專利名稱：太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)太陽能電池板的故障等異常的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前，已知根據(jù)太陽能電池板輸出的直流電流-電壓特性來檢測(cè)太陽能電池板的故障等異常的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。如圖8(a)所示，在太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)中，一般串聯(lián)連接多個(gè)太陽能電池板 82來形成太陽能電池模塊81。在從各太陽能電池板82的太陽能電池板本體83的端部延伸的正極和負(fù)極之間分別設(shè)置有旁路二極管84 (例如參照專利文獻(xiàn)2)。在此，作為一例，考慮圖示的從左側(cè)起第二個(gè)太陽能電池板本體83被陰影覆蓋等，輸出降低的情況。當(dāng)太陽能電池板本體83的輸出降低時(shí)，從后級(jí)(圖示的右側(cè))的太陽能電池板82看時(shí)，輸出降低的太陽能電池板本體83成為電阻體。因此，來自后級(jí)的太陽能電池板82的電流如圖示的虛線箭頭所示那樣，繞過輸出降低的太陽能電池板本體83，在電阻大體為零的旁路二極管84中流過。如此，旁路二極管84起到使來自后級(jí)的太陽能電池板82的電流繞過的作用。但是，如圖8(b)所示，當(dāng)與輸出降低的太陽能電池板本體83對(duì)應(yīng)的旁路二極管84發(fā)生故障成為斷開狀態(tài)時(shí)，來自后級(jí)的太陽能電池板82的電流如圖示的虛線箭頭所示，全部流入到太陽能電池板本體83中。如上所述，因?yàn)檩敵鼋档偷奶柲茈姵匕灞倔w83成為電阻體，所以由于流入的電流，太陽能電池板本體83發(fā)熱。結(jié)果，存在太陽能電池板本體83過熱而損壞，或者過熱的太陽能電池板本體83成為熱源而發(fā)生火災(zāi)的可能性。為了避免這樣的問題，在檢測(cè)太陽能電池板的異常時(shí)，不僅需要檢測(cè)太陽能電池板本體的異常，還需要檢測(cè)旁路二極管的異常。但是，在專利文獻(xiàn)I記載的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置中，存在無法檢測(cè)旁路二極管的異常的問題。作為檢測(cè)旁路二極管的異常的方法，例如考慮定期地使用萬用表(tester)等進(jìn)行檢查，確認(rèn)旁路二極管是否發(fā)生故障，但是存在非常麻煩的問題。專利文獻(xiàn)I日本特開2006-201827號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平11-330521號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供一種能夠檢測(cè)太陽能電池板本體的異常，并且能夠容易地檢測(cè)旁路二極管的異常的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置。本發(fā)明是為了達(dá)成上述目的而提出的，是一種太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)太陽能電池板的異常，其中，所述太陽能電池板具有太陽能電池板本體和旁路二極管，該旁路二極管的陰極與該太陽能電池板本體的正極電氣連接，陽極與所述太陽能電池板本體的負(fù)極電氣連接，所述太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置具有交流電源，其被設(shè)置在所述太陽能電池板本體的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)中的某一方，能夠?qū)λ鎏柲茈姵匕迨┘又丿B了直流電壓的交流電壓；測(cè)定單元，其被設(shè)置在所述太陽能電池板本體的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的另一方，測(cè)定從所述太陽能電池板輸出的電壓或電流；以及控制裝置，其具備異常判定部，該異常判定部控制所述交流電源來控制向所述太陽能電池板輸入的輸入電壓或輸入電流，并且將該輸入電壓或輸入電流與所述測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流進(jìn)行比較來判定所述太陽能電池板的異常，所述異常判定部具有太陽能電池板本體異常判定部，其控制所述交流電源，將所述旁路二極管逆向偏置，根據(jù)此時(shí)的輸入電壓或輸入電流和所述測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流，判定所述太陽能電池板本體的異常；以及旁路二極管異常判定部，其控制所述交流電源，將所述旁路二極管正向偏置，根據(jù)此時(shí)的輸入電壓或輸入電流和所述測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流，判定所述旁路二極管的異常。所述測(cè)定單元是被設(shè)置在所述太陽能電池板本體的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的另一方，測(cè)定從所述太陽能電池板輸出的電壓的電壓測(cè)定單元，所述異常判定部控制所述交流電源來控制對(duì)所述太陽能電池板施加的輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓與所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述太陽能電池板的異常，所述太陽能電池板本體異常判定部控 制所述交流電源并控制在交流電壓上重疊的直流電壓的大小，以所述旁路二極管被逆向偏置的方式從所述交流電源對(duì)所述太陽能電池板施加輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述太陽能電池板本體的異常，所述旁路二極管異常判定部控制所述交流電源并控制在交流電壓上重疊的直流電壓的大小，以所述旁路二極管被正向偏置的方式從所述交流電源對(duì)所述太陽能電池板施加輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述旁路二極管的異常。將所述交流電源設(shè)置在所述太陽能電池板本體的正極側(cè)，并且將所述電壓測(cè)定單元設(shè)置在所述太陽能電池板本體的負(fù)極側(cè)，所述太陽能電池板本體異常判定部，在所述太陽能電池板沒有發(fā)電時(shí)，控制所述交流電源，向所述太陽能電池板施加在交流電壓上重疊了正的直流電壓的輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述太陽能電池板本體的異常，所述旁路二極管異常判定部，在所述太陽能電池板沒有發(fā)電時(shí)，控制所述交流電源，對(duì)所述太陽能電池板施加在交流電壓上重疊了負(fù)的直流電壓的輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述旁路二極管的異常。還具有開關(guān)電路，其能夠切換是否在所述交流電源和所述太陽能電池板之間插入去除直流成分的電容器，所述異常判定部以如下方式切換所述開關(guān)電路在所述太陽能電池板發(fā)電時(shí)插入所述電容器，在所述太陽能電池板沒有發(fā)電時(shí)不插入所述電容器，所述太陽能電池板本體異常判定部，在所述太陽能電池板發(fā)電時(shí)，控制所述交流電源，把不重疊直流電壓的交流電壓作為輸入電壓施加給所述太陽能電池板，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述太陽能電池板本體的異常。還具有警報(bào)單元，其在所述太陽能電池板本體異常判定部或所述旁路二極管異常判定部檢測(cè)到所述太陽能電池板本體或所述旁路二極管的異常時(shí)，發(fā)出警報(bào)。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠檢測(cè)太陽能電池板本體的異常，并且能夠容易地檢測(cè)旁路二極管的異常的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置。


圖I表示本發(fā)明一實(shí)施方式的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2(a)表示在圖I的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置中，判定太陽能電池板本體的異常時(shí)的輸入電壓的波形，圖2(b)是表示太陽能電池板本體中的輸入電壓的頻率與輸入輸出比的關(guān)系的曲線圖。 圖3(a)表示在圖I的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置中，判定旁路二極管的異常時(shí)的輸入電壓的波形，圖3(b)是表示旁路二極管中的輸入電壓的頻率與輸入輸出比的關(guān)系的曲線圖。圖4是表示圖I的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置的異常判定部中的異常判定處理的控制流程的流程圖。圖5是表示圖4的流程圖中的太陽能電池板本體異常判定處理的控制流程的流程圖。圖6是表示圖4的流程圖中的旁路二極管異常判定處理的控制流程的流程圖。圖7是本發(fā)明其他實(shí)施方式的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖8(a)、(b)說明旁路二極管發(fā)生故障時(shí)的問題點(diǎn)。符號(hào)說明I太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置2太陽能電池板3太陽能電池板本體4旁路二極管5交流電源6電壓測(cè)定單元(測(cè)定單元)7檢測(cè)電阻8輸出側(cè)交流電壓計(jì)9輸入側(cè)交流電壓計(jì)10控制裝置11異常判定部12太陽能電池板本體異常判定部13旁路二極管異常判定部
具體實(shí)施例方式以下按照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I是本實(shí)施方式的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。如圖I所示，太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置I用于檢測(cè)太陽能電池板2的異常，主要具備交流電源5、作為測(cè)定單元的電壓測(cè)定單元6、控制裝置10、警報(bào)單元20。太陽能電池板2具有太陽能電池板本體3 ;陰極與太陽能電池板本體3的正極電氣連接，陽極與太陽能電池板本體3的負(fù)極電氣連接的旁路二極管4。圖中將太陽能電池板本體3的正極表示為+，將負(fù)極表示為_。在太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置I中，在太陽能電池板本體3的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的某一方設(shè)置交流電源5，在另一方設(shè)置電壓測(cè)定單元6。在此，說明將交流電源5設(shè)置在太陽能電池板本體3的正極側(cè)，并且將電壓測(cè)定單元6設(shè)置在太陽能電池板本體3的負(fù)極側(cè)的情況。作為交流電源5，使用能夠?qū)μ柲茈姵匕?施加重疊了直流電壓的交流電壓的交流電源。即，作為交流電源5，可以使用具有偏置功能的交流電源。另外，作為交流電源5，優(yōu)選使用輸出的交流電壓的頻率可變的交流電源。電壓測(cè)定單元6測(cè)定從太陽能電池板2輸出的電壓(輸出電壓)Vtjut，由檢測(cè)電阻7和輸出側(cè)交流電壓計(jì)8構(gòu)成。檢測(cè)電阻7的一端與太陽能電池板本體3的負(fù)極電氣連接，另一端接地。輸出側(cè)交流電壓計(jì)8與檢測(cè)電阻7并聯(lián)連接。此外，在太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置I中，在太陽能電池板本體3的正極側(cè)設(shè)置有測(cè)定從交流電源5向太陽能電池板2施加的輸入電壓Vin的輸入側(cè)交流電壓計(jì)9?？刂蒲b置10具有異常判定部11，其控制交流電源5來控制對(duì)太陽能電池板2施 加的輸入電壓vin，并且根據(jù)該輸入電壓Vin和電壓測(cè)定單元6 (輸出側(cè)交流電壓計(jì)8)測(cè)定到的輸出電壓Vwt的比(以下稱為輸入輸出比)，判定太陽能電池板2的異常。異常判定部11安裝在控制裝置10的控制基板IOa內(nèi)的基本電路IOb中，通過適當(dāng)?shù)亟M合存儲(chǔ)器(RAM、ROM)、CPU、I/O接口、軟件等來實(shí)現(xiàn)?？刂蒲b置10的輸出端14和交流電源5經(jīng)由輸出用控制信號(hào)線16而連接，可以從控制裝置10向交流電源5發(fā)送控制交流電源5對(duì)太陽能電池板2施加的電壓(輸入電壓Vin)的信號(hào)(以下稱為Vin信號(hào))。此外，分別經(jīng)由輸入用控制信號(hào)線17將控制裝置10的輸入端15、輸出側(cè)交流電壓計(jì)8以及輸入側(cè)交流電壓計(jì)9連接，將通過輸出側(cè)交流電壓計(jì)8測(cè)定到的輸出電壓Vait和通過輸入側(cè)交流電壓計(jì)9測(cè)定到的輸入電壓Vin分別輸入給控制裝置10。并且，異常判定部11具有判定太陽能電池板本體3的異常的太陽能電池板本體異常判定部12和判定旁路二極管4的異常的旁路二極管異常判定部13。在本實(shí)施方式中，太陽能電池板本體異常判定部12和旁路二極管異常判定部13在太陽能電池板2不進(jìn)行發(fā)電的夜間等進(jìn)行異常的判定。首先，說明太陽能電池板本體異常判定部12。太陽能電池板本體異常判定部12控制交流電源5，控制在交流電壓上重疊的直流電壓的大小，從交流電源5對(duì)太陽能電池板2以旁路二極管4被逆向偏置的方式施加輸入電壓Vin，并且根據(jù)由輸入側(cè)交流電壓計(jì)9測(cè)定到的輸入電壓Vin和輸出側(cè)交流電壓計(jì)8測(cè)定到的輸出電壓Vwt的比，運(yùn)算輸入輸出比(VJVin)，然后根據(jù)該輸入輸出比判定太陽能電池板本體3的異常。在本實(shí)施方式中，交流電源5與太陽能電池板本體3的正極側(cè)連接，所以太陽能電池板本體異常判定部12向太陽能電池板2施加圖2(a)所述的在交流電壓上重疊了正的直流電壓的輸入電壓Vin?？梢詫?duì)重疊的直流電壓進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定，以使包含交流成分的輸入電壓Vin全體的值為正。由此，旁路二極管4始終被逆向偏置，電流全部通過太陽能電池板本體3，從正極側(cè)流向負(fù)極側(cè)。在此，在圖2(b)中表示使交流電源5輸出的交流電壓的頻率變化時(shí)的輸入輸出比的關(guān)系(即，太陽能電池板本體3的交流通過特性)。如圖2(b)所示，可知與正常品(圖示實(shí)線)相比，故障品(圖示虛線)的輸入輸出比全部減小。此外，關(guān)于沒有發(fā)生故障但是已經(jīng)劣化的劣化品(圖示點(diǎn)劃線)，可知在不到IOOkHz的頻率區(qū)域中，與正常品相比輸入輸出比減小。即，當(dāng)太陽能電池板本體3故障或劣化而成為異常狀態(tài)時(shí)，輸入輸出比減小。由此，在本實(shí)施方式中，在輸入輸出比在預(yù)先設(shè)定的閾值以下時(shí)，太陽能電池板本體異常判定部12判定在太陽能電池板本體3中存在異常。不限于此，例如預(yù)先取得正常品的交流通過特性，當(dāng)測(cè)定到的輸入輸出比與正常品的交流通過特性的輸入輸 出比的偏離增大時(shí)，太陽能電池板本體異常判定部12可以判定在太陽能電 池板本體3中存在異常。太陽能電池板本體異常判定部12當(dāng)判定在太陽能電池板本體3中存在異常時(shí)，向后述的警報(bào)單元20發(fā)送異常信號(hào)。此外，根據(jù)圖2(b)可知，作為在判定太陽能電池板本體3的異常時(shí)從交流電源5輸出的交流電壓的頻率，在僅判定故障時(shí)設(shè)為IOOkHz以上(優(yōu)選為IOOkHz以上不到1000kHz)，在判定故障和劣化兩者時(shí)，設(shè)為不到100kHz(優(yōu)選在IkHz以上不到IOkHz)即可。如果通過IOOkHz以上的頻率和不到IOOkHz的頻率這兩者來分別進(jìn)行異常的判定，則能夠判定是故障還是劣化。然后，說明旁路二極管異常判定部13。旁路二極管異常判定部13控制交流電源5，控制在交流電壓上重疊的直流電壓的大小，從交流電源5向太陽能電池板2以旁路二極管4被正向偏置的方式施加輸入電壓Vin,并且根據(jù)輸入側(cè)交流電壓計(jì)9測(cè)定到的輸入電壓Vin和輸出側(cè)交流電壓計(jì)8測(cè)定到的輸出電壓Vrat的比運(yùn)算輸入輸出比，根據(jù)該輸入輸出比，判定旁路二極管4的異常。在本實(shí)施方式中，因?yàn)榻涣麟娫?與太陽能電池板本體3的正極側(cè)連接，所以旁路二極管異常判定部13對(duì)太陽能電池板2施加圖3(a)所示的在交流電壓上重疊了負(fù)的直流電壓的輸入電壓Vin?？梢赃m當(dāng)?shù)卦O(shè)定重疊的直流電壓，以使包含交流成分的輸入電壓Vin全體的值為負(fù)。由此，旁路二極管4始終被正向偏置，電流全部通過電阻大體為零的旁路二極管4側(cè)，從負(fù)極側(cè)流向正極側(cè)。在此，在圖3(b)中表示使交流電源5輸出的交流電壓的頻率變化時(shí)的輸入輸出比的關(guān)系(即，旁路二極管4的交流通過特性)。如圖3(b)所示，可知與正常品(圖示實(shí)線)相比，故障品(圖示虛線)的輸入輸出比全部減小。S卩，與上述太陽能電池板本體3相同，當(dāng)旁路二極管4發(fā)生故障而成為異常狀態(tài)時(shí)，輸入輸出比減小。由此，在本實(shí)施方式中，在輸入輸出比在預(yù)先設(shè)定的閾值以下時(shí)，旁路二極管異常判定部13判定在旁路二極管4中存在異常。不限于此，例如預(yù)先取得正常品的交流通過特性，當(dāng)測(cè)定到的輸入輸出比與正常品的交流通過特性中的輸入輸出比的偏離增大時(shí)，旁路二極管異常判定部13可以判定在旁路二極管4中存在異常。旁路二極管異常判定部13當(dāng)判定在旁路二極管4中存在異常時(shí)，向后述的警報(bào)單元20發(fā)送異常信號(hào)。此外，根據(jù)圖3(b)可知，在判定旁路二極管4的異常時(shí)從交流電源5輸出的交流電壓的頻率設(shè)為不到IOOOOkHz (優(yōu)選在IkHz以上不到1000kHz)即可，為了避免復(fù)雜，希望使用與判斷太陽能電池板本體3的異常時(shí)使用的頻率相同的頻率。在本實(shí)施方式中，使用輸入側(cè)交流電壓計(jì)9測(cè)定到的輸入電壓Vin和輸出側(cè)交流電壓計(jì)8測(cè)定到的輸出電壓Vrat運(yùn)算輸入輸出比，但是不限于此，太陽能電池板本體異常判定部12和旁路二極管異常判定部13可以把向交流電源5發(fā)送的指示值(Vin信號(hào)的指示值)直接作為輸入電壓Vin使用來計(jì)算輸入輸出比。此時(shí)，可以省略輸入側(cè)交流電壓計(jì)9。警報(bào)單元20在太陽能電池板本體異常判定部12或旁路二極管異常判定部13檢測(cè)到太陽能電池板本體3或旁路二極管4的異常時(shí)發(fā)出警報(bào)。在本實(shí)施方式中，警報(bào)單元20當(dāng)從太陽能電池板本體異常判定部12或旁路二極管異常判定部13接收到異常信號(hào)時(shí)，點(diǎn)亮警告燈21向管理者通知檢測(cè)到太陽能電池板本體3或旁路二極管4的異常，并且在監(jiān)視器22中顯示檢測(cè)到太陽能電池板本體3或旁路二極管4的異常，與此同時(shí)，通過警報(bào)郵件發(fā)送單元23向管理者的移動(dòng)電話等發(fā)送警報(bào)郵件，通知檢測(cè)到太陽能電池板本體3或旁路二極管4的異常。然后，使用圖4 6說明太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置I的異常判定部11中的異常判定處理的控制流程。該異常判定處理在太陽能電池板2沒有發(fā)電的夜間等執(zhí)行。對(duì)于執(zhí)行異常判定處理的觸發(fā)沒有特別的限定，管理者可以在希望時(shí)執(zhí)行，還可 以當(dāng)?shù)竭_(dá)夜間的設(shè)定的時(shí)間時(shí)自動(dòng)地執(zhí)行。此外，在夜間的設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)，可以按照預(yù)定的時(shí)間間隔(例如間隔I小時(shí))執(zhí)行。如圖4所示，在異常判定處理中，執(zhí)行太陽能電池板本體異常判定處理(步驟SI)和旁路二極管異常判定處理(步驟S2)，然后結(jié)束處理。首先，說明步驟SI的太陽能電池板本體異常判定處理。如圖5所示，在太陽能電池板本體異常判定處理中，在步驟Sll中，太陽能電池板本體異常判定部12從控制裝置10的輸出端14向交流電源5發(fā)送Vin信號(hào)，從交流電源5對(duì)太陽能電池板2施加重疊了正的直流電壓的交流電壓。然后，在步驟S12中，通過輸入側(cè)交流電壓計(jì)9檢測(cè)輸入電壓Vin，并且在步驟S13中通過輸出側(cè)交流電壓計(jì)8檢測(cè)輸出電壓Vtjut。從輸入端15向控制裝置10輸入在步驟S12、S13中檢測(cè)到的輸入電壓Vin、輸出電壓Vwt。在檢測(cè)到輸入電壓Vin和輸出電壓Vtjut后，在步驟S14中，太陽能電池板本體異常判定部12運(yùn)算作為輸入電壓Vin和輸出電壓Vwt的比的輸入輸出比，在步驟S15中判定運(yùn)算出的輸入輸出比是否在預(yù)先設(shè)定的閾值以下。當(dāng)在步驟S15中判斷為“否”時(shí)，在步驟S16中，太陽能電池板本體異常判定部12判定在太陽能電池板本體3中沒有異常，結(jié)束處理。當(dāng)在步驟S15中判斷為“是”時(shí)，在步驟S17中，太陽能電池板本體異常判定部12判定在太陽能電池板本體3中存在異常，在步驟S18中對(duì)警報(bào)單元20發(fā)送異常信號(hào)后，結(jié)束處理。然后，說明步驟S2的旁路二極管異常判定處理。如圖6所示，在旁路二極管異常判定處理中，在步驟S21中，旁路二極管異常判定部13從控制裝置10的輸出端14向交流電源5發(fā)送Vin信號(hào)，從交流電源5對(duì)太陽能電池板2施加重疊了負(fù)的直流電壓的交流電壓。然后，在步驟S22中，通過輸入側(cè)交流電壓計(jì)9檢測(cè)輸入電壓Vin，并且在步驟S23中通過輸出側(cè)交流電壓計(jì)8檢測(cè)輸出電壓Vtjut。從輸入端15向控制裝置10輸入在步驟S22、S23中檢測(cè)到的輸入電壓Vin、輸出電壓Vwt。在檢測(cè)到輸入電壓Vin和輸出電壓Vrat后，在步驟S24中，旁路二極管異常判定部13運(yùn)算作為輸入電壓Vin和輸出電壓Vwt的比的輸入輸出比，在步驟S25中判定運(yùn)算出的輸入輸出比是否在預(yù)先設(shè)定的閾值以下。當(dāng)在步驟S25中判斷為“否”時(shí)，在步驟S26中，旁路二極管異常判定部13判定在旁路二極管4中沒有異常，并結(jié)束處理。當(dāng)在步驟S25中判定為“是”時(shí)，在步驟S27中，旁路二極管異常判定部13判定在旁路二極管4中存在異常，在步驟S28中向警報(bào)單元20發(fā)送異常信號(hào)后，結(jié)束處理。說明本實(shí)施方式的作用。在本實(shí)施方式的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置I中，控制通過交流電源5重疊的直流電壓的大小，從交流電源5向太陽能電池板2以旁路二極管4被逆向偏置的方式施加輸入電壓Vin，根據(jù)此時(shí)的輸入輸出比判斷太陽能電池板本體3的異常，并且，控制通過交流電源5重疊的直流電壓的大小，從交流電源5向太陽能電池板2以旁路二極管 4被正向偏置的方式施加輸入電壓Vin，根據(jù)此時(shí)的輸入輸出比，判定旁路二極管4的異常。由此，可以實(shí)現(xiàn)一種能夠檢測(cè)太陽能電池板本體3的異常，并且能夠檢測(cè)旁路二極管4的異常的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置I。通過檢測(cè)旁路二極管4的異常，能夠事先防止由于太陽能電池板2過熱導(dǎo)致的故障或火災(zāi)的發(fā)生。此外，太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置I可以僅通過切換交流電源5中的偏置，來檢測(cè)太陽能電池板本體3和旁路二極管4雙方的異常，所以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與使用萬用表等通過手工作業(yè)進(jìn)行旁路二極管4的檢查的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠容易地檢測(cè)旁路二極管4的異
堂
巾O在本實(shí)施方式中，說明了將交流電源5設(shè)置在太陽能電池板本體3的正極側(cè)，將電壓測(cè)定單元6設(shè)置在太陽能電池板本體3的負(fù)極側(cè)的情況，但是還可以將交流電源5設(shè)置在太陽能電池板本體3的負(fù)極側(cè)，將電壓測(cè)定單元6設(shè)置在太陽能電池板本體3的正極側(cè)。此時(shí)，在判定太陽能電池板本體3的異常時(shí)，通過交流電源5在交流電壓上重疊負(fù)的直流電壓，在判斷旁路二極管4的異常時(shí)，通過交流電源5在交流電壓上重疊正的直流電壓即可。此外，在本實(shí)施方式中，使用輸入電壓和輸出電壓的比來判定旁路二極管4的異常，但是還可以使用輸入電流和輸出電流的比，或者也可以使用輸入電流值(電壓或電流)的相位和輸出電流值(電壓或電流)的相位的差。例如,在使用輸入電流和輸出電流的比時(shí),作為測(cè)定單元使用輸入側(cè)交流電流計(jì)來代替輸入側(cè)交流電壓計(jì)9，使用輸出側(cè)交流電流計(jì)來代替輸出側(cè)交流電壓計(jì)8即可。另夕卜，在使用輸入交流值的相位和輸出交流值的相位的差時(shí)，可以設(shè)置計(jì)算輸入電壓或輸入電流的相位的單元，并設(shè)置計(jì)算輸出電壓或輸出電流的相位的單元。S卩，測(cè)定單元不限于電壓測(cè)定單元6，只要是測(cè)定從太陽能電池板2輸出的電壓或電流的單元即可。此外，異常判定部11可以控制交流電源5來控制向太陽能電池板2輸入的輸入電壓或輸入電流，并且將該輸入電壓或輸入電流與測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流進(jìn)行比較，來判斷太陽能電池板2的異常。此時(shí)，太陽能電池板本體異常判定部12控制交流電源5來將旁路二極管4逆向偏置，根據(jù)此時(shí)的輸入電壓或輸入電流和測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流，判定太陽能電池板本體3的異常。此外，旁路二極管異常判定部13控制交流電源5將旁路二極管4正向偏置，根據(jù)此時(shí)的輸入電壓或輸入電流和測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流，判定旁路二極管4的異常。
然后，說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式。圖7所示的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置71，在圖I的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置I中，即使在通過太陽能電池板2正在發(fā)電的過程中也能夠檢測(cè)太陽能電池板本體3的異常。太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置71具備開關(guān)電路73，該開關(guān)電路73能夠切換是否在交流電源5和太陽能電池板2之間插入去除直流成分的電容器72。此外，在太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置71中，異常判定部11以如下方式切換開關(guān)電路73 :在太陽能電池板正在發(fā)電時(shí)插入電容器72，在太陽能電池板2不進(jìn)行發(fā)電時(shí)不插入電容器72。而且，在太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置71中，太陽能電池板本體異常判定部12在太陽能電池板2正在發(fā)電時(shí)，控制交流電源5把沒有重疊直流電壓的交流電壓作為輸入電壓Vin施加給太陽能電池板2，并且根據(jù)作為該輸入電壓Vin和電壓測(cè)定單元6測(cè)定到的輸 出電壓Vwt的比的輸入輸出比，判定太陽能電池板本體3的異常。旁路二極管異常判定部13在太陽能電池板2正在發(fā)電時(shí)不工作。在太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置71中，在太陽能電池板2正在發(fā)電時(shí)，因?yàn)樵诮涣麟娫?和太陽能電池板2之間插入了電容器72，所以抑制通過太陽能電池板2發(fā)出的直流電流流入交流電源5 —側(cè)。此外，當(dāng)通過交流電源5僅施加交流電壓時(shí)，在所施加的交流電壓上重疊通過太陽能電池板2自身發(fā)出的直流電壓，與通過上述的交流電源5對(duì)交流電壓重疊正的直流電壓的情況相同，成為旁路二極管4被逆向偏置的狀態(tài)。由此，通過太陽能電池板本體異常判定部12運(yùn)算輸入輸出比，如果運(yùn)算出的輸入輸出比在預(yù)先設(shè)定的閾值以下，則能夠判定在太陽能電池板本體3中存在異常。如此，根據(jù)太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置71，不僅在太陽能電池板2沒有發(fā)電時(shí)，在太陽能電池板2正在發(fā)電時(shí)，也能夠檢測(cè)太陽能電池板本體3的異常。本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，在不超出本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更。例如，在上述實(shí)施方式中說明了檢測(cè)一個(gè)太陽能電池板2的異常的情況，但是還能夠檢測(cè)串聯(lián)連接了多個(gè)太陽能電池板2的太陽能電池模塊的異常。此時(shí)，在整個(gè)太陽能電池模塊的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的某一方設(shè)置交流電源5，在另一方設(shè)置電壓測(cè)定單元6。通過采取如此的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在構(gòu)成太陽能電池模塊的太陽能電池板2中的某個(gè)太陽能電池板2中，在太陽能電池板本體3或旁路二極管4中發(fā)生了異常時(shí)，能夠通過太陽能電池板本體異常判定部12或旁路二極管異常判定部13判定為異常。此外，在上述實(shí)施方式中說明了測(cè)定輸入電壓Vin和輸出電壓vwt，根據(jù)作為它們的比的輸入輸出比判定太陽能電池板本體3或旁路二極管4的異常的情況，但是還可以測(cè)定流過太陽能電池板2的電流，根據(jù)該電流值(即根據(jù)電流的值是否在預(yù)先設(shè)定的閾值以下)判定太陽能電池板本體3或旁路二極管4的異常。此時(shí)，檢測(cè)太陽能電池板本體3的異常時(shí)與檢測(cè)旁路二極管4的異常時(shí)，電流的方向改變，所以可以組合電流計(jì)和CT(CurrentTransformer變流器)等來構(gòu)成為能夠通過從正極側(cè)向負(fù)極側(cè)、從負(fù)極側(cè)向正極側(cè)這兩個(gè)方向測(cè)定電流。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)太陽能電池板的異常，其特征在于， 所述太陽能電池板具有太陽能電池板本體和旁路二極管，該旁路二極管的陰極與該太陽能電池板本體的正極電氣連接，陽極與所述太陽能電池板本體的負(fù)極電氣連接， 所述太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置具有 交流電源，其被設(shè)置在所述太陽能電池板本體的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)中的某一方，能夠?qū)λ鎏柲茈姵匕迨┘又丿B了直流電壓的交流電壓； 測(cè)定單元，其被設(shè)置在所述太陽能電池板本體的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的另一方，測(cè)定從所述太陽能電池板輸出的電壓或電流；以及 控制裝置，其具備異常判定部，該異常判定部控制所述交流電源來控制向所述太陽能電池板輸入的輸入電壓或輸入電流，并且將該輸入電壓或輸入電流與所述測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流進(jìn)行比較來判定所述太陽能電池板的異常， 所述異常判定部具有 太陽能電池板本體異常判定部，其控制所述交流電源，將所述旁路二極管逆向偏置，根據(jù)此時(shí)的輸入電壓或輸入電流和所述測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流，判定所述太陽能電池板本體的異常；以及 旁路二極管異常判定部，其控制所述交流電源，將所述旁路二極管正向偏置，根據(jù)此時(shí)的輸入電壓或輸入電流和所述測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓或輸出電流，判定所述旁路二極管的異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述測(cè)定單元是被設(shè)置在所述太陽能電池板本體的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的另一方，測(cè)定從所述太陽能電池板輸出的電壓的電壓測(cè)定單元， 所述異常判定部控制所述交流電源來控制對(duì)所述太陽能電池板施加的輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓與所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述太陽能電池板的異常， 所述太陽能電池板本體異常判定部控制所述交流電源并控制在交流電壓上重疊的直流電壓的大小，以所述旁路二極管被逆向偏置的方式從所述交流電源對(duì)所述太陽能電池板施加輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述太陽能電池板本體的異常， 所述旁路二極管異常判定部控制所述交流電源并控制在交流電壓上重疊的直流電壓的大小，以所述旁路二極管被正向偏置的方式從所述交流電源對(duì)所述太陽能電池板施加輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述旁路二極管的異常。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 將所述交流電源設(shè)置在所述太陽能電池板本體的正極側(cè)，并且將所述電壓測(cè)定單元設(shè)置在所述太陽能電池板本體的負(fù)極側(cè)， 所述太陽能電池板本體異常判定部，在所述太陽能電池板沒有發(fā)電時(shí)，控制所述交流電源，向所述太陽能電池板施加在交流電壓上重疊了正的直流電壓的輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述太陽能電池板本體的異常，所述旁路二極管異常判定部，在所述太陽能電池板沒有發(fā)電時(shí)，控制所述交流電源，對(duì)所述太陽能電池板施加在交流電壓上重疊了負(fù)的直流電壓的輸入電壓，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述旁路二極管的異常。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 還具有開關(guān)電路，其能夠切換是否在所述交流電源和所述太陽能電池板之間插入去除直流成分的電容器， 所述異常判定部以如下方式切換所述開關(guān)電路在所述太陽能電池板發(fā)電時(shí)插入所述電容器，在所述太陽能電池板沒有發(fā)電時(shí)不插入所述電容器， 所述太陽能電池板本體異常判定部，在所述太陽能電池板發(fā)電時(shí)，控制所述交流電源，把不重疊直流電壓的交流電壓作為輸入電壓施加給所述太陽能電池板，并且根據(jù)該輸入電壓和所述電壓測(cè)定單元測(cè)定到的輸出電壓的比，判定所述太陽能電池板本體的異常。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4的任意一項(xiàng)所述的太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 還具有警報(bào)單元，其在所述太陽能電池板本體異常判定部或所述旁路二極管異常判定部檢測(cè)到所述太陽能電池板本體或所述旁路二極管的異常時(shí)，發(fā)出警報(bào)。
全文摘要
本發(fā)明提供太陽能電池板的異常檢測(cè)裝置，其能夠檢測(cè)太陽能電池板本體的異常，并且能夠容易地檢測(cè)旁路二極管的異常。將交流電源(5)設(shè)置在太陽能電池板本體(3)的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)中的一方，并且將測(cè)定單元(6)設(shè)置在另一方，異常判定部(11)具有太陽能電池板本體異常判定部(12)，其控制交流電源(5)將旁路二極管(4)逆向偏置，根據(jù)此時(shí)的輸入電壓或輸入電流和輸出電壓或輸出電流，判定太陽能電池板本體(3)的異常；以及旁路二極管異常判定部(13)，其控制交流電源(5)將旁路二極管(4)正向偏置，根據(jù)此時(shí)的輸入電壓或輸入電流和輸出電壓或輸出電流，判定旁路二極管(4)的異常。
文檔編號(hào)G01R31/26GK102778641SQ201210088380
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者千綿直文, 小谷一夫, 駒野晴保 申請(qǐng)人:日立電線株式會(huì)社