JP2019213390A - パワーコンディショナおよび蓄電システム - Google Patents

Abstract

【課題】コストダウンを図るとともに、精度の高い地絡検出を実現可能なパワーコンディショナおよび蓄電システムを提供する。【解決手段】零相変流器２３０の横断面において、鉄心２３０ａ内部に往復電流が流れるＤＣ−配線とＤＣ＋配線とからなる往復電流配線対を２対有し、２つのＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想線分の中点と２つのＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想線分の中点とを一致させることにより、インバータ電流が増加しても正常に地絡を検出することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、パワーコンディショナおよび蓄電システムに関する。

太陽光発電システムと、電気自動車、蓄電池等を組み合わせて、昼間、太陽光発電で発電した電気を蓄電池にためて、夜間に電気自動車へ電気を移動するエレムーブ（登録商標）や、電気自動車にためた電気も利用することにより、長期間の停電にも対応可能なトライブリッド蓄電システム（出願商標）の開発が進められている（例えば、非特許文献１参照）。

ところで、非特許文献１に記載のように、太陽光発電システムや電気自動車を含む蓄電システムでは、電気設備技術基準の定めにより、太陽光発電システムや電気自動車のそれぞれに対して、地絡検出を行う必要がある。

トライブリッド蓄電システム、［ｏｎｌｉｎｅ］、ニチコン株式会社、［平成３０年６月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nichicon.co.jp/products/tribrid/＞

その際、蓄電システムに接続されるのが、例えば、太陽光発電システムあるいは電気自動車のうち、１系統であれば、太陽光発電システムあるいは電気自動車の所定の位置で地絡検出を行えば良い。
しかしながら、複数系統である場合には、地絡検出器が複数必要となる。
この場合、検出に使用する地絡検出器と検出回路が複数必要となり、システム全体のコストになるという問題があった。

そこで、複数系統の地絡検出を１箇所に集約して行うことも考えられるが、地絡検出する箇所によっては、その箇所に流れる電流が高周波成分を含んでいる場合がある。そのため、単純に、地絡検出器を１つにすればよいというものではなく、状況によっては地絡検出器を１つに集約すると、地絡を検出できない場合があった。

具体的には、発明者が行った実験によれば、地絡検出器として使用したバスバー型の零相変流器（ＺＣＴ）２３０を貫通する配線の配置を図７に示すようにして、商用系統側に負荷５ｋＷで放電させた。零相変流器２３０は、鉄心２３０ａ内部に往復電流が流れる往復電流配線対（ＤＣ＋配線とＤＣ−配線）を２対貫通させ、鉄心２３０ａの横断面において合計４本の配線を図７に示すように配置した。この場合、電圧については、変動のない直流電圧を観測できたが、図８に示すように、電流については、直流電流ではなく、駆動周波数に準じた矩形波状の電流波形が観測された。

このように、電流波形に高周波が重畳すると、図９に示すように、-１００ｍＡ、０ｍＡ、１００ｍＡの地絡電流を流した場合、零相変流器２３０の出力は、横軸に示すインバータ電流が５Ａを超えるあたりから、実際の値と乖離してしまい正確に地絡を検出することができないという問題があった。
このような事象は、ハーネス型の零相変流器でも同様であり、ハーネス４本（往路と復路の２本からなる往復電流配線対が２対）を零相変流器の鉄心内部に貫通させた場合においても、図１０に示すようにインバータ電流の増加に伴い正確に地絡を検出することができないことが分かった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、コストダウンを図るとともに、精度の高い地絡検出を実現可能なパワーコンディショナおよび蓄電システムを提供することを主な目的とする。

形態１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、直流電力を交流電力に変換するインバータを備えたパワーコンディショナにおいて、前記インバータに直流電力を供給する電力線上に介装される地絡検出器を備え、前記地絡検出器は、鉄心と、往路電流および復路電流が流れ鉄心内部を貫通するＤＣ＋配線とＤＣ−配線とからなる複数の往復電流配線対を有し、前記地絡検出器の横断面において、前記複数の往復電流配線対のうち、ＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想図形の重心と、前記複数の往復電流配線対のうち、ＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想図形の重心とが一致するように前記ＤＣ＋配線と前記ＤＣ−配線が配置されていることを特徴とするパワーコンディショナを提案している。

形態２；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記地絡検出器は、２つの前記往復電流配線対を有し、その横断面において、前記２つのＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想線分の中点と、前記２つのＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想線分の中点とが一致するように前記ＤＣ＋配線と前記ＤＣ−配線が配置されていることを特徴とするパワーコンディショナを提案している。

形態３；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記地絡検出器は、３つ以上の前記往復電流配線対を有し、その横断面において、前記３つ以上のＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想多角形の重心と、前記３つ以上のＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想多角形の重心とが一致するように前記ＤＣ＋配線と前記ＤＣ−配線が配置されていることを特徴とするパワーコンディショナを提案している。

形態４；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、形態１から形態３のいずれかに記載のパワーコンディショナと、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置の発電電力を所定の直流電圧に変換する発電装置用コンバータと、電動車に搭載された車載蓄電池に対して充放電制御を行う車載蓄電池用コンバータを有するＶ２Ｈスタンドと、を備え、前記パワーコンディショナが備える前記インバータは、前記発電装置用コンバータからの直流電力および前記車載蓄電池用コンバータからの直流電力を交流電力に変換するとともに、交流電力を直流電力に変換して前記車載蓄電池用コンバータを介して前記車載蓄電池を充電可能に構成され、前記地絡検出器は、前記発電装置用コンバータからの直流電力と前記車載蓄電池用コンバータからの直流電力とが共通の電力線を経由して前記インバータに供給される当該共通の電力線上に介装されていることを特徴とする蓄電システムを提案している。

形態５；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、定置型の蓄電池ユニットと、前記蓄電池ユニットに対して充放電制御を行う定置型蓄電池用コンバータと、をさらに備え、前記定置型蓄電池用コンバータは前記共通の電力線に導通接続され、前記蓄電池ユニットから前記インバータへの放電電力の供給および前記インバータから前記蓄電池ユニットへの充電電力の供給が前記共通の電力線を経由して行われることを特徴とする蓄電システムを提案している。

本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、コストダウンを図るとともに、精度の高い地絡検出を実現可能なパワーコンディショナおよび蓄電システムを提供することができるという効果がある。

本発明の実施形態に係る蓄電システムの構成図である。 本発明の実施形態に係るパワーコンディショナの構成図である。 本発明の実施形態に係るバスバー型零相変流器における配線レイアウト例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバスバー型零相変流器の出力特性を示す図である。 本発明の実施形態に係るハーネス型零相変流器における配線レイアウト例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバスバー型零相変流器の出力特性を示す図である。 従来例に係るバスバー型零相変流器における配線レイアウトを示す図である。 従来例に係るバスバー型零相変流器における電流波形を示す図である。 従来例に係るバスバー型零相変流器の出力特性を示す図である。 従来例に係るハーネス型零相変流器の出力特性を示す図である。

＜実施形態＞
図１から図６を用いて、本発明の実施形態について説明する。

＜蓄電システムの構成＞
以下、図１を用いて、本実施形態に係る蓄電システム１０の構成について説明する。

なお、本実施形態にかかる蓄電システム１０は、蓄電池ユニットとパワーコンディショナとが分離された蓄電システムであって、単機能型蓄電システム（太陽光パワーコンディショナが分離された蓄電システム）および多機能型蓄電システム（太陽電池に接続される太陽光パワーコンディショナと蓄電池ユニットに接続される蓄電パワーコンディショナと、電動車両に接続される充放電回路とを一体化した蓄電システム）のいずれにも対応可能な蓄電システムである。

本実施形態に係る蓄電システム１０は、図１に示すように、蓄電池システム用ブレーカ１１０と、パワーコンディショナ２００と、定置型の蓄電池ユニット２４０と、Ｖ２Ｈ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｈｏｍｅ）スタンド２５０と、電気自動車（ＥＶ）等の電動車２６０と、太陽電池モジュール（発電装置）３００と、主幹ブレーカ４１０と、分岐ブレーカ４２０と、切替スイッチ４３０と、重要負荷用分岐ブレーカ４４０とを含んで構成されている。
なお、図１に示すように主幹ブレーカ４１０の商用電力系統側にエネファーム（登録商標）等の商用系統連系機器５００が接続される場合がある。

蓄電池システム用ブレーカ１１０には、商用電力から常時、電力が供給されており、例えば、パワーコンディショナ２００や蓄電池ユニット２４０に異常が発生した場合等に蓄電池システム用ブレーカ１１０が作動して、電路を開放する。

パワーコンディショナ２００は、例えば、太陽光等の再生可能エネルギーにより発電された直流電力をコンバータにより所定の電圧に変換した後、交流電力に変換する（インバータ機能）とともに、蓄電池ユニット２４０からの直流電力（放電電力）をコンバータにより所定の電圧に変換した後、交流電力に変換する。
また、太陽電池モジュール３００からの発電電力および／または直流電力に変換された商用電力を充電電力としてコンバータを介して蓄電池ユニット２４０に充電することが可能となっている。
さらに、パワーコンディショナ２００は、連系の安定化を図る機能を有している。

＜パワーコンディショナの構成＞
パワーコンディショナ２００は、図２に示すように、コンバータ２１１、２１２と、インバータ２２１と、制御装置２２２と、零相変流器（ＺＣＴ）２３０と、を含んで構成されている。
なお、以下の構成は例示であり、同様の機能を果たすことができるものであれば、他の構成であってもよい。

コンバータ２１１は、太陽電池モジュール３００からの直流電力に基づいて所定の直流電圧に昇圧した直流電力に変換するものである。
このようにコンバータ２１１が本発明の「発電装置用コンバータ」に相当する。

コンバータ２１２は、蓄電池ユニット２４０からの直流電力（放電電力）を昇圧した直流電力に変換する。
また、コンバータ２１２は、インバータ２２１により直流電力に変換された商用電力を所定の直流電圧に変換した直流電力（充電電力）や太陽電池等の他の直流電力を蓄電池ユニット２４０に供給する双方向コンバータである。
このようにコンバータ２１２が本発明の「定置型蓄電池用コンバータ」に相当する。

Ｖ２Ｈスタンド２５０は、双方向コンバータ２５１を内蔵し、当該双方向コンバータ２５１は、電動車２６０に搭載された蓄電池（車載蓄電池）からの直流電力（放電電力）を昇圧した直流電力に変換する一方、インバータ２２１により直流電力に変換された商用電力を所定の直流電圧に変換した直流電力（充電電力）を車載蓄電池に供給する。
このように双方向コンバータ２５１が本発明の「車載蓄電池用コンバータ」に相当する。
なお、これらのコンバータとしては、例えば、昇圧または昇降圧チョッパ型コンバータを例示することができる。

インバータ２２１は、太陽電池モジュール３００の発電電力を含む太陽光等の再生可能エネルギーにより発電された直流電力を交流電力に変換するとともに、蓄電池ユニット２４０あるいは、Ｖ２Ｈスタンド２５０からの直流電力（放電電力）を交流電力に変換する。
また、蓄電池ユニット２４０における蓄電池および／または電動車２６０の車載蓄電池を充電するため、商用電力を直流電力に変換する。

制御装置２２２は、インバータ２２１および各種コンバータを制御する。

また、零相変流器（ＺＣＴ）２３０は、本発明の「地絡検出器」として機能し、蓄電池ユニット２４０、Ｖ２Ｈスタンド２５０および太陽電池モジュール３００の地絡検出を行う素子である。
零相変流器２３０は、コンバータ２１１からの直流電力（太陽電池モジュール３００の発電電力に基づく電力）と双方向コンバータ２５１からの直流電力（車載蓄電池の放電電力に基づく電力）とが共通の電力線を経由してインバータ２２１に供給される当該共通電力線上に介装される。
具体的には、図２に示すように、２つのコンバータ２１１、２１２および双方向コンバータ２５１からそれぞれインバータ２２１側に延びる電力線の接続点Ｐと、インバータ２２１の直流側端子Ｑとを結ぶ電力線（共通電力線）Ｌ１上に零相変流器２３０が介装される。

パワーコンディショナ２００は、蓄電池システム用ブレーカ１１０を介して商用電力系統と接続されるとともに、例えば、太陽光により発電する太陽電池モジュール３００等の再生可能エネルギーを利用した発電モジュールや外部への給電機能を有する電気自動車、燃料電池自動車等の電動車２６０と接続されている。

また、パワーコンディショナ２００は、蓄電池ユニット２４０およびＶ２Ｈスタンド２５０と通信ケーブル（図示せず）で接続されており、当該通信ケーブルを介して、蓄電池ユニット２４０およびＶ２Ｈスタンド２５０の状態等を受信するとともに、蓄電池ユニット２４０およびＶ２Ｈスタンド２５０に対して充放電制御する。

これにより、蓄電池ユニット２４０およびＶ２Ｈスタンド２５０からの放電電力および太陽電池モジュール３００の発電電力を蓄電池システム用ブレーカ１１０を介して重要負荷および一般負荷に繋がる系統出力に供給することできる。
一方で、商用電力に基づいて蓄電池ユニット２４０およびＶ２Ｈスタンド２５０を充電することができる。

パワーコンディショナ２００は、例えば、太陽電池モジュール３００等が発電した直流電力を蓄電池（蓄電池ユニット２４０の蓄電池および電動車２６０に搭載された車載蓄電池）に充電するとともに、蓄電池に充電された直流電力を交流電力に変換して、負荷に供給する。
また、パワーコンディショナ２００は、例えば、夜間等の商用電力を用いて、蓄電池に充電する制御等を行う。

＜Ｖ２Ｈスタンドについて＞
Ｖ２Ｈスタンド２５０は、電動車２６０に搭載される比較的大容量の車載蓄電池からの直流電力をパワーコンディショナ２００を介して、負荷に供給する機能および商用電力、太陽電池モジュール３００等の発電電力または蓄電池ユニット２４０からの電力により、電動車２６０の車載蓄電池を充電する機能を有する。

また、Ｖ２Ｈスタンド２５０は、パワーコンディショナ２００と通信ケーブルで接続されており、当該通信ケーブルを用いて、パワーコンディショナ２００に、例えば、電動車２６０における車載蓄電池の状態等を出力している。

＜その他の構成について＞
太陽電池モジュール３００は、太陽電池セルが複数配列され、これをガラスや樹脂、フレームで保護したものであり、一般的には、太陽光パネルあるいは太陽電池パネルと呼ばれるものである。

主幹ブレーカ４１０には、商用電力からの出力電力が常時、供給されており、例えば、漏電や過負荷、短絡等の要因で二次側の回路（負荷、電路等）に異常な過電流が流れたときには、主幹ブレーカ４１０が作動して、電路を開放する。
なお、主幹ブレーカ４１０は、トリップ機能を備えたブレーカである。

分岐ブレーカ４２０は、一端が主幹ブレーカ４１０と接続されるとともに、他端が、それぞれの一般負荷と接続されている。

切替スイッチ４３０は、系統出力側と自立出力側とに切替え可能となっている。
通常時（商用電力連系時）には、切替スイッチ４３０は自立出力側に接続され（図１に示す状態）、重要負荷には蓄電池システム用ブレーカ１１０およびパワーコンディショナ２００を介して商用電力が供給される。
また、一般負荷には主幹ブレーカ４１０を介して商用電力が供給される。
一方、停電時には、商用電力系統とパワーコンディショナ２００とが解列され蓄電池ユニット２４０、Ｖ２Ｈスタンド２５０（車載蓄電池）および太陽電池モジュール３００の少なくとも１つに基づく電力がパワーコンディショナ２００から重要負荷に供給可能となっている。
また、パワーコンディショナ２００が故障した場合等、蓄電池システム用ブレーカ１１０がオフ状態のときには、切替スイッチ４３０を手動で系統出力側に切り替えることにより、重要負荷には主幹ブレーカ４１０を介して商用電力が供給される。

重要負荷用分岐ブレーカ４４０は、一端が切替スイッチ４３０と接続されるとともに、他端が、それぞれの重要負荷と接続されている。ここで、重要負荷としては、照明、冷蔵庫、空調機器等を例示することができる。

なお、商用系統連系機器５００が系統出力に接続される場合には、当該商用系統連系機器５００からの供給電力を重要負荷および一般負荷に給電することが可能となっている。

＜零相変流器（ＺＣＴ）について＞
図３に、バスバー型零相変流器における配線の配置形態を示す。
具体的には、ＤＣ−配線とＤＣ＋配線からなる往復電流配線対を２対配置した零相変流器２３０の横断面の状態を同図に示す。

図３に示すように、零相変流器２３０は鉄心２３０ａ内部に往路電流および復路電流が流れるＤＣ−配線とＤＣ＋配線が紙面垂直方向に貫通している。
地絡検出のメカニズムは、基本的には次に示すとおりである。
すなわち、鉄心２３０ａには二次側コイル（図示せず）が巻回されており、正常時には往復電流の磁束は相殺されるが、地絡発生時には磁束のバランスが崩れることにより、二次側コイルに出力され地絡検出される。

しかしながら、本実施形態のように、コンバータとインバータとの間を流れる電流には高周波成分が重畳しており、「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように、往復電流配線対の配置状態によっては、インバータ電流の増加に伴い正常に地絡検出を行うことができなくなる。

そこで、本実施形態では、往復電流配線対を以下のとおり配置している。
本実施形態に係るバスバー型零相変流器２３０Ａにおける配線の配置形態は、往路電流および復路電流が流れるＤＣ−（図３の横線を施した丸印）およびＤＣ＋（図３の斜線を施した丸印）の２つの配線（インバータ２２１は双方向のため、電流の方向によってはＤＣ−配線に往路電流、ＤＣ＋配線に復路電流が流れる一方、ＤＣ−配線に復路電流、ＤＣ＋配線に往路電流が流れる場合がある）が各々対向して配置され、同一極の配線が対角に位置するようになっている。

具体的には、零相変流器２３０の鉄心２３０ａ内部に４つの配線が鉄心中心Ｃから等距離だけ離れて位置し、同一極の配線がそれぞれ対角に位置する。
本実施形態では、対向配置された配線群ＤＣ−、ＤＣ＋の各々を結ぶ対角線は互いに直交し、対角線の交点は鉄心中心Ｃ（図３の×印）に一致している。

このように配置されたバスバー型零相変流器２３０Ａにおいて、商用系統側に負荷５ｋＷで放電させた場合に、地絡電流として、−１００ｍＡ、０ｍＡ、１００ｍＡを流した場合のインバータ電流特性（以下、単に「ＩＮＶ特性」という）は、図４に示すように、地絡電流値に対して、バスバー型零相変流器２３０Ａの出力が一致する結果となっている。
つまり、インバータ電流値に関わらず（インバータ電流が増加しても）、正常に地絡電流を検出することが理解できる。

これは、ＤＣ−およびＤＣ＋の配線形態を図３に示すような配線形態としたことによるものである。
より具体的には、図３に示すような配線形態としたことにより、２つのＤＣ−の配線中心を結んで形成される仮想線分の中点と２つのＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想線分の中点とが一致することにより、インバータ電流が増加しても高周波成分が重畳した往復電流の磁束を相殺することが可能になったものと考える。

したがって、直流電流に高周波成分が重畳する条件下でも追加対策を施すことなく地絡検出を可能にすることでコストダウンを図るとともに、精度の高い地絡検出を可能とすることができる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、ハーネス型零相変流器における好適な配線の配置形態を示している。
図５（ａ）〜（ｃ）のハーネス型零相変流器における配線の配置形態が、図３のバスバー型零相変流器と異なる点は、鉄心２３０ａに対する配置が固定されていたバスバーに替えて、ハーネスを用いることにより鉄心２３０ａ内部の配線の配置自由度を高めた点である。

また、図５（ａ）が、図３に示す配置形態と異なる点は、４つの配線の鉄心中心Ｃからの距離を短く（約半分）した点と、２つのＤＣ−配線を結ぶ対角線と、２つのＤＣ＋配線を結ぶ対角線が直交状態ではない点である。

図５（ａ）のように配置されたバスバー型零相変流器においても、系統側に負荷５ｋＷで放電させた場合に、地絡電流として、−１００ｍＡ、０ｍＡ、１００ｍＡを流した場合のＩＮＶ特性は、図６に示すように、地絡電流値に対して、ハーネス型零相変流器の出力が一致する結果となっている。

これは、ＤＣ−およびＤＣ＋の配線形態を図５（ａ）に示すような配線形態としたことによるものである。
より具体的には、図５（ａ）に示すような配線形態としたことにより、２つのＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想線分の中点と２つのＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想線分の中点とが一致（図５（ａ）の×印）することにより、インバータ電流が増加しても高周波成分が重畳した往復電流の磁束を相殺することが可能になったものと考える。
これは、バスバー型零相変流器あるいはハーネス型零相変流器のいずれであっても、上記のような配線形態を遵守すれば、同様の結果が得られることを示している。

したがって、直流電流に高周波成分が重畳する条件下でも追加対策を施すことなく地絡検出を可能にすることでコストダウンを図るとともに、精度の高い地絡検出を可能とすることができる。

＜変形例１＞
図５（ｂ）は、本変形例１に係るＤＣ−配線とＤＣ＋配線からなる往復電流配線対が３対であるハーネス型零相変流器における配線の配置形態を示している。

図５（ｂ）に示すように、本変形例１に係るハーネス型零相変流器における配線の配置形態は、ハーネス型零相変流器２３０Ｂの中心部に、ＤＣ−およびＤＣ＋の２つの配線が横に並び、各々対向して配置され、その左右に、ＤＣ−、ＤＣ＋の配線が対向して配置された配置形態となっている。

具体的には、鉄心中心Ｃ（図５（ｂ）の×印）に対して横方向一方側（同図では右側）に２つのＤＣ−配線が縦方向に並んで配置される一方、横方向他方側（同図では左側）に２つのＤＣ＋配線が縦方向に並んで配置される。
また、中心部の４つの配線を挟んでその左右に鉄心中心Ｃから等距離の位置にＤＣ＋配
とＤＣ−配線とが１つずつ配置されている。
縦方向に並んで配置されたＤＣ−配線の横方向一方側（右側）にはＤＣ＋配線が、縦方向に並んで配置されたＤＣ＋配線の横方向他方側（左側）にはＤＣ−配線が配置される。

本変形例１の場合、ＤＣ−配線とＤＣ＋配線とからなる往復電流配線対が３つ以上となるため、図５（ａ）において示したように、２つのＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想線分の中点と２つのＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想線分の中点とが一致するような考え方は適用できない。
しかしながら、往復電流配線対が３つ以上である場合には、３つ以上のＤＣ−配線を結んで形成される仮想多角形の重心と３つ以上のＤＣ＋配線を結んで形成される仮想多角形の重心（図５（ｂ）の×印）とが一致すれば、インバータ電流が増加しても正常に地絡検出することができる。
例えば、図５（ｂ）の配置形態のように、３つのＤＣ−配線を結んで形成される仮想三角形ＴＲ１の重心と、３つのＤＣ−配線を結んで形成される仮想三角形ＴＲ２の重心とを一致（図５（ｂ）の×印）させることにより、インバータ電流が増加しても正常に地絡検出することができる。

＜変形例２＞
図５（ｃ）は、ＤＣ−配線とＤＣ＋配線とからなる往復電流配線対が４対であるハーネス型零相変流器における配線の配置形態を示している。

図５（ｃ）に示すように、このハーネス型零相変流器２３０Ｂにおける配線の配置形態は、ハーネス型零相変流器２３０Ｂの中心部に、ＤＣ−およびＤＣ＋の２つの配線が各々対向して配置され、同一極の配線が対角に位置している。
そして、この中心部の配置に対して、ＤＣ−の２つの配線がその外側に横に並び、かつ、ＤＣ＋の２つの配線がその外側に縦に並び、各々対向して配置された配置形態となっている。

この場合、４つのＤＣ−配線を結んで形成される仮想四角形ＱＤ１の重心点と４つのＤＣ＋配線を結んで形成される仮想四角形の重心点ＱＤ２とが一致（図５（ｃ）の×印）する。
このような構成により、インバータ電流が増加しても正常に地絡を検出することができる。

したがって、コストダウンを図るとともに、精度の高い地絡検出を可能とすることができる。

以上、この発明の実施形態および実施例につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態あるいは実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

例えば、上記実施形態では、２つのＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想線分の中点と、２つのＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想線分の中点とを鉄心中心Ｃで一致させているが、鉄心中心Ｃから外れた位置で互いの仮想中点が一致している場合であってもインバータ電流にかかわらず正常に地絡を検出することができる。

また、上記実施形態では、パワーコンディショナ２００に太陽電池モジュール（発電装置）３００、蓄電池ユニット２４０およびＶ２Ｈスタンド２５０が接続されているが、これに限定されず、これらの少なくとも１つ以上を備えたシステムに適用することができる。
つまり、本発明は、パワーコンディショナ内部のインバータとパワーコンディショナ外部のコンバータとを接続する電力線（インバータに直流電力を入力またはインバータから直流電流を出力する電力線）上に地絡検出器を介装するシステム、またはパワーコンディショナ内部にインバータのほかコンバータを備え、パワーコンディショナ内部のインバータとコンバータとを接続する電力線上に地絡検出器を介装するシステムに適用することができる。

１０；蓄電システム
１１０；蓄電池システム用ブレーカ
１３０；主幹ブレーカ
２００；パワーコンディショナ
２１１；コンバータ（発電装置用コンバータ）
２１２；コンバータ（定置型蓄電池用コンバータ）
２２１；インバータ
２２２；制御装置
２３０；零相変流器（ＺＣＴ）
２３０Ａ；バスバー型零相変流器
２３０Ｂ；ハーネス型零相変流器
２３０ａ；鉄心
２４０；蓄電池ユニット
２４１；蓄電池出力端子（蓄電池側端子台）
２４２；ジャンクションボックス
２５０；Ｖ２Ｈスタンド
２５１；双方向コンバータ（車載蓄電池用コンバータ）
２６０；電動車
３００；太陽電池モジュール（発電装置）
４１０；主幹ブレーカ
４２０；分岐ブレーカ
５００；商用系統連系機器

Claims (5)

1. 直流電力を交流電力に変換するインバータを備えたパワーコンディショナにおいて、
   前記インバータに直流電力を供給する電力線上に介装される地絡検出器を備え、
   前記地絡検出器は、鉄心と、往路電流および復路電流が流れ鉄心内部を貫通するＤＣ＋配線とＤＣ−配線とからなる複数の往復電流配線対を有し、
   前記地絡検出器の横断面において、
   前記複数の往復電流配線対のうち、ＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想図形の重心と、前記複数の往復電流配線対のうち、ＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想図形の重心とが一致するように前記ＤＣ＋配線と前記ＤＣ−配線が配置されていることを特徴とするパワーコンディショナ。
2. 前記地絡検出器は、２つの前記往復電流配線対を有し、その横断面において、
   前記２つのＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想線分の中点と、前記２つのＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想線分の中点とが一致するように前記ＤＣ＋配線と前記ＤＣ−配線が配置されていることを特徴とする請求項１記載のパワーコンディショナ。
3. 前記地絡検出器は、３つ以上の前記往復電流配線対を有し、その横断面において、
   前記３つ以上のＤＣ＋配線中心を結んで形成される仮想多角形の重心と、前記３つ以上のＤＣ−配線中心を結んで形成される仮想多角形の重心とが一致するように前記ＤＣ＋配線と前記ＤＣ−配線が配置されていることを特徴とする請求項１記載のパワーコンディショナ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のパワーコンディショナと、
   再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置の発電電力を所定の直流電圧に変換する発電装置用コンバータと、
   電動車に搭載された車載蓄電池に対して充放電制御を行う車載蓄電池用コンバータを有するＶ２Ｈスタンドと、
   を備え、
   前記パワーコンディショナが備える前記インバータは、前記発電装置用コンバータからの直流電力および前記車載蓄電池用コンバータからの直流電力を交流電力に変換するとともに、交流電力を直流電力に変換して前記車載蓄電池用コンバータを介して前記車載蓄電池を充電可能に構成され、
   前記地絡検出器は、前記発電装置用コンバータからの直流電力と前記車載蓄電池用コンバータからの直流電力とが共通の電力線を経由して前記インバータに供給される当該共通の電力線上に介装されていることを特徴とする蓄電システム。
5. 定置型の蓄電池ユニットと、
   前記蓄電池ユニットに対して充放電制御を行う定置型蓄電池用コンバータと、
   をさらに備え、
   前記定置型蓄電池用コンバータは前記共通の電力線に導通接続され、
   前記蓄電池ユニットから前記インバータへの放電電力の供給および前記インバータから前記蓄電池ユニットへの充電電力の供給が前記共通の電力線を経由して行われることを特徴とする請求項４記載の蓄電システム。