JP4693256B2 - 昇圧ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は昇圧ユニットに関し、たとえば太陽電池などの独立した直流電源が発生する直流電力を家庭用，業務用の一般交流負荷、あるいは既存の商用電力系統に電力を供給するインバータ装置に適応した直流電力に変換する昇圧ユニットに関するものであり、詳しくはその直流電源と昇圧ユニットとの接続解列機能に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直流電源である太陽電池は太陽の日射強度がある場合には直流電力を出力する。それは２次電池などの他のエネルギ源を介在しなくても太陽電池のみで直流電力を出力でき、有害な物質を排出しないため、シンプルでクリーンなエネルギ源として知られている。
【０００３】
この太陽電池が発生する直流電力はインバータ装置において交流電力に変換され、一般交流負荷、あるいは既存の商用電力系統に電力が供給される。インバータ装置においては複数の太陽電池ストリングが接続される。また、複数の太陽電池ストリングは、標準的なストリング（たとえば相互に直列接続された８枚または９枚の太陽電池モジュール）と、非標準的なストリング（たとえば標準的なストリングの太陽電池直列数未満の太陽電池モジュール）が含まれ、非標準的なストリングには標準的な太陽電池ストリングの直流電圧と同様な直流電圧に昇圧する昇圧ユニットが接続されている。この非標準的な太陽電池ストリングは屋根の端部に配列される。
【０００４】
以下に、これら昇圧ユニットおよびインバータ装置とを含む太陽光発電システムの従来例について説明する。
【０００５】
図９は昇圧ユニットおよびインバータ装置とを含む太陽光発電システムの従来例を示すブロック図である。図９において、昇圧ユニット１０１には太陽電池１０２が接続される。太陽電池１０２は標準太陽電池ストリング１０２ａと非標準太陽電池ストリング１０２ｂとを含み、標準太陽電池ストリング１０２ａの出力電力はインバータ１０４に直接入力され、非標準太陽電池ストリング１０２ｂの出力電力は昇圧ユニット１０１に入力される。昇圧ユニット１０１はさらにインバータ１０４と接続され、昇圧ユニット１０１内の昇圧装置１０３によって非標準太陽電池ストリング１０２ｂの電圧が昇圧されてインバータ１０４に出力される。
【０００６】
インバータ１０４は太陽電池ストリング１０２ａおよび昇圧ユニット１０１から出力された直流電力を商用電力系統１０５と同一の位相および周波数５０／６０Ｈｚを持つ交流電力に変換し、商用電力系統１０５に供給する。昇圧ユニット１０１内には非標準太陽電池ストリング１０２ｂと昇圧ユニット１０１とを接続または解列する入力開閉器１０６が設けられている。
【０００７】
図１０は図９に示した昇圧ユニットが収納される筐体の外観図であり、特に（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は底面図を示す。図１１は図１０に示した筐体の内部構造を示す図であり、（ａ）は図１０のカバーを外した状態の正面図であり、（ｂ）は底面図である。図１０に示した筐体１１０は図９に示した昇圧ユニット１０１を収納するものであり、筐体１１０は図１０（ｂ）に示すように本体部１１１とこれを覆うカバー１１２とから構成されている。カバー１１２の底部には開口部を覆うように蓋部１１３が設けられる。この蓋部１１３は筐体１１０から取外したときに、図１１（ａ）に示すように本体部１１１内部に取付けられている入力開閉器１０６の操作を可能とするものである。
【０００８】
蓋部１１３の長手方向一方側には図１２（ｂ）に示すように取付レール部１１４が形成されており、他方側には留め金具１１５が取付けられている。さらに、蓋部１１３とカバー１１２との接触部にはたとえばゴムなどの防水用部材１１６が貼付けられている。また、留め金具１１５は固定板１１５ａとつまみ部１１５とを有しており、つまみ部１１５ｂを回すことにより固定板１１５ａが回転し、その動作によって蓋部１１３が筐体１１０から取外したり取付けられたりすることができる。そして、蓋部１１３を開けると入力開閉器１０６を操作することができるようになっており、カバー１１２を開けなくても蓋部１１３を開けるだけで筐体１１０外部から入力開閉器１０６を操作することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、太陽電池１０２と昇圧ユニット１０１の接続解列に関して、本体部１１１の底部に蓋部１１３を設けて本体部１１１から蓋部１１３を取外し、本体部１１１内部の入力開閉器１０６を操作する従来の手法では、昇圧ユニット１０１の点検時や配線工事時に太陽電池１０２から昇圧ユニット１０１を接続したり解列したりする場合に、蓋部１１３を取外して本体部１１１内部の入力開閉器１０６のレバー位置を確認したり、レバーを操作するのが困難であった。
【００１０】
また、蓋部１１３が本体部１１１から取外される分離構造のため、蓋部１１３を取外したときに蓋部１１３が脱落したり、紛失して雨水が浸入し、入力開閉器１０６に雨水がかかり、故障に至るおそれがある。
【００１１】
また、蓋部１１３が本体部１１１から取外される分離構造のため、蓋部１１３と本体部１１１との隙間から雨水が浸入し、入力開閉器１０６に雨水がかかり故障に至るおそれがあった。
【００１２】
さらに、昇圧ユニット１０１本体に異常が発生し、本体が高温になった場合に蓋部１１３も高温になり、蓋部１１３に触れることができず、入力開閉器１０６を操作できないというおそれもあった。
【００１３】
それゆえに、この発明の主たる目的は、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上し、雨水が本体内部に浸入して入力接続解列手段に雨水がかからないようにし、さらには異常時などのユニット本体が高温になった場合でも、入力接続解列手段を容易に操作して太陽電池と昇圧ユニットの接続を解列できる昇圧ユニットを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、太陽電池などの直流電源の電圧をスイッチング回路の開閉動作により昇圧変換する昇圧手段と、直流電源と昇圧手段とを接続または解列する入力接続解列手段とを含み、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置に直流電力を供給する昇圧ユニットであって、昇圧ユニットのユニット本体は、ユニット本体外部から入力接続解列手段を操作する外部操作部を備え、外部操作部は、ユニット本体外部から入力接続解列手段を操作するためのつまみ部と、入力接続解列手段のレバーを保持するためのアーム部と、アーム部とユニットとの擦れを防止するリング部と、これらの部材を一体化するためのネジ部を有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、ユニット本体を開かなくても外部操作部を操作するだけで本体内の入力接続解列手段を操作することができ、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上できる。また、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、ユニット外部にあるつまみ部を持って操作すると、ネジ部によりつまみ部と一体になったアーム部が本体内入力接続解列手段のレバーを保持して確実に操作することができ、ユニット本体を開かなくても、ユニット外部にあるつまみ部を掴んで操作するだけで本体内入力接続解列手段を操作することができるので、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上できる。また、リング部によりユニット本体と外部操作部との擦れを防止するので、ユニット本体の塗装剥がれがなく、錆の発生を抑えて耐久性を向上できる。
【００１６】
また、外部操作部はスライド動作することを特徴とする。
これにより、一方向動作であるスライド動作により、容易にユニット本体内の入力接続解列手段を操作して太陽電池と昇圧ユニットとの接続および解列を行なうことができる。
【００１７】
また、外部操作部はユニット下部に設置されていることを特徴とする。
これにより、昇圧ユニットが屋外に設置された場合においても、外部操作部が直接雨水に当らないため、入力接続解列手段が雨水にかかって故障に至ることがなく、太陽電池と昇圧ユニットとの接続および解列を確実に行なうことができる。
【００２０】
さらに、つまみ部はガタ防止のための突起物を設けていることを特徴とする。
これにより、つまみ部をもって外部操作部をスライド動作させる場合に、つまみ部が回転運動するのを防止し、ガタを発生するのを防ぐことができるため、確実に入力接続解列手段を操作することができる。
【００２１】
さらに、つまみ部はスライド動作を止めるためのストッパ部を設けていることを特徴とする。
【００２２】
これにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、本体内入力接続解列手段のレバーが動作限界以上に動くのをストッパ部で防止し、つまみ部と一体のアーム部がレバーから外れたり、レバーが折れたりするのを防ぐことができるため、確実に入力接続解列手段を操作できる。
【００２３】
さらに、つまみ部は樹脂材料で構成されていることを特徴とする。
これにより、昇圧ユニット本体に異常が発生し、ユニット本体が高温になった場合でもつまみ部は熱伝導率が金属に対して低い樹脂であり、ユニット本体の熱が伝わりにくく高温になるのを防ぐことができるため、ユニット本体外部にあるつまみ部を掴んで本体内入力接続解列手段を確実に解列操作し、太陽電池からの入力を遮断することができる。
【００２４】
さらに、つまみ部は入力接続解列手段が「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の状態になっていることがわかるように、つまみ部正面側に突起物を設けていることを特徴としている。
【００２５】
これにより、本体内入力接続解列手段が接続状態であるかあるいは解列状態であるかをユニット外部から確認でき、またユニット本体底部を覗き込まなくてもユニット正面からつまみ部を見ただけで確認できる。
【００２６】
さらに、アーム部は入力接続解列手段のレバーを２つの爪部で保持することを特徴とする。
【００２７】
これにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合、ネジ部によりつまみ部と一体化したアーム部の２つの爪部が入力接続解列手段のレバーを両側から保持するため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作できる。
【００２８】
さらに、リング部はガタ防止のための凸部を有することを特徴とする。
これにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、リング部が凸部によりユニット本体に密着してガタの発生を抑えることができるため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作することができる。
【００２９】
さらに、つまみ部とアーム部はネジ部で一体化固定されるためのネジ用孔部を有することを特徴とする。
【００３０】
これにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、ネジ用孔部を通されたネジ部によりつまみ部とアーム部とが一体となり、つまみ部の動作をアーム部に確実に伝えることができるため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作できる。
【００３１】
さらに、入力接続解列手段は金属板で囲われ、周囲から隔離されていることを特徴とする。
【００３２】
これにより、昇圧ユニット本体に異常が発生し、ユニット本体が高温になった場合でも、入力接続解列手段は金属板で囲われており、周囲からの熱が伝わりにくく、熱による故障を防ぐことができるため、ユニット本体外部にあるつまみ部により本体内の入力接続解列手段を確実に解列操作し、太陽電池からの入力を遮断できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の昇圧ユニットおよびインバータ装置とを含む太陽光発電システムの一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
図１はこの発明の一実施形態の昇圧ユニットを示す回路図である。図１において、昇圧ユニット１には太陽電池２が接続される。太陽電池２は標準太陽電池ストリング２ａと非標準太陽電池ストリング２ｂを含み、標準太陽電池ストリング２ａの出力電力はインバータ４に直接入力され、非標準太陽電池ストリング２ｂの出力電力は昇圧ユニット１に入力される。昇圧ユニット１の出力はインバータ４に接続され、インバータ４は標準太陽電池ストリング２ａおよび昇圧ユニット１から出力された直流電力を商用電力系統５と同一の位相および周波数５０／６０Ｈｚを持つ交流電力に変換し、商用電力系統５に供給する。
【００３５】
昇圧ユニット１は昇圧装置３と入力接続解列手段６と制御回路７とを含む。昇圧装置３はリアクトル８とスイッチング素子９とダイオード１０とコンデンサ１１とを備えている。リアクトル８は昇圧ユニット１に入力された直流電力のエネルギを蓄えたり、放出したりする。スイッチング素子９は高周波でＯＮ／ＯＦＦするスイッチングを行なう。コンデンサ１１はスイッチング素子９がＯＦＦした際にリアクトル８が放出するエネルギを蓄える。
【００３６】
入力接続解列手段６は太陽電池２側と昇圧ユニット１側とを接続したり、切離したりする。制御回路７は昇圧装置３の入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔを監視し、標準太陽電池ストリング２ａの出力電圧に合うように非標準太陽電池ストリング２ｂの直流電圧を昇圧するためのＯＮ，ＯＦＦ信号をスイッチング素子９に出力する。
【００３７】
なお、図１では、図面の簡略化のために２つの太陽電池ストリング２ａ，２ｂのみが示されているが、通常はさらに多くの太陽電池ストリングが含まれていることは言うまでもない。
【００３８】
図２はこの発明の一実施形態の昇圧ユニットが収納される筐体１２の外観図であり、特に（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は斜視図である。図２において、筐体１２は箱型形状の金属材料で構成されており、図２（ｂ）に示すように本体部１２ａとこれを覆うカバー１２ｂとから構成される。本体１２ａ下部の外側には外部操作部１３が設けられる。この外部操作部１３は入力接続解列手段６を筐体１２の外部から操作するために設けられている。これにより、屋外に設置された昇圧ユニット１の外部操作部１３は直接雨水に当らないため、入力接続解列手段６が雨水にかかるのを防止できる。
【００３９】
図３は筐体１２のカバー１２ｂを外した本体部１２ａの内部構造を示す図である。本体部１２ａの内部には、入力接続解列手段６が金属板１４に囲まれて周囲から隔離されている。これにより、昇圧ユニット１に異常が発生し、本体部１２ａの内部が高温になった場合でも入力接続解列手段６は周囲からの熱が伝達しにくく、熱による故障を防止できる。
【００４０】
また、入力接続解列手段６にはレバー部６ａが設けられており、このレバー部６ａは外部操作部１３に係合しており、外部操作部１３でレバー部６ａを操作し、入力接続解列手段６をＯＮ，ＯＦＦすることにより、太陽電池２ｂと昇圧ユニット１とを接続または解列することができる。
【００４１】
図４は外部操作部１３の構成を示す図である。図４において、外部操作部１３はつまみ部１５とリング部１７とアーム部１６とネジ部１８とから構成されている。つまみ部１５は本体１２ａの外部に位置し、アーム部１６とリング部１７は本体１２ａの内側に位置し、リング部１７は本体部１２ａのリング部用開口部１２ｃに嵌め込まれて固定される。さらに、リング部１７はつまみ部１５とアーム部１６とに挟まれてネジ部１８により一体化される。これにより、筐体１２の外部にあるつまみ部１５を操作すると、レバー部６ａを保持するためのアーム部１６が作動し、筐体１２のカバー１２ｂを開けなくても、外部操作部１３を操作するだけで、筐体１２内部にある入力接続解列手段６を操作することができる。
【００４２】
図５はつまみ部の外観図であり、特に（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は背面図を示し、（ｃ）は上面図である。図５（ａ），（ｃ）に示すように、つまみ部１５から突出するように突起物１９が形成されている。この突起物１９が筐体正面から見て左にある場合に入力接続解列手段６が「ＯＦＦ」の状態であり、突起物１９が筐体正面から見て右にある場合に入力接続解列手段６が「ＯＮ］の状態と設定しておくと、筐体１２の外部からつまみ部１５を見たときにつまみ部１５の突起物１９の位置により、筐体１２内の入力接続解列手段６が接続状態にあるかあるいは解列状態にあるかを確認でき、さらには筐体１２の底部を覗き込まなくても筐体１２の正面からつまみ部１５を見ただけで確認することができる。
【００４３】
また、図５（ｂ）に示すように、つまみ部１５の背面側には突起物２１が複数背面側に突出するように形成されている。この突起物２１はその外側が図４に示したリング部１７の内側長辺に接触する。この突起物２１を両側に各１つ設けた場合は、つまみ部１５が回転運動してガタが発生するため、入力接続解列手段６の操作が困難となる。このため、突起物２１はつまみ部１５の長手方向に沿って平行に２つ以上形成することにより、つまみ部１５をスライド動作させる場合に、つまみ部１５が回転運動するのを防止し、ガタが発生するのを防止できる。図５（ｂ）に示した例では、突起物２１を両側に各３個形成することにより、スライド動作時に突起物にかかる応力を低減しており、これにより確実に入力接続解列手段６を操作することができる。
【００４４】
また、つまみ部１５の背面側には、ストッパ２２が複数形成される。このストッパ部２２はその外側がリング部１７の内側短辺で接触する。つまみ部１５をたとえば正面から見て左から右へスライド動作させたときに、入力接続解列手段６のレバー部６ａが「ＯＦＦ」の状態から「ＯＮ」の状態へ変化した後、つまみ部１５のストッパ部２２がリング部１７の内側短辺に接触してスライド動作が停止する。これにより、つまみ部１５をスライド動作させる場合に、入力接続解列手段６のレバー部６ａが動作限界以上に動くのを防止し、つまみ部１５と一体となっているアーム部１６がレバー部６ａから外れたり、レバー部６ａが折れたりするのを防ぐことができる。
【００４５】
また、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、つまみ部１５のストッパ部２２にはネジ孔２０ａが形成されている。
【００４６】
図６はリング部１７を示し、特に（ａ）はリング部１７を本体１２に取付けた状態を示す図であり、（ｂ）は正面図である。図６（ｂ）に示すように、リング部１７には凸部２３が形成されている。この凸部２３は本体１２ａにリング部１７を密着させて固定させるものである。これにより、つまみ部１５をスライド動作させる場合に、リング部１７が凸部２３により本体１２ａに密着してガタの発生を抑えることができるので、昇圧ユニット１外部から入力接続解列手段６を確実に操作することができる。
【００４７】
図７はアーム部１６を示し、特に（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は正面図を示す。図７（ａ）に示すように、アーム部１６は９０°折り曲げられた爪部２４を有している。爪部２４は２つの突起物で構成され、これによりアーム部１６は入力接続解列手段６のレバー部６ａは爪部２４により保持して作動することができる。
【００４８】
また、図７（ｂ）に示すように、アーム部１６にはネジ用孔部２０ｂが形成されている。ネジ用孔部２０ｂにはつまみ部１５とアーム部１６とを一体化して固定するためのネジ部１８が通される。これにより、つまみ部１５をスライド動作させると、ネジ部１８によりつまみ部１５の動作をアーム部１６に確実に伝えることができるため、筐体１２の外部から入力接続解列手段６を確実に操作することができる。
【００４９】
図８は上述の如く構成された外部操作部６の動作を説明するための図であり、特に（ａ），（ｂ）および（ｃ）はカバー１２ｂを外した本体部１２ａの内部を示し、（ｄ），（ｅ）および（ｆ）は本体部１２ａの底部断面を示し、（ｇ），（ｈ）および（ｉ）は本体部１２ａの底部外観を示す。
【００５０】
上述の如く、外部操作部１３はつまみ部１５とリング部１６とアーム部１７とで構成されており、ネジ部１８によって一体化されている。これにより、筐体１２の外部にあるつまみ部１５を操作すると、入力接続解列手段６のレバー部６ａを保持するためのアーム部１６が作動し、筐体１２のカバー１２ｂを開けなくても、外部操作部１３を操作するだけで、筐体１２の内部にある入力接続解列手段６を操作することができる。
【００５１】
すなわち、図８（ａ），（ｄ），（ｇ）に示すように、入力接続解列手段６が「ＯＦＦ」の状態ではレバー部６ａは正面から見て左の位置にある。このとき、つまみ部１５とアーム部１６は左の位置にある。そして、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４に挟まれている。上述したように、リング部１７は本体部１２ａのリング部用開口部１２ｃに嵌め込まれて固定されており、図８（ｄ）に示すように、リング部１７内側左短辺とつまみ部１５のストッパ部２２の左側が接触する。これにより、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４から外れることはない。また、リング部１７の内側両長辺とガタ防止用のつまみ部１５の突起物２１の外側が接触する。
【００５２】
図８（ｂ）に示すように、入力接続解列手段６が「ＯＦＦ」の状態から「ＯＮ」の状態へ、または「ＯＦＦ」の状態から「ＯＮ」の状態へ変化する途中の状態では、レバー部６ａは中間位置であり、つまみ部１５とアーム部１６も中間の位置にある。そして、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４に挟まれている。
【００５３】
このとき、図８（ｅ）に示すように、リング部１７の内側左右短辺とつまみ部１５のストッパ部２２の左右はともに接触しない。また、リング部１７の内側両長辺とガタ防止用のつまみ部１５の突起物２１の外側が接触する。
【００５４】
図８（ｃ）に示すように、入力接続解列手段６が「ＯＮ」の状態ではレバー部６ａは正面から見て右の位置にある。このとき、つまみ部１５とアーム部１６は右の位置にある。そして、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４に挟まれている。リング部１７は本体部１２ａのリング部用開口部１２ｃに嵌め込まれて固定されており、図８（ｆ）に示すようにリング部１７の内側右短辺とつまみ部１５のストッパ部２２の右側が接触する。これにより、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４から外れることはない。また、リング部１７の内側両長辺とガタ防止用のつまみ部１５の突起物２１の外側が接触する。
【００５５】
上述の操作を行なうことにより、太陽電池２と昇圧ユニット１との接続に関して、点検時や配線工事時の入力接続解列手段６の操作性を向上し、雨水が本体１２ａの内部に浸入して入力接続解列手段６に雨水がかからないようにし、さらに異常時などのユニット本体が高温になった場合でも、入力接続解列手段６を容易に操作して太陽電池２と昇圧ユニット１との接続を解列することができる。
【００５６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、昇圧ユニットは本体外部から入力接続解列手段を操作する外部操作部を有することにより、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、ユニット本体を開かなくても外部操作部を操作するだけで、本体内の入力接続解列手段を操作することができ、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上できる。また、外部操作部はユニット本体外部から入力接続解列手段を操作するためのつまみ部と、入力接続解列手段のレバーを保持するためのアーム部と、アーム部とユニットとの擦れを防止するリング部と、これらの部材を一体化するためのネジ部を有することにより、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、ユニット外部にあるつまみ部を持って操作するとネジ部によりつまみ部と一体になったアーム部が本体内入力接続解列手段のレバーを保持して確実に操作することができ、ユニット本体を開かなくてもユニット外部にあるつまみ部を掴んで操作するだけで、本体内の入力接続解列手段を操作することができ、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上できる。また、リング部によりユニット本体と外部操作部との擦れを防止できるので、ユニット本体の塗装剥がれがなく、錆の発生を抑えて耐久性を向上できる。
【００５８】
また、外部操作部はスライド動作することにより、容易にユニット本体内の入力接続解列手段を操作して太陽電池と昇圧ユニットとの接続および解列を行なうことができる。
【００５９】
さらに、外部操作部はユニット下部に設けられていることにより、昇圧ユニットが屋外に設置された場合においても外部操作部が直接雨水に当らないため、入力接続解列手段が雨水にかかって故障に至ることがなく、太陽電池と昇圧ユニットとの接続および解列を確実に行なうことができる。
【００６１】
さらに、つまみ部はガタ防止のための突起物が設けられているので、つまみ部をもって外部操作部をスライド動作させる場合に、つまみ部が回転運動するのを防止し、ガタの発生を防止できるため、確実に入力接続解列手段を操作できる。
【００６２】
さらに、つまみ部にはスライド動作を止めるためのストッパ部が設けられているので、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、本体内入力接続解列手段のレバーが動作限界以上に動くのをストッパ部で防止し、つまみ部と一体のアーム部がレバーから外れたり、レバーが折れたりするのを防止できるため、確実に入力接続解列手段を操作できる。
【００６３】
さらに、つまみ部は樹脂材料で構成されていることにより、昇圧ユニット本体に異常が発生し、ユニット本体が高温になった場合でも、つまみ部は熱伝導率が金属に対して低い樹脂であり、ユニット本体の熱が伝わりにくく高温になるのを防止できるため、ユニット本体外部にあるつまみ部を挟んで本体内入力接続解列手段を確実に解列操作し、太陽電池からの入力を遮断できる。
【００６４】
さらに、つまみ部は入力接続解列手段が「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の状態になっていることがわかるように、つまみ部正面側に突起物を設けているので、本体内入力接続解列手段が接続状態にあるかあるいは解列状態にあるかをユニット外部から確認でき、またユニット本体底部を覗き込まなくても、ユニット正面からつまみ部を見ただけで確認することができる。
【００６５】
さらに、アーム部は入力接続解列手段のレバーを２つの爪部で保持することにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、ネジ部によりつまみ部と一体化したアーム部の２つの爪部が入力接続解列手段のレバーを両側から保持するため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作することができる。
【００６６】
さらに、リング部はガタ防止のための突部を有することにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合にリング部が突部によりユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作することができる。
【００６７】
さらに、つまみ部とアーム部はネジ部で一体化固定されるためのネジ用孔部を有することにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合にネジ用孔部に通されたネジ部によりつまみ部とアーム部が一体となり、つまみ部の動作をアーム部に確実に伝えることができるため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作することができる。
【００６８】
さらに、入力接続解列手段は金属板で囲われ、周囲から隔離されていることにより、昇圧ユニット本体に異常が発生し、ユニット本体が高温になった場合でも、入力接続解列手段自体に周囲からの熱が伝わりにくく、熱による故障を防止できるため、ユニット本体外部にあるつまみ部により本体内の入力接続解列手段を確実に解列操作し、太陽電池からの入力を遮断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態の昇圧ユニットのブロック図である。
【図２】 この発明の一実施形態の昇圧ユニットが収納される筐体の外観図である。
【図３】 この発明の一実施形態である昇圧ユニットの内部を示す図である。
【図４】 昇圧ユニットの外部操作部の分解斜視図である。
【図５】 昇圧ユニットの外部操作部のつまみ部を示す図である。
【図６】 昇圧ユニットの外部操作部のリング部を示す図である。
【図７】 昇圧ユニットの外部操作部のアーム部を示す図である。
【図８】 昇圧ユニットの外部操作部の動作を説明するための図である。
【図９】 従来例の昇圧ユニットのブロック図である。
【図１０】 従来例の昇圧ユニットが収納される筐体の外観図である。
【図１１】 従来例の昇圧ユニットの内部を示す図である。
【図１２】 従来例の昇圧ユニットの蓋部材を示す図である。
【符号の説明】
１ 昇圧ユニット、２ 太陽電池、２ａ 標準太陽電池ストリング、２ｂ 非標準太陽電池ストリング、３ 昇圧装置、４ インバータ、５ 商用電力系統、６ 入力接続解列手段、６ａ レバー部、７ 制御回路、８ リアクトル、９ スイッチング素子、１０ ダイオード、１１ コンデンサ、１２ 筐体、１２ａ本体部、１２ｂ カバー、１３ 外部操作部、１４ 金属板、１５ つまみ部、１６ アーム部、１７ リング部、１８ ネジ部、１９ 突起物、２０ａ，２０ｂ ネジ用孔部、２１ 突起物、２２ ストッパ部、２３ 凸部、２４ 爪部。
【発明の属する技術分野】
この発明は昇圧ユニットに関し、たとえば太陽電池などの独立した直流電源が発生する直流電力を家庭用，業務用の一般交流負荷、あるいは既存の商用電力系統に電力を供給するインバータ装置に適応した直流電力に変換する昇圧ユニットに関するものであり、詳しくはその直流電源と昇圧ユニットとの接続解列機能に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直流電源である太陽電池は太陽の日射強度がある場合には直流電力を出力する。それは２次電池などの他のエネルギ源を介在しなくても太陽電池のみで直流電力を出力でき、有害な物質を排出しないため、シンプルでクリーンなエネルギ源として知られている。
【０００３】
この太陽電池が発生する直流電力はインバータ装置において交流電力に変換され、一般交流負荷、あるいは既存の商用電力系統に電力が供給される。インバータ装置においては複数の太陽電池ストリングが接続される。また、複数の太陽電池ストリングは、標準的なストリング（たとえば相互に直列接続された８枚または９枚の太陽電池モジュール）と、非標準的なストリング（たとえば標準的なストリングの太陽電池直列数未満の太陽電池モジュール）が含まれ、非標準的なストリングには標準的な太陽電池ストリングの直流電圧と同様な直流電圧に昇圧する昇圧ユニットが接続されている。この非標準的な太陽電池ストリングは屋根の端部に配列される。
【０００４】
以下に、これら昇圧ユニットおよびインバータ装置とを含む太陽光発電システムの従来例について説明する。
【０００５】
図９は昇圧ユニットおよびインバータ装置とを含む太陽光発電システムの従来例を示すブロック図である。図９において、昇圧ユニット１０１には太陽電池１０２が接続される。太陽電池１０２は標準太陽電池ストリング１０２ａと非標準太陽電池ストリング１０２ｂとを含み、標準太陽電池ストリング１０２ａの出力電力はインバータ１０４に直接入力され、非標準太陽電池ストリング１０２ｂの出力電力は昇圧ユニット１０１に入力される。昇圧ユニット１０１はさらにインバータ１０４と接続され、昇圧ユニット１０１内の昇圧装置１０３によって非標準太陽電池ストリング１０２ｂの電圧が昇圧されてインバータ１０４に出力される。
【０００６】
インバータ１０４は太陽電池ストリング１０２ａおよび昇圧ユニット１０１から出力された直流電力を商用電力系統１０５と同一の位相および周波数５０／６０Ｈｚを持つ交流電力に変換し、商用電力系統１０５に供給する。昇圧ユニット１０１内には非標準太陽電池ストリング１０２ｂと昇圧ユニット１０１とを接続または解列する入力開閉器１０６が設けられている。
【０００７】
図１０は図９に示した昇圧ユニットが収納される筐体の外観図であり、特に（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は底面図を示す。図１１は図１０に示した筐体の内部構造を示す図であり、（ａ）は図１０のカバーを外した状態の正面図であり、（ｂ）は底面図である。図１０に示した筐体１１０は図９に示した昇圧ユニット１０１を収納するものであり、筐体１１０は図１０（ｂ）に示すように本体部１１１とこれを覆うカバー１１２とから構成されている。カバー１１２の底部には開口部を覆うように蓋部１１３が設けられる。この蓋部１１３は筐体１１０から取外したときに、図１１（ａ）に示すように本体部１１１内部に取付けられている入力開閉器１０６の操作を可能とするものである。
【０００８】
蓋部１１３の長手方向一方側には図１２（ｂ）に示すように取付レール部１１４が形成されており、他方側には留め金具１１５が取付けられている。さらに、蓋部１１３とカバー１１２との接触部にはたとえばゴムなどの防水用部材１１６が貼付けられている。また、留め金具１１５は固定板１１５ａとつまみ部１１５とを有しており、つまみ部１１５ｂを回すことにより固定板１１５ａが回転し、その動作によって蓋部１１３が筐体１１０から取外したり取付けられたりすることができる。そして、蓋部１１３を開けると入力開閉器１０６を操作することができるようになっており、カバー１１２を開けなくても蓋部１１３を開けるだけで筐体１１０外部から入力開閉器１０６を操作することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、太陽電池１０２と昇圧ユニット１０１の接続解列に関して、本体部１１１の底部に蓋部１１３を設けて本体部１１１から蓋部１１３を取外し、本体部１１１内部の入力開閉器１０６を操作する従来の手法では、昇圧ユニット１０１の点検時や配線工事時に太陽電池１０２から昇圧ユニット１０１を接続したり解列したりする場合に、蓋部１１３を取外して本体部１１１内部の入力開閉器１０６のレバー位置を確認したり、レバーを操作するのが困難であった。
【００１０】
また、蓋部１１３が本体部１１１から取外される分離構造のため、蓋部１１３を取外したときに蓋部１１３が脱落したり、紛失して雨水が浸入し、入力開閉器１０６に雨水がかかり、故障に至るおそれがある。
【００１１】
また、蓋部１１３が本体部１１１から取外される分離構造のため、蓋部１１３と本体部１１１との隙間から雨水が浸入し、入力開閉器１０６に雨水がかかり故障に至るおそれがあった。
【００１２】
さらに、昇圧ユニット１０１本体に異常が発生し、本体が高温になった場合に蓋部１１３も高温になり、蓋部１１３に触れることができず、入力開閉器１０６を操作できないというおそれもあった。
【００１３】
それゆえに、この発明の主たる目的は、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上し、雨水が本体内部に浸入して入力接続解列手段に雨水がかからないようにし、さらには異常時などのユニット本体が高温になった場合でも、入力接続解列手段を容易に操作して太陽電池と昇圧ユニットの接続を解列できる昇圧ユニットを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、太陽電池などの直流電源の電圧をスイッチング回路の開閉動作により昇圧変換する昇圧手段と、直流電源と昇圧手段とを接続または解列する入力接続解列手段とを含み、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置に直流電力を供給する昇圧ユニットであって、昇圧ユニットのユニット本体は、ユニット本体外部から入力接続解列手段を操作する外部操作部を備え、外部操作部は、ユニット本体外部から入力接続解列手段を操作するためのつまみ部と、入力接続解列手段のレバーを保持するためのアーム部と、アーム部とユニットとの擦れを防止するリング部と、これらの部材を一体化するためのネジ部を有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、ユニット本体を開かなくても外部操作部を操作するだけで本体内の入力接続解列手段を操作することができ、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上できる。また、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、ユニット外部にあるつまみ部を持って操作すると、ネジ部によりつまみ部と一体になったアーム部が本体内入力接続解列手段のレバーを保持して確実に操作することができ、ユニット本体を開かなくても、ユニット外部にあるつまみ部を掴んで操作するだけで本体内入力接続解列手段を操作することができるので、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上できる。また、リング部によりユニット本体と外部操作部との擦れを防止するので、ユニット本体の塗装剥がれがなく、錆の発生を抑えて耐久性を向上できる。
【００１６】
また、外部操作部はスライド動作することを特徴とする。
これにより、一方向動作であるスライド動作により、容易にユニット本体内の入力接続解列手段を操作して太陽電池と昇圧ユニットとの接続および解列を行なうことができる。
【００１７】
また、外部操作部はユニット下部に設置されていることを特徴とする。
これにより、昇圧ユニットが屋外に設置された場合においても、外部操作部が直接雨水に当らないため、入力接続解列手段が雨水にかかって故障に至ることがなく、太陽電池と昇圧ユニットとの接続および解列を確実に行なうことができる。
【００２０】
さらに、つまみ部はガタ防止のための突起物を設けていることを特徴とする。
これにより、つまみ部をもって外部操作部をスライド動作させる場合に、つまみ部が回転運動するのを防止し、ガタを発生するのを防ぐことができるため、確実に入力接続解列手段を操作することができる。
【００２１】
さらに、つまみ部はスライド動作を止めるためのストッパ部を設けていることを特徴とする。
【００２２】
これにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、本体内入力接続解列手段のレバーが動作限界以上に動くのをストッパ部で防止し、つまみ部と一体のアーム部がレバーから外れたり、レバーが折れたりするのを防ぐことができるため、確実に入力接続解列手段を操作できる。
【００２３】
さらに、つまみ部は樹脂材料で構成されていることを特徴とする。
これにより、昇圧ユニット本体に異常が発生し、ユニット本体が高温になった場合でもつまみ部は熱伝導率が金属に対して低い樹脂であり、ユニット本体の熱が伝わりにくく高温になるのを防ぐことができるため、ユニット本体外部にあるつまみ部を掴んで本体内入力接続解列手段を確実に解列操作し、太陽電池からの入力を遮断することができる。
【００２４】
さらに、つまみ部は入力接続解列手段が「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の状態になっていることがわかるように、つまみ部正面側に突起物を設けていることを特徴としている。
【００２５】
これにより、本体内入力接続解列手段が接続状態であるかあるいは解列状態であるかをユニット外部から確認でき、またユニット本体底部を覗き込まなくてもユニット正面からつまみ部を見ただけで確認できる。
【００２６】
さらに、アーム部は入力接続解列手段のレバーを２つの爪部で保持することを特徴とする。
【００２７】
これにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合、ネジ部によりつまみ部と一体化したアーム部の２つの爪部が入力接続解列手段のレバーを両側から保持するため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作できる。
【００２８】
さらに、リング部はガタ防止のための凸部を有することを特徴とする。
これにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、リング部が凸部によりユニット本体に密着してガタの発生を抑えることができるため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作することができる。
【００２９】
さらに、つまみ部とアーム部はネジ部で一体化固定されるためのネジ用孔部を有することを特徴とする。
【００３０】
これにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、ネジ用孔部を通されたネジ部によりつまみ部とアーム部とが一体となり、つまみ部の動作をアーム部に確実に伝えることができるため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作できる。
【００３１】
さらに、入力接続解列手段は金属板で囲われ、周囲から隔離されていることを特徴とする。
【００３２】
これにより、昇圧ユニット本体に異常が発生し、ユニット本体が高温になった場合でも、入力接続解列手段は金属板で囲われており、周囲からの熱が伝わりにくく、熱による故障を防ぐことができるため、ユニット本体外部にあるつまみ部により本体内の入力接続解列手段を確実に解列操作し、太陽電池からの入力を遮断できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の昇圧ユニットおよびインバータ装置とを含む太陽光発電システムの一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
図１はこの発明の一実施形態の昇圧ユニットを示す回路図である。図１において、昇圧ユニット１には太陽電池２が接続される。太陽電池２は標準太陽電池ストリング２ａと非標準太陽電池ストリング２ｂを含み、標準太陽電池ストリング２ａの出力電力はインバータ４に直接入力され、非標準太陽電池ストリング２ｂの出力電力は昇圧ユニット１に入力される。昇圧ユニット１の出力はインバータ４に接続され、インバータ４は標準太陽電池ストリング２ａおよび昇圧ユニット１から出力された直流電力を商用電力系統５と同一の位相および周波数５０／６０Ｈｚを持つ交流電力に変換し、商用電力系統５に供給する。
【００３５】
昇圧ユニット１は昇圧装置３と入力接続解列手段６と制御回路７とを含む。昇圧装置３はリアクトル８とスイッチング素子９とダイオード１０とコンデンサ１１とを備えている。リアクトル８は昇圧ユニット１に入力された直流電力のエネルギを蓄えたり、放出したりする。スイッチング素子９は高周波でＯＮ／ＯＦＦするスイッチングを行なう。コンデンサ１１はスイッチング素子９がＯＦＦした際にリアクトル８が放出するエネルギを蓄える。
【００３６】
入力接続解列手段６は太陽電池２側と昇圧ユニット１側とを接続したり、切離したりする。制御回路７は昇圧装置３の入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔを監視し、標準太陽電池ストリング２ａの出力電圧に合うように非標準太陽電池ストリング２ｂの直流電圧を昇圧するためのＯＮ，ＯＦＦ信号をスイッチング素子９に出力する。
【００３７】
なお、図１では、図面の簡略化のために２つの太陽電池ストリング２ａ，２ｂのみが示されているが、通常はさらに多くの太陽電池ストリングが含まれていることは言うまでもない。
【００３８】
図２はこの発明の一実施形態の昇圧ユニットが収納される筐体１２の外観図であり、特に（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は斜視図である。図２において、筐体１２は箱型形状の金属材料で構成されており、図２（ｂ）に示すように本体部１２ａとこれを覆うカバー１２ｂとから構成される。本体１２ａ下部の外側には外部操作部１３が設けられる。この外部操作部１３は入力接続解列手段６を筐体１２の外部から操作するために設けられている。これにより、屋外に設置された昇圧ユニット１の外部操作部１３は直接雨水に当らないため、入力接続解列手段６が雨水にかかるのを防止できる。
【００３９】
図３は筐体１２のカバー１２ｂを外した本体部１２ａの内部構造を示す図である。本体部１２ａの内部には、入力接続解列手段６が金属板１４に囲まれて周囲から隔離されている。これにより、昇圧ユニット１に異常が発生し、本体部１２ａの内部が高温になった場合でも入力接続解列手段６は周囲からの熱が伝達しにくく、熱による故障を防止できる。
【００４０】
また、入力接続解列手段６にはレバー部６ａが設けられており、このレバー部６ａは外部操作部１３に係合しており、外部操作部１３でレバー部６ａを操作し、入力接続解列手段６をＯＮ，ＯＦＦすることにより、太陽電池２ｂと昇圧ユニット１とを接続または解列することができる。
【００４１】
図４は外部操作部１３の構成を示す図である。図４において、外部操作部１３はつまみ部１５とリング部１７とアーム部１６とネジ部１８とから構成されている。つまみ部１５は本体１２ａの外部に位置し、アーム部１６とリング部１７は本体１２ａの内側に位置し、リング部１７は本体部１２ａのリング部用開口部１２ｃに嵌め込まれて固定される。さらに、リング部１７はつまみ部１５とアーム部１６とに挟まれてネジ部１８により一体化される。これにより、筐体１２の外部にあるつまみ部１５を操作すると、レバー部６ａを保持するためのアーム部１６が作動し、筐体１２のカバー１２ｂを開けなくても、外部操作部１３を操作するだけで、筐体１２内部にある入力接続解列手段６を操作することができる。
【００４２】
図５はつまみ部の外観図であり、特に（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は背面図を示し、（ｃ）は上面図である。図５（ａ），（ｃ）に示すように、つまみ部１５から突出するように突起物１９が形成されている。この突起物１９が筐体正面から見て左にある場合に入力接続解列手段６が「ＯＦＦ」の状態であり、突起物１９が筐体正面から見て右にある場合に入力接続解列手段６が「ＯＮ］の状態と設定しておくと、筐体１２の外部からつまみ部１５を見たときにつまみ部１５の突起物１９の位置により、筐体１２内の入力接続解列手段６が接続状態にあるかあるいは解列状態にあるかを確認でき、さらには筐体１２の底部を覗き込まなくても筐体１２の正面からつまみ部１５を見ただけで確認することができる。
【００４３】
また、図５（ｂ）に示すように、つまみ部１５の背面側には突起物２１が複数背面側に突出するように形成されている。この突起物２１はその外側が図４に示したリング部１７の内側長辺に接触する。この突起物２１を両側に各１つ設けた場合は、つまみ部１５が回転運動してガタが発生するため、入力接続解列手段６の操作が困難となる。このため、突起物２１はつまみ部１５の長手方向に沿って平行に２つ以上形成することにより、つまみ部１５をスライド動作させる場合に、つまみ部１５が回転運動するのを防止し、ガタが発生するのを防止できる。図５（ｂ）に示した例では、突起物２１を両側に各３個形成することにより、スライド動作時に突起物にかかる応力を低減しており、これにより確実に入力接続解列手段６を操作することができる。
【００４４】
また、つまみ部１５の背面側には、ストッパ２２が複数形成される。このストッパ部２２はその外側がリング部１７の内側短辺で接触する。つまみ部１５をたとえば正面から見て左から右へスライド動作させたときに、入力接続解列手段６のレバー部６ａが「ＯＦＦ」の状態から「ＯＮ」の状態へ変化した後、つまみ部１５のストッパ部２２がリング部１７の内側短辺に接触してスライド動作が停止する。これにより、つまみ部１５をスライド動作させる場合に、入力接続解列手段６のレバー部６ａが動作限界以上に動くのを防止し、つまみ部１５と一体となっているアーム部１６がレバー部６ａから外れたり、レバー部６ａが折れたりするのを防ぐことができる。
【００４５】
また、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、つまみ部１５のストッパ部２２にはネジ孔２０ａが形成されている。
【００４６】
図６はリング部１７を示し、特に（ａ）はリング部１７を本体１２に取付けた状態を示す図であり、（ｂ）は正面図である。図６（ｂ）に示すように、リング部１７には凸部２３が形成されている。この凸部２３は本体１２ａにリング部１７を密着させて固定させるものである。これにより、つまみ部１５をスライド動作させる場合に、リング部１７が凸部２３により本体１２ａに密着してガタの発生を抑えることができるので、昇圧ユニット１外部から入力接続解列手段６を確実に操作することができる。
【００４７】
図７はアーム部１６を示し、特に（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は正面図を示す。図７（ａ）に示すように、アーム部１６は９０°折り曲げられた爪部２４を有している。爪部２４は２つの突起物で構成され、これによりアーム部１６は入力接続解列手段６のレバー部６ａは爪部２４により保持して作動することができる。
【００４８】
また、図７（ｂ）に示すように、アーム部１６にはネジ用孔部２０ｂが形成されている。ネジ用孔部２０ｂにはつまみ部１５とアーム部１６とを一体化して固定するためのネジ部１８が通される。これにより、つまみ部１５をスライド動作させると、ネジ部１８によりつまみ部１５の動作をアーム部１６に確実に伝えることができるため、筐体１２の外部から入力接続解列手段６を確実に操作することができる。
【００４９】
図８は上述の如く構成された外部操作部６の動作を説明するための図であり、特に（ａ），（ｂ）および（ｃ）はカバー１２ｂを外した本体部１２ａの内部を示し、（ｄ），（ｅ）および（ｆ）は本体部１２ａの底部断面を示し、（ｇ），（ｈ）および（ｉ）は本体部１２ａの底部外観を示す。
【００５０】
上述の如く、外部操作部１３はつまみ部１５とリング部１６とアーム部１７とで構成されており、ネジ部１８によって一体化されている。これにより、筐体１２の外部にあるつまみ部１５を操作すると、入力接続解列手段６のレバー部６ａを保持するためのアーム部１６が作動し、筐体１２のカバー１２ｂを開けなくても、外部操作部１３を操作するだけで、筐体１２の内部にある入力接続解列手段６を操作することができる。
【００５１】
すなわち、図８（ａ），（ｄ），（ｇ）に示すように、入力接続解列手段６が「ＯＦＦ」の状態ではレバー部６ａは正面から見て左の位置にある。このとき、つまみ部１５とアーム部１６は左の位置にある。そして、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４に挟まれている。上述したように、リング部１７は本体部１２ａのリング部用開口部１２ｃに嵌め込まれて固定されており、図８（ｄ）に示すように、リング部１７内側左短辺とつまみ部１５のストッパ部２２の左側が接触する。これにより、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４から外れることはない。また、リング部１７の内側両長辺とガタ防止用のつまみ部１５の突起物２１の外側が接触する。
【００５２】
図８（ｂ）に示すように、入力接続解列手段６が「ＯＦＦ」の状態から「ＯＮ」の状態へ、または「ＯＦＦ」の状態から「ＯＮ」の状態へ変化する途中の状態では、レバー部６ａは中間位置であり、つまみ部１５とアーム部１６も中間の位置にある。そして、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４に挟まれている。
【００５３】
このとき、図８（ｅ）に示すように、リング部１７の内側左右短辺とつまみ部１５のストッパ部２２の左右はともに接触しない。また、リング部１７の内側両長辺とガタ防止用のつまみ部１５の突起物２１の外側が接触する。
【００５４】
図８（ｃ）に示すように、入力接続解列手段６が「ＯＮ」の状態ではレバー部６ａは正面から見て右の位置にある。このとき、つまみ部１５とアーム部１６は右の位置にある。そして、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４に挟まれている。リング部１７は本体部１２ａのリング部用開口部１２ｃに嵌め込まれて固定されており、図８（ｆ）に示すようにリング部１７の内側右短辺とつまみ部１５のストッパ部２２の右側が接触する。これにより、レバー部６ａはアーム部１６の爪部２４から外れることはない。また、リング部１７の内側両長辺とガタ防止用のつまみ部１５の突起物２１の外側が接触する。
【００５５】
上述の操作を行なうことにより、太陽電池２と昇圧ユニット１との接続に関して、点検時や配線工事時の入力接続解列手段６の操作性を向上し、雨水が本体１２ａの内部に浸入して入力接続解列手段６に雨水がかからないようにし、さらに異常時などのユニット本体が高温になった場合でも、入力接続解列手段６を容易に操作して太陽電池２と昇圧ユニット１との接続を解列することができる。
【００５６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、昇圧ユニットは本体外部から入力接続解列手段を操作する外部操作部を有することにより、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、ユニット本体を開かなくても外部操作部を操作するだけで、本体内の入力接続解列手段を操作することができ、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上できる。また、外部操作部はユニット本体外部から入力接続解列手段を操作するためのつまみ部と、入力接続解列手段のレバーを保持するためのアーム部と、アーム部とユニットとの擦れを防止するリング部と、これらの部材を一体化するためのネジ部を有することにより、太陽電池と昇圧ユニットとの接続に関して、ユニット外部にあるつまみ部を持って操作するとネジ部によりつまみ部と一体になったアーム部が本体内入力接続解列手段のレバーを保持して確実に操作することができ、ユニット本体を開かなくてもユニット外部にあるつまみ部を掴んで操作するだけで、本体内の入力接続解列手段を操作することができ、点検時や配線工事時の入力接続解列手段の操作性を向上できる。また、リング部によりユニット本体と外部操作部との擦れを防止できるので、ユニット本体の塗装剥がれがなく、錆の発生を抑えて耐久性を向上できる。
【００５８】
また、外部操作部はスライド動作することにより、容易にユニット本体内の入力接続解列手段を操作して太陽電池と昇圧ユニットとの接続および解列を行なうことができる。
【００５９】
さらに、外部操作部はユニット下部に設けられていることにより、昇圧ユニットが屋外に設置された場合においても外部操作部が直接雨水に当らないため、入力接続解列手段が雨水にかかって故障に至ることがなく、太陽電池と昇圧ユニットとの接続および解列を確実に行なうことができる。
【００６１】
さらに、つまみ部はガタ防止のための突起物が設けられているので、つまみ部をもって外部操作部をスライド動作させる場合に、つまみ部が回転運動するのを防止し、ガタの発生を防止できるため、確実に入力接続解列手段を操作できる。
【００６２】
さらに、つまみ部にはスライド動作を止めるためのストッパ部が設けられているので、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、本体内入力接続解列手段のレバーが動作限界以上に動くのをストッパ部で防止し、つまみ部と一体のアーム部がレバーから外れたり、レバーが折れたりするのを防止できるため、確実に入力接続解列手段を操作できる。
【００６３】
さらに、つまみ部は樹脂材料で構成されていることにより、昇圧ユニット本体に異常が発生し、ユニット本体が高温になった場合でも、つまみ部は熱伝導率が金属に対して低い樹脂であり、ユニット本体の熱が伝わりにくく高温になるのを防止できるため、ユニット本体外部にあるつまみ部を挟んで本体内入力接続解列手段を確実に解列操作し、太陽電池からの入力を遮断できる。
【００６４】
さらに、つまみ部は入力接続解列手段が「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の状態になっていることがわかるように、つまみ部正面側に突起物を設けているので、本体内入力接続解列手段が接続状態にあるかあるいは解列状態にあるかをユニット外部から確認でき、またユニット本体底部を覗き込まなくても、ユニット正面からつまみ部を見ただけで確認することができる。
【００６５】
さらに、アーム部は入力接続解列手段のレバーを２つの爪部で保持することにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合に、ネジ部によりつまみ部と一体化したアーム部の２つの爪部が入力接続解列手段のレバーを両側から保持するため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作することができる。
【００６６】
さらに、リング部はガタ防止のための突部を有することにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合にリング部が突部によりユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作することができる。
【００６７】
さらに、つまみ部とアーム部はネジ部で一体化固定されるためのネジ用孔部を有することにより、つまみ部を持って外部操作部をスライド動作させる場合にネジ用孔部に通されたネジ部によりつまみ部とアーム部が一体となり、つまみ部の動作をアーム部に確実に伝えることができるため、ユニット本体外部から入力接続解列手段を確実に操作することができる。
【００６８】
さらに、入力接続解列手段は金属板で囲われ、周囲から隔離されていることにより、昇圧ユニット本体に異常が発生し、ユニット本体が高温になった場合でも、入力接続解列手段自体に周囲からの熱が伝わりにくく、熱による故障を防止できるため、ユニット本体外部にあるつまみ部により本体内の入力接続解列手段を確実に解列操作し、太陽電池からの入力を遮断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態の昇圧ユニットのブロック図である。
【図２】 この発明の一実施形態の昇圧ユニットが収納される筐体の外観図である。
【図３】 この発明の一実施形態である昇圧ユニットの内部を示す図である。
【図４】 昇圧ユニットの外部操作部の分解斜視図である。
【図５】 昇圧ユニットの外部操作部のつまみ部を示す図である。
【図６】 昇圧ユニットの外部操作部のリング部を示す図である。
【図７】 昇圧ユニットの外部操作部のアーム部を示す図である。
【図８】 昇圧ユニットの外部操作部の動作を説明するための図である。
【図９】 従来例の昇圧ユニットのブロック図である。
【図１０】 従来例の昇圧ユニットが収納される筐体の外観図である。
【図１１】 従来例の昇圧ユニットの内部を示す図である。
【図１２】 従来例の昇圧ユニットの蓋部材を示す図である。
【符号の説明】
１ 昇圧ユニット、２ 太陽電池、２ａ 標準太陽電池ストリング、２ｂ 非標準太陽電池ストリング、３ 昇圧装置、４ インバータ、５ 商用電力系統、６ 入力接続解列手段、６ａ レバー部、７ 制御回路、８ リアクトル、９ スイッチング素子、１０ ダイオード、１１ コンデンサ、１２ 筐体、１２ａ本体部、１２ｂ カバー、１３ 外部操作部、１４ 金属板、１５ つまみ部、１６ アーム部、１７ リング部、１８ ネジ部、１９ 突起物、２０ａ，２０ｂ ネジ用孔部、２１ 突起物、２２ ストッパ部、２３ 凸部、２４ 爪部。
Claims (11)
- 太陽電池などの直流電源の電圧をスイッチング回路の開閉動作により昇圧変換する昇圧手段と、前記直流電源と前記昇圧手段とを接続または解列する入力接続解列手段とを含み、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置に直流電力を供給する昇圧ユニットであって、
前記昇圧ユニットのユニット本体は、ユニット本体外部から前記入力接続解列手段を操作する外部操作部を備え、
前記外部操作部は、
前記ユニット本体外部から前記入力接続解列手段を操作するつまみ部と、
前記入力接続解列手段のレバーを保持するためのアーム部と、
前記アーム部と前記昇圧ユニットとの擦れを防止するリング部と、
前記各部材を一体化するためのネジ部を有することを特徴とする、昇圧ユニット。 - 前記外部操作部はスライド動作することを特徴とする、請求項１に記載の昇圧ユニット。
- 前記外部操作部は前記ユニット本体の下部に設置されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の昇圧ユニット。
- 前記つまみ部はガタ防止のための突起物を設けていることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の昇圧ユニット。
- 前記つまみ部はスライド動作を止めるためのストッパ部を有していることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の昇圧ユニット。
- 前記つまみ部は樹脂材料で構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の昇圧ユニット。
- 前記つまみ部は前記入力接続解列手段が「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の状態になっていることがわかるように、前記つまみ部の正面側に突起物を設けていることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれかのいずれかに記載の昇圧ユニット。
- 前記アーム部は前記入力接続解列手段のレバーを２つの爪部で保持することを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれかに記載の昇圧ユニット。
- 前記リング部はガタ防止のための凸部を有することを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれかに記載の昇圧ユニット。
- 前記つまみ部と前記アーム部は前記ネジ部で一体化固定されるためのネジ用孔部を有することを特徴とする、請求項１から請求項９までのいずれかに記載の昇圧ユニット。
- 前記入力接続解列手段は金属板で囲われ、周囲から隔離されていることを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の昇圧ユニット。
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