CN115151830A - 电弧检测装置、功率调节器、室内布线系统、断路器、太阳能面板、太阳能面板附属模块以及接线盒 - Google Patents

电弧检测装置、功率调节器、室内布线系统、断路器、太阳能面板、太阳能面板附属模块以及接线盒 Download PDF

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Abstract

电弧检测装置(10a)具备:电流检测部(20a),其具有将直流电源(40)与设备(50)连接的第一路径(51a)和第二路径(52a)所贯通的磁芯(21),根据在磁芯(21)中产生的磁场来检测在第一路径(51a)和第二路径(52a)中流动的电流;低阻抗电路(11a),其阻抗比直流电源(40)的阻抗和设备(50)的阻抗低,其与第一路径(51a)及第二路径(52a)连接,用于使流向第一路径(51a)和第二路径(52a)中的一个路径的高频分量旁通;以及电弧判定部(30),其基于由电流检测部(20a)检测到的电流来对电弧的发生进行判定,其中,在磁芯(21)中,在第一路径(51a)中流动的直流电流的方向与在第二路径(52a)中流动的直流电流的方向是相反方向。

Description

电弧检测装置、功率调节器、室内布线系统、断路器、太阳能面 板、太阳能面板附属模块以及接线盒
技术领域
本发明涉及电弧检测装置、功率调节器、室内布线系统、断路器、太阳能面板、太阳能面板附属模块以及接线盒。
背景技术
以往,已知一种利用逆变器等设备将从PV(Photo Voltaic:光伏)面板(太阳能面板)等经由布线进行供给的直流电力转换为交流电力的系统。据报告,这种布线会由于外部因素、经年劣化等而引起损坏或断裂。有时由于这种布线的损坏等而发生电弧(也就是电弧放电)。因此,提出了一种用于检测电弧的电弧检测单元(例如,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-7765号公报
发明内容
发明要解决的问题
检测由于在布线中流动的电流而在电流传感器中产生的磁场,基于与该磁场相应的电流来检测电弧。然而,在该方法中,有时在电流传感器的磁芯中发生磁饱和,无法准确地检测电弧。
因此,本发明的目的在于提供一种能够准确地检测电弧的电弧检测装置等。
用于解决问题的方案
本发明所涉及的电弧检测装置的一个方式具备:电流检测部,其具有将直流电源与设备连接的第一路径和第二路径所贯通的磁芯,根据在所述磁芯中产生的磁场来检测在所述第一路径和所述第二路径中流动的电流;低阻抗电路,其阻抗比所述直流电源的阻抗和所述设备的阻抗低,所述低阻抗电路与所述第一路径及所述第二路径连接,用于使流向所述第一路径和所述第二路径中的一个路径的高频分量旁通;以及电弧判定部,其基于由所述电流检测部检测到的电流来对电弧的发生进行判定,其中,在所述磁芯中,在所述第一路径中流动的直流电流的方向与在所述第二路径中流动的直流电流的方向是相反方向。
本发明所涉及的功率调节器的一个方式具备上述的电弧检测装置和对所述直流电源的输出电力进行转换的转换器。
本发明所涉及的室内布线系统的一个方式具备上述的电弧检测装置、所述第一路径、所述第二路径以及设置在室内的所述设备。
本发明所涉及的断路器的一个方式具备上述的电弧检测装置,在判定为发生了电弧的情况下,所述断路器切断在所述第一路径和所述第二路径中流动的电流。
本发明所涉及的太阳能面板的一个方式具备上述的电弧检测装置,所述太阳能面板利用太阳能进行发电。
本发明所涉及的太阳能面板附属模块的一个方式具备上述的电弧检测装置,所述太阳能面板附属模块用于进行从太阳能面板输出的信号的转换。
本发明所涉及的接线盒的一个方式具备上述的电弧检测装置,所述接线盒用于将太阳能面板与功率调节器连接。
发明的效果
根据本发明的一个方式,能够准确地检测电弧。
附图说明
图1A是示出实施方式1所涉及的电弧检测装置的一例的结构图。
图1B是示出在实施方式1所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图1C是示出在实施方式1所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图2A是示出实施方式1的变形例1所涉及的电弧检测装置的一例的结构图。
图2B是示出在实施方式1的变形例1所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图2C是示出在实施方式1的变形例1所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图3A是示出实施方式1的变形例2所涉及的电弧检测装置的一例的结构图。
图3B是示出在实施方式1的变形例2所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图3C是示出在实施方式1的变形例2所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图4A是示出实施方式1的变形例3所涉及的电弧检测装置的一例的结构图。
图4B是示出在实施方式1的变形例3所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图4C是示出在实施方式1的变形例3所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图5A是示出实施方式1的变形例4所涉及的电弧检测装置的一例的结构图。
图5B是示出在实施方式1的变形例4所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图5C是示出在实施方式1的变形例4所涉及的电弧检测装置中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。
图6A是示出实施方式2所涉及的太阳能发电系统的一例的结构图。
图6B是示出实施方式2的变形例所涉及的太阳能发电系统的一例的结构图。
图7A是示出实施方式3所涉及的太阳能发电系统的一例的结构图。
图7B是示出实施方式3的变形例所涉及的太阳能发电系统的一例的结构图。
图8A是示出实施方式4所涉及的太阳能发电系统的一例的结构图。
图8B是示出实施方式4的变形例所涉及的太阳能发电系统的一例的结构图。
图9A是示出实施方式5所涉及的太阳能发电系统的一例的结构图。
图9B是示出实施方式5的变形例所涉及的太阳能发电系统的一例的结构图。
图10是示出实施方式6所涉及的室内布线系统的一例的结构图。
图11是用于说明本发明所涉及的电弧检测装置的应用例的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下要说明的实施方式均表示本发明的一个具体例。因而,以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态等是一例,并非旨在限定本发明。
此外,各图是示意图,不一定严格地进行了图示。另外,在各图中,对实质上相同的结构标注相同的附图标记,并省略或简化重复的说明。
(实施方式1)
图1A是示出实施方式1所涉及的电弧检测装置10a的一例的结构图。此外,图1A中也示出了直流电源40和设备50。
直流电源40是生成直流电力的电源。由直流电源40生成的直流电力被供给到设备50。直流电源40具有正极和负极,正极与布线41a连接,负极与布线42a连接,直流电源40经由布线41a和42a向设备50供给直流电力。
设备50是从直流电源40经由布线41a和42a来被供给直流电力的设备。设备50的种类没有特别限定。例如,设备50可以是DC/DC转换器等转换器,也可以是设置在室内的照明器具、扬声器或麦克风等设备。
布线41a和42a将直流电源40与设备50连接。布线41a是连接于直流电源40的正极和负极中的一方的第一布线的一例。在此,布线41a连接于作为直流电源40的正极和负极中的一方的正极。布线42a是连接于直流电源40的正极和负极中的另一方的第二布线的一例。在此,布线42a连接于作为直流电源40的正极和负极中的另一方的负极。
布线41a和42a贯通后述的磁芯21,将布线41a中的贯通磁芯21的部分(路径)设为路径51a,将布线42a中的贯通磁芯21的部分(路径)设为路径52a。路径51a是将直流电源40与设备50连接的布线41a上的路径,因此可以说路径51a也将直流电源40与设备50连接。路径51a是将直流电源40与设备50连接的第一路径的一例。路径52a是将直流电源40与设备50连接的布线42a上的路径,因此可以说路径52a也将直流电源40与设备50连接。路径52a是将直流电源40与设备50连接的第二路径的一例。
在磁芯21中,在路径51a中流动的直流电流的方向与在路径52a中流动的直流电流的方向是相反方向。路径51a是与直流电源40的正极连接的布线41a上的路径,路径52a是与直流电源40的负极连接的布线42a上的路径,由此也可获知在路径51a中流动的直流电流的方向与在路径52a中流动的直流电流的方向是相反方向。在图1A中,在磁芯21附近用箭头示出了在路径51a中流动的直流电流的方向和在路径52a中流动的直流电流的方向。
电弧检测装置10a是用于检测电弧的装置,具备低阻抗电路11a、电流检测部20a以及电弧判定部30。
电流检测部20a具有路径51a和52a所贯通的磁芯21,根据在磁芯21中产生的磁场来检测在路径51a和52a中流动的电流。
磁芯21为布线所能够贯通的环状形状(在此为圆环形状),由于在贯通磁芯21自身的孔的布线中流动的电流而在芯中产生与该电流相应的磁场。此外,磁芯21不限于圆环形状,也可以是矩形形状的环状形状等。
另外,电流检测部20a例如具备霍尔元件(未图示),该霍尔元件检测在磁芯21中产生的磁场,并产生与在磁芯21中产生的磁场相应的电压。霍尔元件所产生的电压作为表示在磁芯21中产生的磁场、也就是在贯通磁芯21的路径中流动的电流的信号而被输入到电弧判定部30。
低阻抗电路11a是阻抗比直流电源40的阻抗和设备50的阻抗低的电路。低阻抗电路11a与路径51a及52a连接,是用于使流向路径51a和52a中的一个路径的高频分量旁通的电路。低阻抗电路11a例如是电容器,与直流电源40所具有的电容分量和设备50所具有的电容分量相比阻抗低。电容器由于具有阻断直流分量的功能,因此能够从在布线41a和42a中流动的信号中仅提取高频分量。电容器的电容值根据想要提取的高频分量的频率等适当地决定。低阻抗电路11a与直流电源40及设备50相比阻抗低,因此在布线41a和42a中,高频分量易于流向低阻抗电路11a。
具体地说,低阻抗电路11a设置在将布线41a上的连接点N1a与布线42a上的连接点N2a连结的旁通路径43a上,其中,该布线41a上的连接点N1a位于直流电源40的正极及负极中的一方(在此为正极)与磁芯21之间,该布线42a上的连接点N2a位于磁芯21与设备50之间。
电弧判定部30例如通过微型计算机(微型控制器)来实现。微型计算机是具有存储了程序的ROM、RAM、执行程序的处理器(CPU:Central Processing Unit:中央处理单元)、计时器、A/D转换器以及D/A转换器等的半导体集成电路等。此外,电弧判定部30也可以通过由A/D转换器、逻辑电路、门阵列以及D/A转换器等构成的专用的电子电路来以硬件方式实现。
电弧判定部30基于由电流检测部20a检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30通过对由电流检测部20a检测到的电流进行频率分析来对布线41a或42a中的电弧的发生进行判定。在叠加有因发生电弧而产生的高频分量的电流中含有由电弧引起的频率分量,能够通过检测该频率分量,来判定电弧的发生。
一般来说,考虑以仅使布线41a和42a中的一方(例如仅使布线41a)贯通的方式设置磁芯21,但在该情况下在布线41a中流动着来自直流电源40的大的直流电流,磁芯21有可能发生磁饱和。因此,在布线41a中发生了电弧的情况下,有时由于因直流电流引起的磁饱和,而无法准确地检测由叠加到在布线41a中流动的直流电流中的电弧引起的高频分量。
另外,在仅设置磁芯21以由布线41a和42a这双方贯通的情况下,由于在布线41a中流动的电流的方向与在布线42a中流动的电流的方向相反,因此能够使由在布线41a中流动的直流电流引起的磁场与由在布线42a中流动的直流电流引起的磁场相互抵消,从而能够防止磁饱和,但对于由基于电弧的发生的高频分量产生的磁场,也同样被相互抵消,从而难以检测电弧的发生。
在此,电弧检测装置10具备低阻抗电路11a,该低阻抗电路11a设置在将布线41a上的连接点N1a与布线42a上的连接点N2a连结的旁通路径43a上,其中,该布线41a上的连接点N1a位于直流电源40的正极及负极中的一方(在此为正极)与磁芯21之间,该布线42a上的连接点N2a位于磁芯21与设备50之间。
低阻抗电路11a(例如电容器)是阻断直流电流并使交流电流(高频分量)通过的元件,用于使在布线41a或42a中流动的电流中含有的高频分量流向旁通路径43a。使用图1B和图1C对电弧检测装置10a通过具备这种低阻抗电路11a而能够准确地检测电弧的原理进行说明。
图1B和图1C是示出在实施方式1所涉及的电弧检测装置10a中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。在图1B中,设为在布线41a中的直流电源40的正极与连接点N1a之间的部分发生了电弧。在图1C中,设为在布线42a中的设备50与磁芯21之间的部分发生了电弧。在图1B和图1C中,用粗虚线表示因发生电弧而产生的高频分量的流动。
如上所述,在磁芯21中产生的由在路径51a中流动的直流电流引起的磁场与由在路径52a中流动的直流电流引起的磁场相互抵消,从而能够防止磁饱和。另外,这些直流电流由于阻断直流电流的低阻抗电路11a(电容器)而不会流向旁通路径43a。
首先,对在如图1B所示那样在布线41a中的直流电源40的正极与连接点N1a之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在连接点N1a处流向旁通路径43a。这是由于高频分量不在将连接点N1a与设备50连结的路径51a中流动、而在设置有低阻抗电路11a的旁通路径43a中流动。然后,高频分量在将连接点N2a与直流电源40连结的路径52a中流动。这样,旁通路径43a成为绕过路径51a的路径,高频分量在磁芯21处在路径52a中流动,与此相对地不在路径51a中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51a中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52a中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径52a中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
接着,对如图1C所示那样在布线42a中的设备50与磁芯21之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在磁芯21处在路径51a中流动,在连接点N1a处流向旁通路径43a。这是由于高频分量不在将连接点N1a与直流电源40连结的路径中流动、而在设置有低阻抗电路11a的旁通路径43a中流动。然后,高频分量在将连接点N2a与设备50连结的路径中流动。这样,旁通路径43a成为绕过路径52a的路径,高频分量在磁芯21处在路径51a中流动,与此相对地不在路径52a中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51a中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52a中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径51a中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
如以上所说明的那样,本实施方式所涉及的电弧检测装置10a具备:电流检测部20a,其具有将直流电源40与设备50连接的第一路径(例如路径51a)和第二路径(例如路径52a)所贯通的磁芯21,根据在磁芯21中产生的磁场来检测在第一路径和第二路径中流动的电流;低阻抗电路11a,其阻抗比直流电源40的阻抗和设备50的阻抗低,该低阻抗电路11a与第一路径及第二路径连接,用于使流向第一路径和第二路径中的一个路径的高频分量旁通;以及电弧判定部30,其基于由电流检测部20a检测到的电流来对电弧的发生进行判定,其中,在磁芯21中,在第一路径中流动的直流电流的方向与在第二路径中流动的直流电流的方向是相反方向。
由此,由于相反方向的直流电流各自流过的第一路径和第二路径这双方贯通磁芯21,因此在磁芯21中产生的由在第一路径中流动的直流电流引起的磁场与由在第二路径中流动的直流电流引起的磁场相互抵消,从而能够防止磁饱和。另外,由于设置有低阻抗电路11a以使流向第一路径和第二路径中的任一个路径的由电弧引起的高频分量旁通,因此能够使得由电弧引起的高频分量不被相互抵消。因此,能够准确地检测电弧。
例如,也可以是,直流电源40经由第一布线(例如布线41a)和第二布线(例如布线42a)向设备50供给电力,第一布线与直流电源40的正极及负极中的一方连接,第二布线与直流电源的正极及负极中的另一方连接,第一路径是第一布线上的路径,第二路径是第二布线上的路径。
由此,通过使用分别连接于极性不同的电极的第一布线和第二布线,能够将在第一布线的第一路径中流动的直流电流的方向与在第二布线的第二路径中流动的直流电流的方向设为相反方向。
例如,也可以是,低阻抗电路11a设置在将第一布线上的连接点(例如连接点N1a)与第二布线上的连接点(例如连接点N2a)连结的旁通路径43a上,其中,该第一布线上的连接点位于直流电源40的正极及负极中的一方与磁芯21之间,该第二布线上的连接点位于磁芯21与设备50之间。
由此,通过利用旁通路径43a将第一布线中的比磁芯21更靠近直流电源40侧的连接点与第二布线中的比磁芯21更靠近设备50侧的连接点经由低阻抗电路11a连结,能够使流向第一路径和第二路径中的一个路径的高频分量旁通。
(实施方式1的变形例1)
在实施方式1中说明了以下例子:低阻抗电路11a设置在将布线41a上的连接点N1a与布线42a上的连接点N2a连结的旁通路径43a上,其中,该布线41a上的连接点N1a位于直流电源40的正极与磁芯21之间,该布线42a上的连接点N2a位于磁芯21与设备50之间,但不限于该例。在实施方式1的变形例1中要说明以下例子:低阻抗电路设置在将第一布线上的连接点与第二布线上的连接点连结的旁通路径上,其中,该第一布线上的连接点位于直流电源40的负极与磁芯21之间,第二布线上的连接点位于磁芯21与设备50之间。
图2A是示出实施方式1的变形例1所涉及的电弧检测装置10b的一例的结构图。此外,图2A中还示出了直流电源40和设备50。
直流电源40具有正极和负极,正极与布线41b连接,负极与布线42b连接,直流电源40经由布线41b和42b向设备50供给直流电力。
设备50是从直流电源40经由布线41b和42b来被供给直流电力的设备。
布线41b和42b将直流电源40与设备50连接。布线42b是连接于直流电源40的正极和负极中的一方的第一布线的一例。在此,布线42b连接于作为直流电源40的正极和负极中的一方的负极。布线41b是连接于直流电源40的正极和负极中的另一方的第二布线的一例。在此,布线41b连接于作为直流电源40的正极和负极中的另一方的正极。
布线41b和42b贯通磁芯21,将布线41b中的贯通磁芯21的部分(路径)设为路径51b,将布线42b中的贯通磁芯21的部分(路径)设为路径52b。路径51b是将直流电源40与设备50连接的布线41b上的路径,因此可以说路径51b也将直流电源40与设备50连接。路径51b是将直流电源40与设备50连接的第二路径的一例。路径52b是将直流电源40与设备50连接的布线42b上的路径,因此可以说路径52b也将直流电源40与设备50连接。路径52b是将直流电源40与设备50连接的第一路径的一例。
在磁芯21中,在路径51b中流动的直流电流的方向与在路径52b中流动的直流电流的方向是相反方向。路径51b是与直流电源40的正极连接的布线41b上的路径,路径52b是与直流电源40的负极连接的布线42b上的路径,由此也可获知在路径51b中流动的直流电流的方向与在路径52b中流动的直流电流的方向是相反方向。在图2A中,在磁芯21附近用箭头示出了在路径51b中流动的直流电流的方向和在路径52b中流动的直流电流的方向。
电弧检测装置10b是用于检测电弧的装置,具备低阻抗电路11b、电流检测部20b以及电弧判定部30。
电流检测部20b具有路径51b和52b所贯通的磁芯21,根据在磁芯21中产生的磁场来检测在路径51b和52b中流动的电流。
电流检测部20b例如具备霍尔元件(未图示),该霍尔元件检测在磁芯21中产生的磁场,并产生与在磁芯21中产生的磁场相应的电压。霍尔元件所产生的电压作为表示在磁芯21中产生的磁场、也就是在贯通磁芯21的路径中流动的电流的信号而被输入到电弧判定部30。
低阻抗电路11b是阻抗比直流电源40的阻抗和设备50的阻抗低的电路。低阻抗电路11b与路径51b及52b连接,是用于使流向路径51b和52b中的一个路径的高频分量旁通的电路。低阻抗电路11b例如是电容器,与直流电源40所具有的电容分量和设备50所具有的电容分量相比阻抗低。电容器由于具有阻断直流分量的功能,因此能够从在布线41b和42b中流动的信号中仅提取高频分量。电容器的电容值根据想要提取的高频分量的频率等适当地决定。低阻抗电路11b与直流电源40及设备50相比阻抗低,因此在布线41b和42b中,高频分量易于流向低阻抗电路11b。
具体地说,低阻抗电路11b设置在将布线42b上的连接点N2b与布线41b上的连接点N1b连结的旁通路径43b上,其中,该布线42b上的连接点N2b位于直流电源40的正极及负极中的一方(在此为负极)与磁芯21之间,该布线41b上的连接点N1b位于磁芯21与设备50之间。
电弧判定部30基于由电流检测部20b检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30通过对由电流检测部20b检测到的电流进行频率分析来对布线41b或42b中的电弧的发生进行判定。
低阻抗电路11b(例如电容器)是阻断直流电流并使交流电流(高频分量)通过的元件,用于使在布线41b或42b中流动的电流中含有的高频分量流向旁通路径43b。使用图2B和图2C对电弧检测装置10b通过具备这种低阻抗电路11b而能够准确地检测电弧的原理进行说明。
图2B和图2C是示出在实施方式1的变形例1所涉及的电弧检测装置10b中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。在图2B中,设为在布线41b中的直流电源40的正极与连接点N1b之间的部分发生了电弧。在图2C中,设为在布线41b中的设备50与连接点N1b之间的部分发生了电弧。在图2B和图2C中,用粗虚线表示因发生电弧而产生的高频分量的流动。
如上所述,在磁芯21中产生的由在路径51b中流动的直流电流引起的磁场与由在路径52b中流动的直流电流引起的磁场相互抵消,从而能够防止磁饱和。另外,这些直流电流由于阻断直流电流的低阻抗电路11b(电容器)而不会流向旁通路径43b。
首先,对如图2B所示那样在布线41b中的直流电源40的正极与连接点N1b之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在磁芯21处在路径51b中流动,在连接点N1b处流向旁通路径43b。这是由于高频分量不在将连接点N1b与设备50连结的路径中流动、而将在设置有低阻抗电路11b的旁通路径43b中流动。然后,高频分量在将连接点N2a与直流电源40连结的路径中流动。这样,旁通路径43b成为绕过路径52b的路径,高频分量在磁芯21处在路径51b中流动,与此相对地不在路径52b中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51b中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52b中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径51b中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
接着,对如图2C所示那样在布线41b中的设备50与连接点N1b之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在连接点N1b处流向旁通路径43b。这是由于高频分量不在将连接点N1b与直流电源40连结的路径51b中流动、而在设置有低阻抗电路11b的旁通路径43b中流动。然后,高频分量在将连接点N2b与设备50连结的路径52b中流动。这样,旁通路径43b成为绕过路径51b的路径,高频分量在磁芯21处在路径52b中流动,与此相对地不在路径51b中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51b中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52b中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径52b中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
这样,在低阻抗电路11b设置在将布线42b上的位于直流电源40的负极与磁芯21之间的连接点N2b同布线41b上的位于磁芯21与设备50之间的连接点N1b连结的旁通路径43b上的情况下,也能够准确地检测电弧。
(实施方式1的变形例2)
在实施方式1中说明了以下例子:贯通磁芯21的路径51a是与直流电源40的正极及负极中的一方(例如正极)连接的布线41a上的路径,贯通磁芯21的路径52a是与直流电源40的正极及负极中的另一方(例如负极)连接的布线42a上的路径,但不限于该例。在实施方式1的变形例2中,对贯通磁芯21的两个路径是与直流电源40的正极及负极中的一方连接的第一布线上的路径的例子进行说明。
图3A是示出实施方式1的变形例2所涉及的电弧检测装置10c的一例的结构图。此外,图3A还示出了直流电源40和设备50。
直流电源40具有正极和负极,正极与布线41c连接,负极与布线42c连接,直流电源40经由布线41c和42c向设备50供给直流电力。
设备50是从直流电源40经由布线41c和42c来被供给直流电力的设备。
布线41c和42c将直流电源40与设备50连接。布线42c是连接于直流电源40的正极和负极中的一方的第一布线的一例。在此,布线42c连接于作为直流电源40的正极和负极中的一方的正极。布线41c是连接于直流电源40的正极和负极中的另一方的第二布线的一例。在此,布线41c连接于作为直流电源40的正极和负极中的另一方的负极。
布线41c贯通磁芯21。具体地说,布线41c在从磁芯21的一侧(在图3A中为磁芯21的左侧)向另一侧(在图3A中为磁芯21的右侧)贯通磁芯21之后折返,并从磁芯21的上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21。将布线41c上的从上述一侧向上述另一侧贯通磁芯21的部分(路径)设为路径51c,将布线41c上的从上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21的部分(路径)设为路径52c。路径51c和52c是将直流电源40与设备50连接的布线41c上的路径,因此可以说路径51c和52c也将直流电源40与设备50连接。路径51c是将直流电源40与设备50连接的第一路径的一例,路径52c是将直流电源40与设备50连接的第二路径的一例。
在磁芯21中,在路径51c中流动的直流电流的方向与在路径52c中流动的直流电流的方向是相反方向。路径51c和52c均是布线41c上的路径,路径51c从上述一侧向上述另一侧贯通磁芯21,路径52c从上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21,由此也可获知在磁芯21处在路径51c中流动的直流电流的方向与在路径52c中流动的直流电流的方向是相反方向。在图3A中,在磁芯21附近用箭头示出了在路径51c中流动的直流电流的方向和在路径52c中流动的直流电流的方向。
电弧检测装置10c是用于检测电弧的装置,具备低阻抗电路11c、电流检测部20c以及电弧判定部30。
电流检测部20c具有路径51c和52c所贯通的磁芯21,根据在磁芯21中产生的磁场来检测在路径51c和52c中流动的电流。
电流检测部20c例如具备霍尔元件(未图示),该霍尔元件检测在磁芯21中产生的磁场,并产生与在磁芯21中产生的磁场相应的电压。霍尔元件所产生的电压作为表示在磁芯21中产生的磁场、也就是在贯通磁芯21的路径中流动的电流的信号而被输入到电弧判定部30。
低阻抗电路11c是阻抗比直流电源40的阻抗和设备50的阻抗低的电路。低阻抗电路11c与路径51c及52c连接,是用于使流向路径51c和52c中的一个路径的高频分量旁通的电路。低阻抗电路11c例如是电容器,与直流电源40所具有的电容分量和设备50所具有的电容分量相比阻抗低。电容器由于具有阻断直流成分的功能,因此能够从在布线41c中流动的信号中仅提取高频分量。电容器的电容值根据想要提取的高频分量的频率等适当地决定。低阻抗电路11c与直流电源40及设备50相比阻抗低,因此在布线41c中,高频分量易于流向低阻抗电路11c。
具体地说,低阻抗电路11c设置在将上述折返的部分处的连接点N1c与布线41c上的连接点N2c连结的旁通路径43c上,布线41c上的连接点N2c位于磁芯21的上述一侧与设备50之间。
电弧判定部30基于由电流检测部20c检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30通过对由电流检测部20c检测到的电流进行频率分析来对布线41c或42c中的电弧的发生进行判定。
低阻抗电路11c(例如电容器)是阻断直流电流并使交流电流(高频分量)通过的元件,用于使在布线41c中流动的电流中含有的高频分量流向旁通路径43c。使用图3B和图3C对电弧检测装置10c通过具备这种低阻抗电路11c而能够准确地检测电弧的原理进行说明。
图3B和图3C是示出在实施方式1的变形例2所涉及的电弧检测装置10c中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。在图3B中,设为在布线41c中的直流电源40的正极与磁芯21的上述一侧之间的部分发生了电弧。在图3C中,设为在布线41c中的设备50与连接点N2c之间的部分发生了电弧。在图3B和图3C中,用粗虚线表示因发生电弧而产生的高频分量的流动。
如上所述,在磁芯21中产生的由在路径51c中流动的直流电流引起的磁场与由在路径52c中流动的直流电流引起的磁场相互抵消,从而能够防止磁饱和。另外,这些直流电流由于阻断直流电流的低阻抗电路11c(电容器)而不会流向旁通路径43c。
首先,对如图3B所示那样在布线41c中的直流电源40的正极与磁芯21的上述一侧之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在磁芯21处在路径51c中流动,在连接点N1c处流向旁通路径43c。这是由于高频分量不在路径52c中流动、而在设置有低阻抗电路11c的旁通路径43c中流动。然后,高频分量在将连接点N2c与设备50连结的路径中流动。这样,旁通路径43c成为绕过路径52c的路径,高频分量在磁芯21处在路径51c中流动,与此相对地不在路径52c中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51c中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52c中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径51c中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
接着,对如图3C所示那样在布线41c中的设备50与连接点N2c之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在连接点N2c处流向旁通路径43c。这是由于高频分量不在路径52c中流动、而在设置有低阻抗电路11c的旁通路径43c中流动。然后,高频分量在将连接点N1c与直流电源40连结的路径51c中流动。这样,旁通路径43c成为绕过路径52c的路径,高频分量在磁芯21处在路径51c中流动,与此相对地不在路径52c中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51c中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52c中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径51c中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
如以上所说明的那样,直流电源40经由第一布线(例如布线41c)和第二布线(例如布线42c)向设备50供给电力,第一布线与直流电源40的正极及负极中的一方连接,第二布线与直流电源40的正极及负极中的另一方连接,第一路径(例如路径51c)和第二路径(例如路径52c)是第一布线上的路径,第一布线在第一路径上从磁芯21的一侧向另一侧贯通磁芯21之后折返,并在第二路径上从磁芯21的上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21。
由此,通过使第一布线贯通一次之后折返并再次贯通,能够将在第一布线的第一路径中流动的直流电流的方向与在第一布线的第二路径中流动的直流电流的方向设为相反方向。
例如,低阻抗电路11c可以设置在将上述折返的部分处的连接点(例如连接点N1c)与第一布线上的连接点(例如连接点N2c)连结的旁通路径43c上,第一布线上的连接点(例如连接点N2c)位于磁芯21的上述一侧与设备50之间。
由此,通过利用旁通路径43c将第一布线上的从直流电源40看时该第一布线将磁芯21贯通一次之后的折返的部分处的连接点与第一布线上的该第一布线再次贯通磁芯21之后的连接点经由低阻抗电路11c连结,能够使流向第二路径的高频分量旁通。
(实施方式1的变形例3)
在实施方式1的变形例2中说明了以下例子:低阻抗电路11c设置在将布线41c的折返的部分处的连接点N1c同布线41c上的位于磁芯21的一侧与设备50之间的连接点N2c连结的旁通路径43c上,但不限于该例。在实施方式1的变形例3中要说明以下例子:低阻抗电路设置在将与直流电源40的正极及负极中的一方连接的第一布线的折返的部分处的连接点同第一布线上的位于磁芯21的一侧与直流电源40的正极及负极中的一方之间的连接点连结的旁通路径上。
图4A是示出实施方式1的变形例3所涉及的电弧检测装置10d的一例的结构图。此外,图4A还示出了直流电源40和设备50。
直流电源40具有正极和负极,正极与布线41d连接,负极与布线42d连接,直流电源40经由布线41d和42d向设备50供给直流电力。
设备50是从直流电源40经由布线41d和42d来被供给直流电力的设备。
布线41d和42d将直流电源40与设备50连接。布线42d是连接于直流电源40的正极和负极中的一方的第一布线的一例。在此,布线42d连接于作为直流电源40的正极和负极中的一方的正极。布线41d是连接于直流电源40的正极和负极中的另一方的第二布线的一例。在此,布线41d连接于作为直流电源40的正极和负极中的另一方的负极。
布线41d贯通磁芯21。具体地说,布线41d在从磁芯21的一侧(在图4A中为磁芯21的左侧)向另一侧(在图4A中为磁芯21的右侧)贯通磁芯21之后折返,并从磁芯21的上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21。将布线41d上的从上述一侧向上述另一侧贯通磁芯21的部分(路径)设为路径51d,将布线41d上的从上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21的部分(路径)设为路径52d。路径51d和52d是将直流电源40与设备50连接的布线41d上的路径,因此可以说路径51d和52d也将直流电源40与设备50连接。路径51d是将直流电源40与设备50连接的第一路径的一例,路径52d是将直流电源40与设备50连接的第二路径的一例。
在磁芯21中,在路径51d中流动的直流电流的方向与在路径52d中流动的直流电流的方向是相反方向。路径51d和52d均是布线41d上的路径,路径51d从上述一侧向上述另一侧贯通磁芯21,路径52d从上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21,由此也可获知在磁芯21处在路径51d中流动的直流电流的方向与在路径52d中流动的直流电流的方向是相反方向。在图4A中,在磁芯21附近用箭头示出了在路径51d中流动的直流电流的方向和在路径52d中流动的直流电流的方向。
电弧检测装置10d是用于检测电弧的装置,具备低阻抗电路11d、电流检测部20d以及电弧判定部30。
电流检测部20d具有路径51d和52d所贯通的磁芯21,根据在磁芯21中产生的磁场来检测在路径51d和52d中流动的电流。
电流检测部20d例如具备霍尔元件(未图示),该霍尔元件检测在磁芯21中产生的磁场,并产生与在磁芯21中产生的磁场相应的电压。霍尔元件所产生的电压作为表示在磁芯21中产生的磁场、也就是在贯通磁芯21的路径中流动的电流的信号而被输入到电弧判定部30。
低阻抗电路11d是阻抗比直流电源40的阻抗和设备50的阻抗低的电路。低阻抗电路11d与路径51d及52d连接,是用于使流向路径51d和52d中的一个路径的高频分量旁通的电路。低阻抗电路11d例如是电容器,与直流电源40所具有的电容分量和设备50所具有的电容分量相比阻抗低。电容器由于具有阻断直流成分的功能,因此能够从在布线41d中流动的信号中仅提取高频分量。电容器的电容值根据想要提取的高频分量的频率等适当地决定。低阻抗电路11d与直流电源40及设备50相比阻抗低,因此在布线41d中,高频分量易于流向低阻抗电路11d。
具体地说,低阻抗电路11d设置在将上述折返的部分处的连接点N1d与布线41d上的连接点N2d连结的旁通路径43d上,布线41d上的连接点N2d位于磁芯21的上述一侧与直流电源40的正极及负极中的一方(例如正极)之间。
电弧判定部30根据由电流检测部20d检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30通过对由电流检测部20d检测到的电流进行频率分析来对布线41d或42d中的电弧的发生进行判定。
低阻抗电路11d(例如电容器)是阻断直流电流并使交流电流(高频分量)通过的元件,用于使在布线41d中流动的电流中含有的高频分量流向旁通路径43d。使用图4B和图4C对电弧检测装置10d通过具备这种低阻抗电路11d而能够准确地检测电弧的原理进行说明。
图4B和图4C是示出在实施方式1的变形例3所涉及的电弧检测装置10d中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。在图4B中,设为在布线41d中的直流电源40的正极与连接点N2d之间的部分发生了电弧。在图4C中,设为在布线41d中的设备50与磁芯21的上述一侧之间的部分发生了电弧。在图4B和图4C中,用粗虚线表示因发生电弧而产生的高频分量的流动。
如上所述,在磁芯21中产生的由在路径51d中流动的直流电流引起的磁场与由在路径52d中流动的直流电流引起的磁场相互抵消,从而能够防止磁饱和。另外,这些直流电流由于阻断直流电流的低阻抗电路11d(电容器)而不会流向旁通路径43d。
首先,对如图4B所示那样在布线41d中的直流电源40的正极与连接点N2d之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在连接点N2d处流向旁通路径43d。这是由于高频分量不在路径52d中流动、而在设置有低阻抗电路11d的旁通路径43d中流动。然后,高频分量在将连接点N1d与设备50连结的路径52d中流动。这样,旁通路径43d成为绕过路径51d的路径,高频分量在磁芯21处在路径52d中流动,与此相对地不在路径51d中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51d中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52d中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径52d中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
接着,对如图4C所示那样在布线41d中的设备50与磁芯21的上述一侧之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在磁芯21处在路径52d中流动,在连接点N1d处流向旁通路径43d。这是由于高频分量不在路径51d中流动、而在设置有低阻抗电路11d的旁通路径43d中流动。然后,高频分量在将连接点N2d与直流电源40连结的路径中流动。这样,旁通路径43d成为绕过路径51d的路径,高频分量在磁芯21处在路径52d中流动,与此相对地不在路径51d中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51d中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52d中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径52d中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
如以上所说明的那样,低阻抗电路11d可以设置在将第一布线(例如布线41d)的折返的部分处的连接点(例如连接点N1d)与第一布线上的连接点(例如连接点N2d)连结的旁通路径43d上,第一布线上的连接点位于磁芯21的一侧与直流电源40的正极及负极中的一方之间。
由此,通过利用旁通路径43d将第一布线上的从直流电源40看时该第一布线将磁芯21贯通一次之后的折返的部分处的连接点与第一布线上的该第一布线贯通磁芯21之前的连接点经由低阻抗电路11d连结,能够使流向第一路径的高频分量旁通。
(实施方式1的变形例4)
在实施方式1的变形例2和变形例3中说明了以下例子:低阻抗电路设置在将第一布线的折返的部分处的连接点同第一布线上的位于磁芯21的一侧与直流电源40或设备50之间的连接点连结的旁通路径上,但不限于该例。在实施方式1的变形例4中要说明以下例子:低阻抗电路设置在将与直流电源40的正极及负极中的一方连接的第一布线的折返的部分处的连接点同第二布线上的连接点连结的旁通路径上。
图5A是示出实施方式1的变形例4所涉及的电弧检测装置10e的一例的结构图。此外,在图5A中还示出了直流电源40和设备50。
直流电源40具有正极和负极,正极与布线41e连接,负极与布线42e连接,直流电源40经由布线41e和42e向设备50供给直流电力。
设备50是从直流电源40经由布线41e和42e来被供给直流电力的设备。
布线41e和42e将直流电源40与设备50连接。布线42e是连接于直流电源40的正极和负极中的一方的第一布线的一例。在此,布线42e连接于作为直流电源40的正极和负极中的一方的正极。布线41e是连接于直流电源40的正极和负极中的另一方的第二布线的一例。在此,布线41e连接于作为直流电源40的正极和负极中的另一方的负极。
布线41e贯通磁芯21。具体地说,布线41e在从磁芯21的一侧(在图5A中为磁芯21的左侧)向另一侧(在图5A中为磁芯21的右侧)贯通磁芯21之后折返,并从磁芯21的上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21。将布线41e上的从上述一侧向上述另一侧贯通磁芯21的部分(路径)设为路径51e,将布线41e上的从上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21的部分(路径)设为路径52e。路径51e和52e是将直流电源40与设备50连接的布线41e上的路径,因此可以说路径51e和52e也将直流电源40与设备50连接。路径51e是将直流电源40与设备50连接的第一路径的一例,路径52e是将直流电源40与设备50连接的第二路径的一例。
在磁芯21中,在路径51e中流动的直流电流的方向与在路径52e中流动的直流电流的方向是相反方向。路径51e和52e均是布线41e上的路径,路径51e从上述一侧向上述另一侧贯通磁芯21,路径52e从上述另一侧向上述一侧贯通磁芯21,由此也可获知在磁芯21处在路径51e中流动的直流电流的方向与在路径52e中流动的直流电流的方向是相反方向。在图5A中,在磁芯21附近用箭头示出了在路径51e中流动的直流电流的方向和在路径52e中流动的直流电流的方向。
电弧检测装置10e是用于检测电弧的装置,具备低阻抗电路11e、电流检测部20e以及电弧判定部30。
电流检测部20e具有路径51e和52e所贯通的磁芯21,根据在磁芯21中产生的磁场来检测在路径51e和52e中流动的电流。
电流检测部20e例如具备霍尔元件(未图示),该霍尔元件检测在磁芯21中产生的磁场,并产生与在磁芯21中产生的磁场相应的电压。霍尔元件所产生的电压作为表示在磁芯21中产生的磁场、也就是在贯通磁芯21的路径中流动的电流的信号而被输入到电弧判定部30。
低阻抗电路11e是阻抗比直流电源40的阻抗和设备50的阻抗低的电路。低阻抗电路11e与路径51e及52e连接,是用于使流向路径51e和52e中的一个路径的高频分量旁通的电路。低阻抗电路11e例如是电容器,与直流电源40所具有的电容分量和设备50所具有的电容分量相比阻抗低。电容器由于具有阻断直流成分的功能,因此能够从在布线41e和42e中流动的信号中仅提取高频分量。电容器的电容值根据想要提取的高频分量的频率等适当地决定。低阻抗电路11e与直流电源40及设备50相比阻抗低,因此在布线41e和42e中,高频分量易于流向低阻抗电路11e。
具体地说,低阻抗电路11e设置在将上述折返的部分处的连接点N1e与布线42e上的连接点N2e连结的旁通路径43e上。
电弧判定部30基于由电流检测部20e检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30通过对由电流检测部20e检测到的电流进行频率分析来对布线41e或42e中的电弧的发生进行判定。
低阻抗电路11e(例如电容器)是阻断直流电流并使交流电流(高频分量)通过的元件,用于使在布线41e和42e中流动的电流中含有的高频分量流向旁通路径43e。使用图5B和图5C对电弧检测装置10e通过具备这种低阻抗电路11e而能够准确地检测电弧的原理进行说明。
图5B和图5C是示出在实施方式1的变形例4所涉及的电弧检测装置10e中发生了电弧时的布线中流动的电流的一例的图。在图5B中,设为在布线41e中的直流电源40的正极与磁芯21的上述一侧之间的部分发生了电弧。在图5C中,设为在布线41e中的设备50与磁芯21的上述一侧之间的部分发生了电弧。在图5B和图5C中,用粗虚线表示因发生电弧而产生的高频分量的流动。
如上所述,在磁芯21中产生的由在路径51e中流动的直流电流引起的磁场与由在路径52e中流动的直流电流引起的磁场相互抵消,从而能够防止磁饱和。另外,这些直流电流由于阻断直流电流的低阻抗电路11e(电容器)而不会流向旁通路径43e。
首先,对如图5B所示那样在布线41e中的直流电源40的正极与磁芯21的上述一侧之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在磁芯21处在路径51e中流动,在连接点N1e处流向旁通路径43e。这是由于高频分量不在路径52e中流动、而在设置有低阻抗电路11e的旁通路径43e中流动。然后,高频分量在将连接点N2e与直流电源40连结的布线42e中流动。这样,旁通路径43e成为绕过路径52e的路径,高频分量在磁芯21处在路径51e中流动,与此相对地不在路径52e中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51e中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52e中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径51e中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
接着,对如图5C所示那样在布线41e中的设备50与磁芯21的上述一侧之间的部分发生了电弧的情况下能够准确地检测电弧的原理进行说明。
由电弧引起的高频分量在磁芯21处在路径52e中流动,在连接点N1e处流向旁通路径43e。这是由于高频分量不在路径51e中流动、而在设置有低阻抗电路11e的旁通路径43e中流动。然后,高频分量在将连接点N2e与设备50连结的路径中流动。这样,旁通路径43e成为绕过路径51e的路径,高频分量在磁芯21处在路径52e中流动,与此相对地不在路径51e中流动。因而,在磁芯21中,与在路径51e中流动的直流电流相应的磁场同与在路径52e中流动的直流电流相应的磁场相互抵消,并且产生与在路径52e中流动的高频分量相应的磁场。该磁场例如由霍尔元件作为电压信号输出到电弧判定部30,电弧判定部30能够根据该电压信号而判定为发生了电弧。
如以上所说明的那样,低阻抗电路11e可以设置在将第一布线(例如布线41e)的折返的部分处的连接点(例如连接点N1e)与第二布线(例如布线42e)上的连接点(例如连接点N2e)连结的旁通路径43e上。
由此,通过利用旁通路径43e将第一布线上的从直流电源40看时该第一布线将磁芯21贯通一次之后的折返的部分处的连接点与第二布线上的连接点经由低阻抗电路11e连结,能够使流向第一路径和第二路径中的一个路径的高频分量旁通。
(实施方式2)
本发明所涉及的电弧检测装置也可以设置于太阳能发电系统等中的功率调节器(称为power conditioner)中。对此,使用图6A来进行说明。
图6A是示出实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a的一例的结构图。
太阳能发电系统1a具备太阳能面板41、蓄电池54、55及56、DC/DC转换器51、52及53、以及功率调节器60a。
太阳能面板41利用太阳能发电而产生直流电力。在太阳能面板41中产生的直流电力被供给到功率调节器60a。
蓄电池54蓄积来自DC/DC转换器51的直流电力,蓄电池55蓄积来自DC/DC转换器52的直流电力,蓄电池56蓄积来自DC/DC转换器53的直流电力。例如,蓄电池54、55及56可以搭载在电动汽车、电动自行车等中,也可以用于向家用电器等进行电力供给。
DC/DC转换器51、52及53是将所供给的直流电力的直流电压进行升压或降压并输出的电压转换器。DC/DC转换器51将从功率调节器60a供给的直流电力进行升压或降压,并输出到蓄电池54。DC/DC转换器52将从功率调节器60a供给的直流电力进行升压或降压,并输出到蓄电池55。DC/DC转换器53将从功率调节器60a供给的直流电力进行升压或降压,并输出到蓄电池56。
功率调节器60a具有将从太阳能面板41供给的直流电力转换为交流电力的功能。另外,功率调节器60a具有不将从太阳能面板41供给的直流电力转换为交流电力地向蓄电池等供给的功能。功率调节器60a具备DC/DC转换器61、逆变器62以及电弧检测装置10a。
DC/DC转换器61将从太阳能面板41供给的直流电力进行升压或降压,并向DC/DC转换器51、52及53、以及逆变器62输出。由于从DC/DC转换器61输出直流电力,因此DC/DC转换器61能够视为直流电源。即,DC/DC转换器61是直流电源的一例。DC/DC转换器61具有正极和负极,正极与布线110连接,负极与布线120连接。
布线110和120将DC/DC转换器61与DC/DC转换器51、52及53连接。DC/DC转换器51、52及53是经由布线110及120来与DC/DC转换器61连接的设备的一例。布线110是连接于DC/DC转换器61的正极和负极中的一方的第一布线的一例。在此,布线110连接于作为DC/DC转换器61的正极和负极中的一方的正极。布线120是连接于DC/DC转换器61的正极和负极中的另一方的第二布线的一例。在此,布线120连接于作为DC/DC转换器61的正极和负极中的另一方的负极。
布线110是从DC/DC转换器61的正极向DC/DC转换器51、52及53中的各DC/DC转换器进行分支的布线。将布线110中的从DC/DC转换器61的正极向DC/DC转换器51、52及53进行分支的点设为分支点N3。
在布线110中,将连结分支点N3与DC/DC转换器61的正极的分支前的路径设为路径110a,将连结分支点N3与DC/DC转换器51的分支后的路径设为路径110c,将连结分支点N3与DC/DC转换器52的分支后的路径设为路径110d,将连结分支点N3与DC/DC转换器53的分支后的路径设为路径110b。
布线120是从DC/DC转换器61的负极向DC/DC转换器51、52及53中的各DC/DC转换器进行分支的布线。将布线120中的从DC/DC转换器61的负极向DC/DC转换器51、52及53进行分支的点设为分支点N4。
在布线120中,将连结分支点N4与DC/DC转换器61的负极的分支前的路径设为路径120a,将连结分支点N4与DC/DC转换器51的分支后的路径设为路径120c,将连结分支点N4与DC/DC转换器52的分支后的路径设为路径120d,将连结分支点N4与DC/DC转换器53的分支后的路径设为路径120b。
布线110和120贯通磁芯21,布线110的贯通磁芯21的部分(路径)是路径110a,布线120的贯通磁芯21的部分(路径)是路径120a。路径110a是将DC/DC转换器61与DC/DC转换器51、52及53连接的布线110上的路径,因此可以说路径110a也将DC/DC转换器61与DC/DC转换器51、52及53连接。路径110a是将DC/DC转换器61与DC/DC转换器51、52及53连接的第一路径的一例。路径120a是将DC/DC转换器61与DC/DC转换器51、52及53连接的布线120上的路径,因此可以说路径120a也将DC/DC转换器61与DC/DC转换器51、52及53连接。路径120a是将DC/DC转换器61与DC/DC转换器51、52及53连接的第二路径的一例。
逆变器62将从DC/DC转换器61供给的直流电力转换为交流电力并输出。逆变器62采用了例如MPPT(Maximum Power Point Tracking:最大功率点跟踪)方式,将从DC/DC转换器61供给的直流电力的电流及电压分别调整为使功率为最大的值。例如,逆变器62将直流电力转换为电压100V、频率50Hz或60Hz的交流电力。该交流电力能够被家用电器等使用。
电弧检测装置10a与实施方式1中的电弧检测装置功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110a和120a这一点以外,其他方面与实施方式1对应,因此省略详细的说明。对于实施方式2,也与实施方式1同样地起到能够准确地检测电弧的效果。
如以上所说明的那样,功率调节器60a具备电弧检测装置10a和对直流电源(例如DC/DC转换器61)的输出电力进行转换的转换器(例如逆变器62)。
这样,电弧检测装置10a可以设置于功率调节器60a,从而能够提供能够准确地检测电弧的功率调节器60a。
此外,布线110和120是进行了分支的布线(称为分支布线),存在分支布线的分支前的路径和分支后的多个路径中的各路径发生电弧的情况,但由于在电弧检测装置10a所具备的磁芯21中贯通有分支前的路径(具体地说是路径110a),因此无论在分支后的多个路径(例如,路径110b、110c、110d、120b、120c以及120d)的哪里发生了电弧,由电弧引起的高频分量都在贯通磁芯21的分支前的路径中流动,因此能够基于由对在贯通磁芯21的路径中流动的电流进行检测的电流检测部20a检测到的电流来检测电弧。
(实施方式2的变形例)
在实施方式2中,说明了分支前的路径贯通电流检测部20a所具备的磁芯21的例子,但不限于该例。对此,使用图6B进行说明。
图6B是示出实施方式2的变形例所涉及的太阳能发电系统1aa的一例的结构图。
太阳能发电系统1aa与实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a的不同点在于,具备功率调节器60aa来代替功率调节器60a。其他方面与实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a相同,因此省略说明。
功率调节器60aa与实施方式2所涉及的功率调节器60a的不同点在于,具备电弧检测装置10aa来代替电弧检测装置10a。其他方面与实施方式2所涉及的功率调节器60a相同,因此省略说明。
电弧检测装置10aa具备电流检测部20aa、20ab及20ac、以及电弧判定部30a。
电流检测部20aa与实施方式1所涉及的电流检测部20a功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110c和120c这一点以外,其他方面与实施方式1对应,省略详细的说明。电流检测部20ab与实施方式1所涉及的电流检测部20a功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110d和120d这一点以外,其他方面与实施方式1对应,省略详细的说明。电流检测部20ac与实施方式1所涉及的电流检测部20a功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110b和120b这一点以外,其他方面与实施方式1对应,省略详细的说明。
电弧判定部30a与电弧判定部30同样地通过例如微型计算机来实现,但也可以通过专用的电子电路来以硬件方式实现。
电弧判定部30a基于由电流检测部20aa、20ab以及20ac检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30a通过对由电流检测部20aa检测到的电流进行频率分析来对路径110c或120c中的电弧的发生进行判定,通过对由电流检测部20ab检测到的电流进行频率分析来对路径110d或120d中的电弧的发生进行判定,通过对由电流检测部20ac检测到的电流进行频率分析来对路径110b或120b中的电弧的发生进行判定。
由此,无论在分支后的多个路径(例如,路径110b、110c、110d、120b、120c以及120d)的哪里发生了电弧,分支后的路径都贯通磁芯21,因此能够基于由电流检测部20aa、20ab或20ac检测到的电流来检测电弧。特别是能够确定在分支后的哪个路径中发生了电弧。
(实施方式3)
在实施方式2中,说明了在功率调节器60a中具备实施方式1所涉及的电弧检测装置10a的例子,但也可以在功率调节器中具备实施方式1的变形例2所涉及的电弧检测装置10c。对此,使用图7A来进行说明。
图7A是示出实施方式3所涉及的太阳能发电系统1b的一例的结构图。
太阳能发电系统1b与实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a的不同点在于,具备功率调节器60b来代替功率调节器60a。其他方面与实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a相同,因此省略说明。
功率调节器60b与实施方式2所涉及的功率调节器60a的不同点在于,具备电弧检测装置10c来代替电弧检测装置10a。其他方面与实施方式2所涉及的功率调节器60a相同,因此省略说明。
电弧检测装置10c与实施方式1的变形例2中的电弧检测装置功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110a这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例2对应,因此省略详细的说明。对于实施方式3,也与实施方式1的变形例2同样起到能够准确地检测电弧的效果。
(实施方式3的变形例)
在实施方式3中,说明了分支前的路径贯通电流检测部20c所具备的磁芯21的例子,但不限于该例。对此,使用图7B来进行说明。
图7B是示出实施方式3的变形例所涉及的太阳能发电系统1ba的一例的结构图。
太阳能发电系统1ba与实施方式3所涉及的太阳能发电系统1b的不同点在于,具备功率调节器60ba来代替功率调节器60b。其他方面与实施方式3所涉及的太阳能发电系统1b相同,因此省略说明。
功率调节器60ba与实施方式3所涉及的功率调节器60b的不同点在于,具备电弧检测装置10ca来代替电弧检测装置10c。其他方面与实施方式3所涉及的功率调节器60b相同,因此省略说明。
电弧检测装置10ca具备电流检测部20ca、20cb及20cc、以及电弧判定部30a。
电流检测部20ca与实施方式1的变形例2所涉及的电流检测部20c功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110c这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例2对应,省略详细的说明。电流检测部20cb与实施方式1的变形例2所涉及的电流检测部20c功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110d这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例2对应,省略详细的说明。电流检测部20cc与实施方式1的变形例2所涉及的电流检测部20c功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110b这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例2对应,省略详细的说明。
电弧判定部30a基于由电流检测部20ca、20cb及20cc检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30a通过对由电流检测部20ca检测到的电流进行频率分析来对路径110c或120c中的电弧的发生进行判定,通过对由电流检测部20cb检测到的电流进行频率分析来对路径110d或120d中的电弧的发生进行判定,通过对由电流检测部20cc检测到的电流进行频率分析来对路径110b或120b中的电弧的发生进行判定。
由此,无论在分支后的多个路径(例如,路径110b、110c、110d、120b、120c以及120d)的哪里发生了电弧,分支后的路径都贯通磁芯21,因此能够基于由电流检测部20ca、20cb或20cc检测到的电流来检测电弧。特别是能够确定在分支后的哪个路径中发生了电弧。
(实施方式4)
在实施方式2中,说明了在功率调节器60a中具备实施方式1所涉及的电弧检测装置10a的例子,但也可以在功率调节器中具备实施方式1的变形例3所涉及的电弧检测装置10d。对此,使用图8A来进行说明。
图8A是示出实施方式4所涉及的太阳能发电系统1c的一例的结构图。
太阳能发电系统1c与实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a的不同点在于,具备功率调节器60c来代替功率调节器60a。其他方面与实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a相同,因此省略说明。
功率调节器60c与实施方式2所涉及的功率调节器60a的不同点在于,具备电弧检测装置10d来代替电弧检测装置10a。其他方面与实施方式2所涉及的功率调节器60a相同,因此省略说明。
电弧检测装置10d与实施方式1的变形例3中的电弧检测装置功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110a这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例3对应,因此省略详细的说明。对于实施方式4,也与实施方式1的变形例3同样起到能够准确地检测电弧的效果。
(实施方式4的变形例)
在实施方式4中,说明了分支前的路径贯通电流检测部20d所具备的磁芯21的例子,但不限于该例。对此,使用图8B来进行说明。
图8B是示出实施方式4的变形例所涉及的太阳能发电系统1ca的一例的结构图。
太阳能发电系统1ca与实施方式4所涉及的太阳能发电系统1c的不同点在于,具备功率调节器60ca来代替功率调节器60c。其他方面与实施方式4所涉及的太阳能发电系统1c相同,因此省略说明。
功率调节器60ca与实施方式4所涉及的功率调节器60c的不同点在于,具备电弧检测装置10da来代替电弧检测装置10d。其他方面与实施方式4所涉及的功率调节器60c相同,因此省略说明。
电弧检测装置10da具备电流检测部20da、20db及20dc、以及电弧判定部30a。
电流检测部20da与实施方式1的变形例3所涉及的电流检测部20d功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110c这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例3对应,省略详细的说明。电流检测部20db与实施方式1的变形例3所涉及的电流检测部20d功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110d这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例3对应,省略详细的说明。电流检测部20dc与实施方式1的变形例3所涉及的电流检测部20d功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110b这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例3对应,省略详细的说明。
电弧判定部30a基于由电流检测部20da、20db及20dc检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30a通过对由电流检测部20da检测到的电流进行频率分析来对路径110c或120c中的电弧的发生进行判定,通过对由电流检测部20db检测到的电流进行频率分析来对路径110d或120d中的电弧的发生进行判定,通过对由电流检测部20dc检测到的电流进行频率分析来对路径110b或120b中的电弧的发生进行判定。
由此,无论在分支后的多个路径(例如,路径110b、110c、110d、120b、120c以及120d)的哪里发生了电弧,分支后的路径都贯通磁芯21,因此能够基于由电流检测部20da、20db或20dc检测到的电流来检测电弧。特别是能够确定在分支后的哪个路径中发生了电弧。
(实施方式5)
在实施方式2中,说明了在功率调节器60a中具备实施方式1所涉及的电弧检测装置10a的例子,但也可以在功率调节器中具备实施方式1的变形例4所涉及的电弧检测装置10e。对此,使用图9A来进行说明。
图9A是示出实施方式5所涉及的太阳能发电系统1d的一例的结构图。
太阳能发电系统1d与实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a的不同点在于,具备功率调节器60d来代替功率调节器60a。其他方面与实施方式2所涉及的太阳能发电系统1a相同,因此省略说明。
功率调节器60d与实施方式2所涉及的功率调节器60a的不同点在于,具备电弧检测装置10e来代替电弧检测装置10a。其他方面与实施方式2所涉及的功率调节器60a相同,因此省略说明。
电弧检测装置10e与实施方式1的变形例4中的电弧检测装置功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110a这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例4对应,因此省略详细的说明。对于实施方式5,也与实施方式1的变形例4同样起到能够准确地检测电弧的效果。
(实施方式5的变形例)
在实施方式5中,说明了分支前的路径贯通电流检测部20e所具备的磁芯21的例子,但不限于该例。对此,使用图9B来进行说明。
图9B是示出实施方式5的变形例所涉及的太阳能发电系统1da的一例的结构图。
太阳能发电系统1da与实施方式5所涉及的太阳能发电系统1d的不同点在于,具备功率调节器60da来代替功率调节器60d。其他方面与实施方式5所涉及的太阳能发电系统1d相同,因此省略说明。
功率调节器60da与实施方式5所涉及的功率调节器60d的不同点在于,具备电弧检测装置10ea来代替电弧检测装置10e。其他方面与实施方式5所涉及的功率调节器60d相同,因此省略说明。
电弧检测装置10ea具备电流检测部20ea、20eb及20ec、以及电弧判定部30a。
电流检测部20ea与实施方式1的变形例4所涉及的电流检测部20e功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110c这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例4对应,省略详细的说明。电流检测部20eb与实施方式1的变形例4所涉及的电流检测部20e功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110d这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例4对应,省略详细的说明。电流检测部20ec与实施方式1的变形例4所涉及的电流检测部20e功能相同,除了贯通磁芯21的路径为路径110b这一点以外,其他方面与实施方式1的变形例4对应,省略详细的说明。
电弧判定部30a基于由电流检测部20ea、20eb及20ec检测到的电流来对电弧的发生进行判定。例如,电弧判定部30a通过对由电流检测部20ea检测到的电流进行频率分析来对路径110c或120c中的电弧的发生进行判定,通过对由电流检测部20eb检测到的电流进行频率分析来对路径110d或120d中的电弧的发生进行判定,通过对由电流检测部20ec检测到的电流进行频率分析来对路径110b或120b中的电弧的发生进行判定。
由此,无论在分支后的多个路径(例如,路径110b、110c、110d、120b、120c以及120d)的哪里发生了电弧,分支后的路径都贯通磁芯21,因此能够基于由电流检测部20ea、20eb或20ec检测到的电流来检测电弧。特别是能够确定在分支后的哪个路径中发生了电弧。
(实施方式6)
电弧检测装置也可以设置在室内布线系统中。对此,使用图10来进行说明。
图10是示出实施方式6所涉及的室内布线系统2的一例的结构图。此外,图10还示出了与室内布线系统2连接的系统电源43。
系统电源43是用于供给由发电站等生成的交流电力的电源。
室内布线系统2具备AC/DC转换器42、布线111及121、照明器具57、58及59、以及电弧检测装置10a。AC/DC转换器42、布线111及121、照明器具57、58及59、以及电弧检测装置10a设置在独户住宅、集体住宅、大楼或工厂等设施的室内。
AC/DC转换器42是从系统电源43被供给交流电力、将所供给的交流电力转换为直流电力并输出的电力转换器。由于从AC/DC转换器42输出直流电力,因此能够将AC/DC转换器42视为直流电源。
AC/DC转换器42将从系统电源43供给的交流电力转换为直流电力,并输出到照明器具57、58及59。AC/DC转换器42具有正极和负极,正极与布线111连接,负极与布线121连接。
布线111和121将AC/DC转换器42与照明装置57、58及59连接。照明器具57、58及59是经由布线111及121来与AC/DC转换器42连接的设备的一例。布线111是连接于AC/DC转换器42的正极和负极中的一方的第一布线的一例。在此,布线111连接于作为AC/DC转换器42的正极和负极中的一方的正极。布线121是连接于AC/DC转换器42的正极和负极中的另一方的第二布线的一例。在此,布线121连接于作为AC/DC转换器42的正极和负极中的另一方的负极。
与实施方式2等中的布线110同样地,布线111是从AC/DC转换器42的正极向照明器具57、58及59中的各照明器具进行分支的布线。与实施方式2等中的布线120同样地,布线121是从AC/DC转换器42的负极向照明器具57、58及59中的各照明器具进行分支的布线。
此外,设备不限于照明器具,只要是设置在室内的设备即可,没有特别地限定。例如,设备也可以是扬声器或麦克风等。
布线111和121贯通磁芯21,布线111和121的分支前的路径贯通磁芯21。布线111的分支前的路径是将AC/DC转换器42与照明器具57、58及59连接的第一路径的一例。布线121的分支前的路径是将AC/DC转换器42与照明器具57、58及59连接的第二路径的一例。
电弧检测装置10a与实施方式1中的电弧检测装置功能相同,除了贯通磁芯21的路径为布线111和121的分支前的路径这一点以外,其他方面与实施方式1对应,因此省略详细的说明。对于实施方式6,也与实施方式1同样地起到能够准确地检测电弧的效果。
如以上所说明的那样,室内布线系统2具备电弧检测装置10a、第一路径(例如布线111的分支前的路径)、第二路径(例如布线121的分支前的路径)以及设置在室内的设备(例如照明器具57、58及59)。
这样,电弧检测装置10a可以设置在室内布线系统2中,从而能够提供能够准确地检测电弧的室内布线系统2。
此外,与实施方式2同样地,布线111和121是分支布线,存在分支布线的分支前的路径和分支后的多个路径中的各路径发生电弧的情况,但由于在电弧检测装置10a所具备的磁芯21中贯通有分支前的路径,因此无论在分支后的多个路径的哪里发生了电弧,由电弧引起的高频分量都在贯通磁芯21的分支前的路径中流动,因此能够基于由对在贯通磁芯21的路径中流动的电流进行检测的电流检测部20a检测到的电流来检测电弧。
另外,与实施方式2的变形例同样地,在室内布线系统2中,也可以将电弧检测装置设置在分支后的各路径中。
并且,实施方式1的变形例1~4所涉及的电弧检测装置也可以设置在室内布线系统中。
(其他实施方式)
以上,对实施方式所涉及的电弧检测装置等进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式。
例如,低阻抗电路也可以通过借用与直流电源连接的设备所具备的电容器来实现。
例如,在实施方式1的变形例2~4中说明了将磁芯21贯通一次之后折返并再次贯通磁芯21的第一布线与直流电源40的正极连接的例子,但该第一布线也可以与直流电源40的负极连接。也就是说,也可以是,与作为直流电源40的正极和负极中的一方的负极连接的第一布线在将磁芯21贯通一次之后折返并再次贯通磁芯21。
例如,在上述实施方式中说明了电弧检测装置应用于太阳能发电系统(具体地说是功率调节器)以及室内布线系统的例子,但应用例不限于此。使用图11对本发明所涉及的电弧检测装置(也就是,能够准确地检测电弧的电弧检测装置)的其他应用例进行说明。
图11是用于说明本发明所涉及的电弧检测装置的应用例的图。
本发明所涉及的电弧检测装置例如能够应用于利用功率调节器500将从太阳能面板310经由布线进行供给的直流电力转换为交流电力的系统中的各构成要素。在此,将利用一根布线600(线:string)将多个(例如三个)太阳能面板310串联连接而得到的结构排列多个(例如三个),来形成太阳能电池阵列300。多根布线600通过接线盒400而汇集在一起,并连接于功率调节器500。直流电源是太阳能面板310,第一路径和第二路径是布线600。
例如,按每根布线600设置了断路器410,在此,在接线盒400内设置有断路器410。此外,断路器410也可以不设置在接线盒400内。例如,断路器410可以设置在接线盒400与太阳能电池阵列300之间,也可以以不按每根布线600设置的方式设置在接线盒400与功率调节器500之间。
太阳能面板310例如具有用于进行从太阳能面板310输出的信号的转换的太阳能面板附属模块320。太阳能面板附属模块320例如是使每个太阳能面板310的发电量最优化的DC/DC转换器。此外,太阳能面板310也可以不具有太阳能面板附属模块320。
例如,断路器410也可以具备电弧检测装置。在判定为发生了异常的情况下,断路器410切断在布线600中流动的电流。
例如,太阳能面板310或太阳能面板附属模块320也可以具备电弧检测装置。在判定为发生了电弧的情况下,太阳能面板310或太阳能面板附属模块320停止向布线600的输出。
另外,例如,接线盒400也可以具备电弧检测装置。在判定为发生了电弧的情况下,接线盒400例如经由断路器410等来切断在布线600中流动的电流。
此外,本发明所涉及的电弧检测装置不限于此,能够全面地应用于需要检测电弧的系统。
这样,断路器410也可以具备电弧检测装置,在判定为发生了电弧的情况下断路器410切断在第一路径和第二路径中流动的电流。另外,太阳能面板310也可以具备电弧检测装置,其利用太阳能进行发电。另外,太阳能面板附属模块320也可以具备电弧检测装置,其用于进行从太阳能面板310输出的信号的转换。另外,接线盒400也可以具备电弧检测装置,其将太阳能面板310与功率调节器500连接。
例如,电弧检测装置所具备的电弧判定部也可以在个人计算机等通用计算机中以软件方式实现。
除此以外,对各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、在不脱离本发明的主旨的范围内通过将各实施方式中的构成要素及功能任意地组合而实现的方式也包含在本发明中。
附图标记说明
1a、1aa、1b、1ba、1c、1ca、1d、1da:太阳能发电系统;2:室内布线系统;10a、10aa、10b、10c、10ca、10d、10da、10e、10ea:电弧检测装置;11a、11b、11c、11d、11e:低阻抗电路;20a、20aa、20ab、20ac、20b、20c、20ca、20cb、20cc、20d、20da、20db、20de、20e、20ea、20eb、20ec:电流检测部;21:磁芯;30、30a:电弧判定部;40:直流电源;41、310:太阳能面板;41a、41b、41c、41d、41e、42a、42b、42c、42d、42e、110、111、120、121、600:布线;42:AC/DC转换器;43:系统电源;43a、43b、43c、43d、43e:旁通路径;50:设备;51、52、53、61:DC/DC转换器;51a、51b、51c、51d、51e、52a、52b、52c、52d、52e、110a、110b、110c、110d、120a、120b、120c、120d:路径;54、55、56:蓄电池;57、58、59:照明器具;60a、60aa、60b、60ba、60c、60ca、60d、60da、500:功率调节器;62:逆变器;300:太阳能电池阵列;320:太阳能面板附属模块;400:接线盒;410:断路器;N1a、N1b、N1c、N1d、N1e、N2a、N2b、N2c、N2d、N2e:连接点;N3、N4:分支点。

Claims (13)

1.一种电弧检测装置,具备:
电流检测部,其具有将直流电源与设备连接的第一路径和第二路径所贯通的磁芯,根据在所述磁芯中产生的磁场来检测在所述第一路径和所述第二路径中流动的电流;
低阻抗电路,其阻抗比所述直流电源的阻抗和所述设备的阻抗低,所述低阻抗电路与所述第一路径及所述第二路径连接,用于使流向所述第一路径和所述第二路径中的一个路径的高频分量旁通;以及
电弧判定部,其基于由所述电流检测部检测到的电流来对电弧的发生进行判定,
其中,在所述磁芯中,在所述第一路径中流动的直流电流的方向与在所述第二路径中流动的直流电流的方向是相反方向。
2.根据权利要求1所述的电弧检测装置,其特征在于,
所述直流电源经由第一布线和第二布线向所述设备供给电力,所述第一布线与所述直流电源的正极及负极中的一方连接,所述第二布线与所述直流电源的正极及负极中的另一方连接,
所述第一路径是所述第一布线上的路径,
所述第二路径是所述第二布线上的路径。
3.根据权利要求2所述的电弧检测装置,其特征在于,
所述低阻抗电路设置在将所述第一布线上的连接点与所述第二布线上的连接点连结的旁通路径上,其中,所述第一布线上的连接点位于所述直流电源的正极及负极中的一方与所述磁芯之间,所述第二布线上的连接点位于所述磁芯与所述设备之间。
4.根据权利要求1所述的电弧检测装置,其特征在于,
所述直流电源经由第一布线和第二布线向所述设备供给电力,所述第一布线与所述直流电源的正极及负极中的一方连接,所述第二布线与所述直流电源的正极及负极中的另一方连接,
所述第一路径和所述第二路径是所述第一布线上的路径,
所述第一布线在所述第一路径上从所述磁芯的一侧向另一侧贯通所述磁芯之后折返,并在所述第二路径上从所述磁芯的所述另一侧向所述一侧贯通所述磁芯。
5.根据权利要求4所述的电弧检测装置,其特征在于,
所述低阻抗电路设置在将所述折返的部分处的连接点与所述第一布线上的连接点连结的旁通路径上,所述第一布线上的连接点位于所述磁芯的所述一侧与所述设备之间。
6.根据权利要求4所述的电弧检测装置,其特征在于,
所述低阻抗电路设置在将所述折返的部分处的连接点与所述第一布线上的连接点连结的旁通路径上,所述第一布线上的连接点位于所述磁芯的所述一侧与所述直流电源的正极及负极中的一方之间。
7.根据权利要求4所述的电弧检测装置,其特征在于,
所述低阻抗电路设置在将所述折返的部分处的连接点与所述第二布线上的连接点连结的旁通路径上。
8.一种功率调节器,具备:
根据权利要求1~7中的任一项所述的电弧检测装置;以及
转换器,其对所述直流电源的输出电力进行转换。
9.一种室内布线系统,具备:
根据权利要求1~7中的任一项所述的电弧检测装置;
所述第一路径;
所述第二路径;以及
设置在室内的所述设备。
10.一种断路器,
具备根据权利要求1~7中的任一项所述的电弧检测装置,
在判定为发生了电弧的情况下,所述断路器切断在所述第一路径和所述第二路径中流动的电流。
11.一种太阳能面板,
具备根据权利要求1~7中的任一项所述的电弧检测装置,所述太阳能面板利用太阳能进行发电。
12.一种太阳能面板附属模块,
具备根据权利要求1~7中的任一项所述的电弧检测装置,
所述太阳能面板附属模块用于进行从太阳能面板输出的信号的转换。
13.一种接线盒,
具备根据权利要求1~7中的任一项所述的电弧检测装置,
所述接线盒用于将太阳能面板与功率调节器连接。
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