JP2000014163A - 過電流保護機能付分散型電源装置 - Google Patents

過電流保護機能付分散型電源装置

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JP2000014163A
JP2000014163A JP10180291A JP18029198A JP2000014163A JP 2000014163 A JP2000014163 A JP 2000014163A JP 10180291 A JP10180291 A JP 10180291A JP 18029198 A JP18029198 A JP 18029198A JP 2000014163 A JP2000014163 A JP 2000014163A
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overcurrent
signal
power supply
circuit
pwm control
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JP10180291A
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English (en)
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Hiroaki Yuasa
裕明 湯浅
Yoichi Kunimoto
洋一 国本
Hiroaki Koshin
博昭 小新
Chukichi Mukai
忠吉 向井
Hirotada Higashihama
弘忠 東浜
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中央演算処理装置の負担を軽くして且つ迅速
な過電流保護を行う。 【解決手段】 インバータブリッジ回路５と、ＰＷＭ制
御信号を出力する中央演算処理装置７と、ＰＷＭ制御信
号に基づいてインバータブリッジ回路を駆動する駆動回
路８と、出力電流Ｉに比例する出力電流レベル信号を出
力する出力電流検出回路９とを備え、直流電力をパルス
幅変調することによって交流電力に変換して商用電力系
統ＡＣと連系運転するとともに出力電流レベル信号が過
電流基準レベルを超えると過電流保護を行う過電流保護
機能付分散型電源装置１において、前記出力電流レベル
信号と過電流基準レベルとを比較して過電流基準レベル
を超えると過電流信号を出力する過電流信号発生回路１
０と、過電流信号を受けると出力電流を停止するように
ＰＷＭ制御信号を遮断するＰＷＭ制御信号遮断回路１１
とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電力をパルス
幅変調することによって交流電力に変換して商用電力系
統と連系運転する、過電流保護機能付分散型電源装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の過電流保護機能付分散型電
源装置を示すブロック図である。図７に示すように、従
来の過電流保護機能付分散型電源装置１は、直流電源２
と、昇圧回路３と、平滑コンデンサ４と、インバータブ
リッジ回路５と、フィルタ回路６と、中央演算処理装置
７と、駆動回路８と、電流検出器９とを備える。なお、
図７において、ＡＣは商用電力系統に相当する商用電
源、Ｚは商用電源ＡＣと過電流保護機能付分散型電源装
置１とから電力供給されて連系運転される負荷である。
【０００３】直流電源２は太陽電池などで構成されて直
流電力を出力する。昇圧回路３は、半導体スイッチング
素子Ｑ0 をオン・オフすることで直流電源２の直流電力
を昇圧して平滑コンデンサ４へ出力する。平滑コンデン
サ４は、昇圧回路３の出力する昇圧された電圧を平滑す
る。インバータブリッジ回路５は、ブリッジ接続された
４個のＩＧＢＴなどの半導体スイッチング素子を含んで
構成されるもので、平滑コンデンサ４に蓄えられている
直流電力を、駆動回路８からの駆動信号に基づいてパル
ス幅変調を用いて交流電力を出力する。フィルタ回路６
は、インバータブリッジ回路５の出力する交流電力から
高周波成分を除去し基本波のみにするもので、誘導性素
子と容量性素子とで構成される。
【０００４】中央演算処理装置７は、ＰＷＭ制御信号を
生成して駆動回路８へ出力するとともに、電流検出器９
の出力する出力電流レベル信号をＡ／Ｄ変換して取り込
むことにより、過電流保護機能付分散型電源装置１の出
力電流Ｉを常に把握し、この把握した出力電流Ｉが予め
定められた過電流レベル値よりも高ければ過電流状態に
あると判断して、前記ＰＷＭ制御信号の出力を停止し、
駆動回路８からの駆動信号の出力を停止せしめて、過電
流保護機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉを停止す
る。
【０００５】駆動回路８は、４個のホトカプラを含んで
構成されており、中央演算処理装置７の出力するＰＷＭ
制御信号に基づいて駆動信号を生成して、インバータブ
リッジ回路５へ出力する。電流検出器９は、過電流保護
機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉを検出して、出力
電流Ｉの瞬時値に比例する出力電流レベル信号を出力す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の過電流保護機能付分散型電源装置１にあって
は、中央演算処理装置７が、電流検出器９の出力する出
力電流レベル信号をＡ／Ｄ変換して取り込み、この取り
込んだデジタルデータ値と過電流基準レベル値とを比較
演算して過電流状態にあるか否かを判断し、過電流状態
にあればＰＷＭ制御信号の出力を停止せしめて、過電流
保護機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉを停止する。
【０００７】そのため、中央演算処理装置７は、ＰＷＭ
制御信号の生成のみならずＡ／Ｄ変換や比較演算などの
作業を行う必要があり、負担が大きく演算遅れが生じて
迅速な過電流保護を行えないので、インバータブリッジ
回路５の半導体スイッチング素子を破壊する恐れがある
という問題点があった。
【０００８】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、中央演算処理
装置の負担を軽くして且つ迅速な過電流保護を行うこと
を可能にする、優れる過電流保護機能付分散型電源装置
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、半導体
スイッチング素子をブリッジ接続したインバータブリッ
ジ回路と、ＰＷＭ制御信号を出力する中央演算処理装置
と、ＰＷＭ制御信号に基づいて前記インバータブリッジ
回路を駆動する駆動回路と、出力電流に比例する出力電
流レベル信号を出力する出力電流検出回路とを備え、直
流電力をパルス幅変調することによって交流電力に変換
して商用電力系統と連系運転するとともに前記出力電流
レベル信号が過電流基準レベルを超えると過電流保護を
行う過電流保護機能付分散型電源装置において、前記出
力電流レベル信号と過電流基準レベルとを比較して過電
流基準レベルを超えると過電流信号を出力する過電流信
号発生回路と、前記過電流信号を受けると出力電流を停
止するように前記ＰＷＭ制御信号を遮断するＰＷＭ制御
信号遮断回路とを設けたことを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の発明にあっては、前記過電
流信号発生回路と前記ＰＷＭ制御信号遮断回路との間
に、過電流信号の有無を複数回確認してから確定過電流
信号を出力する過電流確定回路を設けたことを特徴とす
る。
【００１１】請求項３記載の発明にあっては、前記過電
流信号発生回路は、ＰＷＭ制御再開基準レベルを備える
とともに、前記出力電流レベル信号が前記過電流基準レ
ベルから前記ＰＷＭ制御再開基準レベルまで降下すると
前記過電流信号を解除するものであることを特徴とす
る。
【００１２】請求項４記載の発明にあっては、ＰＷＭ制
御停止基準レベルを備え、前記出力電流レベル信号が所
定時間連続して前記ＰＷＭ制御停止基準レベルを超えた
とき、前記中央演算処理装置にＰＷＭ制御停止信号を出
力するＰＷＭ制御停止信号発生回路を付加したことを特
徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る過電流保護機
能付分散型電源装置の、第１の実施の形態を図１および
図２に基づいて、第２の実施の形態を図３に基づいて、
第３の実施の形態を図４に基づいて、第４の実施の形態
を図５および図６に基づいて、それぞれ詳細に説明す
る。
【００１４】〔第１の実施の形態〕図１は過電流保護機
能付分散型電源装置を示すブロック図である。図２は過
電流保護動作を示すタイミングチャートであり、図２
（ａ）は出力電流波形、図２（ｂ）は過電流信号波形、
図２（ｔ）は時間軸である。なお、図１において、従来
の技術にて図７を用いて説明した過電流保護機能付分散
型電源装置と同じ箇所には同じ符号を付してあるので、
同じ符号の箇所の詳細な説明は省略する。
【００１５】図１に示すように、過電流保護機能付分散
型電源装置１は、直流電源２と、昇圧回路３と、平滑コ
ンデンサ４と、インバータブリッジ回路５と、フィルタ
回路６と、中央演算処理装置７と、駆動回路８と、出力
電流検出回路に相当する電流検出器９と、過電流信号発
生回路１０と、ＰＷＭ制御信号遮断回路１１とを備え
る。なお、図１において、ＡＣは商用電力系統に相当す
る商用電源、Ｚは商用電源ＡＣと過電流保護機能付分散
型電源装置１とから電力供給されて連系運転される負荷
である。
【００１６】図１に示すように、この過電流保護機能付
分散型電源装置１が従来のものと異なり特徴となるの
は、過電流信号発生回路１０と、ＰＷＭ制御信号遮断回
路１１とを設けた構成である。
【００１７】過電流信号発生回路１０は、オペアンプを
用いた比較回路（図示せず）と、過電流基準レベルＩ
OFF を与える基準電圧回路（図示せず）と、電流検出器
９の出力する出力電流レベル信号の絶対値を生成する絶
対値回路（図示せず）とを含んで構成される。そして、
過電流信号発生回路１０は、電流検出器９の出力する出
力電流レベル信号の絶対値を生成するとともに、この絶
対値が過電流基準レベルＩOFF を超えると過電流信号を
出力する。ＰＷＭ制御信号遮断回路１１は、中央演算処
理装置７と駆動回路８との間に介在されており、合計４
個のＮＯＲ回路にて構成される。
【００１８】４個のＮＯＲ回路はそれぞれ２個づつ入力
端子を備え、それぞれの一方の入力端子は中央演算処理
装置７のＰＷＭ制御信号の出力部に接続し、それぞれの
他方の入力端子は過電流信号発生回路１０の出力部に接
続する。また、過電流信号発生回路１０の入力部は電流
検出器９の出力部に接続する。
【００１９】上述のように構成される過電流保護機能付
分散型電源装置１は次のように動作する。すなわち、何
らかの原因で、図２（ａ）に示すように過電流保護機能
付分散型電源装置１の出力電流Ｉの絶対値が時刻ｔ1 に
過電流基準レベルＩOFF を超えると、図２（ｂ）に示す
ように過電流信号発生回路１０は時刻ｔ1 以降過電流信
号としてのHigh信号を出力する。すると、４個のＮＯＲ
回路にて構成されるＰＷＭ制御信号遮断回路１１の出力
部は、中央演算処理装置７がＰＷＭ制御信号を継続して
出力していても常にLow 信号を維持することになり、Ｐ
ＷＭ制御信号遮断回路１１は中央演算処理装置７から駆
動回路８へのＰＷＭ制御信号の伝搬を遮断する。
【００２０】従って、時刻ｔ1 以降、駆動回路８からイ
ンバータブリッジ回路５への駆動信号は出力されること
はなく、インバータブリッジ回路５の各半導体スイッチ
ング素子はオフ状態を持続することになり、過電流保護
機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉは停止されること
になる。
【００２１】つまり、上述のような過電流保護機能付分
散型電源装置１の中央演算処理装置７にあっては、従来
の過電流保護機能付分散型電源装置の中央演算処理装置
とは異なり、ＰＷＭ制御信号の生成と出力を主に行って
いれば良く、電流検出器９からの出力電流レベル信号を
逐次Ａ／Ｄ変換して取り込む必要はなく、且つこの取り
込んだデジタルデータと過電流基準レベルＩOFF との比
較演算を行う必要もなく、従来のような高速処理の可能
な高価なものにする必要もない。
【００２２】それでいて、上述のような過電流保護機能
付分散型電源装置１にあっては、電流検出器９からの出
力電流レベル信号が過電流基準レベルＩOFF を超える
と、瞬時にして出力電流Ｉを停止することができ、イン
バータブリッジ回路５を構成する過電流に対して故障し
易い半導体スイッチング素子であっても充分に保護でき
る。
【００２３】〔第２の実施の形態〕図３は過電流保護機
能付分散型電源装置を示すブロック図である。なお、図
３において、前述の第１の実施の形態にて説明した過電
流保護機能付分散型電源装置と同じ箇所には同じ符号を
付してあるので、同じ符号の箇所の詳細な説明は省略す
る。また、この過電流保護機能付分散型電源装置の過電
流保護動作は第１の実施の形態のものと略同じであるの
で図２を流用して説明する。
【００２４】図３に示すように、この過電流保護機能付
分散型電源装置１は、直流電源２と、昇圧回路３と、平
滑コンデンサ４と、インバータブリッジ回路５と、フィ
ルタ回路６と、中央演算処理装置７と、駆動回路８と、
出力電流検出回路に相当する電流検出器９と、過電流信
号発生回路１０と、ＰＷＭ制御信号遮断回路１１とを備
える。なお、図３において、ＡＣは商用電力系統に相当
する商用電源、Ｚは商用電源ＡＣと過電流保護機能付分
散型電源装置１とから電力供給されて連系運転される負
荷である。
【００２５】図３に示すように、この過電流保護機能付
分散型電源装置１が前述の第１の実施の形態のものと異
なり特徴となるのは、第１の実施の形態のもののように
過電流信号発生回路１０の出力部は、ＰＷＭ制御信号遮
断回路１１に直接接続するのではなく、中央演算処理装
置７の入力ポートに接続しており、中央演算処理装置７
の出力ポートはＰＷＭ制御信号遮断回路１１に接続して
おり、中央演算処理装置７は過電流信号発生回路１０か
らの過電流信号の有無を高速スキャンすることによって
監視していて、過電流信号が例えば３回連続して有りと
確認されると、過電流保護機能付分散型電源装置１の出
力電流Ｉは間違いなく過電流基準レベルＩOFF を超えて
いるともの判断して、過電流信号をＰＷＭ制御信号遮断
回路１１に出力するようにした構成である。
【００２６】過電流信号発生回路１０は、オペアンプを
用いた比較回路（図示せず）と、過電流基準レベルＩ
OFF を与える基準電圧回路（図示せず）と、電流検出器
９の出力する出力電流レベル信号の絶対値を生成する絶
対値回路（図示せず）とを含んで構成される。そして、
過電流信号発生回路１０は、電流検出器９の出力する出
力電流レベル信号の絶対値を生成するとともに、この絶
対値が過電流基準レベルＩOFF を超えると過電流信号を
中央演算処理装置７の入力ポートに出力する。ＰＷＭ制
御信号遮断回路１１は、中央演算処理装置７と駆動回路
８との間に介在されており、合計４個のＮＯＲ回路にて
構成される。
【００２７】４個のＮＯＲ回路はそれぞれ２個づつ入力
端子を備え、それぞれの一方の入力端子は中央演算処理
装置７のＰＷＭ制御信号の出力部に接続し、それぞれの
他方の入力端子は中央演算処理装置７の確定された過電
流信号を出力する出力ポートに接続する。また、過電流
信号発生回路１０の入力部は電流検出器９の出力部に接
続する。
【００２８】上述のように構成される過電流保護機能付
分散型電源装置１は次のように動作する。すなわち、何
らかの原因で、図２（ａ）に示すように過電流保護機能
付分散型電源装置１の出力電流Ｉの絶対値が時刻ｔ1 に
過電流基準レベルＩOFF を超えると、図２（ｂ）に示す
ように過電流信号発生回路１０は時刻ｔ1 以降過電流信
号としてのHigh信号を出力する。すると、中央演算処理
装置７は、過電流信号としてのHigh信号を３回連続して
有りを確認することができるので、出力ポートから過電
流信号を確定してHigh信号を出力する。
【００２９】すると、４個のＮＯＲ回路にて構成される
ＰＷＭ制御信号遮断回路１１の出力部は、中央演算処理
装置７がＰＷＭ制御信号を継続して出力していても常に
Low信号を維持することになり、ＰＷＭ制御信号遮断回
路１１は中央演算処理装置７から駆動回路８へのＰＷＭ
制御信号の伝搬を遮断する。
【００３０】従って、時刻ｔ1 以降、駆動回路８からイ
ンバータブリッジ回路５への駆動信号は出力されること
はなく、インバータブリッジ回路５の各半導体スイッチ
ング素子はオフ状態を持続することになり、過電流保護
機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉは停止されること
になる。
【００３１】つまり、上述のような過電流保護機能付分
散型電源装置１の中央演算処理装置７にあっては、従来
の過電流保護機能付分散型電源装置の中央演算処理装置
とは異なり、ＰＷＭ制御信号の生成および出力と過電流
信号発生回路１０からの過電流信号の監視とを主に行っ
ていれば良く、電流検出器９からの出力電流レベル信号
を逐次Ａ／Ｄ変換して取り込む必要はなく、且つこの取
り込んだデジタルデータと過電流基準レベルＩOFF との
比較演算を行う必要もなく、従来のような高速処理の可
能な高価なものにする必要もない。
【００３２】それでいて、上述のような過電流保護機能
付分散型電源装置１にあっては、電流検出器９からの出
力電流レベル信号が過電流基準レベルＩOFF を超える
と、略瞬時にして出力電流Ｉを停止することができ、イ
ンバータブリッジ回路５を構成する過電流に対して故障
し易い半導体スイッチング素子であっても充分に保護で
きる。
【００３３】また、過電流信号発生回路１０からの過電
流信号の有ることを複数回にわたって確認して、その全
回において過電流信号の有ることが確認されてはじめて
ＰＷＭ制御信号遮断回路１１に過電流信号を入力するの
で、ノイズの影響などの誤判断による出力電流Ｉの停止
を未然に防ぐことが可能で、信頼性の向上を図ることが
できる。
【００３４】〔第３の実施の形態〕図４は過電流保護機
能付分散型電源装置の過電流保護動作を示すタイミング
チャートであり、図４（ａ）は出力電流波形、図４
（ｂ）は過電流信号波形、図４（ｔ）は時間軸である。
なお、この過電流保護機能付分散型電源装置を示すブロ
ック図は、図１と同様であるので図１を流用して説明す
る。
【００３５】この過電流保護機能付分散型電源装置が前
述の第１の実施の形態のものと異なり特徴となるのは、
過電流信号発生回路１０の動作である。すなわち、第３
の実施の形態の過電流保護機能付分散型電源装置の過電
流信号発生回路１０は、過電流基準レベルＩOFF とＰＷ
Ｍ制御再開基準レベルＩONとを備え、電流検出器９の出
力する出力電流レベル信号が過電流基準レベルＩOFF を
超えると過電流信号としてのHigh信号を出力し、電流検
出器９の出力する出力電流レベル信号が過電流基準レベ
ルＩOFF からＰＷＭ制御再開基準レベルＩONまで降下す
ると過電流信号を解除してLow 信号を出力するのであ
る。
【００３６】過電流信号発生回路１０は、オペアンプを
用いた比較回路（図示せず）と、過電流基準レベルＩ
OFF を与える基準電圧回路（図示せず）と、ＰＷＭ制御
再開基準レベルＩONを与える基準電圧回路（図示せず）
と、電流検出器９の出力する出力電流レベル信号の絶対
値を生成する絶対値回路（図示せず）とを含んで構成さ
れる。そして、過電流信号発生回路１０は、電流検出器
９の出力する出力電流レベル信号の絶対値を生成すると
ともに、この絶対値が過電流基準レベルＩOFF を超える
と過電流信号としてのHigh信号を出力するし、この絶対
値が過電流基準レベルＩOFF からＰＷＭ制御再開基準レ
ベルＩONまで降下すると過電流信号を解除してLow 信号
を出力する。ＰＷＭ制御信号遮断回路１１は、中央演算
処理装置７と駆動回路８との間に介在されており、合計
４個のＮＯＲ回路にて構成される。
【００３７】４個のＮＯＲ回路はそれぞれ２個づつ入力
端子を備え、それぞれの一方の入力端子は中央演算処理
装置７のＰＷＭ制御信号の出力部に接続し、それぞれの
他方の入力端子は過電流信号発生回路１０の出力部に接
続する。また、過電流信号発生回路１０の入力部は電流
検出器９の出力部に接続する。
【００３８】上述のように構成される過電流保護機能付
分散型電源装置１は次のように動作する。すなわち、何
らかの原因で、図４（ａ）に示すように過電流保護機能
付分散型電源装置１の出力電流Ｉの絶対値が時刻ｔ1 に
過電流基準レベルＩOFF を超えると、図４（ｂ）に示す
ように過電流信号発生回路１０は時刻ｔ1 に過電流信号
としてのHigh信号を出力する。すると、４個のＮＯＲ回
路にて構成されるＰＷＭ制御信号遮断回路１１の出力部
は、中央演算処理装置７がＰＷＭ制御信号を継続して出
力していてもLow 信号を維持することになり、ＰＷＭ制
御信号遮断回路１１は中央演算処理装置７から駆動回路
８へのＰＷＭ制御信号の伝搬を遮断するので、過電流保
護機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉは、停止して、
過電流基準レベルＩOFF からＰＷＭ制御再開基準レベル
ＩONまで降下する。
【００３９】すると、図４（ｂ）に示すように過電流信
号発生回路１０は、直ちに過電流信号を解除してLow 信
号を出力するので、過電流保護機能付分散型電源装置１
の出力電流Ｉは、再び上昇して過電流基準レベルＩOFF
を超え、再び過電流信号としてのHigh信号が出力されて
出力電流Ｉは停止し、過電流基準レベルＩOFF からＰＷ
Ｍ制御再開基準レベルＩONまで降下することを繰り返す
ので、図４（ａ）に示すように頂部が鋸歯状の略台形波
の出力電流Ｉが、正負半サイクルづつ順次出力されるこ
とになり、過電流信号も図４（ｂ）に示すように時刻ｔ
1 〜ｔ2 、時刻ｔ3 〜ｔ4 、時刻ｔ5 〜ｔ6 というよう
に簡潔的なバースト状波形になる。
【００４０】つまり、上述のような過電流保護機能付分
散型電源装置１の中央演算処理装置７にあっては、従来
の過電流保護機能付分散型電源装置の中央演算処理装置
とは異なり、ＰＷＭ制御信号の生成と出力を主に行って
いれば良く、電流検出器９からの出力電流レベル信号を
逐次Ａ／Ｄ変換して取り込む必要はなく、且つこの取り
込んだデジタルデータと過電流基準レベルＩOFF との比
較演算を行う必要もなく、従来のような高速処理の可能
な高価なものにする必要もない。
【００４１】それでいて、上述のような過電流保護機能
付分散型電源装置１にあっては、出力電流Ｉのピークが
過電流基準レベルＩOFF を超えるような負荷状態になっ
ても、出力電流Ｉのピークを過電流基準レベルＩOFF と
ＰＷＭ制御再開基準レベルＩ ONとの間で保つことがで
き、略台形波の出力電流Ｉではあるが出力することがで
きるので、過電流保護機能付分散型電源装置１の出力電
流Ｉが過電流基準レベルＩOFF を一旦超えると、以降は
出力電流Ｉを停止する前述の第１の実施の形態や第２の
実施の形態の過電流保護機能付分散型電源装置よりも、
過電流保護機能付分散型電源装置１からの発電量を多く
でき、しかも、過電流基準レベルＩOFF を超えるような
出力電流Ｉは出力しないので、インバータブリッジ回路
５を構成する過電流に対して故障し易い半導体スイッチ
ング素子であっても充分に保護できる。
【００４２】〔第４の実施の形態〕図５は過電流保護機
能付分散型電源装置を示すブロック図である。図６は過
電流保護動作を示すタイミングチャートであり、図６
（ａ）は出力電流波形、図６（ｂ）は過電流信号波形、
図６（ｃ）はＰＷＭ制御停止信号波形、図６（ｔ）は時
間軸である。なお、図５において、前述の第３の実施の
形態にて説明した過電流保護機能付分散型電源装置と同
じ箇所には同じ符号を付してあるので、同じ符号の箇所
の詳細な説明は省略する。
【００４３】図５に示すように、過電流保護機能付分散
型電源装置１は、直流電源２と、昇圧回路３と、平滑コ
ンデンサ４と、インバータブリッジ回路５と、フィルタ
回路６と、中央演算処理装置７と、駆動回路８と、出力
電流検出回路に相当する電流検出器９と、過電流信号発
生回路１０と、ＰＷＭ制御信号遮断回路１１と、ＰＷＭ
制御停止信号発生回路１２とを備える。なお、図５にお
いて、ＡＣは商用電力系統に相当する商用電源、Ｚは商
用電源ＡＣと過電流保護機能付分散型電源装置１とから
電力供給されて連系運転される負荷である。
【００４４】図５に示すように、この過電流保護機能付
分散型電源装置が前述の第３の実施の形態のものと異な
り特徴となるのは、ＰＷＭ制御停止信号発生回路１２を
設けた構成である。ＰＷＭ制御停止信号発生回路１２
は、オペアンプを用いた比較回路（図示せず）と、ＰＷ
Ｍ制御停止基準レベルＩOVを与える基準電圧回路（図示
せず）と、電流検出器９の出力する出力電流レベル信号
の絶対値を生成する絶対値回路（図示せず）と、タイマ
回路（図示せず）とを含んで構成される。そして、ＰＷ
Ｍ制御停止信号発生回路１２は、電流検出器９の出力す
る出力電流レベル信号の絶対値を生成するとともに、こ
の絶対値がＰＷＭ制御停止基準レベルＩOVを所定時間Ｔ
0 連続して超えるとＰＷＭ制御停止信号を出力する。所
定時間Ｔ0は、商用電源波形の略１／３周期程度に設定
される。ＰＷＭ制御停止信号発生回路１２の入力部は電
流検出器９の出力部に接続し、ＰＷＭ制御停止信号発生
回路１２の出力部は中央演算処理装置７の入力ポートに
接続する。
【００４５】上述のように構成される過電流保護機能付
分散型電源装置１は次のように動作する。すなわち、何
らかの原因で、図６（ａ）に示すように、過電流保護機
能付分散型電源装置１の出力電流Ｉの絶対値が時刻ｔ0
にＰＷＭ制御停止基準レベルＩOVを超え、過電流保護機
能付分散型電源装置１の出力電流Ｉの絶対値がＰＷＭ制
御停止基準レベルＩOVを超える状態を時刻ｔ0 から時刻
ｔ2 までの所定時間Ｔ 0 継続すれば、ＰＷＭ制御停止信
号発生回路１２はＰＷＭ制御停止信号を中央演算処理装
置７の入力ポートへ直ちに出力する。すると、中央演算
処理装置７は、ＰＷＭ制御停止信号の有ることを認識し
てＰＷＭ制御信号の生成を直ちに停止するので、過電流
保護機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉも停止する。
【００４６】なお、図６（ａ）に示すように、過電流保
護機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉの絶対値が過電
流基準レベルＩOFF を超える時刻ｔ1 から、過電流保護
機能付分散型電源装置１の出力電流Ｉが停止する時刻ｔ
2 までの鋸歯状の頂部は、第３の実施の形態にて説明し
た鋸歯状の頂部の形成と同様にして形成されるものであ
り、過電流信号発生回路１０が、電流検出器９の出力す
る出力電流レベル信号の絶対値を生成するとともに、こ
の絶対値が過電流基準レベルＩOFF を超えると過電流信
号としてのHigh信号を出力し、この絶対値が過電流基準
レベルＩOFF からＰＷＭ制御再開基準レベルＩONまで降
下すると過電流信号を解除してLow 信号を出力すること
に起因する。
【００４７】つまり、上述のような過電流保護機能付分
散型電源装置１の中央演算処理装置７にあっては、従来
の過電流保護機能付分散型電源装置の中央演算処理装置
とは異なり、ＰＷＭ制御信号の生成と出力を主に行って
いれば良く、電流検出器９からの出力電流レベル信号を
逐次Ａ／Ｄ変換して取り込む必要はなく、且つこの取り
込んだデジタルデータと過電流基準レベルＩOFF との比
較演算を行う必要もなく、従来のような高速処理の可能
な高価なものにする必要もない。
【００４８】また、所定時間Ｔ0 は商用電源波形の略１
／３周期程度に設定されるので、過電流保護機能付分散
型電源装置１の出力電流Ｉが大幅に過電流基準レベルＩ
OFFを超えて、出力電流Ｉの波形が略矩形波のような形
状になってしまうような場合、出力電流Ｉを直ちに停止
でき、負荷に悪影響を与える矩形波的な電流の流出を防
止できる。
【００４９】それでいて、過電流保護機能付分散型電源
装置１の出力電流Ｉが僅かに過電流基準レベルＩOFF を
超える程度で、正弦波の頂部が僅かに切り取られる程度
の出力電流Ｉの場合には、出力電流Ｉを継続して出力で
きるので、過電流保護機能付分散型電源装置１の出力電
流Ｉが過電流基準レベルＩOFF を一旦超えると、以降は
出力電流Ｉを停止する前述の第１の実施の形態や第２の
実施の形態の過電流保護機能付分散型電源装置よりも、
過電流保護機能付分散型電源装置１からの発電量を多く
でき、しかも、過電流基準レベルＩOFF を超えるような
出力電流Ｉは出力しないので、インバータブリッジ回路
５を構成する過電流に対して故障し易い半導体スイッチ
ング素子であっても充分に保護できる。
【００５０】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、中央演算
処理装置は、ＰＷＭ制御信号の生成と出力を主に行って
いれば良く、出力電流検出回路からの出力電流レベル信
号を逐次Ａ／Ｄ変換して取り込む必要はなく、且つこの
取り込んだデジタルデータと過電流基準レベルとの比較
演算を行う必要もなく、従来のような高速処理の可能な
高価なものにする必要もなく、それでいて、出力電流検
出回路からの出力電流レベル信号が過電流基準レベルを
超えると、瞬時にして出力電流を停止することができ、
インバータブリッジ回路を構成する過電流に対して故障
し易い半導体スイッチング素子であっても充分に保護で
きる、優れる過電流保護機能付分散型電源装置を提供で
きるという効果を奏する。
【００５１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて更に、過電流信号発生回路から
の過電流信号の有ることを複数回にわたって確認して、
その結果に基づいて過電流信号の有ることが確認されて
はじめてＰＷＭ制御信号遮断回路に過電流信号を入力す
るので、ノイズの影響などの誤判断による出力電流の停
止を未然に防ぐことが可能で、信頼性の向上を図ること
ができる、優れる過電流保護機能付分散型電源装置を提
供できるという効果を奏する。
【００５２】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて更に、出力電流のピークが過電
流基準レベルを超えるような状態になっても、出力電流
のピークを過電流基準レベルとＰＷＭ制御再開基準レベ
ルとの間で保つことができ、略台形波の出力電流ではあ
るが連続して出力することができるので発電量を多くで
きる、優れる過電流保護機能付分散型電源装置を提供で
きるという効果を奏する。
【００５３】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明の効果に加えて更に、負荷に悪影響を与える矩
形波的な出力電流の流出を防止できる、優れる過電流保
護機能付分散型電源装置を提供できるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の過電流保護機
能付分散型電源装置を示すブロック図である。
【図２】上記の過電流保護機能付分散型電源装置の過電
流保護動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態の過電流保護機
能付分散型電源装置を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る第３の実施の形態の過電流保護機
能付分散型電源装置の過電流保護動作を示すタイミング
チャートである。
【図５】本発明に係る第４の実施の形態の過電流保護機
能付分散型電源装置を示すブロック図である。
【図６】上記の過電流保護機能付分散型電源装置の過電
流保護動作を示すタイミングチャートである。
【図７】従来の過電流保護機能付分散型電源装置を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
１ 過電流保護機能付分散型電源装置 ５ インバータブリッジ回路 ７ 中央演算処理装置（過電流確定回路） ８ 駆動回路 ９ 出力電流検出回路 １０ 過電流信号発生回路 １１ ＰＷＭ制御信号遮断回路 １２ ＰＷＭ制御停止信号発生回路 ＡＣ 商用電力系統 Ｉ 出力電流 ＩOFF 過電流基準レベル ＩON ＰＷＭ制御再開基準レベル ＩOV ＰＷＭ制御停止基準レベル Ｔ0 所定時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 7/5387 Ｈ０２Ｍ 7/5387 Ｚ (72)発明者 小新 博昭 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 向井 忠吉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 東浜 弘忠 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5G053 AA01 BA01 CA01 DA01 EB01 EC03 FA01 5G066 HA13 HB05 5H007 AA01 AA04 CA01 CB05 CC03 DA05 DB03 DB12 DC02 FA03 FA13 FA19 GA08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体スイッチング素子をブリッジ接続
    したインバータブリッジ回路と、ＰＷＭ制御信号を出力
    する中央演算処理装置と、ＰＷＭ制御信号に基づいて前
    記インバータブリッジ回路を駆動する駆動回路と、出力
    電流に比例する出力電流レベル信号を出力する出力電流
    検出回路とを備え、直流電力をパルス幅変調することに
    よって交流電力に変換して商用電力系統と連系運転する
    とともに前記出力電流レベル信号が過電流基準レベルを
    超えると過電流保護を行う過電流保護機能付分散型電源
    装置において、前記出力電流レベル信号と過電流基準レ
    ベルとを比較して過電流基準レベルを超えると過電流信
    号を出力する過電流信号発生回路と、前記過電流信号を
    受けると出力電流を停止するように前記ＰＷＭ制御信号
    を遮断するＰＷＭ制御信号遮断回路とを設けたことを特
    徴とする過電流保護機能付分散型電源装置。
  2. 【請求項２】 前記過電流信号発生回路と前記ＰＷＭ制
    御信号遮断回路との間に、過電流信号の有無を複数回確
    認してから確定過電流信号を出力する過電流確定回路を
    設けたことを特徴とする請求項１記載の過電流保護機能
    付分散型電源装置。
  3. 【請求項３】 前記過電流信号発生回路は、ＰＷＭ制御
    再開基準レベルを備えるとともに、前記出力電流レベル
    信号が前記過電流基準レベルから前記ＰＷＭ制御再開基
    準レベルまで降下すると前記過電流信号を解除するもの
    であることを特徴とする請求項１記載の過電流保護機能
    付分散型電源装置。
  4. 【請求項４】 ＰＷＭ制御停止基準レベルを備え、前記
    出力電流レベル信号が所定時間連続して前記ＰＷＭ制御
    停止基準レベルを超えたとき、前記中央演算処理装置に
    ＰＷＭ制御停止信号を出力するＰＷＭ制御停止信号発生
    回路を付加したことを特徴とする請求項３記載の過電流
    保護機能付分散型電源装置。
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