JP2000077697A - Solar power generator - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】保守性に優れた太陽光発電装置を提供する。
【解決手段】電気的に直列に接続された複数のソーラー
セル52と、該複数のソーラーセルのそれぞれに並列に
接続されたバイパスダイオード60及び発光ダイオード
61、とを備えている。
(57) [Summary] To provide a photovoltaic power generator excellent in maintainability. A solar cell includes a plurality of solar cells electrically connected in series, and a bypass diode and a light emitting diode connected in parallel to each of the plurality of solar cells.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光エネルギー
を電気エネルギーに変換することにより発電を行う太陽
光発電装置に関し、特にソーラーセルが故障した場合に
出力が停止されるのを防止し、また故障したソーラーセ
ルの発見を容易にする技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generator for generating electric power by converting solar energy into electric energy, and more particularly, to preventing output from being stopped when a solar cell fails. The present invention relates to a technology for facilitating the discovery of a failed solar cell.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、太陽光発電システムとして、平板
式発電システムと集光追尾式発電システムとが知られて
いる。平板式発電システムは、例えば家屋の屋根に平面
的に配列された太陽電池パネルから電力を取り出すよう
に構成されている。この平板式発電システムでは、ソー
ラーセルは固定的に配置されているので、太陽の方位及
び仰角によっては太陽光の多くがロスされ、実質の有効
発電時間が短いという欠点がある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a photovoltaic power generation system, a flat plate type power generation system and a condensing and tracking type power generation system are known. The flat-panel power generation system is configured to extract electric power from, for example, solar cell panels arranged two-dimensionally on the roof of a house. In this flat-panel power generation system, since the solar cells are fixedly arranged, there is a disadvantage that much of the sunlight is lost depending on the azimuth and elevation of the sun, and the effective power generation time is short.
【0003】一方、集光追尾式発電システムは、上下左
右に回動可能なフレーム上に集光レンズを備えたソーラ
ーセルが複数個配置された発電ユニットを備えている。
そして、太陽位置センサからの信号に従ってフレームが
駆動されることにより、発電ユニットが常に太陽に対向
するように制御される。この集光追尾式発電システムで
は、ソーラーセルに対して太陽光の入射角が常にゼロ又
はその近傍の値になるように制御されるので、太陽光が
存在する限りは発電が行われる。このため、実質の有効
発電時間が長くなるという利点がある。On the other hand, the concentrating-tracking type power generation system includes a power generation unit in which a plurality of solar cells having a condensing lens are arranged on a frame that can rotate up, down, left, and right.
Then, by driving the frame according to a signal from the sun position sensor, the power generation unit is controlled so as to always face the sun. In this concentrating and tracking power generation system, the solar cell is controlled so that the incident angle of the sunlight is always zero or a value near the solar cell, so that power is generated as long as the sunlight is present. Therefore, there is an advantage that the effective power generation time is substantially increased.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような太陽光発
電システムで使用されるソーラーセルは、単体ではその
出力が小さいため、所要の電圧及び電流が得られるよう
に、複数のソーラーセルが接続されている。実際の太陽
光発電システムは、例えば直列接続された複数のソーラ
ーセルをモジュール化して発電モジュールを構成し、こ
の発電モジュールを、所要の電圧及び電流が得られるよ
うに複数個直列接続することによって構築されている。Since the solar cell used in the above-described solar power generation system has a small output by itself, a plurality of solar cells are connected so that a required voltage and current can be obtained. Have been. An actual photovoltaic power generation system is constructed by, for example, modularizing a plurality of solar cells connected in series to form a power generation module, and connecting a plurality of the power generation modules in series to obtain a required voltage and current. Have been.
【0005】ところで、上記のように構成された太陽光
発電システムで使用されているソーラーセルの何れかに
オープンモードの故障が発生すると、全てのソーラーセ
ルが直列に接続されているために、太陽光発電システム
の出力はゼロになる。しかし、複数のソーラーセルが同
時に故障する確率は非常に低いので、たとえ出力が低す
るとしても残りの正常なソーラーセルで発電を継続して
欲しいという要請がある。When an open-mode failure occurs in any of the solar cells used in the photovoltaic power generation system configured as described above, all the solar cells are connected in series. The output of the photovoltaic system goes to zero. However, since the probability that a plurality of solar cells fail at the same time is very low, there is a demand that the power generation be continued in the remaining normal solar cells even if the output is low.
【0006】また、何れかのソーラーセルに故障が発生
した場合、故障したソーラーセルを目視で確認すること
はできないので、従来は、以下のような手順で故障修理
が行われている。即ち、保守者は、先ず例えばテスター
を用いて各発電モジュールの出力を個々に測定すること
により故障した発電モジュールを特定する。Further, when a failure occurs in any of the solar cells, the failed solar cell cannot be visually confirmed. Therefore, conventionally, the failure is repaired in the following procedure. That is, the maintenance person first specifies the failed power generation module by individually measuring the output of each power generation module using, for example, a tester.
【0007】次いで、特定された発電モジュール内の故
障したソーラーセルを知るために、テスターを用いて各
ソーラーセルの出力を測定したり、ソーラーセル自体を
順次交換するという作業を行っている。従って、故障修
理のための器具を太陽光発電システムが設定されている
場所まで運ばなければならず、また、ソーラーセルを特
定して交換する作業に多大の時間を必要とするので保守
性に劣るという問題がある。Next, in order to know the failed solar cell in the specified power generation module, the work of measuring the output of each solar cell by using a tester or replacing the solar cell itself is performed. Therefore, it is necessary to carry the equipment for the repair to the place where the photovoltaic power generation system is set, and it takes a lot of time to identify and replace the solar cell, so that the maintainability is poor. There is a problem.
【0008】本発明は、上述した要請に応えると共に、
上記の問題を解決するためになされたものであり、その
目的は、ソーラーセルが故障しても出力を継続すること
ができ、しかも簡単に修理を行うことのできる保守性に
優れた太陽光発電装置を提供することにある。[0008] The present invention meets the above requirements and
The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problem. The purpose of the solar power generation system is to maintain the output even if the solar cell breaks down, and to easily perform repairs. It is to provide a device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様に係
る太陽光発電装置は、上記目的を達成するために、電気
的に直列に接続された複数のソーラーセルと、該複数の
ソーラーセルのそれぞれに並列に接続された発光ダイオ
ード、とを備えている。この構成によれば、発光ダイオ
ードにバイパスダイオードとしての機能をも併せ持たせ
ているので、何れかのソーラーセルにオープンモードの
故障が発生してもこの太陽光発電装置の出力がゼロにな
ることはなく、また故障したソーラーセルを目視で確認
できる。この太陽光発電装置においては、前記複数のソ
ーラーセルのそれぞれに並列に接続される発光ダイオー
ドと該ソーラーセルとを半導体プロセスによって一体に
形成することができる。この構成によれば、部品数を減
らすことができるので、信頼性の向上及びコストの低下
を図ることができる。In order to achieve the above object, a photovoltaic power generator according to a first aspect of the present invention includes a plurality of solar cells electrically connected in series, and a plurality of solar cells. A light emitting diode connected in parallel to each of the cells. According to this configuration, since the light emitting diode also has a function as a bypass diode, even if an open mode failure occurs in any of the solar cells, the output of the solar power generation device becomes zero. No, and the failed solar cell can be visually confirmed. In this solar power generation device, the light emitting diode connected in parallel to each of the plurality of solar cells and the solar cells can be integrally formed by a semiconductor process. According to this configuration, the number of components can be reduced, so that reliability can be improved and cost can be reduced.
【0010】また、この第1の態様に係る太陽光発電装
置は、前記複数のソーラーセルのそれぞれに並列にバイ
パスダイオードを更に接続して構成することができる。
この構成によれば、発光ダイオードの他にバイパスダイ
オードを設けたので、発光ダイオードとして例えば市販
されているような安価なものを使用することができる。
この太陽光発電装置においても、前記複数のソーラーセ
ルのそれぞれに並列に接続される前記発光ダイオード及
びバイパスダイオードの少なくとも1つと該ソーラーセ
ルとを半導体プロセスによって一体に形成することがで
き、この場合も上記と同様の効果を奏する。Further, the photovoltaic power generator according to the first aspect can be configured by further connecting a bypass diode in parallel with each of the plurality of solar cells.
According to this configuration, since a bypass diode is provided in addition to the light emitting diode, an inexpensive light emitting diode, for example, which is commercially available, can be used.
Also in this solar power generation device, at least one of the light emitting diode and the bypass diode connected in parallel to each of the plurality of solar cells and the solar cell can be integrally formed by a semiconductor process. The same effect as described above is achieved.
【0011】また、本発明の第2の態様に係る太陽光発
電装置は、上記と同様の目的で、電気的に直列に接続さ
れた複数の発電モジュールであって、各発電モジュール
は電気的に直列に接続された複数のソーラーセルを備え
たものと、該複数の発電モジュールのそれぞれに並列に
接続された発光ダイオード、とを備えている。この構成
によれば、上記第1の態様に係る太陽光発電装置に比べ
て、使用される発光ダイオードの数を減らすことができ
るので、信頼性の向上及びコストの低下を図ることがで
きる。A photovoltaic power generator according to a second aspect of the present invention comprises a plurality of power generation modules electrically connected in series for the same purpose as described above, wherein each power generation module is electrically The power generation module includes a plurality of solar cells connected in series, and a light emitting diode connected in parallel to each of the plurality of power generation modules. According to this configuration, the number of light emitting diodes used can be reduced as compared with the photovoltaic power generator according to the first aspect, so that reliability can be improved and cost can be reduced.
【0012】この第2の態様に係る太陽光発電装置は、
前記複数の発電モジュールのそれぞれに並列にバイパス
ダイオードを更に接続して構成することができる。この
構成によれば、上記第1の態様に係る太陽光発電装置と
同様に、安価な発光ダイオードを使用できるという利点
がある。[0012] The photovoltaic power generator according to the second aspect,
A bypass diode may be further connected in parallel to each of the plurality of power generation modules. According to this configuration, there is an advantage that an inexpensive light emitting diode can be used as in the solar power generation device according to the first aspect.
【0013】また、この第2の態様に係る太陽光発電装
置の前記複数の発電モジュールのそれぞれは、該発電モ
ジュールに備えられた複数のソーラーセルのそれぞれに
太陽光を導く集光機構を備え、太陽位置を検出する太陽
位置センサと、該太陽位置センサからの信号に基づいて
前記複数の発電モジュールが太陽光に対向するように太
陽を追尾する追尾機構、とを備えて構成できる。[0013] Each of the plurality of power generation modules of the photovoltaic power generation device according to the second aspect has a condensing mechanism for guiding sunlight to each of a plurality of solar cells provided in the power generation module, It can be configured to include a sun position sensor for detecting a sun position, and a tracking mechanism for tracking the sun based on a signal from the sun position sensor so that the plurality of power generation modules face the sun.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、本
発明が適用された集光追尾式発電システムを例に挙げ
て、図面を参照しながら詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings, taking a concentrating and tracking power generation system to which the present invention is applied as an example.
【0015】図1は、本発明が適用された集光追尾式発
電システムの全体の外観を、一部を切り欠いて示す斜視
図である。この集光追尾式発電システムは、支柱11に
支持されたフレーム12に5×3個の発電モジュール1
0が固着されて構成されている。以下では、15個の発
電モジュールを発電ユニット16と総称する。FIG. 1 is a perspective view, partially cut away, showing the entire appearance of a converging / tracking power generation system to which the present invention is applied. This condensing and tracking power generation system has 5 × 3 power generation modules 1 on a frame 12 supported by a support 11.
0 is fixed. Hereinafter, the 15 power generation modules are collectively referred to as a power generation unit 16.
【0016】支柱11の下端部には、フレーム12全体
を方位方向に回動させるための水平駆動機構13が設け
られている。また、支柱11の上端部には、フレーム1
2全体を仰角方向に回動させるための垂直駆動機構14
が設けられている。本発明の追尾機構は、これら水平駆
動機構及び垂直駆動機構により構成されている。At the lower end of the column 11, a horizontal drive mechanism 13 for rotating the entire frame 12 in the azimuth direction is provided. Also, a frame 1 is provided at the upper end of the support 11.
Vertical drive mechanism 14 for rotating the whole 2 in the elevation direction
Is provided. The tracking mechanism of the present invention is composed of the horizontal drive mechanism and the vertical drive mechanism.
【0017】各発電モジュール10は、詳細は後述する
が、レンズで集光された光が照射されることによって直
流電力を発生する複数のソーラーセルを有し、各ソーラ
ーセルで発生された直流電力は積算されて外部に出力さ
れる。この集光追尾式発電システムでは、各発電モジュ
ール10は電気的にシリアルに接続されている。これに
より、各発電モジュール10からの直流電力は積算さ
れ、本集光追尾式発電システムの発生電力として図示し
ない外部端子から外部に出力される。Each power generation module 10 has a plurality of solar cells which generate DC power by being irradiated with light condensed by a lens, as will be described in detail later. The DC power generated by each solar cell is Are integrated and output to the outside. In this concentrating and tracking power generation system, each power generation module 10 is electrically connected in serial. As a result, the DC power from each power generation module 10 is integrated and output from an external terminal (not shown) to the outside as the power generated by the present concentrating and tracking power generation system.
【0018】また、フレーム12の所定部位(図1中の
上方)には、太陽位置を検出するための太陽位置センサ
15が設けられている。この太陽位置センサ15から得
られた太陽の方向を表す信号(以下、「太陽位置センサ
信号」という)は、図示しない制御部に供給される。こ
の制御部は、発電ユニット16の受光面が常に太陽に垂
直に対向するように、太陽位置センサ15からの太陽位
置センサ信号に基づいて水平駆動機構13及び垂直駆動
機構14を作動させる。これにより、この集光追尾式発
電システムでは、常に太陽を追尾しながら発電が行われ
ることになる。A sun position sensor 15 for detecting the sun position is provided at a predetermined portion (upper portion in FIG. 1) of the frame 12. A signal indicating the direction of the sun obtained from the sun position sensor 15 (hereinafter, referred to as a "sun position sensor signal") is supplied to a control unit (not shown). The control unit operates the horizontal drive mechanism 13 and the vertical drive mechanism 14 based on the sun position sensor signal from the sun position sensor 15 so that the light receiving surface of the power generation unit 16 always vertically faces the sun. As a result, in this concentrating and tracking power generation system, power is generated while always tracking the sun.
【0019】次に、発電モジュール10の詳細を、図2
及び図3を参照しながら説明する。この実施の形態で
は、1つの発電モジュール10には、4×3個のソーラ
ーセルが使用されるものとする。なお、発電モジュール
10で使用されるソーラーセルの数は、上記に限定され
ず任意に決定することができる。Next, the details of the power generation module 10 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In this embodiment, 4 × 3 solar cells are used for one power generation module 10. Note that the number of solar cells used in the power generation module 10 is not limited to the above, and can be arbitrarily determined.
【0020】発電モジュール10は、図2の分解斜視図
に示すように、レンズ20、レンズフレーム21、ベー
スパネル22及びヒートシンクパネル23から構成され
ている。As shown in the exploded perspective view of FIG. 2, the power generation module 10 includes a lens 20, a lens frame 21, a base panel 22, and a heat sink panel 23.
【0021】レンズ20は、機能的に4×3個の領域に
分割された、例えばアクリル樹脂製の板状部材で構成さ
れており、12個の各領域にはフレネルレンズ30が形
成されている。本発明の集光機構は、このフレネルレン
ズ30と後述する二次集光レンズ53とから構成されて
いる。The lens 20 is constituted by a plate member made of, for example, an acrylic resin functionally divided into 4 × 3 regions, and a Fresnel lens 30 is formed in each of the 12 regions. . The light collecting mechanism of the present invention includes the Fresnel lens 30 and a secondary light collecting lens 53 described later.
【0022】12個のフレネルレンズ30は、ベースパ
ネル22に設けられる12個のセルアセンブリ40(詳
細は後述する)にそれぞれ対応するように形成されてい
る。フレネルレンズ30が大気中に暴露されている場合
は、その光透過率の経年劣化が考えられる。このような
問題を回避するために、レンズ20の上面に、例えば紫
外線カットガラスを設けるのが好ましい。The twelve Fresnel lenses 30 are formed to correspond to twelve cell assemblies 40 (details will be described later) provided on the base panel 22. When the Fresnel lens 30 is exposed to the atmosphere, the light transmittance of the Fresnel lens 30 may deteriorate over time. In order to avoid such a problem, it is preferable to provide, for example, an ultraviolet cut glass on the upper surface of the lens 20.
【0023】レンズフレーム21は、上下面が開口され
た箱状に形成され、その上面の枠でレンズ20を固定的
に支持する。また、このレンズフレーム21は、ベース
パネル22と相俟って、各フレネルレンズ30の焦点距
離に対応する距離を確保するためのスペーサとして機能
する。The lens frame 21 is formed in a box shape with upper and lower surfaces opened, and the lens 20 is fixedly supported by a frame on the upper surface. The lens frame 21 functions as a spacer for securing a distance corresponding to the focal length of each Fresnel lens 30 in cooperation with the base panel 22.
【0024】ベースパネル22は、上面が開口された箱
状に形成され、その上面の枠で上記レンズフレーム21
を固定的に支持する。このベースパネル22の中の底面
には、図3に示すように、4×3個のセルアセンブリ4
0が配置されている。これら12個のセルアセンブリ4
0は、各セルアセンブリ40が有する電極リードを介し
て電気的に直列に接続されている。この直列接続は、隣
接するセルアセンブリ40の異電極リード同士をバスバ
ー41で接続することにより実現されている。The base panel 22 is formed in a box shape having an open upper surface, and the frame on the upper surface is used to form the lens frame 21.
Is fixedly supported. As shown in FIG. 3, 4 × 3 cell assemblies 4 are provided on the bottom of the base panel 22.
0 is arranged. These 12 cell assemblies 4
Numerals 0 are electrically connected in series via the electrode leads of each cell assembly 40. This series connection is realized by connecting different electrode leads of adjacent cell assemblies 40 with a bus bar 41.
【0025】また、直列に接続された12個のセルアセ
ンブリ40の一端側のセルアセンブリ40の正電極リー
ドはベースパネル22の一方の側面に設けられた第1出
力端子24に、他端側のセルアセンブリ40の負電極リ
ードはベースパネル22の他方の側面に設けられた第2
出力端子25にそれぞれ接続されている。そして、これ
ら第1出力端子24及び第2出力端子25から電力が取
り出されるようになっている。The positive electrode lead of the cell assembly 40 at one end of the twelve cell assemblies 40 connected in series is connected to the first output terminal 24 provided on one side surface of the base panel 22, The negative electrode lead of the cell assembly 40 is provided on a second side provided on the other side of the base panel 22.
They are connected to output terminals 25, respectively. Then, power is taken out from the first output terminal 24 and the second output terminal 25.
【0026】ヒートシンクパネル23は、その上面にベ
ースパネル22を放熱用接着剤で接着することにより該
ベースパネル22を支持する。このヒートシンクパネル
23には複数の放熱フィンが設けられており、ベースパ
ネル22に配置された各セルアセンブリ40で発生され
る熱を放散するために使用される。The heat sink panel 23 supports the base panel 22 by bonding the base panel 22 to the upper surface thereof with a heat radiation adhesive. The heat sink panel 23 is provided with a plurality of radiating fins, and is used for dissipating heat generated in each cell assembly 40 disposed on the base panel 22.
【0027】次に、上記セルアセンブリ40の構成を、
図4に示した側面図を参照しながら説明する。Next, the configuration of the cell assembly 40 is as follows.
This will be described with reference to the side view shown in FIG.
【0028】セルアセンブリ40は、熱を拡散するため
のヒートスプレッダ50上に、電極パターンが形成され
た例えばセラミックの基板51が接着され、その上にソ
ーラーセル52が固着され、更にこのソーラーセル52
の上面に二次集光レンズ(SOE)53が接着されるこ
とにより構成されている。また、基板51の一端側から
はソーラーセル52の正電極に接続された正電極リード
54が、他端側からはソーラーセル52の負電極に接続
された負電極リード55がそれぞれ設けられている。In the cell assembly 40, for example, a ceramic substrate 51 on which an electrode pattern is formed is bonded on a heat spreader 50 for diffusing heat, and a solar cell 52 is fixed thereon.
A secondary condensing lens (SOE) 53 is adhered to the upper surface of the device. A positive electrode lead 54 connected to the positive electrode of the solar cell 52 is provided from one end of the substrate 51, and a negative electrode lead 55 connected to the negative electrode of the solar cell 52 is provided from the other end. .
【0029】更に、正電極リード54と負電極リード5
5との間には、バイパスダイオード60及び発光ダイオ
ード61が並列に接続されている。発光ダイオード61
の発光状態は、例えばレンズ20を透して視認できる位
置、又はベースパネル22の底面とヒートシンクパネル
23と接合面に穿たれた穴(図示しない)から視認でき
る位置に配置されている。Further, the positive electrode lead 54 and the negative electrode lead 5
5, a bypass diode 60 and a light emitting diode 61 are connected in parallel. Light emitting diode 61
The light emitting state is disposed at a position visible through the lens 20, for example, or at a position visible from a hole (not shown) formed in the joint surface between the bottom surface of the base panel 22 and the heat sink panel 23.
【0030】フレネルレンズ30によって集光された光
は、二次集光レンズ53の上面に導かれる。二次集光レ
ンズ53は、フレネルレンズ30の光軸ずれを吸収する
ために設けられている。即ち、フレネルレンズ30から
の光が二次集光レンズ53の上面の中心からずれた位置
に入射されても、二次集光レンズ53の内部壁面で全反
射されることにより全入射光がソーラーセル52に導か
れる。これにより、ソーラーセル52で光エネルギーが
電気エネルギーに変換され、正電極リード54及び負電
極リード55から電力として出力される。The light condensed by the Fresnel lens 30 is guided to the upper surface of the secondary condensing lens 53. The secondary condenser lens 53 is provided to absorb the optical axis shift of the Fresnel lens 30. That is, even if the light from the Fresnel lens 30 is incident on a position shifted from the center of the upper surface of the secondary condenser lens 53, the total incident light is totally reflected by the inner wall surface of the secondary condenser lens 53, so that the total incident light is It is led to the cell 52. As a result, light energy is converted into electric energy in the solar cell 52, and output as electric power from the positive electrode lead 54 and the negative electrode lead 55.
【0031】次に、上記のように構成される太陽光発電
装置の電気的な構成を説明する。図5は、本発明の第1
の実施の形態に係る太陽光発電装置で使用される発電モ
ジュール10の電気的な構成を示す回路図である。この
発電モジュール10は、12個のソーラーセル52が直
列に接続されることにより構成されている。この発電モ
ジュール10の出力は、第1出力端子24及び第2出力
端子25から取り出される。各ソーラーセル52には、
バイパスダイオード60及び発光ダイオード61がそれ
ぞれ並列に接続されている。Next, the electrical configuration of the photovoltaic power generator configured as described above will be described. FIG. 5 shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a power generation module 10 used in the solar power generation device according to the embodiment. The power generation module 10 is configured by connecting 12 solar cells 52 in series. The output of the power generation module 10 is taken out from the first output terminal 24 and the second output terminal 25. In each solar cell 52,
The bypass diode 60 and the light emitting diode 61 are respectively connected in parallel.
【0032】バイパスダイオード60は、ソーラーセル
52が正常に動作している場合は逆バイアスになる。こ
れにより、このバイパスダイオード60に電流は流れな
い。同様に、発光ダイオード61も、ソーラーセル52
が正常に動作している場合は逆バイアスになる。これに
より、この発光ダイオード61にも電流は流れないので
発光ダイオード61は点灯しない。保守者は、発光ダイ
オード61が消灯されていることを確認することによ
り、ソーラーセル52が正常であることを認識できる。The bypass diode 60 is reverse biased when the solar cell 52 is operating normally. As a result, no current flows through this bypass diode 60. Similarly, the light emitting diode 61 is also
Is reverse biased when is operating normally. As a result, no current flows through the light emitting diode 61, so that the light emitting diode 61 is not turned on. The maintenance person can confirm that the solar cell 52 is normal by confirming that the light emitting diode 61 is turned off.
【0033】一方、ソーラーセル52にオープンモード
の故障が発生すると、バイパスダイオード60は順バイ
アスになる。これにより、このバイパスダイオード60
に電流が流れる。従って、ソーラーセル52にオープン
モードの故障が発生しても発電モジュール10からの出
力が低下するだけでゼロになることはない。同様に、ソ
ーラーセル52にオープンモードの故障が発生すると、
発光ダイオード61も順バイアスになる。これにより、
この発光ダイオード61に電流が流れるので発光ダイオ
ード61は点灯する。従って、保守者は、発光ダイオー
ド61が点灯されていることを確認することにより、ソ
ーラーセル52が故障していることを認識できるので、
故障したソーラーセル52が含まれるセルアセンブリ4
0を交換することにより修理作業を短時間で行うことが
できる。On the other hand, when an open mode failure occurs in the solar cell 52, the bypass diode 60 becomes forward biased. Thereby, the bypass diode 60
Current flows through Therefore, even if a failure in the open mode occurs in the solar cell 52, the output from the power generation module 10 only decreases and does not become zero. Similarly, when an open mode failure occurs in the solar cell 52,
The light emitting diode 61 is also forward biased. This allows
Since current flows through the light emitting diode 61, the light emitting diode 61 is turned on. Therefore, the maintenance person can recognize that the solar cell 52 is out of order by confirming that the light emitting diode 61 is turned on.
Cell assembly 4 including failed solar cell 52
By replacing 0, repair work can be performed in a short time.
【0034】なお、上記バイパスダイオード60及び発
光ダイオード61の双方又は一方は、半導体プロセスに
より上記ソーラーセル52と同一のセル上に構成するこ
とができる。この場合、セルアセンブリ40を構成する
部品数が減るので、信頼性を向上させることができると
共に、部品コスト及び作業コストを低下させることがで
きる。また、上記バイパスダイオード60及び発光ダイ
オード61とソーラーセル52とをハイブリッド化した
モジュールとして構成することもできる。この場合も上
記と同様の効果を奏する。It should be noted that one or both of the bypass diode 60 and the light emitting diode 61 can be formed on the same cell as the solar cell 52 by a semiconductor process. In this case, the number of components constituting the cell assembly 40 is reduced, so that the reliability can be improved and the component cost and the operation cost can be reduced. Further, the bypass diode 60, the light emitting diode 61, and the solar cell 52 can be configured as a hybrid module. In this case, the same effect as above can be obtained.
【0035】また、発電モジュール10の回路全体を流
れる電流より大きい定格電流を有する発光ダイオード6
1を用いれば、上記バイパスダイオード60を省略する
ことができる。The light emitting diode 6 having a rated current larger than the current flowing through the entire circuit of the power generation module 10
If 1 is used, the bypass diode 60 can be omitted.
【0036】次に、本発明の第2の実施の形態に係る太
陽光発電装置を、図6に示した回路図を参照しながら説
明する。Next, a photovoltaic power generator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the circuit diagram shown in FIG.
【0037】この太陽光発電装置の発電ユニット16
は、複数の発電モジュール10が直列に接続されること
により構成されている。この発電ユニット16の出力
は、第1外部端子17及び第2外部端子18から取り出
され、負荷に供給されるようになっている。各発電モジ
ュール10には、バイパスダイオード70及び発光ダイ
オード71がそれぞれ並列に接続されている。The power generation unit 16 of this solar power generation device
Is configured by connecting a plurality of power generation modules 10 in series. The output of the power generation unit 16 is taken out from the first external terminal 17 and the second external terminal 18 and supplied to a load. A bypass diode 70 and a light emitting diode 71 are connected to each power generation module 10 in parallel.
【0038】バイパスダイオード70は、発電モジュー
ル10が正常に動作している場合、つまり発電モジュー
ル10に含まれる12個のソーラーセル52の何れにも
オープンモードの故障がない場合は逆バイアスになる。
これにより、このバイパスダイオード70に電流は流れ
ない。同様に、発光ダイオード71も、発電モジュール
10が正常に動作している場合は逆バイアスになる。こ
れにより、この発光ダイオード71にも電流は流れない
ので、発光ダイオード71は点灯しない。保守者は、発
光ダイオード71が消灯されていることを確認すること
により、発電モジュール10が正常であることを認識で
きる。The bypass diode 70 is reverse-biased when the power generation module 10 is operating normally, that is, when none of the twelve solar cells 52 included in the power generation module 10 has a failure in the open mode.
Thus, no current flows through the bypass diode 70. Similarly, the light emitting diode 71 is also reverse biased when the power generation module 10 is operating normally. As a result, no current flows through the light emitting diode 71, so that the light emitting diode 71 is not turned on. The maintenance person can recognize that the power generation module 10 is normal by confirming that the light emitting diode 71 is turned off.
【0039】一方、発電モジュール10にオープンモー
ドの故障が発生した場合、つまり発電モジュール10内
の何れかのソーラーセルセルがオープンモードの故障を
した場合又は各セルアセンブリ40の電極リードとこれ
らを接続するバスバー41との間に断線が発生した場合
は、バイパスダイオード70は順バイアスになる。これ
により、このバイパスダイオード70に電流が流れる。
同様に、発光ダイオード71も発電モジュール10が正
常に動作している場合は順バイアスになる。これによ
り、この発光ダイオード71に電流が流れるので、発電
モジュール10にオープンモードの故障が発生した場合
は発光ダイオード71が点灯する。従って、保守者は、
発光ダイオード61が点灯されていることを確認するこ
とにより発電モジュール10が故障していることを認識
できるので、故障している発電モジュール10を交換す
ることにより修理作業を短時間で行うことができる。On the other hand, when an open mode failure occurs in the power generation module 10, that is, when any of the solar cell cells in the power generation module 10 has an open mode failure, or when the electrode leads of each cell assembly 40 are connected to these. When a disconnection occurs with the bus bar 41, the bypass diode 70 becomes forward biased. As a result, a current flows through the bypass diode 70.
Similarly, the light emitting diode 71 is also forward biased when the power generation module 10 is operating normally. As a result, a current flows through the light emitting diode 71, so that when an open mode failure occurs in the power generation module 10, the light emitting diode 71 is turned on. Therefore, the maintainer
By confirming that the light emitting diode 61 is lit, it is possible to recognize that the power generation module 10 is out of order. Therefore, by replacing the faulty power generation module 10, repair work can be performed in a short time. .
【0040】なお、発電ユニット16の回路全体を流れ
る電流より大きい定格電流を有する発光ダイオード71
を用いれば、上記バイパスダイオード60は省略するこ
とができる。The light emitting diode 71 having a rated current larger than the current flowing through the entire circuit of the power generation unit 16
, The bypass diode 60 can be omitted.
【0041】この第2の実施の形態の太陽光発電装置で
は、各発電モジュール10内の各ソーラーセル52には
バイパスダイオード及び発光ダイオードは設けられず、
各発電モジュール10にバイパスダイオード及び発光ダ
イオードが設けられるだけである。従って、太陽光発電
装置全体としての部品数を減らすことができるという利
点がある。In the solar power generation device according to the second embodiment, each solar cell 52 in each power generation module 10 is not provided with a bypass diode and a light emitting diode.
Each power generation module 10 is simply provided with a bypass diode and a light emitting diode. Therefore, there is an advantage that the number of components of the entire solar power generation device can be reduced.
【0042】なお、上述した第1及び第2の実施の形態
では、本発明を集光追尾式発電システムに適用した場合
について説明したが、平板式発電システムにも適用でき
ることは勿論である。この場合、平板式発電システムで
使用される全ソーラーセルの各々に並列にバイパスダイ
オード及び発光ダイオードを設けるように構成してもよ
いし、複数のソーラーセルが搭載された太陽電池パネル
を1モジュールとして各モジュール毎にバイパスダイオ
ード及び発光ダイオードを設けるように構成してもよ
い。In the first and second embodiments described above, the case where the present invention is applied to the converging / tracking type power generation system has been described. However, it is needless to say that the present invention can also be applied to a flat plate type power generation system. In this case, a bypass diode and a light emitting diode may be provided in parallel for each of all the solar cells used in the flat panel power generation system, or a solar cell panel on which a plurality of solar cells are mounted is regarded as one module. The bypass diode and the light emitting diode may be provided for each module.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
各ソーラーセルにバイパスダイオードを設けたので何れ
かのソーラーセルが故障しても出力を継続することがで
き、しかも故障したソーラーセル又は発電モジュールを
視認できるので簡単に修理を行うことのできる保守性に
優れた太陽光発電装置を提供できる。As described in detail above, according to the present invention,
Since a bypass diode is provided for each solar cell, the output can be continued even if one of the solar cells fails, and the maintenance can be performed easily because the failed solar cell or power generation module can be visually recognized. It is possible to provide an excellent solar power generation device.
【図1】本発明が適用される集光追尾式発電システムの
全体の外観を、一部を切り欠いて示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view, partially cut away, showing the entire appearance of a converging / tracking type power generation system to which the present invention is applied.
【図2】本発明の実施の形態に係る発電モジュールを分
解して示す斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the power generation module according to the embodiment of the present invention.
【図3】図2に示したベースパネルを分解して詳細に示
す斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing the base panel shown in FIG. 2 in detail.
【図4】図3に示したセルアセンブリの概略構成を示す
側面図である。FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of the cell assembly shown in FIG.
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る太陽光発電装
置に含まれる発電モジュールの電気的な構成を示す回路
図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an electrical configuration of a power generation module included in the solar power generation device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る太陽光発電装
置の電気的な構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a photovoltaic power generator according to a second embodiment of the present invention.
10 発電モジュール 11 支柱 12 フレーム 13 水平駆動機構 14 垂直駆動機構 15 太陽位置センサ 16 発電ユニット 17 第1外部端子 18 第2外部端子 20 レンズ 21 レンズフレーム 22 ベースパネル 23 ヒートシンクパネル 24 第1出力端子 25 第2出力端子 30 フレネルレンズ 40 セルアセンブリ 41 バスバー 50 ヒートスプレッダ 51 基板 52 ソーラーセル 53 二次集光レンズ 54 正電極リード 55 負電極リード 60、70 バイパスダイオード 61、71 発光ダイオード Reference Signs List 10 power generation module 11 support 12 frame 13 horizontal drive mechanism 14 vertical drive mechanism 15 sun position sensor 16 power generation unit 17 first external terminal 18 second external terminal 20 lens 21 lens frame 22 base panel 23 heat sink panel 24 first output terminal 25 first 2 output terminal 30 Fresnel lens 40 Cell assembly 41 Bus bar 50 Heat spreader 51 Substrate 52 Solar cell 53 Secondary condenser lens 54 Positive electrode lead 55 Negative electrode lead 60, 70 Bypass diode 61, 71 Light emitting diode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 直史 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 永井 勇三 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 5F051 JA02 JA09 JA10 JA13 JA20 KA02 KA07 KA08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Naofumi Nagata 1-10-1, Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Yuzo Nagai 1-10-1, Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Hong DA Engineering Co., Ltd. F term (reference) 5F051 JA02 JA09 JA10 JA13 JA20 KA02 KA07 KA08
Claims (7)
セルと、 該複数のソーラーセルのそれぞれに並列に接続された発
光ダイオード、とを備えた太陽光発電装置。1. A photovoltaic power generator comprising: a plurality of solar cells electrically connected in series; and a light emitting diode connected in parallel to each of the plurality of solar cells.
に接続される発光ダイオードと該ソーラーセルとは半導
体プロセスによって一体に形成されている請求項1に記
載の太陽光発電装置。2. The photovoltaic power generator according to claim 1, wherein the light emitting diode connected in parallel to each of the plurality of solar cells and the solar cells are integrally formed by a semiconductor process.
にバイパスダイオードを更に接続した請求項1に記載の
太陽光発電装置。3. The photovoltaic power generator according to claim 1, wherein a bypass diode is further connected in parallel to each of said plurality of solar cells.
に接続される前記発光ダイオード及びバイパスダイオー
ドの少なくとも1つと該ソーラーセルとは半導体プロセ
スによって一体に形成されている請求項3に記載の太陽
光発電装置。4. The solar cell according to claim 3, wherein at least one of the light emitting diode and the bypass diode connected in parallel to each of the plurality of solar cells and the solar cell are integrally formed by a semiconductor process. Power generator.
ュールであって、各発電モジュールは電気的に直列に接
続された複数のソーラーセルを備えたものと、 該複数の発電モジュールのそれぞれに並列に接続された
発光ダイオード、とを備えた太陽光発電装置。5. A plurality of power generation modules electrically connected in series, each power generation module including a plurality of solar cells electrically connected in series, and each of said plurality of power generation modules And a light emitting diode connected in parallel to the solar power generation device.
列にバイパスダイオードを更に接続した請求項5に記載
の太陽光発電装置。6. The photovoltaic power generator according to claim 5, wherein a bypass diode is further connected in parallel to each of said plurality of power generation modules.
該発電モジュールに備えられた複数のソーラーセルのそ
れぞれに太陽光を導く集光機構を備え、更に、 太陽位置を検出する太陽位置センサと、 該太陽位置センサからの信号に基づいて前記複数の発電
モジュールが太陽光に対向するように太陽を追尾する追
尾機構、とを備えた請求項5又は請求項6に記載の太陽
光発電装置。7. Each of the plurality of power generation modules includes:
A light-condensing mechanism that guides sunlight to each of a plurality of solar cells provided in the power generation module, further comprising: a sun position sensor that detects a sun position; and The solar power generation device according to claim 5, further comprising: a tracking mechanism that tracks the sun so that the module faces the sunlight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10248390A JP2000077697A (en) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | Solar power generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10248390A JP2000077697A (en) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | Solar power generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077697A true JP2000077697A (en) | 2000-03-14 |
Family
ID=17177403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10248390A Withdrawn JP2000077697A (en) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | Solar power generator |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000077697A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-09-02 JP JP10248390A patent/JP2000077697A/en not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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