を有するものであると特定することができる。

【0066】

図１１、図１２、図１３、図１４においては、太陽電池ストリング５の中に異常な太陽電池モジュール４が２つある場合に、固定遮光と巡回遮光を組み合わせて異常な太陽電池モジュール４を特定する方法について説明したが、一般に、太陽電池ストリング５がＮ個の太陽電池モジュール４で構成され、この中のｎ個の太陽電池モジュール４が異常である場合についても同様に適用することが可能である。即ち、太陽電池ストリング５を構成するＮ個の太陽電池モジュール４の中に異常な太陽電池モジュール４がｎ個ある場合、当該異常な太陽電池モジュール４を固定遮光し、他の（Ｎ－（ｎ－１））個の太陽電池モジュール４を順次巡回遮光して得られる全ての遮光Ｉ－Ｖ特性が、発電電流がＢＰＤ経路へ迂回した領域Ａを有し、ＢＰＤ動作点Ｐｓより低圧側では正常な太陽電池モジュール４のみのＩ－Ｖ特性を電圧軸方向に加算した形状として一致する（遮光Ｉ－Ｖ特性が重なる）場合に、固定遮光された太陽電池モジュール４のみが異常であると判定することができる。

【0067】

本実施の形態の異常太陽電池モジュールの探索方法の実施例１に係る探索方法は、Ｎ個（図１に示す場合では８個）の太陽電池モジュール４が直列に接続された太陽電池ストリング５から異常な太陽電池モジュール４を探索する、異常太陽電池モジュールの探索方法であって、Ｎ個の太陽電池モジュール４を順次遮光して取得したＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を、互いに重なるか否かによって１以上の太陽電池モジュール群に分類する第１の探索工程と、第１の探索工程で分類された各々の太陽電池モジュール群について、他の太陽電池モジュール群に属する全ての太陽電池モジュール４と同一の太陽電池モジュール群の中の１つの太陽電池モジュール４とを遮光して判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を正常な遮光Ｉ－Ｖ特性とともに表示部１１ｇに表示する第２の探索工程と、を有することを特徴とする異常太陽電池モジュールの探索方法である。

【0068】

以下に、実施例１に係る異常太陽電池モジュールの探索方法により、図１に示す太陽光発電システム1を構成する太陽電池ストリング５から異常な太陽電池モジュール４を探索、判定する手順について説明する。

【0069】

実施例１に係る異常太陽電池モジュールの探索方法では、まず、図１５～図１７に示す第１巡回遮光探索フローを実施する。

【0070】

第１巡回遮光探索フローでは、ステップＳ１において、異常な太陽電池モジュール４を探索する対象となる太陽電池ストリング５のＮ個（８個）の太陽電池モジュール４を１つずつ順次遮光しつつ、異常太陽電池モジュールの探索装置１１により当該太陽電池ストリング５の電流値及び電圧値を測定することで、異常太陽電池モジュールの探索装置１１がＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得する。

【0071】

次に、ステップＳ２において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を正規化処理する。正規化処理は、第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性、第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性（ｍ＝１、２・・・Ｎ。ｍ≠ｎ）の各々のＩＳＣ（短絡電流値）をＩＳＣｎ、ＩＳＣｍとしたとき、第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性の各電流値をＩＳＣｎ／ＩＳＣｍ倍することにより行うことができる。なお、正規化処理は省略してもよい。

【0072】

次に、ステップＳ３において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、ステップＳ１で取得したＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を表示部１１ｇに重畳して表示する。このとき、表示部１１ｇの１つの表示画面に、少なくとも１つの第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に重畳して表示し、次いで、画面を切り替えて残りの第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に重畳して表示するようにしてもよい。

【0073】

次に、ステップＳ４において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、バイパスダイオード４ｃのオープン故障特性を有するものがあるか否かを判断することで、ＢＰＤオープン故障をスクリーニングする。遮光Ｉ－Ｖ特性が、図７で示したように、バイパスダイオード動作点Ｐｓがなく開放電圧から低圧側に延びる直線となること、あるいはさらに遮光領域の面積を変化させた場合に当該直線の傾きが変化することをもってバイパスダイオード４ｃのオープン故障を有する太陽電池モジュールが存在すると判断する。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。制御部１１ｄが自動的に判断する方法については後述する。

【0074】

ステップＳ４において、作業者が判断する場合には、その判断結果を、操作部１１ｅから制御部１１ｄに入力する。

【0075】

ステップＳ４において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、バイパスダイオード４ｃのオープン故障特性を有するものがあると判断された場合には、ステップＳ５において、オープン故障特性を有する遮光Ｉ－Ｖ特性に対応する太陽電池モジュール４がＢＰＤオープン故障という異常を有していると判断し、探索を終了する。

【0076】

探索対象となる太陽電池ストリング５に、ＢＰＤオープン故障を有する太陽電池モジュール４が含まれていると、巡回遮光操作による他の太陽電池モジュール４の正常／異常の判定を行うことができないので、ＢＰＤオープン故障を有する太陽電池モジュール４を正常な太陽電池モジュール４に交換した後、以降の探索を行う。

【0077】

ステップＳ４において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、バイパスダイオード４ｃのオープン故障特性を有するものが含まれていないと判断された場合には、ステップＳ６において、ＢＰＤオープン故障を有する太陽電池モジュール４は存在しないと判定し、図１６に示すステップＳ７において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て重なるか否かが判断される。

【0078】

ステップＳ７における判断は、作業者が表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。制御部１１ｄが自動的に判断する方法については後述する。

【0079】

ステップＳ７において作業者が判断する場合には、その判断結果を、操作部１１ｅから制御部１１ｄに入力する。

【0080】

ステップＳ７において制御部１１ｄが判断する場合には、図１９に示すように、異常太陽電池モジュールの探索装置１１の判断部としての機能を有する制御部１１ｄにおいて、所定の複数の電流値Ｉ(ｋ)(ｋ＝１、２・・・)に対するｎ番目と(ｎ＋１)番目の遮光Ｉ－Ｖ特性上の測定点Ａｎ、Ａｎ＋１（ＢＰＤ動作点より低圧側）の各々の電圧値Ｖｎ（ｋ）、Ｖｎ＋１（ｋ）が等しい(測定点Ａｎ、Ａｎ＋１が一致する)場合に、両遮光Ｉ－Ｖ特性は重なると判定する。ステップＳ４においてＢＰＤオープン故障があるか否かを自動判断する場合も同様である。

【0081】

ステップＳ７において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て重なると判断された場合には、ステップＳ８において、探索対象となる太陽電池ストリング５に含まれる全ての太陽電池モジュール４が正常または同じ異常を有するものと判定される。

【0082】

次に、ステップＳ９において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、バイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｓがあるか否かを判断する。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性において図４で説明したバイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｓを有する場合の遮光Ｉ－Ｖ特性であるか否かを視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。制御部１１ｄが自動的に判断する方法としては、例えば、遮光Ｉ－Ｖ特性の測定点に対して開放電圧から低圧側にＩ－Ｖ特性の勾配を算出し、当該勾配が変化する点が現れることをもってバイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｓが存在すると判定する。

【0083】

ステップＳ９において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、バイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｓがないと判断された場合には、ステップＳ１０において、探索対象となる太陽電池ストリング５に含まれる全ての太陽電池モジュール４が、３つのクラスタ４ｄ全てがＢＰＤショート故障を生じている異常を有するものと判定し、探索を終了する。

【0084】

一方、ステップＳ９において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、バイパスダイオード４ｃの動作点Ｐｓがあると判断された場合には、ステップＳ１１において、表示部１１ｇに表示された遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性であるか否かを判断する。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性において、図１４において説明したように、遮光Ｉ－Ｖ特性が、発電電流がＢＰＤ経路へ迂回した領域Ａを有し、ＢＰＤ動作点Ｐｓより低圧側では正常な太陽電池モジュール４のみのＩ－Ｖ特性を電圧軸方向に加算した形状となることを視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。

【0085】

ステップＳ１１における判断は、ステップＳ７において遮光Ｉ－Ｖ特性の重畳性を判定した後に行うため、遮光Ｉ－Ｖ特性における低圧側への凸変曲の有無と定電流領域の勾配の有無で判定することができる。この場合、図１９に示すように、正常な太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性の、ＢＰＤ動作点から低圧側の定電流領域に至る形状は、正常な単一の太陽電池モジュール４の非遮光Ｉ－Ｖ特性の当該領域と重なることから、データ記憶部１１ｆに正常な単一の太陽電池モジュール４の非遮光Ｉ－Ｖ特性のデータ点を格納しておき、判定対象となる遮光Ｉ－Ｖ特性に対して、ステップＳ６におけるのと同様の手法を適用して、正常／異常判定を行うことができる。

【0086】

ステップＳ１１において、表示部１１ｇに表示された遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性ではないと判断された場合には、ステップＳ１２において、探索対象となる太陽電池ストリング５に含まれる全ての太陽電池モジュール４が異常を有するものと判定し、探索を終了する。

【0087】

一方、ステップＳ１１において、表示部１１ｇに表示された遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性であると判断された場合には、ステップＳ１３において、探索対象となる太陽電池ストリング５に含まれる全ての太陽電池モジュール４が正常であると判定し、探索を終了する。

【0088】

ステップＳ７において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の全てが重なるということではないと判断された場合には、ステップＳ１４において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、重なる遮光Ｉ－Ｖ特性があるか否かを判断する。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。また、当該判断は、ステップＳ７におけるのと同様の手法を適用して行うことができる。

【0089】

ステップＳ１４において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、重なる遮光Ｉ－Ｖ特性がないと判断された場合には、図１７に示すステップＳ１５において、探索対象となる太陽電池ストリング５に含まれる全ての太陽電池モジュール４が異なる発電特性を有し、正常な太陽電池モジュール４は最大１個であると判定し、次いで、ステップＳ１６において、（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４を順次遮光（１個は非遮光）して遮光Ｉ－Ｖ特性を取得して表示部１１ｇに表示し、ステップＳ１７において、正常遮光Ｉ－Ｖ特性となる非遮光の太陽電池モジュール４のみが正常で、他の太陽電池モジュール４は異常と判定して、探索を終了する。非遮光の太陽電池モジュール４が正常であるか否かはステップＳ７におけるのと同様の手法を適用して行うことができる。

【0090】

一方、ステップＳ１４において、表示部１１ｇに表示されたＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性の中に、重なる遮光Ｉ－Ｖ特性があると判断された場合には、図１８に示す第２巡回遮光探索フローへ移行する。

【0091】

第２巡回遮光探索フローを行うに際して、ステップ７により、同じ遮光Ｉ－Ｖ特性が複数（２以上）あって、太陽電池ストリング５を構成するＮ個の太陽電池モジュール４のうち、どの太陽電池モジュール４を遮光した場合に太陽電池ストリング５の遮光Ｉ－Ｖ特性が同じになるかはわかっている。この時、Ｎ個の太陽電池モジュール４を順次遮光して得られるＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性のうち、遮光Ｉ－Ｖ特性が重なるためには、当該遮光Ｉ－Ｖ特性を得る際に遮光した異なる太陽電池モジュール４のＩ－Ｖ特性が全て同じでなければならない。なぜなら、遮光しない太陽電池モジュール４は当該遮光Ｉ－Ｖ特性間に差をもたらさないからである。従って、遮光Ｉ－Ｖ特性が重なる場合の遮光された太陽電池モジュール４は全て同じＩ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュール群を構成する。すなわち、ステップ７により、Ｎ個の遮光Ｉ－Ｖ特性が互いに重なるか否かによって、Ｎ個の太陽電池モジュール４は２以上の同一Ｉ－Ｖ特性を有する太陽電池モジュール群（以下、単にモジュール群という。）に分類される。当該分類は、作業者が表示部１１ｇに表示された遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して分類してもよく、分類部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に分類してもよい。分類した結果として、太陽電池モジュール４とモジュール群とが対応付けてデータ記憶部１１ｆに記憶される。

【0092】

第２巡回遮光探索フローでは、まず、ステップＳ１８において、第ｎ１群に属するｎ１個の太陽電池モジュール４以外の（Ｎ－ｎ１）個の太陽電池モジュール４を全て固定遮光し、次いで、ステップＳ１９において、第ｎ1群のｎ1個の太陽電池モジュール４の中の1つの太陽電池モジュール４を遮光して判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、これを表示部１１ｇに表示する。なお、ｎ１＋ｎ２＋・・・ｎｋ＝Ｎである。

【0093】

次に、ステップＳ２０において、判定用遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性か否かを判定する。当該判定は、ステップ７における遮光Ｉ－Ｖ特性の重畳性を判定した後に行うため、領域Ｂ（低圧側への凸変曲の有無）と領域Ｃ（定電流領域の勾配の有無）と領域Ａ（直列抵抗成分の増大の有無）で判定することができる。即ち、第１巡回遮光探索フローにおけるステップ１１と同様の方法によって判定することができる。

【0094】

ステップＳ２０において、判定用遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性ではないと判定されたときには、ステップＳ２１において、第ｎ１群に属するｎ１個の太陽電池モジュール４は全て異常であると判定して、探索を終了する。

【0095】

一方、ステップＳ２０において、判定用遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性であると判定されたときには、ステップＳ２２において、第ｎ１群に属するｎ１個の太陽電池モジュール４は全て正常であると判定する。

【0096】

ステップＳ１８～ステップ２２の処理は、ステップ７で分類したそれぞれのモジュール群に対して同様にして行う。

【0097】

すなわち、第２巡回遮光探索フローにおいては、ステップ７で分類された各々のモジュール群について、他のモジュール群に属する全ての太陽電池モジュール４と同一のモジュール群の中の１つの太陽電池モジュール４とを遮光して、それぞれのモジュール群について判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、当該判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を正常な遮光Ｉ－Ｖ特性であるか否かを判定することで、当該モジュール群に属する太陽電池モジュール４が全て異常であるか正常であるかを判定する。当該判定は、作業者が表示部１１ｇに表示された判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判定してもよい。制御部１１ｄが自動的に判定する場合は、第１巡回遮光探索フローにおけるステップ１１と同様の方法によって判定することができる。

【0098】

上記した実施例１に係る異常太陽電池モジュールの探索方法によれば、探索対象となる太陽電池ストリング５に、これを構成する複数の太陽電池モジュール４を接続したままの状態で、太陽電池ストリング５を構成する複数の太陽電池モジュール４の中から、異常を生じた太陽電池モジュール４を簡易に探索し、特定することができる。当該探索及び特定は、太陽電池ストリング５を構成する複数の太陽電池モジュール４の中に、異常を生じた太陽電池モジュール４が複数含まれている場合であっても、これら複数の異常を生じた太陽電池モジュール４を、それぞれ特定することができる。

【0099】

本実施の形態の異常太陽電池モジュールの探索方法の実施例２に係る探索方法は、Ｎ個（図１に示す場合では８個）の太陽電池モジュール４が直列に接続された太陽電池ストリング５から異常な太陽電池モジュール４を探索する、異常太陽電池モジュールの探索方法であって、１番目の太陽電池モジュール４を遮光した状態で基準遮光Ｉ－Ｖ特性を取得するとともに、１番目以外の太陽電池モジュール４を順次遮光して（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、当該（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て基準遮光Ｉ－Ｖ特性と重なるか否かを判断する第１巡目の探索工程を行い、第１巡目の探索工程において、少なくとも１個の遮光Ｉ－Ｖ特性が基準遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないと判断されたときに、１番目の太陽電池モジュール４を遮光した状態のまま他の（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４を順次遮光して（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、（Ｎ－１）個の遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なるか否かを判断する第２巡目の探索工程を行い、第２巡目の探索工程以降、少なくとも１個の遮光Ｉ－Ｖ特性が他の遮光Ｉ－Ｖ特性と重ならないと判断されたときに、遮光した状態のままとする太陽電池モジュール４を１つずつ増やしながら他の太陽電池モジュール４を順次遮光して遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なるか否かを判断する探索工程を繰り返し行うことを特徴とする異常太陽電池モジュールの探索方法である。

【0100】

以下に、実施例２に係る異常太陽電池モジュールの探索方法により、図１に示す太陽光発電システム1を構成する太陽電池ストリング５から異常な太陽電池モジュール４を探索、判定する手順について説明する。

【0101】

実施例２に係る異常太陽電池モジュールの探索方法では、まず、図２０、図２１に示す第１巡回遮光探索フローを実施する。

【0102】

第１巡回遮光探索フローでは、ステップＳ１において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、異常な太陽電池モジュール４を探索する対象となる太陽電池ストリング５（直列した太陽電池モジュール４の数がＮ）の非遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、これを表示部１１ｇに表示する。

【0103】

ステップＳ１において、太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性を表示部１１ｇに表示した後、ステップＳ２として、当該非遮光Ｉ－Ｖ特性が正常な遮光Ｉ－Ｖ特性であるか否かを判断するようにしてもよい。この判断は、作業者が目視で、表示部１１ｇに表示された非遮光Ｉ－Ｖ特性に視認性がある変形が認められるか否かによって判断することができる。なお、当該判定は省略してもよい。

【0104】

次に、ステップＳ３において、太陽電池ストリング５を構成する第ｎ番目の太陽電池モジュール４を遮光した上で、異常太陽電池モジュールの探索装置１１により当該太陽電池ストリング５の電流値及び電圧値を測定することで、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、第ｎ番目の太陽電池モジュール４を遮光した第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性（基準遮光Ｉ－Ｖ特性）を取得する。

【0105】

次に、ステップＳ４において、太陽電池ストリング５を構成する第ｎ番目の太陽電池モジュール４を除く、（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４を順次遮光した上で、遮光した太陽電池モジュール４に対応させて、異常太陽電池モジュールの探索装置１１により当該太陽電池ストリング５の電流値及び電圧値を測定することで、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、（Ｎ－１）個の第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性（ｍ＝１、２・・・Ｎ。ｍ≠ｎ）を取得する。

【0106】

次に、ステップＳ５において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に対して第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を正規化処理する。正規化処理は、第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性、第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性の各々のＩＳＣ（短絡電流値）をＩＳＣｎ、ＩＳＣｍとしたとき、第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性の各電流値をＩＳＣｎ／ＩＳＣｍ倍することにより行うことができる。なお、正規化処理は省略してもよい。

【0107】

次に、ステップＳ６において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、ステップＳ３で取得した第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性とステップＳ４で取得した第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性とを重畳して表示する。このとき、表示部１１ｇの１つの表示画面に、少なくとも１つの第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に重畳して表示し、次いで、画面を切り替えて残りの第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に重畳して表示するようにしてもよい。

【0108】

次に、図２１に示すステップＳ７において、全ての第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性が基準遮光Ｉ－Ｖ特性である第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性と重なるか否かが判断される。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示された第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性及び第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。

【0109】

ステップＳ７において作業者が判断する場合には、その判断結果を、操作部１１ｅから制御部１１ｄに入力する。

【0110】

ステップＳ７において制御部１１ｄが判断する場合には、図１９に示すように、異常太陽電池モジュールの探索装置１１の判断部としての機能を有する制御部１１ｄにおいて、所定の複数の電流値Ｉ(ｋ)(ｋ＝１、２・・・)に対するｎ番目と(ｎ＋１)番目の遮光Ｉ－Ｖ特性上の測定点Ａｎ、Ａｎ＋１（ＢＰＤ動作点より低圧側）の各々の電圧値Ｖｎ（ｋ）、Ｖｎ＋１（ｋ）が等しい(測定点Ａｎ、Ａｎ＋１が一致する)場合に、両遮光Ｉ－Ｖ特性は重なると判定する。

【0111】

ステップＳ７において、全ての第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性が基準遮光Ｉ－Ｖ特性である第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性と重なると判断された場合には、ステップＳ８において、探索対象となる太陽電池ストリング５に含まれる全ての太陽電池モジュール４が正常または同じ異常を有するもの判定される。

【0112】

次に、ステップＳ９において、第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に変形があるか否かが判断され、第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に変形がないと判断された場合には、ステップＳ１０において、探索対象となる太陽電池ストリング５を構成する全ての太陽電池モジュール４が正常であると判定し、探索を終了する。ここで、「第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に変形がある」とは、図４に示したように、第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性が領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄの少なくとも一つを有する場合である。一方、ステップＳ９において、第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性に変形があると判断された場合には、ステップＳ１１において、探索対象となる太陽電池ストリング５を構成する全ての太陽電池モジュール４が異常であると判定し、探索を終了する。当該判定は、作業者が表示部１１ｇに表示された第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。

【0113】

ステップＳ７において、全ての第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性が基準遮光Ｉ－Ｖ特性である第ｎ遮光Ｉ－Ｖ特性と重なるということではないと判断された場合には、ステップＳ１２において、探索対象となる太陽電池ストリング５に含まれるＮ個の太陽電池モジュール４のうち、少なくとも１個の太陽電池モジュール４が異常であると判定され、図２２に示す第２巡回遮光探索フローへ移行する。

【0114】

第２巡回遮光探索フローを行う際には、第１巡回遮光探索フローにより、Ｎ個の太陽電池モジュール４のうち、少なくとも１個の太陽電池モジュール４が異常であることがわかっている。

【0115】

第２巡回遮光探索フロー（第２巡目の探索工程）では、まず、ステップＳ１３において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、第ｎ番目の太陽電池モジュール４を遮光した基準遮光Ｉ－Ｖ特性を取得して表示部１１ｇに表示する。

【0116】

次に、ステップＳ１４において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４を遮光した状態のまま、第ｎ番目の太陽電池モジュール４を除く他の（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４を１つずつ順次遮光することで、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、（Ｎ－１）個の第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性（ｍ≠ｎ）を取得する。

【0117】

次に、ステップＳ１５において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、基準遮光Ｉ－Ｖ特性に対して第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を正規化処理する。正規化処理は基準遮光Ｉ－Ｖ特性、第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性の各々のＩＳＣ（短絡電流値）をＩＳＣｎ、ＩＳＣｍとしたとき、第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性の各電流値をＩＳＣｎ／ＩＳＣｍ倍することにより行うことができる。なお、正規化処理は省略してもよい。

【0118】

次に、ステップＳ１６において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、ステップＳ１３で取得した基準遮光Ｉ－Ｖ特性と、ステップＳ１４で取得した（Ｎ－１）個の第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性とを表示部１１ｇに重畳して表示する。このとき、表示部１１ｇの１つの表示画面に、少なくとも１つの第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を基準遮光Ｉ－Ｖ特性に重畳して表示し、次いで、画面を切り替えて残りの第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を基準遮光Ｉ－Ｖ特性に重畳して表示するようにしてもよい。

【0119】

次に、ステップＳ１７において、表示部１１ｇに表示された全ての第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性が互いに重なるか否かが判断される。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示された（Ｎ－１）個の第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。

【0120】

ステップＳ１７において作業者が判断する場合には、その判断結果を、操作部１１ｅから制御部１１ｄに入力する。

【0121】

ステップＳ１７において制御部１１ｄが判断する場合には、図１９に示すように、異常太陽電池モジュールの探索装置１１の判断部としての機能を有する制御部１１ｄにおいて、所定の複数の電流値Ｉ(ｋ)(ｋ＝１、２・・・)に対するｎ番目と(ｎ＋１)番目の遮光Ｉ－Ｖ特性上の測定点Ａｎ、Ａｎ＋１（ＢＰＤ動作点より低圧側）の各々の電圧値Ｖｎ（ｋ）、Ｖｎ＋１（ｋ）が等しい(測定点Ａｎ、Ａｎ＋１が一致する)場合に、両遮光Ｉ－Ｖ特性は重なると判定する。

【0122】

ステップＳ１７において、表示部１１ｇに表示された（Ｎ－１）個の第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なると判断された場合には、第ｎ番目以外の（Ｎ－１）個の全ての太陽電池モジュール４が同じＩ－Ｖ特性を有すること、即ち、（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４が全て正常か、もしくは全く同じ異常の状態であることを意味する。この場合には、ステップ９、ステップ１０、ステップ１１と同様にして、（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４の全てが正常か異常かを判断する。（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４の全てが正常である場合は、ステップ７でＮ個の太陽電池モジュール４のうち少なくとも１個の太陽電池モジュール４が異常と判定しているので、ステップＳ１８において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４のみが異常であると判定し、探索を終了する。（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４の全てが異常である場合は、第ｎ番目の太陽電池モジュール４が正常であるか異常であるかの判定は、第ｎ番目以外の太陽電池モジュール４を第ｎ番目の太陽電池モジュール４と同様にして第２巡回遮光探索を行うことで正常か異常かを判定することができる。（図示していない）。

【0123】

一方、ステップＳ１７において、表示部１１ｇに表示された（Ｎ－１）個の第ｍ遮光Ｉ－Ｖ特性の全てが互いに重るということではないと判断された場合には、ステップＳ１９において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４を除く（Ｎ－１）個の太陽電池モジュール４のうち、少なくとも１個の太陽電池モジュール４が異常と判定し、図２３に示す第３巡回遮光探索フローへ移行する。

【0124】

第３巡回遮光探索フロー（第３巡目の探索工程）では、まず、ステップＳ２０において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４を遮光するとともに、ステップＳ２１において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４を固定遮光（第３巡目の探索工程において常に遮光した状態）としたままで第ｎ番目の太陽電池モジュール４を除く第ｍ番目（ｍ＝１、２・・・Ｎ。ｍ≠ｎ）の太陽電池モジュール４を遮光して、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が第ｍ基準遮光Ｉ－Ｖ特性を取得する。

【0125】

次に、ステップＳ２２において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４を固定遮光した状態で、第ｎ番目の太陽電池モジュール４と第ｍ番目の太陽電池モジュール４とを除く（Ｎ－２）個の太陽電池モジュール４を順次遮光して、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性（ｋ≠ｍ、ｎ）を取得する。

【0126】

次に、ステップＳ２３において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、第ｍ基準遮光Ｉ－Ｖ特性に対して第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性を正規化処理する。なお、正規化処理は省略してもよい。

【0127】

そして、ステップＳ２４において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、ステップＳ２１で取得した第ｍ基準遮光Ｉ－Ｖ特性と、ステップＳ２２で取得した（Ｎ－２）個の第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性とを表示部１１ｇに重畳して表示する。このとき、表示部１１ｇの１つの表示画面に、少なくとも１つの第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性を第ｍ基準遮光Ｉ－Ｖ特性に重畳して表示し、次いで、画面を切り替えて残りの第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性を第ｍ基準遮光Ｉ－Ｖ特性に重畳して表示するようにしてもよい。

【0128】

次に、ステップＳ２５において、表示部１１ｇに表示された全ての第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性が互いに重なるか否かが判断される。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示された（Ｎ－２）個の第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。

【0129】

ステップＳ２５において作業者が判断する場合には、その判断結果を、操作部１１ｅから制御部１１ｄに入力する。

【0130】

ステップＳ２５において制御部１１ｄが判断する場合には、図１９に示すように、異常太陽電池モジュールの探索装置１１の判断部としての機能を有する制御部１１ｄにおいて、所定の複数の電流値Ｉ(ｋ)(ｋ＝１、２・・・)に対するｎ番目と(ｎ＋１)番目の遮光Ｉ－Ｖ特性上の測定点Ａｎ、Ａｎ＋１（ＢＰＤ動作点より低圧側）の各々の電圧値Ｖｎ（ｋ）、Ｖｎ＋１（ｋ）が等しい(測定点Ａｎ、Ａｎ＋１が一致する)場合に、両遮光Ｉ－Ｖ特性は重なると判定する。

【0131】

ステップＳ２５において、表示部１１ｇに表示された（Ｎ－２）個の第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性が全て互いに重なると判断された場合には、ステップＳ２６において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４、第ｍ番目の太陽電池モジュール４のうち、少なくとも一方が異常であると判定し、図２５に示す第４巡回遮光探索フローへ移行する。

【0132】

第４巡回遮光探索フロー（第４巡目の探索工程）では、まず、ステップＳ２７において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４の固定遮光を解除し、ステップＳ２８において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４と第ｋ番目（ｋ≠ｍ、ｎ）の正常な太陽電池モジュール４とを遮光して、異常太陽電池モジュールの探索装置１１がｎｋ遮光Ｉ－Ｖ特性を取得する。

【0133】

次に、ステップＳ２９において、第ｍ番目の太陽電池モジュール４と第ｋ番目の正常な太陽電池モジュール４とを遮光して、異常太陽電池モジュールの探索装置１１がｍｋ遮光Ｉ－Ｖ特性を取得する。

【0134】

次に、ステップＳ３０において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、ｎｋ遮光Ｉ－Ｖ特性に対してｍｋ遮光Ｉ－Ｖ特性を正規化処理する。なお、正規化処理は省略してもよい。

【0135】

そして、ステップＳ３１において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、ステップＳ２８で取得したｎｋ遮光Ｉ－Ｖ特性と、ステップＳ２９で取得したｍｋ遮光Ｉ－Ｖ特性とを表示部１１ｇに重畳して表示する。

【0136】

次に、ステップＳ３２において、表示部１１ｇに表示されたたｎｋ遮光Ｉ－Ｖ特性とｍｋ遮光Ｉ－Ｖ特性が互いに重なるか否かが判断される。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示されたｎｋ遮光Ｉ－Ｖ特性とｍｋ遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。

【0137】

ステップＳ３２において作業者が判断する場合には、その判断結果を、操作部１１ｅから制御部１１ｄに入力する。

【0138】

ステップＳ３２において制御部１１ｄが判断する場合には、図１９に示すように、異常太陽電池モジュールの探索装置１１の判断部としての機能を有する制御部１１ｄにおいて、所定の複数の電流値Ｉ(ｋ)(ｋ＝１、２・・・)に対するｎ番目と(ｎ＋１)番目の遮光Ｉ－Ｖ特性上の測定点Ａｎ、Ａｎ＋１（ＢＰＤ動作点より低圧側）の各々の電圧値Ｖｎ（ｋ）、Ｖｎ＋１（ｋ）が等しい(測定点Ａｎ、Ａｎ＋１が一致する)場合に、両遮光Ｉ－Ｖ特性は重なると判定する。

【0139】

ステップＳ３２において、表示部１１ｇに表示されたｎｋ遮光Ｉ－Ｖ特性とｍｋ遮光Ｉ－Ｖ特性が互いに重なると判断された場合には、ステップＳ３３において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４、第ｍ番目の太陽電池モジュール４の両方が異常であると判定し、探索を終了する。

【0140】

一方、ステップＳ３２において、表示部１１ｇに表示されたｎｋ遮光Ｉ－Ｖ特性とｍｋ遮光Ｉ－Ｖ特性が互いに重ならないと判断された場合には、ステップＳ３４において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４と第ｍ番目の太陽電池モジュール４のうち、Ｉ－Ｖ特性が低圧側にシフトした方のみが異常であると判定し、探索を終了する。

【0141】

ステップＳ２５において、表示部１１ｇに表示された（Ｎ－２）個の第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性の全てが互いに重なるということではないと判断された場合には、ステップＳ３５において、第ｎ番目の太陽電池モジュール４及び第ｍ番目の太陽電池モジュール４を除く（Ｎ－２）個の第ｋ遮光Ｉ－Ｖ特性のうち、少なくとも1個が異常であると判定し、以降、遮光した状態のままとする太陽電池モジュール４の数を１つずつ増やしながら他の太陽電池モジュール４を順次遮光して遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、第４巡回遮光探索フローと同様の手順で異常を有する太陽電池モジュール４の判定を行う。

【0142】

実施例２の第１巡回遮光探索フローは、全て正常な太陽電池モジュール４で構成される太陽電池ストリング５（正常な太陽電池ストリング５）が予めわかっている場合は、図２６に示す手順によって代替することができる。

【0143】

すなわち、ステップＳ１において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、正常な太陽電池ストリングの非遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、次いでステップＳ２において、異常太陽電池モジュールの探索装置１１が、探索対象となる太陽電池ストリング５の非遮光Ｉ－Ｖ特性を取得してこれを上記と同様の手法で正規化処理（この処理は省略してもよい。）し、ステップＳ３において、これらの非遮光Ｉ－Ｖ特性を表示部１１ｇに重畳して表示する。

【0144】

次に、ステップＳ４において、表示部１１ｇに重畳して表示された両非遮光Ｉ－Ｖ特性が重なるか否かが判断される。当該判断は、作業者が表示部１１ｇに表示された両非遮光Ｉ－Ｖ特性を視認して判断してもよく、判断部としての機能を有する制御部１１ｄが自動的に判断してもよい。

【0145】

ステップＳ４において、両非遮光Ｉ－Ｖ特性が重なると判断された場合には、ステップＳ５において、探索対象となる太陽電池ストリング５には異常を有する太陽電池モジュール４は含まれない（探索対象となる太陽電池ストリング５は正常である）と判定し、探索を終了する。

【0146】

一方、ステップＳ４において、両非遮光Ｉ－Ｖ特性が重ならないと判断された場合には、ステップＳ６において、探索対象となる太陽電池ストリング５に含まれる太陽電池モジュール４のうち、少なくとも１個の太陽電池モジュール４が異常であると判定され、図２２に示す第２巡回遮光探索フローへ移行する。

【0147】

以上の通りの構成を有する本実施の形態の異常太陽電池モジュールの探索方法及び異常太陽電池モジュールの探索装置１１によれば、物理的または化学的指標の測定値を取得することなく、太陽電池ストリングに太陽電池モジュールを接続したままの状態で、既存のＩ－Ｖ特性測定装置を用いてＩ－Ｖ特性の重畳とＩ－Ｖ特性の形状のみで視認性よく、容易に異常を有する太陽電池モジュール４を探索、特定することができる。

【0148】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0149】

１ 太陽光発電システム
２ 太陽電池アレイ
３ パワーコンディショナ
４ 太陽電池モジュール
４ａ 太陽電池セル
４ｂ セルストリング
４ｃ バイパスダイオード
４ｄ クラスタ
５ 太陽電池ストリング
５ａ 導電線
５ｂ 導電線
６ 接続箱
６ａ 断路器
６ｂ 逆流防止用ダイオード
１１ 異常太陽電池モジュールの探索装置
１１ａ 可変負荷抵抗
１１ｂ 電流測定部
１１ｃ 電圧測定部
１１ｄ 制御部
１１ｅ 操作部
１１ｆ データ記憶部
１１ｇ 表示部
Ａ 領域
Ｂ 領域
Ｃ 領域
Ｄ 領域
Ｐｓ バイパスダイオードの動作点
Ｖｏｃ 開放電圧値
ｐ 変曲点

【要約】

【課題】太陽電池ストリングに太陽電池モジュールを接続したままの状態で、異常を生じた太陽電池モジュールを簡易に探索、特定し得る異常太陽電池モジュールの探索方法及び異常太陽電池モジュールの探索装置を提供する。
【解決手段】Ｎ個の太陽電池モジュール４を順次遮光して取得したＮ個の遮光Ｉ－Ｖ特性を、互いに重なるか否かによって１以上の太陽電池モジュール群に分類する第１の探索工程と、第１の探索工程で分類された各々の太陽電池モジュール群について、他の太陽電池モジュール群に属する全ての太陽電池モジュール４と同一の太陽電池モジュール群の中の１つの太陽電池モジュール４とを遮光して判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を取得し、判定用遮光Ｉ－Ｖ特性を表示する第２の探索工程と、を有することを特徴とする異常太陽電池モジュールの探索方法及び異常太陽電池モジュールの探索装置１１。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】