JP2022019158A

JP2022019158A - パワーコンディショナ

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Publication number: JP2022019158A
Application number: JP2020122827A
Authority: JP
Inventors: 裕太山本; Yuta Yamamoto
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2022-01-27
Anticipated expiration: 2040-07-17
Also published as: JP7371582B2

Abstract

【課題】多様な負荷が接続された場合であっても起動して負荷の駆動可能としたパワーコンディショナを提供する。
【解決手段】パワーコンディショナ１１は、直流電力を交流電力に変換するインバータ３２と、インバータ３２を制御する制御部３８と、を有する。制御部３８は、連系運転モードから自立運転モードに移行したときに、インバータ３２の出力電圧Ｖ３２を自立運転用出力端子２２に出力させ、出力電圧Ｖ３２の振幅値を所定速度で増加させる。制御部３８は、インバータ３２の出力電流Ｉ３２が過電流か否かを判定し、出力電流Ｉ３２が過電流であると判定した場合に、インバータ３２の出力電圧Ｖ３２をゼロにし、その後、出力電圧Ｖ３２の振幅値を増加させる速度を所定速度と異なる速度に変更する。
【選択図】図２

Description

本開示は、パワーコンディショナに関するものである。

従来、パワーコンディショナ等の電源装置は、商用電力系統と連系運転する機能と、商用電力系統から商用電力が供給されないときに自立運転する機能とを有している。また、電源装置は、自立運転において許容電流を超える過電流が流れるのを防ぐ保護機能を有している。

例えば、特許文献１には、商用電力系統に系統連系可能な自立運転機能つき系統連系電源装置が開示されている。この系統連系電源装置は、自立用電力取出部の出力電圧を絶縁するために設けられた変圧器に対して自立運転に切替えたときに流れる突入電流によって保護機能が作動するのを防ぐため、自立運転の起動時に出力電圧を徐々に増加させる機能を有している。

特開２００９－１３１０５６号公報

ところで、上記のように、突入電流を抑制するために出力電圧を徐々に増加させる電源装置では、モータ等の負荷を起動できない場合がある。一方で、出力電圧を徐々に増加させない電源装置では、入力側にコンデンサを有する負荷に対しては、コンデンサに電荷が溜まるまでの間に一時的に大きな電流が流れ、電源装置が過電流と判断して起動しない場合がある。したがって、突入電流の抑制に改善の余地がある。

本開示の目的は、多様な負荷が接続された場合であっても起動して負荷の駆動可能としたパワーコンディショナを提供することにある。

本開示の一態様であるパワーコンディショナは、直流電源からの直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統と並列して前記交流電力を前記商用電力系統に向けて出力する連系運転モードと、前記商用電力系統から解列して前記交流電力を自立運転用出力端子に出力する自立運転モードとを有するパワーコンディショナであって、前記直流電力を前記交流電力に変換するインバータと、前記インバータを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記連系運転モードから前記自立運転モードに移行したときに、前記インバータから前記自立運転用出力端子に出力電圧を出力させ、前記出力電圧の振幅値を所定速度で増加させ、前記インバータの出力電流が過電流か否かを判定し、前記出力電流が過電流であると判定した場合に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記自立運転用出力端子に出力する前記出力電圧の振幅値を増加させる速度を、前記所定速度と異なる速度に変更する。

この構成によれば、制御部は、自立運転モードにおいて、出力電圧の振幅値を所定速度で増加させる。そして、出力電流が過電流であると判定した場合に、出力電圧をゼロにした後、出力電圧の振幅値を増加させる速度を所定速度と異なる速度に変更する。これにより、自立運転用出力端子に多様な負荷が接続された場合であっても起動して負荷を駆動できるようになる。

また、別の一態様であるパワーコンディショナは、直流電源からの直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統と並列して前記交流電力を前記商用電力系統に向けて出力する連系運転モードと、前記商用電力系統から解列して前記交流電力を自立運転用出力端子に出力する自立運転モードとを有するパワーコンディショナであって、前記直流電力を前記交流電力に変換するインバータと、前記インバータを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記連系運転モードから前記自立運転モードに移行したときに、前記インバータの出力電圧を前記自立運転用出力端子に出力させ、前記インバータの出力電流が過電流か否かを判定し、前記出力電流が過電流であると判定した場合に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記インバータの出力電圧の周波数を、前記商用電力系統が供給する商用交流電圧の周波数以下の範囲で変化させる。

この構成によれば、制御部は、自立運転モードにおいて、出力電流が過電流であると判定した場合に、出力電圧をゼロにした後、周波数調整した出力電圧を出力するように、インバータを制御する。これにより、自立運転用出力端子に多様な負荷が接続された場合であっても起動して負荷を駆動できるようになる。

本開示の一態様によれば、多様な負荷が接続された場合であっても起動して負荷の駆動を抑制可能としたパワーコンディショナを提供することができる。

第１実施形態の太陽光発電システムのブロック回路図。第１実施形態のパワーコンディショナの一部回路図。パワーコンディショナの出力電圧の波形図。比較例の出力電圧の波形図。負荷の一例を示すブロック図。出力電圧の振幅調整の一例を示す説明図。出力電圧の振幅調整の一例を示す説明図。出力電圧の振幅調整の一例を示す説明図。第１実施形態の自立運転モードの開始時の処理を示すフローチャート。第２実施形態の自立運転モードの開始時の処理を示すフローチャート。第３実施形態の自立運転モードの開始時の処理を示すフローチャート。第４実施形態の自立運転モードの開始時の処理を示すフローチャート。第４実施形態の周波数調整処理における出力電圧の一例を示す波形図。第５実施形態の太陽光発電システムのブロック回路図。第５実施形態のパワーコンディショナの一部回路図。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態を説明する。
図１に示すように、パワーコンディショナ１１は、太陽光パネル１２と接続され、太陽光発電システム１３を構成する。太陽光発電システム１３は、例えば一般家庭に設置される。なお、太陽光発電システム１３は、商業施設や工場等に設置されてもよい。

パワーコンディショナ１１は、太陽光パネル１２にて発電した直流電力をインバータ３２で交流電力に変換して商用電力系統１５へ出力する。また、パワーコンディショナ１１は、蓄電装置３７を備える。パワーコンディショナ１１は、直流電力により蓄電装置３７を充電する。パワーコンディショナ１１は、蓄電装置３７から出力される直流電力をインバータ３２で交流電力に変換して商用電力系統１５へ出力する。

パワーコンディショナ１１は、系統連系端子２１を有している。系統連系端子２１は、図示しない分電盤等を介して一般家庭の系統電力線１４に接続される。系統電力線１４は商用電力系統１５に接続されている。商用電力系統１５は、電力会社が電力を伝送する配電系統である。系統電力線１４には、負荷１６，１７が接続される。負荷１６，１７は、分電盤を介して屋内に敷設された電力線又は屋内に設置されたコンセント（アウトレット）に接続される電気機器である。電気機器は、例えば、照明器具、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、空気調和機、電子レンジ、等の電気機器である。

パワーコンディショナ１１は、運転モードして、連系運転モードと自立運転モードとを有している。
連系運転モードは、パワーコンディショナ１１を商用電力系統１５に並列して商用電力系統１５と連系する運転モードである。パワーコンディショナ１１は、連系運転モードにおいて、交流電力Ｐａを系統連系端子２１に出力する。系統電力線１４に接続された負荷１６，１７は、商用電力系統１５から供給される商用交流電力Ｐ１５、パワーコンディショナ１１から供給される交流電力Ｐａにより動作する。

自立運転モードは、パワーコンディショナ１１を商用電力系統１５から解列してパワーコンディショナ１１から交流電圧を負荷に供給する運転モードである。パワーコンディショナ１１は、停電等によって商用電力系統１５から商用交流電力Ｐ１５が供給されないとき、連系運転モードから自立運転モードへと運転モードを切替える。パワーコンディショナ１１は、自立運転モードにおいて、交流電力Ｐｂを出力する自立運転用出力端子２２を有している。パワーコンディショナ１１は、この自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７に交流電圧を供給する。つまり、自立運転用出力端子２２は、自立運転モードにて動作するパワーコンディショナ１１が交流電力Ｐｂを出力する自立運転用出力端子である。

本実施形態において、自立運転用出力端子２２は、負荷１７が接続される自立運転用コンセント（アウトレット）である。なお、負荷１７は、自立運転用出力端子２２に対して直接、又は延長コード、テーブルタップ、宅内配線、等を介して間接的に接続できる。使用者は、商用電力系統１５の系統電力線１４に接続された負荷１７を自立運転用出力端子２２に接続しなおし、パワーコンディショナ１１を自立運転させる。これにより、負荷１７は使用可能となる。

［パワーコンディショナの構成］
パワーコンディショナ１１は、ＰＶコンバータ（ＰＶＣ）３１、インバータ３２、フィルタ３３、系統連系リレー（単に「リレー」と表記）３４、自立運転リレー（単に「リレー」と表記）３５、ＤＣ－ＤＣコンバータ３６、蓄電装置３７、制御部３８を有している。ＰＶコンバータ３１とインバータ３２は、直流電圧バス４１を介して互いに接続されている。ＤＣ－ＤＣコンバータ３６は、直流電圧バス４１に接続されている。蓄電装置３７は、ＤＣ－ＤＣコンバータ３６に接続されている。

制御部３８は、ＰＶコンバータ３１、インバータ３２、系統連系リレー３４、自立運転リレー３５を制御する。パワーコンディショナ１１は、制御部３８の動作電圧を生成する図示しない電源回路を有している。電源回路は、直流電圧バス４１の直流電圧又は商用電力系統１５の交流電力により制御部３８の動作電圧を生成する。

ＰＶコンバータ３１は、制御部３８によって制御される昇圧回路である。ＰＶコンバータ３１は、太陽光パネル１２から入力される直流電圧を昇圧するとともに平滑化して直流電圧バス４１に出力する。ＰＶコンバータ３１は、スイッチング素子を含む。制御部３８は、ＰＶコンバータ３１のスイッチング素子をオンオフする制御信号のパルス幅を、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式により調整する。そして、制御部３８は、制御信号Ｓ３１により、ＰＶコンバータ３１から所望の出力電力が直流電圧バス４１に出力されるように、ＰＶコンバータ３１を制御する。

インバータ３２は、制御部３８からの制御信号によって動作する直流交流変換回路である。インバータ３２は、制御部３８からの制御信号により動作し、直流高圧バスの直流電力を交流電力に変換する。

連系運転モードにおいて、制御部３８は、直流電力を商用電力系統１５と連系可能な交流電力Ｐａに変換するようにインバータ３２を制御する。また、自立運転モードにおいて、制御部３８は、自立運転用出力端子２２に接続される負荷１７に交流電力Ｐｂを供給するようにインバータ３２を制御する。

インバータ３２から出力される交流電力は、フィルタ３３と閉状態の系統連系リレー３４を介して系統連系端子２１に出力され、その系統連系端子２１から系統電力線１４に出力される。フィルタ３３は、インバータ３２から出力される交流電力の高周波成分を低減する。また、インバータ３２から出力される交流電力は、閉状態の自立運転リレー３５を介して自立運転用出力端子２２に出力される。

また、インバータ３２は、商用電力系統１５の交流電力を直流電力に変換して直流電圧バス４１に出力する。制御部３８は、交流電力と同様に、制御信号によってインバータ３２が含む複数のスイッチング素子のオンオフを制御し、所望の直流電力をインバータ３２から直流電圧バス４１に出力させる。

蓄電装置３７は、充放電可能とされた電池（二次電池）を含む。二次電池は、例えばリチウムイオン電池である。蓄電装置３７は、直列に接続された複数の二次電池を含む。
ＤＣ－ＤＣコンバータ３６は、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータであり、例えば昇降圧回路である。制御部３８は、制御信号Ｓ３６により、ＤＣ－ＤＣコンバータ３６を制御する。ＤＣ－ＤＣコンバータ３６は、直流電圧バス４１の直流電力を、蓄電装置３７に充電する直流電力に変換する。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ３６は、蓄電装置３７から放電される直流電力を、直流電圧バス４１に応じた電圧の直流電力に変換する。

制御部３８は、例えばＣＰＵ３８ａ、メモリ３８ｂ、周辺回路３８ｃを備え、それらは内部バス３８ｄを介して互いに接続されている。メモリ３８ｂは、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む。メモリ３８ｂは、ＣＰＵ３８ａが実行する処理プログラム、処理に必要なしきい値等の各種のデータ、処理プログラムの実行により一時的に格納される各種のデータを記憶する。周辺回路３８ｃは、ＣＰＵ３８ａが動作するための少なくとも１つの回路を含む。周辺回路３８ｃに含まれる回路には、例えば制御部３８の動作のためのクロック信号を生成する回路、時刻を示すクロック回路、パワーコンディショナ１１に含まれる各種のセンサや蓄電池の検出信号を入力するインタフェース回路、インターネット等のパワーコンディショナ１１の外部と有線又は無線で通信する通信回路、等を含む。ＣＰＵ３８ａは、処理プログラムの実行に際して必要となる情報（データ）を、周辺回路３８ｃを直接アクセスする、又は周辺回路３８ｃからメモリ３８ｂに格納された情報（データ）を読み出す。なお、メモリ３８ｂに記憶される情報（データ）は、例えば周辺回路３８ｃに接続される外部端末からメモリ３８ｂに格納されるものを含む。

次に、パワーコンディショナ１１の一部の回路構成の一例を説明する。
図２に示すように、インバータ３２は、スイッチング素子としてのトランジスタＴ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４を含む。トランジスタＴ２１～Ｔ２４は、例えばＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。なお、トランジスタＴ２１～Ｔ２４としてＩＧＢＴ等を用いてもよい。トランジスタＴ２１，Ｔ２２のドレイン端子は高圧側の第１電線３２ａに接続され、トランジスタＴ２１，Ｔ２２のソース端子はトランジスタＴ２３，Ｔ２４のドレイン端子に接続され、トランジスタＴ２３，Ｔ２４のソース端子は低圧側の第２電線３２ｂに接続されている。つまり、インバータ３２は、第１電線３２ａと第２電線３２ｂとの間に直列に接続されたトランジスタＴ２１とトランジスタＴ２３とからなる直列回路と、第１電線３２ａと第２電線３２ｂとの間に直列に接続されたトランジスタＴ２２とトランジスタＴ２４とからなる直列回路とを含む。トランジスタＴ２１，Ｔ２２は、ハイサイドスイッチング素子の一例であり、トランジスタＴ２３，Ｔ２４は、ローサイドスイッチング素子の一例である。各トランジスタＴ２１～Ｔ２４のゲート端子には、制御部３８から制御信号Ｓ２１～Ｓ２４が供給される。

第１電線３２ａと第２電線３２ｂは、直流電圧バス４１の第１電力線４１ａと第２電力線４１ｂとにそれぞれ接続されている。なお、第１電線３２ａと第１電力線４１ａ、第２電線３２ｂと第２電力線４１ｂは、インバータ３２と直流電圧バス４１により便宜上分割して示したものであり、一体的であってもよいし、さらに複数の電線に分割されていてもよい。トランジスタＴ２１のソース端子とトランジスタＴ２３のドレイン端子の間の接続点と、トランジスタＴ２２のソース端子とトランジスタＴ２４のドレイン端子の間の接続点は、フィルタ３３に接続されている。

フィルタ３３は、インダクタ素子３３ａ，３３ｂを含む。フィルタ３３は、インバータ３２から出力される交流電力の高周波成分を減衰させ、インバータ３２の出力電圧と出力電流とを正弦波に近づける。

系統連系リレー３４は、第１リレー３４ａと第２リレー３４ｂとを含む。第１リレー３４ａと第２リレー３４ｂは、フィルタ３３と系統連系端子２１との間に接続されている。本実施形態の系統連系端子２１は、単相３線式の端子であり、Ｕ相端子２１ＵとＯ相端子２１ＯとＷ相端子２１Ｗとを含む。

第１リレー３４ａの第１端子はインダクタ素子３３ａに接続され、第１リレー３４ａの第２端子はＵ相配線４２Ｕを介して系統連系端子２１のＵ相端子２１Ｕに接続されている。第２リレー３４ｂの第１端子はインダクタ素子３３ｂに接続され、第２リレー３４ｂの第２端子は、Ｗ相配線４２Ｗを介して系統連系端子２１のＷ相端子２１Ｗに接続されている。第１リレー３４ａ及び第２リレー３４ｂは、制御部３８から供給される制御信号Ｓ３４に基づいて作動し、フィルタ３３と系統連系端子２１との間を開閉する。

系統連系リレー３４のＵ相端子２１Ｕ、Ｏ相端子２１Ｏ、Ｗ相端子２１Ｗは、系統電力線１４のＵ相電力線１４Ｕ、Ｏ相電力線１４Ｏ、Ｗ相電力線１４Ｗを介して商用電力系統１５に接続されている。Ｏ相電力線１４Ｏは接地されている。

自立運転リレー３５は、第１リレー３５ａと第２リレー３５ｂと第３リレー３５ｃとを含む。自立運転リレー３５は、フィルタ３３と自立運転用出力端子２２との間に接続されている。本実施形態の自立運転用出力端子２２は、単相２線式の端子であり、Ｕ相端子２２ＵとＷ相端子２２Ｗとを含む。

第１リレー３５ａの第１端子はインダクタ素子３３ａに接続され、第１リレー３５ａの第２端子はＵ相配線４３Ｕを介して自立運転用出力端子２２のＵ相端子２２Ｕに接続されている。第２リレー３５ｂの第１端子はインダクタ素子３３ｂに接続され、第２リレー３５ｂの第２端子はＷ相配線４３Ｗを介して自立運転用出力端子２２のＷ相端子２２Ｗに接続されている。第３リレー３５ｃの第１端子は接地され、第３リレー３５ｃの第２端子はＷ相配線４３Ｗ（Ｗ相端子２２Ｗ）に接続されている。第１リレー３５ａ及び第２リレー３５ｂは、制御部３８から供給される制御信号Ｓ３５に基づいて作動し、フィルタ３３と自立運転用出力端子２２との間を開閉する。第３リレー３５ｃは、制御信号Ｓ３５に基づいて作動し、閉状態にてＷ相端子２２Ｗを接地する。

本実施形態のパワーコンディショナ１１は、単相３線式の系統連系端子２１と単相２線式の自立運転用出力端子２２とを有している。そして、パワーコンディショナ１１は、商用電力系統１５と連系する連系運転モードでは、実効値２００Ｖの交流電圧を系統連系端子２１に出力する。Ｕ相電力線１４ＵとＯ相電力線１４Ｏとの間に、１００Ｖ系の負荷１６が接続される。Ｗ相電力線１４ＷとＯ相電力線１４Ｏとの間に、１００Ｖ系の負荷１７が接続される。なお、Ｕ相電力線１４ＵとＷ相電力線１４Ｗとの間に、２００Ｖ系の負荷を接続することができる。

また、パワーコンディショナ１１は、商用電力系統１５から解列された自立運転モードでは、実効値１００Ｖの交流電圧を自立運転用出力端子２２に出力する。１００Ｖ系の負荷１７を自立運転用出力端子２２に接続して作動させることができる。

インバータ３２とフィルタ３３との間には、電流センサ５１が設けられている。電流センサ５１は、インバータ３２の出力電流に応じた電流検出信号Ｋ１を出力する。制御部３８は、電流検出信号Ｋ１に基づいて、インバータ３２の出力電流Ｉ３２を検出する。そして、制御部３８は、検出した出力電流Ｉ３２が過電流の場合にインバータ３２を保護する保護機能を有している。制御部３８は、メモリ３８ｂにインバータ３２の許容電流値（判定しきい値）を記憶している。インバータの許容電流値は、例えば６０Ａである。制御部３８は、検出した出力電流Ｉ３２の電流値と許容電流値とを比較し、出力電流Ｉ３２の電流値が許容電流値を超える場合に、その出力電流Ｉ３２を過電流であると判定する。そして、過電流を判定した場合に、インバータ３２の出力を停止することで、インバータ３２を保護する。

系統連系リレー３４と系統連系端子２１との間には電圧センサ５２が設けられている。本実施形態において、電圧センサ５２は、Ｕ相配線４２ＵとＷ相配線４２Ｗとの間に接続されている。電圧センサ５２は、系統連系端子２１のＵ相端子２１ＵとＷ相端子２１Ｗとの間の電位差に応じた電圧検出信号Ｋ２を出力する。制御部３８は、電圧検出信号Ｋ２に基づいて、Ｕ相端子２１ＵとＷ相端子２１Ｗの間の電圧を検出する。

系統連系端子２１は、系統電力線１４を介して商用電力系統１５に接続されている。したがって、制御部３８は、電圧検出信号Ｋ２により、商用電力系統１５から商用交流電力Ｐ１５が供給されているか否か、例えば商用電力系統１５が停電しているか否かを判定できる。

次に、制御部３８が実行する処理の一例を説明する。
図２に示すように、制御部３８は、所定の周波数の制御信号Ｓ２１～Ｓ２４を生成し、インバータ３２のトランジスタＴ２１～Ｔ２４をオンオフ制御する。制御信号Ｓ２１～Ｓ２４の周波数は、パワーコンディショナ１１が連系する商用電力系統１５の交流電力の周波数（商用周波数：５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）よりも高い周波数に設定され、数十ｋＨｚ程度（例えば２０ｋＨｚ）に設定される。制御部３８は、系統電力線１４に出力する交流電力Ｐａを正弦波に近づけるように、制御信号Ｓ２１～Ｓ２４のパルス幅を、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）制御により調整する。

一例として、制御部３８は、正弦波信号電位と三角波の搬送波信号電位との比較結果により各制御信号Ｓ２１～Ｓ２４のパルス幅を決定する。そして、制御部３８は、正弦波信号電位と搬送波信号電位とのタイミングによって、インバータ３２の出力電圧の電圧位相を調整する位相調整を行う。また、制御部３８は、正弦波信号電位の大きさにより、各制御信号Ｓ２１～Ｓ２４のパルス幅を調整し、インバータ３２の出力電圧を変更する振幅調整を行う。

系統連系モードにおいて、制御部３８は、商用電力系統１５の商用交流電圧と同期する周波数の制御信号を出力するとともに、その制御信号のパルス幅を例えばＰＷＭ方式によって調整し、スイッチング素子としてのトランジスタＴ２１～Ｔ２４を駆動する。制御信号のパルス幅により、インバータ３２の出力電力が変更される。つまり、制御部３８は、インバータ３２を制御することにより、所望の交流電力をインバータ３２から出力させる。

［自立運転開始処理］
制御部３８は、商用電力系統１５が例えば停電によって商用交流電力Ｐ１５が供給されないとき、系統連系モードから自立運転モードにモード切替えを行い、自立運転用出力端子２２に対して交流電力を出力する。

図９は、本実施形態のパワーコンディショナ１１における自立運転開始時の処理を示す。
制御部３８は、図９に示すステップ１０１からステップ１０７の処理を行い、系統連系モードから自立運転モードに動作モードを切替える。

先ず、ステップ１０１において、制御部３８は、系統連系リレー３４を開状態（オフ）とする。
次に、ステップ１０２において、制御部３８は、インバータ３２の出力を停止する。

次に、ステップ１０３において、制御部３８は、自立運転リレー３５を閉状態（オン）とする。
そして、ステップ１０４において、制御部３８は、インバータ３２の位相調整処理を行う。制御部３８は、インバータ３２から位相調整を行った出力電圧Ｖ３２を出力させる。詳しくは、制御部３８は、出力電圧Ｖ３２の電圧位相を零（ゼロ）から出力電圧Ｖ３２を出力するように、制御信号Ｓ２１～Ｓ２４を生成する。

次に、ステップ１０５において、制御部３８は、過電流検出か否かを判定する。詳述すると、制御部３８は、電流センサ５１の電流検出信号Ｋ１に基づいてインバータ３２の出力電流の電流値を検出し、その検出した電流値と許容電流値とを比較する。制御部３８は、検出した電流値が許容電流値以下の場合に過電流を検出しないと判定し、検出した電流値が許容電流値を超える場合に過電流を検出したと判定する。過電流を検出しない場合、制御部３８は、自立運転を継続する。一方、過電流を検出した場合、制御部３８は、ステップ１０６に移行する。

ステップ１０６において、制御部３８は、インバータ３２の出力を停止する。つまり、制御部３８は、インバータ３２の出力電圧をゼロにする。
次に、ステップ１０７において、制御部３８は、インバータ３２の振幅調整処理を行う。制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の振幅を増加するようにインバータ３２の各トランジスタＴ２１～Ｔ２４を制御し、インバータ３２から出力電圧Ｖ３２を出力させる。そして、制御部３８は、自立運転を継続する。

（作用）
次に、本実施形態のパワーコンディショナ１１の作用を説明する。
制御部３８は、自立運転モードに切替え、インバータ３２の位相調整を行って出力電圧Ｖ３２の位相を調整する。位相が調整されていても、所定（実効値１００Ｖ）の出力電圧Ｖ３２が出力されるため、例えばモータ等の負荷１７を起動できる。そして、位相調整を行うことにより、負荷１７に対する突入電流を低減できる。

図３に示すように、自立運転開始において、出力電圧Ｖ３２は、０Ｖから出力されるようになる。このため、自立運転用出力端子２２に接続される負荷１７の種類に応じて、負荷１７に対する突入電流を低減できる。

ところで、位相調整した出力電圧Ｖ３２により、制御部３８の保護機能が働いてしまう場合がある。
図５に示すように、負荷１８は、電源回路１８ａに大きな容量値のコンデンサＣ１８を備えた容量性負荷である。この負荷１８が自立運転用出力端子２２に接続されている場合、コンデンサＣ１８に向けて大きな電流が流れる場合がある。例えば、図４に示すように、自立運転開始において、高い電圧の出力電圧Ｖ３２が出力されていると、負荷１８に対して大きな突入電流が流れ、その突入電流が過電流となる場合がある。

この場合、制御部３８は、例えばインバータ３２のスイッチング素子を開状態にしてインバータ３２の出力電圧をゼロにし、その後、振幅調整を行う。振幅の調整によって、インバータ３２から出力される電圧がゼロから所定の電圧になるまでの時間を短くしたり長くしたりすることができる。例えば、インバータ３２から出力される電圧がゼロから所定の電圧になるまでの時間を短くした場合には、モータなどの負荷に対して単位時間あたりに印加する電圧が高くなるため、駆動させやすくなる。そして、インバータ３２から出力される電圧がゼロから所定の電圧になるまでの時間を長くした場合には、コンデンサを有する電源などの負荷に対して、単位時間あたりに印加する電圧が低くなるので、突入電流を低くすることができる。

具体的には、インバータ３２の出力電圧の振幅を増加させる速度を変化させる。図６、図７、図８は出力電圧の振幅を増加させる速度について、１０Ｖ／ｍｓｅｃ、２０Ｖ／ｍｓｅｃ、３０Ｖ／ｍｓｅｃを示す例である。

実施例について、例えば、出力電圧の振幅を増加させる速度を遅くしていく場合は、自立運転モードに移行したときの出力電圧の振幅を増加させる速度を２０Ｖ／ｍｓｅｃとし、１回目の過電流を検出した場合は出力電圧をゼロにした後に出力電圧の振幅を増加させる速度を５Ｖ/ｍsecに変更する。その後、過電流を検出する毎に出力電圧をゼロにしその後、１Ｖ／ｍｓｅｃ、０．２Ｖ／ｍｓｅｃ、０．１Ｖ／ｍｓｅｃといったように、出力電圧の振幅を増加させる速度を遅くする。そして、出力電圧の振幅を増加させる速度を早くしていく場合は、自立運転モードに移行したときの出力電圧の振幅を増加させる速度を０．１Ｖ／ｍｓｅｃとし、１回目の過電流を検出した場合は出力電圧をゼロにした後に出力電圧の振幅を増加させる速度を０．２Ｖ/ｍsecに変更する。その後、過電流を検出する毎に出力電圧をゼロにしその後、１Ｖ／ｍｓｅｃ、５Ｖ／ｍｓｅｃ、２０Ｖ／ｍｓｅｃといったように、出力電圧の振幅を増加させる速度を早くする。なお、上記の速度は一例であり、これに限定されるものではない。

制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の振幅を増加するようにインバータ３２の各トランジスタＴ２１～Ｔ２４を制御する。例えば、制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の振幅を、出力開始からの時間経過にしたがって徐々に大きくするように各トランジスタＴ２１～Ｔ２４を制御する。この場合、出力電圧Ｖ３２の電圧値が徐々に大きくなるため、図５に示すように、容量値の大きなコンデンサＣ１８を備えた負荷１８の場合、コンデンサＣ１８に対する突入電流が低減されるため、インバータ３２の出力電流が許容電流値を超えることが低減される。このため、インバータ３２の出力を停止することが抑制される。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１－１）パワーコンディショナ１１は、直流電力を交流電力に変換するインバータ３２と、インバータ３２を制御する制御部３８と、を有する。制御部３８は、連系運転モードから自立運転モードに移行したときに、インバータ３２の出力電圧Ｖ３２の電圧位相を調整して自立運転用出力端子２２に対する出力を開始する。そして、制御部３８は、インバータ３２の出力電流Ｉ３２が過電流か否かを判定し、出力電流Ｉ３２が過電流であると判定した場合に、インバータ３２の出力電圧Ｖ３２の振幅値を調整して自立運転用出力端子２２に対して出力する。これにより、自立運転用出力端子２２に接続される負荷１７の種類によらず、負荷１７を駆動できるようになる。

（１－２）制御部３８は、インバータ３２の出力電圧Ｖ３２を自立運転用出力端子２２に出力させ、出力電圧Ｖ３２の振幅値を所定速度で増加させる。そして、制御部３８は、インバータ３２の出力電流Ｉ３２が過電流か否かを判定し、出力電流Ｉ３２が過電流であると判定した場合に、インバータ３２の出力電圧Ｖ３２をゼロにし、その後、出力電圧Ｖ３２の振幅値を増加させる速度を所定速度と異なる速度に変更させる。これにより、自立運転用出力端子２２に接続される負荷１７の種類によらず、負荷１７を駆動できるようになる。

（１－３）制御部３８は、自立運転モードに切替え、インバータ３２の位相調整を行って出力電圧Ｖ３２の位相を調整する。位相が調整されていても、所定（実効値１００Ｖ）の出力電圧Ｖ３２が出力されるため、例えばモータ等の負荷１７を起動できる。そして、位相調整を行うことにより、負荷１７に対する突入電流を低減できる。

（１－４）制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の振幅調整を行う。制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の振幅を増加するようにインバータ３２を制御する。例えば、制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の振幅を、出力開始からの時間経過にしたがって徐々に大きくするように各インバータ３２を制御する。自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７が容量値の大きなコンデンサＣ１８を備えた負荷１８の場合、コンデンサＣ１８に対する突入電流が低減されるため、インバータ３２の出力電流が許容電流値を超えることが抑制される。このため、インバータ３２の出力を停止することが抑制される。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、第１実施形態に対して、自立運転処理が相違する。このため、構成に係る図面及び説明を省略し、第１実施形態のパワーコンディショナ１１の構成要素を用いて自立運転処理について説明する。

図１０は、本実施形態のパワーコンディショナ１１における自立運転開始時の処理を示す。
制御部３８は、図１０に示すステップ２０１～２１０の処理を実行する。

本実施形態において、ステップ２０１～２０５の処理は、第１実施形態の図９に示すステップ１０１～１０５の処理と同じである。このため、本実施形態において、各ステップ２０１～２０５の処理に係る説明を省略する。

ステップ２０６において、制御部３８は、過電流検出の検出回数Ｎｋが設定回数を超えたか否かを判定する。設定回数は、例えば図１、図２に示すメモリ３８ｂに格納される。設定回数は、パワーコンディショナ１１の仕様等によって設定され、例えば「１０」である。検出回数Ｎｋは、例えば自立運転の開始時に初期値（例えば「０」）に設定される。

制御部３８は、過電流検出した場合に、検出回数Ｎｋをカウントアップ（＋１）する。制御部３８は、検出回数Ｎｋが設定値を超えていない場合にステップ２０７に移行し、検出回数Ｎｋが設定値を超えた場合にステップ２０９に移行する。

ステップ２０７において、制御部３８は、インバータ３２の出力を停止する。
次に、ステップ２０８において、制御部３８は、検出回数Ｎｋに応じた単位時間当りの増加量で出力電圧Ｖ３２の振幅を増加するようにインバータ３２の振幅調整処理を行い、出力電圧Ｖ３２を出力させる。制御部３８は、検出回数Ｎｋが大きいほど小さな増加量に設定し、その増加量となるように出力電圧Ｖ３２の振幅を調整する。例えば、制御部３８は、検出回数Ｎｋに対して増加量が反比例するように増加量を設定する。そして、制御部３８は、ステップ２０５に移行する。

一方、ステップ２０９に移行した制御部３８は、インバータ３２の出力を停止する。
次に、ステップ２１０において、インバータ３２の出力を停止した旨を報知する。報知は、例えば、発光（発光色、点滅）、音声、表示部による表示、等を用いることができる。そして、制御部３８は、自立運転を終了する。

本実施形態のパワーコンディショナ１１の場合、過電流検出の検出回数をカウントし、その検出回数に応じて出力電圧Ｖ３２の振幅の増加量を変更するようにした。これにより、図５に示す負荷１８のように、コンデンサＣ１８に対する突入電流を抑制できる。突入電流の大きさは、コンデンサＣ１８の容量値に依存する。したがって、コンデンサＣ１８の容量値が異なる負荷１８の場合、規定の増加量で振幅値を増加させる出力電圧Ｖ３２では、その負荷１８に対する突入電流が許容電流値を超えてしまう場合がある。この点、増加量を調整することにより、負荷１８に対する突入電流が低減されるため、突入電流が許容電流値を超えることが抑制され、インバータ３２の出力を停止することが抑制される。

以上記述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（２－１）本実施形態のパワーコンディショナ１１は、過電流検出の検出回数をカウントし、その検出回数に応じて出力電圧Ｖ３２の振幅の増加量を変更するようにした。自立運転用出力端子２２に接続された負荷１８が備えるコンデンサＣ１８の容量値によらず、コンデンサＣ１８に対する突入電流を低減できる。このため、インバータ３２の出力電流が許容電流値を超えることを抑制でき、インバータ３２の出力を停止することを抑制できる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態を説明する。
第３実施形態は、第１実施形態に対して、自立運転処理が相違する。このため、構成に係る図面及び説明を省略し、第１実施形態のパワーコンディショナ１１の構成要素を用いて自立運転処理について説明する。

図１１は、本実施形態のパワーコンディショナ１１における自立運転開始時の処理を示す。
制御部３８は、図１１に示すステップ３０１～３１２の処理を実行する。

先ず、制御部３８は、ステップ３０１において、系統連系リレー３４を閉状態（オフ）とし、ステップ３０２において、インバータ３２の出力を停止する。
次に、ステップ３０３において、制御部３８は、インバータ３２を起動する。

そして、ステップ３０４において、制御部３８は、インバータ３２の出力電流を確認する。出力電流の確認は、インバータ３２とフィルタ３３との間に接続された電流センサ５１により行うことができる。

制御部３８は、電流センサ５１の電流検出信号Ｋ１により、インバータ３２の出力電流を検出する。この出力電流が所定の電流値となれば、インバータ３２が正常と判定でき、出力電流が所定の電流値と異なる場合、インバータ３２が異常と判定できる。インバータ３２に含まれるトランジスタＴ２１～Ｔ２４にオン故障やオフ故障の異常が発生した場合、出力電流が所定の電流値よりも小さくなる、又は所定の電流値よりも大きくなる。なお、このステップ３０４において、インバータ３２の出力電流が確認できればよく、出力電圧は、負荷１７に供給する電圧値と同じであっても小さい値であってもよい。

制御部３８は、ステップ３０４において、出力電流Ｉ３２が正常に出力されると確認した場合、ステップ３０５に移行する。
ステップ３０５において、制御部３８は、インバータ３２の出力を停止し、ステップ３０６に移行する。

次に，ステップ３０６において、制御部３８は、自立運転リレー３５を閉状態（オン）とする。
なお、本実施形態において、ステップ３０６～３１０の処理は、第１実施形態にて図９に示すステップ１０３～１０７と同じであるため、説明を省略する。

一方、ステップ３０４において、出力電流が異常であると確認した場合、制御部３８はステップ３１１に移行する。
ステップ３１１において、制御部３８は、インバータ３２の出力を停止する。

そして、ステップ３１２において、制御部３８は、インバータ３２の停止した旨を報知する。報知は、例えば、発光（発光色、点滅）、音声、表示部による表示、等を用いることができる。そして、制御部３８は、自立運転を終了する。

この実施形態において、パワーコンディショナ１１は、インバータ３２の出力電流を確認した後、自立運転リレー３５を閉状態（オン）としてインバータ３２の出力電圧を自立運転用出力端子２２に対して出力するようにした。したがって、インバータ３２が故障等して異常な出力電圧が自立運転用出力端子２２に対して出力されることを防止できる。これにより、自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７に対する影響を防止できる。

以上記述したように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（３－１）パワーコンディショナ１１は、インバータ３２の出力電流を確認した後、自立運転リレー３５を閉状態（オン）としてインバータ３２の出力電圧を自立運転用出力端子２２に対して出力するようにした。したがって、インバータ３２が故障等して異常な出力電圧が自立運転用出力端子２２に対して出力されることを防止できる。これにより、自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７に対する影響を防止できる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態を説明する。
第４実施形態は、第１実施形態に対して、自立運転処理が相違する。このため、構成に係る図面及び説明を省略し、第１実施形態のパワーコンディショナ１１の構成要素を用いて自立運転処理について説明する。

図１１は、本実施形態のパワーコンディショナ１１における自立運転開始時の処理を示す。
制御部３８は、図１２に示すステップ４０１～４０７の処理を実行する。

本実施形態において、ステップ４０１～４０６の処理は、第１実施形態の図９に示すステップ１０１～１０６の処理と同じである。このため、本実施形態において、各ステップ４０１～４０６の処理に係る説明を省略する。

ステップ４０７において、制御部３８は、インバータ３２の周波数調整処理を行う。制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の周波数を増加するようにインバータ３２の各トランジスタＴ２１～Ｔ２４を制御し、インバータ３２から出力電圧Ｖ３２を出力させる。

第１実施形態と同様に、制御部３８は、正弦波信号電位と三角波の搬送波信号電位との比較結果により各制御信号Ｓ２１～Ｓ２４のパルス幅を決定する。インバータ３２の出力電圧の周波数は、正弦波信号電位の周波数に依存する。したがって、制御部３８は、正弦波信号電位の周波数を調整することにより、インバータ３２の出力電圧の周波数を調整する。

制御部３８は、インバータ３２の出力電圧Ｖ３２の周波数を高くしていくようにインバータ３２を制御する。制御部３８は、商用電力系統１５の商用交流電力Ｐ１５の周波数（例えば６０Ｈｚ）よりも低い周波数（例えば０Ｈｚ）から商用交流電力Ｐ１５の周波数まで、出力電圧Ｖ３２の周波数を変更する。出力電圧Ｖ３２の周波数は、例えば０、５，１０、・・・、６０（５０）Ｈｚのようにステップ的に変更しもよく、連続的に変更してもよい。

図１３には、２つの周波数の電圧波形Ｖｗ１，Ｖｗ２を示す。電圧波形Ｖｗ１の周波数は例えば５０Ｈｚであり、電圧波形Ｖｗ２の周波数は例えば６０Ｈｚである。電圧波形Ｖｗ２に比べ、電圧波形Ｖｗ１のほうが電圧上昇が緩やかである。制御部３８は、インバータ３２の出力電圧Ｖ３２を、電圧波形Ｖｗ１、電圧波形Ｖｗ２の順番となるようにインバータ３２を制御する。これにより、自立運転用出力端子２２に接続される負荷１７による突入電流を抑制できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（４－１）第１実施形態の（１－２）と同様の効果を奏する。
（４－２）制御部３８は、自立運転モードにおいて、位相調整した出力電圧Ｖ３２を出力するようにインバータ３２を制御する。また、制御部３８は、周波数調整した出力電圧Ｖ３２を出力するように、インバータ３２を制御する。これにより、自立運転用出力端子２２に接続される負荷１７の種類によらず、負荷１７を駆動できるようになる。

（４－３）制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の周波数調整を行う。制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の周波数を増加するようにインバータ３２を制御する。例えば、制御部３８は、インバータ３２の出力電圧の周波数を、商用電力系統１５の商用交流電力Ｐ１５の周波数（例えば６０Ｈｚ）よりも低い周波数（例えば２０Ｈｚ）から商用交流電力Ｐ１５の周波数まで、出力電圧Ｖ３２の周波数を変更するように各インバータ３２を制御する。自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７が容量値の大きなコンデンサＣ１８を備えた負荷１８の場合、コンデンサＣ１８に対する突入電流が低減されるため、インバータ３２の出力電流が許容電流値を超えることが抑制される。このため、インバータ３２の出力を停止することが抑制される。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態を説明する。
図１４、図１５に示す第５実施形態のパワーコンディショナ１１ａは、第１実施形態のパワーコンディショナ１１の構成に対して、バイパスリレー６１と電流センサ６２とが追加されている。

図１４、図１５に示すように、バイパスリレー６１は、系統連系端子２１と自立運転用出力端子２２との間に接続されている。電流センサ６２は、バイパスリレー６１と自立運転用出力端子２２との間に接続されている。なお、電流センサ６２は、系統連系端子２１とバイパスリレー６１との間に接続されてもよい。

図１５に示すように、バイパスリレー６１は、第１リレー６１ａと第２リレー６１ｂとを備える。第１リレー６１ａの第１端子は系統連系端子２１のＵ相端子２１Ｕ（Ｕ相電線４１Ｕ）に接続され、第１リレー６１ａの第２端子は自立運転用出力端子２２のＵ相端子２２Ｕ（Ｕ相電線４２Ｕ）に接続されている。第２リレー６１ｂの第１端子は系統連系端子２１のＯ相端子２１Ｏに接続され、第２リレー６１ｂの第２端子は自立運転用出力端子２２のＷ相端子２２Ｗ（Ｗ相電線４３Ｗ）に接続されている。バイパスリレー６１は制御部３８からの制御信号Ｓ６１に基づいて作動し、系統連系端子２１と自立運転用出力端子２２との間を開閉する。

電流センサ６２は、第２リレー６１ｂと自立運転用出力端子２２のＷ相端子２２Ｗ（Ｗ相電線４３Ｗ）との間に挿入接続されている。電流センサ６２は、バイパスリレー６１に流れる電流に応じた検出信号Ｋ３を出力する。

本実施形態の制御部３８は、系統連系モードにおいてバイパスリレー６１を閉状態（オン）とし、自立運転モードにおいてバイパスリレー６１を開状態（オフ）とする。
系統連系端子２１は、商用電力系統１５に接続されている。したがって、系統連系モードにおいて、商用電力系統１５から供給される商用交流電力Ｐ１５は、系統連系端子２１からバイパスリレー６１を介して自立運転用出力端子２２に供給される。この自立運転用出力端子２２は、自立運転モードにおいて、パワーコンディショナ１１ａが交流電力を出力する端子である。このため、自立運転モードにおいて使用する負荷１７を自立運転用出力端子２２に接続することで、系統連系モードにおいてもその負荷１７に商用交流電力Ｐ１５が供給される。つまり、自立運転モードにおいて使用する予定の負荷１７を差替える手間がなくなる。

電流センサ６２は、バイパスリレー６１に流れる電流に応じた検出信号Ｋ３を出力する。したがって、制御部３８は、自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７に流れる電流を検出できる。そして、制御部３８は、負荷１７に流れる電流値に応じた値を許容電流値（判定しきい値）として設定し、その許容電流値をメモリ３８ｂに記憶する。詳しくは、制御部３８は、電流センサ６２にて検出した電流値において、最大の瞬時値より大きな値を許容電流値に設定する。例えば、制御部３８は、最大の瞬時値の２倍の値を許容電流値に設定する。このように、接続された負荷１７に応じた許容電流値を設定できる。

出力電流の瞬時値は、例えば自立運転用出力端子２２に接続した負荷１７を起動したとき等のように、負荷の通常の動作状態により生じる電流値である。したがって、負荷１７を起動する等により生じる電流量は、負荷１７が正常な状態であっても生じる。このため、制御部３８は、このような正常に動作する負荷１７により生じる電流値を異常として処理しないように、許容電流値を設定する。

しかしながら、最大の瞬時値よりも遙かに大きな電流が流れる場合には、負荷１７において異常が発生している虞がある。このため、制御部３８は、最大の瞬時値に応じて設定した許容電流値よりも大きな出力電流Ｉ３２がインバータ３２から出力されるときには、その出力電流を過電流として処理する。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（５－１）本実施形態のパワーコンディショナ１１ａは、系統連系端子２１と自立運転用出力端子２２との間に接続されたバイパスリレー６１を有している。制御部３８は、系統連系モードにおいてバイパスリレー６１を閉状態（オン）とし、自立運転モードにおいてバイパスリレー６１を開状態（オフ）とする。したがって、系統連系モードにおいて、商用電力系統１５から供給される商用交流電力Ｐ１５は、自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７にも供給される。これにより、自立運転モードにおいて使用する予定の負荷１７を差替える手間が省くことができる。

（５－２）本実施形態のパワーコンディショナ１１ａは、バイパスリレー６１に対して直列に接続された電流センサ６２を有している。バイパスリレー６１及び電流センサ６２には、自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７による電流が流れる。制御部３８は、電流センサ６２の検出信号Ｋ３により検出した電流値に応じて許容電流値を設定する。これにより、接続された負荷１７に応じた許容電流値を設定できる。

（変更例）
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。上記実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・各実施形態において、制御部３８は、インバータ３２から出力を開始するときの出力電圧の位相を、過電流を検出する毎に変更してもよい。たとえば、１回目の過電流の検出時の位相を０度として、２回目は３０度、３回目は６０度といったように、３０度ずつずらしてもよい。このような制御によって、単位時間あたりに負荷に印加される電圧を変化させることが可能であり、振幅の変更だけでは駆動しなかったモータなどの負荷を駆動させることができる。

・第４実施形態において、商用周波数（６０Ｈｚ）から、商用周波数よりも低い周波数に変更させても良い。モータなどの負荷は、最初に駆動条件に定められている商用周波数の電圧を印加することにより駆動しやすくなるため、モータ等の負荷を駆動しやすくなる。

・上記各実施形態では、系統連系端子２１を単相３線式としたが、単相２線式としてもよい。また、三相３線式や三相４線式としてもよい。
・上記各実施形態では、自立運転用出力端子２２を単相２線式の出力端子としたが、単相３線式の出力端子としてもよい。また、三相３線式や三相４線式としてもよい。

・上記各実施形態及び変更例では、直流電源としての太陽光パネル１２に接続されたパワーコンディショナ１１，１１ａについて説明した。接続される直流電源としては、太陽光パネル１２、風力発電装置、ガス発電装置、地熱発電装置、またはこれらを組み合わせて用いることができる。

・上記各実施形態では、停電を検知した制御部３８が自動で系統連系モードから自立運転モードへと切り替えるようにしたが、これに限らない。たとえば使用者がパワーコンディショナに設けられたスイッチや携帯端末等のインタフェースを通じて運転モードの切換えを指示した場合に、制御部３８が動作モードの切換えを行うようにしてもよい。

１１，１１ａパワーコンディショナ
１２太陽光発電パネル
１３太陽光発電システム
１４系統電力線
１５商用電力系統
１６，１７，１８負荷
２１系統連系端子
２１ｕ，２１ｏ、２１ｗ端子
２２自立運転用出力端子
２２ｕ，２２ｗ端子
３１ＰＶコンバータ（ＰＶＣ）
３２インバータ
３３フィルタ
３４系統連系リレー
３４ａ第１リレー
３４ｂ第２リレー
３５自立運転リレー
３５ａ第１リレー
３５ｂ第２リレー
３５ｃ第３リレー
３６ＤＣ－ＤＣコンバータ
３７蓄電装置
３８制御部
５１、６２電流センサ
６１バイパスリレー
Ｐ１５商用交流電力
Ｔ２１～Ｔ２４トランジスタ

Claims

直流電源からの直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統と並列して前記交流電力を前記商用電力系統に向けて出力する連系運転モードと、前記商用電力系統から解列して前記交流電力を自立運転用出力端子に出力する自立運転モードとを有するパワーコンディショナであって、
前記直流電力を前記交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記連系運転モードから前記自立運転モードに移行したときに、前記インバータから前記自立運転用出力端子に出力電圧を出力させ、前記出力電圧の振幅値を所定速度で増加させ、
前記インバータの出力電流が過電流か否かを判定し、
前記出力電流が過電流であると判定した場合に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記自立運転用出力端子に出力する前記出力電圧の振幅値を増加させる速度を、前記所定速度と異なる速度に変更する、
パワーコンディショナ。
前記制御部は、前記出力電圧が過電流であると判定する毎に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記自立運転用出力端子に出力する前記出力電圧の振幅値を増加させる速度を速くする、請求項１に記載のパワーコンディショナ。
前記制御部は、前記出力電圧が過電流であると判定する毎に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記自立運転用出力端子に出力する前記出力電圧の振幅値を増加させる速度を遅くする、請求項１に記載のパワーコンディショナ。
前記制御部は、前記出力電流が過電流であると判定する毎に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記自立運転用出力端子に出力する前記出力電圧の位相を変化させる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパワーコンディショナ。
前記インバータと前記商用電力系統との間に接続された系統連系用リレーと、
前記インバータと前記自立運転用出力端子との間に接続された自立運転用リレーと、
を備え、
前記制御部は、
前記連系運転モードでは前記系統連系用リレーを閉状態とするとともに前記自立運転用リレーを開状態とし、
前記系統連系用リレーを開状態として前記自立運転モードに移行したとき、前記インバータから前記出力電圧が出力されるか否かを判定し、前記出力電圧の出力を確認した後に前記自立運転用リレーを閉状態とする、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のパワーコンディショナ。
前記商用電力系統と前記自立運転用出力端子との間に接続されたバイパスリレーと、
前記バイパスリレーに流れる電流値を検出する電流センサと、
を備え、
前記制御部は、
前記連系運転モードでは前記バイパスリレーを閉状態とし、前記自立運転モードでは前記バイパスリレーを開状態とし、
前記連系運転モードにおいて前記電流センサによって前記バイパスリレーに流れる電流値に応じた値を判定しきい値として記憶する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のパワーコンディショナ。
前記制御部は、前記過電流を検出したときに、前記電流センサによって検出した前記電流値に基づいて、前記出力電圧の振幅を増加する速度を変更する、
請求項６に記載のパワーコンディショナ。
前記制御部は、前記電流センサによって検出した前記電流値が小さいほど前記出力電圧の振幅を増加する速度を速くする、請求項７に記載のパワーコンディショナ。
直流電源からの直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統と並列して前記交流電力を前記商用電力系統に向けて出力する連系運転モードと、前記商用電力系統から解列して前記交流電力を自立運転用出力端子に出力する自立運転モードとを有するパワーコンディショナであって、
前記直流電力を前記交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記連系運転モードから前記自立運転モードに移行したときに、前記インバータの出力電圧を前記自立運転用出力端子に出力させ、
前記インバータの出力電流が過電流か否かを判定し、
前記出力電流が過電流であると判定した場合に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記インバータの出力電圧の周波数を、前記商用電力系統が供給する商用交流電圧の周波数以下の範囲で変化させる、
パワーコンディショナ。
前記制御部は、前記出力電流が過電流であると判定した場合に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記インバータの出力電圧の周波数を、商用周波数よりも低い周波数から商用周波数へ変化させる、請求項９に記載のパワーコンディショナ。
前記制御部は、前記出力電流が過電流であると判定した場合に、前記出力電圧をゼロにし、その後、前記インバータの出力電圧の周波数を、商用周波数よりも低い周波数から商用周波数へ変化させる、請求項９に記載のパワーコンディショナ。