JP2003023170A

JP2003023170A - 太陽発電システム

Info

Publication number: JP2003023170A
Application number: JP2001207150A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Fujimura; 茂夫藤村
Original assignee: Nisshin A&C Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】外部電源からの融雪電力の供給を不要とする
か又は節減する。発電効率を高める。【解決手段】切替接点３を開くと、建物の屋根面に設
置された太陽電池モジュール１からの直流電圧が双方向
電力変換装置８で交流電圧に変換されると共に、建物の
壁面に設置された太陽電池モジュール２からの直流電圧
が片方向電力変換装置９で交流電圧に変換され、負荷Ｌ
に供給される（通常運転モード）。切替接点３を閉じる
と、太陽電池モジュール２からの直流電圧が片方向電力
変換装置９で交流電圧に変換され、双方向電力変換装置
８で直流電圧に変換され、切替接点３を介して、太陽電
池モジュール１に順方向電圧が供給され、太陽電池モジ
ュール１が発熱する（融雪運転モード）。【効果】融雪電力を外部電源に依存せずに済み、経済
的である。水面反射光や残雪反射光も発電に利用できる
ようになるので、発電量を大きくすることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽発電システム
に関し、さらに詳しくは、融雪のために太陽電池モジュ
ールの温度を上げる際に外部電源から電力を供給せずに
済むか又はその供給量を節減でき、しかも太陽発電時の
発電効率を高められるようにした太陽発電システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の太陽発電システムの一例
を示す構成図である。この太陽発電システム７００は、
建物の屋根面に設置された太陽電池モジュール１と、そ
の太陽電池モジュール１で発電された直流電力を交流電
力に変換する片方向電力変換装置７８と、融雪のために
太陽電池モジュール１を加熱するヒータ４１と、そのヒ
ータ４１に供給する電力を制御するヒータ制御回路７２
とを具備している。

【０００３】電灯や冷蔵庫やエアコンなどの負荷Ｌに
は、片方向電力変換装置７８から交流電力が供給され
る。片方向電力変換装置７８からの交流電力では足りな
い場合は、商用交流電源Ｐから交流電力が負荷Ｌに供給
される。一方、片方向電力変換装置７８からの交流電力
が余る場合は、商用交流電源Ｐ側へ電力を逆潮流させる
ことも可能になっている。

【０００４】なお、太陽電池上の融雪に関連して、次の
従来技術が公知である。（１）特開平９−２３０１９号公報には、太陽電池に電
流を流したときの発熱を融雪に利用することでヒータを
不要にした技術と、交直変換を双方向化することで負荷
側および太陽電池側への電力供給を単一の電力変換装置
で行えるようにした技術が開示されている。（２）特開２０００−１２８８６号公報には、氷雪に覆
われていない上方の太陽電池アレイの発電電力で、下方
の太陽電池アレイに堆積付着した雪を自動的に融雪する
ようにした技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の太陽発電シ
ステム７００では、商用交流電源Ｐから供給される融雪
電力の料金を負担する必要があり、不経済な問題点があ
る。また、上記特開平９−２３０１９号公報に開示され
た従来技術では、構成が簡単になる利点があるが、融雪
電力を商用交流電源Ｐに依存する問題点がある。さら
に、上記特開２０００−１２８８６号公報に開示された
従来技術では、上下に展開する太陽電池アレイの全面が
雪で覆われてしまったときに、融雪電力を得ることが難
しい問題点がある。さらにまた、上記従来技術のいずれ
も、屋根面に降り注ぐ太陽光のみで発電するので、屋根
の利用面積が制限される場合や、屋根の一部が別の建物
等の影に入る場合に、発電能力が低下してしまう問題点
がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、外部電源からの
融雪電力の供給を不要とするか又は節減でき、しかも発
電効率を高められるようにした太陽発電システムを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、水平面に対して垂直に立てる方向の角度を正の角度
とし且つそれと逆の方向の角度を負の角度とするとき、
受光面の角度が−４５°以上＋４５°以下となるように
設置された第１の太陽電池モジュールと、受光面の角度
が＋７０°以上＋１１０°以下となるように設置された
第２の太陽電池モジュールと、前記第２の太陽電池モジ
ュールの発電電力を前記第１の太陽電池モジュール上に
付着した氷雪を融かすための融雪電力として供給する融
雪電力供給手段とを具備したことを特徴とする太陽発電
システムを提供する。上記第１の観点による太陽発電シ
ステムでは、第１の太陽電池モジュールは、水平面に対
して比較的小さな傾斜角度（−４５°以上＋４５°以
下）を持つので、受光面に氷雪が付着しやすい。一方、
第２の太陽電池モジュールは、水平面に対して比較的大
きな傾斜角度（＋７０°以上＋１１０°以下）を持つの
で、氷雪が重力により滑り落ちる可能性が高く、受光面
に氷雪が付着しにくい。したがって、第２の太陽電池モ
ジュールの発電電力を第１の太陽電池モジュール上に付
着した氷雪を融かすための融雪電力として用いること
で、外部電源から融雪電力を供給せずに済むか又はその
供給量を節減できる。また、第１の太陽電池モジュール
に降り注ぐ太陽光に加えて、第２の太陽電池モジュール
に当たる太陽光および反射光（特に、水面や残雪による
反射光）を利用して発電を行えるので、発電能力を向上
できる。

【０００８】第２の観点では、本発明は、建物の屋根面
に設置された第１の太陽電池モジュールと、建物の壁面
に設置された第２の太陽電池モジュールと、前記第２の
太陽電池モジュールの発電電力を前記第１の太陽電池モ
ジュール上に付着した氷雪を融かすための融雪電力とし
て供給する融雪電力供給手段とを具備したことを特徴と
する太陽発電システムを提供する。上記第２の観点によ
る太陽発電システムでは、第１の太陽電池モジュール
は、屋根面に設置されるので、受光面に氷雪が付着しや
すい。一方、第２の太陽電池モジュールは、壁面に設置
されるので、氷雪が重力により滑り落ちる可能性が高
く、受光面に氷雪が付着しにくい。したがって、第２の
太陽電池モジュールの発電電力を第１の太陽電池モジュ
ール上に付着した氷雪を融かすための融雪電力として用
いることで、外部電源から融雪電力を供給せずに済むか
又はその供給量を節減できる。また、第１の太陽電池モ
ジュールに降り注ぐ太陽光に加えて、第２の太陽電池モ
ジュールに当たる太陽光および反射光（特に、水面や残
雪による反射光）を利用して発電を行えるので、発電能
力を向上できる。

【０００９】第３の観点では、本発明は、上記構成の太
陽発電システムにおいて、前記第１の太陽電池モジュー
ルの発電状態と前記第２の太陽電池モジュールの発電状
態との差に基づいて前記第１の太陽電池モジュール上の
氷雪を検出する氷雪検出手段と、氷雪検出時に前記融雪
電力供給手段を作動せしめる制御手段とを具備したこと
を特徴とする太陽発電システムを提供する。上記第３の
観点による太陽発電システムでは、第１の太陽電池モジ
ュールの発電状態と，氷雪が付着し難い第２の太陽電池
モジュールの発電状態との差が増大することをもって、
第１の太陽電池モジュール上に氷雪が付着したことを検
出する。すなわち、氷雪センサを別途設ける必要がなく
なり、低コスト化できる。なお、検出精度を高める見地
からは、時間帯（太陽の位置）によって、検出基準を調
整することが好ましい。また、氷雪検出時に融雪電力を
自動的に供給することで、運転管理の無人化と効率化を
図れる。

【００１０】第４の観点では、本発明は、上記構成の太
陽発電システムにおいて、前記氷雪検出手段は、前記第
１の太陽電池モジュールの発電パターンおよび前記第２
の太陽電池モジュールの発電パターンを記憶し、それら
の発電パターンを定期的に比較することにより氷雪を検
出することを特徴とする太陽発電システムを提供する。
上記第４の観点による太陽発電システムでは、第１の太
陽電池モジュールの発電パターンと第２の太陽電池モジ
ュールの発電パターンとを定期的に比較することにより
氷雪の付着を検出するので、太陽光強度の一時的な変動
等に起因する誤検出を低減できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。

【００１２】−第１の実施形態− 図１は、本発明の第１の実施形態に係る太陽発電システ
ム１００を示す構成図である。図２は、図１の太陽発電
システム１００の要部を示す斜視図である。この太陽発
電システム１００は、建物Ｔの屋根面に設置され且つ受
光面に降り注ぐ太陽光で発電する太陽電池モジュール１
と、建物Ｔの壁面に設置され且つ受光面に降り注ぐ太陽
光および地表等の反射光で発電する太陽電池モジュール
２とを具備する。太陽電池モジュール１の傾斜角度は、
水平面に対し、例えば＋２０°であり、−４５°以上＋
４５°以下である（傾斜を全く付けなくてもよい）。太
陽電池モジュール２の傾斜角度は、水平面に対し、一般
に＋９０°であり、＋７０°以上＋１１０°以下であ
る。なお、太陽光に対する受光量を大きくする見地か
ら、太陽電池モジュール１，２の受光面を南側に向けて
設置することが好ましい。

【００１３】また、太陽電池モジュール１への逆電流を
阻止する逆流防止ダイオードＤ１と、その逆流防止ダイ
オードＤ１に並列接続した切替接点３と、太陽電池モジ
ュール２への逆電流を阻止する逆流防止ダイオードＤ２
とを具備する。

【００１４】さらに、太陽電池モジュール１からの直流
電圧Ｖ１を検出する電圧検出器４と、太陽電池モジュー
ル２からの直流電圧Ｖ２を検出する電圧検出器５と、前
記直流電圧Ｖ１，Ｖ２の電圧パターンを記憶する発電電
圧パターン記憶部６Ｍを有する制御回路６と、太陽電池
モジュール１の表面温度もしくは建物Ｔの外気温を検出
する温度センサ７とを具備する。なお、温度センサ７
は、雨や雪に当たって濡れたりしないように、太陽電池
モジュール１を裏打ちする補強板に取り付けることが好
ましい。また、直流電圧Ｖ２は、深雪時でも受光面に氷
雪が付着し難い太陽電池モジュール２の最上部セルから
取り出すことが好ましい。

【００１５】さらにまた、第１ポート８ａが逆流防止ダ
イオードＤ１のカソードに接続され第２ポート８ｂが商
用交流電源Ｐ側に接続されると共に第１ポート８ａに入
力された直流電圧を交流電圧に変換して第２ポート８ｂ
から出力し第２ポート８ｂに入力された交流電圧を直流
電圧に変換して第１ポート８ａから出力する双方向電力
変換装置８と、入力ポート９ａが逆流防止ダイオードＤ
２のカソードに接続され出力ポート９ｂが商用交流電源
Ｐ側に接続されると共に入力ポート９ａに入力された直
流電圧を交流電圧に変換して出力ポート９ｂから出力す
る片方向電力変換装置９とを具備する。なお、双方向電
力変換装置８および片方向電力変換装置９を、１ユニッ
トの電力変換部１０に一体化してもよい。

【００１６】図３は、太陽発電システム１００による融
雪機能付き太陽発電処理を示すフロー図である。ステッ
プＳ１では、制御回路６は、切替接点３を開状態にす
る。これにより、通常運転モードとなり、電灯や冷蔵庫
やエアコンなどの負荷Ｌには、双方向電力変換装置８お
よび片方向電力変換装置９から交流電力が供給される。
双方向電力変換装置８および片方向電力変換装置９から
の交流電力では足りない場合は、商用交流電源Ｐから交
流電力が負荷Ｌに供給される。一方、双方向電力変換装
置８および片方向電力変換装置９からの交流電力が余る
場合は、商用交流電源Ｐへ電力を逆潮流させることも可
能になっている。ステップＳ２では、制御回路６は、経
過時間を計測するタイマをリセットする。ステップＳ３
では、太陽電池モジュール１，２からの直流電圧Ｖ１，
Ｖ２が安定するのに要する待機時間だけ経過したら、ス
テップＳ４へ進む。前記待機時間は、例えば３０秒であ
る。ステップＳ４では、例えば１０秒ごとのサンプリン
グタイミングとなるまで待ってから、ステップＳ５およ
びステップＳ５’へ進む。

【００１７】次のステップＳ５〜Ｓ８およびステップＳ
５’〜Ｓ８’は、同時並行に行われる処理である。ステ
ップＳ５では、制御回路６は、太陽電池モジュール１か
らの直流電圧Ｖ１の電圧値を、発電電圧パターン記憶部
６Ｍに記憶する。ステップＳ６では、制御回路６は、記
憶した電圧値を積算する。ステップＳ７では、所定の積
算時間が経過したらステップＳ８へ進み、経過していな
ければ上記ステップＳ４に戻る。前記積算時間は、例え
ば１０分間である。ステップＳ８では、制御回路６は、
積算電圧値を時間平均した電圧値平均Ａを算出する。ス
テップＳ５’〜Ｓ８’では、太陽電池モジュール２から
の直流電圧Ｖ２に対して、上記ステップＳ５〜Ｓ８と同
様の処理を行い、電圧値平均Ｂを算出する。

【００１８】ステップＳ９では、電圧値平均Ｂ−電圧値
平均Ａにより、差分電圧を算出する。そして、差分電圧
≧αならば、太陽電池モジュール１上に氷雪が付着して
いる可能性があると判定して、ステップＳ１０へ進む。
差分電圧≧αでなければ、上記ステップＳ２に戻る。な
お、氷雪判定用閾値αは、太陽電池モジュール１に氷雪
が付着したときの電圧値平均Ａが、電圧値平均Ｂよりも
小さくなる程度に応じて経験的に決める。

【００１９】ステップＳ１０では、制御回路６は、温度
センサ７により検出された温度が融雪適合温度範囲内に
あるか否か判定し、融雪適合温度範囲内にあればステッ
プＳ１１へ進み、融雪適合温度範囲内になければ上記ス
テップＳ２に戻る。温度センサ７が太陽電池モジュール
１の表面温度を検出する場合、前記融雪適合温度範囲
は、例えば−１℃以上＋７℃以下の範囲である。すなわ
ち、＋７℃より高い表面温度のときには、氷雪以外の付
着物（枯れ葉やゴミなど）により差分電圧が増大した可
能性が高いので、融雪処理へ進まない。また、積雪があ
ると前記表面温度がほぼ０℃となるので、下限温度は、
−１〜０℃が好ましい。なお、温度センサ７が外気温を
検出する場合、前記融雪適合温度範囲は、例えば＋７℃
以下の範囲とされる。前記温度センサ７を省略し、この
ステップＳ１０での処理を省いてもよい。

【００２０】ステップＳ１１では、制御回路６は、切替
接点３を閉状態に切り替えると共に、双方向電力変換装
置８の第２ポート８ｂを入力ポートとし第１ポート８ａ
を出力ポートとするように制御する。すると、太陽電池
モジュール２からの直流電圧Ｖ２が片方向電力変換装置
９で交流電圧に変換され、それが双方向電力変換装置８
で直流電圧に変換され、切替接点３を介して、太陽電池
モジュール１に順方向電圧が供給され、太陽電池モジュ
ール１が発熱する。これにより、太陽電池モジュール１
上に付着した氷雪が融ける。ステップＳ１２では、制御
回路６は、例えば数分〜数１０分程度の融雪処理時間が
経過するまで待ってから、上記ステップＳ１に戻る。こ
の融雪処理時間は、降雪量を十分融かせるように、地域
や雪質に合わせて経験的に設定される。

【００２１】以上の第１の実施形態に係る太陽発電シス
テム１００によれば、太陽電池モジュール２の発電電力
を太陽電池モジュール１上に付着した氷雪を融かすため
の融雪電力として供給するので、商用交流電源Ｐからの
融雪電力の供給を不要とするか又は節減できる。また、
通常運転時に、太陽電池モジュール１に降り注ぐ太陽光
に加えて、太陽電池モジュール２に当たる太陽光および
反射光で発電を行うので、特に水面反射や残雪反射によ
り反射率が高くなる場合に、発電効率を高くできる。

【００２２】なお、太陽電池モジュール１，２からの直
流電圧Ｖ１，Ｖ２に代えて又は加えて、シャント抵抗や
電流計を用いて電流を計測し、その電流を含む演算によ
り、太陽電池モジュール１上の氷雪の有無を判定しても
よい。この場合には、温度の影響等により電圧特性や電
流特性が変化する場合でも、氷雪の付着を正しく検出で
きるようになる。

【００２３】−第２の実施形態− 図４は、本発明の第２の実施形態に係る太陽発電システ
ム２００を示す構成図である。この太陽発電システム２
００では、屋根面に展開された太陽電池モジュールを上
方の太陽電池モジュール１ｕと、下方の太陽電池モジュ
ール１ｄとに分ける。一般に屋根面には傾斜が付いてい
るから、積雪量が比較的少ない場合や太陽熱により雪が
融け出した場合には、太陽電池モジュール１ｕに付着し
た雪が、重力により太陽電池モジュール１ｄの方へ滑り
落ちることが多い。

【００２４】制御回路２６は、電圧検出器４ｕによる検
出電圧すなわち太陽電池モジュール１ｕからの直流電圧
Ｖ１ｕの電圧値平均が、電圧検出器４ｄによる検出電圧
すなわち太陽電池モジュール１ｄからの直流電圧Ｖ１ｄ
の電圧値平均よりも所定値以上高くなったとき、太陽電
池モジュール１ｕ，１ｄのうち太陽電池モジュール１ｄ
のみに氷雪が付着していると判定し、切替接点３ｕを開
状態にしたまま、切替接点３ｄを閉状態に切り替える。

【００２５】すると、太陽電池モジュール１ｕからの直
流電圧Ｖ１ｕが双方向電力変換装置８ｕで交流電圧に変
換され、太陽電池モジュール２からの直流電圧Ｖ２が片
方向電力変換装置９で交流電圧に変換され、それらを合
わせた交流電圧が双方向電力変換装置８ｄで直流電圧に
変換され、切替接点３ｄを介して、太陽電池モジュール
１ｄに順方向電圧が供給され、太陽電池モジュール１ｄ
が発熱する。これにより、太陽電池モジュール１ｄ上に
付着した氷雪が融ける。なお、双方向電力変換装置８
ｕ，８ｄおよび片方向電力変換装置９を、１ユニットの
電力変換部２０に一体化してもよい。

【００２６】以上の第２の実施形態に係る太陽発電シス
テム２００によれば、屋根面の下方の太陽電池モジュー
ル１ｄに付着した氷雪を、氷雪に覆われていない上方の
太陽電池モジュール１ｕおよび壁面の太陽電池モジュー
ル２の発電電力で融かすので、融雪効率をさらに向上す
ることが出来る。

【００２７】−第３の実施形態− 図５は、本発明の第３の実施形態に係る太陽発電システ
ム３００を示す構成図である。この太陽発電システム３
００において、制御回路３６は、通常運転時に、バイパ
ス回路３１を、太陽電池モジュール１からの直流電圧を
片方向電力変換装置３９へ供給する経路状態（実線）と
なるように制御する。このとき、太陽電池モジュール
１，２からの直流電圧Ｖ１，Ｖ２は、片方向電力変換装
置３９で交流電圧に変換され、負荷Ｌ側へ供給される。

【００２８】また、制御回路３６は、融雪処理時に、バ
イパス回路３１を、整流回路３２からの整流電圧を太陽
電池モジュール１へ送る経路状態（点線）となるように
制御する。このとき、太陽電池モジュール２からの直流
電圧は、片方向電力変換装置３９で交流電圧に変換さ
れ、整流回路３２で整流されて、太陽電池モジュール１
に順方向電圧が供給され、太陽電池モジュール１が発熱
する。これにより、太陽電池モジュール１上に付着した
氷雪が融ける。

【００２９】以上の第３の実施形態に係る太陽発電シス
テム３００によれば、バイパス回路３１および整流回路
３２を用いることで、高価な双方向電力変換装置（図１
の８）を不要とし、低コスト化できる。

【００３０】−第４の実施形態− 図６は、本発明の第４の実施形態に係る太陽発電システ
ム４００を示す構成図である。この太陽発電システム４
００では、融雪のために太陽電池モジュール１を加熱す
るヒータ４１と、そのヒータ４１の作動を制御するヒー
タ制御回路４２とを具備している。

【００３１】制御回路４６は、通常運転時に、太陽電池
モジュール１，２からの直流電圧Ｖ１，Ｖ２を片方向電
力変換装置４９で交流電圧に変換し、その交流電圧を負
荷Ｌ側へ供給するように制御する。

【００３２】融雪処理時には、太陽電池モジュール２の
発電電力を用いて、太陽電池モジュール１上に付着した
氷雪を融かす。すなわち、ヒータ制御回路４２は、片方
向電力変換装置４９から送られた交流電圧に基づく融雪
電力をヒータ４１に供給する。

【００３３】以上の第４の実施形態に係る太陽発電シス
テム４００によれば、融雪時に、ヒータ４１で太陽電池
モジュール１を加熱するので、太陽電池モジュール１へ
融雪用の順方向電圧を供給する必要がなくなる。

【００３４】−第５の実施形態− 図７は、本発明の第５の実施形態に係る太陽発電システ
ム５００を示す構成図である。この太陽発電システム５
００は、屋根面の上方に設置された太陽電池モジュール
５０ｕと、屋根面の下方に設置された太陽電池モジュー
ル５０ｄと、壁面に設置された太陽電池モジュール２
と、直流電圧を交流電圧に変換する片方向電力変換装置
５９とを具備する。

【００３５】太陽電池モジュール５０ｕは、太陽電池セ
ル５１ｕに、ヒータ５２ｕおよびバイパスダイオード５
３ｕの直列回路を並列接続して構成される。太陽電池モ
ジュール５０ｄは、太陽電池セル５１ｄに、ヒータ５２
ｄおよびバイパスダイオード５３ｄの直列回路を並列接
続して構成される。

【００３６】太陽発電システム５００において、太陽電
池モジュール５０ｕ，５０ｄ，２の各受光面に光が当っ
ているときには、各太陽電池モジュールの起電力を合計
した直流電圧が片方向電力変換装置５９に入力されて交
流電圧に変換され、負荷Ｌ側へ供給される。また、太陽
電池モジュール５０ｕ，５０ｄのうち一方または両方に
氷雪が付着すると、当該太陽電池モジュールのヒータ５
２およびバイパスダイオード５３の直列回路が、他の太
陽電池モジュールからの直流電圧により通電され、ヒー
タ５２の熱により当該太陽電池モジュール上に付着した
氷雪が融かされる。

【００３７】以上の第５の実施形態に係る太陽発電シス
テム５００によれば、氷雪に覆われていない太陽電池モ
ジュール（例えば５０ｕ，２）の発電電力を利用して、
他の太陽電池モジュール（例えば５０ｄ）に付着した氷
雪を自動的に融かせるようになる。

【００３８】−第６の実施形態− 図８は、本発明の第６の実施形態に係る太陽発電システ
ム６００を示す構成図である。この太陽発電システム６
００では、屋根面の上方に設置された太陽電池モジュー
ル６０ｕにおいて、太陽電池セル５１ｕと並列に、ヒー
タ５２ｕおよびサーモスタット（thermostat）６１ｕの
並列回路とバイパスダイオード５３ｕとの直列回路を接
続している。サーモスタット６１ｕは、太陽電池モジュ
ール６０ｕの表面温度が融雪適合温度範囲（例えば−１
℃以上＋７℃以下の範囲）内にあるとき開状態となり、
融雪適合温度範囲内になければ閉状態となる。また、屋
根面の下方に設置された太陽電池モジュール６０ｄにお
いて、太陽電池セル５１ｄと並列に、ヒータ５２ｄおよ
びサーモスタット６１ｄの並列回路とバイパスダイオー
ド５３ｄとの直列回路を接続している。サーモスタット
６１ｄは、太陽電池モジュール６０ｄの表面温度が融雪
適合温度範囲内にあるとき開状態となり、融雪適合温度
範囲内になければ閉状態となる。したがって、太陽電池
モジュール６０ｕ，６０ｄのうち一方または両方に氷雪
が付着したときに、前記表面温度が融雪適合温度範囲内
にあれば、当該太陽電池モジュールのヒータ５２および
バイパスダイオード５３の直列回路が、他の太陽電池モ
ジュールからの直流電圧により通電され、ヒータ５２の
熱により当該太陽電池モジュール上に付着した氷雪が融
かされる。これに対し、前記表面温度が融雪適合温度範
囲内になければ、サーモスタット６１が導通するために
ヒータ５２に電流が流れない。

【００３９】以上の第６の実施形態に係る太陽発電シス
テム６００によれば、表面温度が融雪適合温度範囲内に
あるときに、氷雪に覆われていない太陽電池モジュール
（例えば６０ｕ，２）の発電電力を利用して、他の太陽
電池モジュール（例えば６０ｄ）に付着した氷雪を自動
的に融かせるようになる。また、表面温度が融雪適合温
度範囲内になければヒータ５２に電流が流れないので、
枯れ葉やゴミなどが太陽電池モジュールに付着した場合
などに、融雪電力が無駄に消費されてしまう不都合を防
止できる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の太陽発電システムによれば、傾
きが小さい設置面（一般に屋根面）に設置された太陽電
池モジュール上に付着した氷雪を、傾きが大きい設置面
（一般に壁面）に設置された太陽電池モジュールの発電
電力を利用して融かすので、融雪電力を有料の外部電源
に依存せずに済み、経済的である。また、水面反射光や
残雪反射光も発電に利用できるようになるので、屋根に
降り注ぐ太陽光の総量が少ない場合でも、発電量を大き
くすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る太陽発電システムを示す
構成図である。

【図２】図１の太陽発電システムの要部を示す斜視図で
ある。

【図３】図１の太陽発電システムによる融雪機能付き太
陽発電処理を示すフロー図である。

【図４】第２の実施形態に係る太陽発電システムを示す
構成図である。

【図５】第３の実施形態に係る太陽発電システムを示す
構成図である。

【図６】第４の実施形態に係る太陽発電システムを示す
構成図である。

【図７】第５の実施形態に係る太陽発電システムを示す
構成図である。

【図８】第６の実施形態に係る太陽発電システムを示す
構成図である。

【図９】従来の太陽発電システムの一例を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１００，２００，３００太陽発電システム４００，５００，６００太陽発電システム１，１ｕ，１ｄ，５０ｕ，５０ｄ太陽電池モジュール６０ｕ，６０ｄ，２太陽電池モジュール３，３ｕ，３ｄ切替接点４，４ｕ，４ｄ，５電圧検出器６，２６，３６，４６制御回路６Ｍ，２６Ｍ発電電圧パターン記
憶部７温度センサ８，８ｕ，８ｄ双方向電力変換装置９，３９，４９，５９片方向電力変換装置１０，２０電力変換部Ｄ１，Ｄ１ｕ，Ｄ１ｄ，Ｄ２，逆流防止ダイオード３１バイパス回路３２整流回路４１，５２ｕ，５２ｄヒータ４２ヒータ制御回路５１ｕ，５１ｄ太陽電池セル５３ｕ，５３ｄバイパスダイオード６１ｕ，６１ｄサーモスタットＬ負荷Ｐ商用交流電源Ｖ１，Ｖ１ｕ，Ｖ１ｄ，Ｖ２直流電圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平面に対して垂直に立てる方向の角度
を正の角度とし且つそれと逆の方向の角度を負の角度と
するとき、受光面の角度が−４５°以上＋４５°以下と
なるように設置された第１の太陽電池モジュールと、受
光面の角度が＋７０°以上＋１１０°以下となるように
設置された第２の太陽電池モジュールと、前記第２の太
陽電池モジュールの発電電力を前記第１の太陽電池モジ
ュール上に付着した氷雪を融かすための融雪電力として
供給する融雪電力供給手段とを具備したことを特徴とす
る太陽発電システム。
【請求項２】建物の屋根面に設置された第１の太陽電
池モジュールと、建物の壁面に設置された第２の太陽電
池モジュールと、前記第２の太陽電池モジュールの発電
電力を前記第１の太陽電池モジュール上に付着した氷雪
を融かすための融雪電力として供給する融雪電力供給手
段とを具備したことを特徴とする太陽発電システム。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の太陽発
電システムにおいて、前記第１の太陽電池モジュールの
発電状態と前記第２の太陽電池モジュールの発電状態と
の差に基づいて前記第１の太陽電池モジュール上の氷雪
を検出する氷雪検出手段と、氷雪検出時に前記融雪電力
供給手段を作動せしめる制御手段とを具備したことを特
徴とする太陽発電システム。
【請求項４】請求項３に記載の太陽発電システムにお
いて、前記氷雪検出手段は、前記第１の太陽電池モジュ
ールの発電パターンおよび前記第２の太陽電池モジュー
ルの発電パターンを記憶し、それらの発電パターンを定
期的に比較することにより氷雪を検出することを特徴と
する太陽発電システム。