JP2013065797A - 太陽電池アレイの診断装置、パワーコンディショナ、太陽電池アレイの診断方法、及びプログラム - Google Patents
太陽電池アレイの診断装置、パワーコンディショナ、太陽電池アレイの診断方法、及びプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】太陽電池アレイ12の出力が予め定めた閾値以下のときに、入力コンデンサ26を太陽電池の開放電圧まで充電し、SW2をオフして、SW3i以外のSW3を中立接点c、SW3iを接点aに切り替え、入力コンデンサ26に可変直流電源40を直列接続して合計電圧をi列目の太陽電池モジュールストリング16に印加し、過渡現象の電圧及び電流を測定し、電圧依存領域のI−V特性を取得する。SW3iを接点b1に切り替えて、入力コンデンサ26を一旦放電させ、SW3iを接点b2に切り替え、入力コンデンサ26の充電時の過渡現象の電流及び電圧を測定し、電流依存領域のI−V特性を取得する。両領域のI−V特性を結合し、直列抵抗RS、分路抵抗Rsh等を推算し、太陽電池アレイの故障状態を診断する。
【選択図】図1
Description
また、電流Iphは、日射強度に比例して発生することから、下記(2)式で表される。ただし、λは波長、E(λ)は入射光の波長分布、及びR(λ)は太陽電池アレイの分光感度特性である。
また、電流IDとpn接合にかかる順電圧VJとの関係は、下記(3)式で表され、電流IshとVJとの関係は、下記(4)式で表される。ただし、Aはpn接合の材料特性による係数、Bは材料による係数、kはボルツマン定数、Tは絶対温度、qは素電荷、及びRshは接合欠陥による分路抵抗である。
12 太陽電池アレイ
14 太陽電池モジュール
16 太陽電池モジュールストリング
18 ブロッキングダイオード
20 太陽電池
21 バイパスダイオード
22 電流センサ
24 電圧センサ
26 入力コンデンサ
28 MPPT制御部
30 DC−ACインバータ
32 切替部
34 CPU
35 メモリ
36 発電用配線
38a 診断用配線(第2配線)
38b 診断用配線(第1配線)
40 可変直流電源
41A、41B 抵抗
Claims (8)
- 太陽電池アレイに並列接続されるコンデンサの充電時の電圧を、該太陽電池アレイの測定対象部位に印加するための第1配線と、
付加直流電源を備え、前記コンデンサの放電時の電圧と前記付加直流電源の電圧との合計電圧を、該太陽電池アレイの測定対象部位に印加するための第2配線と、
前記太陽電池アレイの出力が予め定めた閾値以下のときに、前記第1配線を選択して、前記コンデンサの充電時の前記測定対象部位の電圧及び電流を測定すると共に、前記第2配線を選択して、前記合計電圧を印加したときの前記測定対象部位の電圧及び電流を測定する測定手段と、
前記測定手段により前記第1配線選択時に測定した電圧及び電流から得られる電流−電圧特性と、前記第2配線選択時に測定した電圧及び電流から得られる電流−電圧特性とを結合した結合電流−電圧特性の変化に基づいて、前記測定対象部位の電気特性を診断する診断手段と、
を含む太陽電池アレイの診断装置。 - 前記測定手段は、前記コンデンサの充電特性または放電特性、及び前記太陽電池アレイの電気特性に応じて、前記第1配線と前記第2配線とを切り替える請求項1記載の太陽電池アレイの診断装置。
- 前記診断手段は、前記結合電流−電圧特性の所定の直線領域の傾きの変化、前記結合電流−電圧特性の所定の曲線領域の形状変化、及び前記結合電流−電圧特性の形状変化の少なくとも1つに基づいて、前記測定対象部位の電気特性を診断する請求項1または請求項2記載の太陽電池アレイの診断装置。
- 前記太陽電池アレイは、複数のセルを接続した太陽電池モジュールを直列接続した太陽電池モジュールストリングを複数個並列に接続して構成され、
前記測定対象部位を、1つもしくは複数の太陽電池モジュールストリング、または1つもしくは複数の太陽電池モジュールとした
請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の太陽電池アレイの診断装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の太陽電池アレイの診断装置を含むパワーコンディショナ。
- 前記コンデンサは、前記太陽電池アレイの発電時に用いられる入力コンデンサであり、前記測定手段は、前記太陽電池アレイの発電時に出力電力を調整する際に用いられる電流センサ及び電圧センサである請求項5記載のパワーコンディショナ。
- 太陽電池アレイの出力が予め定めた閾値以下のときに、前記太陽電池アレイに並列接続されるコンデンサの充電時の電圧を、該太陽電池アレイの測定対象部位に印加して、前記コンデンサの充電時の前記測定対象部位の電圧及び電流を測定し、
前記コンデンサの放電時の電圧と付加直流電源の電圧との合計電圧を、前記太陽電池アレイの測定対象部位に印加して、前記合計電圧を印加したときの前記測定対象部位の電圧及び電流を測定し、
前記コンデンサの充電時に測定した電圧及び電流から得られる電流−電圧特性と、前記合計電圧印加時に測定した電圧及び電流から得られる電流−電圧特性とを結合した結合電流−電圧特性を作成し、
作成した前記結合電流−電圧特性の変化に基づいて、前記測定対象部位の電気特性を診断する
太陽電池アレイの診断方法。 - コンピュータを、請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の太陽電池アレイの診断装置を構成する各手段として機能させるための太陽電池アレイの診断プログラム。
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