JP7172572B2 - 電源供給装置、パワーコンディショナ及び電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源供給装置、パワーコンディショナ及び電源装置に関する。

近年、屋外の太陽電池モジュールの品質を検査する方法として、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）法を用いた検査（以下、「ＥＬ検査」という。）が提案されている。
ＥＬ検査は、太陽電池モジュールに電流を供給することで当該太陽電池モジュールの電池セルが発光（以下、「ＥＬ発光」という。）する現象を利用して、当該ＥＬ発光を撮像装置で撮像し、その撮像した撮像画像を用いて太陽電池モジュールの品質を検査する。

ここで、上記ＥＬ検査を行うにあたり、屋外に設けられた太陽電池モジュールに電流を供給するためにディーゼル発電機が用いられている。

特許第５６８３７３８号公報

ただし、ＥＬ検査におけるＥＬ発光の撮像は、夜間に行われることが多く、ディーゼル発電機の騒音が問題となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＥＬ検査の検査対象である太陽電池モジュールにＥＬ発光を発生させるために当該太陽電池モジュールに電流を供給するにあたって騒音を抑制することである。

本発明の一態様は、一以上の太陽電池モジュールに電流を供給することで当該太陽電池モジュールに発生するエレクトロルミネッセンスを撮像装置で撮像し、撮像した撮像画像を用いて前記太陽電池モジュールの品質を診断するにあたり、前記エレクトロルミネッセンスを発生させるために前記太陽電池モジュールに前記電流を供給する電源供給装置であって、ディーゼル発電機の電力を用いることなく、商用電源又はバッテリの電力を用いて前記太陽電池モジュール又は前記ストリングに前記電流を供給することを特徴とする電源供給装置である。

本発明の一態様は、上述の電源供給装置と、前記商用電源を動作電源として前記太陽電池モジュールが発電した電力を所定の交流電力に変換するインバータと、を備え、前記電源供給装置は、スイッチと、前記商用電源からの交流電流を直流電流に変換するコンバータと、前記スイッチをオフ状態からオン状態に制御することで前記直流電流を前記太陽電池モジュールに供給する制御部と、を備えるパワーコンディショナである。

本発明の一態様は、上述のパワーコンディショナであって、前記電源供給装置は、操作部を備え、前記制御部は、前記操作部に対して操作が行われた場合に、前記スイッチをオン状態に制御する。

本発明の一態様は、上述のパワーコンディショナであって、前記電源供給装置は、前記太陽電池モジュールから前記インバータに入力される電圧を計測する電圧センサを備え、前記制御部は、前記操作部に対して操作が行われた際に前記電圧センサが計測した電圧が閾値を超えている場合には、前記スイッチをオフ状態に保持する。

本発明の一態様は、上述の電源供給装置と、前記バッテリと、を備え、前記電源供給装置は、前記バッテリからの直流電流を前記太陽電池モジュールに供給する電源装置である。

本発明の一態様は、上述の電源装置であって、前記電源供給装置は、スイッチと、前記スイッチをオフ状態からオン状態に制御することで前記直流電流を前記太陽電池モジュールに供給する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像装置の撮像タイミングと前記スイッチをオフ状態からオン状態に制御するタイミングとを同期させる。

以上説明したように、本発明によれば、ＥＬ検査の検査対象である太陽電池モジュールにＥＬ発光を発生させるために当該太陽電池モジュールに電流を供給するにあたって騒音を抑制することができる。

第１の実施形態に係る太陽光発電システムＡの概略構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るＰＣＳ３の概略構成図である。 第２の実施形態に係る太陽光発電システムＢの概略構成の一例を示す図である。

以下、本実施形態に係る電源供給装置、パワーコンディショナ及び電源装置を、図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る太陽光発電システムＡの概略構成の一例を示す図である。第１の実施形態に係る太陽光発電システムＡは、例えば工場やオフィスビル等の建物の屋上や住宅の屋根上等の屋外に設けられた複数の太陽電池モジュールを備える。そして、太陽光発電システムＡは、複数の太陽電池モジュールで発電された直流電力をパワーコンディショナで交流電力に変換して商用電力系統に連系させたり、当該交流電力を電化製品や蓄電池等の負荷に供給する発電モードを有する。この発電モードは、いわゆる連系運転モードや自立運転モードを含む。

さらに、太陽光発電システムＡは、太陽電池モジュールの品質をＥＬ（エレクトロルミネッセンス）検査で行うにあたって、当該太陽電池モジュールにＥＬ発光を誘起させるために当該太陽電池モジュールに電流を供給する検査モードを備える。ＥＬ検査は、ＥＬ法を利用した検査であって、一以上の太陽電池モジュールに電流を供給することで当該太陽電池モジュールに発生するＥＬ発光を利用して、当該ＥＬ発光を撮像装置Ｃ（例えば、赤外線カメラやＣＣＤカメラ）で撮像し、その撮像した撮像画像を用いて太陽電池モジュールの品質を検査する。

以下に、第１の実施形態に係る太陽光発電システムＡの概略構成について説明する。
図１に示すように、太陽光発電システムＡは、複数の太陽電池ストリング１－１～１－ｎ（ｎは１以上の整数）、接続箱２及びＰＣＳ（パワーコンディショナ：Power Conditioning Subsystem）３を備える。なお、太陽光発電システムＡは、撮像装置Ｃを備えてもよい。

太陽電池ストリング１－１～１－ｎは、それぞれ並列に接続されている。
各太陽電池ストリング１－１～１－ｎは、直列に接続された複数の太陽電池モジュール１０を備えている。なお、複数の太陽電池ストリング１－１～１－ｎのそれぞれを区別しない場合には、単に「太陽電池ストリング１」と標記する。

太陽電池モジュール１０は、複数枚の太陽電池セルがパネル状に並べられ、太陽光を受光することで光起電力効果により直流電力を発生させる。なお、太陽光発電システムＡは、太陽電池ストリング１に代えて単体の太陽電池モジュール１０を電気的に並列に接続されてもよい。また、太陽電池ストリング１の数は、１以上であればいくつでもよい。太陽電池ストリング１に含まれる太陽電池モジュール１０の数は、２以上であればいくつでもよい。

接続箱２は、複数の太陽電池ストリング１－１～１－ｎを多段階且つ電気的に並列に接続している。各太陽電池モジュール１０からの電力は、接続箱２において１つの接続線Ｌに纏められている。その接続線Ｌは、ＰＣＳ３に接続されている。例えば、接続箱２は、太陽電池ストリング１－１～１－ｎのそれぞれに接続されている各接続線を１つの接続線Ｌに集線してＰＣＳ３に接続する。これにより、接続箱２は、複数の太陽電池ストリング１－１～１－ｎで発電された直流電流をＰＣＳ３に出力する。

例えば、接続箱２は、複数のスイッチ２－１～２－ｎを備える。
スイッチ２－１は、太陽電池ストリング１－１に接続されている電力線Ｗ－１と接続線Ｌとの間で接続されている。スイッチ２－１がオン状態の場合には、電力線Ｗ－１と接続線Ｌとが電気的に接続される。スイッチ２－１がオフ状態の場合には、電力線Ｗ－１と接続線Ｌとの電気的な接続が遮断される。
スイッチ２－２は、太陽電池ストリング１－２に接続されている電力線Ｗ－２と接続線Ｌとの間で接続されている。スイッチ２－２がオン状態の場合には、電力線Ｗ－２と接続線Ｌとが電気的に接続される。スイッチ２－２がオフ状態の場合には、電力線Ｗ－２と接続線Ｌとの電気的な接続が遮断される。
スイッチ２－ｎは、太陽電池ストリング１－ｎに接続されている電力線Ｗ－ｎと接続線Ｌとの間で接続されている。スイッチ２－ｎがオン状態の場合には、電力線Ｗ－ｎと接続線Ｌとが電気的に接続される。スイッチ２－ｎがオフ状態の場合には、電力線Ｗ－ｎと接続線Ｌとの電気的な接続が遮断される。
なお、本実施形態では、発電モード時には、すべてのスイッチ２－１～２－ｎがオン状態に制御されていてもよい。接続箱２は、ＰＣＳ３と一体化されてもよいし、省略されてもよい。

ＰＣＳ３は、商用電源Ｓからの電力を動作電源として、接続箱２から供給される直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を変電設備等の商用電源Ｓの商用電力系統Ｐに出力する。本実施形態では、ＰＣＳ３は、接続箱２から供給される直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力を商用電力系統Ｐに出力する、いわゆる連系運転モードを実行する場合について説明するが、これに限定されない。ＰＣＳ３は、接続箱２から供給される直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力を蓄電池や電子機器等の負荷に出力してもよい。また、ＰＣＳ３は、変換した交流電力と商用電力系統Ｐと電気的に切り離して、いわゆる自立運転モードを実行してもよい。なお、商用電源Ｓからの電力とは、商用電力系統ＰからＰＣＳ３に供給される電力である。

さらに、ＰＣＳ３は、太陽電池モジュール１０の品質をＥＬ検査で検査するにあたって、当該太陽電池モジュール１０にＥＬ発光を誘起させるために当該太陽電池モジュール１０に電流（以下、「検査電流」という。）を供給する。第１の実施形態では、ＰＣＳ３は、太陽電池ストリング１－１～太陽電池ストリング１－ｎのそれぞれに検査電流を供給する。

以下に、第１の実施形態に係るＰＣＳ３の概略構成について、図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態に係るＰＣＳ３の概略構成図である。

図２に示すように、ＰＣＳ３は、ダイオード４、フィルタ５、インバータ６、フィルタ７、スイッチ８及び電源供給装置９を備える。

ダイオード４は、アノードがＰＣＳ３の太陽電池接続端子ＴＢ１に接続され、カソードがフィルタ５に接続されている。太陽電池接続端子ＴＢ１には、接続線Ｌが接続されている。すなわち、接続線Ｌは、第１の端部が太陽電池接続端子ＴＢ１に接続され、第２の端部が接続箱２に接続されている。

フィルタ５は、太陽電池接続端子ＴＢ１に入力した直流電圧のノイズを除去する、例えば、フィルタ５は、ローパスフィルタである。

インバータ６は、商用電源Ｓを動作電源として、フィルタ５から出力された直流電力を商用電源系統Ｐの周波数に対応した交流電力に変換する。このフィルタ５から出力された直流電力とは、太陽電池モジュールが発電した電力である。インバータ６は、変換した交流電力を、電力系統端子ＴＢ２に向けて出力する。電力系統端子ＴＢ２は、商用電力系統Ｐに接続される。

フィルタ７は、インバータ６から出力される交流電力のノイズを抑制する。例えば、フィルタ７は、リアクトルである。

スイッチ８は、フィルタ５の出力と電力系統端子ＴＢ２との間に設けられている。すなわち、スイッチ８は、フィルタ５と商用電力系統Ｐとの電気的な接続をＯＮ又はＯＦＦする、例えば、リレーである。

電源供給装置９は、検査モードにおいて、ディーゼル発電機の電力を用いることなく、商用電源Ｓの電力、すなわち商用電力系統Ｐからの電力を用いて各太陽電池モジュール１０に検査電流として直流電流を供給する。例えば、この検査モードは、太陽電池モジュール１０の発電が行われない夜間に実行される。

以下に、第１の実施形態に係る電源供給装置９の概略構成について、説明する。
電源供給装置９は、コンバータ１１、スイッチ１２、電圧センサ１３、操作部１４及び制御部１５を備える。

コンバータ１１は、制御部１５の制御により、商用電源Ｓからの交流電流を直流電流に変換する。例えば、コンバータ１１は、入力端子がフィルタ７の入力端子とインバータ６の出力端子との間に接続され、出力端子がスイッチ１２に接続されている。コンバータ１１は、商用電力系統Ｐから電力系統端子ＴＢ２を介して交流電流を入力端子で取得する。そして、コンバータ１１は、制御部１５の制御により、入力端子に入力された、商用電力系統Ｐからの交流電流を直流電流（検査電流）に変換して出力端子から出力する。

スイッチ１２は、コンバータ１１の出力端子と電力系統端子ＴＢ２との間に接続されている。例えば、スイッチ１２は、機械スイッチ（例えば、リレー）や電気的スイッチ（例えば、トランジスタ）である。具体的には、スイッチ１２は、第１の端子がコンバータ１１の出力端子に接続され、第２の端子がダイオード４のアノード及び電力系統端子ＴＢ２に接続されている。スイッチ１２は、制御部１５により、オン状態又はオフ状態に制御される。スイッチ１２がオン状態の場合には、スイッチ１２の第１の端子と第２の端子とは電気的に接続される。これにより、コンバータ１１から出力される検査電流は、電力系統端子ＴＢ２を介して各太陽電池ストリング１に供給される。一方、スイッチ１２がオフ状態の場合には、スイッチ１２の第１の端子と第２の端子との電気的な接続は遮断される。これにより、コンバータ１１から各太陽電池ストリング１への検査電流の供給は停止される。

電圧センサ１３は、複数の太陽電池ストリング１－１～１－ｎ（複数の太陽電池モジュール１０）からインバータ６に入力される電圧を計測する。すなわち、電圧センサ１３は、接続線Ｌの電圧（以下、「発電電圧」という。）を計測する。本実施形態では、電圧センサ１３は、電力系統端子ＴＢ２の電圧を計測することで発電電圧を計測する。電圧センサ１３は、計測した発電電圧を制御部１５に出力する。

操作部１４は、ユーザに操作される、例えばスイッチである。操作部１４は、ユーザにより第１の操作が行われると制御部１５に第１の信号を出力する。この第１の信号とは、検査電流の出力を開始させることを指示する信号である。操作部１４は、ユーザにより第２の操作が行われると制御部１５に第２の信号を出力する。この第２の信号とは、検査電流の出力を停止させることを指示する信号である。

制御部１５は、スイッチ１２をオン状態又はオフ状態に制御することで、各太陽電池ストリングの太陽電池モジュール１０への検査電流の供給を制御する。
制御部１５は、操作部１４に対して第１の操作が行われた場合には、スイッチ１２をオフ状態からオン状態に制御する。一方、制御部１５は、操作部１４に対して第２の操作が行われた場合には、スイッチ１２をオン状態からオフ状態に制御する。ここで、制御部１５は、操作部１４に対して第２の操作が行われた場合には、コンバータ１１の駆動を停止してもよい。

具体的には、制御部１５は、操作部１４から第１の信号を取得した場合には、スイッチ１２をオフ状態からオン状態に制御することで、太陽電池モジュール１０に対する検査電流の供給を開始する。また、制御部１５は、操作部１４に対して第２の操作が行われた場合には、スイッチ１２をオン状態からオフ状態に制御することで太陽電池モジュール１０に対する検査電流の供給を停止する。

ただし、制御部１５は、操作部１４に対して第１の操作が行われた際にインバータ６が動作している場合には、スイッチ１２をオフ状態に保持してもよい。また、制御部１５は、操作部１４に対して第１の操作が行われた際に電圧センサ１３が計測した発電電圧が閾値を超えている場合には、スイッチ１２をオフ状態に保持してもよい。また、制御部１５は、操作部１４に対して第１の操作が行われた際に、インバータ６が動作していること及び電圧センサ１３が計測した発電電圧が閾値を超えていることの少なくともいずれかの条件が成立している場合には、スイッチ１２をオフ状態に保持して、太陽電池モジュール１０に対して検査電流を供給しなくてもよい。

制御部１５は、操作部１４に対して第１の操作が行われた際に、各太陽電池ストリング１－１～１－ｎで発電していなければ、スイッチ１２をオフ状態からオン状態に制御してもよい。すなわち、制御部１５は、操作部１４に対して第１の操作が行われたとしても、各太陽電池ストリング１－１～１－ｎで発電していなければスイッチ１２をオン状態にせずにオフ状態のまま保持してもよい。
制御部１５は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。

次に、第１の実施形態に係るＰＣＳ３を用いたＥＬ検査の検査方法を説明する。

ユーザは、各太陽電池ストリング１－１～１－ｎを構成する複数の太陽電池モジュール１０にＥＬ発光を誘起させるために、例えば夜間時において操作部１４に対して第１の操作を行う。例えば、操作部１４が押しボタンスイッチである場合には、第１の操作は、スイッチを押下する操作である。操作部１４は、第１の操作が行われると、第１の信号を制御部１５に送信する。ここで、夜間時においては、太陽電池モジュール１０は発電しない。そのため、インバータ６の駆動は停止している。

制御部１５は、第１の信号を受信すると、検査モードに移行して、電圧センサ１３が計測した発電電圧が閾値を超えているか否かを判定する。制御部１５は、電圧センサ１３が計測した発電電圧が閾値を超えていないと判定した場合には、スイッチ１２をオン状態に制御する。一方、制御部１５は、電圧センサ１３が計測した発電電圧が閾値を超えていると判定した場合には、スイッチ１２をオン状態にせずにオフ状態を保持させるとともに、インバータ６を駆動させる。これにより、発電電圧は徐々に低下する。制御部１５は、インバータ６を駆動させながら、電圧センサ１３が計測した発電電圧が閾値を超えているか否かを所定周期ごとに判定し、発電電圧が閾値以下になった場合には、インバータ６の駆動を停止させて、スイッチ１２をオン状態に制御する。

制御部１５は、コンバータ１１を駆動する。これにより、コンバータ１１は、商用電源Ｓ（商用電力系統Ｐ）からの交流電流を直流電流に変換する。そして、コンバータ１１は、変換した直流電流を出力する。これにより、コンバータ１１で変換された直流電流は、検査電流としてスイッチ１２を介して太陽電池接続端子ＴＢ１から出力される。したがって、ＥＬ検査を行うにあたり、ディーゼル発電機を用いることなく太陽電池モジュール１０に電流を供給することができる。したがって、ＥＬ検査の検査対象である太陽電池モジュール１０にＥＬ発光を発生させるために当該太陽電池モジュール１０に電流を供給するにあたって騒音を抑制することができる。

ここで、接続箱２の複数のスイッチ２－１～２－ｎがすべてオン状態である場合には、検査電流は、接続線Ｌを介して、各太陽電池ストリング１－１～１－ｎに供給される。ただし、複数のスイッチ２－１～２－ｎがすべてオン状態に制御されている必要はなく、複数のスイッチ２－１～２－ｎのうち、一以上のスイッチがオン状態であればよい。例えば、複数のスイッチ２－１～２－ｎのうち、ユーザがＥＬ検査を行う太陽電池ストリング１に電気的に接続されているスイッチのみがオン状態であればよい。

撮像装置Ｃは、検査対象の太陽電池ストリング１に検査電流が供給されると、当該太陽電池ストリング１を撮像する。撮像装置Ｃが撮像した撮像画像は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。ここで、検査電流が注入された太陽電池モジュール１０において、正常の太陽電池セルは、所定の強度で発光する。一方、正常ではない太陽電池セルは、所定の強度よりも低い強度で発光するか又は発光しない。例えば、正常ではない太陽電池セルとは、断線・接続不良が発生している太陽電池セル、クラックが発生している太陽電池セル、及びＰＩＤが進行して出力が低下している太陽電池セル等である。したがって、ユーザは、撮像装置Ｃが撮像した撮像画像の明暗を確認することで、太陽電池モジュール１０の品質を評価することができる。

なお、撮像装置Ｃは、手動により撮像してもよいし、自動で撮像してもよい。例えば、ユーザが撮像装置Ｃを操作することで、撮像装置Ｃは検査対象の太陽電池モジュール１０を撮像してもよい。また、撮像装置Ｃは、不図示の端末装置から第１の操作信号を受信した場合に、撮像装置Ｃは検査対象の太陽電池モジュール１０を撮像してもよい。また、撮像装置Ｃは、上記端末装置から第２の操作信号を受信した場合に、撮像装置Ｃは検査対象の太陽電池モジュール１０の撮像を停止してもよい。

上記端末装置は、ユーザにより操作されることで第１の操作信号や第２の操作信号を無線又は有線で撮像装置Ｃに送信する。上記端末装置は、リモートコントローラであってもよい。また、上記端末装置は、ユーザにより可搬可能な携帯情報端末であってもよく、例えば、スマートフォンやタブレット端末である。上記端末装置が表示部を有する携帯情報端末（例えば、スマートフォンやタブレット端末）である場合には、当該端末装置は、撮像装置Ｃと無線又は有線で通信を行い、撮像装置Ｃが撮像した撮像画像（静止画像や動画）を取得し、自装置の表示部に表示してもよい。これにより、ユーザは、撮像画像の明暗を容易に確認することができ、太陽電池セルの劣化や欠陥を診断することができる。また、上記端末装置は、撮像装置Ｃから得られた撮像画像に対して公知の画像処理を行い、当該撮像画像から輝度が所定値以下の太陽電池セルの有無を判定してもよい。上記端末装置は、輝度が所定値以下の太陽電池セルがあると判定した場合には、ユーザに通知してもよい。例えば、上記端末装置は、輝度が所定値以下の太陽電池セルがあると判定した場合には、自装置の表示画面にバナー通知やポップアップ通知を行ってもよいし、音声により通知を行ってもよい。

また、撮像装置Ｃは、制御部１５と無線通信を行ってもよい。撮像装置Ｃは、制御部１５から検査電流の供給を開始したことを示す信号（以下、「検査開始信号」という。）を無線で受信した場合には、検査対象の太陽電池モジュール１０の静止画又は動画の撮像を開始してもよい。撮像装置Ｃは、制御部１５から検査電流の供給を停止したことを示す信号（以下、「検査停止信号」という。）を無線で受信した場合には、検査対象の太陽電池モジュール１０の静止画又は動画の撮像を停止してもよい。この場合には、例えば、制御部１５は、スイッチ１２をオン状態に制御し、且つ、コンバータ１１の駆動を開始した場合には、検査開始信号を無線で撮像装置Ｃに送信する。また、制御部１５は、操作部１４に対して第２の操作が行われた場合には、検査停止信号を無線で撮像装置Ｃに送信する。
なお、撮像装置Ｃは、所定の位置に固定されてもよいし、ドローンなどの小型の移動体に設けられてもよい。

以上説明したように、第１の実施形態に係る電源供給装置Ａは、太陽電池モジュール１０のＥＬ検査を行うにあたって、ディーゼル発電機の電力を用いることなく、商用電源Ｓの電力を用いて太陽電池モジュール１０に電流（検査電流）を供給する。

このような構成によれば、電源供給装置９は、ＥＬ検査を行うにあたり、ディーゼル発電機を用いることなく太陽電池モジュール１０に電流を供給することができる。したがって、ＥＬ検査の検査対象である太陽電池モジュール１０にＥＬ発光を発生させるために当該太陽電池モジュール１０に電流を供給するにあたって騒音を抑制することができる。さらに、電源供給装置Ａは、ディーゼル発電機を用いることがないため、排気ガスの排出を抑制することができる。

また、第１の実施形態に係るＰＣＳ３は、電源供給装置９を備えてもよい。このＰＣＳ３は、商用電源Ｓを動作電源として太陽電池モジュール１０が発電した電力を所定の交流電力に変換するインバータ６を備える。電源供給装置Ａは、スイッチ１２、コンバータ１１及び制御部１５を備えてもよい。この場合には、コンバータ１１は、商用電源Ｓからの交流電流を直流電流に変換する。制御部１５は、スイッチ１２をオフ状態からオン状態に制御することで、コンバータ１１が変換した直流電流を太陽電池モジュール１０に供給する。

また、第１の実施形態に係る電源供給装置９は、操作部１４を備えてもよい。この場合の電源供給装置Ａは、ＰＣＳ３と一体で設けられてもよいし、ＰＣＳ３と別体で設けられてもよい。そして、制御部１５は、操作部１４に対して第１の操作が行われた場合に、スイッチ１２をオン状態に制御してもよい。これにより、電源供給装置９は、ユーザの所望のタイミングで直流電流を太陽電池モジュール１０に供給することができる。

また、第１の実施形態に係る電源供給装置９は、太陽電池モジュールから前記インバータに入力される電圧を計測する電圧センサ１３を備えてもよい。この場合には、電源供給装置Ａは、ＰＣＳ３と一体で設けられてもよいし、ＰＣＳ３と別体で設けられてもよい。制御部１５は、操作部１４に対して第１の操作が行われた際に電圧センサ１３が計測した電圧が閾値を超えている場合には、スイッチ１２をオフ状態に保持してもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る太陽光発電システムＢについて説明する。図３は、第２の実施形態に係る太陽光発電システムＢの概略構成の一例を示す図である。第２の実施形態に係る太陽光発電システムＢは、第１の実施形態と同様に、複数の太陽電池モジュールで発電された直流電力をパワーコンディショナで交流電力に変換して商用電力系統に連系させたり、当該交流電力を電化製品や蓄電池等の負荷に供給する発電モードを有する。この発電モードは、いわゆる連系運転モードや自立運転モードを含む。

さらに、太陽光発電システムＢは、太陽電池モジュールの品質をＥＬ検査で行うにあたって、当該太陽電池モジュールにＥＬ発光を誘起させるために当該太陽電池モジュールに電流を供給する検査モードを備える。

以下に、第２の実施形態に係る太陽光発電システムＢの概略構成について説明する。なお、第２の実施形態に係る太陽光発電システムＢの構成要素において、第１の実施形態に係る太陽光発電システムＡの構成要素と同一又は類似の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

図３に示すように、太陽光発電システムＢは、複数の太陽電池ストリング１－１～１－ｎ（ｎは１以上の整数）、接続箱２、ＰＣＳ３ｂ、電源装置２０及び撮像装置３０を備える。

接続箱２は、複数の太陽電池ストリング１－１～１－ｎを多段階且つ電気的に並列に接続している。各太陽電池モジュール１０からの電力は、接続箱２において１つの接続線Ｌに纏められている。その接続線Ｌは、ＰＣＳ３ｂに接続されている。例えば、接続箱２は、太陽電池ストリング１－１～１－ｎのそれぞれに接続されている各接続線を１つの接続線Ｌに集線してＰＣＳ３ｂに接続する。これにより、接続箱２は、複数の太陽電池ストリング１－１～１－ｎで発電された直流電流をＰＣＳ３ｂに出力する。
なお、発電モード時には、すべてのスイッチ２－１～２－ｎがオン状態に制御されている。接続箱２は、ＰＣＳ３ｂと一体化されてもよいし、省略されてもよい。

ＰＣＳ３ｂは、商用電源Ｓからの電力を動作電源として、接続箱２から供給される直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を変電設備等の商用電源Ｓの商用電力系統Ｐに出力する。第２の実施形態では、ＰＣＳ３ｂは、接続箱２から供給される直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力を商用電力系統Ｐに出力する、いわゆる連系運転モードを実行する場合について説明するが、これに限定されない。ＰＣＳ３ｂは、接続箱２から供給される直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力を蓄電池や電子機器等の負荷に出力してもよい。また、ＰＣＳ３ｂは、変換した交流電力と商用電力系統Ｐと電気的に切り離して、いわゆる自立運転モードを実行してもよい。なお、商用電源Ｓからの電力とは、商用電力系統ＰからＰＣＳ３ｂに供給される電力である。
なお、ＰＣＳ３ｂは、ダイオード４、フィルタ５、インバータ６、フィルタ７及びスイッチ８を備えている。また、ＰＣＳ３ｂは、第１の実施形態と比較して、電力供給装置Ａを備えていない。

電源装置２０は、太陽電池モジュール１０の品質をＥＬ検査で検査するにあたって、当該太陽電池モジュール１０にＥＬ発光を誘起させるために当該太陽電池モジュール１０に検査電流を供給する。第２の実施形態では、ＰＣＳ３ｂは、太陽電池ストリング１－１～太陽電池ストリング１－ｎのそれぞれに検査電流を供給する。

撮像装置３０は、ＥＬ検査の検査対象の太陽電池ストリング１に検査電流が供給されると、当該太陽電池ストリング１を撮像する。例えば、撮像装置３０は、赤外線カメラやＣＣＤカメラである。撮像装置３０が撮像した撮像画像は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。

撮像装置３０は、電源装置２０と無線又は有線で通信する。撮像装置３０は、電源装置２０から検査開始信号を受信した場合には、検査対象の太陽電池モジュール１０の静止画又は動画の撮像を開始する。また、撮像装置３０は、制御部１５から検査停止信号を受信した場合には、検査対象の太陽電池モジュール１０の静止画又は動画の撮像を停止する。なお、撮像装置３０は、所定の位置に固定されてもよいし、ドローンなどの小型の移動体に設けられてもよい。

次に、第２の実施形態に係る電源装置２０は、バッテリ２１及び電源供給装置２２を備える。

バッテリ２１は、例えば、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリ、鉛蓄電池等の二次電池である。また、例えば、バッテリ２１は、大容量キャパシタであってもよい。また、バッテリ２１は、二次電池及び大容量キャパシタの双方を備えてもよい。

電源供給装置２２は、ディーゼル発電機の電力を用いることなく、バッテリ２１の電力を用いて各太陽電池モジュール１０に検査電流として直流電流を出力端子ＴＢ３から出力する。例えば、電源供給装置２２は、太陽電池モジュール１０の発電が行われない夜間に検査電流として直流電流を出力する。

以下に、第２の実施形態に係る電源供給装置２２の概略構成について説明する。
電源供給装置２２は、スイッチ２２１及び制御部２２２を備える。

スイッチ２２１は、バッテリ２１の正極と出力端子ＴＢ３との間に接続されている。例えば、スイッチ２２１は、機械スイッチ（例えば、リレー）や電気的スイッチ（例えば、トランジスタ）である。具体的には、スイッチ２２１は、第１の端子がコンバータ１１の正極に接続され、第２の端子が出力端子ＴＢ３に接続されている。

スイッチ２２１は、制御部２２２により、オン状態又はオフ状態に制御される。スイッチ２２１がオン状態の場合には、スイッチ２２１の第１の端子と第２の端子とは電気的に接続される。これにより、バッテリ２１から出力される直流電流は、出力端子ＴＢ３を介して各太陽電池ストリング１に検査電流として供給される。一方、スイッチ２２１がオフ状態の場合には、スイッチ２２１の第１の端子と第２の端子との電気的な接続は遮断される。これにより、バッテリ２１から各太陽電池ストリング１への検査電流の供給は停止される。

制御部２２２は、スイッチ２２１をオン状態又はオフ状態に制御することで、各太陽電池ストリングの太陽電池モジュール１０への検査電流の供給を制御する。
制御部２２２は、撮像装置３０の撮像タイミングとスイッチ２２１をオフ状態からオン状態に制御するタイミングとを同期させる。例えば、制御部２２２は、スイッチ２２１をオフ状態からオン状態に制御する場合には、撮像装置３０に検査開始信号を有線又は無線で送信する。撮像装置３０は、電源装置２０から検査開始信号を受信した場合には検査対象の太陽電池モジュール１０の静止画又は動画の撮像を開始する。これにより、制御部２２２は、撮像装置３０の撮像タイミングとスイッチ２２１をオフ状態からオン状態に制御するタイミングとを同期させる。

さらに、制御部２２２は、撮像装置３０が撮像を停止するタイミングとスイッチ２２１をオン状態からオフ状態に制御するタイミングとを同期させる。例えば、制御部２２２は、スイッチ２２１をオン状態からオフ状態に制御する場合には、撮像装置３０に検査停止信号を有線又は無線で送信する。撮像装置３０は、制御部２２２から検査停止信号を受信した場合には、検査対象の太陽電池モジュール１０の静止画又は動画の撮像を停止する。
これにより、制御部２２２は、撮像装置３０が撮像を停止するタイミングとスイッチ２２１をオン状態からオフ状態に制御するタイミングとを同期させることができる。なお、この場合において、制御部２２２は、ユーザからの所定の操作を受け付けることで、スイッチ２２１をオン状態からオフ状態に制御してもよい。例えば、電源供給装置２２は、操作部１４を備えてもよい。そして、制御部２２２は、操作部１４に対して第１の操作が行われた場合には、スイッチ２２１をオフ状態からオン状態に制御してもよい。一方、制御部１５は、操作部１４に対して第２の操作が行われた場合には、スイッチ２２１をオン状態からオフ状態に制御してもよい。

制御部２２２は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。

次に、第２の実施形態に係る電源装置２０を用いたＥＬ検査の検査方法を説明する。なお、以下の説明において、電源供給装置２２は、操作部１４を備えている。電源装置２０の出力端子ＴＢ３は、接続線Ｌに接続されている。

ユーザは、各太陽電池ストリング１－１～１－ｎを構成する複数の太陽電池モジュール１０にＥＬ発光を誘起させるために、例えば夜間時において操作部１４に対して第１の操作を行う。例えば、操作部１４は、第１の操作が行われると、第１の信号を制御部１５に送信する。ここで、夜間時においては、太陽電池モジュール１０は発電しない。そのため、インバータ６の駆動は停止している。

制御部２２２は、スイッチ２２１をオン状態に制御するとともに、撮像装置３０に検査開始信号を有線又は無線で送信する。これにより、バッテリ２１からの直流電流が出力端子ＴＢ３から出力されるとともに、撮像装置３０の撮像が開始される。
出力端子ＴＢ３から出力された直流電流は、検査電流として、接続線Ｌを介して検査対象の太陽電池モジュール１０に供給される。したがって、ＥＬ検査を行うにあたり、ディーゼル発電機を用いることなく太陽電池モジュール１０に電流を供給することができる。そのため、ＥＬ検査の検査対象である太陽電池モジュール１０にＥＬ発光を発生させるために当該太陽電池モジュール１０に電流を供給するにあたって騒音を抑制することができる。

ここで、接続箱２の複数のスイッチ２－１～２－ｎがすべてオン状態である場合には、検査電流は、接続線Ｌを介して、各太陽電池ストリング１－１～１－ｎに供給される。ただし、複数のスイッチ２－１～２－ｎがすべてオン状態に制御されている必要はなく、複数のスイッチ２－１～２－ｎのうち、一以上のスイッチがオン状態であればよい。例えば、複数のスイッチ２－１～２－ｎのうち、ユーザがＥＬ検査を行う太陽電池ストリング１に電気的に接続されているスイッチのみがオン状態であればよい。

また、撮像装置３０は、検査対象の太陽電池モジュール１０に検査電流が流れると同時、又は同時と同視し得るタイミングでの撮像を開始する。これにより、撮像装置３０は、効率的に検査対象の太陽電池モジュールを撮像することができる。

なお、第２の実施形態の撮像装置３０は、手動により撮像を開始してもよい。例えば、ユーザが撮像装置３０に対して所定の操作を行うことで、撮像装置３０は検査対象の太陽電池モジュール１０を撮像してもよい。例えば、所定の操作とは、撮像装置３０の撮像スイッチを押下する操作である。この撮像スイッチは、撮像装置３０の撮像を開始させるスイッチである。この場合には、撮像装置３０は、所定の操作が行われると、撮像を開始することを示す信号（以下、「撮像開始信号」という。）を有線又は無線で電源装置２０の制御部２２２に送信する。また、撮像装置３０は、上記端末装置から第１の操作信号を受信した場合には検査対象の太陽電池モジュール１０の撮像を開始してもよい。そして、撮像装置３０は、上記端末装置から第１の操作信号を受信した場合には、撮像開始信号を有線又は無線で電源装置２０の制御部２２２に送信してもよい。なお、第２の実施形態の端末装置は、第１の実施形態の端末装置と同様の構成を備える。

制御部２２２は、撮像装置３０から撮像開始信号を受信した場合には、スイッチ２２１をオン状態に制御してもよい。これにより、制御部２２２は、撮像装置３０の撮像タイミングとスイッチ２２１をオフ状態からオン状態に制御するタイミングとを同期させることができる。

また、撮像装置３０は、撮像装置３０の停止スイッチが押下された場合には、撮像を停止することを示す信号（以下、「撮像停止信号」という。）を有線又は無線で電源装置２０の制御部２２２に送信してもよい。また、撮像装置３０は、上記端末装置から第２の操作信号を受信した場合には検査対象の太陽電池モジュール１０の撮像を停止してもよい。そして、撮像装置３０は、上記端末装置から第２の操作信号を受信した場合には、撮像停止信号を有線又は無線で電源装置２０の制御部２２２に送信してもよい。

制御部２２２は、撮像装置３０から撮像停止信号を受信した場合には、スイッチ２２１をオフ状態に制御してもよい。これにより、制御部２２２は、撮像装置３０が撮像を停止するタイミングとスイッチ２２１をオン状態からオフ状態に制御するタイミングとを同期させることができる。

以上説明したように、第２の実施形態に係る電源供給装置２２は、太陽電池モジュール１０のＥＬ検査を行うにあたって、ディーゼル発電機の電力を用いることなく、バッテリ２１の電力を用いて太陽電池モジュール１０に電流（検査電流）を供給する。

このような構成によれば、電源供給装置２２は、ＥＬ検査を行うにあたり、ディーゼル発電機を用いることなく太陽電池モジュール１０に電流を供給することができる。したがって、ＥＬ検査の検査対象である太陽電池モジュール１０にＥＬ発光を発生させるために当該太陽電池モジュール１０に電流を供給するにあたって騒音を抑制することができる。さらに、電源供給装置Ｂは、ディーゼル発電機を用いることがないため、排気ガスの排出を抑制することができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

（変形例１）第１の実施形態及び第２の実施形態では、接続箱２が１つである場合について説明するが、太陽電池モジュール１０の数によっては、接続箱２は複数個でもよい。その際、接続箱２とＰＣＳ３（又はＰＣＳ３ｂ）との間に集電箱が接続される場合がある。集電箱を用いる場合においては、各接続箱２は、太陽電池ストリング１－１～１－ｎから供給された直流電流を集電箱に出力する。各接続箱２から供給された直流電流は、集電箱において１つの接続線に纏められている。集電箱は、各接続箱２から供給された直流電流をＰＣＳ３（又はＰＣＳ３ｂ）に出力する。

（変形例２）ＰＣＳ３及びＰＣＳ３ｂは、インバータ６とフィルタ５との間に昇圧用のコンバータを備えてもよい。

（変形例３）ＰＣＳ３は、予定された時間又は定期的に検査モードに移行して検査電流を太陽電池接続端子ＴＢ１から出力してもよい。この場合には、ＰＣＳ３は、必ずしも操作部１４を備えなくてもよい。ＰＣＳ３ｂは、予定された時間又は定期的にスイッチ２２１をオン状態に制御して検査電流を出力端子ＴＢ３から出力してもよい。この場合には、ＰＣＳ３ｂは、必ずしも操作部１４を備えなくてもよい。

（変形例４）電源供給装置９、２２は、検査電流としてパルス電流を検査対象の太陽電池モジュール１０に供給してもよい。

（変形例５）第２の実施形態において、電源装置２０の出力端子ＴＢ３は、検査対象である太陽電池モジュール１０を備える太陽電池ストリング１に接続されている電力線Ｗに接続されてもよい。

Ａ，Ｂ 太陽光発電システム
３，３ｂ ＰＣＳ（パワーコンディショナ）
６ インバータ
９，２２ 電源供給装置
１３ 電圧センサ
１５，２２２ 制御部
２０ 電源装置
２１ バッテリ
Ｓ 商用電源

Claims (1)

1. 一以上の太陽電池モジュールに電流を供給することで当該太陽電池モジュールに発生するエレクトロルミネッセンスを撮像装置で撮像し、撮像した撮像画像を用いて前記太陽電池モジュールの品質を診断するにあたり、前記エレクトロルミネッセンスを発生させるために前記太陽電池モジュールに前記電流を供給する電源供給装置であって、ディーゼル発電機の電力を用いることなく、商用電源又はバッテリの電力を用いて前記太陽電池モジュールに前記電流を供給する電源供給装置と、
   前記商用電源を動作電源として前記太陽電池モジュールが発電した電力を所定の交流電力に変換するインバータとを備え、
   前記電源供給装置は、スイッチと、前記商用電源からの交流電流を直流電流に変換するコンバータと、前記スイッチをオフ状態からオン状態に制御することで前記直流電流を前記太陽電池モジュールに供給する制御部と、操作部と、前記太陽電池モジュールから前記インバータに入力される電圧を計測する電圧センサとを備え、
   前記制御部は、前記操作部に対して操作が行われた場合に、前記スイッチをオン状態に制御し、前記操作部に対して操作が行われた際に前記電圧センサが計測した電圧が閾値を超えている場合には、前記スイッチをオフ状態に保持することを特徴とするパワーコンディショナ。

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