JP2016073093A

JP2016073093A - 電力変換装置

Info

Publication number: JP2016073093A
Application number: JP2014200325A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　淳一; Junichi Suzuki; 淳一鈴木; 森田　功; Isao Morita; 功森田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP6471347B2

Abstract

【課題】警報付き電力変換装置の配置の自由度を向上することを目的とする。【解決手段】直流電力を交流電力に変換するインバータ回路１２と、インバータ回路１２の異常が検出されると音を出す警報器と、インバータ回路及び警報器を制御する制御回路と、インバータ回路、制御回路、及び警報器を収容する筐体と、を備えた電力変換装置において、筐体外から制御回路と通信を行い異常を報知可能とする報知部を有し、該報知部で警報器の音量を変える、或いは消音を可能とすることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、電力変換装置に関するものである。

近年、太陽電池や蓄電池等の直流電源の出力する直流電力を交流電力に変換し、この交
流電力を電力系統へ重畳する電力変換装置が提供されている。このような電力変換装置に
は、例えば、予め設定しておいた範囲を超える電流が流れるなどの異常を検出してアラー
ム音を発生するものが提案されている（特許文献１）。
また、パワーコンディショナ（電力変換装置）と離れた場所に配置される表示器とを備
え、この表示器の有する表示部やスピーカを利用してユーザに電力系統の異常などを報知
するものが提案されている（特許文献２）。

特開２００８−１３１８５０号公報特開平１１−１１９８４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電力変換装置では、例えば、屋外等に設置するよう
な場合、アラーム音が近隣への迷惑となる場合があり、電力変換装置の屋外等への配置の
制限を受けることになる。
また、特許文献２に記載の電力変換装置は、ユーザが警報を受けるには表示器が必要と
なり、必ず表示器の配置箇所を考慮して電力変換装置を配置しなければならないため、電
力変換装置が配置の制限を受けることになる。

本発明はこの様な問題に鑑みなされたものであり、警報付き電力変換装置の配置の自由
度を向上することを目的とする。

本発明の電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記イン
バータ回路の異常が検出されると音を出す警報器と、前記インバータ回路及び前記警報器
を制御する制御回路と、前記インバータ回路、前記制御回路、及び前記警報器を収容する
筐体と、を備えた電力変換装置において、前記筐体外から前記制御回路と通信を行い前記
異常を報知可能とする報知部を有し、当該報知部で前記警報器の音量を変える、或いは消
音を可能とすることを特徴とする。

本発明の他の電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、直流
電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の異常が検出されると
音を出す警報器と、前記インバータ回路及び前記警報器を制御する制御回路と、前記イン
バータ回路、前記制御回路、及び前記警報器を収容する筐体と、を備えた電力変換装置に
おいて、前記制御回路は、前記異常を報知可能とする前記筐体外の報知部と通信を行う通
信部を有すると共に、前記警報器の音量を変える或いは消音するための設定部を備えるこ
とを特徴とする。

本発明によれば、警報付き電力変換装置の配置の自由度を向上することができる。

電力変換装置の取り付けを示した図電力変換装置の構成を示した図制御回路が実装された基板を示した図

本実施形態では、警報付きの電力変換装置の配置の制限を緩和するために、音や表示な
どにより異常を報知する報知器で警報器の音量を変更するものである。

図１に示すように、本実施例の電力変換装置１は建物１０（例えば、家、工場、ビルな
ど）の壁（図１では壁の外側）に取り付けられ、建物１０の屋根等に取り付けられる太陽
電池２の出力する直流電力を交流電力に変換する。また、リモコン４（報知器）が電力変
換装置１に取付可能になっており、図１では、建物の内壁に取り付けられ電力変換装置１
を建物内から操作できるようになっている。

図２に示すように、電力変換装置１は、昇圧回路１１、インバータ回路１２、制御回路
１３、警報器１４、筐体１５からなる。

昇圧回路１１は、リアクトル、スイッチ素子、ダイオード及びコンデンサを有する非絶
縁型の昇圧チョッパ回路からなり、太陽電池２の電圧を昇圧する。昇圧回路１１のスイッ
チ素子を所定のデューティ比のパルス信号Ｓ１によりＯＮ／ＯＦＦ制御することで、太陽
電池２の電圧を所望の電圧に昇圧することができる。このデューティ比は太陽電池２の出
力が最大になるように決定される。

インバータ回路１２は、複数のスイッチ素子をフルブリッジ接続したブリッジ回路とリ
アクトル及びコンデンサからなるフィルタ回路により構成される。インバータ回路１２は
、複数のスイッチ素子にＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調
により得られるＰＷＭ信号Ｓ２を入力することにより、昇圧回路１１の昇圧した直流電力
をブリッジ回路で電力系統３と同期した交流電力に変換する。ブリッジ回路により変換さ
れた交流電力は、フィルタ回路によって高周波成分を減衰させて電力系統３へと重畳され
る。

警報器１４には、例えば、ブザーなど音を出すものを用い、制御回路１３により音を出
すか否か、又はその音量が制御される。

制御回路１３は、制御部１３ａ及び通信部１３ｂを有している。制御部１３ａは、電圧
検出器や電流検出器などから検出される、昇圧回路１１に入力される電流Ｉｉ、電圧Ｖｉ
、インバータ回路１２に入力される電流Ｉｍ、電圧Ｖｍ（昇圧回路の出力する電流、電圧
）、インバータ回路から出力される電流Ｉｏ、電圧Ｖｏを用いて、昇圧回路１１、インバ
ータ回路１２の動作の制御（パルス信号Ｓ１、ＰＷＭ信号Ｓ２の生成）を行う。また、制
御部１３ａは、電圧検出器や電流検出器の検出する電流や電圧に異常がある場合に、昇圧
回路１１やインバータ回路１２の動作を停止し、ブザー（警報器１４）を鳴らす保護機能
を有している。

これらの異常は、昇圧回路やインバータ回路が異常なまま動作し続けるとその異常によ
り回路が壊れてしまうようなもの、例えば、昇圧回路１１やインバータ回路１２の入力電
流、入力電圧、出力電流、出力電圧が正常値（所定値）をよりも大きくなる入力過電流、
入力過電圧、出力過電圧、出力過電圧などがある。また、例えば、地絡を検出したり、温
度センサを用いて昇圧回路やインバータ回路の温度を検出しこの温度が正常値（所定値）
よりも大きくなるような場合も異常であるといえる。

これらの昇圧回路１１、インバータ回路１２、制御回路１３、及び警報器１４は複数の
プリント回路基板や電子部品（リアクトルやコンデンサなど）から構成され筐体１５に収
容される。通信部１３ｂは、筐体１５と別体のリモコン４と配線Ｌにより接続され、電力
変換装置１の運転状態（太陽電池の出力電力、連系運転中であることなど）、昇圧回路１
１やインバータ回路１２など電力変換装置１の異常、電力系統３の異常等の情報を通信す
る。

リモコン４は、ブザー４１、表示部４２、ボタンやスライドスイッチ等からなる操作部
４３を有している。表示部４２には液晶パネル等が用いられ、操作部４３の操作により制
御回路１３と通信により得られる情報（太陽電池の出力電力、電力変換装置１の異常、電
力系統３の異常など）が表示される。リモコン４は、電力変換装置１の異常や電力系統３
の異常がある場合にブザー４１の音を鳴らしてユーザに報せる。この様に、表示部４２や
ブザー４１は、ユーザに異常を報せる報知部としての役割を有する。尚、操作部４３の操
作により電力変換装置１の運転の開始や停止を指示することもできる。

制御部１３ａは、配線Ｌが接続されリモコン４が制御回路１３と通信可能に接続されて
いるか否かを検出し、接続されていると判断した場合には、警報器１４が鳴らないように
する（消音する）。また、逆に、制御部１３ａは、リモコン４が制御回路１３と通信可能
に接続されていない場合に、昇圧回路１１やインバータ回路１２の異常に応じて警報器１
４がなるようにする。

このようにすることで、電力変換装置１を外に置くような場合は、筐体内に収容される
警報器１４を消音にしてリモコンの報知部を用いて電力変換装置１の異常を報せることが
できるため、外置きにした際の近隣への迷惑が抑制でき、警報付き電力変換装置１の配置
の自由度が向上する。また、リモコン４を利用しない場合でも本体から音を出して報せる
ことができるため警報付き電力変換装置１の配置の自由度が向上する。

実施例１では、制御部１３ａがリモコン４と通信可能か否かを判断していたが、実施例
２では、警報器１４から音を出力するか否かを設定するための設定部を設ける例を説明す
る。

制御回路１３は図３に示すように、基板５１上に実装されるマイコン５４、昇圧回路１
１やインバータ回路１２の動作の条件を定めるディップスイッチやプッシュスイッチ等の
スイッチ５３、これらの設定の状態を確認するための表示部５２を有する。実施例２では
、これらのスイッチの内の１つを用いて警報器１４から音を出力するか否かを設定する設
定部として利用する。

リモコン４を接続する際に、このスイッチをＯＦＦにして警報器１４から音がならない
ようにスイッチ５３を切換え、リモコン４を接続しない場合は、このスイッチをＯＮにし
て警報器１４から音がなるようにスイッチ５３を切り替えることができるため、実施例１
と同様に電力変換装置１の配置の自由度が向上する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱すること
なく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

例えば、警報器１４としてブザーを利用する例を挙げたが、ブザーの代わりにアラーム
音等を出力するような小型のスピーカ等を利用しても良い。リモコン４が有するブザー４
１も同様に小型のスピーカ等を利用しても良い。

また、例えば、警報器１４の音量をＯＮにするかＯＦＦにするかを設定したが、音量の
大きさを調整するようにしても良い。即ち、実施例１においては、制御部１３ａは、リモ
コン４の接続がない場合はリモコン４の接続がある場合に比べて警報器１４の音量を小さ
くする。また、実施例２においては、音量を調節するためにボリュームや可変抵抗、ロー
タリースイッチなどを利用しても良い。

本実施形態の電力変換装置は、太陽電池２を含む太陽電池システム等としても利用する
ことができる。また、本実施形態の電力変換装置は、単相の交流電力を出力するものであ
るが、三相の交流電力を出力するものにも適用することができる。

１電力変換装置
２太陽電池
３電力系統
４リモコン
１０建物
１１昇圧回路
１２インバータ回路
１３制御回路
１３ａ制御部
１３ｂ通信部
１４警報器
１５筐体
４１ブザー
４２表示部
４３操作部
５１基板
５２表示部
５３スイッチ
５４マイコン

Claims

直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の異常が検出されると音を出す警報器と、
前記インバータ回路及び前記警報器を制御する制御回路と、
前記インバータ回路、前記制御回路、及び前記警報器を収容する筐体と、を備えた電力
変換装置において、
前記筐体外から前記制御回路と通信を行い前記異常を報知可能とする報知器を有し、当
該報知器で前記警報器の音量を変える、或いは消音を可能とすることを特徴とする電力変
換装置。
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の異常が検出されると音を出す警報器と、
前記インバータ回路及び前記警報器を制御する制御回路と、
前記インバータ回路、前記制御回路、及び前記警報器を収容する筐体と、を備えた電力
変換装置において、
前記制御回路は、前記異常を報知可能とする前記筐体外の報知部と通信を行う通信部を
有すると共に、前記警報器の音量を変える或いは消音するための設定部を備えることを特
徴とする電力変換装置。