JP7116544B2

JP7116544B2 - 遮断装置およびパワーコンディショニング装置

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Publication number: JP7116544B2
Application number: JP2017243565A
Authority: JP
Inventors: 桂島田
Original assignee: ダイヤゼブラ電機株式会社
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2022-08-10
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: JP2019110714A

Description

本発明は、太陽光発電システムに関し、例えば太陽光発電パネルとパワーコンディショニング装置との間に設けられる遮断装置に関する。

特許文献１には、太陽光発電システムのパワーコンディショナ（パワーコンディショニング装置に相当）において、放電抵抗及び放電回路用スイッチを直列接続し、これを太陽電池とインバータとの間に設けられた平滑用コンデンサと並列に設ける技術が開示されている。このものでは、パワーコンディショナの運転時には、放電回路用のスイッチをオフして平滑用コンデンサが放電されない状態とし、パワーコンディショナの停止時には、放電回路用スイッチをオンし、放電抵抗を介して平滑用コンデンサの電荷を放電するようにしている。

特開２０１１－１９９９２７号公報

特許文献１のような放電抵抗を介した放電（以下、抵抗放電方式という）では、平滑用コンデンサと放電抵抗のＲＣ時定数に基づいて指数関数的に放電される。したがって、所望の電圧まで低下するのに時間がかかるという問題がある。放電時間を短縮するために、放電抵抗を小さくする方法があるが、放電抵抗に流れる放電電流が非常に大きくなるので、それに応じたサイズの抵抗を用意する必要がある。そのため、実装スペースやコスト等が著しく増大するという問題がある。また、放電電流の最大値に基づく耐電力能力が必要でありかつ耐電蝕を考慮した抵抗器を用いる必要があり、この点においても実装スペースやコスト等が増大する要因となる。

前記の問題に鑑み、本発明は、パワーコンディショニング装置に設けられた平滑用コンデンサの放電を短時間で行うことができるようにすることを目的とする。

本発明に係る一態様において、太陽光発電パネルとパワーコンディショニング装置との間に設けられる遮断装置は、前記太陽光発電パネルの正極出力とパワーコンディショニング装置の正極入力とを接続する第１電力線と、前記太陽光発電パネルの負極出力とパワーコンディショニング装置の負極出力とを接続する第２電力線と、前記第１電力線及び前記第２電力線の少なくとも一方に設けられたリレーと、前記リレーより前記パワーコンディショニング装置側における前記第１電力線と前記第２電力線との間に設けられた定電流放電回路と、前記パワーコンディショニング装置の出力の有無を検出する検出手段と、前記パワーコンディショニング装置の出力がある場合に前記リレーを導通させかつ前記定電流放電回路をオフさせる一方で、前記パワーコンディショニング装置の出力がない場合に前記リレーを開放させかつ前記定電流放電回路をオンさせる制御回路を備えている。

また、本発明に係る別の態様において、太陽光発電パネルの出力を受けるパワーコンディショニング装置は、インバータ部と、前記インバータ部の正極側入力と負極側入力との間に接続された平滑コンデンサと、太陽光発電パネルの出力と前記インバータの入力との間に設けられた遮断装置とを備える。そして、前記遮断装置は、前記太陽光発電パネルの正極出力とパワーコンディショニング装置の正極入力とを接続する第１電力線と、前記太陽光発電パネルの負極出力とパワーコンディショニング装置の負極入力とを接続する第２電力線と、前記第１電力線及び前記第２電力線の少なくとも一方に設けられたリレーと、前記リレーより前記パワーコンディショニング装置側における前記第１電力線と前記第２電力線との間に設けられた定電流放電回路と、前記パワーコンディショニング装置の出力の有無を検出する検出手段と、前記パワーコンディショニング装置の出力がある場合に前記リレーを導通させかつ前記定電流放電回路をオフさせる一方で、前記パワーコンディショニング装置の出力がない場合に前記リレーを開放させかつ前記定電流放電回路をオンさせる制御回路を備えている。

これらの態様によると、遮断装置は、パワーコンディショニング装置の出力がない場合にリレーを開放させかつ定電流放電回路をオンさせるようにしている。これにより、リレーを開放させたときに、パワーコンディショニング装置に蓄積された電荷を、定電流放電回路を用いて線形的に放電させることができる。これにより、抵抗放電方式よりも短時間で必要な放電を完了させることができる。

前記態様において、前記定電流放電回路に流れる電流を前記遮断装置の駆動用電源に回生させる回生回路をさらに備える、としてもよい。

ここで、「回生」とは、回路を動作させるために必要のない余剰エネルギーを回収し、電力に変換して利用することを含む概念であるものとする。

この態様によると、パワーコンディショニング装置に溜まった電荷を遮断装置の駆動用電源に利用するので、効率がよくなる。

さらに、前記パワーコンディショニング装置の交流出力を受ける電源入力端子と、前記電源入力端子への交流入力を直流変換し、前記定電流放電回路の電源及び前記リレーの駆動用電源の少なくとも一方として供給するＡＣＤＣコンバータと、前記ＡＣＤＣコンバータの出力を降圧し、前記制御回路の電源として供給するＤＣＤＣコンバータとを備え、前記回生回路は、前記定電流放電回路に流れる電流を前記ＡＣＤＣコンバータの出力に重畳してＤＣＤＣコンバータに供給する、としてもよい。

この態様によると、パワーコンディショニング装置に溜まった電荷を制御回路の電源として利用するので、効率がよくなる。さらに、パワーコンディショニング装置の交流出力が停止した場合においても、制御回路に継続して電源を供給することができる。

また、前記態様において、遮断装置の出力電圧を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果を報知する報知手段とを備えている、としてもよい。

この態様によると、遮断装置の出力電圧の状態を確認することができるので、安全を確認した上で作業を行うことができる。

本発明によると、太陽光発電パネルとパワーコンディショニング装置との間のリレーを開放させた場合における、パワーコンディショニング装置の放電に必要な時間を短くすることができる。

第１実施形態に係る遮断装置を含む太陽光発電システムの構成を示す図図１の太陽光発電システム及び急速遮断装置の動作を示すタイミングチャート第２実施形態に係る遮断装置を含む太陽光発電システムの構成を示す図比較例としての従来の遮断装置の構成の一例を示す図

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る遮断装置を含む太陽光発電システムの構成を示す図である。図１の太陽光発電システムは、太陽光エネルギーを利用して発電する太陽光発電パネル１と、太陽光発電パネル１から出力される直流電力を受けるパワーコンディショニング装置２とを備えている。太陽光発電パネル１の出力電圧は、任意に設定可能であり、特に限定されるものではないが、例えば６００Vである。太陽光発電パネル１とパワーコンディショニング装置２とは、第１電力線６１１及び第２電力線６１２からなる電力線対６１で接続されている。

パワーコンディショニング装置２は、太陽光発電パネル１で発電された直流電圧を交流電圧に変換する装置である。パワーコンディショニング装置２で変換された電圧は、需要家（例えば、家庭用や工場用の負荷４）に供給されるとともに、配線用遮断器３（ＭＣＣＢ（Molded Case Circuit Breaker））を介して商用電力系統５に連系される。パワーコンディショニング装置２は、第１電力線６１１と第２電力線６１２との間に接続された平滑コンデンサＣ２１と、平滑コンデンサＣ２１の後段に接続され直流を交流に変換するインバータ部２２とを備えている。なお、配線用遮断器３及びパワーコンディショニング装置２のインバータ部２２は、一般的に知られている回路を適用することができるので、ここではその詳細説明を省略する。

－急速遮断装置の構成－
太陽光発電パネル１とパワーコンディショニング装置２との間には、遮断装置としての急速遮断装置６が設けられている。急速遮断装置６は、例えば、火災等の問題が発生した場合に、太陽光発電パネル１をパワーコンディショニング装置２から切り離すと共に、パワーコンディショニング装置２の平滑コンデンサＣ２１に残留する電圧を放電するものである。すなわち、火災等の問題が発生した場合、パワーコンディショニング装置２の単独運転防止機能によって商用電力の停止を検知し、パワーコンディショニング装置２の出力を強制的に停止させるが、パワーコンディショニング装置２の平滑コンデンサＣ２１には電圧が残留しており、太陽光発電システム付近における作業者の安全を確保するために、急速遮断装置６は、パワーコンディショニング装置２を太陽光発電パネル１から切り離すと共に、パワーコンディショニング装置２の平滑コンデンサＣ２１に残留している電圧を放電する。

具体的に、急速遮断装置６は、第１電力線及び第２電力線のそれぞれに設けられたリレーＲＬと、定電流放電回路６２と、検出手段としてのＡＣモニタ回路６８と、制御回路６３とを備えている。ＡＣモニタ回路６８は、電源入力端子ＰＩから入力されたパワーコンディショニング装置２の出力電圧Ｖｏ２に基づいて、パワーコンディショニング装置２の出力の有無を検出する。リレーＲＬは、制御回路６３の制御を受けて動作するリレー駆動回路６４により第１電力線６１１及び第２電力線６１２の導通／開放（遮断）を切り替えるように構成されている。なお、リレーＲＬは、第１電力線６１１及び第２電力線６１２の少なくとも一方に設けられていれば、その機能を果たすことができる。

定電流放電回路６２は、リレーＲＬのパワーコンディショニング装置２側に、すなわち、リレーＲＬとパワーコンディショニング装置２との間に設けられている。そして、定電流放電回路６２は、電力線対６１間（第１電力線６１１と第２電力線６１２との間）にあらかじめ定められた一定の放電電流Ｉｓ（以下、定放電電流Ｉｓという）を流すことで、パワーコンディショニング装置２の平滑コンデンサＣ２１に蓄積されている電荷を、線形的かつ急速に放電させることができる。なお、定放電電流Ｉｓの電流値は、放電を終了させたい時間から逆算して定めることができ、任意に設定することができる。例えば、パワーコンディショニング装置２の出力がなくなってから１０秒以内に３０Ｖ以下にするという基準を設けた場合には、その基準に基づいて定放電電流Ｉｓの電流値を決定するとよい。なお、平滑コンデンサＣ２１の詳細な放電動作は後ほど説明する。

具体的に、図１に示す定電流放電回路６２は、第１電力線６１１と第２電力線６１２との間に、出力トランジスタＴＲ１と出力抵抗Ｒ１とを直列に接続し、出力トランジスタＴＲ１のゲートに定電圧を与えることで定電流回路を実現している。この定電圧を与える回路は、電源とグランドとの間に、抵抗Ｒ５と、定電流放電回路６２をオンオフ制御するための制御用トランジスタＴＲ４とを直列に接続し、その後段に直列接続されたトランジスタＴＲ２，ＴＲ３で構成されたトーテムポール回路を接続している。トランジスタＴＲ２，ＴＲ３のベースは、ともに、抵抗Ｒ５と制御用トランジスタＴＲ４との間のノードに接続されている。そして、トーテムポール回路の出力電圧を、抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧し、出力トランジスタＴＲ１のゲートに与えることで実現している。ここで、出力抵抗Ｒ１は、例えば、０．５W程度である。また、出力トランジスタＴＲ１は、比較的に耐圧が高いＩＧＢＴやＦＥＴで構成されている。なお、定電流放電回路６２は、電力線対６１間に所定の定電流が流せる構成であればよく、図１の構成に限定されるものではない。

定電流放電回路６２及びリレーＲＬを駆動するための電源は、パワーコンディショニング装置２の交流出力を受けて直流に変換する電源供給用ＡＣＤＣコンバータ６５（以下、単に電源用コンバータ６５という。）によって供給される。電源用コンバータ６５（図１ではＡＣ／ＤＣと記載）の供給電圧は、例えば、２４Ｖである。さらに、電源用コンバータ６５は、ＤＣＤＣコンバータ６７を介して制御回路６３に電源を供給している。ＤＣＤＣコンバータ６７から制御回路６３に供給される電源電圧は、例えば、５Ｖである。

制御回路６３は、急速遮断装置６の全体動作を制御する機能を有し、例えば、マイクロコントローラユニット（以下、マイコンともいう）で構成されている。例えば、制御回路６３は、ＡＣモニタ回路６８からパワーコンディショニング装置２の出力の有無（商用電源の供給の有無）に関する情報を受け、この情報に基づいてリレー駆動回路６４及び定電流放電回路６２の制御用トランジスタＴＲ４の動作を制御する。また、例えば、制御回路６３には、急速遮断装置６の出力電圧Ｖｏ１を検出する検出回路６６から出力された検出信号Ｖ_Ｄが与えられる。そして、制御回路６３は、この検出信号Ｖ_Ｄに基づいてＬＥＤ駆動回路６９を制御し、その先に接続された報知手段であるＬＥＤを点灯または消灯させる。

ＬＥＤは、作業者や使用者が、急速遮断装置６の出力電圧Ｖｏ１を把握するためのものである。具体的には、例えば、急速遮断装置６の出力電圧Ｖｏ１が所定値（例えば３０Ｖ）以上の期間に点灯し、出力電圧が所定値以下になると消灯する。これにより、作業者は、消灯を確認してから、すなわち、安全を確認してから作業にあたることができる。また、ＬＥＤの駆動用電源として、ＤＣＤＣコンバータ６７の出力を使用している。これにより、商用電力の有無や、太陽光発電パネル１の出力の有無に拘わらず、ＬＥＤを出力電圧Ｖｏ１に応じて発光させることができる。

－急速遮断装置（太陽光発電システム）の動作－
次に、太陽光発電システムの動作及び急速遮断装置６の動作について説明する。図２は本実施形態に係る太陽光発電システム及び急速遮断装置６の動作を示すタイミングチャートである。図２では、タイミングＴ１の以前から太陽光発電パネル１が所定（一定）の発電電力を出力しており、タイミングＴ１においてパワーコンディショニング装置２の出力が立ち上がったものとする。例えば、タイミングＴ１で配線用遮断器３がオンされた場合等が該当する。

図２のタイミングＴ１までは、パワーコンディショニング装置２の出力がない状態なので、リレー駆動用の巻線６４ａ、定電流放電回路６２及び制御回路６３には、電源が供給されない。なお、説明の便宜上、以下の説明では、パワーコンディショニング装置２の出力がない状態を電力停止状態と呼び、パワーコンディショニング装置２の出力がある状態を電力供給状態というものとする。

タイミングＴ１において、パワーコンディショニング装置２の出力が立ち上がり電力供給状態になると、それに伴って、電源用コンバータ６５からリレーの駆動用巻線６４ａ、定電流放電回路６２及び制御回路６３に電源が供給される。また、ＡＣモニタ回路６８から制御回路６３に対し、パワーコンディショニング装置２の出力が電力停止状態から電力供給状態になったことが通知される。制御回路６３は、ＡＣモニタ回路６８からの通知信号を受けてから所定の立ち上げ時間が経過した後にリレーＲＬがオンされるようにリレー駆動回路６４を制御する（図２のタイミングＴ２参照）。そして、リレーＲＬがオンされると、それに伴って、急速遮断装置６からの出力電圧がパワーコンディショニング装置２に供給され、平滑コンデンサＣ２１への充電が行われる。さらに、パワーコンディショニング装置２からは、商用電力系統５及び／または負荷４に対して所定の出力電力が供給される。このとき、急速遮断装置６の出力電圧Ｖｏ１が所定の閾値以上となり、制御回路６３は、ＬＥＤ駆動回路６９を介してＬＥＤを点灯させる。なお、図２のタイミングＴＱでは、１００ｍｓｅｃ未満の瞬断（期間Ｔ２１）が起こった様子を示しており、制御回路６３は瞬断が発生しても、リレーＲＬをオフしないようになっている。

タイミングＴ３において、パワーコンディショニング装置２の出力が電力停止状態になると、電源用コンバータ６５及びＡＣモニタ回路６８には、電圧Ｖｏ２が供給されなくなる。そうすると、ＡＣモニタ回路６８から制御回路６３に対し、パワーコンディショニング装置２の出力が電力供給状態から電力停止状態になったことが通知される。制御回路６３では、ＡＣモニタ回路６８からの通知信号を受けてから所定の立ち下げ時間が経過した後にリレーＲＬがオフされるようにリレー駆動回路６４を制御する。所定の立ち下げ時間は、あらかじめ任意に設定することができる時間であり特に限定されないが、例えば、想定される瞬断時間である１００ｍｓｅｃ以上に設定するのが好ましい。ここで、前述のとおり、電力停止状態になると、パワーコンディショニング装置２から電源用コンバータ６５への電源供給が停止されるが、電源用コンバータ６５の内部に容量（図示省略）が設けられていて、後述するタイミングＴ６までリレーＲＬや制御回路６３等に動作用電源を供給できるようになっている。

タイミングＴ３から所定の立ち下げ時間が経過した後、タイミングＴ４において、制御回路６３は、リレー駆動回路６４を介してリレーＲＬをオフし、太陽光発電パネル１をパワーコンディショニング装置２から切り離す。さらに、制御回路６３は、定電流放電回路６２の制御用トランジスタＴＲ４をオンし、定電流放電回路６２を動作状態にする。これにより、定電流放電回路６２に定放電電流Ｉｓが流れる。すなわち、放電ループに定放電電流Ｉｓが流れ、平滑コンデンサＣ２１の放電が開始され、急速遮断装置６の出力電圧Ｖｏ１が線形的に低下していく。

なお、リレーＲＬのオフするタイミングと、制御用トランジスタＴＲ４をオンするタイミングとは、同時であってもよいし、リレーＲＬをオフした後で制御用トランジスタＴＲ４をオンするようにしてもよい。

タイミングＴ５において、平滑コンデンサＣ２１の出力電圧が所定値以下になると、制御回路６３は、ＬＥＤ駆動回路６９を介してＬＥＤを消灯する。その後、タイミングＴ６において、電源用コンバータ６５の出力の低下が始まり、タイミングＴ７において、制御用トランジスタＴＲ４のゲート電圧が閾値以下となり、制御用トランジスタＴＲ４がオフする。このようにして、平滑コンデンサＣ２１の定電流放電の処理が終了する。

以上のように、本実施形態によると、急速遮断装置６は、パワーコンディショニング装置２の出力がある場合にリレーＲＬを導通させかつ定電流放電回路６２をオフさせる一方で、パワーコンディショニング装置２の出力がない場合にリレーＲＬを開放させかつ定電流放電回路６２をオンさせるようにしている。これにより、パワーコンディショニング装置２の出力がなくなりリレーを開放させたときに、パワーコンディショニング装置２の平滑コンデンサＣ２１に蓄積された電荷を、定電流放電回路６２を用いて線形的に放電させることができる。これにより、抵抗放電方式よりも短時間で必要な放電（例えば、１０秒以内に３０Ｖ以下にする）を完了させることができる。

また、同じ放電時間を確保するための最大許容電流を、抵抗放電方式よりも大幅に小さくできる。以下で、具体的に説明する。

（比較例）
図４は、比較例としての従来の遮断装置８の構成の一例を示している。比較例では、特許文献１と同様に、抵抗放電方式を採用した例を示している。具体的に、第１電力線８１１と第２電力線８１２との間に、放電抵抗Ｒ８１及びスイッチ用トランジスタＴＲ８１を直列に設けている。スイッチ用トランジスタＴＲ８１のゲートには、ゲート駆動回路８１が接続されている。ゲート駆動回路８１は、制御回路８３の制御を受けて、スイッチ用トランジスタＴＲ８１をオンオフ制御する。制御回路８３がスイッチ用トランジスタＴＲ８１をオン／オフさせるタイミングは、上記実施形態における制御用トランジスタＴＲ４のオン／オフと同じである。

図４の抵抗放電方式では、平滑コンデンサＣ２１の放電電流Ｉ８はＲＣ時定数に基づいて指数関数的に流れる。したがって、放電時間を短縮しようとすると、放電初期に流す電流が指数関数的に大きくなる。そうすると、その放電初期に流す電流に応じた設計が必要となる。一方で、本実施形態に係る技術は、線形的に放電させるので、そのようなことがない。

＜第２実施形態＞
図３は第２実施形態に係る急速遮断装置６Ａを含む太陽光発電システムの構成を示す図である。図３では、図１と共通の構成要素については図１と同一の符号を付しており、ここではその詳細な説明を省略する。

図３の構成では、急速遮断装置６Ａは、電源用コンバータ６５と制御回路６３との間に直列接続された第１及び第２ＤＣＤＣコンバータ６７ａ，６７ｂを備えている。そして、出力抵抗Ｒ１が直列接続された２つ出力抵抗Ｒ１１，Ｒ１２からなる。さらに、出力トランジスタＴＲ１と出力抵抗Ｒ１１との間の第１ノードＮ１と、第１ＤＣＤＣコンバータ６７ａと第２ＤＣＤＣコンバータ６７ｂとの間の第２ノードＮ２とが、直列接続された抵Ｒ６及びダイオードＤ１を介して接続されている。ダイオードＤ１は、第１ノードＮ１から第２ノードＮ２に向かう方向が順方向となるように接続されている。

また、出力抵抗Ｒ１１，Ｒ１２間のノードから取得した電圧信号Ｖ_Ｄが制御回路６３に与えられている。本実施形態では、制御回路６３は、上記電圧信号Ｖ_Ｄに基づいて、ＬＥＤの点灯等の制御を行う。具体的に、上記電圧信号Ｖ_Ｄが所定の閾値以上であればＬＥＤを点灯させる一方で、所定の閾値未満であればＬＥＤを消灯させる。上記以外の構成及び動作は、第１実施形態と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、パワーコンディショニング装置２の平滑コンデンサＣ２１に蓄積された電荷を放電させる際に、定電流放電回路６２を用いて線形的に放電させることができる。これにより、抵抗放電方式よりも短時間で必要な放電（例えば、１０秒以内に３０Ｖ以下にする）を完了させることができる。

さらに、本実施形態では、定放電電流Ｉｓの一部を第１ノードＮ１及び第２ノードＮ２を介して第２ＤＣＤＣコンバータ６７ｂの入力に重畳させ、制御回路６３の電源用の電力として、また、ＬＥＤの電源用の電力として回生させている。これにより、電源効率を高めることができる。また、平滑コンデンサＣ２１の放電が完了するまで電源用コンバータ６５の出力を保持することができる。

さらに、出力抵抗Ｒ１１，Ｒ１２間のノードから取得した電圧信号Ｖ_Ｄに基づいてＬＥＤの点灯制御をするようにしているので、ＬＥＤを点灯させるか否かを判断するため回路の実装面積を削減することができる。以下で、具体的に説明する。

（比較例）
図４の比較例では、第１電力線８１１と第２電力線８１２との間に、４つの抵抗Ｒ８２～Ｒ８５を直列に接続し、第２電力線８１２に近い２つの抵抗Ｒ８４，Ｒ８５の間の電圧測定ノードの電圧信号Ｖ_Ｄに基づいて、制御回路８３がＬＥＤの点灯制御を行う例を示している。

この方式では、ＬＥＤを点灯させるか否かを判断するための抵抗Ｒ８２～Ｒ８５の実装スペースが広くなるという問題がある。具体的に、電圧測定ノードから制御回路（例えば、マイコン）で受けることの電圧を生成しようとすると、図面上側の３つの抵抗に対して図面最下段の抵抗として抵抗値の小さな抵抗器を用いる必要がある。さらに、ＬＥＤ点灯制御用の抵抗Ｒ８２～Ｒ８５は、第１電力線６１１と第２電力線６１２との間の最大電圧（例えば、数百ボルト）を考慮した設計をする必要がある。すなわち、耐電蝕を考慮した抵抗器を選定する必要がある。これに対し、本願の構成では、そのようなことがない。具体的に、定電流放電回路６２の出力抵抗Ｒ１１，Ｒ１２には、数ボルトから十数ボルト程度の電圧しかかからないので、耐電蝕を考慮した抵抗器を選定する必要がない。さらに、定電流放電回路６２の出力抵抗Ｒ１１，Ｒ１２がＬＥＤ点灯制御用の抵抗を兼ねているので、実装面積の増大を防ぐことができる。

＜その他の実施形態＞
上述した急速遮断装置６，６Ａはパワーコンディショニング装置２に内蔵してもよい。具体的な図示は省略するが、図１の急速遮断装置６及び図３の急速遮断装置６Ａをそのまま、パワーコンディショニング装置２に組み込めばよい。パワーコンディショニング装置２に急速遮断装置６，６Ａを内蔵した場合においても、制御回路６３の動作はこれまでの説明と同じである。なお、急速遮断装置６，６Ａをパワーコンディショニング装置２に内蔵した場合に、急速遮断装置６，６Ａの制御回路６３をなくして、その機能をパワーコンディショニング装置２が備える制御回路（図示省略）に統合させてもよい。

また、上記実施形態では、急速遮断装置６，６Ａは、急速遮断装置６，６Ａの出力電圧を検出する検出手段（検出回路６６または制御回路６３）と、検出手段による検出結果を報知する報知手段（ＬＥＤ）とを備えているものとして説明した。しかしながら、本開示に係る技術は、これに限るものではなく、急速遮断装置６，６Ａの出力電流を検出する検出手段と、検出手段による検出結果を報知する報知手段（例えば、ＬＥＤや音声報知手段）をと備えるものであってもよい。具体的には、急速遮断装置６，６Ａの出力電流を測定する電流計（図示省略）から出力された検出信号が制御回路６３に与えられるようにしてもよい。そして、制御回路６３が、この検出信号に基づいてＬＥＤ駆動回路６９を制御し、その先に接続されたＬＥＤを点灯または消灯させるものであってもよい。なお、急速遮断装置６，６Ａの出力電流の測定は、第1電力線６１１で測定してもよく、第２電力線６１２で測定してもよい。ここで、検出信号は、リレーＲＬがオンされてパワーコンディショニング装置２が運転している運転状態では、太陽光発電パネル１からパワーコンディショニング装置２への供給電流を示したものとなる。また、リレーＲＬがオフされてパワーコンディショニング装置２が停止している運転停止状態では、放電ループに流れる電流を示したものとなる。放電ループとは、定電流放電回路６２の出力トランジスタＴＲ１及び出力抵抗Ｒ１と、パワーコンディショニング装置２の平滑コンデンサＣ２１とで形成され、平滑コンデンサＣ２１の定放電電流が流れる経路のことを指している。

また、上記実施形態では、定放電電流Ｉｓの一部を制御回路６３やＬＥＤの電源用の電力として回生させる例を示したが、定放電電流Ｉｓをすべて回生させるようにしてもよいし、回生電力を上記実施形態以外の用途で使用するようにしてもよい。

本発明では、太陽光発電システムにおいてパワーコンディショニング装置の放電に必要な時間を短くすることができるので、極めて有用である。

１太陽光発電パネル
２パワーコンディショニング装置
２２インバータ部
６急速遮断装置（遮断装置）
６１電力線対
６２定電流放電回路
６３制御回路
６８ＡＣモニタ回路
Ｃ２１平滑コンデンサ

Claims

太陽光発電パネルとパワーコンディショニング装置との間に設けられる遮断装置であって、
前記太陽光発電パネルの出力とパワーコンディショニング装置の入力とを接続する電力線対の少なくとも一方に設けられるリレーと、
前記リレーより前記パワーコンディショニング装置側における前記電力線対間に直列に設けられた第１のトランジスタ及び第１の抵抗を含む定電流放電回路と、
前記パワーコンディショニング装置の出力の有無を検出する検出手段と、
前記パワーコンディショニング装置の出力がある場合に前記リレーを導通させかつ前記定電流放電回路をオフさせる一方で、前記パワーコンディショニング装置の出力がない場合に前記リレーを開放させかつ前記定電流放電回路をオンさせる制御回路とを備え、
前記定電流放電回路は、
前記パワーコンディショニング装置から出力される交流を直流に変換した直流電源が供給される電源線と前記電力線対のうちの負極側電力線との間に直列に接続され、それぞれのゲートが共通ノードに接続された第２及び第３のトランジスタで構成され、前記第１のトランジスタのゲートにバイアスを与えるトーテムポール回路と、
前記電源線と前記共通ノードとの間に接続された第２の抵抗と、
前記共通ノードと前記負極側電力線との間に接続され、前記制御回路の制御を受けて前記定電流放電回路をオンオフさせる機能を有する第４のトランジスタとを備える
ことを特徴とする遮断装置。
請求項１記載の遮断装置において、
前記定電流放電回路に流れる電流を前記遮断装置の駆動用電源として回生させる回生回路をさらに備える
ことを特徴とする遮断装置。
請求項２記載の遮断装置において、
前記パワーコンディショニング装置の交流出力を受ける電源入力端子と、
前記電源入力端子への交流入力を直流変換し、前記定電流放電回路の電源及び前記リレーの駆動用電源の少なくとも一方として供給するインバータと、
前記インバータの出力を降圧し、前記制御回路の電源として供給するＤＣＤＣコンバータとを備え、
前記回生回路は、前記定電流放電回路に流れる電流を前記インバータの出力に重畳してＤＣＤＣコンバータに供給する
ことを特徴とする遮断装置。
請求項１～３のいずれか一項に記載の遮断装置において、
前記遮断装置の出力電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果を報知する報知手段を備えている
ことを特徴とする遮断装置。
太陽光発電パネルの出力を受けるパワーコンディショニング装置であって、
インバータ部と、
前記インバータ部の正極側入力と負極側入力との間に接続された平滑コンデンサと、
太陽光発電パネルの出力と前記インバータ部の入力との間に設けられた遮断装置とを備え、
前記遮断装置は、
前記太陽光発電パネルの出力とパワーコンディショニング装置の入力とを接続する電力線対の少なくとも一方に設けられるリレーと、
前記リレーより前記パワーコンディショニング装置側における前記電力線対間に直列に設けられた第１のトランジスタ及び第１の抵抗を含む定電流放電回路と、
前記パワーコンディショニング装置の出力の有無を検出する検出手段と、
前記パワーコンディショニング装置の出力がある場合に前記リレーを導通させかつ前記定電流放電回路をオフさせる一方で、前記パワーコンディショニング装置の出力がない場合に前記リレーを開放させかつ前記定電流放電回路をオンさせる制御回路とを備え、
前記定電流放電回路は、
前記パワーコンディショニング装置から出力される交流を直流に変換した直流電源が供給される電源線と前記電力線対のうちの負極側電力線との間に直列に接続され、それぞれのゲートが共通ノードに接続された第２及び第３のトランジスタで構成され、前記第１のトランジスタのゲートにバイアスを与えるトーテムポール回路と、
前記電源線と前記共通ノードとの間に接続された第２の抵抗と、
前記共通ノードと前記負極側電力線との間に接続され、前記制御回路の制御を受けて前記定電流放電回路をオンオフさせる機能を有する第４のトランジスタとを備える
ことを特徴とするパワーコンディショニング装置。