JP2005210823A - 電力変換装置、発電装置、それらの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 商用交流系統と接続するコンセントからプラグを抜く時にスパークの発生を未然に防止できるＡＣモジュール用の電力変換器を提供する。
【解決手段】 太陽電池に接続され、太陽電池から入力される直流電力を電力変換回路で交流電力に変換してプラグからコンセントを介して商用交流系統に出力する際に、コンセントに接続されているプラグの接続状態を監視し、プラグがコンセントから外れかけているのを検知すると、電力変換回路による交流電力の変換を制御（停止、低減）する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電用系統連系インバータ、すなわち、太陽電池に接続され、太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を商用交流系統に接続するためのコンセントを介して商用交流系統に出力する電力変換装置、この電力変換装置を有する発電装置、それらの制御方法に関する。

住宅用太陽光発電システムの実用化が急速に進展し、多数の太陽光発電システムが市場で運転されるようになった。このような中、諸外国では出力１００Ｗ程度の太陽電池に小型小容量のインバータ（電力変換装置）を付与した商品、いわゆるＡＣモジュールが実用に供されるようになってきた。このようなＡＣモジュールの公知例として、例えば、特開２０００-２０７０４０号公報がある（特許文献１）。

また、欧米では商用交流系統に接続するためのコンセントに直接差し込めるタイプのＡＣモジュールが市販されており、専門知識の無い人でも簡単に商用交流系統に接続したり、商用交流系統から外したりすることができるＡＣモジュールが公知公用となっている。

例えば、図８に、ＡＣモジュールの外観の一例を示した。これは、太陽電池モジュール１にＡＣアダプタのような形状をしたインバータ１００２から構成されている。そのＡＣモジュールの機能ブロックを図９に示す。太陽電池１から入力される直流電力は電力変換回路２１によって交流電力に変換されコンセントに直接差し込める形状の出力プラグ３を介して商用電力系統へ送出される。電力変換回路２１は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-effect Transistor：金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）などのスイッチ素子で構成されており、制御回路２２が作り出すパルス信号によって電力変換回路２１は駆動される。
特開２０００−２０７０４０号公報

さて、上述のような商用電力系統にＡＣモジュールを直接接続できる、すなわち、「コンセントに直接差し込める」タイプのＡＣモジュール（電力変換装置の出力部が商用電力系統のコンセントに挿入できるプラグとなっている）では、専門知識の無い人が、随時コンセントにプラグの抜き差しを行うことが考えられる。

一方、太陽電池は日射があれば設置者の意志とは無関係に自動的に発電しており、そういう状態でインバータをコンセントから抜くとスパークの飛ぶ恐れがあった。

しかしながら、上記スパーク発生を未然に防止できるＡＣモジュール用の小容量系統連系インバータは知られていなかった。

本発明は、上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものであり、その目的は、太陽電池に接続され太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換し、この変換した交流電力をプラグからコンセントを介して商用交流系統に出力する際に、たとえプラグがコンセントからとり外された場合でも安全に使用することができる電力変換装置、その電力変換装置を用いる発電装置、およびそれらの制御方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の電力変換装置は、以下の構成を有する。すなわち、太陽電池に接続され、太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、前記電力変換回路により変換された電力をコンセントを介して商用交流系統に出力するプラグとを有する電力変換装置であって、前記プラグが前記コンセントに接続されている状態において、前記プラグが前記コンセントから外れかけているか否かを判別する判別手段と、前記判別手段により前記プラグが前記コンセントから外れかけていると判別された場合、前記プラグから出力される電力を低減するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

ここで、例えば、前記判別手段は、前記コンセントに接続された前記プラグの所定位置と前記コンセントの所定位置との距離を測定するセンサを有し、前記センサによって測定された距離が所定値以上の場合に、前記プラグが前記コンセントから外れかけていることを示す信号を出力することが好ましい。

ここで、例えば、前記判別手段は、前記コンセントに接続された前記プラグの所定位置を検出するセンサを有し、前記センサによって前記プラグの所定位置が検出されなくなった場合に、前記プラグが前記コンセントから外れかけていることを示す信号を出力することが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換を停止させることが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換の割合を低減させることが好ましい。

ここで、例えば、前記判別手段は、前記電力変換回路から前記プラグへ出力される交流電圧の微分値の絶対値を検出する検出回路を有し、前記検出回路によって検出される前記絶対値が所定値以上の場合に、前記プラグが前記コンセントから外れかけていることを示す信号を出力することが好ましい。

ここで、例えば、 前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換を停止させることが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換の割合を低減させることが好ましい。

ここで、例えば、前記所定値は、定格系統ピーク電圧と定格角周波数との積であることが好ましい。

ここで、例えば、前記判別手段は、前記電力変換回路から前記プラグへ出力される交流電圧の高調波成分を検出する高調波成分検出回路を有し、前記高調波成分検出回路によって検出される前記交流電圧の高調波成分のうち１０ｋＨｚ以上の高調波成分が所定値以上の場合に、前記プラグが前記コンセントから外れかけていることを示す信号を出力することが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換を停止させることが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換の割合を低減させることが好ましい。

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の発電装置は、上記に記載の電力変換装置を有することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の電力変換装置を制御する制御方法は、以下の構成を有する。すなわち、太陽電池に接続され、太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、前記電力変換回路により変換された電力をコンセントを介して商用交流系統に出力するプラグとを有する電力変換装置を制御する制御方法であって、前記プラグが前記コンセントに接続されている状態において、前記プラグが前記コンセントから外れかけているか否かを判別する判別工程と、前記判別工程により前記プラグが前記コンセントから外れかけていると判別された場合、前記プラグから出力される電力を低減するように制御する制御工程と、を有することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の発電装置を制御する制御方法は、以下の構成を有する。すなわち、太陽電池と、前記太陽電池に接続され前記太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と前記変換された交流電力をコンセントを介して商用交流系統に出力するプラグとを有する電力変換装置と、を有する発電装置を制御する制御方法であって、前記プラグが前記コンセントに接続されている状態において、前記プラグが前記コンセントから外れかけているか否かを判別する判別工程と、前記判別工程により前記プラグが前記コンセントから外れかけていると判別された場合、前記プラグから出力される電力を低減するように制御する制御工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池に接続され太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換し、この変換した交流電力をプラグからコンセントを介して商用交流系統に出力する際に、たとえプラグがコンセントからとり外された場合でも安全に使用することができる電力変換装置、その電力変換装置を用いる発電装置、およびそれらの制御方法を提供できる。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
［インバータ：図１］
本発明を適用した電力変換装置として、図１に一例を示すように、太陽電池１に接続され、太陽電池１から入力される直流電力を交流電力に変換するインバータ１０２を用いて説明する。なお以下の説明では、図８および図９を用いて説明した従来のインバータと異なる点についてのみ説明し、同じ構成要素については同じ符号を付して、その説明は重複するので省略する。

従来のインバータと本実施形態のインバータ１０２との違いは、近接センサ２３をインバータ１０２の筐体表面部に設け、その出力信号を制御回路１２２へ取り込むようにした点である。なお、本実施形態では商用交流系統に接続するためのコンセント（図示せず）に差し込む出力プラグ３もインバータ筐体の表面から突出した形態をとっており、インバータ１０２の筐体は、そのままプラグの筐体を構成している。

近接センサ２３は、コンセントに接続されているプラグの接続状態を監視するセンサであり、近接センサ２３には、様々なものが知られており、超音波を利用するもの、赤外線を利用するもの、静電容量を利用するもの等が市販されている。いずれのタイプのセンサでも制御回路１２２に入力できるような適当な出力信号を持ったものが選択でき、本発明に適用可能である。
制御回路１２２は、多くの場合、インバータ１０２の起動停止などを制御するデジタルマイクロプロセッサとゲートパルスを生成するパルス幅変調回路を持っており、本発明の実施にあたってはマイクロプロセッサへ近接センサ２３の検出信号を入力するのが簡便である。

図１に示したように、コンセント（図示せず）から出力プラグ３を抜くために人の手４がプラグに近づいた時あるいは人の手４がプラグをつかみコンセントからプラグを引き抜く時などに、近接センサ２３がコンセントからプラグが外れかけていると判別すると近接信号を出力する。例えば、近接センサ２３が出力プラグ３の所定位置（例えば、出力プラグ３の中央部）を監視している場合には、人がコンセントから出力プラグ３を引き抜くために出力プラグ３をつかむと、人の手４で覆われた出力プラグ３の所定位置（中央部）は近接センサ２３で検出できなくなるので、出力プラグ３の所定位置が検出できなくなった情報、つまり、コンセントからプラグが外れかけていることを検出したことを示す近接信号を制御回路１２２に出力する。

あるいは、上記の例の代わりに、コンセントの所定位置（例えば、図１のＡに示すプラグカバーのコンセントに対向する面）と出力プラグ３の所定位置（例えば、コンセントカバーの位置）との間の距離Ｌを近接センサ２３で常時監視し、人の手４によってコンセントから出力プラグ３が外れかけているときに、この距離Ｌを監視し、この距離ＬがＬ＞Ｌ０（所定距離、例えば、５ｍｍ）となった場合、人がコンセントからプラグを引き抜くことを検出したことを示す近接信号を制御回路１２２に出力するようにしてもよい。例えば、出力プラグ３がコンセントに挿入されたときの距離（図１の出力プラグ３のＡに示すプラグカバーのコンセントに対向する面がコンセントカバーと接触する場合の距離）をＬ＝０とし、この距離Ｌを監視し、この距離ＬがＬ＞Ｌ０となった場合に、コンセントからプラグが外れかけていることを示す近接信号を制御回路１２２に出力する。

上記の２つの場合のように、コンセントに接続されているプラグの接続状態を近接センサ２３が監視し、コンセントから出力プラグ３が外れかけていることを近接センサ２３が検知すると、近接信号を制御回路１２２に出力する。制御回路１２２は、近接信号を受信すると電力変換回路２１へのゲートパルス供給を停止する。このようにして電力変換回路２１へのゲートパルス供給が停止されると、インバータ１０２の出力電流は０となるので、たとえコンセントから出力プラグ３が引き抜かれたとしてもスパークの発生を抑制することができる（スパークは飛ばない）。

なお、上記の例では制御回路１２２はコンセントからプラグが外れかけていると判断されると、電力変換回路２１へのゲートパルス供給を停止したが、ゲートパルス供給を停止する代わりに、ゲートパルス供給を低減してインバータ１０２の出力電流を低減するようにしても良い。

このように本実施形態のインバータでは、コンセントからプラグが外れかけていると判断されるとインバータの停止あるいはその出力を低減することができるので、コンセントからプラグが不意に引き抜かれる場合でもスパークが飛ぶことは無い。

［制御部の処理動作：図４］
図４に、制御部１２２が不図示のＲＯＭに格納されている制御プログラムに基づいて各部を制御しながら実行する処理動作を示した。
まず、ステップＳ４０１において、制御部１２２は、出力プラグ３とコンセントとの接続状態を監視する近接センサ２３からの近接信号の有無を調べ、近接信号が入力されると、ステップＳ４０２に進み、コンセントからプラグが外れかけていると判断して、ステップＳ４０３に進み、ゲート駆動信号を停止してからステップＳ４０４に進み、一連の動作を終了する。なお、近接センサ２３からの近接信号としては、図１で説明したような近接信号を用いる。

一方、ステップＳ４０１において、近接センサ２３からの近接信号が入力されない場合にはステップＳ４０２においてコンセントからプラグが外れかけていないと判断して、何もしないでステップＳ４０４に進み、一連の動作を終了する。

なお、近接センサ２３の対象物を、出力プラグ３の挿入されるコンセントそのものとし、逆論理を使用することでも同様の効果が享受できる。具体的には、コンセントから出力プラグ３が所定以上距離をはなれた離隔状態をセンサが検知したときに、インバータを停止するようにしてもよい。この方法を採れば、たとえば、太陽電池１とインバータ２をつなぐ線に人が足を引っ掛けてコンセントに接続されている出力プラグ３がコンセントから外れる場合でもスパークの発生を防止できる。

本発明の本質は、「電気的接続が完全に断たれる直前状態」（コンセントからプラグが外れかけている状態）すなわち「スパークがまだ発生していない状態」を検出し、そのときにインバータを停止もしくは出力低減させることでスパークを防ぐというものである。この本質を変えない限り、本発明の構成物を変更することに、全く問題は無い。

以上説明したように、本実施形態のインバータは、コンセントからプラグが外れかけていると判断されるとインバータの停止あるいはその出力を低減することができるので、コンセントからプラグが不意に引き抜かれる場合でもスパークが飛ぶことは無いので、本インバータを用いる発電装置は、安全に使用することができる。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態のインバータでは、近接センサを用いて、「電気的接続が完全に断たれる直前の状態」、すなわち、コンセントからプラグが外れかけている状態を間接的（プラグの所定位置、コンセントの所定位置とプラグの所定位置の距離など）を監視し、その監視結果からプラグがコンセントから外れかけていると判断された場合に、インバータの緊急停止や緊急出力低減を行う方法について説明した。

第２の実施形態のインバータは、インバータの出力である交流電圧を用いて、第１の実施形態のインバータと比べてより直接的に、「電気的接続が完全に断たれる直前の状態」すなわち、コンセントからプラグが外れかけている状態（「スパークがまだ発生していない状態」）を検出できる点を特徴とするインバータである。以下、第２の実施形態のインバータ２０２について詳細に説明する。

［インバータ：図２］
図２に太陽電池１に接続され、太陽電池１から入力される直流電力を交流電力に変換するインバータ２０２のブロック図を示す。なお、以下の説明では、第１の実施形態で説明した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付すものとし、その説明は重複するので省略し、異なる点についてのみ説明する。

図２が図１と異なる点は、インバータ出力電圧を入力とする微分信号検出部２４の検出信号が制御回路２２２へと導かれる点である。

［インバータ出力交流電圧：図５］
図５は、インバータ２０２が出力している状態でコンセントから出力プラグ３を抜いた場合のインバータ出力交流電圧の例である。図５で示したＳｐはサージパルスであり、このピーク付近でスパークが飛ぶ。本願発明者らは、この点に注目し、この現象をより早く検出するために、微分値を利用することを着想した。すなわち、通常、角周波数ωと振幅Ｅを持った正弦波交流電圧の微分値は、振幅がωＥなる余弦波電圧となる。しかし、サージパルスが発生するときには極端に大きい電圧が発生するので、これを検出することでサージがピークに達する前、すなわちスパークの発生する直前状態を検出できるのである。

［微分信号検出部：図６Ａ］
このような微分信号検出部２４の構成例を図６Ａに示した。交流系統電圧は、微分回路２４１で微分され、比較に便利なように絶対値回路２４２を介して、絶対値とし、比較器２４３で基準値２４４と比較され、検出信号が作成される。通常、基準値はωＥの１.２〜３倍程度が良い。これ以下では系統の電圧変動をも感知してしまうので不要動作が生じ、あまり大きすぎると感度が鈍くなる。

微分回路２４１や絶対値回路２４２は、オペアンプによる公知公用のアナログ回路が使用でき、またＡ／Ｄコンバータ等を介してマイクロプロセッサ等でデジタル処理によって行うことも可能である。

このような構成を採ることで、第２の実施形態では、「コンセントからプラグが外れかけている状態」（「電気的接続が完全に断たれる直前の状態」）を検出し、第１の実施形態と同様に制御回路２２が電力変換回路２１へのゲートパルス送出を停止し、スパーク発生を防止することができる。本構成のインバータでは、交流電圧検出器が必要だが、系統連系インバータの場合、必ず該検出器は装備されており、第１の実施形態のような近接センサが不要になり、また、電線の引っ掛け等の不意な挿抜であってもスパーク防止効果が期待できるという特徴がある。

［制御部の処理動作：図６Ｂ］
図６Ｂに、制御部２２２が不図示のＲＯＭに格納されている制御プログラムに基づいて各部を制御しながら実行する処理動作を示した。
まず、ステップＳ５０１において、制御部２２２は、微分信号検出部２４からの検出信号を調べ、検出信号が入力されると、ステップＳ５０２に進み、入力された検出信号により入力コンセントからスパークの発生する直前、すなわち、「コンセントからプラグが外れかけている状態」と判断された場合は、ステップＳ５０３に進み、ゲート駆動信号を停止してからステップＳ５０４に進み、一連の動作を終了する。

一方、ステップＳ５０２において入力された検出信号により入力コンセントからスパークの発生するでない場合、すなわち、「コンセントからプラグが外れかけている状態」でないと判断された場合は、なにもしないでステップＳ５０４に進み、一連の動作を終了する。

以上説明したように、本実施形態のインバータは、コンセントからプラグが外れかけていると判断されるとインバータの停止あるいはその出力を低減することができるので、コンセントからプラグが不意に引き抜かれる場合でもスパークが飛ぶことは無いので、本インバータを用いる発電装置は、安全に使用することができる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態のインバータは、サージパルスに含まれる高調波成分を用いて、第１の実施形態のインバータと比べてより直接的に、「電気的接続が完全に断たれる直前の状態」すなわち、コンセントからプラグが外れかけている状態（「スパークがまだ発生していない状態」）を検出できる点を特徴とするインバータである。以下、第３の実施形態のインバータ３０２について詳細に説明する。

［インバータ：図３］
図３は、太陽電池１に接続され、太陽電池１から入力される直流電力を交流電力に変換する第３の実施形態のインバータ３０２の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、第２の実施形態で説明した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付すものとし、その説明は重複するので省略し、異なる点についてのみ説明する。

図３が図２と異なる点は、第２の実施形態の微分信号検出部２４の代わりに、高調波信号検出部２５を用いる点である。図５に示すようなサージパルスは、高調波成分を多く含んでおり、第３の実施形態ではこれを利用する。

［高調波信号検出部：図７Ａ］
図７Ａは、高調波信号検出部２５の一構成例である。インバータ出力電圧は、インバータのＰＷＭ変調回路のキャリア信号周波数（ｆｃ）成分を除去するノッチフィルタ回路２５１を通した後、カットオフ周波数１０ｋＨｚを持ったハイパスフィルタ回路２５２、ピーク値検出回路２５３を通して１０ｋＨｚ以上の高調波振幅成分を検出し、これを基準値（通常は０近辺で良く、０.１〜１.０Ｖ程度が好ましい。）と比較して検出信号を生成する。カットオフ周波数は１０ｋＨｚ以上無いと、「直前状態」（コンセントからプラグが外れかかっている状態）に対する応答信号が得られないため、少なくともこれよりは高い必要がある。好ましくは１０〜１００ｋＨｚ程度である。これらの回路は、第２の実施形態と同様に、公知公用のオペアンプによるアナログ回路等が使用できる。動作は、第２の実施形態と同様である。

［制御部の処理動作：図７Ｂ］
図７Ｂに、制御部３２２が不図示のＲＯＭに格納されている制御プログラムに基づいて各部を制御しながら実行する処理動作を示した。
まず、ステップＳ６０１において、制御部３２２は、高調波信号検出部２５からの検出信号を調べ、検出信号が入力されると、ステップＳ６０２に進み、入力された検出信号により入力コンセントからスパークの発生する直前、すなわち、「コンセントからプラグが外される状態」と判断された場合は、ステップＳ６０３に進み、ゲート駆動信号を停止してからステップＳ６０４に進み、一連の動作を終了する。

一方、ステップＳ６０２において入力された検出信号により入力コンセントからスパークの発生する直前でない場合、すなわち、「コンセントからプラグが外される状態」でないと判断された場合は、なにもしないでステップＳ６０４に進み、一連の動作を終了する。

以上説明したように、本実施形態のインバータは、コンセントからプラグが外れかけていると判断されるとインバータの停止あるいはその出力を低減することができるので、コンセントからプラグが不意に引き抜かれる場合でもスパークが飛ぶことは無いので、本インバータを用いる発電装置は、安全に使用することができる。

以上述べたように、本実施形態の電力変換装置及びそれを用いる発電装置では、太陽電池から入力される直流電力を電力変換回路で交流電力に変換してプラグからコンセントを介して商用交流系統に出力する際に、コンセントに接続されているプラグの接続状態を種々の監視手段により監視し、監視手段によってプラグがコンセントから外れかけているのが検知されると、電力変換回路による交流電力の変換を制御して、電力変換装置の停止やその出力を低減をすることができるので、不意にコンセントからプラグを取り外してもスパークが飛ぶことは無く、安全に使用することができる。

［他の実施形態］
なお、本発明は、例えば、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体などとしての実施態様を取ることが可能であり、具体的には、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(ＯＳ)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図４、６Ｂ、７Ｂなどに示した処理を実現するプログラムが格納されることになる。

第１の実施形態のインバータを用いた発電装置の一例を示す図である。 第２の実施形態のインバータを用いた発電装置の一例を示す図である。 第３の実施形態のインバータを用いた発電装置の一例を示す図である。 第１の実施形態における処理動作を示すフローチャートである。 スパーク発生時の電圧波形の例である。 微分信号検出部の例である。 第２の実施形態における処理動作を示すフローチャートである。 高調波信号検出器の例である。 第３の実施形態における処理動作を示すフローチャートである ＡＣモジュールの外観図である。 従来のインバータの例である。

符号の説明

１...太陽電池
２...インバータ
３...出力プラグ部
４...人の手
２１...電力変換回路
２２...制御回路
２３...近接センサ
２４...微分信号検出回路
２４１...微分回路
２４２...絶対値回路
２４３、２５３...比較回路
２４４、２５４...基準電圧発生回路
２５...高調波信号検出回路
２５１...ノッチフィルタ
２５２...ハイパスフィルタ
２５３...ピーク値検出回路

Claims (15)

1. 太陽電池に接続され、太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、前記電力変換回路により変換された電力をコンセントを介して商用交流系統に出力するプラグとを有する電力変換装置であって、
   前記プラグが前記コンセントに接続されている状態において、前記プラグが前記コンセントから外れかけているか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段により前記プラグが前記コンセントから外れかけていると判別された場合、前記プラグから出力される電力を低減するように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする電力変換装置。
2. 前記判別手段は、前記コンセントに接続された前記プラグの所定位置と前記コンセントの所定位置との距離を測定するセンサを有し、前記センサによって測定された距離が所定値以上の場合に、前記プラグが前記コンセントから外れかけていることを示す信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記判別手段は、前記コンセントに接続された前記プラグの所定位置を検出するセンサを有し、前記センサによって前記プラグの所定位置が検出されなくなった場合に、前記プラグが前記コンセントから外れかけていることを示す信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
4. 前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換を停止させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換の割合を低減させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電力変換装置。
6. 前記判別手段は、前記電力変換回路から前記プラグへ出力される交流電圧の微分値の絶対値を検出する検出回路を有し、前記検出回路によって検出される前記絶対値が所定値以上の場合に、前記プラグが前記コンセントから外れかけていることを示す信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
7. 前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換を停止させることを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換の割合を低減させることを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
9. 前記所定値は、定格系統ピーク電圧と定格角周波数との積であることを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
10. 前記判別手段は、前記電力変換回路から前記プラグへ出力される交流電圧の高調波成分を検出する高調波成分検出回路を有し、前記高調波成分検出回路によって検出される前記交流電圧の高調波成分のうち１０ｋＨｚ以上の高調波成分が所定値以上の場合に、前記プラグが前記コンセントから外れかけていることを示す信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
11. 前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換を停止させることを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置。
12. 前記制御手段は、前記信号を受信すると、前記電力変換回路を制御して前記交流電力への変換の割合を低減させることを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の電力変換装置を有することを特徴とする発電装置。
14. 太陽電池に接続され、太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、前記電力変換回路により変換された電力をコンセントを介して商用交流系統に出力するプラグとを有する電力変換装置を制御する制御方法であって、
    前記プラグが前記コンセントに接続されている状態において、前記プラグが前記コンセントから外れかけているか否かを判別する判別工程と、
    前記判別工程により前記プラグが前記コンセントから外れかけていると判別された場合、前記プラグから出力される電力を低減するように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
15. 太陽電池と、前記太陽電池に接続され前記太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と前記変換された交流電力をコンセントを介して商用交流系統に出力するプラグとを有する電力変換装置と、を有する発電装置を制御する制御方法であって、
    前記プラグが前記コンセントに接続されている状態において、前記プラグが前記コンセントから外れかけているか否かを判別する判別工程と、
    前記判別工程により前記プラグが前記コンセントから外れかけていると判別された場合、前記プラグから出力される電力を低減するように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする発電装置を制御する制御方法。

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