JP2015104232A - Power Conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はパワーコンディショナに関し、より詳細には、太陽電池モジュールが発電停止状態にあるときに電力系統から給電を受けることができる構成を備えたパワーコンディショナに関する。 The present invention relates to a power conditioner, and more particularly to a power conditioner having a configuration capable of receiving power from an electric power system when a solar cell module is in a power generation stop state.
太陽電池モジュールで発電された電力を商用電源などの電力系統に連系させるパワーコンディショナ(系統連系インバータ装置)には、パワーコンディショナの内外に各種センサ(電圧センサや電流センサなど)を備え、制御部がこれらセンサ類の測定結果に基づいて、太陽電池モジュールの発電量、電力系統への売電電力、電力系統からの買電電力などを演算し、これらの演算結果を外部のモニタ装置に表示させる機能(モニタ機能)を備えたものがある(たとえば、特許文献1参照)。 Power conditioners (system-connected inverter devices) that link power generated by solar cell modules to power systems such as commercial power supplies are equipped with various sensors (voltage sensors, current sensors, etc.) inside and outside the power conditioner. Based on the measurement results of these sensors, the control unit calculates the amount of power generated by the solar cell module, the electric power sold to the electric power system, the electric power purchased from the electric power system, and the like. Some have a function (monitor function) to be displayed on the screen (for example, see Patent Document 1).
このようなモニタ機能を備えたパワーコンディショナでは、夜間など太陽電池モジュールが発電を行っていないときでも制御部が買電電力を演算できるようにするために、電力系統側から給電を受けるための夜間用給電路を備えたものがある。 In a power conditioner equipped with such a monitoring function, in order to allow the control unit to calculate the purchased power even when the solar cell module is not generating power such as at night, it is necessary to receive power from the power system side. Some have a night feeding line.
ところで、このような夜間用給電路を備えたパワーコンディショナを複数台併設する場合、モニタ装置が接続されるパワーコンディショナ(親機)以外の他のパワーコンディショナ(子機)は買電電力の演算を行う必要がないため夜間の給電は不要である。そのため、出願人は、夜間用給電路に電路の短絡/開放の切替えを行う電路開放手段(たとえば、着脱自在の短絡ピンなど)を備えさせ、子機となるパワーコンディショナの電路開放手段は開放状態としておくことで、太陽電池モジュールが発電を行っていない夜間に子機で無駄な電力が消費されるのを抑制することを提案している。 By the way, when installing a plurality of power conditioners equipped with such a night power supply path, power conditioners (slave units) other than the power conditioner (master unit) to which the monitor device is connected are purchased power. Since there is no need to perform the above calculation, no nighttime power supply is required. Therefore, the applicant is provided with an electric circuit opening means (for example, a detachable shorting pin) for switching the short circuit / opening of the electric circuit in the night power supply line, and the electric circuit opening means of the power conditioner serving as the slave unit is open. It has been proposed to suppress the useless power consumption in the slave unit at night when the solar cell module is not generating power by setting the state.
しかしながら、このような構成には以下の問題があり、その改善が望まれていた。
すなわち、夜間用給電路の電路開放手段が開放状態とされたパワーコンディショナ(子機)は、太陽電池モジュールの発電が停止すると制御部に対する電源供給が停止するため、太陽電池モジュールの発電停止に伴って制御部のマイコンがリセットされてしまう。
However, such a configuration has the following problems, and improvements have been desired.
In other words, the power conditioner (child device) in which the electric circuit opening means of the night power supply path is in an open state stops power generation of the solar cell module because power supply to the control unit stops when power generation of the solar cell module stops. Along with this, the microcomputer of the control unit is reset.
制御部のマイコンは、パワーコンディショナの制御にあたり様々なデータを一時的に揮発性のメモリ(たとえば、RAM)に記憶するようになっていることから、子機とされたパワーコンディショナは、日没によって太陽電池モジュールの発電が停止すると、制御部のマイコンのリセットに伴って揮発性のメモリに記憶されていたデータが消去され、日の出により制御部の動作が再開したときには当該データは失われている。 The microcomputer of the control unit temporarily stores various data in a volatile memory (for example, RAM) when controlling the power conditioner. When power generation of the solar cell module stops due to the death, the data stored in the volatile memory is erased when the microcomputer of the control unit is reset, and when the operation of the control unit resumes due to sunrise, the data is lost Yes.
一方、パワーコンディショナの制御部はエラー検出機能を備えており、この機能により、制御部は各種センサの測定結果からパワーコンディショナに異常がないかを診断するようになっている。そして、この診断の結果、異常がある(エラーが検出された)場合、制御部は当該エラーの情報(エラー情報)を揮発性のメモリに記憶させ、その後のパワーコンディショナの制御にこのエラー情報を利用するようになっている。 On the other hand, the control unit of the power conditioner has an error detection function. With this function, the control unit diagnoses whether there is an abnormality in the power conditioner from the measurement results of various sensors. If there is an abnormality (error is detected) as a result of this diagnosis, the control unit stores the error information (error information) in a volatile memory, and this error information is used for subsequent control of the inverter. Is to be used.
そのため、上述したように、子機とされたパワーコンディショナの制御部のマイコンが日没によってリセットされてしまうと、エラー情報も消去され、日の出により動作を再開した制御部はエラーがないものとして、パワーコンディショナの制御を行うおそれがあった。 Therefore, as described above, if the microcomputer of the control unit of the power conditioner that is a slave unit is reset by sunset, the error information is also erased, and the control unit that resumed operation due to sunrise is assumed to have no error There was a risk of controlling the inverter.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、太陽電池モジュールの発電停止が介在してもエラー情報を失わず、発電再開後に安全停止状態を維持することができるパワーコンディショナを提供することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and the object of the present invention is not to lose error information even when the power generation stop of the solar cell module is interposed, and to safely stop after power generation is resumed. It is providing the inverter which can maintain a state.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載のパワーコンディショナは、太陽電池モジュールで発電された電力を電力系統に連系させるためのパワーコンディショナであって、上記太陽電池モジュールが発電停止状態にあるときに上記電力系統から給電を受けるための夜間用給電路と、該夜間用給電路の短絡/開放の切替えを行う電路開放手段と、上記パワーコンディショナの制御を行う制御部と、所定の操作部とを備えてなり、上記制御部は、所定のエラーを検出したときに当該エラーの情報を不揮発性メモリに記憶させる制御構成と、起動時に上記不揮発性メモリに上記エラーの情報が記憶されていればパワーコンディショナを所定の安全停止状態に移行させる制御構成と、上記安全停止状態にあるときは上記操作部において所定のエラー解除操作が行われるまで上記安全停止状態を維持する制御構成とを備えていることを特徴とする。 To achieve the above object, a power conditioner according to claim 1 of the present invention is a power conditioner for linking power generated by a solar cell module to an electric power system, wherein the solar cell module is Night power supply path for receiving power from the power system when power generation is stopped, electric circuit opening means for switching the short-circuit / opening of the night power supply path, and a control unit for controlling the power conditioner And a predetermined operation unit, and the control unit stores information on the error in the nonvolatile memory when a predetermined error is detected, and the error memory stores the error in the nonvolatile memory at the time of startup. If the information is stored, the control configuration for shifting the inverter to a predetermined safe stop state, and the operation unit when the information is in the safe stop state, Until error reset operation is performed, characterized in that a control arrangement for maintaining the safety stop state.
請求項1に記載のパワーコンディショナは、太陽電池モジュールが発電停止状態にあるときには夜間用給電路を介して電力系統から給電を受けることができるので、太陽電池モジュールが発電停止状態にあるときでも制御部は買電電力の演算を行うことができる。また、夜間用給電路には電路の短絡/開放の切替えを行う電路開放手段が備えられているので、複数のパワーコンディショナを併設する際には、買電電力などを表示するモニタ装置が接続されないパワーコンディショナ(子機)の電路開放手段を開放状態としておくことで、子機に対する夜間の給電が停止され、子機での無駄な電力消費が削減される。 Since the power conditioner according to claim 1 can receive power from the power system through the night power supply path when the solar cell module is in the power generation stop state, even when the solar cell module is in the power generation stop state. The control unit can calculate the purchased power. In addition, since the night power supply path is equipped with a circuit opening means for switching between short circuit / opening of the circuit, when a plurality of power conditioners are installed, a monitor device for displaying purchased power is connected. By leaving the electric circuit opening means of the power conditioner (child unit) not to be opened, power supply at night to the child unit is stopped, and unnecessary power consumption in the child unit is reduced.
また、制御部は所定のエラーの情報を不揮発性メモリに記憶するとともに、起動時に不揮発性メモリに上記エラーの情報があれば所定の安全停止状態となるので、夜間に給電が行われないパワーコンディショナ(子機)であっても、太陽電池モジュールの発電停止によって所定のエラーの情報を失うことなく確実に安全停止状態に移行できる。そして、安全停止状態は、操作部において所定のエラー解除操作が行われるまで維持されるので、安全停止状態の維持を通じてユーザにエラー解除操作を促すことができる。 In addition, the control unit stores predetermined error information in the non-volatile memory, and if there is the error information in the non-volatile memory at the time of start-up, the control unit enters a predetermined safe stop state. Even in the case of a slave (child device), it is possible to reliably shift to a safe stop state without losing information on a predetermined error by stopping the power generation of the solar cell module. Since the safe stop state is maintained until a predetermined error release operation is performed on the operation unit, the user can be prompted to perform the error release operation through the maintenance of the safe stop state.
なお、ここで太陽電池モジュールの発電停止状態とは、太陽電池モジュールの発電が完全に停止している場合は勿論のこと、太陽電池モジュールの出力電圧がパワーコンディショナの動作停止電圧(つまり、電力系統に連系可能な交流電力を出力するのに必要な最低電圧)未満である場合を含んでいる。 Here, the power generation stop state of the solar cell module means not only when the power generation of the solar cell module is completely stopped, but also the output voltage of the solar cell module is the operation stop voltage of the power conditioner (that is, the power This includes the case where the voltage is less than the minimum voltage required to output AC power that can be connected to the grid.
本発明の請求項2に記載のパワーコンディショナは、請求項1に記載のパワーコンディショナにおいて、上記操作部がラッチ式のスイッチで構成され、該スイッチのラッチ解除操作が上記エラー解除操作とされていることを特徴とする。 A power conditioner according to a second aspect of the present invention is the power conditioner according to the first aspect, wherein the operation unit is configured by a latch-type switch, and the latch release operation of the switch is the error release operation. It is characterized by.
請求項2に記載のパワーコンディショナでは、エラー解除操作がラッチ式のスイッチのラッチ解除操作によるものとされているので、ユーザはラッチ式スイッチの状態(ラッチが解除されているか否か)によりエラー解除操作が行われたか否かを容易に把握でき、エラー解除操作の操作忘れを減らすことができる。 In the power conditioner according to claim 2, since the error release operation is performed by the latch release operation of the latch type switch, the user determines an error depending on the state of the latch type switch (whether the latch is released). Whether or not the canceling operation has been performed can be easily grasped, and forgetting to perform the error canceling operation can be reduced.
本発明の請求項3に記載のパワーコンディショナは、請求項2に記載のパワーコンディショナにおいて、上記スイッチのラッチ解除操作により上記不揮発性メモリに記憶された上記エラー情報が消去されることを特徴とする。 A power conditioner according to a third aspect of the present invention is the power conditioner according to the second aspect, wherein the error information stored in the nonvolatile memory is erased by an unlatch operation of the switch. And
請求項3に記載のパワーコンディショナでは、スイッチのラッチ解除操作によって不揮発性メモリに記憶されたエラー情報が消去されるので、エラー解除操作後に新たに所定のエラーが検出されたときは、制御部は適切に所定の安全停止状態に移行できる。 In the power conditioner according to claim 3, the error information stored in the non-volatile memory is erased by the latch release operation of the switch. Therefore, when a predetermined error is newly detected after the error release operation, the control unit Can appropriately transition to a predetermined safe stop state.
本発明の請求項4に記載のパワーコンディショナは、請求項2または3に記載のパワーコンディショナにおいて、上記スイッチが、パワーコンディショナの運転/停止の切替を行う運転スイッチと兼用されていることを特徴とする。 The power conditioner according to claim 4 of the present invention is the power conditioner according to claim 2 or 3, wherein the switch is also used as an operation switch for switching operation / stop of the power conditioner. It is characterized by.
請求項4に記載のパワーコンディショナでは、エラー解除操作を行うスイッチが、パワーコンディショナの運転/停止の切替を行う運転スイッチと兼用されていることから、操作部のスイッチを減らすことができる。 In the power conditioner according to the fourth aspect, since the switch for performing the error canceling operation is also used as the operation switch for switching the operation / stop of the power conditioner, the switches of the operation unit can be reduced.
本発明に係るパワーコンディショナによれば、夜間用給電路の電路開放手段を短絡/開放いずれの状態で使用しても(パワーコンディショナを親機、子機いずれで使用しても)、太陽電池モジュールの発電が停止しているときにエラー情報は失われないので、太陽電池モジュールの発電再開後に制御部はパワーコンディショナを適切かつ確実に安全停止状態とすることができ、安全性の高いパワーコンディショナを提供することができる。 According to the power conditioner of the present invention, the electric circuit opening means of the night power supply path can be used in either a short-circuited state or an open state (whether the power conditioner is used in either the master unit or the slave unit), Since the error information is not lost when the power generation of the battery module is stopped, the control unit can properly and surely put the power conditioner in a safe stop state after restarting the power generation of the solar cell module, which is highly safe. A power conditioner can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係るパワーコンディショナを用いた太陽光発電システムの概略構成を示している。この図1に示す太陽光発電システムは、太陽電池モジュール1と、パワーコンディショナ2と、電力系統3とを主要部として構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a photovoltaic power generation system using a power conditioner according to the present invention. The solar power generation system shown in FIG. 1 includes a solar cell module 1, a power conditioner 2, and a power system 3 as main parts.
太陽電池モジュール1は、周知のとおり、光エネルギを直流電力に変換する太陽電池(太陽電池セル)を用いた発電装置である。この太陽電池モジュール1は、日当たりのよい場所、たとえば、住宅の屋根上などに設置される。図示例では、太陽電池モジュール1として1枚のモジュールを図示しているが、複数枚の太陽電池モジュール1を直列に接続して太陽電池アレイを構成してもよい。なお、太陽電池モジュール1が多数設置される場合、複数台のパワーコンディショナ2にこれらを分散して接続することがある。その場合、パワーコンディショナ2は電力系統3に対して並列に接続され、各パワーコンディショナ2に太陽電池モジュール1が分散接続される。 As is well known, the solar cell module 1 is a power generator using a solar cell (solar cell) that converts light energy into DC power. The solar cell module 1 is installed on a sunny place, for example, on the roof of a house. In the illustrated example, one module is illustrated as the solar cell module 1, but a solar cell array may be configured by connecting a plurality of solar cell modules 1 in series. In addition, when many solar cell modules 1 are installed, these may be distributed and connected to a plurality of power conditioners 2. In that case, the power conditioner 2 is connected in parallel to the power system 3, and the solar cell modules 1 are distributedly connected to each power conditioner 2.
パワーコンディショナ2は、太陽電池モジュール1で発電された直流電力を商用電力系統などの電力系統3に連系可能な交流電力に変換するための電力変換装置(系統連系インバータ装置)であって、このパワーコンディショナ2には、コンバータ部21、インバータ部22、系統連系スイッチ23、制御部24、操作部25、表示部26および制御電圧回路部27が主要部として備えられている。
The power conditioner 2 is a power conversion device (system-connected inverter device) for converting DC power generated by the solar cell module 1 into AC power that can be connected to a power system 3 such as a commercial power system. The power conditioner 2 includes a
コンバータ部21は、周知のとおり、太陽電池モジュール1で発電された直流電力の電圧を所定の電圧まで昇圧するDC/DCコンバータ回路を備えて構成されている。本実施形態では、コンバータ部21には公知のコンバータ回路、たとえば昇圧プッシュプル型のコンバータ回路が用いられる。
As is well known, the
インバータ部22は、コンバータ部21で昇圧された直流電力を電力系統3に連系可能な交流電力(たとえば、単相三線式の交流100/200V)に変換するDC/ACインバータ回路を備えて構成されている。本実施形態では、このインバータ部22は公知のブリッジ型インバータ回路で構成されている。具体的には、4個の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)、これらIGBTに駆動信号を与える駆動回路およびIGBTのエラー検出を行うエラー検出回路などを組み込んだ半導体素子(IPM:Intelligent Power Module)で構成されており、この半導体素子(IPM)のエラー検出回路がIGBTの故障を検出すると、当該半導体素子(IPM)から所定のエラー信号(IPMフォルト信号)が出力されるようになっている。
The
そして、コンバータ部21とインバータ部22はDCリンクコンデンサ(DCリンク部)28を介して接続され、インバータ部22の出力側が系統連系スイッチ23を介して電力系統3に接続されている。系統連系スイッチ23は、制御部24によって制御されており、スイッチの接点を閉じることでパワーコンディショナ2を電力系統3に連系可能な状態とする一方、スイッチの接点を開くことでパワーコンディショナ2を電力系統から解列するようになっている。
The
制御部24は、パワーコンディショナ2の各部を制御する制御装置であって、制御中枢としてマイコン(図示せず)を備えている。この制御部24は、パワーコンディショナ2の各部を制御するためにパワーコンディショナ2の内外に各種センサ類を備えており、これらセンサ類の測定結果などに基づいてパワーコンディショナ2の制御を行うほか、パワーコンディショナ2に異常がないか否かを診断する(パワーコンディショナ2のエラー検出を行う)ように構成されている。
The
具体的には、制御部24は上記センサ類として、図示のように、コンバータ部21への入力電圧(太陽電池モジュール1の出力電圧)を測定する入力電圧センサ31、コンバータ部21への入力電流(太陽電池モジュール1の出力電流)を測定する入力電流センサ32、DCリンク部28の電圧を測定するDCリンク電圧センサ33、インバータ部22の出力電流を測定する出力電流センサ34、電力系統3の電圧を測定する系統電圧センサ35、太陽電池モジュール1とコンバータ部21との間の往復電流を監視する零相変流器(図示せず)などをパワーコンディショナ2の内部に備えるほか、パワーコンディショナ2の外部に電力系統3との間に流れる電流を測定する売買電力演算用の電流センサ(図示せず)を備えている。
Specifically, as shown in the figure, the
そして、制御部24は、パワーコンディショナ2の通常の制御として、入力電圧センサ31の測定値がパワーコンディショナ2の動作開始電圧Von(たとえば、80V)以上になるとパワーコンディショナ2による系統連系動作(具体的には、コンバータ部21およびインバータ部22を動作させ、系統連系スイッチ23を閉じる処理)を行い、太陽電池モジュール1で発電された電力を電力系統3に連系させる一方、入力電圧センサ31の測定値がパワーコンディショナ2の動作停止電圧Voff未満になるとパワーコンディショナ2の解列動作(具体的には、コンバータ部21およびインバータ部22の動作を停止させ、系統連系スイッチ23を開く処理)を行って太陽電池モジュール1を電力系統3から解列させるようになっている。なお、パワーコンディショナ2が系統連系動作中は、パワーコンディショナ2の出力電力が電力系統3と連系できるように、制御部24は、コンバータ部21およびインバータ部22の動作を制御するようになっている。
Then, as a normal control of the power conditioner 2, when the measured value of the
これに対して、パワーコンディショナ2のエラー検出は、上述したセンサ類などを用いてパワーコンディショナ2の様々な異常の検出を行う。そして、特に本実施形態では、制御部24は、これらセンサ類などを用いて少なくとも以下の(1)〜(7)に示すエラー検出を行うように構成されている。
On the other hand, the error detection of the power conditioner 2 detects various abnormalities of the power conditioner 2 using the sensors described above. And especially in this embodiment, the
なお、これら(1)〜(7)に示すエラーは、その内容からユーザが操作部25でエラー解除の所定操作を行うことが求められるエラーであり、これら(1)〜(7)のいずれかのエラーが検出されると、制御部24は、当該エラーの情報(エラー情報)を制御部24に備えられた不揮発性メモリ(図示せず)に記憶するように構成されている(詳細は後述する)。
The errors shown in (1) to (7) are errors that require the user to perform a predetermined operation for canceling the error with the
(1)IPMフォルトエラー:このエラーは、インバータ部22の半導体素子(IPM)から出力されるIPMフォルト信号を制御部24が受信することによって検出される。具体的には、IPMフォルト信号を所定回数受信するなどの一定条件が成立したときに制御部24がIPMフォルトエラーと判断する。
(1) IPM fault error: This error is detected when the
(2)直流地絡エラー:このエラーは、太陽電池モジュール1とパワーコンディショナ2との間の往復電流の差が所定値以上となった場合(零相変流器の出力が所定値以上となった場合)に制御部24が直流地絡エラーと判断する。
(2) DC ground fault error: This error is caused when the difference in the reciprocating current between the solar cell module 1 and the power conditioner 2 exceeds a predetermined value (when the output of the zero-phase current transformer exceeds a predetermined value). The
(3)直流分流出エラー:このエラーは、出力電流センサ34の測定値に直流電流が含まれている場合に制御部24が直流分流出エラーと判断する。
(3) DC component outflow error: This error is determined by the
(4)解列不能エラー:このエラーは、制御部24が系統連系スイッチ23を開く制御を行ったにもかかわらず出力電流センサ34が電流を検出している場合に制御部24が解列不能エラーと判断する。
(4) Unbreakable error: This error is caused by the
(5)入出力電力異常エラー:このエラーは、入力電圧センサ31と入力電流センサ32の測定値から演算される入力電力と、出力電流センサ34と系統電圧センサ35の測定値から演算される出力電力の関係が正常でない場合に制御部24が入出力電力異常エラーと判断する。
(5) Input / output power abnormality error: This error is an input power calculated from the measured values of the
(6)入力過電流エラー:このエラーは、入力電流センサ32の測定値がパワーコンディショナ2の入力電流の上限値以上となった場合に制御部24が入力過電流エラーと判断する。
(6) Input overcurrent error: This error is determined by the
(7)DCリンク電圧高圧エラー:このエラーは、DCリンク電圧センサ33の測定値が所定電圧以上である場合に制御部24がDCリンク電圧高圧エラーであると判断する。
(7) DC link voltage high voltage error: This error is determined by the
また、制御部24は、このようなパワーコンディショナ2の制御やエラー検出に加え、太陽電池モジュール1の発電量、電力系統3への売電電力、電力系統3からの買電電力などを演算して、所定のモニタ装置4に表示させる機能が備えられている。たとえば、太陽電池モジュール1の発電量は、入力電圧センサ31および入力電流センサ32の測定結果から演算される。また、電力系統3への売電電力および電力系統3からの買電電力は図示しない売買電力演算用の電流センサおよび系統電圧センサ35の測定結果から演算される。また、これら発電量や売買電力はいずれも制御部24において積算が可能であり、これらの積算値も制御部24において演算される。
In addition to the control of the power conditioner 2 and error detection, the
ここで、モニタ装置4は、制御部24で演算される太陽電池モジュール1の発電量、電力系統3への売電電力、電力系統3からの買電電力などを表示するための表示装置であって、文字や図形の表示が可能な液晶表示パネルなどの表示装置が用いられる。このモニタ装置4は、居間や台所などパワーコンディショナ2とは離れた位置に配置されるものであって、制御部24と有線または無線(図示例では、通信線5)で接続され、制御部24で演算されたこれらの値が文字や図形で表示可能となっている。なお、このモニタ装置4による発電量等の表示に関連して、制御部24にはモニタ装置4と通信するための通信手段が備えられている。
Here, the monitor device 4 is a display device for displaying the power generation amount of the solar cell module 1 calculated by the
操作部25は、制御部24に対する各種コマンドを入力するための入力手段であって、複数の操作スイッチ(図示せず)を備えて構成されている。具体的には、たとえば、パワーコンディショナ2の運転/停止の切替え(換言すれば、上述した制御部24によるパワーコンディショナ2の通常の制御が可能な「運転」状態と、上記通常の制御が禁止される「停止」状態の切替え)を行う運転スイッチと、後述する表示部26の表示/表示停止を指示する表示スイッチなどが備えられている。
The
ここで、上記運転スイッチはラッチ式のスイッチで構成されている。すなわち、ユーザが運転スイッチを押下げ操作すると、運転スイッチが押下状態(「運転」指示の状態)でラッチされ、制御部24はパワーコンディショナ2の通常制御を行うようになる。これに対して、押下状態にある運転スイッチの復帰操作(ラッチ解除操作)を行うと、運転スイッチを押下状態に保持していたラッチが解除され押下前の状態となって、制御部24はパワーコンディショナ2の通常制御を停止するようになっている。なお、この運転スイッチは、後述するエラー情報の消去を行うスイッチにも兼用されている(詳細は後述する)。
Here, the operation switch is a latch-type switch. That is, when the user depresses the operation switch, the operation switch is latched in the depressed state (in the “operation” instruction state), and the
表示部26は、パワーコンディショナ2に備えられた表示装置であって、この表示部26にも液晶表示パネルなどの表示装置が用いられる。なお、この表示部26は、パワーコンディショナ2自体に備えられるため小型の表示装置で構成されており、この表示部26にも上述した制御部24での演算結果などが表示可能とされている。
The
制御電圧回路部27は、パワーコンディショナ2の各部に駆動電力を供給する電源回路であって、周知のDC/DCコンバータで構成されている。この制御電圧回路部27は、太陽電池モジュール1が発電を行っているときは太陽電池モジュール1側から電源供給(給電)を受ける一方、太陽電池モジュール1の発電が停止しているときは電力系統3側から電源供給を受けるように構成されている。
The control
具体的には、この制御電圧回路部27には、該制御電圧回路部27に電源供給を行うための給電路として、太陽電池モジュール1が発電を行っているときに太陽電池モジュール1側から電源供給を行う第1給電路(昼間用給電路)41と、太陽電池モジュール1が発電停止状態にあるときに電力系統3側から電源供給を行う第2給電路(夜間用給電路)42とが備えられている。なお、ここで、太陽電池モジュール1の発電停止状態とは、太陽電池モジュール1での発電が完全に停止している場合だけでなく、太陽電池モジュール1の出力電圧(パワーコンディショナ2への入力電圧)が動作停止電圧Voff未満である場合を含む意である(以下、同様)。
Specifically, the control
第1給電路41は、コンバータ部21の出力電圧を制御電圧回路部27に供給するように配線されている。第1給電路41に介装されたダイオード43は、第2給電路42から供給される電流がコンバータ部21に逆流するのを防止するための逆流阻止用のダイオードである。
The first
第2給電路42は、電力系統3からの出力電圧を制御電圧回路部27に供給するように配線されており、この第2給電路42には、電力系統3側から順に、第2給電路42の電路の短絡/開放の切替えを行う電路開放手段44、第2給電路42を介した給電(夜間給電)を行うための夜間給電スイッチ45、電力系統3から供給される交流電力を直流電力に変換する整流回路部46および第1給電路41から供給される電流が電力系統3側(具体的には整流回路46)に逆流するのを防止する逆流阻止用のダイオード47が備えられている。
The second
電路開放手段44は、パワーコンディショナ2を複数台併設する場合に、モニタ装置4が接続されないパワーコンディショナ2(つまり、子機となるパワーコンディショナ2)に対して電力系統3側からの夜間給電を行わないように設定するためのものであって、本実施形態では、第2給電路42に着脱自在に装備される器具(たとえば、短絡ピンなどのコネクタ装置)で構成され、手動操作によって取り外すことにより第2給電路42を開放状態とするようになっている。すなわち、この電路開放手段44は、パワーコンディショナ2をモニタ装置4が接続される親機として使用する場合には第2給電路42の電路を短絡させるように装着され、子機として使用する場合には第2給電路42の電路を開放するように取り外すようになっている。
When a plurality of power conditioners 2 are installed, the electric circuit opening means 44 is connected to the power conditioner 2 to which the monitor device 4 is not connected (that is, the power conditioner 2 serving as a slave unit) from the power system 3 side at night. In this embodiment, the power supply is configured so as not to perform power supply. The second
なお、この電路開放手段44は第2給電路42に備えられていればよく、たとえば、夜間給電スイッチ45の下流側に備えられていてもよい。また、電路開放手段44は、手動操作によって第2給電路42の電路の短絡/開放の切り替えができればよく、着脱自在のコネクタ装置に代えて、手動操作によって電路の短絡/開放の切り替えを行うスイッチ回路で構成することも可能である。
The electric circuit opening means 44 only needs to be provided in the second
夜間給電スイッチ45は、太陽電池モジュール1の発電が停止した時に、制御電圧回路部27が電力系統3側から給電を受けられるようにするためのスイッチ回路であって、この夜間給電スイッチ45は、太陽電池モジュール1の出力電圧が動作停止電圧Voff未満となったことを制御部24が検出すると、制御部24からの制御によって接点が閉じられるように構成されている。
The nighttime
なお、整流回路部46は、周知のブリッジダイオード回路で構成されている。
Note that the
次に、このように構成されたパワーコンディショナ2において、制御部24が上述した(1)〜(7)に示したエラーを検出したときの処理手順およびその後の処理手順について図2および図3に基づいて説明する。
Next, in the power conditioner 2 configured as described above, the processing procedure when the
図2は、これらのエラー情報の記憶・消去の手順を示している。
制御部24は、上記(1)〜(7)のいずれかのエラーを検出すると(図2ステップS1が「Yes」になると)、当該検出したエラーのエラー情報(具体的には、当該エラーの内容を示す情報)を制御部24の不揮発性メモリに記憶させる(図2ステップS2参照)。
FIG. 2 shows a procedure for storing and deleting these error information.
When the
ここで、このエラー情報を記憶する不揮発性メモリとしては、エラー情報記憶用に専用のメモリを用いてもよいが、本実施形態では、制御部24においてセンサ類の測定値補正用のデータなどを記憶する既設の不揮発性メモリの空き領域を使用するようにしている。
Here, as the nonvolatile memory for storing the error information, a dedicated memory for storing the error information may be used. However, in the present embodiment, the
そして、制御部24は、エラー情報を不揮発性メモリに記憶させるのと並行して、パワーコンディショナ2を所定の安全停止状態に移行させる。具体的には、たとえば、コンバータ部21およびインバータ部22の動作を停止させるとともに系統連系スイッチ23を開いて、太陽電池モジュール1を電力系統3から解列させる。つまり、パワーコンディショナ2の動作を停止させる。なお、この安全停止状態は、後述する所定のエラー解除操作が行われるまで制御部24が維持するように構成されている。
Then, in parallel with storing the error information in the nonvolatile memory, the
一方、このようにして記憶されたエラー情報の消去は、ユーザによる所定のエラー解除操作によって行われるようになっている。すなわち、上記(1)〜(7)のエラーは、いずれもパワーコンディショナ2にとって重大な異常(故障)であるので、異常を解消(故障を修理)した後にユーザが手動で消去するようにしている。 On the other hand, the error information stored in this way is erased by a predetermined error canceling operation by the user. That is, since the errors (1) to (7) are all serious abnormalities (failures) for the power conditioner 2, the user manually deletes them after the abnormalities are resolved (faults are repaired). Yes.
本実施形態では、このエラー情報の消去は、操作部25の運転スイッチの操作により行われる。すなわち、上記エラーは運転スイッチがオンの状態、つまり、運転スイッチが押下状態でラッチされているときに制御部24が検出するので、運転スイッチの復帰操作(ラッチ解除操作)で制御部24が不揮発性メモリに記憶しているエラー情報を削除するように構成している(図2ステップS3〜S5参照)。
In the present embodiment, this error information is erased by operating the operation switch of the
なお、本実施形態では、エラー解除操作を運転スイッチの操作によって行うように構成したが、エラー解除操作は運転スイッチ以外のスイッチ(たとえば、エラー解除用の専用のスイッチ)で行うように構成することも可能である。そして、その場合、エラー解除操作が行われたか否かをユーザが容易に確認できるように、当該スイッチもラッチ式のスイッチで構成するのが好ましい。 In this embodiment, the error release operation is configured to be performed by operating the operation switch. However, the error release operation is configured to be performed by a switch other than the operation switch (for example, a dedicated switch for error cancellation). Is also possible. In this case, it is preferable that the switch is also a latch switch so that the user can easily confirm whether or not the error canceling operation has been performed.
このように、所定のエラー(上記(1)〜(7)のエラー)を検出した制御部24は、検出したエラーのエラー情報を不揮発性メモリに記憶することによって、パワーコンディショナ2が子機として用いられる場合、つまり、制御電圧回路部27に電力系統3側からの夜間給電が行われない場合であっても、エラー情報は消失することなく保持される。
As described above, the
そして、このように所定のエラーのエラー情報を不揮発性メモリに記憶させるのと併せて、制御部24は、その起動時(電源供給が開始され制御部24が起動した時)に、まず、不揮発性メモリにエラー情報が記憶されているか否かを判断するように構成し(図3ステップS1参照)、エラー情報が記憶されていればその情報を不揮発性メモリから読み出して復元するように構成される(図3ステップS2参照)。
In addition to storing the error information of the predetermined error in the nonvolatile memory in this way, the
これにより、制御電圧回路部27に夜間給電が行われないパワーコンディショナ2(子機)であっても、不揮発性メモリにエラー情報が記憶されていれば、日の出によって太陽電池モジュール1側からの給電が開始され、制御部24が起動すると、制御部24は復元したエラー情報に基づいて所定の安全停止状態に移行することができる。
Thereby, even if it is the power conditioner 2 (slave unit) by which the nighttime electric power feeding is not performed to the control
このように、本発明に係るパワーコンディショナ2によれば、第2給電路42の電路開放手段44を短絡/開放いずれの状態で使用しても(パワーコンディショナを親機、子機いずれで使用しても)、太陽電池モジュール1の発電停止の介在によって検出したエラー情報は失われないので、太陽電池モジュール1の発電再開後に、制御部24がパワーコンディショナ2を確実に安全停止状態とすることができる。そのため、安全性の高いパワーコンディショナ2を提供することができる。
As described above, according to the power conditioner 2 according to the present invention, the power circuit opening means 44 of the second
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。 The above-described embodiment shows a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various design changes can be made within the scope of the invention.
たとえば、上述した実施形態では、所定のエラーを検出した際に制御部24が行う安全停止状態として、太陽電池モジュール1を電力系統3から解列させる場合を示したが、これらの処理に代えて、または、これらの処理に加えて他の処理を行うように構成することも可能である。要は、パワーコンディショナ2を安全に停止させることができれば他の内容の処理であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the solar cell module 1 is disconnected from the power system 3 is shown as the safe stop state performed by the
1 太陽電池モジュール
2 パワーコンディショナ
3 電力系統
4 モニタ装置
21 コンバータ部
22 インバータ部
23 系統連系スイッチ
24 制御部
25 操作部
26 表示部
27 制御電圧回路部
28 DCリンク部
41 第1給電路
42 第2給電路(夜間用給電路)
44 電路開放手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2 Power conditioner 3 Electric power system 4
44 Electric circuit opening means
Claims (4)
前記太陽電池モジュールが発電停止状態にあるときに前記電力系統から給電を受けるための夜間用給電路と、該夜間用給電路の短絡/開放の切替えを行う電路開放手段と、前記パワーコンディショナの制御を行う制御部と、所定の操作部とを備えてなり、
前記制御部は、所定のエラーを検出したときに当該エラーの情報を不揮発性メモリに記憶させる制御構成と、起動時に前記不揮発性メモリに前記エラーの情報が記憶されていればパワーコンディショナを所定の安全停止状態に移行させる制御構成と、前記安全停止状態にあるときは前記操作部において所定のエラー解除操作が行われるまで前記安全停止状態を維持する制御構成とを備えていることを特徴とするパワーコンディショナ。 A power conditioner for linking power generated by a solar cell module to a power system,
A nighttime power supply path for receiving power from the power system when the solar cell module is in a power generation stop state, a power circuit opening means for switching between short-circuiting / opening of the nighttime power supply path, and the power conditioner A control unit that performs control, and a predetermined operation unit;
The control unit is configured to store information on the error in a non-volatile memory when a predetermined error is detected, and to set a power conditioner if the error information is stored in the non-volatile memory at startup. And a control configuration for maintaining the safe stop state until a predetermined error release operation is performed in the operation unit when in the safe stop state. Power conditioner to do.
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