JP4703202B2 - 太陽光発電装置および接続制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光発電システムに関し、特に、自然災害時の安全対策機能を有する太陽光発電装置および接続制御装置に関する。

従来の太陽光発電装置では、太陽電池パネルからの出力電力に異常があった場合には、たとえばパワーコンディショナ内の開閉器を非導通状態とすることにより太陽電池パネルからの電力の入力を遮断していた。

たとえば特許文献１においては、太陽電池ストリングとインバータとの間に設けられた昇圧ユニットにおいて定電圧制御が行なわれている場合に、昇圧ユニットの出力電圧が過電圧となったときには、昇圧ユニット内の入力ブレーカーがトリップされる。これにより、太陽電池ストリング側との線路が開放され、異常な電力をインバータへ入力されるのを防止することができる。
特開２００２−５１５７１号公報

従来の太陽光発電装置において、太陽電池パネルからの電力の入力を遮断するためには、パワーコンディショナ内や昇圧ユニット内の開閉器において開閉制御されるのが一般的であった。

しかしながら、従来の太陽光発電装置では、自然災害時における安全対策は必ずしも十分とはいえない。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、自然災害時における安全対策を十分に行なうことのできる太陽光発電装置および接続制御装置を提供することである。

この発明のある局面に従う太陽光発電装置は、太陽光を受光して発電する複数の太陽電池モジュールを含む太陽電池パネルと、太陽電池パネルから直流電力を取り出すための１以上の配線と、配線を介して得られる直流電力を、出力可能な所定の電力に変換するための電力変換手段と、太陽電池パネルからの直流電力を遮断するために、配線ごとに設けられる開閉器と、観測量と予め定められた量との比較を行なうための検知手段と、検知手段からの信号に基づき、開閉器の導通／非導通を制御するための制御手段とを備える。

好ましくは、開閉器は、配線の太陽電池パネル側の先端部に配置される。

好ましくは、開閉器は、太陽電池パネルを屋根等に設置するための設置台に配置される。

好ましくは、開閉器は、太陽電池パネルと電力変換手段との電気的接続を不可逆的に非導通状態にする。

好ましくは、開閉器は、太陽電池ストリングと電力変換手段との電気的接続を機械的に非導通状態にする。

好ましくは、電力変換手段および制御手段を含む筐体をさらに備え、検知手段は筐体が取り付けられる位置より低い位置に設置され、当該位置における浸水の有無を検出する。

好ましくは、検知手段は、振動を検出する。

好ましくは、電力変換手段および制御手段を含む筐体をさらに備え、検知手段は筐体の外部に設置され、発火の有無を検出する。

好ましくは、検知手段は、筐体に設置され、筐体内の浸水の有無を検知する。

好ましくは、検知手段は、筐体に設置され、筐体の脱落・傾斜の有無を検知する。

好ましくは、検知手段は、筐体に設置され、筐体内の発熱異常の有無を検知する。

好ましくは、検知手段は、複数の検知器を含み、制御手段は、複数の検知器からの信号に基づき、開閉器の導通／非導通を制御する。

好ましくは、電力変換手段および制御手段を含む筐体をさらに備え、検知手段は、筐体外における観測量と所定量とを比較するための第１の検知器と、筐体内における観測量と所定量とを比較するための第２の検知器とを含み、制御手段は、第１の検知器が異常状態を検知した場合には、開閉器を可逆的に非導通状態とし、第２の検知器が異常状態を検知した場合には、開閉器を不可逆的に非導通状態とする。

好ましくは、第１の検知器は、筐体が取り付けられる位置より低い位置に設置され、当該位置における浸水の有無を検出し、第２の検知器は、筐体に設置され、筐体内の浸水の有無を検知する。

好ましくは、電力変換手段および制御手段を含む筐体をさらに備え、検知手段は、振動を検出するための第１の検知器と、筐体に設置され、筐体の脱落・傾斜の有無を検知するための第２の検知器とを含み、制御手段は、第１の検知器が異常状態を検知した場合には、開閉器を可逆的に非導通状態とし、第２の検知器が異常状態を検知した場合には、開閉器を付加逆的に非導通状態とする。

好ましくは、第１の検知器は、筐体の外部に設置され、発火の有無を検出し、第２の検知器は、筐体に設置され、筐体内の発熱異常の有無を検知する。

好ましくは、制御手段における制御動作用の電力を供給するための蓄電部をさらに備える。

この発明の他の局面に従う接続制御装置は、太陽光を受光して発電する複数の太陽電池モジュールを含む太陽電池パネルと、太陽電池パネルからの直流電力を出力可能な所定の電力に変換するための電力変換手段とを備えた太陽光発電装置に対して、太陽電池パネルからの電力供給線の開閉を制御するために追加する接続追加制御装置であって、太陽電池パネルからの直流電力を取り出すための配線と、太陽電池パネルからの直流電力を遮断するために、配線ごとに設けられる開閉器と、観測量と予め定められた量との比較を行なうための検知手段と、検知手段からの信号に基づき、開閉器の導通／非導通を制御するための制御手段とを備える。

本発明によると、検知手段からの信号に基づき太陽電池パネルからの電力を遮断することができる。これにより、災害時の感電や漏電を防止することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
（一般的な太陽光発電装置の構成）
はじめに、一般的な太陽光発電装置の構成について説明する。

図１は一般的な太陽光発電装置１のブロック図である。

図１を参照して、太陽光発電装置１は、複数の太陽電池モジュールストリング１１で構成された太陽電池アレイ１０と、パワーコンディショナ１２と、太陽電池アレイ１０を屋根に頑強に取り付けるための架台２０とを備える。

太陽電池モジュールストリング１１は、太陽光を受光して発電する複数の太陽電池モジュール（図示せず）を含む。太陽電池モジュールストリング１１は、特に複数の屋根面に設置する場合などに、たとえばパネル状に形成された複数の太陽電池モジュール（図示せず）が直列もしくは並列に接続され束ねられたユニットである。

また、太陽電池モジュールストリング１１ごとにパワーコンディショナ１２へ電力を供給するための配線５０が設けられる。このように、太陽電池アレイ１０からの出力は、配線５０を介して太陽電池モジュールストリング１１に入力される。図１においては、３つの太陽電池モジュールストリング１１が太陽電池アレイ１０に設けられ、３本の配線５０がパワーコンディショナ１２へ接続される。

パワーコンディショナ１２は、太陽電池モジュールストリング１１からの電力を遮断するための開閉器１４と、太陽電池モジュールストリング１１からの直流電力を負荷４０に供給可能な所定の電力に変換するための電力変換部３０と、開閉器１４の導通／非導通を制御したり電力変換部３０の動作を制御するための制御回路１６とを含む。

制御回路１６は、たとえば、電力変換部３０への入力電圧が一定となるような定電圧制御を行なう。すなわち、制御回路１６は、太陽電池モジュールストリング１１からの電圧が異常であれば開閉器１４を非導通状態に制御する。これにより、電力変換部３０に過電圧がかかり、故障に至るのを防止することができる。

しかしながら、このような一般的な太陽光発電装置１の構成では、次のような問題が生じる可能性がある。

太陽電池モジュールストリング１１からパワーコンディショナ１２への入力に対しては、パワーコンディショナ１２に内蔵された開閉器１４にて遮断している。したがって、日照がある場合、太陽電池モジュールストリング１１とパワーコンディショナ１２とを接続する配線５０は、太陽電池モジュールストリング１１からの出力が直接印加された状態のままである。すなわち、自然災害等による異常時も太陽電池モジュールストリング１１からの出力はパワーコンディショナ１２の入力端子に直接印加されることになる。このため、パワーコンディショナ１２の入力端子部において感電等の危険性があった。また、太陽電池モジュールストリング１１とパワーコンディショナ１２との間に接続箱（図５参照）が設けられ、その接続箱に開閉器が設けられている場合であっても同様の危険性が生じてしまう。

そこで、このような危険性を回避するために、本発明の実施の形態１にかかる太陽光発電装置は以下のような構成とする。

（本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の構成）
図２は、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００のブロック図である。この太陽光発電装置１０００は、複数の太陽電池モジュールを含む太陽電池パネル、たとえば太陽電池モジュールストリング１１１で構成された太陽電池アレイ１１０と、パワーコンディショナ１１２と、太陽電池アレイ１１０を屋根に頑強に取り付けるための架台１２０とを備える。太陽電池アレイ１１０は架台１２０に機械的に接続されている。

本実施の形態において、「太陽電池パネル」は、太陽電池モジュールにより発電された電力の取り出し単位をあらわす概念であるものとする。したがって、図２においては、太陽電池モジュールストリング１１１が太陽電池モジュールにより発電された電力の取り出し単位であるので、太陽電池モジュールストリング１１１ごとにパワーコンディショナ１１２への配線１５０が設けられる。

太陽電池モジュールストリング１１１自体の説明は、図１を用いて説明した太陽電池モジュールストリング１１と同様であるのでここでは繰り返さない。また、図１と同様に、図２においても３つの太陽電池モジュールストリング１１１が太陽電池アレイ１１０に設けられ、３本の配線１５０がパワーコンディショナ１１２へ接続される。なお、太陽電池モジュールストリング１１１は３つに限られず、４つ以上であってもよいし１つであってもよい。

本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００には、配線１５０ごとに太陽電池モジュールストリング１１１側の端部に外部開閉器１０４が設けられる。外部開閉器１０４は、たとえば、架台１２０に取り付けられる。外部開閉器１０４については後に詳述する。

さらに、本実施の形態において、太陽電池モジュールストリング１１１からの電力供給ライン（配線１５０）の断線等による感電や漏電が発生する事象の可能性を検知するために、観測量と予め定められた量との比較を行なうためのセンサ（以下「危険検知センサ」という）が設けられる。なお、このような太陽電池モジュールストリング１１１からの電力供給ライン（配線１５０）の断線等による感電や漏電が発生する事象の可能性を、以下「危険」というものとする。

危険検知センサは、少なくとも１つ設けられる。この危険検知センサは、パワーコンディショナ１１２の外部に設けられてもよいし、内部に設けられてもよい。また、パワーコンディショナ１１２の外部と内部とにそれぞれ１つ以上の危険検知センサを設けることとしてもよい。

パワーコンディショナ１１２の外部に設置されるセンサとしては、たとえば次のようなものがある。ｉ）水害を検知するためのセンサとして、たとえば家屋等にパワーコンディショナ１１２が取り付けられる位置よりも低い位置に設置され、浸水の有無を検知するセンサ、ｉｉ）火災を検知するためのセンサとして、たとえばパワーコンディショナ１１２が取り付けられる位置よりも高い位置に設置され、煙量により発火の有無を検知するセンサ。また、パワーコンディショナ１１２の内部に設置されるセンサとしては、たとえば次のようなものがある。ｉ）パワーコンディショナ１１２のたとえば内側底部に設置され、パワーコンディショナ１１２内の浸水の有無を検知するセンサ、ｉｉ）パワーコンディショナ１１２内部に設置され、パワーコンディショナ１１２内の温度を監視して発熱異常の有無を検知するセンサ。

また、パワーコンディショナ１１２の外部（外周部を含む）・内部にかかわらず、地震を検知するためセンサとして、振動を検知するセンサや、パワーコンディショナ１１２の落下や傾斜の有無を検知するセンサを設置してもよい。

本発明の実施の形態においては、たとえば、図２に示すように２つのセンサ（第１センサ１１７ａ，第２センサ１１７ｂ）が設けられる。第１センサ１１７ａは、たとえば、パワーコンディショナ１１２の外部に設けられ、観測量と所定量とを比較する。これにより、たとえば観測量が所定量を越えた場合には、自然災害などの異常事象が検知される。また、第２センサ１１７ｂは、たとえば、パワーコンディショナ１１２内に取り付けられ、観測量と所定量とを比較する。これにより、たとえば観測量が所定量を越えた場合には、パワーコンディショナ１１２内の異常状態が検知される。このように、自然災害に関する危険を２つのセンサで判断することにより、確実性の高い安全対策を行なうことができる。なお、それぞれのセンサの具体的設置例などについては、後の適用例において詳述する。

危険検知センサは、上記危険を検知すると、すなわち、観測量がたとえば所定量を超えた場合に、異常信号を後述の制御回路１１６に送信する。また、危険が解除されたことを検知すると、すなわち、観測量がたとえば所定量以下となった場合、危険解除信号を送信する。なお、危険が検知される場合、所定期間ごとに異常信号を送信し続けるものであってもよい。この場合、後述の制御回路１１６は、異常信号が受信されなくなった時点で危険が解除されたと判断する。

パワーコンディショナ１１２は、太陽電池モジュールストリング１１１からの電力を遮断するための内部開閉器１１４と、太陽電池モジュールストリング１１１からの直流電力を負荷１４０に供給可能な所定の電力に変換するための電力変換部１３０と、各種制御を行なう制御回路１１６とを含む。

内部開閉器１１４は、図１における開閉器１４に相当するものである。内部開閉器１１４は、上記開閉器１４と同様に、制御回路１１６によってたとえば定電圧制御されることにより開閉される。

制御回路１１６はマイコン、ＦＬＡＳＨ−ＲＯＭなどのメモリ１３１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で構成される。マイコンは、メモリ１３１に予め記憶された各種の実行プログラムにより、パワーコンディショナ１１２の動作制御をおこなうものである。

制御回路１１６は、危険検知センサ、たとえば第１センサ１１７ａおよび第２センサ１１７ｂからの信号に基づいて、外部開閉器１０４の導通／非導通の制御を行なう。

上記外部開閉器１０４は、制御回路１１６により、可逆的に導通／非導通状態とされ、また、不可逆的に非導通状態とされる。ここで、「可逆的に導通／非導通」とは、危険検知センサからの信号に基づいた制御回路１１６からの制御信号により導通と非導通とが繰り返し制御可能なことをいうものとする。

また、「不可逆的に非導通」とは、危険検知センサからの信号に基づいた制御回路１１６からの制御信号により一旦非導通状態にされると、特別な動作がない限り導通状態には戻らないことをいうものとする。本実施の形態では、一旦非導通状態にされると、人手の介入などによらなければ元に戻らないものとする。なお、人手の介入によらなくても、定常的にＨｉｇｈ／Ｌｏｗなどの状態になる単純な信号ではなく所定のパターンを有する特別な信号によってのみ元に戻すことができるものであってもよい。

本実施の形態において、外部開閉器１０４は、たとえば、可逆的に導通／非導通状態とされるためのリレーと、不可逆的に非導通状態とされるためのサーキットプロテクターとが直列に接続されて構成される。リレーは、制御回路１１６からの制御信号（電気信号）により導通／非導通が可能なものである。また、サーキットプロテクターは、制御回路１１６からの制御信号によって、トリップ回路の働きによりＯＦＦされる。そして、一度非導通状態にされると導通状態にするには、人手による介入など機械的機構のスイッチング動作が必要となる。

なお、外部開閉器１０４を上記のような構成とすることにより、本実施の形態では、可逆的に導通／非導通とすることを、電気的に導通／非導通といい、不可逆的に非導通とすることを、機械的に非導通というものとする。また、外部開閉器１０４の構成は上記のような構成に限らず、可逆的および不可逆的に接続を開閉できるものであればよい。たとえば、可逆的に導通／非導通状態とされるためのものとしてリレーを用いたが、ＦＥＴ（field-effect transistor）を用いたスイッチング回路などであってもよい。

また、外部開閉器１０４は、不可逆的（機械的）にのみ接続を開閉されるものであってもよいし、可逆的（電気的）にのみ接続を開閉できるものであってもよい。

また、上記メモリ１３１には、外部開閉器１０４を電気的に非導通状態とする際に立てられる第１フラグＦａ、および外部開閉器１０４を機械的に非導通状態とする際に立てられる第２フラグＦｂが格納される。

第１センサ１１７ａおよび第２センサ１１７ｂは、信号線１７０を経由して制御回路１１６に接続される。なお、信号線１７０を経由するものでなくてもよく、無線により信号を送信するものであってもよい。

これらセンサの情報によって、制御回路１１６は、制御信号を信号線１６０経由で外部開閉器１０４に送信し、外部開閉器１０４の導通／非導通の制御を行なう。これにより、太陽電池モジュールストリング１１１からの電力の入力の遮断もしくは接続のいずれかを行なうことができる。なお、信号線１６０を経由するものでなくてもよく、無線により信号を送信するものであってもよい。

なお、電力変換部１３０は、直流−直流電力変換装置であっても、直流−交流変換装置であってもよい。また、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００は、負荷１４０に接続した独立電源システムを示すが、後に図５に示すように系統電源に連系した連系システムであっても構わない。

以下、本実施の形態において、２つの危険検知センサ、すなわち第１センサ１１７ａおよび第２センサ１１７ｂを設けた場合の太陽光発電装置１０００の安全対策動作について、フローチャートを用いて説明する。

図３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽光発電装置１０００の制御回路１１６が実行する安全対策処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理の開始時は、メモリ１３１内の第１フラグＦａおよび第２フラグＦｂはともに立てられていない（第１フラグＦａ＝０，第２フラグＦｂ＝０）ものとする。

図３を参照して、始めに、制御回路１１６は、第１センサ１１７ａより異常信号があるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。制御回路１１６は、第１センサ１１７ａより異常信号があると判断されるまで（ステップＳ１０２においてＮＯ）、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。一方、第１センサ１１７ａより異常信号があったと判断した場合（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、第１フラグＦａをメモリ１３１に立てる（ステップＳ１０４）。すなわち、ステップＳ１０４において、第１フラグＦａ＝１，第２フラグＦｂ＝０となる。ステップＳ１０４の処理により第１フラグＦａが立てられると、制御回路１１６は、外部開閉器１０４を電気的に非導通状態とする（ステップＳ１０６）。

これにより、太陽電池モジュールストリング１１１からの出力は、太陽電池モジュールストリング１１１近傍に設置された外部開閉器１０４において遮断される。このように、第１センサ１１７ａより異常信号が発せられると、自然災害が起きた可能性が高いため、外部開閉器を可逆的に非導通状態として、安全対策を行なうことができる。

次に、制御回路１１６は、第２センサ１１７ｂより異常信号があるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。制御回路１１６は、第２センサ１１７ｂより異常信号がないと判断した場合（ステップＳ１０８においてＮＯ）、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４において、制御回路１１６は、さらに第１センサ１１７ａより異常信号があるか否かを判断する。第１センサ１１７ａより異常信号があると判断した場合には（ステップＳ１１４においてＹＥＳ）、再びステップＳ１０８に戻り第２センサ１１７ｂより異常信号があるか否かを判断する。

ステップＳ１１４において、第１センサより異常信号が検出されなかった場合（ステップＳ１１４においてＮＯ）、すなわち、たとえば第１センサ１１７ａより危険解除信号が送信された場合、メモリ１３１の第１フラグＦａを取り下げる（ステップＳ１１６）。この場合、ステップＳ１１６において、第１フラグＦａ＝０，第２フラグＦｂ＝０となる。ステップＳ１１６の処理により第１フラグＦａが取り下げられると、制御回路１１６は、外部開閉器１０４を電気的に導通状態とする（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１８の処理が終了すると、再びステップＳ１０２に戻り同様の処理を繰り返す。

このように、第２センサ１１７ｂより異常信号が発せられない場合には、パワーコンディショナ１１２自体の損傷（特に制御回路１１６の損傷）の可能性は低いため、第１センサ１１７ａより異常信号が解除された時点で、再び外部開閉器１０４を可逆的に導通状態とする。これにより、運転を再開することができる。

上記ステップＳ１０８において、第２センサ１１７ｂより異常信号が検出された場合には（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、制御回路１１６は、メモリ１３１にの第２フラグＦｂを立てる（ステップＳ１１０）。すなわち、ステップＳ１１０において、第１フラグＦａ＝１，第２フラグＦｂ＝１となる。このステップＳ１１０の処理により第１フラグに続いて第２フラグＦｂも立てられると、制御回路１１６は、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態とする（ステップＳ１１２）。

このように、第２センサ１１７ｂより異常信号が発せられた場合には、パワーコンディショナ１１２内の制御回路１１６が損傷してしまう可能性が高いため、外部開閉器１０４を不可逆的に非導通状態とする。したがって、たとえば人手の介入などがなければ外部開閉器１０４を接続することは不可能になる。これにより、制御回路１１６が故障して外部開閉器１０４を導通させるための信号が送信されても、外部開閉器１０４は制御されないため、高度の安全性が確保される。すなわち、太陽電池モジュールストリング１１１からの電力供給ラインである配線１５０の断線等による感電や漏電を確実に防止することができる。

以上で、制御回路１１６による安全対策動作は終了される。

次に、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００の適用例を述べる。以下、具体的な災害時に想定されるケースに基づいて、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００の安全対策動作を詳細に説明する。なお、具体的な災害としては、水害、地震、火災の３つを例に挙げる。

（第１の適用例：水害）
台風などにより増水した河川の氾濫による床上浸水などの水害が発生した場合、次のようなケースが想定される。このようなケースにおいては、図１に示したような一般的な太陽光発電装置１では下記のような二次被害が生じる可能性がある。

（ケース１） 家屋の壁などに設置されたパワーコンディショナ１２が浸水を受ける。パワーコンディショナ１２が浸水を受けたままの状態で天候が回復する。

この場合、太陽電池アレイ１０に損傷がなければ通常どおり発電が行なわれる場合がある。そうすると、浸水しているパワーコンディショナ１２に入力される電力により、回路の短絡や漏電による感電などのトラブルが発生する。

（ケース２） 家屋の壁などに設置されたパワーコンディショナ１２が浸水を受ける。その後、天候の回復とともに水位が下降し、パワーコンディショナ１２内の浸水は除かれる。

このような場合、パワーコンディショナ１２は、一見、ダメージがないようにみえる。しかしながら、一旦浸水したパワーコンディショナ１２の回路基板には、残留した水分や浮遊していたごみや汚れが付着している場合がある。そうすると、回路の短絡や漏電による感電のトラブルが発生する。

（ケース３） パワーコンディショナ１２の下方間際まで増水する。その後、パワーコンディショナ１２本体は浸水しないまま、天候の回復とともに水位が下降する。

このような場合、通常どおり太陽光発電が開始されてしまう。そうすると、部屋のコンセントが水没している状態で電力が供給されてしまい、感電などのトラブルが発生する
以上のようなケースでも、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００では、上記のようなトラブルを予防することができる。

水害時の安全対策のための太陽光発電装置１０００では、第１センサ１１７ａとして、パワーコンディショナ１１２の外部、たとえば、筐体が設置された位置よりたとえば下方１０ｃｍ程度のところに第１の水没センサを設置する。この第１センサ１１７ａは、パワーコンディショナ１１２の下方の水位を監視する。第１センサ１１７ａは、設置位置まで増水した場合に異常信号を制御回路１１６に送信する。なお、第１センサ１１７ａは、雨の時など単に水がかかっただけでは異常信号を送信しないものとする。

また、第２センサ１１７ｂとして、パワーコンディショナ１１２の内部、たとえば、筐体の内側底部に第２の水没センサを設置する。この第２センサ１１７ｂは、パワーコンディショナ１１２本体内部の浸水の有無の状態を監視する。第２センサ１１７ｂは、少なくともパワーコンディショナ１１２内部の制御回路１１６よりも下方に設置される。したがって、制御回路１１６が浸水してしまう前に、第２センサ１１７ｂによって異常信号が制御回路１１６に送信される。

以下、上記それぞれのケースについて、先に示した図３のフローチャートを用いて太陽光発電装置１０００の具体的な安全対策動作について説明する。

（ケース１について）
増水による浸水によって、まずパワーコンディショナ１１２の下部に取付けられている第１センサ（第１の水没センサ）１１７ａにより、パワーコンディショナ１１２の浸水の危険が検知される。第１センサ１１７ａは、設定された水位に達した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）。これにより、制御回路１１６は、「浸水危険あり」を示す第１フラグＦａをメモリ１３１に立て（ステップＳ１０４）、外部開閉器１０４を電気的に非導通状態とする（ステップＳ１０６）。

続いて、パワーコンディショナ１１２の内側底部に取付けられた第２センサ（第２の水没センサ）１１７ｂによって、パワーコンディショナ１１２への浸水の有無が検知される。第２センサ１１７ｂは、パワーコンディショナ１１２が浸水した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）。そして、制御回路１１６は、「浸水あり」を示す第２フラグＦｂをメモリ１３１に立てる（ステップＳ１１０）。このように、メモリ１３１に第１フラグＦａと第２フラグＦｂとがともに立った場合には、外部開閉器１０４は機械的に非導通状態とされる（ステップＳ１１２）。

このように、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００では、浸水危険ありの第１フラグＦａと浸水ありの第２フラグＦｂとが立った場合には、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態とする。したがって、パワーコンディショナ１１２内の制御回路１１６が故障して外部開閉器１０４を接続するための制御信号が送信されたとしても、人手によらなければ接続されず、安全性が向上する。

また、ケース１のように、パワーコンディショナ１１２が浸水を受けたまま天候が回復したとしても、外部開閉器１０４が太陽電池モジュールストリング１１１の近傍に設置されているため、太陽電池モジュールストリング１１１の近傍にて電力の出力が遮断される。したがって、パワーコンディショナ１１２が水没した状態で天候が回復しても、配線１５０は通電されない。これにより、パワーコンディショナ１１２の入力端子部での感電や漏電を防止することができる。

このように、浸水しているパワーコンディショナ１１２本体内に接続される配線１５０への通電は行なわれず、安全性が確保される。

（ケース２について）
ケース２についても、増水による浸水によって、パワーコンディショナ１１２自体が浸水した時点で（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態とする（ステップＳ１１２）まではケース１と同様である。

このように、第２センサ１１７ｂにより一度パワーコンディショナ１１２内の浸水が検知されると、外部開閉器１０４は機械的に非導通状態とされる。したがって、ケース２のように、その後水位が下降して、第２センサ１１７ｂや第１センサ１１７ａより異常信号が解除されたとしても、制御回路１１６からの制御によって接続されることはない。これにより、一旦浸水したことにより残留した水分や浮遊していたごみや汚れが回路基板へ付着していたとしても、太陽電池モジュールストリング１１１からパワーコンディショナ１１２への電力の入力は遮断されるため、回路の短絡や漏電を防止することができる。

また、外部開閉器１０４が太陽電池モジュールストリング１１１の近傍に設置されているため、太陽電池モジュールストリング１１１の近傍にて電力の出力が遮断される。したがって、ケース２のように、パワーコンディショナ１１２の水没後に水が引いた場合であっても、配線１５０は通電されない。これにより、パワーコンディショナ１１２が作動していないにもかかわらず、パワーコンディショナ１１２の入力端子上の通電による被害、たとえば、浸水時の流木や台風による飛来物による、配線１５０の絶縁不良等に起因する感電や、パワーコンディショナ１１２内部の汚れなどによる絶縁不良などによる漏電が発生しない。

このように、外部開閉器１０４が非導通状態とされると、パワーコンディショナ１１２本体内に接続される配線１５０への通電は行なわれずに安全性が確保される。

（ケース３について）
ケース３においては、増水による浸水によって、まずパワーコンディショナ１１２の下部に取付けられている第１センサ１１７ａによって、浸水の危険が検知される。第１センサ１１７ａは、予め設定された水位に達した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）。これにより、制御回路１１６は、浸水危険ありの第１フラグＦａをメモリ１３１に立て（ステップＳ１０４）、外部開閉器１０４を電気的に非導通状態とする（ステップＳ１０６）。

続いて、パワーコンディショナ１１２の内側底部に取付けられた第２センサ１１７ｂによって、パワーコンディショナ１１２への浸水の有無が検知される。ケース３においては、パワーコンディショナ１１２への浸水はないため、制御回路１１６への異常信号は送信されない（ステップＳ１０８においてＮＯ）。したがって、メモリ１３１には浸水ありの第２フラグＦｂが立てられない。

そして、メモリ１３１に浸水ありの第２フラグＦｂが立っていない場合には、第１センサ１１７ａによって、予め設定された水位より浸水が下であると判定された時点で、制御回路１１６へ危険解除の信号が送信されるなど異常信号が解除される（ステプＳ１１４においてＮＯ）。このように、メモリ１３１に浸水ありの第２フラグＦｂが立っていない場合に限り、制御回路１１６によって浸水危険ありの第１フラグＦａがメモリ１３１から取り下げられる（ステップＳ１１６）。そして、外部開閉器１０４は電気的に接続され導通状態に戻される（ステップＳ１１８）。

このように、ケース３においては、パワーコンディショナ１１２自体は浸水を受けていないため、パワーコンディショナ１１２への浸水危険が解除された時点（第１センサ１１７ａからの異常信号が解除された時点）で、外部開閉器１０４を可逆的に導通状態に戻す。したがって、天候回復時には、太陽電池モジュールストリング１１１よりパワーコンディショナ１１２に電力が供給されるようになる。

なお、ケース３において、天候回復後に太陽光発電装置１０００が自立運転を行なう際、安全に電力供給を行なうためには次のようにしておくことが好ましい。たとえば、パワーコンディショナ１１２よりも上部に位置するコンセントのみに電力供給を行なえるように、図示しない分電盤で系統を分割しておく。そして、天候回復時には、パワーコンディショナ１１２より上部に位置するコンセントに接続されているブレーカのみを閉じることが好ましい。あるいは、パワーコンディショナ１１２本体に併設されたコンセント（図示せず）のみに非常用電源として電力を供給するのが好ましい。このようにすることで、部屋のコンセントが水没している状態で電力が供給されることを防止することができる。これにより、感電などのトラブルを予防することができる。

また、第１センサ１１７ａによって、浸水の危険が検知された時点で図示しない分電盤等のブレーカを落とすこととしてもよい。ケース３のように、第２センサ１１７ｂによってパワーコンディショナ１１２自体の浸水が検知されなかった場合、水位の低下とともに第１センサ１１７ａにより異常信号が解除されると外部開閉器１０４は導通状態とされる。しかし、図示しない分電盤から負荷１４０側である家屋内のコンセントへの電力供給は、ユーザが安全を確認した後に手動でブレーカを上げることによって行なうことが望ましい。このようにすることにより、部屋のコンセントが水没している状態で電力が供給されることを防止することができる。これにより、感電などのトラブルを予防することができる。

また、第１センサ１１７ａを、予め家庭内の最も低い位置に設置されたコンセントよりもたとえば下方１０ｃｍ程度のところに設置してもよい。また、第１センサ１１７ａを住宅の床部裏面に取付けて、パワーコンディショナ１１２の下方の水位を監視してもかまわない。

（第２の適用例：地震）
地震などにより災害が発生した場合、次のようなケースが想定される。このようなケースにおいては、図１に示したような一般的な太陽光発電装置１では下記のような二次被害が生じる可能性がある。

（ケース４） 地震により、家屋の壁などに設置されたパワーコンディショナ１２が落下もしくは傾斜する。これにより、配線５０が断線する。

このような状態で天候が回復した場合、もしくは日照していた場合には、太陽電池アレイ１０に損傷がなければ発電が行なわれる。これにより、断線した配線５０による感電などのトラブルが発生する。

（ケース５） 地震により、家屋の壁などに設置されたパワーコンディショナ１２が、家屋ごと傾斜する。このとき、配線５０はパワーコンディショナ１２に接続されたままで断線していない。

このような状態で天候が回復した場合、もしくは日照していた場合には、太陽電池アレイ１０に損傷がなければ発電が行なわれる。この場合、家屋の倒壊等による二次災害時に被害拡大の恐れが懸念される。

（ケース６） 地震を受けたが、パワーコンディショナ１２は落下の傾きもしない場合がある。

このような場合、パワーコンディショナ１２は家屋の壁などに固定されてはいるが、配線５０の一部などが断線している場合がある。このような場合には、感電などのトラブルが発生する。

以上のようなケースでも、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００では、上記のようなトラブルを予防することができる。

地震時の安全対策のための太陽光発電装置１０００では、第１センサ１１７ａとして、パワーコンディショナ１１２の外部、たとえば家屋の任意の部分に震度センサを設置する。もしくは、パワーコンディショナ１１２自体に震度センサを設置する。この第１のセンサ１１７ａは、パワーコンディショナ１１２の震度の強度を監視する。そして、予め設定された強度の震度を検知すると、制御回路１１６に異常信号を送信する。なお、第１センサ１１７ａにおいて異常信号が送信される震度は、予めユーザにより設定されていてもよいし、装置側で予め設定されていてもよい。

また、第２センサ１１７ｂとして、パワーコンディショナ１１２自体に傾斜センサを設置する。この第２センサ１１７ｂは、パワーコンディショナ１１２本体の地震等による被害、たとえば傾斜や落下の有無の状態を監視する。なお、この傾斜センサは、パワーコンディショナ１１２内に固着してもよいし、パワーコンディショナ１１２の外周に取り付けてもよい。

以下、上記それぞれのケースについて、先に示した図３のフローチャートを用いて太陽光発電装置１０００の具体的な安全対策動作について説明する。

（ケース４について）
地震によってまず第１センサ（震度センサ）１１７ａが地震を検知する。これにより、第１センサ１１７ａは、予め設定された震度に達した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）。制御回路１１６は、第１センサ１１７ａからの信号を受けて、「地震あり」を示す第１フラグＦａをメモリ１３１に立てる（ステップＳ１０４）。そして、外部開閉器１０４を電気的に非導通状態とする（ステップＳ１０６）。

続いて、パワーコンディショナ１１２の内部に取付けられた第２センサ（傾斜センサ）１１７ｂによって、パワーコンディショナ１１２の傾斜の有無が検知される。第２センサ１１７ｂは、パワーコンディショナ１１２が傾斜した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）。これにより、制御回路１１６は、「傾斜あり」の第２フラグＦｂをメモリ１３１に立てる（ステップＳ１１０）。そして、このようにメモリ１３１内にある地震ありの第１フラグＦａと傾斜ありの第２フラグＦｂとが立った場合には、外部開閉器１０４は機械的に非導通状態とされる（ステップＳ１１２）。

このように、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００では、地震ありの第１フラグＦａと傾斜ありの第２フラグＦｂとが立った場合には、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態にする。これにより、第１センサ１１７ａおよび／または第２センサ１１７ｂにより異常信号が解除されたとしても、人手によらなければ接続されず、安全性が向上する。

また、外部開閉器１０４は、太陽電池モジュールストリング１１１近傍に設置されているため、天候が回復した場合、もしくは日照していた場合でも、太陽電池モジュールストリング１１１の近傍にて電力の出力が遮断される。したがって、ケース４のように、パワーコンディショナ１１２が傾斜し、配線１５０が断線してしまった状態では配線１５０は通電しないことになる。これにより、パワーコンディショナ１１２の入力端子部での感電や漏電を防止することができる。

このように、傾斜（もしくは落下）しているパワーコンディショナ１１２本体内に接続される配線１５０への通電は行なわれず、安全性が確保される。

（ケース５について）
ケース５についても、地震によって、パワーコンディショナ１１２自体が傾斜した時点で（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態にする（ステップＳ１１２）までは上記ケース４と同様である。

このように、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態とすることで、第２センサ１１７ｂおよび第１センサ１１７ａからの異常信号の解除の有無にかかわらず、天候回復時や日照があった場合にパワーコンディショナ１１２に電力が供給されないようにする。

また、外部開閉器１０４が太陽電池モジュールストリング１１１近傍に設置されているため、ケース５のように地震後家屋が傾斜している場合、太陽電池モジュールストリング１１１からの出力を太陽電池モジュールストリング１１１近傍にて遮断するこができる。したがって、天候回復時や日照があった場合でも、配線１５０は通電しないことになる。

このようにすることで、パワーコンディショナ１１２は作動していないにもかかわらず、パワーコンディショナ１１２の入力端子部への通電による二次被害を防止することができる。たとえば、地震による電力線の絶縁不良や接続点の緩みなどによる発熱等が起きる場合があるが、このような場合でも発火や感電を防止することができる。

このように、外部開閉器１０４が非導通状態とされると、パワーコンディショナ１１２本体側に接続される配線１５０への通電が行なわれず、安全性が確保される。

（ケース６について）
ケース６においては、まず第１センサ１１７ａによって、地震が検知される。第１センサ１１７ａは、予め設定された震度に達した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）。これにより、制御回路１１６は、地震ありの第１フラグＦａをメモリ１３１に立て（ステップＳ１０４）、外部開閉器１０４を電気的に非導通状態とする（ステップＳ１０６）。

続いて、パワーコンディショナ１１２内部に取り付けられた第２センサー１１７ｂによってパワーコンディショナ１１２の傾斜の有無が検知される。ケース６においては、パワーコンディショナ１１２の傾斜はないため、制御回路１１６への異常信号は送信されない（ステップＳ１０８においてＮＯ）。したがって、メモリ１３１には傾斜有りの第２フラグＦｂが立てられない。

そして、メモリ１３１に傾斜有りの第２フラグＦｂが立っていない場合は、第１センサ１１７ａによって、設定された震度より下であると判定された時点で、制御回路１１６へ危険解除の信号が送信されるなど異常信号が解除される（ステップＳ１１４においてＮＯ）。このように、メモリ１３１に傾斜ありの第２フラグＦｂが立っていない場合に限り、制御回路１１６によって地震ありの第１フラグＦａがメモリ１３１から取り下げられる（ステップＳ１１６）。そして、外部開閉器１０４は電気的に接続され導通状態に戻される（ステップＳ１１８）。

このように、ケース６においては、パワーコンディショナ１１２自体は傾斜も落下もしていないため、地震が収まった時点（第１センサ１１７ａからの異常信号が解除された時点）で、外部開閉器１０４を可逆的に導通状態に戻す。したがって、天候回復時や日照時には、太陽電池モジュールストリング１１１よりパワーコンディショナ１１２に電力が供給されるようになる。

また、ケース６のように外部開閉器１０４を可逆的に導通状態に戻した後、太陽光発電装置１０００が自立運転を行なう際、安全に電力供給を行なうためには次のようにしておくことが好ましい。たとえば、パワーコンディショナ１１２本体に併設されたコンセント（図示せず）のみに非常用電源として電力を供給するのが好ましい。このようにすることで、地震によって電化製品や分電盤からコンセントまでの間の電力線の不具合などにより漏電等が発生することを防止することができる。

あるいは、第１センサ１１７ａによって、地震が検知された時点で図示しない分電盤等のブレーカを落とすこととしてもよい。ケース６のように、第２センサ１１７ｂによってパワーコンディショナ１１２自体の傾斜や落下が検知されなかった場合、第１センサ１１７ａにより異常信号が解除されると外部開閉器１０４は導通状態とされる。しかし、図示しない分電盤から負荷１４０側である家屋内のコンセントへの電力供給は、ユーザが安全を確認した後に手動でブレーカを上げることによって行なうことが望ましい。このようにすることにより、安全性を向上させることができる。

なお、第１センサ１１７ａを家屋の屋根付近の高いところに設置して、太陽電池モジュールストリング１１１の地震に対するゆれ具合を監視してもかまわない。

（第３の適用例：火災）
火災などにより災害が発生した場合、次のようなケースが想定される。このようなケースにおいては、図１に示したような一般的な太陽光発電装置１では下記のような二次被害が生じる可能性がある。

（ケース７） 火災により、家屋の壁などに設置されたパワーコンディショナ１２が焼けたり、配線５０が断線してしまう場合がある。

このような状態で天候が回復した場合、もしくは日照していた場合には、太陽電池アレイ１０に損傷がなければ発電が行なわれる。これにより、断線した配線５０による感電や、消火時の放水などによる漏電のトラブルが発生する。

（ケース８） 家屋の壁などに設置されたパワーコンディショナ１２が火災を受ける。配線５０は、パワーコンディショナ１２に接続されたままである。

このような状態で天候が回復した場合、もしくは日照していた場合には、太陽電池アレイ１０に損傷がなければ発電が行なわれる。これにより、熱的損傷によりパワーコンディショナ１２が不安定な状態であったり回路のショートなどが発生している場合には、漏電や発火などのトラブルが発生する。

（ケース９） 火災を受けたがパワーコンディショナ１２は熱的損傷も受けずに、家屋の壁などに固定された状態である。

このような場合でも、分電盤からコンセントの間の電力線の一部などが絶縁不良や断線している可能性があり、感電などのトラブルが発生する。また、家屋の倒壊等による二次災害時に被害拡大の恐れが懸念される。

以上のようなケースでも、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００では、上記のようなトラブルを予防することができる。

火災対策のための太陽光発電装置１０００では、第１センサ１１７ａとして、パワーコンディショナ１１２の外部、たとえば、家屋の任意の部分に煙センサを設置する。なお、煙センサは、煙を検知しやすくするため、パワーコンディショナ１１２の設置位置よりも上部に設けることが望ましい。また、煙センサである第１センサ１１７ａは、パワーコンディショナ１１２自体の外周部に設置されることとしてもよい。また、煙センサでなくてもよく、パワーコンディショナ１１２付近の火災を検知できればよい。この第１のセンサ１１７ａは、煙によってパワーコンディショナ１１２の火災の危険の有無を監視する。そして、火災を検知すると、制御回路１１６に異常信号を送信する。

また、第２センサ１１７ｂとして、パワーコンディショナ１１２の内部に感温センサを設置する。この第２センサ１１７ｂは、たとえば予め設定された温度以上であるか否かによりパワーコンディショナ１１２本体の火災等による被害の有無を監視する。なお、温度によりパワーコンディショナ１１２本体の火災を検知するものでなくてもよい。

以下、上記それぞれのケースについて、先に示した図３のフローチャートを用いて太陽光発電装置１０００の具体的な安全対策動作について説明する。

（ケース７について）
火災によってまず第１センサ（煙センサ）１１７ａが煙を検知する。これにより、第１センサ１１７ａは、煙量が予め設定されたレベルに達した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）。制御回路１１６は、第１センサ１１７ａからの信号を受けて、「火災あり」を示す第１フラグＦａをメモリ１３１に立てる（ステップＳ１０４）。そして、外部開閉器１０４を電気的に非導通状態とする（ステップＳ１０６）。

続いて、パワーコンディショナ１１２の内部に取付けられた第２センサ（感温センサ）１１７ｂによって、パワーコンディショナ１１２内の温度が検知される。第２センサ１１７ｂは、パワーコンディショナ１１２内の温度が設定された温度に達した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）。これにより、制御回路１１６は、「加熱あり」の第２フラグＦｂをメモリ１３１に立てる（ステップＳ１１０）。そして、このようにメモリ１３１内に火災ありの第１フラグＦａと加熱ありの第２フラグＦｂとが立った場合には、外部開閉器１０４は機械的に非導通状態とされる（ステップＳ１１２）。

このように、本発明の実施の形態１における太陽光発電装置１０００では、火災ありの第１フラグＦａと加熱ありの第２フラグＦｂとが立った場合には、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態にする。これにより、第１センサ１１７ａおよび／または第２センサ１１７ｂにより異常信号が解除されたとしても、人手によらなければ接続されず、安全性が向上する。

また、外部開閉器１０４は、太陽電池モジュールストリング１１１近傍に設置されているため、天候が回復した場合や日照していた場合でも、太陽電池モジュールストリング１１１の近傍にて電力の出力が遮断される。したがって、ケース７のように、パワーコンディショナ１１２が焼けたり、配線１５０が断線してしまった状態では配線１５０は通電しないことになる。これにより、パワーコンディショナ１１２の入力端子部での感電や漏電を防止することができる。

このように、故障しているパワーコンディショナ１１２本体内に接続される配線１５０への通電は行なわれず、安全性が確保される。

（ケース８について）
ケース８についても、火災によって、パワーコンディショナ１１２自体が加熱した時点で（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態にする（ステップＳ１１２）までは上記ケース７と同様である。

このように、外部開閉器１０４を機械的に非導通状態とすることで、第２センサ１１７ｂおよび第１センサ１１７ａからの異常信号の解除の有無にかかわらず、天候回復時や日照があった場合にパワーコンディショナ１１２に電力が供給されないようにする。

また、外部開閉器１０４が太陽電池モジュールストリング１１１近傍に設置されているため、ケース８のように、火災後、パワーコンディショナ１１２が焼けたが配線１５０が断線しなかった場合においても、太陽電池モジュールストリング１１１からの出力を太陽電池モジュールストリング１１１近傍にて遮断するこができる。したがって、天候回復時や日照があった場合でも、配線１５０は通電しないことになる。

このようにすることで、パワーコンディショナ１１２は作動していないにもかかわらず、パワーコンディショナ１１２の入力端子部への通電による二次被害を防止することができる。たとえば、パワーコンディショナ１１２内部の熱ダメージなどによる絶縁不良などによる漏電や誤動作、あるいは、火災時による電力線の絶縁不良や接続点の緩みなどにより発熱等が起きる場合があるが、このような場合でも発火や感電を防止することができる。

このように、外部開閉器１０４が非導通状態とされると、パワーコンディショナ１１２本体側に接続される配線１５０への通電が行なわれず、安全性が確保される。

（ケース９について）
ケース９においては、まず第１センサ１１７ａによって、火災が検知される。第１センサ１１７ａは、煙の量が予め設定されたレベルに達した時点で制御回路１１６へ異常信号を送信する（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）。これにより、制御回路１１６は、火災ありの第１フラグＦａをメモリ１３１に立て（ステップＳ１０４）、外部開閉器１０４を電気的に非導通状態とする（ステップＳ１０６）。

続いて、パワーコンディショナ１１２の内部に取り付けられた第２センサー１１７ｂによってパワーコンディショナ１１２の加熱によるダメージの有無が検知される。ケース９においては、パワーコンディショナ１１２自体のダメージはないため、制御回路１１６への異常信号は送信されない（ステップＳ１０８においてＮＯ）。したがって、メモリ１３１には加熱有りの第２フラグＦｂが立てられない。

そして、メモリ１３１に加熱有りの第２フラグＦｂが立っていない場合は、第１センサ１１７ａによって、設定された煙のレベルより下であると判定された時点で、制御回路１１６へ危険解除の信号が送信されるなど異常信号が解除される（ステップＳ１１４においてＮＯ）。このように、メモリ１３１に加熱ありの第２フラグＦｂが立っていない場合に限り、制御回路１１６によって火災ありの第１フラグＦａがメモリ１３１から取り下げられる（ステップＳ１１６）。そして、外部開閉器１０４は電気的に接続され導通状態に戻される（ステップＳ１１８）。

このように、ケース９においては、パワーコンディショナ１１２自体は熱的損傷を受けていないため、火災が収まった時点（第１センサ１１７ａからの異常信号が解除された時点）で、外部開閉器１０４を可逆的に導通状態に戻す。したがって、天候回復時や日照時には、太陽電池モジュールストリング１１１よりパワーコンディショナ１１２に電力が供給されるようになる。

また、ケース９のように外部開閉器１０４を可逆的に導通状態に戻した後、太陽光発電装置１０００が自立運転を行なう際、安全に電力供給を行なうためには次のようにしておくことが好ましい。たとえば、パワーコンディショナ１１２本体に併設されたコンセント（図示せず）のみに非常用電源として電力を供給するのが好ましい。このようにすることで、火災によって電化製品や分電盤からコンセントまでの間の電力線の不具合などにより漏電等が発生することを防止することができる。

あるいは、第１センサ１１７ａによって、火災が検知された時点で図示しない分電盤等のブレーカを落とすこととしてもよい。ケース９のように、第２センサ１１７ｂによってパワーコンディショナ１１２自体のダメージが検知されなかった場合、第１センサ１１７ａにより異常信号が解除されると外部開閉器１０４は導通状態とされる。しかし、図示しない分電盤から負荷１４０側である家屋内のコンセントへの電力供給は、ユーザが安全を確認した後に手動でブレーカを上げることによって行なうことが望ましい。このようにすることにより、たとえば部屋のコンセントが火災を受けた状態で電力が供給されることを防止することができる。これにより、安全性を向上させることができる。

また、第１センサ１１７ａである煙センサは、一般に設置されている火災報知器と併用させても構わない。これにより、家屋全体に対する発火を監視しても構わない。

以上、それぞれの適用例において、太陽光発電装置１０００は、２つのセンサ（第１センサ１１７ａ，第２センサ１１７ｂ）を用いて所定の災害の危険を検知したが、より多くのセンサを複数種類備えることが好ましい。このようにすることで、より一層の安全対策をとることが可能となる。

また、安全対策の観点から、外部開閉器１０４に接続される配線１５０は、外部からの機械的ストレスによって太陽電池モジュールストリング１１１から外れる構造とすることが好ましい。このような構造について、図４および図５を用いて説明する。

図４は、正常時の太陽電池モジュールストリング１１１の設置状況の一例を示す図である。図４を参照して、太陽電池モジュール１０１（１０１ａ，１０１ｂ）はモジュール枠体１０２で固定される。太陽電池モジュール１０１ａと太陽電池モジュール１０１ｂとはモジュール配線１５２によって電気的に接続され、太陽電池モジュールストリング１１１を構成している。

太陽電池モジュールストリング１１１は、ビスなどの留め具１２２によって架台１２０に機械的に固定されている。また、外部開閉器１０４は、架台１２０に固定される。なお、外部開閉器１０４は、モジュール枠体１０２に固定されることとしてもよい。

また、パワーコンディショナ１１２に接続されている配線１５０と、端子部が露出していないコネクタ１５１とが外部開閉器１０４において電気的に接続される。このコネクタ１５１は、太陽電池モジュールストリング１１１（を構成する太陽電池モジュール１０１ａ）と接続される。

このような状態で、たとえば台風などの風害が起きた場合、太陽電池モジュールストリング１１１は図５に示すようになる。

図５は、太陽電池モジュール１０１が設置架台１２０から解列した状況を示す図である。図５を参照して、風害などの災害が生じた場合、太陽電池モジュール１０１ａに接続されているコネクタ１５１が機械的に外部開閉器１０４より解列する。これにより、配線１５０を垂れ下げずに電気的に独立することが可能となる。

このような構成とすることで、太陽電池モジュール１０１ａが設置架台１２０から解列した場合、配線１５０がぶら下がった状態で太陽電池モジュール１０１ａが浮遊もしくは飛来することを回避することができる。また、コネクタ１５１は端子部が露出していないため、上記したような災害時においても、露出した配線１５０によって感電するようなトラブルを防止することができる。

たとえば、水害の場合には、太陽電池モジュール１０１ａがたとえば増水した河川に流されたとしても、流れ着いた場所で誤って露出した配線１５０によって感電するようなトラブルを防止することができる。また、地震や火災の場合には、たとえば庭木に落下した太陽電池モジュール１０１ａの露出した配線１５０によって誤って感電するようなトラブルを防止することができる。

また、信号線１６０や信号線１７０が断線した場合を検知するシステムを備えることが好ましい。たとえば、制御回路１１６がインピーダンスの変動を感知しても構わないし、一定の電流を流して電流値の変動（有無）を感知しても構わない。また、これらの検知方法は定期的に間欠に行なわれても構わないし、断続的に行なわれても構わない。

［実施の形態１の変形例］
図６は、実施の形態１の変形例における太陽光発電装置２０００のブロック図である。実施の形態１の変形例における太陽光発電装置２０００は、上記実施の形態１と同様の安全対策動作を行なう。したがって、安全対策動作の流れについての説明は繰り返さない。実施の形態１の変形例における太陽光発電装置２０００は、実施の形態１における太陽光発電装置１０００とハードウェア構成が異なる。したがって、異なる構成について以下説明する。なお、実施の形態１における太陽光発電装置１０００と同様の構成については同じ符号を記し、ここでの説明は繰り返さない。

図６を参照して、実施の形態１の変形例における太陽光発電装置２０００は、系統電源２０１に連系した系統連系運転を行なう。太陽電池モジュールストリング１１１とパワーコンディショナ１１２との間には、接続箱１１９が設けられる。接続箱１１９は、太陽電池モジュールストリング１１１ごとに設けられた配線１５０をまとめてパワーコンディショナ１１２に電力を供給する。

パワーコンディショナ１１２には、接続箱１１９から電力を入力するための入力端子１１３および、系統電源２０１に電力を出力するための出力端子２００が図示される。また、電力変換部１３０には、直流電力を昇圧するためのＤＣ（direct current）／ＤＣコンバータ１３２および、直流電力を交流電力に変換するためのインバータ１１８が含まれる。

入力端子１１３とＤＣ／ＤＣコンバータ１３２との間に内部開閉器１１４が設けられる。インバータ１１８と出力端子２００との間には、出力開閉器１２４が設けられる。この出力開閉器１２４は、一般的な漏電ブレーカーに相当するものであり、パワーコンディショナ１１２内部で漏電が発生した場合などに非導通状態とされる。これにより、外部への漏電が防止される。

また、入力端子１１３には、入力端子１１３における接続不良が起因して生じる温度上昇等の異常を検知するための温度ヒューズ１０７が設けられる。温度ヒューズ１０７により異常が検知されると、制御回路１１６は内部開閉器１１４を非導通状態とする。これにより、太陽電池モジュールストリング１１１からの電力の入力を遮断する。

また、実施の形態１の変形例においては、バックアップ電源回路２０４を備える。これにより、電力変換部１３０と連系した系統電源２０１の停電などにより外部から電力が供給できない場合には、バックアップ電源回路２０４から制御回路１１６に電源供給を行なうことができる。これにより、実施の形態１で述べた一連の処理をすることもできる。

あるいは、日照時に太陽光発電により発生した一定電力をバックアップ電源回路２０４であるキャパシタに一時蓄えておいてもかまわない。そして、制御回路１１６において太陽光発電装置２０００の状態を確認し、異常の有無を判定してもかまわない。その際、バックアップ電源回路２０４の充電により制御回路１１６への給電が行なわれたら、まず、制御回路１１６より外部開閉器１０４を非導通状態とする信号を送信することが好ましい。そして、異常の有無の判定が行なえるまで、太陽電池モジュールストリング１１１から電力変換部１３０への給電を太陽電池モジュールストリング１１１側で遮断するのが好ましい。

また、バックアップ電源回路２０４の蓄電部は鉛蓄電池などの２次電池で構成されていても構わない。

また、自然災害により接続箱１１９に異常が発生した場合にも、外部開閉器１０４を開閉させることとしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

一般的な太陽光発電装置のブロック図である。 本発明の実施の形態１における太陽光発電装置のブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかる太陽光発電装置の制御回路が実行する安全対策処理の流れを示すフローチャートである。 正常時の太陽電池モジュールストリングの設置状況の一例を示す図である。 太陽電池モジュールが設置架台から解列した状況を示す図である。 実施の形態１の変形例における太陽光発電装置のブロック図である。

符号の説明

１，１０００，２０００ 太陽光発電装置、１０，１１０ 太陽電池アレイ、１１，１１１ 太陽電池モジュールストリング、１２，１１２ パワーコンディショナ、１４ 開閉器、１６，１１６ 制御回路、２０，１２０ 架台、３０，１３０ 電力変換部、４０，１４０ 負荷、５０，１５０ 配線、１０１，１０１ａ，１０１ｂ 太陽電池モジュール、１０２ モジュール枠体、１０４ 外部開閉器、１０７ 温度ヒューズ、１１３ 入力端子、１１４ 内部開閉器、１１７ａ 第１センサ、１１７ｂ 第２センサ、１１８ インバータ、１１９ 接続箱、１２２ 留め具、１２４ 出力開閉器、１３１ メモリ、１３２ コンバータ、１５１ コネクタ、１５２ モジュール配線１６０，１７０ 信号線、２００ 出力端子、２０１ 系統電源、２０４ バックアップ電源回路。

Claims (10)

1. 太陽光を受光して発電する複数の太陽電池モジュールを含む太陽電池パネルと、
   前記太陽電池パネルから直流電力を取り出すための１以上の配線を用いて、前記太陽電池パネルに接続された電力変換装置と、
   前記太陽電池パネルからの前記直流電力を遮断するために、前記配線ごとに設けられる開閉器と、
   前記電力変換装置に対する危険度合いを観測するための第１のセンサおよび第２のセンサとを備え、
   前記開閉器は前記直流電力を可逆的に導通／非導通とするための回路と不可逆的に導通／非導通とするための回路とを含み、
   前記電力変換装置は、さらに、
   前記配線を介して得られる前記直流電力を、出力可能な所定の電力に変換するための電力変換手段と、
   前記第１のセンサおよび前記第２のセンサにおける観測量に基づき、前記開閉器の導通／非導通を制御するための制御手段とを含み、
   前記制御手段は、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサにおける観測量と予め定められた量との比較を行なうことによって、前記第１のセンサにおける観測量から前記電力変換装置に対する危険性を検知すると前記開閉器を可逆的に非導通とし、前記第２のセンサにおける観測量から前記電力変換装置に対する危険性を検知すると前記開閉器を不可逆的に非導通とする、太陽光発電装置。
2. 前記開閉器は、前記配線の前記太陽電池パネル側の端部に配置される、請求項１に記載の太陽光発電装置。
3. 前記開閉器は、前記太陽電池パネルを屋根等に設置するための設置台に配置される、請求項１に記載の太陽光発電装置。
4. 前記第１のセンサは前記電力変換装置の外部に設置され、
   前記第２のセンサは前記電力変換装置の内部に設置される、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽光発電装置。
5. 前記第２のセンサは前記第１のセンサよりも前記電力変換装置に対する危険性の高い要因についての危険度合いを観測する、請求項１〜４のいずれかに記載の太陽光発電装置。
6. 前記第１のセンサは、前記電力変換装置が取り付けられる位置より低い位置に設置され、当該位置における浸水の有無を検出し、
   前記第２のセンサは、前記電力変換装置に設置され、前記電力変換装置内の浸水の有無を検知する、請求項１〜５のいずれかに記載の太陽光発電装置。
7. 前記第１のセンサは、前記電力変換装置の外部に設置され、発火の有無を検出し、
   前記第２のセンサは、前記電力変換装置に設置され、前記電力変換装置内の発熱異常の有無を検知する、請求項１〜５のいずれかに記載の太陽光発電装置。
8. 前記第１のセンサは振動を検出し、
   前記第２のセンサは前記電力変換装置の脱落・傾斜の有無を検知する、請求項１〜５のいずれかに記載の太陽光発電装置。
9. 前記制御手段における制御動作用の電力を供給するための蓄電部をさらに備える、請求項１〜８のいずれかに記載の太陽光発電装置。
10. 太陽光を受光して発電する複数の太陽電池モジュールを含む太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルからの直流電力を出力可能な所定の電力に変換するための電力変換手段とを備えた太陽光発電装置に対して、前記太陽電池パネルからの電力供給線の開閉を制御するために追加する接続制御装置であって、
    前記太陽電池パネルからの直流電力を取り出すための配線と、
    前記太陽電池パネルからの前記直流電力を遮断するために、前記配線ごとに設けられる開閉器と、
    前記電力変換手段に対する危険度合いを観測するための第１のセンサおよび第２のセンサと、
    前記第１のセンサおよび前記第２のセンサにおける観測量に基づき、前記開閉器の導通／非導通を制御するための制御手段とを備え、
    前記開閉器は前記直流電力を可逆的に導通／非導通とするための回路と不可逆的に導通／非導通とするための回路とを含み、
    前記制御手段は、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサにおける観測量と予め定められた量との比較を行なうことによって、前記第１のセンサにおける観測量から前記電力変換手段に対する危険性を検知すると前記開閉器を可逆的に非導通とし、前記第２のセンサにおける観測量から前記電力変換手段に対する危険性を検知すると前記開閉器を不可逆的に非導通とする、接続制御装置。

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