JP6852643B2

JP6852643B2 - Solar system abnormality judgment device

Info

Publication number: JP6852643B2
Application number: JP2017200468A
Authority: JP
Inventors: 健一季原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2037-10-16
Also published as: JP2019075892A

Description

本発明は、車両に搭載されるソーラーシステムの異常を判定する装置に関する。 The present invention relates to a device for determining an abnormality of a solar system mounted on a vehicle.

例えば、特許文献１に、太陽電池モジュールの発電電力が低下したことを検出した場合に、太陽電池パネルが影になる状況にあるか否かの情報に基づいて太陽電池モジュールの異常の有無を判定する異常判定装置を備えたソーラーシステム、が開示されている。 For example, in Patent Document 1, when it is detected that the generated power of the solar cell module has decreased, it is determined whether or not there is an abnormality in the solar cell module based on the information on whether or not the solar cell panel is in a shadow. A solar system equipped with an abnormality determination device is disclosed.

特開２０１４−０４９７０６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-049706

上記特許文献１に記載のソーラーシステムの異常判定装置では、太陽電池モジュールの発電電力が低下した原因が太陽電池モジュールの故障又は汚れなどの異常によるものなのか、単に太陽から受ける日射量の変化による一時的なものなのかを判定するために、太陽電池パネルが影になる状況にあるか否かといった日射の変化に関する情報をナビゲーション装置から取得する必要がある。このため、ソーラーシステムが大掛かりになり、またコストも高くなるという課題があり、改善の余地がある。 In the abnormality determination device for the solar system described in Patent Document 1, whether the cause of the decrease in the generated power of the solar cell module is due to an abnormality such as a failure or dirt of the solar cell module, or simply due to a change in the amount of solar radiation received from the sun. In order to determine whether it is temporary, it is necessary to obtain information on changes in solar radiation, such as whether or not the solar panel is in the shadow, from the navigation device. For this reason, there is a problem that the solar system becomes large-scale and the cost becomes high, and there is room for improvement.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、日射の変化に関する情報を用いることなく、太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを簡単に判定することができる、ソーラーシステムの異常判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to easily determine whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in the solar cell module without using information on changes in solar radiation. An object of the present invention is to provide an abnormality determination device for a solar system.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、第１の太陽電池モジュールと第２の太陽電池モジュールとが直列接続されて構成されたソーラーシステムの異常判定装置であって、車両停車中における第１及び第２の太陽電池モジュール全体の発電電圧と第２の太陽電池モジュール単体の発電電圧との関係を示した第１の発電状態を取得する第１の取得部と、車両走行中における第１及び第２の太陽電池モジュール全体の発電電圧と第２の太陽電池モジュール単体の発電電圧との関係を示した第２の発電状態を取得する第２の取得部と、第１の発電状態と第２の発電状態との変化に基づいて太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを判定する判定部とを備える、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is an abnormality determination device for a solar system configured by connecting a first solar cell module and a second solar cell module in series, and the vehicle is stopped. The first acquisition unit that acquires the first power generation state showing the relationship between the power generation voltage of the first and second solar cell modules as a whole and the power generation voltage of the second solar cell module alone, and the vehicle while the vehicle is running. A second acquisition unit that acquires a second power generation state showing the relationship between the power generation voltage of the first and second solar cell modules as a whole and the power generation voltage of the second solar cell module alone, and a first power generation state. It is characterized by including a determination unit for determining whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in the solar cell module based on the change between the above and the second power generation state.

この本発明の一態様では、車両の停車中と走行中とにおいて、第１及び第２の太陽電池モジュール全体の発電電圧と第２の太陽電池モジュール単体の発電電圧との関係を示した発電状態を、それぞれ取得する。そして、この取得した車両停車中の発電状態と車両走行中の発電状態との変化に基づいて、太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを判定する。 In one aspect of the present invention, a power generation state showing the relationship between the power generation voltage of the entire first and second solar cell modules and the power generation voltage of the second solar cell module alone when the vehicle is stopped and running. , Respectively. Then, based on the acquired change between the power generation state while the vehicle is stopped and the power generation state while the vehicle is running, it is determined whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in the solar cell module.

このことを利用して、太陽電池モジュールの発電電力が低下した原因が太陽電池モジュールの故障又は汚れなどの異常によるものなのか、単に太陽から受ける日射量の変化による一時的なものなのかを、車両停車中の発電状態と車両走行中の発電状態との変化から容易に判断することができる。 Taking advantage of this, it is possible to determine whether the cause of the decrease in the generated power of the solar cell module is due to an abnormality such as a failure or dirt of the solar cell module, or simply a temporary change in the amount of solar radiation received from the sun. It can be easily judged from the change between the power generation state while the vehicle is stopped and the power generation state while the vehicle is running.

また、この判定処理には日射の変化に関する情報を用いないため、ソーラーシステムが大掛かりにならず、コストも安く済む。 In addition, since information on changes in solar radiation is not used in this determination process, the solar system does not become large-scale and the cost is low.

上記本発明のソーラーシステムの異常判定装置によれば、日射の変化に関する情報を用いることなく、太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを、簡単に判定することができる。 According to the above-mentioned abnormality determination device for the solar system of the present invention, it is possible to easily determine whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in the solar cell module without using information on changes in solar radiation.

本発明の第１の実施形態に係るソーラーシステムの構成を説明する概略図Schematic diagram illustrating the configuration of the solar system according to the first embodiment of the present invention. 第１の実施形態に係るソーラーシステムの異常判定装置が実行する判定処理の手順を示すフローチャートA flowchart showing a procedure of determination processing executed by the abnormality determination device of the solar system according to the first embodiment. 本発明の第２の実施形態に係るソーラーシステムの構成を説明する概略図Schematic diagram illustrating the configuration of the solar system according to the second embodiment of the present invention. 第２の実施形態に係るソーラーシステムの異常判定装置が実行する判定処理の手順を示すフローチャートA flowchart showing the procedure of the determination process executed by the abnormality determination device of the solar system according to the second embodiment. 本発明の第３の実施形態に係るソーラーシステムの構成を説明する概略図Schematic diagram illustrating the configuration of the solar system according to the third embodiment of the present invention.

［概要］
本発明のソーラーシステムの異常判定装置は、太陽電池モジュールの発電電力が低下したことを検出した場合、車両停車時の太陽電池モジュールの発電電圧と車両走行時の太陽電池モジュールの発電電圧との変化を判断して、その低下の原因が太陽電池モジュールの故障又は汚れなどの異常によるものなのか、単に太陽から受ける日射量の変化による一時的なものなのかを、判定する。 [Overview]
When the abnormality determination device of the solar system of the present invention detects that the generated power of the solar cell module has decreased, the change between the generated voltage of the solar cell module when the vehicle is stopped and the generated voltage of the solar cell module when the vehicle is running. Is determined, and it is determined whether the cause of the decrease is an abnormality such as a failure or dirt of the solar cell module, or simply a temporary change in the amount of solar radiation received from the sun.

［第１の実施形態］
＜構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るソーラーシステム１の構成を説明する概略図である。図１において、本第１の実施形態に係るソーラーシステム１は、第１の太陽電池モジュール１１と、第２の太陽電池モジュール１２と、第１のバイパス回路２１と、第２のバイパス回路２２と、第１の電圧検出装置３１と、第２の電圧検出装置３２と、車速検出装置５０と、異常判定装置６０と、を備えている。 [First Embodiment]
<Structure>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a solar system 1 according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the solar system 1 according to the first embodiment includes a first solar cell module 11, a second solar cell module 12, a first bypass circuit 21, and a second bypass circuit 22. A first voltage detection device 31, a second voltage detection device 32, a vehicle speed detection device 50, and an abnormality determination device 60 are provided.

第１の太陽電池モジュール１１は、太陽光の照射を受けて発電を行う太陽電池パネル（図示せず）を複数直列に接続して構成された太陽光発電装置である。また、第２の太陽電池モジュール１２は、太陽光の照射を受けて発電を行う太陽電池パネル（図示せず）を複数直列に接続して構成された太陽光発電装置である。本実施形態における第１の太陽電池モジュール１１と第２の太陽電池モジュール１２とは、同じ構成を有している。 The first solar cell module 11 is a photovoltaic power generation device configured by connecting a plurality of solar cell panels (not shown) that generate power by receiving sunlight irradiation in series. Further, the second solar cell module 12 is a photovoltaic power generation device configured by connecting a plurality of solar cell panels (not shown) that generate power by receiving sunlight irradiation in series. The first solar cell module 11 and the second solar cell module 12 in the present embodiment have the same configuration.

この第１の太陽電池モジュール１１及び第２の太陽電池モジュール１２は、直列に接続されており、第１の太陽電池モジュール１１で発電された電力と第２の太陽電池モジュール１２で発電された電力との合計電力が、所定の電力変換装置など（図示せず）に供給できるように構成されている。第１の太陽電池モジュール１１及び第２の太陽電池モジュール１２は、例えば太陽光が直接当たる位置にある車両のルーフなどに配置される。 The first solar cell module 11 and the second solar cell module 12 are connected in series, and the electric power generated by the first solar cell module 11 and the electric power generated by the second solar cell module 12 The total power of and is configured to be supplied to a predetermined power conversion device or the like (not shown). The first solar cell module 11 and the second solar cell module 12 are arranged, for example, on the roof of a vehicle in a position where sunlight directly hits the module.

第１のバイパス回路２１は、第１の太陽電池モジュール１１を迂回する経路を構成するために、第１の太陽電池モジュール１１と並列に設けられている。第１のバイパス回路２１には、例えばダイオード素子が用いられる。この第１のバイパス回路２１は、例えば第１の太陽電池モジュール１１を構成する太陽電池パネルの故障や天候の影響（日陰）などによって、第１の太陽電池モジュール１１が発電できなくなった場合に、他の太陽電池モジュール、図１では第２の太陽電池モジュール１２による発電を停止させることなく、ソーラーシステム１による発電電力を出力できるように構成されている。 The first bypass circuit 21 is provided in parallel with the first solar cell module 11 in order to form a path that bypasses the first solar cell module 11. For example, a diode element is used in the first bypass circuit 21. The first bypass circuit 21 is used when, for example, the first solar cell module 11 cannot generate electricity due to a failure of the solar cell panel constituting the first solar cell module 11 or the influence of the weather (shade). Another solar cell module, in FIG. 1, is configured so that the power generated by the solar system 1 can be output without stopping the power generation by the second solar cell module 12.

第２のバイパス回路２２は、第２の太陽電池モジュール１２を迂回する経路を構成するために、第２の太陽電池モジュール１２と並列に設けられている。第２のバイパス回路２２には、例えばダイオード素子が用いられる。この第２のバイパス回路２２は、例えば第２の太陽電池モジュール１２を構成する太陽電池パネルの故障や天候の影響（日陰）などによって、第２の太陽電池モジュール１２が発電できなくなった場合に、他の太陽電池モジュール、図１では第１の太陽電池モジュール１１による発電を停止させることなく、ソーラーシステム１による発電電力を出力できるように構成されている。 The second bypass circuit 22 is provided in parallel with the second solar cell module 12 in order to form a path that bypasses the second solar cell module 12. For the second bypass circuit 22, for example, a diode element is used. The second bypass circuit 22 is used when, for example, the second solar cell module 12 cannot generate electricity due to a failure of the solar cell panel constituting the second solar cell module 12 or the influence of the weather (shade). Another solar cell module, in FIG. 1, is configured so that the power generated by the solar system 1 can be output without stopping the power generation by the first solar cell module 11.

第１の電圧検出装置３１は、全ての太陽電池モジュールによる総発電電圧、図１では第１の太陽電池モジュール１１の発電電圧Ｖ１と第２の太陽電池モジュール１２の発電電圧Ｖ２との合計である電圧Ｖａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）を検出するために設けられている。 The first voltage detection device 31 is the total generated voltage of all the solar cell modules, which is the sum of the generated voltage V1 of the first solar cell module 11 and the generated voltage V2 of the second solar cell module 12 in FIG. It is provided to detect the voltage Va (= V1 + V2).

第２の電圧検出装置３２は、一部の太陽電池モジュールによる発電電圧、図１では第２の太陽電池モジュール１２単体の発電電圧Ｖ２である電圧Ｖｂ（＝Ｖ２）を検出するために設けられている。 The second voltage detection device 32 is provided to detect the voltage generated by some of the solar cell modules, the voltage Vb (= V2) which is the generated voltage V2 of the second solar cell module 12 alone in FIG. There is.

車速検出装置５０は、車両の走行速度（車速）を検出するために設けられている。この車速検出装置５０には、例えば車速センサが用いられる。 The vehicle speed detection device 50 is provided to detect the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle. For this vehicle speed detection device 50, for example, a vehicle speed sensor is used.

異常判定装置６０は、第１の電圧検出装置３１で検出された電圧Ｖａ、第２の電圧検出装置３２で検出された電圧Ｖｂ、及び車速検出装置５０で検出された車速に基づいて、太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを判定する処理を行うための装置である。 The abnormality determination device 60 is a solar cell based on the voltage Va detected by the first voltage detection device 31, the voltage Vb detected by the second voltage detection device 32, and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device 50. This is a device for performing a process of determining whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in the module.

この異常判定装置６０は、典型的には中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、メモリ、及び入出力インターフェースなどを含んだ電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）として構成され得る。この電子制御ユニットは、メモリに格納された所定のプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって、以下に説明する機能を実現する。 The abnormality determination device 60 can typically be configured as an electronic control unit (ECU) including a central processing unit (CPU), a memory, an input / output interface, and the like. The electronic control unit realizes the functions described below by the CPU reading and executing a predetermined program stored in the memory.

異常判定装置６０は、車速検出装置５０で検出された車速に基づいて、車両の停車中（又は所定の車速未満）における第１の電圧検出装置３１で検出された電圧Ｖａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）と、第２の電圧検出装置３２で検出された電圧Ｖｂ（＝Ｖ２）との関係を示す、第１の発電状態を取得する（請求項における第１の取得部）。 The abnormality determination device 60 includes the voltage Va (= V1 + V2) detected by the first voltage detection device 31 while the vehicle is stopped (or less than a predetermined vehicle speed) based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device 50. Acquires the first power generation state (first acquisition unit in the claim), which shows the relationship with the voltage Vb (= V2) detected by the second voltage detection device 32.

また、異常判定装置６０は、車速検出装置５０で検出された車速に基づいて、車両の走行中（又は所定の車速以上）における第１の電圧検出装置３１で検出された電圧Ｖａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）と、第２の電圧検出装置３２で検出された電圧Ｖｂ（＝Ｖ２）との関係を示す、第２の発電状態を取得する（請求項における第２の取得部）。 Further, the abnormality determination device 60 has a voltage Va (= V1 + V2) detected by the first voltage detection device 31 while the vehicle is running (or a predetermined vehicle speed or higher) based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device 50. And the second voltage Vb (= V2) detected by the second voltage detection device 32, and the second power generation state is acquired (second acquisition unit in the claim).

そして、異常判定装置６０は、取得した第１の発電状態と第２の発電状態との変化に基づいて、第１の太陽電池モジュール１１及び第２の太陽電池モジュール１２に発電電力を低下させる異常が生じているか否かを、次のように判定する（請求項における判定部）。 Then, the abnormality determination device 60 causes the first solar cell module 11 and the second solar cell module 12 to reduce the generated power based on the acquired changes between the first power generation state and the second power generation state. Is determined as follows (determination unit in the claim).

＜異常判定処理＞
異常判定装置６０では、車両の停車時と走行時とにおける発電電圧の変化に基づいて、第１の太陽電池モジュール１１及び第２の太陽電池モジュール１２に発電電力を低下させる異常が生じているか否かを次のように判定する。 <Abnormality judgment processing>
In the abnormality determination device 60, whether or not an abnormality has occurred in the first solar cell module 11 and the second solar cell module 12 to reduce the generated power based on the change in the generated voltage when the vehicle is stopped and when the vehicle is running. Is determined as follows.

なお、以下の説明では、異常判定処理の理解を容易にするため、設計公差や要素ばらつきなどを一切考慮せずに、第１の太陽電池モジュール１１の発電性能と第２の太陽電池モジュール１２の発電性能とが全く同じとしている。すなわち、各太陽電池モジュールが太陽から受ける日射量が均一であれば、第１の太陽電池モジュール１１の発電電圧Ｖ１と第２の太陽電池モジュール１２の発電電圧Ｖ２とが同じ（Ｖ１＝Ｖ２）であることを前提としている。しかし、実際には、設計公差や要素ばらつきなどを考慮したマージンを適切に設定して異常判定処理を行うとよい。 In the following description, in order to facilitate understanding of the abnormality determination process, the power generation performance of the first solar cell module 11 and the power generation performance of the second solar cell module 12 are not considered at all without considering design tolerances and element variations. It is said that the power generation performance is exactly the same. That is, if the amount of solar radiation received from the sun by each solar cell module is uniform, the power generation voltage V1 of the first solar cell module 11 and the power generation voltage V2 of the second solar cell module 12 are the same (V1 = V2). It is assumed that there is. However, in reality, it is advisable to appropriately set a margin in consideration of design tolerances and element variations, and perform the abnormality determination process.

１．車両停車中の発電状態（第１の発電状態）
（１−１）車両の停車中に、第１の電圧検出装置３１で検出される電圧Ｖａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）と、第２の電圧検出装置３２で検出される電圧Ｖｂ（＝Ｖ２）とが、式［１］の関係を満足したとする。
Ｖａ＝２×Ｖｂ … ［１］ 1. 1. Power generation state while the vehicle is stopped (first power generation state)
(1-1) While the vehicle is stopped, the voltage Va (= V1 + V2) detected by the first voltage detection device 31 and the voltage Vb (= V2) detected by the second voltage detection device 32 are It is assumed that the relationship of the equation [1] is satisfied.
Va = 2 × Vb ... [1]

この関係を満足する場合、いずれの太陽電池モジュールにも発電電力を低下させる異常が生じておらず、また各太陽電池モジュールが太陽から受ける日射量もほぼ同じであると推測できる。よって、この場合には、各太陽電池モジュールは「正常」と判定される。 If this relationship is satisfied, it can be inferred that none of the solar cell modules has an abnormality that reduces the generated power, and that the amount of solar radiation received from the sun by each solar cell module is almost the same. Therefore, in this case, each solar cell module is determined to be "normal".

（１−２）車両の停車中に、第１の電圧検出装置３１で検出される電圧Ｖａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）と、第２の電圧検出装置３２で検出される電圧Ｖｂ（＝Ｖ２）とが、式［２］の関係を満足したとする。
Ｖａ＜２×Ｖｂ … ［２］ (1-2) While the vehicle is stopped, the voltage Va (= V1 + V2) detected by the first voltage detection device 31 and the voltage Vb (= V2) detected by the second voltage detection device 32 are It is assumed that the relationship of the equation [2] is satisfied.
Va <2 x Vb ... [2]

この関係を満足する場合、第１の太陽電池モジュール１１に発電電力を低下させる異常が生じていると推測できる。しかし、車両の停車中には、日陰などの影響によって太陽電池モジュールのある特定の場所だけ日射量が継続的に減少することがあり得る。このため、発電電力低下の原因が、太陽電池パネルの故障又は汚れなどの異常によるものか、日陰などの影響で太陽から受ける日射量が一時的に減少したことによるものかを、この時点では区別できない。よって、この場合には、例えば、第１の太陽電池モジュール１１の仮異常フラグを立てる（仮異常フラグＯＮ）ことで判定を保留として、車両走行中における発電状態がさらに判断される。 If this relationship is satisfied, it can be inferred that the first solar cell module 11 has an abnormality that reduces the generated power. However, while the vehicle is stopped, the amount of solar radiation may continuously decrease only in a specific place of the solar cell module due to the influence of shade or the like. Therefore, at this point, it is possible to distinguish whether the cause of the decrease in generated power is due to an abnormality such as a failure or dirt on the solar cell panel, or a temporary decrease in the amount of solar radiation received from the sun due to the influence of shade or the like. Can not. Therefore, in this case, for example, by setting the temporary abnormality flag of the first solar cell module 11 (temporary abnormality flag ON), the determination is put on hold, and the power generation state during the vehicle traveling is further determined.

（１−３）車両の停車中に、第１の電圧検出装置３１で検出される電圧Ｖａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）と、第２の電圧検出装置３２で検出される電圧Ｖｂ（＝Ｖ２）とが、式［３］の関係を満足したとする。
Ｖａ＞２×Ｖｂ … ［３］ (1-3) While the vehicle is stopped, the voltage Va (= V1 + V2) detected by the first voltage detection device 31 and the voltage Vb (= V2) detected by the second voltage detection device 32 are It is assumed that the relationship of the equation [3] is satisfied.
Va> 2 × Vb ... [3]

この関係を満足する場合、第２の太陽電池モジュール１２に発電電力を低下させる異常が生じていると推測できる。しかし、上述したように発電電力低下の原因が、太陽電池パネルの故障又は汚れなどの異常によるものか、日陰などの影響で太陽から受ける日射量が一時的に減少したことによるものかを、この時点では区別できない。よって、この場合には、例えば、第２の太陽電池モジュール１２の仮異常フラグを立てる（仮異常フラグＯＮ）ことで判定を保留として、車両走行中における発電状態がさらに判断される。 If this relationship is satisfied, it can be inferred that the second solar cell module 12 has an abnormality that reduces the generated power. However, as described above, it is determined whether the cause of the decrease in generated power is due to an abnormality such as a failure or dirt on the solar cell panel, or a temporary decrease in the amount of solar radiation received from the sun due to the influence of shade or the like. Indistinguishable at the time. Therefore, in this case, for example, by setting the temporary abnormality flag of the second solar cell module 12 (temporary abnormality flag ON), the determination is put on hold, and the power generation state during the vehicle traveling is further determined.

２．車両走行中の発電状態（第２の発電状態）
（２−１）車両が一定時間走行している間に、第１の電圧検出装置３１で検出される電圧Ｖａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）と、第２の電圧検出装置３２で検出される電圧Ｖｂ（＝Ｖ２）とが、上記式［１］の関係を満足したとする。 2. Power generation state while the vehicle is running (second power generation state)
(2-1) The voltage Va (= V1 + V2) detected by the first voltage detection device 31 and the voltage Vb (=) detected by the second voltage detection device 32 while the vehicle is running for a certain period of time. It is assumed that V2) and V2) satisfy the relationship of the above formula [1].

車両の走行中は、随時日射環境が変わるため、一方の太陽電池モジュールの日射量だけが継続的に減少することが考え難く、各太陽電池モジュールの日射量が同じになる時点があると考えられる。そのため、車両走行中にこの関係を満足する場合には、いずれの太陽電池モジュールにも発電電力を低下させる異常が生じていないと推測できる。よって、車両停車中において判定が保留（仮異常フラグＯＮ）であったものについては、この車両走行中の発電状態に基づいて、仮異常フラグが解除されて（仮異常フラグＯＦＦ）、各太陽電池モジュールは「正常」と判定される。 Since the solar radiation environment changes from time to time while the vehicle is running, it is unlikely that only the amount of solar radiation from one of the solar cell modules will continuously decrease, and it is thought that there will be times when the amount of solar radiation from each solar cell module will be the same. .. Therefore, if this relationship is satisfied while the vehicle is running, it can be inferred that no abnormality that reduces the generated power has occurred in any of the solar cell modules. Therefore, if the judgment is on hold (temporary abnormality flag ON) while the vehicle is stopped, the temporary abnormality flag is released (temporary abnormality flag OFF) based on the power generation state while the vehicle is running, and each solar cell. The module is determined to be "normal".

（２−２）車両が一定時間走行している間に、第１の電圧検出装置３１で検出される電圧Ｖａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）と、第２の電圧検出装置３２で検出される電圧Ｖｂ（＝Ｖ２）とが、上記式［１］の関係を一度も満足せず常に式［４］の関係であったとする。
Ｖａ≠２×Ｖｂ … ［４］ (2-2) The voltage Va (= V1 + V2) detected by the first voltage detection device 31 and the voltage Vb (=) detected by the second voltage detection device 32 while the vehicle is running for a certain period of time. It is assumed that V2) does not satisfy the relationship of the above equation [1] even once and is always the relationship of the equation [4].
Va ≠ 2 × Vb… [4]

この場合、一定時間走行している間に各太陽電池モジュールの日射量が同じになる時点があると考えられるにも関わらず、上記式［１］の関係を一度も満足しないため、太陽電池モジュールに太陽電池パネルの故障又は汚れなどに起因する発電電力を低下させる異常が生じていると推測できる。よって、車両停車中において判定が保留（仮異常フラグＯＮ）であったものについては「異常あり」と判定される。 In this case, although it is considered that there is a time when the amount of solar radiation of each solar cell module becomes the same while traveling for a certain period of time, the relationship of the above formula [1] is never satisfied, so that the solar cell module It can be inferred that there is an abnormality that reduces the generated power due to the failure or dirt of the solar cell panel. Therefore, if the judgment is on hold (temporary abnormality flag ON) while the vehicle is stopped, it is determined that there is an abnormality.

具体的には、第１の太陽電池モジュール１１の仮異常フラグが立っている（仮異常フラグＯＮ）のであれば、第１の太陽電池モジュール１１に異常があると判定され、第２の太陽電池モジュール１２の仮異常フラグが立っている（仮異常フラグＯＮ）のであれば、第２の太陽電池モジュール１２に異常があると判定される。 Specifically, if the temporary abnormality flag of the first solar cell module 11 is set (temporary abnormality flag ON), it is determined that the first solar cell module 11 has an abnormality, and the second solar cell If the temporary abnormality flag of the module 12 is set (temporary abnormality flag is ON), it is determined that the second solar cell module 12 has an abnormality.

上述した異常判定装置６０が実行する異常判定処理の手順を、図２のフローチャートで示す。 The procedure of the abnormality determination process executed by the abnormality determination device 60 described above is shown in the flowchart of FIG.

＜作用・効果＞
上述したように、本発明の第１の実施形態に係るソーラーシステム１によれば、車両停車中での第１の太陽電池モジュール１１及び第２の太陽電池モジュール１２による全体の発電電圧Ｖａと第２の太陽電池モジュール１２単体の発電電圧Ｖｂとの関係を示した第１の発電状態と、車両走行中での当該発電電圧Ｖａと当該発電電圧Ｖｂとの関係を示した第２の発電状態を、それぞれ取得する。そして、この取得した第１の発電状態と第２の発電状態との変化に基づいて、太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを判定する。 <Action / effect>
As described above, according to the solar system 1 according to the first embodiment of the present invention, the total power generation voltage Va and the second power generation voltage Va by the first solar cell module 11 and the second solar cell module 12 while the vehicle is stopped. The first power generation state showing the relationship with the power generation voltage Vb of the solar cell module 12 alone and the second power generation state showing the relationship between the power generation voltage Va and the power generation voltage Vb while the vehicle is running are shown. , Get each. Then, based on the acquired change between the first power generation state and the second power generation state, it is determined whether or not an abnormality that lowers the generated power has occurred in the solar cell module.

この異常判定処理によって、太陽電池モジュールの発電電力が低下したことを検出した場合、その低下の原因が太陽電池モジュールの故障又は汚れなどの異常によるものなのか、単に太陽から受ける日射量の変化による一時的なものなのかを、車両停車中の第１の発電状態と車両走行中の第２の発電状態との変化によって容易に判断することができる。よって、日射の変化に関する情報を用いることなく、太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを簡単に判定することができる。 When it is detected by this abnormality determination process that the generated power of the solar cell module has decreased, it may be due to an abnormality such as a failure or dirt of the solar cell module, or simply due to a change in the amount of solar radiation received from the sun. Whether it is temporary or not can be easily determined by the change between the first power generation state while the vehicle is stopped and the second power generation state while the vehicle is running. Therefore, it is possible to easily determine whether or not the solar cell module has an abnormality that reduces the generated power without using the information on the change in solar radiation.

［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態に係るソーラーシステム１による異常判定処理では、車両停車中において判定が保留（仮異常フラグＯＮ）であった場合、車両走行中に式［１］の関係（Ｖａ＝２×Ｖｂ）を満たせば、各太陽電池モジュールは「正常」と判定されて仮異常フラグが解除（仮異常フラグＯＦＦ）されてしまう。 [Second Embodiment]
In the abnormality determination process by the solar system 1 according to the first embodiment described above, when the determination is on hold (temporary abnormality flag ON) while the vehicle is stopped, the relationship of the equation [1] (Va = 2) while the vehicle is running. If × Vb) is satisfied, each solar cell module is determined to be “normal” and the temporary abnormality flag is released (temporary abnormality flag is OFF).

このため、一方の太陽電池モジュールに異常が生じている場合に、他方の正常な太陽電池モジュールへの日射量が減少したことで、車両走行中に低い発電電圧によって式［１］を満足してしまうと、一方の太陽電池モジュールに異常が生じていても正常と誤判定される虞がある。 Therefore, when an abnormality occurs in one of the solar cell modules, the amount of solar radiation to the other normal solar cell module is reduced, so that the equation [1] is satisfied by the low power generation voltage while the vehicle is running. If this happens, even if one of the solar cell modules has an abnormality, it may be erroneously determined to be normal.

そこで、第２の実施形態では、このような誤判定がされることがないようにしたソーラーシステムの異常判定装置を説明する。 Therefore, in the second embodiment, the abnormality determination device of the solar system that prevents such an erroneous determination from being made will be described.

＜構成＞
図３は、本発明の第２の実施形態に係るソーラーシステム２の構成を説明する概略図である。図３において、本第２の実施形態に係るソーラーシステム２は、上述した第１の実施形態に係るソーラーシステム１の構成（図１）と比べて、電力検出装置４０が追加されかつ異常判定装置７０が異なる。以下、この異なる構成を中心に、第２の実施形態に係るソーラーシステム２を説明する。 <Structure>
FIG. 3 is a schematic view illustrating the configuration of the solar system 2 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the solar system 2 according to the second embodiment has an additional power detection device 40 and an abnormality determination device as compared with the configuration of the solar system 1 according to the first embodiment described above (FIG. 1). 70 is different. Hereinafter, the solar system 2 according to the second embodiment will be described with a focus on the different configurations.

電力検出装置４０は、全ての太陽電池モジュールによる総発電電力Ｐ、すなわち第１の太陽電池モジュール１１の発電電力と第２の太陽電池モジュール１２の発電電力とを合計した電力を検出するために設けられている。 The power detection device 40 is provided to detect the total power generated by all the solar cell modules P, that is, the total power generated by the first solar cell module 11 and the second solar cell module 12. Has been done.

異常判定装置７０は、第１の電圧検出装置３１で検出された電圧Ｖａ、第２の電圧検出装置３２で検出された電圧Ｖｂ、電力検出装置４０で検出された総発電電力Ｐ、及び車速検出装置５０で検出された車速から得られる、第１及び第２の発電状態に基づいて、太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを判定する処理を行うための装置である。 The abnormality determination device 70 detects the voltage Va detected by the first voltage detection device 31, the voltage Vb detected by the second voltage detection device 32, the total generated power P detected by the power detection device 40, and the vehicle speed detection. It is a device for determining whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in the solar cell module based on the first and second power generation states obtained from the vehicle speed detected by the device 50. ..

この異常判定装置７０も、電子制御ユニット（ＥＣＵ）として構成され、メモリに格納された所定のプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって、以下に説明する各機能を実現する。 The abnormality determination device 70 is also configured as an electronic control unit (ECU), and the CPU reads and executes a predetermined program stored in the memory to realize each function described below.

異常判定装置７０は、異常判定装置６０と同様に、車両停車中の電圧Ｖａと電圧Ｖｂとの関係を示す第１の発電状態、及び車両走行中の電圧Ｖａと電圧Ｖｂとの関係を示す第２の発電状態を、それぞれ取得する。そして、異常判定装置７０は、第１の発電状態と第２の発電状態との変化及び総発電電力Ｐの大きさに基づいて、第１の太陽電池モジュール１１及び第２の太陽電池モジュール１２に発電電力を低下させる異常が生じているか否かを次のように判定する。 Similar to the abnormality determination device 60, the abnormality determination device 70 shows the first power generation state showing the relationship between the voltage Va and the voltage Vb while the vehicle is stopped, and the first abnormality determination device 70 showing the relationship between the voltage Va and the voltage Vb while the vehicle is running. Acquire the power generation status of 2 respectively. Then, the abnormality determination device 70 is used in the first solar cell module 11 and the second solar cell module 12 based on the change between the first power generation state and the second power generation state and the magnitude of the total power generation power P. Whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred is determined as follows.

＜異常判定処理＞
異常判定装置７０では、車両の停車時と走行時とにおける発電電圧の変化に加えて、さらに総発電電力Ｐの大きさに基づいて、第１の太陽電池モジュール１１及び第２の太陽電池モジュール１２に発電電力を低下させる異常が生じているか否かを次のように判定する。なお、以下、第１の実施形態で説明した異常判定処理に対して新たに加わる処理部分について説明する。 <Abnormality judgment processing>
In the abnormality determination device 70, in addition to the change in the generated voltage when the vehicle is stopped and when the vehicle is running, the first solar cell module 11 and the second solar cell module 12 are further based on the magnitude of the total generated power P. It is determined as follows whether or not there is an abnormality that reduces the generated power. Hereinafter, a processing portion newly added to the abnormality determination processing described in the first embodiment will be described.

１．車両停車中の発電状態
上記（１−２）及び（１−３）において、車両の停車中に、第１の電圧検出装置３１で検出される電圧Ｖａと、第２の電圧検出装置３２で検出される電圧Ｖｂとが、上記式［２］又は式［３］の関係を満足した場合、本第２の実施形態では、さらに電力検出装置４０で検出される総発電電力Ｐが予め定められた閾値電力Ｐｔｈ１を超えるか否か（式［５］）が判断される。
Ｐ＞Ｐｔｈ１ … ［５］ 1. 1. Power generation state when the vehicle is stopped In the above (1-2) and (1-3), the voltage Va detected by the first voltage detection device 31 and the voltage Va detected by the second voltage detection device 32 while the vehicle is stopped are detected by the second voltage detection device 32. When the voltage Vb to be generated satisfies the relationship of the above formula [2] or the above formula [3], in the second embodiment, the total generated power P detected by the power detection device 40 is further determined in advance. Whether or not the threshold power Pth1 is exceeded (Equation [5]) is determined.
P> Pth1 ... [5]

そして、上記式［２］かつ式［５］の関係を満足する場合に限り、第１の太陽電池モジュール１１の仮異常フラグが立てられる（仮異常フラグＯＮ）。又は、式［３］かつ式［５］の関係を満足する場合に限り、第２の太陽電池モジュール１２の仮異常フラグが立てられる（仮異常フラグＯＮ）。 Then, only when the relationship of the above equation [2] and the equation [5] is satisfied, the temporary abnormality flag of the first solar cell module 11 is set (temporary abnormality flag ON). Alternatively, the temporary abnormality flag of the second solar cell module 12 is set only when the relationship of the equation [3] and the equation [5] is satisfied (temporary abnormality flag ON).

２．車両走行中の発電状態
上記（２−１）において、車両を一定時間走行している間に、第１の電圧検出装置３１で検出される電圧Ｖａと、第２の電圧検出装置３２で検出される電圧Ｖｂとが、上記式［１］の関係を満足した場合、本第２の実施形態では、さらに電力検出装置４０で検出される総発電電力Ｐが予め定められた閾値電力Ｐｔｈ２を超えるか否か（式［６］）が判断される。
Ｐ＞Ｐｔｈ２ … ［６］ 2. Power generation state while the vehicle is running In the above (2-1), the voltage Va detected by the first voltage detection device 31 and the voltage Va detected by the second voltage detection device 32 while the vehicle is running for a certain period of time are detected. When the voltage Vb satisfies the relationship of the above formula [1], in the second embodiment, whether the total generated power P detected by the power detection device 40 exceeds the predetermined threshold power Pth2. Whether or not (Equation [6]) is determined.
P> Pth2 ... [6]

そして、上記式［１］かつ式［６］の関係を満足する場合に限り、第１の太陽電池モジュール１１又は第２の太陽電池モジュール１２の仮異常フラグが解除される（仮異常フラグＯＦＦ）。なお、閾値電力Ｐｔｈ２は、閾値電力Ｐｔｈ１と同じ値でもよいし異なる値でもよい。 Then, only when the relationship of the above equation [1] and the equation [6] is satisfied, the temporary abnormality flag of the first solar cell module 11 or the second solar cell module 12 is released (temporary abnormality flag OFF). .. The threshold power Pth2 may be the same value as the threshold power Pth1 or may be a different value.

上述した異常判定装置７０が実行する異常判定処理の手順を、図４のフローチャートで示す。 The procedure of the abnormality determination process executed by the abnormality determination device 70 described above is shown in the flowchart of FIG.

＜作用・効果＞
上述したように、本発明の第２の実施形態に係るソーラーシステム２によれば、所定の閾値電力Ｐｔｈ１又はＰｔｈ２を発電できているか否かを、異常／正常を判定するための条件としている。これにより、一方の太陽電池モジュールに異常が生じている場合において、車両走行中に他方の正常な太陽電池モジュールへの日射量が減少したとしても、一方の太陽電池モジュールが誤って正常と判定されてしまうこと抑制できる。 <Action / effect>
As described above, according to the solar system 2 according to the second embodiment of the present invention, whether or not a predetermined threshold power Pth1 or Pth2 can be generated is a condition for determining abnormality / normality. As a result, when one of the solar cell modules has an abnormality, even if the amount of solar radiation to the other normal solar cell module decreases while the vehicle is running, one of the solar cell modules is erroneously determined to be normal. It can be suppressed.

［第３の実施形態］
上述した第２の実施形態に係るソーラーシステム２の異常判定処理であっても、所定の閾値電力の設定方法によっては、一方の太陽電池モジュールに異常が生じている場合でも、太陽電池モジュールが正常であると誤判定されてしまう虞がある。 [Third Embodiment]
Even in the abnormality determination process of the solar system 2 according to the second embodiment described above, the solar cell module is normal even if an abnormality occurs in one of the solar cell modules depending on the predetermined threshold power setting method. There is a risk that it will be erroneously determined.

例えば、所定の閾値電力を正常な太陽電池モジュールの最大出力電力の４０％に設定している場合に、一方の太陽電池モジュールの出力が半分となる異常が生じた場面を考える。このとき、車両停車中に十分な日射量が各太陽電池モジュールに照射されると、総発電電力Ｐは７５％となり、仮異常フラグを立てることができる。しかし、車両走行中に正常な太陽電池モジュールへの日射量が半分になってしまうと、Ｐ＝５０％かつＶ１＝Ｖ２となって上記式［１］かつ式［６］の関係を満足してしまい、仮異常フラグが解除されて異常が見逃されてしまう。 For example, consider a situation in which an abnormality occurs in which the output of one of the solar cell modules is halved when a predetermined threshold power is set to 40% of the maximum output power of a normal solar cell module. At this time, if a sufficient amount of solar radiation is applied to each solar cell module while the vehicle is stopped, the total generated power P becomes 75%, and a temporary abnormality flag can be set. However, if the amount of solar radiation to the normal solar cell module is halved while the vehicle is running, P = 50% and V1 = V2, satisfying the relationships of the above equations [1] and [6]. Therefore, the temporary abnormality flag is released and the abnormality is overlooked.

そこで、第３の実施形態では、このような誤判定がされることがないようにしたソーラーシステムの異常判定装置を説明する。 Therefore, in the third embodiment, the abnormality determination device of the solar system that prevents such an erroneous determination from being made will be described.

＜構成＞
図５は、本発明の第３の実施形態に係るソーラーシステム３の構成を説明する概略図である。図５において、本第３の実施形態に係るソーラーシステム３は、上述した第２の実施形態に係るソーラーシステム２の構成（図３）と比べて、異常判定装置８０が異なる。以下、この異なる構成を中心に、第３の実施形態に係るソーラーシステム３を説明する。 <Structure>
FIG. 5 is a schematic view illustrating the configuration of the solar system 3 according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the solar system 3 according to the third embodiment is different from the configuration of the solar system 2 according to the second embodiment described above (FIG. 3) in the abnormality determination device 80. Hereinafter, the solar system 3 according to the third embodiment will be described with a focus on the different configurations.

異常判定装置８０は、第１の電圧検出装置３１で検出された電圧Ｖａ、第２の電圧検出装置３２で検出された電圧Ｖｂ、電力検出装置４０で検出された総発電電力Ｐ、及び車速検出装置５０で検出された車速から得られる、第１及び第２の発電状態に基づいて、太陽電池モジュールに発電電力を低下させる異常が生じているか否かを判定する処理を行うための装置である。 The abnormality determination device 80 detects the voltage Va detected by the first voltage detection device 31, the voltage Vb detected by the second voltage detection device 32, the total generated power P detected by the power detection device 40, and the vehicle speed detection. It is a device for determining whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in the solar cell module based on the first and second power generation states obtained from the vehicle speed detected by the device 50. ..

この異常判定装置８０も、電子制御ユニット（ＥＣＵ）として構成され、メモリに格納された所定のプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって、以下に説明する各機能を実現する。 The abnormality determination device 80 is also configured as an electronic control unit (ECU), and the CPU reads and executes a predetermined program stored in the memory to realize each function described below.

異常判定装置８０では、車両停車中に判定が保留（仮異常フラグＯＮ）にされた際に電力検出装置４０で検出された総発電電力Ｐが、車両走行中に上記式［６］を判断するための閾値電力Ｐｔｈ２として設定される。そして、異常判定装置８０は、予め定められた閾値電力Ｐｔｈ１と、電力検出装置４０で検出された総発電電力Ｐである閾値電力Ｐｔｈ２とを用いて、上述した異常判定処理を実施する。 In the abnormality determination device 80, the total generated power P detected by the power detection device 40 when the determination is put on hold (temporary abnormality flag ON) while the vehicle is stopped determines the above equation [6] while the vehicle is running. It is set as the threshold power Pth2 for the purpose. Then, the abnormality determination device 80 carries out the above-mentioned abnormality determination process using the predetermined threshold power Pth1 and the threshold power Pth2 which is the total generated power P detected by the power detection device 40.

例えば、上述した一方の太陽電池モジュールの出力が半分となる異常が生じた場面では、車両停車中における総発電電力Ｐ＝７５％が閾値電力Ｐｔｈ２に設定される。このため、車両走行中に正常な太陽電池モジュールへの日射量が半分になってしまっても、総発電電力Ｐは５０％となって閾値電力Ｐｔｈ２を超えない。よって、仮異常フラグが解除されずに太陽電池モジュールの異常を判定することができる。 For example, in a situation where the output of one of the solar cell modules described above is halved, the total generated power P = 75% while the vehicle is stopped is set to the threshold power Pth2. Therefore, even if the amount of solar radiation to the normal solar cell module is halved while the vehicle is running, the total generated power P is 50% and does not exceed the threshold power Pth2. Therefore, it is possible to determine the abnormality of the solar cell module without canceling the temporary abnormality flag.

＜作用・効果＞
上述したように、本発明の第３の実施形態に係るソーラーシステム３によれば、電力検出装置４０で検出された総発電電力Ｐを車両走行中の閾値電力Ｐｔｈ２として設定する。これにより、一方の太陽電池モジュールに異常が生じている場合に、車両走行中に仮異常フラグが解除されて異常が見逃されてしまうこと抑制できるので、異常判定の精度がさらに向上する。 <Action / effect>
As described above, according to the solar system 3 according to the third embodiment of the present invention, the total generated power P detected by the power detection device 40 is set as the threshold power Pth2 while the vehicle is running. As a result, when an abnormality occurs in one of the solar cell modules, it is possible to prevent the temporary abnormality flag from being released and the abnormality being overlooked while the vehicle is running, so that the accuracy of abnormality determination is further improved.

なお、上記各実施形態に係るソーラーシステムでは、太陽電池モジュールの数を２つとしたが、３つ以上であっても構わない。３つ以上とする場合には、各太陽電池モジュールの間の全てに電圧検出装置を設けて、太陽電池モジュール単位で発電電力を低下させる異常が生じているか否かを判定してもよい。あるいは、各太陽電池モジュールの間の一部に電圧検出装置を設けて、複数の太陽電池モジュールからなるグループ単位で発電電力を低下させる異常が生じているか否かを判定してもよい。 In the solar system according to each of the above embodiments, the number of solar cell modules is two, but the number may be three or more. When the number is three or more, voltage detection devices may be provided in all of the solar cell modules to determine whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in each solar cell module. Alternatively, a voltage detection device may be provided in a part between the solar cell modules to determine whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in a group unit composed of a plurality of solar cell modules.

本発明の異常判定装置は、車両のルーフなどに取り付けられるソーラーシステムに利用可能である。 The abnormality determination device of the present invention can be used for a solar system attached to a vehicle roof or the like.

１、２、３ソーラーシステム
１１、１２太陽電池モジュール
２１、２２バイパス回路
３１、３２電圧検出装置
４０電力検出装置
５０車速検出装置
６０、７０、８０異常判定装置 1, 2, 3 Solar system 11, 12 Solar cell module 21, 22 Bypass circuit 31, 32 Voltage detection device 40 Power detection device 50 Vehicle speed detection device 60, 70, 80 Abnormality determination device

Claims

It is an abnormality determination device of a solar system configured by connecting a first solar cell module and a second solar cell module in series.
The first acquisition to acquire the first power generation state showing the relationship between the power generation voltage of the first and second solar cell modules as a whole and the power generation voltage of the second solar cell module alone while the vehicle is stopped. Department and
A second acquisition to acquire a second power generation state showing the relationship between the power generation voltage of the first and second solar cell modules as a whole and the power generation voltage of the second solar cell module alone while the vehicle is running. Department and
A determination unit for determining whether or not an abnormality that reduces the generated power has occurred in the solar cell module based on the change between the first power generation state and the second power generation state is provided.
Anomaly judgment device for solar systems.