JP2005312287A - Power supply - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電源装置に関し、特に、複数の直流電源によって生成された直流電力を交流電力に変換して出力する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device that converts DC power generated by a plurality of DC power supplies into AC power and outputs the AC power.
太陽電池や燃料電池は、自然エネルギーを電気エネルギーに変換して直流電力を生成する。近年の地球環境問題に対する意識の高まりを背景に、太陽電池や燃料電池を用いた発電システムは、地球温暖化の一因とされる二酸化炭素を排出しないクリーンな発電システムとして注目されている。 Solar cells and fuel cells generate direct-current power by converting natural energy into electrical energy. With the recent increase in awareness of global environmental problems, power generation systems using solar cells and fuel cells are attracting attention as clean power generation systems that do not emit carbon dioxide, which contributes to global warming.
図15は、従来の電源装置を用いた太陽光発電システムの概略構成を示す回路ブロック図である。図15において、この電源装置は、系統連系インバータ装置202で構成され、直流電源部201によって生成された直流電力を交流電力に変換して商用電力系統203に与える。地絡が発生していない通常の状態において、スイッチ回路SW41〜SW46,SW51,SW52はオン状態にされる。
FIG. 15 is a circuit block diagram showing a schematic configuration of a photovoltaic power generation system using a conventional power supply device. In FIG. 15, this power supply device is configured by a grid
直流電源部201は、太陽電池モジュール211〜213を含む。系統連系インバータ装置202は、切換部221,224、DC/DCコンバータ部222、インバータ回路223、地絡検出回路225〜227、制御部228、表示部229を含む。切換部221は、スイッチ回路SW41〜SW46を含む。DC/DCコンバータ部222は、DC/DCコンバータ231〜233を含む。インバータ回路223は、トランジスタTR11〜TR14を含む。切換部224は、スイッチ回路SW51,SW52を含む。
DC
太陽電池モジュール211〜213は、それぞれ太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して、系統連系インバータ装置202に直流電力を供給する。これらの太陽電池モジュール211〜213は、それぞれ複数の太陽電池セルを直列に接続してモジュール化したものである。DC/DCコンバータ231〜233は、それぞれ太陽電池モジュール211〜213によって生成された直流電力を切換部221を介して受ける。これらのDC/DCコンバータ231〜233は、それぞれ太陽電池モジュール211〜213から得られる直流電圧を所定の電圧に変換する。DC/DCコンバータ231〜233の出力部は1つに結合されて、インバータ回路223に接続される。
Each of the
インバータ回路223は、DC/DCコンバータ231〜233からの直流電力を交流電力に変換する。インバータ回路223において、トランジスタTR11〜TR14がPWM(Pulse Width Modulation:パルス振幅変調)制御されることによって、出力電力が調整される。インバータ回路223からの交流電力は、切換部224を介して商用電力系統203に供給される。
The
ここで、直流電源部201による充電部に地絡が発生した場合、地絡部を介して大電流が流れて発火や発煙、感電が発生してしまう可能性がある。これを防ぐために、地絡検出回路225〜227、制御部228および表示部229が設けられる。地絡検出回路225は、その一方入力端子が太陽電池モジュール211のプラス端子に接続され、その他方入力端子が太陽電池モジュール211のマイナス端子に接続され、太陽電池モジュール211による充電部おける地絡を検出する。地絡検出回路226は、その一方入力端子が太陽電池モジュール212のプラス端子に接続され、その他方入力端子が太陽電池モジュール212のマイナス端子に接続され、太陽電池モジュール212による充電部における地絡を検出する。地絡検出回路227は、その一方入力端子が太陽電池モジュール213のプラス端子に接続され、その他方入力端子が太陽電池モジュール213のマイナス端子に接続され、太陽電池モジュール213による充電部における地絡を検出する。
Here, when a ground fault occurs in the charging unit by the DC
図16は、図15に示した地絡検出回路225の構成を詳細に示す回路図である。図16において、この地絡検出回路225は、抵抗素子241〜246、検流器247および一方向性素子248,249を含む。ここで、太陽電池モジュール211の出力電圧をEとする。
FIG. 16 is a circuit diagram showing in detail the configuration of ground
太陽電池モジュール211のプラス端子はノードN31に接続され、マイナス端子はノードN36に接続される。抵抗素子241はノードN31とノードN32との間に接続され、抵抗素子242はノードN32とノードN36との間に接続される。ノードN32は接地電位GNDのラインに接続される。検流器247はノードN32とノードN33との間に接続される。抵抗素子243はノードN31とノードN34との間に接続され、抵抗素子244はノードN34とノードN36との間に接続される。抵抗素子245はノードN31とノードN35との間に接続され、抵抗素子246はノードN35とノードN36との間に接続される。一方向性素子248はノードN34とノードN33との間に接続され、一方向性素子249はノードN33とノードN35との間に接続される。
The positive terminal of the
ここで、抵抗素子241の抵抗値をRP11、抵抗素子242の抵抗値をRN11、抵抗素子243の抵抗値をRP12、抵抗素子244の抵抗値をRN12、抵抗素子245の抵抗値をRP13、抵抗素子246の抵抗値をRN13とすると、下記の数式(1)(2)が成立する。
Here, the resistance value of the
RN11/(RP11+RN11) > RN12/(RP12+RN12) …(1)
RP11/(RP11+RN11) > RP13/(RP13+RN13) …(2)
これらの数式(1)(2)より、地絡が発生していない通常の状態では、ノードN34の電位はノードN32の電位(GND)よりも低い電位(負電位)にされ、ノードN35の電位はノードN32の電位(GND)よりも高い電位(正電位)にされる。このため、一方向性素子248,249はともに逆方向電圧がかかり、検流器247には電流が流れない。
RN11 / (RP11 + RN11)> RN12 / (RP12 + RN12) (1)
RP11 / (RP11 + RN11)> RP13 / (RP13 + RN13) (2)
From these formulas (1) and (2), in a normal state where no ground fault occurs, the potential of the node N34 is set to a potential (negative potential) lower than the potential (GND) of the node N32, and the potential of the node N35. Is set to a potential (positive potential) higher than the potential (GND) of the node N32. For this reason, a reverse voltage is applied to both
太陽電池モジュール211による充電部のプラス端子側で地絡が発生した場合、地絡部の電位が接地電位GNDにされる。これにより、ノードN31の電位が接地電位GNDまで低下するため、ノードN34の電位は−E×RP12/(RP12+RN12)になり、ノードN35の電位は−E×RP13/(RP13+RN13)になる。したがって、一方向性素子249に順方向電圧がかかり、ノードN32から検流器247および一方向性素子249を介してノードN35に電流が流れ、地絡が検出される。なお、一方向性素子248には逆方向電圧がかかったままであるため、一方向性素子248には電流が流れない。
When a ground fault occurs on the positive terminal side of the charging unit by the
一方、太陽電池モジュール211による充電部のマイナス端子側で地絡が発生した場合、ノードN36の電位が接地電位GNDまで上昇するため、ノードN34の電位はE×RN12/(RP12+RN12)になり、ノードN35の電位はE×RN13/(RP13+RN13)になる。したがって、一方向性素子248に順方向電圧がかかり、ノードN34から一方向性素子248および検流器247を介してノードN32に電流が流れ、地絡が検出される。なお、一方向性素子249には逆方向電圧がかかったままであるため、一方向性素子249には電流が流れない。
On the other hand, when a ground fault occurs on the negative terminal side of the charging unit by the
図15に戻って、地絡検出回路226,227は、図16に示した地絡検出回路225と同様の構成であり、同様に動作する。制御部228は、地絡検出回路225〜227によって地絡が検出された場合、スイッチ回路SW41〜SW46、SW51,SW52をオン状態からオフ状態に速やかに切換えるとともに、インバータ回路223の動作を停止させる。したがって、地絡発生時における停電範囲の拡大や公衆災害が防止される。制御部228は、さらに、表示部229に地絡発生の警告を表示させる。これにより、使用者が速やかに地絡事故の発生を認識することが可能となる。
Returning to FIG. 15, the ground
下記の特許文献1には、直流電源電圧が変動する場合においても、一定の地絡検出感度が得られる安価で簡便な直流地絡検出装置が開示されている。これによると、電源電圧の変動に無関係な一定の地絡検出レベルを得ることが可能となる。
The following
また、下記の特許文献2には、地絡抵抗の検出レベルが変動する入力電圧に左右されることなく設定できる直流地絡検出装置が開示されている。これによると、入力電圧が太陽電池のように変動しても、地絡抵抗の検出レベルが変動しない。
また、下記の特許文献3には、直流電源の出力電圧が変動しても正確に地絡箇所を検出することができる地絡検出装置が開示されている。
しかし、複数の直流電源を用いた従来の電源装置では、複数の直流電源の各々に対応して複数の地絡検出回路を設ける必要があったため、直流電源の数が多いと地絡検出回路もその分必要となり、コストが増加するという問題があった。また、配線が複雑になり信頼性が低下するという問題があった。 However, in the conventional power supply apparatus using a plurality of DC power supplies, it is necessary to provide a plurality of ground fault detection circuits corresponding to each of the plurality of DC power supplies. There was a problem that it was necessary and the cost increased. In addition, there is a problem that wiring becomes complicated and reliability is lowered.
それゆえに、この発明の主たる目的は、低コスト、かつ地絡検出の信頼性が高い電源装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a power supply device that is low in cost and highly reliable in detecting a ground fault.
この発明に係る電源装置は、複数の直流電力発生器によって生成された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する電源装置であって、それぞれ複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々が対応する直流電力発生器の出力電圧を予め定められた電圧に変換して第1のノードに出力する複数のDC/DCコンバータと、第1のノードに与えられた直流電力を交流電力に変換して商用電力系統に供給するインバータと、それぞれ複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々の一方電極が対応する直流電力発生器の正極端子に接続され、各々の他方電極が互いに接続された複数の抵抗器と、複数の抵抗器の他方電極と複数の直流電力発生器の負極端子に接続され、複数の直流電力発生器による充電部の地絡を検出し、地絡検出信号を出力する第1の地絡検出回路とを備えたものである。 A power supply device according to the present invention is a power supply device that converts DC power generated by a plurality of DC power generators into AC power and supplies the AC power to a load, and is provided corresponding to each of the plurality of DC power generators. A plurality of DC / DC converters each converting the output voltage of the corresponding DC power generator into a predetermined voltage and outputting the voltage to the first node; and the DC power applied to the first node as AC power An inverter that converts the power to the commercial power system and is provided corresponding to each of the plurality of DC power generators, each one electrode is connected to the positive terminal of the corresponding DC power generator, and each other electrode is Connected to multiple resistors connected to each other, the other electrode of the multiple resistors, and the negative terminal of the multiple DC power generators to detect ground faults in the charging section by multiple DC power generators, and detect ground faults Signal The first is that a ground fault detection circuit.
この発明に係る電源装置は、複数の直流電力発生器によって生成された直流電力を交流電力に変換して商用電力系統に供給する電源装置であって、それぞれ複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々が対応する直流電力発生器の出力電圧を予め定められた電圧に変換して第1のノードに出力する複数のDC/DCコンバータと、第1のノードに与えられた直流電力を交流電力に変換して商用電力系統に供給するインバータと、それぞれ複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々の一方電極が対応する直流電力発生器の正極端子に接続され、各々の他方電極が互いに接続された複数の抵抗器と、複数の抵抗器の他方電極と複数の直流電力発生器の負極端子に接続され、複数の直流電力発生器による充電部の地絡を検出し、地絡検出信号を出力する第1の地絡検出回路とを備えたものである。 A power supply device according to the present invention is a power supply device that converts DC power generated by a plurality of DC power generators into AC power and supplies the AC power to a commercial power system, each corresponding to a plurality of DC power generators A plurality of DC / DC converters, each of which converts an output voltage of a corresponding DC power generator into a predetermined voltage and outputs the voltage to a first node; and DC power applied to the first node An inverter for converting into AC power and supplying it to the commercial power system, each provided corresponding to a plurality of DC power generators, each one electrode is connected to the positive terminal of the corresponding DC power generator, each other A plurality of resistors whose electrodes are connected to each other, the other electrode of the plurality of resistors, and negative terminals of the plurality of DC power generators are detected, and ground faults of the charging unit by the plurality of DC power generators are detected. Fault detection It is obtained by a first ground fault detection circuit for outputting a degree.
好ましくは、第1の地絡検出回路は、複数の抵抗器の他方電極に共通接続された第1の入力ノードと、複数の直流電力発生器の負極端子に共通接続された第2の入力ノードとの間に直列接続された第1および第2の抵抗素子を含み、第1および第2の抵抗素子の間の出力ノードが基準電位のラインに接続された第1の分圧回路と、第1の入力ノードと第2の入力ノードとの間に直列接続された第3および第4の抵抗素子を含み、通常時は、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位の地絡検出信号を出力し、複数の直流電力発生器による充電部の地絡により第1の抵抗素子の端子間電圧が第2の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなったことに応じて、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位よりも高電位の地絡検出信号を出力し、複数の直流電力発生器による充電部の地絡により第2の抵抗素子の端子間電圧が第1の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなったことに応じて、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位よりも低電位の地絡検出信号を出力する第2の分圧回路とを含む。 Preferably, the first ground fault detection circuit includes a first input node commonly connected to the other electrodes of the plurality of resistors and a second input node commonly connected to the negative terminals of the plurality of DC power generators. A first voltage dividing circuit including first and second resistance elements connected in series between the first and second resistance elements, wherein an output node between the first and second resistance elements is connected to a reference potential line; The third and fourth resistance elements are connected in series between one input node and the second input node. Normally, the reference potential is output from the output node between the third and fourth resistance elements. The ground fault detection signal is output, and the voltage across the terminals of the first resistance element is greater than the voltage between the terminals of the second resistance element by a predetermined level or more due to the ground fault of the charging unit by a plurality of DC power generators. In response, the reference potential from the output node between the third and fourth resistance elements A ground fault detection signal having a higher potential is output, and the voltage between the terminals of the second resistance element is equal to or higher than a predetermined level with respect to the voltage between the terminals of the first resistance element due to the ground fault of the charging unit by a plurality of DC power generators. And a second voltage dividing circuit that outputs a ground fault detection signal having a potential lower than the reference potential from the output node between the third and fourth resistance elements in response to the increase.
また好ましくは、第1の地絡検出回路は、複数の抵抗器の他方電極に共通接続された第1の入力ノードと、複数の直流電力発生器の負極端子に共通接続された第2の入力ノードとの間に直列接続された第1および第2の抵抗素子を含み、第1および第2の抵抗素子の間の出力ノードが基準電位のラインに接続された第1の分圧回路と、第1の入力ノードと第2の入力ノードとの間に直列接続された第3および第4の抵抗素子を含み、通常時は、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位以下の電位を出力し、複数の直流電力発生器の出力部の地絡により第1の抵抗素子の端子間電圧が第2の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなった場合は、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位よりも高い電位を出力する第2の分圧回路と、第1の入力ノードと第2の入力ノードとの間に直列接続された第5および第6の抵抗素子を含み、通常時は、第5および第6の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位以上の電位を出力し、複数の直流電力発生器の出力部の地絡により第2の抵抗素子の端子間電圧が第1の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなった場合は、第5および第6の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位よりも低い電位を出力する第3の分圧回路と、通常時は、基準電位の地絡検出信号を出力し、基準電位と第2の分圧回路の出力ノードの電位とを比較して、第2の分圧回路の出力ノードの電位が基準電位よりも高くされたことに応じて、基準電位よりも高電位の地絡検出信号を出力し、基準電位と第3の分圧回路の出力ノードの電位とを比較して、第3の分圧回路の出力ノードの電位が基準電位よりも低くされたことに応じて、基準電位よりも低電位の地絡検出信号を出力する比較回路とを含む。 Preferably, the first ground fault detection circuit includes a first input node commonly connected to the other electrodes of the plurality of resistors and a second input commonly connected to the negative terminals of the plurality of DC power generators. A first voltage dividing circuit including first and second resistance elements connected in series with the node, the output node between the first and second resistance elements being connected to a reference potential line; The third and fourth resistance elements are connected in series between the first input node and the second input node, and the reference potential is normally supplied from the output node between the third and fourth resistance elements. When the following potential is output and the voltage between the terminals of the first resistance element is greater than the voltage between the terminals of the second resistance element due to ground faults at the output portions of the plurality of DC power generators, Higher than the reference potential from the output node between the third and fourth resistance elements A second voltage dividing circuit for outputting a voltage and fifth and sixth resistance elements connected in series between the first input node and the second input node. A potential higher than the reference potential is output from the output node between the six resistance elements, and the voltage between the terminals of the second resistance element is changed between the terminals of the first resistance element due to the ground fault of the output portions of the plurality of DC power generators A third voltage dividing circuit that outputs a potential lower than the reference potential from the output node between the fifth and sixth resistance elements when the voltage exceeds a predetermined level or more than the voltage; A ground fault detection signal is output, the reference potential is compared with the potential of the output node of the second voltage dividing circuit, and the potential of the output node of the second voltage dividing circuit is made higher than the reference potential. Outputs a ground fault detection signal with a potential higher than the reference potential, and the reference potential and the third divided voltage Is compared with the potential of the output node of the third voltage dividing circuit and outputs a ground fault detection signal having a potential lower than the reference potential in response to the potential of the output node of the third voltage dividing circuit being made lower than the reference potential. Circuit.
また好ましくは、第1の地絡検出回路に含まれる複数の抵抗素子のうちの少なくとも1つの抵抗素子の抵抗値は可変である。 Preferably, the resistance value of at least one of the plurality of resistance elements included in the first ground fault detection circuit is variable.
また好ましくは、少なくとも1つの抵抗素子は、それらの一方電極が互いに接続された第1および第2の副抵抗素子と、第1の副抵抗素子の他方電極と第2の副抵抗素子の他方電極との間に接続され、外部からの制御信号に応答してオン/オフする第1のスイッチ回路とを含む。 Preferably, the at least one resistance element includes first and second sub-resistance elements whose one electrodes are connected to each other, the other electrode of the first sub-resistance element, and the other electrode of the second sub-resistance element. And a first switch circuit that is turned on / off in response to an external control signal.
また好ましくは、少なくとも1つの抵抗素子は、直列接続された第1および第2の副抵抗素子と、第2の副抵抗素子の一方電極と他方電極との間に接続され、外部からの制御信号に応答してオン/オフする第1のスイッチ回路とを含む。 Preferably, the at least one resistance element is connected between the first and second sub-resistance elements connected in series and between one electrode and the other electrode of the second sub-resistance element, and a control signal from the outside And a first switch circuit that is turned on / off in response to.
また好ましくは、さらに、地絡検出信号の電位が予め定められた範囲内にある場合は、複数の直流電力発生器による充電部に地絡が発生していないと判定し、地絡検出信号の電位が予め定められた範囲内にない場合は、複数の直流電力発生器による充電部に地絡が発生していると判定する制御部を備える。 In addition, preferably, when the potential of the ground fault detection signal is within a predetermined range, it is determined that no ground fault has occurred in the charging unit by the plurality of DC power generators, and the ground fault detection signal When the potential is not within the predetermined range, a control unit is provided that determines that a ground fault has occurred in the charging unit by the plurality of DC power generators.
また好ましくは、制御部は、複数の直流電力発生器による充電部に地絡が発生したと判定した場合に、複数の直流電力発生器と商用電力系統との間の経路を電気的に遮断する。 Preferably, the control unit electrically cuts off a path between the plurality of DC power generators and the commercial power system when it is determined that a ground fault has occurred in the charging unit by the plurality of DC power generators. .
また好ましくは、予め定められた範囲は、略基準電位である。 Preferably, the predetermined range is substantially a reference potential.
また好ましくは、予め定められた範囲は、基準電位よりも高い正側乖離基準値と、基準電位よりも低い負側乖離基準値との間の範囲である。 Further preferably, the predetermined range is a range between a positive deviation reference value higher than the reference potential and a negative deviation reference value lower than the reference potential.
また好ましくは、さらに、複数の直流電力発生器の各々の出力電圧のうち最も高い出力電圧を測定する最大電圧検出部を備える。制御部は、最大電圧検出部によって測定された電圧に応じて、正側乖離基準値および負側乖離基準値を設定する。 In addition, preferably, a maximum voltage detection unit that measures the highest output voltage among the output voltages of each of the plurality of DC power generators is further provided. The control unit sets the positive deviation reference value and the negative deviation reference value according to the voltage measured by the maximum voltage detection unit.
また好ましくは、制御部は、少なくとも1つの抵抗素子の第1のスイッチ回路のオン/オフの状態に応じて、正側乖離基準値および負側乖離基準値を設定変更する。 Preferably, the control unit sets and changes the positive-side deviation reference value and the negative-side deviation reference value according to the on / off state of the first switch circuit of at least one resistance element.
また好ましくは、第1の地絡検出回路は、さらに、第1の分圧回路の出力ノードと基準電位のラインとの間に接続され、外部からの制御信号に応答して、地絡検出動作を行なう場合は第1の分圧回路の出力ノードと基準電位のラインとを接続し、地絡検出動作を行なわない場合は第1の分圧回路の出力ノードと基準電位のラインとを電気的に切離す第2のスイッチ回路を含む。 Preferably, the first ground fault detection circuit is further connected between the output node of the first voltage dividing circuit and the reference potential line, and responds to a control signal from the outside in order to detect a ground fault. When the operation is performed, the output node of the first voltage dividing circuit and the reference potential line are connected. When the ground fault detection operation is not performed, the output node of the first voltage dividing circuit and the reference potential line are electrically connected. A second switch circuit that disconnects the first switch circuit from the second switch circuit.
また好ましくは、さらに、複数の抵抗器の他方電極と複数の直流電力発生器の負極端子に接続され、複数の直流電力発生器による充電部の地絡を検出し、地絡検出信号を出力する、第1の地絡検出回路と同じ構成の第2の地絡検出回路と、外部からの制御信号に応答して、第1および第2の地絡検出回路のうちのいずれか一方から出力される地絡検出信号を制御部へ選択的に与える選択回路とを備える。第2の地絡検出回路に含まれる複数の抵抗素子のうちの少なくとも1つの抵抗素子の抵抗値は、第1の地絡検出回路の対応する抵抗素子の抵抗値と異なる。 Further preferably, the ground electrode is connected to the other electrode of the plurality of resistors and the negative terminal of the plurality of DC power generators, detects a ground fault of the charging unit by the plurality of DC power generators, and outputs a ground fault detection signal. The second ground fault detection circuit having the same configuration as the first ground fault detection circuit and the first ground fault detection circuit are output in response to an external control signal. And a selection circuit that selectively gives a ground fault detection signal to the control unit. The resistance value of at least one of the plurality of resistance elements included in the second ground fault detection circuit is different from the resistance value of the corresponding resistance element of the first ground fault detection circuit.
また好ましくは、複数の直流電力発生器のうちのいずれの直流電力発生器の正極端子で地絡が発生した場合においても、地絡検出信号の電位が基準電位よりも低い電位にされるように、複数の直流電力発生器の各々の出力電圧が予め定められる。 Preferably, even when a ground fault occurs at the positive terminal of any of the plurality of DC power generators, the potential of the ground fault detection signal is set to a potential lower than the reference potential. The output voltage of each of the plurality of DC power generators is predetermined.
また好ましくは、複数の直流電力発生器の各々は、太陽電池である。 Preferably, each of the plurality of DC power generators is a solar cell.
また好ましくは、DC/DCコンバータは、その入力端子とその出力端子とが絶縁された状態で変圧動作を行なう絶縁トランスを含む。 Preferably, the DC / DC converter includes an insulating transformer that performs a transformation operation in a state where the input terminal and the output terminal are insulated.
また好ましくは、第1のスイッチ回路は、電界効果トランジスタを含む。 Preferably, the first switch circuit includes a field effect transistor.
また好ましくは、第1のスイッチ回路は、ジャンパ・スイッチである。 Preferably, the first switch circuit is a jumper switch.
この発明に係る電源装置では、それぞれ複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々が対応する直流電力発生器の出力電圧を予め定められた電圧に変換して第1のノードに出力する複数のDC/DCコンバータと、第1のノードに与えられた直流電力を交流電力に変換して商用電力系統に供給するインバータと、それぞれ複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々の一方電極が対応する直流電力発生器の正極端子に接続され、各々の他方電極が互いに接続された複数の抵抗器と、複数の抵抗器の他方電極と複数の直流電力発生器の負極端子に接続され、複数の直流電力発生器による充電部の地絡を検出し、地絡検出信号を出力する第1の地絡検出回路とが設けられる。したがって、複数の直流電力発生器に対して1つの地絡検出回路を設けることによって、地絡が検出される。このため、複数の直流電源の各々に対応して複数の地絡検出回路を設けていた従来に比べ、低コスト化が図れる。また、回路構成が単純化されるため、地絡検出の信頼性が向上する。 In the power supply device according to the present invention, each is provided corresponding to a plurality of DC power generators, each of which converts the output voltage of the corresponding DC power generator into a predetermined voltage and outputs it to the first node. A plurality of DC / DC converters, an inverter for converting the DC power supplied to the first node into AC power and supplying the commercial power system, and a plurality of DC power generators, respectively, One electrode is connected to the positive terminal of the corresponding DC power generator, each of the other electrodes is connected to each other, and the other electrode of the resistors is connected to the other electrode and the negative terminals of the DC power generators And a first ground fault detection circuit that detects a ground fault of the charging unit by a plurality of DC power generators and outputs a ground fault detection signal. Therefore, a ground fault is detected by providing one ground fault detection circuit for a plurality of DC power generators. For this reason, cost reduction can be achieved compared with the conventional case where a plurality of ground fault detection circuits are provided corresponding to each of the plurality of DC power supplies. Further, since the circuit configuration is simplified, the reliability of ground fault detection is improved.
好ましくは、第1の地絡検出回路は、複数の抵抗器の他方電極に共通接続された第1の入力ノードと、複数の直流電力発生器の負極端子に共通接続された第2の入力ノードとの間に直列接続された第1および第2の抵抗素子を含み、第1および第2の抵抗素子の間の出力ノードが基準電位のラインに接続された第1の分圧回路と、第1の入力ノードと第2の入力ノードとの間に直列接続された第3および第4の抵抗素子を含み、通常時は、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位の地絡検出信号を出力し、複数の直流電力発生器による充電部の地絡により第1の抵抗素子の端子間電圧が第2の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなったことに応じて、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位よりも高電位の地絡検出信号を出力し、複数の直流電力発生器による充電部の地絡により第2の抵抗素子の端子間電圧が第1の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなったことに応じて、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位よりも低電位の地絡検出信号を出力する第2の分圧回路とを含む。この場合は、第2の分圧回路の出力ノードの電位が基準電位から変化することによって、地絡が検出される。 Preferably, the first ground fault detection circuit includes a first input node commonly connected to the other electrodes of the plurality of resistors and a second input node commonly connected to the negative terminals of the plurality of DC power generators. A first voltage dividing circuit including first and second resistance elements connected in series between the first and second resistance elements, wherein an output node between the first and second resistance elements is connected to a reference potential line; The third and fourth resistance elements are connected in series between one input node and the second input node. Normally, the reference potential is output from the output node between the third and fourth resistance elements. The ground fault detection signal is output, and the voltage across the terminals of the first resistance element is greater than the voltage between the terminals of the second resistance element by a predetermined level or more due to the ground fault of the charging unit by a plurality of DC power generators. In response, the reference potential from the output node between the third and fourth resistance elements A ground fault detection signal having a higher potential is output, and the voltage between the terminals of the second resistance element is equal to or higher than a predetermined level with respect to the voltage between the terminals of the first resistance element due to the ground fault of the charging unit by a plurality of DC power generators. And a second voltage dividing circuit that outputs a ground fault detection signal having a potential lower than the reference potential from the output node between the third and fourth resistance elements in response to the increase. In this case, a ground fault is detected when the potential of the output node of the second voltage dividing circuit changes from the reference potential.
また好ましくは、第1の地絡検出回路は、複数の抵抗器の他方電極に共通接続された第1の入力ノードと、複数の直流電力発生器の負極端子に共通接続された第2の入力ノードとの間に直列接続された第1および第2の抵抗素子を含み、第1および第2の抵抗素子の間の出力ノードが基準電位のラインに接続された第1の分圧回路と、第1の入力ノードと第2の入力ノードとの間に直列接続された第3および第4の抵抗素子を含み、通常時は、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位以下の電位を出力し、複数の直流電力発生器の出力部の地絡により第1の抵抗素子の端子間電圧が第2の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなった場合は、第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位よりも高い電位を出力する第2の分圧回路と、第1の入力ノードと第2の入力ノードとの間に直列接続された第5および第6の抵抗素子を含み、通常時は、第5および第6の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位以上の電位を出力し、複数の直流電力発生器の出力部の地絡により第2の抵抗素子の端子間電圧が第1の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなった場合は、第5および第6の抵抗素子の間の出力ノードから基準電位よりも低い電位を出力する第3の分圧回路と、通常時は、基準電位の地絡検出信号を出力し、基準電位と第2の分圧回路の出力ノードの電位とを比較して、第2の分圧回路の出力ノードの電位が基準電位よりも高くされたことに応じて、基準電位よりも高電位の地絡検出信号を出力し、基準電位と第3の分圧回路の出力ノードの電位とを比較して、第3の分圧回路の出力ノードの電位が基準電位よりも低くされたことに応じて、基準電位よりも低電位の地絡検出信号を出力する比較回路とを含む。この場合は、第1から第3までの分圧回路の出力ノードの電位をそれぞれ比較することによって、地絡が検出される。 Preferably, the first ground fault detection circuit includes a first input node commonly connected to the other electrodes of the plurality of resistors and a second input commonly connected to the negative terminals of the plurality of DC power generators. A first voltage dividing circuit including first and second resistance elements connected in series with the node, the output node between the first and second resistance elements being connected to a reference potential line; The third and fourth resistance elements are connected in series between the first input node and the second input node, and the reference potential is normally supplied from the output node between the third and fourth resistance elements. When the following potential is output and the voltage between the terminals of the first resistance element is greater than the voltage between the terminals of the second resistance element due to ground faults at the output portions of the plurality of DC power generators, Higher than the reference potential from the output node between the third and fourth resistance elements A second voltage dividing circuit for outputting a voltage and fifth and sixth resistance elements connected in series between the first input node and the second input node. A potential higher than the reference potential is output from the output node between the six resistance elements, and the voltage between the terminals of the second resistance element is changed between the terminals of the first resistance element due to the ground fault of the output portions of the plurality of DC power generators A third voltage dividing circuit that outputs a potential lower than the reference potential from the output node between the fifth and sixth resistance elements when the voltage exceeds a predetermined level or more than the voltage; A ground fault detection signal is output, the reference potential is compared with the potential of the output node of the second voltage dividing circuit, and the potential of the output node of the second voltage dividing circuit is made higher than the reference potential. Outputs a ground fault detection signal with a potential higher than the reference potential, and the reference potential and the third divided voltage Is compared with the potential of the output node of the third voltage dividing circuit and outputs a ground fault detection signal having a potential lower than the reference potential in response to the potential of the output node of the third voltage dividing circuit being made lower than the reference potential. Circuit. In this case, the ground fault is detected by comparing the potentials of the output nodes of the first to third voltage dividing circuits.
また好ましくは、第1の地絡検出回路に含まれる複数の抵抗素子のうちの少なくとも1つの抵抗素子の抵抗値は可変である。この場合は、地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡が確実に検出される。 Preferably, the resistance value of at least one of the plurality of resistance elements included in the first ground fault detection circuit is variable. In this case, a state in which ground fault detection is impossible can be avoided, and the ground fault is reliably detected.
また好ましくは、少なくとも1つの抵抗素子は、それらの一方電極が互いに接続された第1および第2の副抵抗素子と、第1の副抵抗素子の他方電極と第2の副抵抗素子の他方電極との間に接続され、外部からの制御信号に応答してオン/オフする第1のスイッチ回路とを含む。この場合も、地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡が確実に検出される。 Preferably, the at least one resistance element includes first and second sub-resistance elements whose one electrodes are connected to each other, the other electrode of the first sub-resistance element, and the other electrode of the second sub-resistance element. And a first switch circuit that is turned on / off in response to an external control signal. Also in this case, it is possible to avoid a state in which ground fault detection is impossible, and the ground fault is reliably detected.
また好ましくは、少なくとも1つの抵抗素子は、直列接続された第1および第2の副抵抗素子と、第2の副抵抗素子の一方電極と他方電極との間に接続され、外部からの制御信号に応答してオン/オフする第1のスイッチ回路とを含む。この場合も、地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡が確実に検出される。 Preferably, the at least one resistance element is connected between the first and second sub-resistance elements connected in series and between one electrode and the other electrode of the second sub-resistance element, and a control signal from the outside And a first switch circuit that is turned on / off in response to. Also in this case, it is possible to avoid a state in which ground fault detection is impossible, and the ground fault is reliably detected.
また好ましくは、さらに、地絡検出信号の電位が予め定められた範囲内にある場合は、複数の直流電力発生器による充電部に地絡が発生していないと判定し、地絡検出信号の電位が予め定められた範囲内にない場合は、複数の直流電力発生器による充電部に地絡が発生していると判定する制御部が設けられる。この場合は、制御部によって、地絡検出信号の電位に基づいて地絡が発生したか否かが判定される。 In addition, preferably, when the potential of the ground fault detection signal is within a predetermined range, it is determined that no ground fault has occurred in the charging unit by the plurality of DC power generators, and the ground fault detection signal When the potential is not within the predetermined range, a control unit is provided that determines that a ground fault has occurred in the charging unit by the plurality of DC power generators. In this case, the control unit determines whether or not a ground fault has occurred based on the potential of the ground fault detection signal.
また好ましくは、制御部は、複数の直流電力発生器による充電部に地絡が発生したと判定した場合に、複数の直流電力発生器と商用電力系統との間の経路を電気的に遮断する。この場合は、地絡発生時における停電範囲の拡大や公衆災害が防止される。 Preferably, the control unit electrically cuts off a path between the plurality of DC power generators and the commercial power system when it is determined that a ground fault has occurred in the charging unit by the plurality of DC power generators. . In this case, expansion of the power outage range and public disasters when a ground fault occurs are prevented.
また好ましくは、予め定められた範囲は、略基準電位である。この場合は、地絡検出信号の電位が略基準電位であるか否かに基づいて、地絡が発生したか否かが判定される。 Preferably, the predetermined range is substantially a reference potential. In this case, whether or not a ground fault has occurred is determined based on whether or not the potential of the ground fault detection signal is substantially the reference potential.
また好ましくは、予め定められた範囲は、基準電位よりも高い正側乖離基準値と、基準電位よりも低い負側乖離基準値との間の範囲である。この場合は、正側乖離基準値と負側乖離基準値とを個別に設定することによって、地絡検出感度の均等化が図られる。 Further preferably, the predetermined range is a range between a positive deviation reference value higher than the reference potential and a negative deviation reference value lower than the reference potential. In this case, the ground fault detection sensitivity can be equalized by individually setting the positive side deviation reference value and the negative side deviation reference value.
また好ましくは、さらに、複数の直流電力発生器の各々の出力電圧のうち最も高い出力電圧を測定する最大電圧検出部を備える。制御部は、最大電圧検出部によって測定された電圧に応じて、正側乖離基準値および負側乖離基準値を設定する。この場合は、地絡検出感度の更なる均等化が図られる。 In addition, preferably, a maximum voltage detection unit that measures the highest output voltage among the output voltages of each of the plurality of DC power generators is further provided. The control unit sets the positive deviation reference value and the negative deviation reference value according to the voltage measured by the maximum voltage detection unit. In this case, the ground fault detection sensitivity can be further equalized.
また好ましくは、制御部は、少なくとも1つの抵抗素子の第1のスイッチ回路のオン/オフの状態に応じて、正側乖離基準値および負側乖離基準値を設定変更する。この場合は、地絡検出感度の更なる均等化が図られる。 Preferably, the control unit sets and changes the positive-side deviation reference value and the negative-side deviation reference value according to the on / off state of the first switch circuit of at least one resistance element. In this case, the ground fault detection sensitivity can be further equalized.
また好ましくは、第1の地絡検出回路は、さらに、第1の分圧回路の出力ノードと基準電位のラインとの間に接続され、外部からの制御信号に応答して、地絡検出動作を行なう場合は第1の分圧回路の出力ノードと基準電位のラインとを接続し、地絡検出動作を行なわない場合は第1の分圧回路の出力ノードと基準電位のラインとを電気的に切離す第2のスイッチ回路を含む。この場合は、任意のタイミングで地絡検出動作を行なうことができる。 Preferably, the first ground fault detection circuit is further connected between the output node of the first voltage dividing circuit and the reference potential line, and responds to a control signal from the outside in order to detect a ground fault. When the operation is performed, the output node of the first voltage dividing circuit and the reference potential line are connected. When the ground fault detection operation is not performed, the output node of the first voltage dividing circuit and the reference potential line are electrically connected. A second switch circuit that disconnects the first switch circuit from the second switch circuit. In this case, the ground fault detection operation can be performed at an arbitrary timing.
また好ましくは、さらに、複数の抵抗器の他方電極と複数の直流電力発生器の負極端子に接続され、複数の直流電力発生器による充電部の地絡を検出し、地絡検出信号を出力する、第1の地絡検出回路と同じ構成の第2の地絡検出回路と、外部からの制御信号に応答して、第1および第2の地絡検出回路のうちのいずれか一方から出力される地絡検出信号を制御部へ選択的に与える選択回路とを備える。第2の地絡検出回路に含まれる複数の抵抗素子のうちの少なくとも1つの抵抗素子の抵抗値は、第1の地絡検出回路の対応する抵抗素子の抵抗値と異なる。この場合も、地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡が確実に検出される。 Further preferably, the ground electrode is connected to the other electrode of the plurality of resistors and the negative terminal of the plurality of DC power generators, detects a ground fault of the charging unit by the plurality of DC power generators, and outputs a ground fault detection signal. The second ground fault detection circuit having the same configuration as the first ground fault detection circuit and the first ground fault detection circuit are output in response to an external control signal. And a selection circuit that selectively gives a ground fault detection signal to the control unit. The resistance value of at least one of the plurality of resistance elements included in the second ground fault detection circuit is different from the resistance value of the corresponding resistance element of the first ground fault detection circuit. Also in this case, it is possible to avoid a state in which ground fault detection is impossible, and the ground fault is reliably detected.
また好ましくは、複数の直流電力発生器のうちのいずれの直流電力発生器の正極端子で地絡が発生した場合においても、地絡検出信号の電位が基準電位よりも低い電位にされるように、複数の直流電力発生器の各々の出力電圧が予め定められる。この場合は、地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡が確実に検出される。 Preferably, even when a ground fault occurs at the positive terminal of any of the plurality of DC power generators, the potential of the ground fault detection signal is set to a potential lower than the reference potential. The output voltage of each of the plurality of DC power generators is predetermined. In this case, a state in which ground fault detection is impossible can be avoided, and the ground fault is reliably detected.
また好ましくは、複数の直流電力発生器の各々は、太陽電池である。この場合も、地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡が確実に検出される。 Preferably, each of the plurality of DC power generators is a solar cell. Also in this case, it is possible to avoid a state in which ground fault detection is impossible, and the ground fault is reliably detected.
また好ましくは、DC/DCコンバータは、その入力端子とその出力端子とが絶縁された状態で変圧動作を行なう絶縁トランスを含む。この場合は、複数の直流電力発生器と商用電力系統とが絶縁されるため、安全な状態で地絡検出を行なうことができる。 Preferably, the DC / DC converter includes an insulating transformer that performs a transformation operation in a state where the input terminal and the output terminal are insulated. In this case, since the plurality of DC power generators and the commercial power system are insulated, the ground fault can be detected in a safe state.
また好ましくは、第1のスイッチ回路は、電界効果トランジスタを含む。この場合は、第1のスイッチ回路の小体積化、および長寿命化を図ることができる。 Preferably, the first switch circuit includes a field effect transistor. In this case, it is possible to reduce the volume and extend the life of the first switch circuit.
また好ましくは、第1のスイッチ回路は、ジャンパ・スイッチである。この場合は、第1のスイッチ回路の実装が容易化、および低コストを図ることができる。 Preferably, the first switch circuit is a jumper switch. In this case, the mounting of the first switch circuit can be facilitated and the cost can be reduced.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による電源装置を用いた太陽光発電システムの概略構成を示す回路ブロック図である。図1において、この電源装置(系統連系装置)は、系統連系インバータ装置2で構成され、直流電源部1によって生成された直流電力を交流電力に変換して商用電力系統3に与える。地絡が発生していない通常の状態において、スイッチ回路SW1〜SW6,SW11,SW12はオン状態にされる。
[Embodiment 1]
1 is a circuit block diagram showing a schematic configuration of a photovoltaic power generation system using a power supply device according to
直流電源部1は、太陽電池モジュール11〜13を含む。系統連系インバータ装置2は、切換部21,24、DC/DCコンバータ部22、インバータ回路23、地絡検出部25、制御部26、表示部27を含む。切換部21は、スイッチ回路SW1〜SW6を含む。DC/DCコンバータ部22は、DC/DCコンバータ31〜33を含む。インバータ回路23は、トランジスタTR1〜TR4を含む。切換部24は、スイッチ回路SW11,SW12を含む。地絡検出部25は、抵抗器41〜43および地絡検出回路44を含む。
DC
太陽電池モジュール11〜13は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して、系統連系インバータ装置2に直流電力を供給する。これらの太陽電池モジュール11〜13は、それぞれ複数の太陽電池セルを直列に接続してモジュール化したものである。太陽電池モジュール11〜13の各々の定格電圧は200V、定格電力は1500Wである。家庭用の太陽光発電システムでは、たとえば、単結晶シリコン太陽電池セルが用いられる。
The
DC/DCコンバータ31〜33は、それぞれ太陽電池モジュール11〜13によって生成された直流電力を切換部21を介して受ける。これらのDC/DCコンバータ31〜33は、スイッチングレギュレータによって、それぞれ太陽電池モジュール11〜13から得られる直流電圧を所定の電圧(たとえば、350V)に変換する。また、DC/DCコンバータ31〜33は、それぞれ最大電力追従方式(山登り法)を用いて太陽電池モジュール11〜13からの直流電力を効率よく取出す。これらのDC/DCコンバータ31〜33は、一次側と二次側を絶縁するための絶縁トランスを用いているため、直流電源部1と商用電力系統3とは絶縁される。DC/DCコンバータ31〜33の出力部は1つに結合されて、インバータ回路23に接続される。
The DC /
インバータ回路23は、DC/DCコンバータ31〜33からの直流電力を交流電力に変換する。インバータ回路23において、トランジスタTR1〜TR4がPWM制御されることによって、出力電力が調整される。インバータ回路23からの交流電力は、切換部24を介して商用電力系統3に供給される。
The
ここで、直流電源部1による充電部のあるノードに地絡が発生した場合、絶縁トランスを用いたDC/DCコンバータ31〜33によって直流電源部1と商用電力系統3とは絶縁されているためその時点で大電流が流れるなどの危険はない。しかし、地絡が発生したノードと逆極性側のノードにもさらに地絡した場合は安全性が保障されない。そこで、直流電源部1による充電部の1つのノードのみが地絡した時点、すなわち大電流が流れるなどの危険が生じる前の時点で地絡を検出するために、抵抗器41〜43、地絡検出回路44、制御部26および表示部27が設けられる。抵抗器41〜43を設けたことによって、太陽電池モジュール11〜13の各々の出力電圧の差が大きい場合に電流が太陽電池モジュール11〜13に逆流するのが抑制される。
Here, when a ground fault occurs at a node having a charging unit by the DC
地絡検出回路44の一方入力端子は、抵抗器41を介して太陽電池モジュール11のプラス端子に接続されるとともに、抵抗器42を介して太陽電池モジュール12のプラス端子に接続され、かつ抵抗器43を介して太陽電池モジュール13のプラス端子に接続される。地絡検出回路44の他方入力端子は、太陽電池モジュール11〜13の各々のマイナス端子に共通接続される。太陽電池モジュール11〜13による充電部に地絡が発生すると、地絡検出回路44によって地絡が検出される。地絡検出回路44は、地絡検出信号を制御部26に出力する。
One input terminal of the ground
図2は、図1に示した地絡検出回路44の構成を詳細に示す回路図である。図2において、この地絡検出回路44は、抵抗素子51〜57、スイッチ回路SW13およびダイオード58,59を含む。ここで、太陽電池モジュール11〜13の出力電圧をそれぞれE1〜E3とする。
FIG. 2 is a circuit diagram showing in detail the configuration of the ground
太陽電池モジュール11〜13のプラス端子は、それぞれ抵抗器41〜43を介してノードN1に共通接続される。太陽電池モジュール11〜13のマイナス端子はノードN6に共通接続される。抵抗素子51はノードN1とノードN2との間に接続され、抵抗素子52はノードN2とノードN6との間に接続される。スイッチ回路SW13はノードN2と接地電位GNDのラインとの間に接続され、抵抗素子53はノードN2と出力ノードN3との間に接続される。抵抗素子54はノードN1とノードN4との間に接続され、抵抗素子55はノードN4とノードN6との間に接続される。抵抗素子56はノードN1とノードN5との間に接続され、抵抗素子57はノードN5とノードN6との間に接続される。ダイオード58はノードN4と出力ノードN3との間に接続され、ダイオード59は出力ノードN3とノードN5との間に接続される。出力ノードN3から図1に示した制御部26へ地絡検出信号が与えられる。
The positive terminals of the
抵抗素子51,52は分圧回路を構成し、ノードN1,N6間の電圧を分圧する。抵抗素子54,55は分圧回路を構成し、ノードN1,N6間の電圧を分圧してノードN4の電位を定める。抵抗素子56,57は分圧回路を構成し、ノードN1,N6間の電圧を分圧してノードN5の電位を定める。
ここで、抵抗素子51の抵抗値をRP1、抵抗素子52の抵抗値をRN1、抵抗素子54の抵抗値をRP2、抵抗素子55の抵抗値をRN2、抵抗素子56の抵抗値をRP3、抵抗素子57の抵抗値をRN3とすると、下記の数式(3)(4)が成立する。
Here, the resistance value of the
RN1/(RP1+RN1) ≧ RN2/(RP2+RN2) …(3)
RP1/(RP1+RN1) ≧ RP3/(RP3+RN3) …(4)
たとえば、抵抗値RP1,RN1を2.91MΩ、抵抗値をRP2,RN3を3.00MΩ、RN2,RP3を2.82MΩとする。
RN1 / (RP1 + RN1) ≧ RN2 / (RP2 + RN2) (3)
RP1 / (RP1 + RN1) ≧ RP3 / (RP3 + RN3) (4)
For example, the resistance values RP1 and RN1 are 2.91 MΩ, the resistance values are RP2 and RN3 are 3.00 MΩ, and RN2 and RP3 are 2.82 MΩ.
スイッチ回路SW13は、外部からの制御信号によって、地絡検出動作を行なう場合はオン状態にされ、地絡検出動作を行なわない場合はオフ状態にされる。たとえば、スイッチ回路SW13を太陽電池モジュール11〜13の発電開始時にのみオン状態にすることによって、太陽電池の発電開始時にのみ地絡検出動作が行なわれる。また、このスイッチ回路SW13を一定間隔でオン/オフ制御すると、一定間隔で地絡検出動作を行なうこともできる。このように、スイッチ回路SW13を設けたことによって、任意のタイミングで地絡検出動作を行なうことができる。 Switch circuit SW13 is turned on when a ground fault detection operation is performed by an external control signal, and is turned off when a ground fault detection operation is not performed. For example, the ground fault detection operation is performed only at the start of power generation of the solar cell by turning on the switch circuit SW13 only at the start of power generation of the solar cell modules 11-13. Further, when the switch circuit SW13 is controlled to be turned on / off at regular intervals, the ground fault detection operation can be performed at regular intervals. Thus, by providing the switch circuit SW13, the ground fault detection operation can be performed at an arbitrary timing.
地絡検出動作時において、地絡が発生していない状態では、スイッチ回路SW13がオン状態にされていることに応じてノードN2の電位が接地電位GNDにされる。したがって、数式(3)(4)より、ノードN4の電位は、ノードN2の電位(GND)と等しいかそれよりも低い電位にされ、ノードN5の電位は、ノードN2の電位(GND)と等しいかそれよりも高い電位にされる。このため、ダイオード58,59に順方向電圧がかからず、地絡検出用の抵抗素子53には電流が流れない。このとき、出力ノードN3から接地電位GNDの地絡検出信号が出力される。ここで、抵抗素子53の抵抗値は、抵抗素子51,52,54〜57の抵抗値に比べて十分に小さい値(たとえば、30kΩ)とする。
At the time of ground fault detection operation, in a state where no ground fault has occurred, the potential of the node N2 is set to the ground potential GND in response to the switch circuit SW13 being turned on. Therefore, from Equations (3) and (4), the potential of the node N4 is set to be equal to or lower than the potential of the node N2 (GND), and the potential of the node N5 is equal to the potential of the node N2 (GND). Or higher potential. Therefore, no forward voltage is applied to the
次に、太陽電池モジュール11のプラス端子側で地絡が発生した場合の動作について説明する。太陽電池モジュール11と抵抗器41との間の配電線で、絶縁劣化や絶縁不良などにより配電線と地面との間に電流が流れる地絡が発生した場合、地絡部の電位が接地電位GNDにされる。太陽電池モジュール11〜13の出力電圧がすべて同等である場合は、地絡部の電位が接地電位GNDにされたことに応じてノードN1の電位が低下する。このとき、抵抗素子52の端子間電圧が抵抗素子51の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなった場合、ノードN5の電位が負電位まで低下してダイオード59に順方向電圧がかかり、ノードN2から抵抗素子53およびダイオード59を介してノードN5に電流が流れる。出力ノードN3の電位は、ノードN5と同じ電位(負電位)にされる。なお、ノードN4の電位が負電位にされていること応じてダイオード58には逆方向電圧がかかっているため、ダイオード58には電流が流れない。このように、ダイオード58,59は比較回路を構成し、ノードN2の電位(GND)とノードN4,N5の電位とを比較して、比較結果に応じて出力ノードN3の電位を変化させる。したがって、太陽電池モジュール11〜13のプラス端子側で地絡が発生した場合は、出力ノードN3から負電位の地絡検出信号が出力される。
Next, an operation when a ground fault occurs on the positive terminal side of the
ここで、太陽電池モジュール11〜13のプラス端子側で地絡が発生しても、地絡が検出されない場合が想定し得る。太陽電池モジュール11〜13が異なる角度で設置された場合、日射量に応じて、太陽電池モジュール11〜13の出力電圧E1〜E3がそれぞれ異なる場合がある。たとえば、太陽電池モジュール11の出力電圧E1が太陽電池モジュール12,13の出力電圧E2,E3に比べて十分に小さい場合、太陽電池モジュール11と抵抗器41との間の配電線で地絡が発生しても、ノードN1の電位が十分に低下しないことがある。この場合、ノードN5の電位が十分に低下せず、ダイオード59にそのしきい値電圧を超える順方向電圧がかからない。このとき、地絡が検出されず、出力ノードN3から接地電位GNDの地絡検出信号が出力される。
Here, even if a ground fault occurs on the positive terminal side of the
たとえば、太陽電池モジュール11〜13の出力電圧E1〜E3が下記の数式(5)〜(7)に示す検出不可能条件を満たす特殊な場合において、太陽電池モジュール11〜13のプラス端子側で発生した地絡が検出されない。ここでは、説明を分かりやすくするために、抵抗素子51,52、54〜57の抵抗値RP1,RN1,RP2,RN2,RP3,RN3をすべてRPNとする。
For example, the output voltages E1 to E3 of the
E1 ≒ RPN×(E2+E3)/(3×RP0+5×RPN)…(5)
E2 ≒ RPN×(E1+E3)/(3×RP0+5×RPN)…(6)
E3 ≒ RPN×(E1+E2)/(3×RP0+5×RPN)…(7)
ただし、抵抗器41〜43の抵抗値はすべてRP0(たとえば、1.00MΩ)である。数式(5)に示す検出不可能条件を満たす特殊な場合において、太陽電池モジュール11のプラス端子側で発生した地絡は検出されない。また、数式(6)に示す検出不可能条件を満たす特殊な場合において、太陽電池モジュール12のプラス端子側で発生した地絡は検出されない。また、数式(7)に示す検出不可能条件を満たす特殊な場合において、太陽電池モジュール13のプラス端子側で発生した地絡は検出されない。
E1≈RPN × (E2 + E3) / (3 × RP0 + 5 × RPN) (5)
E2≈RPN × (E1 + E3) / (3 × RP0 + 5 × RPN) (6)
E3≈RPN × (E1 + E2) / (3 × RP0 + 5 × RPN) (7)
However, the resistance values of the
ここで、数式(5)〜(7)が成立する理由について説明する。図3は、数式(5)が成立する理由を説明するための回路図であって、図2と対比される図である。図3の回路図を参照して、図2の回路図と異なる点は、太陽電池モジュール11〜13がn個(ただし、nは任意の自然数)の直流電源DCPS1〜DCPSnで置換されている点と、抵抗器41〜43がn個の抵抗器RDCPS1〜RDCPSnで置換されている点と、スイッチ回路SW13が削除されている点である。ここで、直流電源DCPS1〜DCPSnの出力電圧をE1〜Enとし、抵抗素子51,52、54〜57の抵抗値RP1,RN1,RP2,RN2,RP3,RN3をすべてRPNとする。
Here, the reason why Expressions (5) to (7) are established will be described. FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the reason why Formula (5) is satisfied, and is a diagram to be compared with FIG. Referring to the circuit diagram of FIG. 3, the difference from the circuit diagram of FIG. 2 is that n
図3において、ノードN1の電位をE0とする。直流電源DCPS1と抵抗器RDCPS1との間の配電線で地絡が発生した場合、ノードN6の電位を−E1とする。ここで、ノードN1の電位E0が十分に低下せずに電位E0=E1となった場合、ノードN2,N4,N5の電位はともに接地電位GNDにされる。このため、ダイオード58,69に順方向電圧がかからず、ノードN4とノードN2との間、およびノードN2とノードN5との間において電流は流れない(点線部参照)。
In FIG. 3, the potential of the node N1 is E0. When a ground fault occurs in the distribution line between the DC power supply DCPS1 and the resistor RDCPS1, the potential of the node N6 is set to −E1. Here, when the potential E0 of the node N1 does not sufficiently decrease and the potential E0 = E1, the potentials of the nodes N2, N4, and N5 are both set to the ground potential GND. Therefore, no forward voltage is applied to the
図4は、図3に示した回路図を簡略化した等化回路図である。図4において、図3に示した抵抗素子54〜57が抵抗素子61で置換されている。この抵抗素子61の抵抗値はRPNである。また、直流電源DCPS1と抵抗器RDCPS1との間の地絡部、およびノードN2はともに接地電位GNDのラインに接続される。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram obtained by simplifying the circuit diagram shown in FIG. In FIG. 4, the
ここで、キルヒホッフの法則により、ノードN1に流れ込む電流の総和が0になるため、下記の数式(8)が成立する。 Here, according to Kirchhoff's law, the sum of the currents flowing into the node N1 becomes 0, so the following formula (8) is established.
この数式(8)において、E1=E0を代入して整理すると、下記の数式(9)が成立する。 In this equation (8), when E1 = E0 is substituted and arranged, the following equation (9) is established.
この数式(9)において、n=3を代入することによって、上述の数式(5)が導かれる。また、数式(6)(7)も数式(5)と同様に導かれる。 By substituting n = 3 in this equation (9), the above equation (5) is derived. Further, Equations (6) and (7) are derived in the same manner as Equation (5).
しかし、実際には、数式(5)〜(7)に示した検出不可能条件を満たす状況が一時的に発生した場合でも、太陽電池の出力電圧は変動する特性を有するため地絡検出が不可な状態を回避することができ、確実に地絡が検出される。太陽電池以外の定電圧を出力する直流電源を用いる場合においては、直流電源の出力電圧が数式(5)〜(7)に示した検出不可能条件を満たさない構成にすれば、地絡検出が不可な状態を回避することができる。 However, in actuality, even when a condition that satisfies the non-detectable conditions shown in Equations (5) to (7) occurs temporarily, it is impossible to detect a ground fault because the output voltage of the solar cell has a characteristic that fluctuates. Therefore, a ground fault can be detected reliably. In the case of using a DC power source that outputs a constant voltage other than a solar battery, ground fault detection can be achieved if the output voltage of the DC power source does not satisfy the undetectable conditions shown in equations (5) to (7). An impossible state can be avoided.
図2に戻って、次に、太陽電池モジュール11のマイナス端子側で地絡が発生した場合の動作について説明する。太陽電池モジュール11とノードN6との間の配電線で地絡が発生した場合、地絡部の電位が接地電位GNDにされる。これに応じて、ノードN6の電位は負電位から接地電位GNDまで上昇し、抵抗素子51の端子間電圧が大きくなり、抵抗素子52の端子間電圧がほぼ0Vになって、ノードN4の電位が上昇して正電位にされる。したがって、ダイオード58に順方向電圧がかかり、ノードN4からダイオード58および抵抗素子53を介してノードN2に電流が流れる。このとき、出力ノードN3の電位はノードN4と同じ電位(正電位)にされる。なお、ノードN5の電位が正電位にされていること応じてダイオード59には逆方向電圧がかかっているため、ダイオード59には電流が流れない。このように、太陽電池モジュール11〜13のマイナス端子側で地絡が発生した場合は、出力ノードN3から正電位の地絡検出信号が出力される。この場合は、太陽電池モジュール11〜13のプラス端子側で地絡が発生した場合のように数式(5)〜(7)に示した検出不可能条件を考慮する必要はなく、確実に地絡が検出される。
Returning to FIG. 2, the operation when a ground fault occurs on the negative terminal side of the
また、太陽電池モジュール11〜13うちのいずれかの太陽電池モジュールのプラス端子側およびマイナス端子側の両方で同時に地絡が発生した場合でも、他の太陽電池モジュールが出力電圧を生成していれば確実に地絡が検出される。
Moreover, even if a ground fault occurs at the same time on both the positive terminal side and the negative terminal side of any one of the
図1に戻って、制御部26は、地絡検出回路44からの地絡検出信号が接地電位GNDである場合は、地絡が発生していないと判定し、地絡検出信号が正電位または負電位である場合は、地絡が発生したと判定する。そして、地絡が発生したと判定すると、スイッチ回路SW1〜SW6、SW11,SW12をオン状態からオフ状態に速やかに切換えるとともに、インバータ回路23の動作を停止させる。したがって、地絡発生時における停電範囲の拡大や公衆災害が防止される。制御部26は、さらに、表示部27に地絡発生の警告を表示させる。これにより、使用者が速やかに地絡事故の発生を認識することが可能となる。
Returning to FIG. 1, when the ground fault detection signal from the ground
なお、図1および図2を参照して、抵抗器41〜43のうちのいずれか1つの抵抗器だけを取付け、他の2つの抵抗器を取外してオープンにした状態で地絡検出動作を行なうと、取付けられた抵抗器に対応する太陽電池モジュールのプラス端子側で地絡が発生した場合は地絡が検出され、他の太陽電池モジュールのプラス端子側で地絡が発生した場合は地絡が検出されない。これにより、太陽電池モジュール11〜13の各々に対して個別に地絡検出を行なうことができるため、地絡発生箇所を特定することができる。
1 and 2, only one of the
したがって、この実施の形態1では、複数の直流電源に対して1つの地絡検出回路44を設けることによって、地絡が確実に検出される。このため、複数の直流電源の各々に対応して複数の地絡検出回路を設ける必要があった従来に比べ、低コスト化が図れる。また、回路構成が単純化されるため、地絡検出の信頼性が向上する。
Therefore, in the first embodiment, a ground fault is reliably detected by providing one ground
なお、ここでは、直流電源部1が3つの太陽電池モジュール11〜13を含む場合について説明したが、太陽電池モジュールの数は2つであっても、4つ以上の任意の数であってもよい。
In addition, although the case where the DC
また、ここでは、太陽電池モジュール11〜13を単結晶シリコン太陽電池で構成した場合について説明したが、太陽電池モジュール11〜13を多結晶シリコン太陽電池や化合物半導体太陽電池など、他の種類の太陽電池で構成してもよい。 Moreover, although the case where the solar cell modules 11-13 were comprised with the single crystal silicon solar cell was demonstrated here, the solar cell modules 11-13 are other types of solar cells, such as a polycrystalline silicon solar cell and a compound semiconductor solar cell. You may comprise with a battery.
さらに、ここでは、直流電源部1が太陽電池である場合について説明したが、直流電源部1は燃料電池などの直流電源、またはそれらの組合わせであってもよい。
Furthermore, although the case where the DC
なお、ここでは、一例として系統連系インバータ装置2で構成される電源装置が、負荷が接続された商用電力系統3に電力供給する場合について説明したが、図5に示すように、インバータ装置4で構成される電源装置が負荷5のみに電力供給する場合も同様である。
In addition, although the power supply device comprised by the grid
[実施の形態1の変更例]
図6は、この発明の実施の形態1の変更例による電源装置を用いた太陽光発電システムの概略構成を示すブロック図であって、図1と対比される図である。図6の太陽光発電システムを参照して、図1の太陽光発電システムと異なる点は、地絡検出部25が、系統連系インバータ装置71の外部に設けられている点である。なお、図6において、図1と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Modification of Embodiment 1]
6 is a block diagram showing a schematic configuration of a photovoltaic power generation system using a power supply device according to a modification of the first embodiment of the present invention, and is a diagram to be compared with FIG. The solar power generation system of FIG. 6 is different from the solar power generation system of FIG. 1 in that the ground
この電源装置は、地絡検出部25および系統連系インバータ装置71で構成され、直流電源部1によって生成された直流電力を交流電力に変換して商用電力系統3に与える。このように、地絡検出部25を系統連系インバータ装置71の外部に設けた場合、必要に応じて地絡検出部25を任意に取付けたり、取外したりすることができる。
This power supply device includes a ground
[実施の形態2]
図7は、この発明の実施の形態2による地絡検出回路81の構成を詳細に示す回路図であって、図2と対比される図である。図7の地絡検出回路81を参照して図2の地絡検出回路44と異なる点は、抵抗素子91〜93およびスイッチ回路SW14〜SW16が追加されている点である。なお、図7において、図2と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a circuit diagram showing in detail the configuration of ground
抵抗素子91およびスイッチ回路SW14は、ノードN2とノードN6との間に直列接続される。抵抗素子92およびスイッチ回路SW15は、ノードN4とノードN6との間に直列接続される。抵抗素子93およびスイッチ回路SW16は、ノードN5とノードN6との間に直列接続される。
これらのスイッチ回路SW14〜SW16を外部制御信号によって任意にオン/オフ制御することによって、ノードN1,N2間の抵抗値とノードN2,N6間の抵抗値との比率、ノードN1,N4間の抵抗値とノードN4,N6間の抵抗値との比率、およびノードN1,N5間の抵抗値とノードN5,N6間の抵抗値との比率を変化させることができる。したがって、この実施の形態2では、数式(5)〜(7)に示したような地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡を確実に検出することができる。
By arbitrarily turning on / off these switch circuits SW14 to SW16 by an external control signal, the ratio between the resistance value between the nodes N1 and N2 and the resistance value between the nodes N2 and N6, and the resistance between the nodes N1 and N4 The ratio between the value and the resistance value between nodes N4 and N6 and the ratio between the resistance value between nodes N1 and N5 and the resistance value between nodes N5 and N6 can be changed. Therefore, in this
これらのスイッチ回路SW14〜SW16には、たとえば、NチャネルMOSトランジスタを用いる。NチャネルMOSトランジスタは、PチャネルMOSトランジスタに比べて大きな電流を流せる、他のスイッチング素子に比べて体積が小さい、長寿命であるなどの利点がある。また、これらのスイッチ回路SW14〜SW16にはジャンパ・スイッチを用いてもよい。ジャンパ・スイッチは、回路基板上の信号ピンにジャンパ・プラグを付けたり外したりすることによって回路がオン/オフする非常に簡単な構造であるため、実装が容易でコストも安いという利点がある。 For example, N-channel MOS transistors are used for these switch circuits SW14 to SW16. The N-channel MOS transistor has advantages such as being able to pass a larger current than the P-channel MOS transistor, having a smaller volume and a longer life than other switching elements. Further, jumper switches may be used for these switch circuits SW14 to SW16. Since the jumper switch has a very simple structure in which the circuit is turned on / off by attaching / detaching a jumper plug to / from a signal pin on the circuit board, there is an advantage that it is easy to mount and inexpensive.
[実施の形態2の変更例]
図8は、この発明の実施の形態2の変更例による地絡検出回路101の構成を詳細に示す回路図であって、図2と対比される図である。図8の地絡検出回路101を参照して図2の地絡検出回路44と異なる点は、抵抗素子111〜113およびスイッチ回路SW17〜SW19が追加されている点である。なお、図8において、図2と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Modification of Embodiment 2]
FIG. 8 is a circuit diagram showing in detail the configuration of ground
抵抗素子52,111は、ノードN2とノードN6との間に直列接続される。スイッチ回路SW17は、抵抗素子52,111間のノードN11とノードN6との間に接続される。抵抗素子55,112は、ノードN4とノードN6との間に直列接続される。スイッチ回路SW18は、抵抗素子55,112間のノードN12とノードN6との間に接続される。抵抗素子57,113は、ノードN5とノードN6との間に直列接続される。スイッチ回路SW19は、抵抗素子57,113間のノードN13とノードN6との間に接続される。
これらのスイッチ回路SW17〜SW19を外部制御信号によって任意にオン/オフ制御することによって、ノードN1,N2間の抵抗値とノードN2,N6間の抵抗値との比率、ノードN1,N4間の抵抗値とノードN4,N6間の抵抗値との比率、およびノードN1,N5間の抵抗値とノードN5,N6間の抵抗値との比率を変化させることができる。したがって、この実施の形態2の変更例では、実施の形態2と同様に、数式(5)〜(7)に示したような地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡を確実に検出することができる。 By arbitrarily turning on / off these switch circuits SW17 to SW19 by an external control signal, the ratio between the resistance value between the nodes N1 and N2 and the resistance value between the nodes N2 and N6, and the resistance between the nodes N1 and N4 The ratio between the value and the resistance value between nodes N4 and N6 and the ratio between the resistance value between nodes N1 and N5 and the resistance value between nodes N5 and N6 can be changed. Therefore, in the modified example of the second embodiment, as in the second embodiment, it is possible to avoid a state where ground fault detection is not possible as shown in the mathematical formulas (5) to (7). It can be detected reliably.
これらのスイッチ回路SW17〜SW19には、たとえば、NチャネルMOSトランジスタを用いる。NチャネルMOSトランジスタは、PチャネルMOSトランジスタに比べて大きな電流を流せる、他のスイッチング素子に比べて体積が小さい、長寿命であるなどの利点がある。また、これらのスイッチ回路SW17〜SW19にはジャンパ・スイッチを用いてもよい。ジャンパ・スイッチは、実装が容易でコストも安いという利点がある。 For example, N-channel MOS transistors are used for these switch circuits SW17 to SW19. The N-channel MOS transistor has advantages such as being able to pass a larger current than the P-channel MOS transistor, having a smaller volume and a longer life than other switching elements. Further, jumper switches may be used for these switch circuits SW17 to SW19. A jumper switch has the advantage of being easy to mount and cheap.
[実施の形態3]
図9は、この発明の実施の形態3による電源装置を用いた太陽光発電システムの概略構成を示す回路ブロック図であって、図1と対比される図である。図9の太陽光発電システムを参照して図1の太陽光発電システムと異なる点は、地絡検出回路131および選択部132,133が追加されている点である。選択部132は、スイッチ回路SW21〜SW24を含み、選択部133は、スイッチ回路SW25,SW26を含む。なお、図9において、図1と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 9 is a circuit block diagram showing a schematic configuration of a photovoltaic power generation system using a power supply device according to Embodiment 3 of the present invention, and is a diagram compared with FIG. The solar power generation system of FIG. 9 is different from the solar power generation system of FIG. 1 in that a ground
地絡検出部121において、地絡検出回路131は、地絡検出回路44と並列に設けられる。ノードN21は、抵抗器41を介して太陽電池モジュール11のプラス端子に接続されるとともに、抵抗器42を介して太陽電池モジュール12のプラス端子に接続され、かつ抵抗器43を介して太陽電池モジュール13のプラス端子に接続される。ノードN22は、太陽電池モジュール11〜13の各々のマイナス端子に共通接続される。スイッチ回路SW21は、ノードN21と地絡検出回路44の一方入力端子との間に接続される。スイッチ回路SW22は、ノードN22と地絡検出回路44の他方入力端子との間に接続される。スイッチ回路SW23は、ノードN21と地絡検出回路131の一方入力端子との間に接続される。スイッチ回路SW24は、ノードN22と地絡検出回路131の他方入力端子との間に接続される。スイッチ回路SW25は、地絡検出回路44の出力端子と制御部26の入力端子との間に接続される。スイッチ回路SW26は、地絡検出回路131の出力端子と制御部26の入力端子との間に接続される。
In the ground
地絡検出回路131の回路構成は、地絡検出回路44の回路構成と同様であるが、内部の抵抗素子の抵抗値が異なる。このため、地絡検出回路131の検出不可能条件は、数式(5)〜(7)に示した地絡検出回路44の検出不可能条件と異なる。スイッチ回路SW21〜SW26は、外部からの制御信号によって、地絡検出回路44,131のいずれか一方で地絡検出動作が行なわれるようにオン/オフ制御される。すなわち、地絡検出回路44で地絡検出動作を行なう場合は、スイッチ回路SW21,SW22,SW25がオン状態にされ、スイッチ回路SW23,SW24,SW26がオフ状態にされる。一方、地絡検出回路131で地絡検出動作を行なう場合は、スイッチ回路SW23,SW24,SW26がオン状態にされ、スイッチ回路SW21,SW22,SW25がオフ状態にされる。このようにして、地絡検出回路44,131のいずれか一方から出力された地絡検出信号が制御部26に選択的に与えられる。したがって、この実施の形態3では、数式(5)〜(7)に示したような地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡を確実に検出することができる。
The circuit configuration of the ground
[実施の形態4]
図10は、この発明の実施の形態4による地絡検出回路141の構成を詳細に示す回路図であって、図2と対比される図である。図10の地絡検出回路141を参照して図2の地絡検出回路44と異なる点は、抵抗素子54〜57およびダイオード58,89が削除され、抵抗素子151,152が追加されている点である。また図10ではスイッチ回路SW13を省略しているが、図2と同様にスイッチ回路SW13を設けてもよい。なお、図10において、図2と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Embodiment 4]
FIG. 10 is a circuit diagram showing in detail the configuration of ground
抵抗素子151,152は分圧回路を構成し、ノードN1,N6間の電圧を分圧して出力ノードN3の電位を定める。抵抗素子151の抵抗値をRP4、抵抗素子152の抵抗値をRN4とする。ここで、抵抗素子51,52の分圧比(RP1:RN1)と抵抗素子151,152の分圧比(RP4:RN4)は同一になるように各抵抗値が設定される。抵抗素子51,52の分圧比と抵抗素子151,152の分圧比が等しいため、地絡が発生していない状態において、出力ノードN3の電位はノードN2と同じ接地電位GNDにされる。
太陽電池モジュール11のプラス端子側、太陽電池モジュール11と抵抗器41との間の配電線で地絡が発生した場合、地絡部の電位が接地電位GNDにされる。太陽電池モジュール11〜13の出力電圧がすべて同等である場合は、地絡部の電位が接地電位GNDにされたことに応じてノードN1の電位が低下する。このとき、抵抗素子52の端子間電圧が抵抗素子51の端子間電圧よりも大きくなり、出力ノードN3の電位が接地電位GNDから低下して負電位にされる。このように、太陽電池モジュール11〜13のプラス端子側で地絡が発生した場合は、出力ノードN3から負電位の地絡検出信号が出力される。
When a ground fault occurs on the positive terminal side of the
太陽電池モジュール11のマイナス端子側、太陽電池モジュール11とノードN6との間の配電線で地絡が発生した場合、地絡部の電位が接地電位GNDにされる。これに応じて、ノードN6の電位は負電位から接地電位GNDまで上昇し、抵抗素子51の端子間電圧が大きくなり、抵抗素子52の端子間電圧がほぼ0Vになって、ノードN3の電位が接地電位GNDから上昇して正電位にされる。このように、太陽電池モジュール11〜13のマイナス端子側で地絡が発生した場合は、出力ノードN3から正電位の地絡検出信号が出力される。
When a ground fault occurs on the negative terminal side of the
制御部26(図1参照)は、地絡検出回路141からの地絡検出信号の電位が所定範囲内にあるか否かに基づいて、地絡が発生したか否かを判定する。具体的には、地絡検出信号が負側乖離基準値よりも高く正側乖離基準値よりも低い場合は、地絡が発生していないと判定する。一方、地絡検出信号の電位が予め設定された負側乖離基準値よりも低い場合、および地絡検出信号の電位が予め設定された正側乖離基準値よりも高い場合は、地絡が発生したと判定する。そして、地絡が発生したと判定すると、スイッチ回路SW1〜SW6、SW11,SW12をオン状態からオフ状態に速やかに切換えるとともに、インバータ回路23の動作を停止させる。
The control unit 26 (see FIG. 1) determines whether or not a ground fault has occurred based on whether or not the potential of the ground fault detection signal from the ground
太陽電池モジュール11のプラス端子側で所定の抵抗値RGを有する地絡が発生した場合における出力ノードN3の電位の変化量と、太陽電池モジュール11のマイナス端子側で所定の抵抗値RGを有する地絡が発生した場合における出力ノードN3の電位の変化量とが異なることがある。このため、正側乖離基準値と負側乖離基準値とをそれぞれ個別に設定する。これにより、太陽電池モジュールのプラス端子側で地絡が発生した場合とマイナス端子側で地絡が発生した場合における地絡検出感度の違いが補正され、地絡検出感度の均等化が図られる。ここで、所定の抵抗値RGを有する地絡が発生した場合とは、地絡部の電位が接地電位GNDよりも抵抗値RGに対応する分だけ高い電位にされる場合を意味する。
The amount of change in the potential of the output node N3 when a ground fault having a predetermined resistance value RG occurs on the positive terminal side of the
したがって、この実施の形態4では、実施の形態1と同様に、複数の直流電源に対して1つの地絡検出回路141を設けることによって、地絡が確実に検出される。このため、低コスト、かつ地絡検出の信頼性が高い電源装置が実現できる。さらに、正側乖離基準値と負側乖離基準値とをそれぞれ個別に設定することによって、地絡検出感度の均等化が図られる。
Therefore, in the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, the ground fault is reliably detected by providing one ground
なお、このように、制御部26において、地絡検出信号の電位が負側乖離基準値および正側乖離基準値によって定められる所定範囲内にあるか否かに基づいて、地絡が発生したか否かを判定する方法は、実施の形態1から実施の形態3において説明した地絡検出回路44,81,101に対しても適用可能である。この場合も、同様の効果を奏する。
In this way, in the
[実施の形態5]
図11は、この発明の実施の形態5による電源装置を用いた太陽光発電システムの概略構成を示す回路ブロック図であって、図1と対比される図である。図11の太陽光発電システムを参照して図1の太陽光発電システムと異なる点は、電圧検出回路171およびダイオード172〜174が追加され、地絡検出回路44が地絡検出回路141で置換されている点である。この地絡検出回路141は、実施の形態4において図10に示した構成である。なお、図11において、図1と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Embodiment 5]
FIG. 11 is a circuit block diagram showing a schematic configuration of a photovoltaic power generation system using a power supply device according to Embodiment 5 of the present invention, which is compared with FIG. The solar power generation system of FIG. 11 is different from the solar power generation system of FIG. 1 in that a
地絡検出部161において、太陽電池モジュール11〜13の各々のプラス端子は、ダイオード172〜174を介して電圧検出回路171の一方入力端子に共通接続される。太陽電池モジュール11〜13の各々のマイナス端子は、地絡検出回路44の他方入力端子に共通接続される。電圧検出回路171は、一方入力端子と他方入力端子の間の電圧を測定する。太陽電池モジュール11〜13の各々の出力電圧(直流電圧)が異なる場合、電圧検出回路171によって、太陽電池モジュール11〜13の各々の出力電圧のうち最大の出力電圧が測定される。たとえば、太陽電池モジュール11の出力電圧が最大である場合、ダイオード172に順方向電圧がかかり、ダイオード173,174には逆方向電圧がかかる。このため、電圧検出回路171によって、太陽電池モジュール11の出力電圧が測定される。電圧検出回路171は、その測定電圧値を制御部26に与える。電圧検出回路171およびダイオード172〜174は最大電圧検出部162を構成する。
In the ground
制御部26は、地絡検出回路141からの地絡検出信号の電位が所定範囲内にあるか否かに基づいて、地絡が発生したか否かを判定する。具体的には、地絡検出信号が負側乖離基準値よりも高く正側乖離基準値よりも低い場合は、地絡が発生していないと判定する。一方、地絡検出信号の電位が予め設定された負側乖離基準値よりも低い場合、および地絡検出信号の電位が予め設定された正側乖離基準値よりも高い場合は、地絡が発生したと判定する。そして、地絡が発生したと判定すると、スイッチ回路SW1〜SW6、SW11,SW12をオン状態からオフ状態に速やかに切換えるとともに、インバータ回路23の動作を停止させる。ここで、これらの負側乖離基準値および正側乖離基準値は、電圧検出回路171から与えられる測定電圧値に応じて定められる。
The
図12は、この実施の形態5において設定される正側乖離基準値および負側乖離基準値と測定電圧値との関係を示す図である。図12を参照して、正側乖離基準値は測定電圧値に比例して増加し、負側乖離基準値は測定電圧値に比例して減少するように設定される。これは、測定電圧値が大きいほど地絡発生時における地絡検出信号の電位の変化量が大きくなるためである。このような乖離基準値と測定電圧値との関係は、たとえば制御部26内に設けられるマイコンなどに予めプログラミングしておけばよい。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the positive side deviation reference value and the negative side deviation reference value set in the fifth embodiment and the measured voltage value. Referring to FIG. 12, the positive side deviation reference value is set to increase in proportion to the measured voltage value, and the negative side deviation reference value is set to decrease in proportion to the measured voltage value. This is because the amount of change in the potential of the ground fault detection signal when a ground fault occurs increases as the measured voltage value increases. Such a relationship between the deviation reference value and the measured voltage value may be programmed in advance in, for example, a microcomputer provided in the
したがって、この実施の形態5では、最大電圧検出部162による測定電圧値に応じて、正側乖離基準値および負側乖離基準値が設定される。これにより、地絡検出感度の更なる均等化が図られる。
Therefore, in the fifth embodiment, the positive side deviation reference value and the negative side deviation reference value are set according to the voltage value measured by the maximum
[実施の形態6]
図13は、この発明の実施の形態6による地絡検出回路181の構成を詳細に示す回路図であって、図10と対比される図である。図13の地絡検出回路181を参照して図10の地絡検出回路141と異なる点は、抵抗素子191およびスイッチ回路SW31が追加されている点である。なお、図13において、図10と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Embodiment 6]
FIG. 13 is a circuit diagram showing in detail the configuration of ground
抵抗素子191およびスイッチ回路SW31は、ノードN2とノードN6との間に直列接続される。抵抗素子192およびスイッチ回路SW32は、ノードN3とノードN6との間に直列接続される。これらのスイッチ回路SW31,SW32には、たとえば、NチャネルMOSトランジスタやジャンパ・スイッチを用いる。これらのスイッチ回路SW31,SW32を外部制御信号によって任意にオン/オフ制御することによって、ノードN1,N2間の抵抗値とノードN2,N6間の抵抗値との比率、およびノードN1,N3間の抵抗値とノードN3,N6間の抵抗値との比率を変化させることができる。この場合、実施の形態2において図7を用いて説明したように、地絡検出が不可な状態を回避することができ、地絡を確実に検出することができる。
図14は、この実施の形態6において設定される正側乖離基準値および負側乖離基準値と測定電圧値との関係を示す図である。図14を参照して、実線はスイッチ回路SW31,SW32がともにオフ状態である場合に対応し、点線はスイッチ回路SW31,SW32がともにオン状態である場合に対応する。このような乖離基準値と測定電圧値との関係は、たとえば制御部26内に設けられるマイコンなどに予めプログラミングしておけばよい。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the positive side deviation reference value and the negative side deviation reference value set in the sixth embodiment and the measured voltage value. Referring to FIG. 14, the solid line corresponds to the case where both switch circuits SW31 and SW32 are in the off state, and the dotted line corresponds to the case where both switch circuits SW31 and SW32 are in the on state. Such a relationship between the deviation reference value and the measured voltage value may be programmed in advance in, for example, a microcomputer provided in the
スイッチ回路SW31,SW32がオフ状態からオン状態に切換えられると、ノードN2,N6間の抵抗値およびノードN3,N6間の抵抗値はともに小さくなる。このため、ノードN1,N2間の抵抗値とノードN2,N6間の抵抗値との比率、およびノードN1,N3間の抵抗値とノードN3,N6間の抵抗値との比率が変化する。したがって、地絡が発生した場合における出力ノードN3の電位の変化量が変わる。このため、スイッチ回路SW31,SW32のオフ状態およびオン状態の各々に対応した正側乖離基準値と負側乖離基準値を設定する。これにより、スイッチ回路SW31,SW32のオフ状態とオン状態における地絡検出感度の違いが補正され、地絡検出感度の均等化が図られる。 When switch circuits SW31 and SW32 are switched from the off state to the on state, both the resistance value between nodes N2 and N6 and the resistance value between nodes N3 and N6 are reduced. Therefore, the ratio between the resistance value between the nodes N1 and N2 and the resistance value between the nodes N2 and N6 and the ratio between the resistance value between the nodes N1 and N3 and the resistance value between the nodes N3 and N6 change. Therefore, the amount of change in the potential of the output node N3 when a ground fault occurs changes. For this reason, the positive side deviation reference value and the negative side deviation reference value corresponding to each of the OFF state and the ON state of the switch circuits SW31 and SW32 are set. Thereby, the difference in the ground fault detection sensitivity between the OFF state and the ON state of the switch circuits SW31 and SW32 is corrected, and the ground fault detection sensitivity is equalized.
以上のように、この実施の形態6では、スイッチ回路SW31,SW32のオフ状態およびオン状態の各々に対応して正側乖離基準値と負側乖離基準値が設定される。これにより、地絡検出感度の更なる均等化が図られる。 As described above, in the sixth embodiment, the positive side deviation reference value and the negative side deviation reference value are set corresponding to each of the OFF state and the ON state of the switch circuits SW31 and SW32. Thereby, further equalization of ground fault detection sensitivity is achieved.
なお、図示しないが、実施の形態2の変更例において図7を用いて説明したように、抵抗素子およびスイッチ回路を追加した構成にしてもよい。この場合も、同様の動作および効果が成立する。 Although not illustrated, a configuration in which a resistance element and a switch circuit are added may be used as described with reference to FIG. 7 in the modification of the second embodiment. In this case, similar operations and effects are established.
また、このように、制御部26においてスイッチ回路のオフ状態およびオン状態の各々に対応した正側乖離基準値と負側乖離基準値を設定する方法は、実施の形態2および実施の形態2の変更例において説明した地絡検出回路81,101に対しても適用可能である。この場合も、同様の効果を奏する。
As described above, the method of setting the positive side deviation reference value and the negative side deviation reference value corresponding to each of the OFF state and the ON state of the switch circuit in the
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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,201 直流電源部、2,71,202 系統連系インバータ装置、3,203 商用電力系統、11〜13,211〜213 太陽電池モジュール、4 インバータ装置、5 負荷、21,24,221,224 切換部、22,222 DC/DCコンバータ部、23,223 インバータ回路、25,161 地絡検出部、26,228 制御部、27,229 表示部、31〜33,231〜233 DC/DCコンバータ、41〜43 抵抗器、44,81,101,131,141,181,225〜227 地絡検出回路、51〜57,61,91〜93,111〜113,151,152,191,192,241〜246 抵抗素子、162 最大電圧検出部、58,59,172〜174 ダイオード、132,133 選択部、171 電圧検出回路、247 検流器、248,249 一方向性素子。
1,201 DC power supply unit, 2,71,202 grid-connected inverter device, 3,203 commercial power system, 11-13, 211-213 solar cell module, 4 inverter device, 5 load, 21,24, 221,224 Switching unit, 22, 222 DC / DC converter unit, 23, 223 inverter circuit, 25, 161 ground fault detection unit, 26, 228 control unit, 27, 229 display unit, 31-33, 231-233 DC / DC converter, 41-43 Resistor, 44, 81, 101, 131, 141, 181, 2525-227 Ground fault detection circuit, 51-57, 61, 91-93, 111-113, 151, 152, 191, 192, 241 246 Resistance element, 162 Maximum voltage detection unit, 58, 59, 172 to 174 Diode, 132, 133
Claims (20)
それぞれ前記複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々が対応する直流電力発生器の出力電圧を予め定められた電圧に変換して第1のノードに出力する複数のDC/DCコンバータ、
前記第1のノードに与えられた直流電力を交流電力に変換して前記商用電力系統に供給するインバータ、および
それぞれ前記複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々の一方電極が対応する直流電力発生器の正極端子に接続され、各々の他方電極が互いに接続された複数の抵抗器、
前記複数の抵抗器の他方電極と前記複数の直流電力発生器の負極端子に接続され、前記複数の直流電力発生器による充電部の地絡を検出し、地絡検出信号を出力する第1の地絡検出回路を備える、電源装置。 A power supply device that converts DC power generated by a plurality of DC power generators into AC power and supplies the AC power to a load,
A plurality of DC / DC converters provided corresponding to the plurality of DC power generators, each of which converts the output voltage of the corresponding DC power generator into a predetermined voltage and outputs the voltage to the first node;
An inverter that converts the DC power supplied to the first node into AC power and supplies it to the commercial power system, and is provided corresponding to each of the plurality of DC power generators, each one electrode corresponding to A plurality of resistors connected to the positive terminal of the DC power generator, each other electrode connected to each other;
The first electrode connected to the other electrode of the plurality of resistors and the negative terminal of the plurality of DC power generators, detects a ground fault of a charging unit by the plurality of DC power generators, and outputs a ground fault detection signal. A power supply device comprising a ground fault detection circuit.
それぞれ前記複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々が対応する直流電力発生器の出力電圧を予め定められた電圧に変換して第1のノードに出力する複数のDC/DCコンバータ、
前記第1のノードに与えられた直流電力を交流電力に変換して前記商用電力系統に供給するインバータ、および
それぞれ前記複数の直流電力発生器に対応して設けられ、各々の一方電極が対応する直流電力発生器の正極端子に接続され、各々の他方電極が互いに接続された複数の抵抗器、
前記複数の抵抗器の他方電極と前記複数の直流電力発生器の負極端子に接続され、前記複数の直流電力発生器による充電部の地絡を検出し、地絡検出信号を出力する第1の地絡検出回路を備える、電源装置。 A power supply device that converts DC power generated by a plurality of DC power generators into AC power and supplies the AC power to a commercial power system,
A plurality of DC / DC converters provided corresponding to the plurality of DC power generators, each of which converts the output voltage of the corresponding DC power generator into a predetermined voltage and outputs the voltage to the first node;
An inverter that converts the DC power supplied to the first node into AC power and supplies it to the commercial power system, and is provided corresponding to each of the plurality of DC power generators, each one electrode corresponding to A plurality of resistors connected to the positive terminal of the DC power generator, each other electrode connected to each other;
The first electrode connected to the other electrode of the plurality of resistors and the negative terminal of the plurality of DC power generators, detects a ground fault of a charging unit by the plurality of DC power generators, and outputs a ground fault detection signal. A power supply device comprising a ground fault detection circuit.
前記複数の抵抗器の他方電極に共通接続された第1の入力ノードと、前記複数の直流電力発生器の負極端子に共通接続された第2の入力ノードとの間に直列接続された第1および第2の抵抗素子を含み、前記第1および第2の抵抗素子の間の出力ノードが基準電位のラインに接続された第1の分圧回路、および
前記第1の入力ノードと前記第2の入力ノードとの間に直列接続された第3および第4の抵抗素子を含み、通常時は、前記第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから前記基準電位の前記地絡検出信号を出力し、前記複数の直流電力発生器による充電部の地絡により前記第1の抵抗素子の端子間電圧が前記第2の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなったことに応じて、前記第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから前記基準電位よりも高電位の前記地絡検出信号を出力し、前記複数の直流電力発生器による充電部の地絡により前記第2の抵抗素子の端子間電圧が前記第1の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなったことに応じて、前記第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから前記基準電位よりも低電位の前記地絡検出信号を出力する第2の分圧回路を含む、請求項1または請求項2に記載の電源装置。 The first ground fault detection circuit includes:
The first input node connected in series between the first input node commonly connected to the other electrode of the plurality of resistors and the second input node commonly connected to the negative terminals of the plurality of DC power generators. And a second resistive element, and a first voltage dividing circuit in which an output node between the first and second resistive elements is connected to a reference potential line, and the first input node and the second resistive element In the normal state, the ground fault detection signal of the reference potential is output from the output node between the third and fourth resistance elements. In response to the fact that the voltage across the first resistance element is greater than the voltage across the second resistance element by a predetermined level or more due to a ground fault in the charging section of the plurality of DC power generators. The output between the third and fourth resistance elements The ground fault detection signal having a potential higher than the reference potential is output from a node, and the voltage across the second resistance element is changed to the first resistance element due to the ground fault of the charging unit by the plurality of DC power generators. The ground fault detection signal having a potential lower than the reference potential is output from the output node between the third and fourth resistance elements in response to the voltage exceeding the predetermined voltage being greater than a predetermined level. The power supply device according to claim 1, further comprising: a voltage dividing circuit.
前記複数の抵抗器の他方電極に共通接続された第1の入力ノードと、前記複数の直流電力発生器の負極端子に共通接続された第2の入力ノードとの間に直列接続された第1および第2の抵抗素子を含み、前記第1および第2の抵抗素子の間の出力ノードが基準電位のラインに接続された第1の分圧回路、
前記第1の入力ノードと前記第2の入力ノードとの間に直列接続された第3および第4の抵抗素子を含み、通常時は、前記第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから前記基準電位以下の電位を出力し、前記複数の直流電力発生器の出力部の地絡により前記第1の抵抗素子の端子間電圧が前記第2の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなった場合は、前記第3および第4の抵抗素子の間の出力ノードから前記基準電位よりも高い電位を出力する第2の分圧回路、
前記第1の入力ノードと前記第2の入力ノードとの間に直列接続された第5および第6の抵抗素子を含み、通常時は、前記第5および第6の抵抗素子の間の出力ノードから前記基準電位以上の電位を出力し、前記複数の直流電力発生器の出力部の地絡により前記第2の抵抗素子の端子間電圧が前記第1の抵抗素子の端子間電圧よりも所定レベル以上大きくなった場合は、前記第5および第6の抵抗素子の間の出力ノードから前記基準電位よりも低い電位を出力する第3の分圧回路、および
通常時は、前記基準電位の前記地絡検出信号を出力し、前記基準電位と前記第2の分圧回路の出力ノードの電位とを比較して、前記第2の分圧回路の出力ノードの電位が前記基準電位よりも高くされたことに応じて、前記基準電位よりも高電位の前記地絡検出信号を出力し、前記基準電位と前記第3の分圧回路の出力ノードの電位とを比較して、前記第3の分圧回路の出力ノードの電位が前記基準電位よりも低くされたことに応じて、前記基準電位よりも低電位の前記地絡検出信号を出力する比較回路を含む、請求項1または請求項2に記載の電源装置。 The first ground fault detection circuit includes:
The first input node connected in series between the first input node commonly connected to the other electrode of the plurality of resistors and the second input node commonly connected to the negative terminals of the plurality of DC power generators. A first voltage dividing circuit including an output node between the first and second resistance elements connected to a reference potential line;
An output node between the third and fourth resistance elements in a normal state, including third and fourth resistance elements connected in series between the first input node and the second input node; From the output terminal of the plurality of DC power generators, the voltage between the terminals of the first resistance element is a predetermined level higher than the voltage between the terminals of the second resistance element. A second voltage dividing circuit that outputs a potential higher than the reference potential from an output node between the third and fourth resistance elements,
Output nodes between the fifth and sixth resistance elements are normally included, including fifth and sixth resistance elements connected in series between the first input node and the second input node. Output a potential equal to or higher than the reference potential, and the voltage across the second resistance element is a predetermined level higher than the voltage across the first resistance element due to the ground fault of the output portions of the plurality of DC power generator When the voltage becomes larger than this, a third voltage dividing circuit that outputs a potential lower than the reference potential from an output node between the fifth and sixth resistance elements, and, in normal times, the ground of the reference potential. A fault detection signal is output, and the reference potential and the potential of the output node of the second voltage dividing circuit are compared, and the potential of the output node of the second voltage dividing circuit is made higher than the reference potential. Depending on the situation, the ground fault is higher than the reference potential. A detection signal is output, and the potential of the output node of the third voltage dividing circuit is made lower than the reference potential by comparing the reference potential with the potential of the output node of the third voltage dividing circuit. The power supply device according to claim 1, further comprising a comparison circuit that outputs the ground fault detection signal having a potential lower than the reference potential.
それらの一方電極が互いに接続された第1および第2の副抵抗素子、および
前記第1の副抵抗素子の他方電極と前記第2の副抵抗素子の他方電極との間に接続され、外部からの制御信号に応答してオン/オフする第1のスイッチ回路を含む、請求項5に記載の電源装置。 The at least one resistance element is:
The first and second sub-resistance elements whose one electrodes are connected to each other, and connected between the other electrode of the first sub-resistance element and the other electrode of the second sub-resistance element, and from the outside The power supply device according to claim 5, further comprising: a first switch circuit that is turned on / off in response to the control signal.
直列接続された第1および第2の副抵抗素子、および
前記第2の副抵抗素子の一方電極と他方電極との間に接続され、外部からの制御信号に応答してオン/オフする第1のスイッチ回路を含む、請求項5に記載の電源装置。 The at least one resistance element is:
First and second sub-resistance elements connected in series, and a first sub-resistance element connected between one electrode and the other electrode of the second sub-resistance element and turned on / off in response to an external control signal The power supply device according to claim 5, further comprising:
前記制御部は、前記最大電圧検出部によって測定された電圧に応じて、前記正側乖離基準値および前記負側乖離基準値を設定する、請求項11に記載の電源装置。 Furthermore, a maximum voltage detector that measures the highest output voltage among the output voltages of each of the plurality of DC power generators,
The power supply device according to claim 11, wherein the control unit sets the positive deviation reference value and the negative deviation reference value according to the voltage measured by the maximum voltage detection unit.
外部からの制御信号に応答して、前記第1および第2の地絡検出回路のうちのいずれか一方から出力される地絡検出信号を前記制御部へ選択的に与える選択回路を備え、
前記第2の地絡検出回路に含まれる複数の抵抗素子のうちの少なくとも1つの抵抗素子の抵抗値は、前記第1の地絡検出回路の対応する抵抗素子の抵抗値と異なる、請求項3から請求項14までのいずれかに記載の電源装置。 Further, connected to the other electrode of the plurality of resistors and the negative terminal of the plurality of DC power generators, detects a ground fault of the charging unit by the plurality of DC power generators, and outputs a ground fault detection signal. In response to a second ground fault detection circuit having the same configuration as the first ground fault detection circuit and an external control signal, an output is output from either the first ground fault detection circuit or the second ground fault detection circuit. A selection circuit that selectively gives a ground fault detection signal to the control unit,
The resistance value of at least one resistance element among the plurality of resistance elements included in the second ground fault detection circuit is different from the resistance value of the corresponding resistance element of the first ground fault detection circuit. The power supply device according to claim 14.
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