JP2013230002A - パワーコンディショナ - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス作業者のさらなる安全性の確保とメンテナンス作業の簡素化とが図れるパワーコンディショナを得ること。
【解決手段】母線コンデンサ８に並列に母線放電回路９が設けられ、当該パワーコンディショナ５の筐体１における充電部カバー３が開けられたことを検知する充電部露出検知手段１２が設けられる。制御部１３は、充電部露出検知手段１２から検知信号が入力されると、電圧調整回路７とインバータ部１０とをそれぞれ動作停止に制御し、ＤＣ開閉器６と電磁開閉器１１とをそれぞれ断状態に制御し、母線放電回路９に母線コンデンサ８の蓄積電荷を全て放電させる制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽光発電システムを商用の配電系統へ連系させるのに用いるパワーコンディショナに関するものである。

パワーコンディショナは、太陽光発電システムを導入する住宅等の屋内分電盤に設置されるが、太陽電池が発電した直流電圧を所定電圧へ調整する電圧調整回路と、電圧調整回路が調整した電圧により充電され所定の母線電圧を生成するコンデンサと、コンデンサが蓄電生成する直流電力を交流電力へ変換し商用の配電系統へ送出するインバータ部と、それらを制御する制御部とを備えている。

ところで、このパワーコンディショナでは、運転を停止しても、しばらくはコンデンサに充電電荷が残留する構成であると、メンテナンス時に、コンデンサに残留する充電電荷により感電する危険性がある。

この問題に対し、例えば特許文献１では、メンテナンス時の感電を防止するため、コンデンサに並列に、抵抗器とスイッチとで構成される放電回路を設け、運転を停止してメンテナンスを開始するときに、制御部が放電回路のスイッチを閉路させて抵抗器をコンデンサの両端間に接続し、充電電荷を抵抗器に消費させ放電させる仕組みが提案されている。

国際公開第２０１１／１１１２０８号

しかし、特許文献１に提案される感電防止策は、パワーコンディショナと太陽電池との間を断接するＤＣ開閉器、およびパワーコンディショナと配電系統との間を断接するＡＣブレーカを、メンテナンス作業者が手動で断にすることを前提としているので、次のような問題がある。

すなわち、ＡＣブレーカは、パワーコンディショナの配置場所とは異なる箇所にあり、パワーコンディショナの配置場所からＡＣブレーカの断状態を確認できるとは限らず、ＡＣブレーカを切り忘れる場合が起こりうるので、意図せぬ活線作業となる危険性がある。

また、ＤＣ開閉器は、パワーコンディショナの筐体内に配置されているが、ＤＣ開閉器を断にする作業も必要であり、作業手順が煩雑である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、メンテナンス作業者のさらなる安全性の確保とメンテナンス作業の簡素化とが図れるパワーコンディショナを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＤＣ開閉器と、太陽電池から前記ＤＣ開閉器を介して入力される直流電圧を所定電圧に調整する電圧調整回路と、前記電圧調整回路が調整した所定電圧により充電され所定の母線電圧を生成する母線コンデンサと、電磁開閉器と、前記母線コンデンサが蓄電生成する直流電力を交流電力へ変換し前記電磁開閉器を介して商用の配電系統へ送出するインバータ部と、前記ＤＣ開閉器と前記電圧調整回路と前記電磁開閉器と前記インバータ部とをそれぞれ制御する制御部とを備えるパワーコンディショナにおいて、前記母線コンデンサに並列に母線放電回路が設けられるとともに、当該パワーコンディショナの筐体における充電部カバーが開かれたことを検知する充電部露出検知手段が設けられ、前記制御部は、前記充電部露出検知手段から検知信号が入力されると、前記電圧調整回路と前記インバータ部とをそれぞれ動作停止に制御し、前記ＤＣ開閉器と前記電磁開閉器とをそれぞれ断状態に制御し、前記母線放電回路に前記母線コンデンサの蓄積電荷を全て放電させる制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、メンテナンスを開始するために、当該パワーコンディショナの筐体における母線コンデンサの配置位置周囲の充電部を塞ぐ充電部カバーを開けると、直ちに、当該パワーコンディショナは動作を停止し、母線コンデンサの蓄積電荷を完全に無くすることができる。このとき、ＡＣブレーカを断にするのを忘れても、電磁開閉器が断状態に制御されるので、活線状態になることはない。また、ＤＣ開閉器も自動的に断状態になるので、ＤＣ開閉器を断にする作業をしなくてよい。したがって、メンテナンス作業者のさらなる安全性の確保とメンテナンス作業の簡素化とが図れるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施の形態によるパワーコンディショナを収納するパワーコンディショナ筐体の外観構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示すパワーコンディショナ筐体に収容されるパワーコンディショナの構成を示すブロック図である。

以下に、本発明にかかるパワーコンディショナの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の一実施の形態によるパワーコンディショナを収納するパワーコンディショナ筐体の外観構成を示す斜視図である。図２は、図１に示すパワーコンディショナ筐体に収納されるパワーコンディショナの構成を示すブロック図である。

図１において、パワーコンディショナ筐体１の前面には、片開きのフロントパネル２が設けられ、フロントパネル２を開けた開口端は、その開口端部に四隅がネジ止めされた充電部カバー３で塞がれている。充電部カバー３を外した内奥に図２に示す構成のパワーコンディショナ５が配置されている。

図２において、パワーコンディショナ５は、ＤＣ開閉器６と、電圧調整回路７と、母線コンデンサ８と、母線放電回路９と、インバータ部１０と、電磁開閉器１１と、充電部露出検知手段１２と、制御部１３とを備えている。

パワーコンディショナ５は、通常の運転時においては、太陽電池１５が発電した直流電力を交流電力へ変換しＡＣブレーカ１６を介して配電系統１７へ送出する動作を行う。

すなわち、ＤＣ開閉器６は、図１に示すように充電部カバー３に空けた穴内に外部から操作可能に配置され、フロントパネル２を開けてオン操作すると、太陽電池１５が発電した直流電力は、ＤＣ開閉器６を介して電圧調整回路７に入力される。

電圧調整回路７は、昇圧または降圧のチョッパー回路で構成され、制御部１３からの制御指示に従って、太陽電池１５からＤＣ開閉器６を介して入力される直流電圧を所定電圧に調整する。母線コンデンサ８は、電圧調整回路７が調整した所定電圧により充電され、インバータ部１０の直流電源である所定の母線電圧を生成する。

母線コンデンサ８に並列に接続される母線放電回路９は、例えば、抵抗器とスイッチの直列回路で構成されていて、通常の運転時においては、スイッチが制御部１３から開路制御され、放電回路を形成していない。

インバータ部１０は、母線コンデンサ８が蓄電生成する直流電力を、制御部１３からの制御指示に従って、交流電力へ変換し電磁開閉器１１へ出力する。電磁開閉器１１は、通常の運転時においては、太陽電池１５の発電電力量が配電系統１７と連系可能なレベルにあるとき、スイッチが制御部１３から閉路制御されている。したがって、インバータ部１０にて変換生成された交流電力は、電磁開閉器１１から当該パワーコンディショナ５の外に配置されているＡＣブレーカ１６を介して配電系統１７へ送出される。

ここで、充電部露出検知手段１２は、図１に示す充電部カバー３が所定位置から外された場合に検知信号を制御部１３に出力する構成になっている。具体的には、充電部露出検知手段１２は、例えばリミットスイッチや光検知センサで構成することができる。リミットスイッチであれば、充電部カバー３が所定位置に在る間はオフしているが、充電部カバー３が所定位置から外されるとオンすることで、制御部１３に充電部カバー３が所定位置から外されたことを通知するように構成される。また、光検出センサであれば、発光素子と受光素子との間の光路が、充電部カバー３が所定位置に在る間は遮断されているが、充電部カバー３が所定位置から外されると光路が形成され受光素子から検出電流が出力されることで、制御部１３に充電部カバー３が所定位置から外されたことを通知するように構成される。

すなわち、メンテナンス時に図１に示す充電部カバー３が所定位置から外されて充電部（電圧調整回路７，母線コンデンサ８およびインバータ部１０）が露出した場合に、制御部１３は、充電部露出検知手段１２から検知信号が入力されると、電圧調整回路７とインバータ部１０とをそれぞれ動作停止に制御し、ＤＣ開閉器６と電磁開閉器１１とをそれぞれ断状態に制御し、母線放電回路９のスイッチを閉路させて母線コンデンサの蓄積電荷を全て抵抗器に消費させて放電させる制御を行う。

以上のように、この実施の形態によれば、メンテナンスを開始するために、当該パワーコンディショナの筐体における母線コンデンサの配置位置周囲の充電部を塞ぐ充電部カバーを開けると、直ちに、当該パワーコンディショナは動作を停止し、母線コンデンサの蓄積電荷を完全に無くすることができる。

このとき、ＡＣブレーカを断にするのを忘れても、電磁開閉器が断状態に制御されるので、活線状態になることはない。また、ＤＣ開閉器も自動的に断状態になるので、ＤＣ開閉器を断にする作業をしなくてよい。したがって、メンテナンス作業者のさらなる安全性の確保とメンテナンス作業の簡素化とが図れる。

以上のように、本発明にかかるパワーコンディショナは、メンテナンス作業者のさらなる安全性の確保とメンテナンス作業の簡素化とが図れるパワーコンディショナとして有用である。

１ パワーコンディショナ筐体
２ フロントパネル
３ 充電部カバー
５ パワーコンディショナ
６ ＤＣ開閉器
７ 電圧調整回路
８ 母線コンデンサ
９ 母線放電回路
１０ インバータ部
１１ 電磁開閉器
１２ 充電部露出検知手段
１３ 制御部
１５ 太陽電池
１６ ＡＣブレーカ
１７ 配電系統

Claims (1)

1. ＤＣ開閉器と、太陽電池から前記ＤＣ開閉器を介して入力される直流電圧を所定電圧に調整する電圧調整回路と、前記電圧調整回路が調整した所定電圧により充電され所定の母線電圧を生成する母線コンデンサと、電磁開閉器と、前記母線コンデンサが蓄電生成する直流電力を交流電力へ変換し前記電磁開閉器を介して商用の配電系統へ送出するインバータ部と、前記ＤＣ開閉器と前記電圧調整回路と前記電磁開閉器と前記インバータ部とをそれぞれ制御する制御部とを備えるパワーコンディショナにおいて、
   前記母線コンデンサに並列に母線放電回路が設けられるとともに、
   当該パワーコンディショナの筐体における充電部カバーが開かれたことを検知する充電部露出検知手段が設けられ、
   前記制御部は、前記充電部露出検知手段から検知信号が入力されると、前記電圧調整回路と前記インバータ部とをそれぞれ動作停止に制御し、前記ＤＣ開閉器と前記電磁開閉器とをそれぞれ断状態に制御し、前記母線放電回路に前記母線コンデンサの蓄積電荷を全て放電させる制御を行う
   ことを特徴とするパワーコンディショナ。

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