JP7382763B2 - パワーコンディショニングシステム、及び、パワーコンディショニングシステムの診断方法 - Google Patents
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Description
本発明は、パワーコンディショニングシステム、及び、パワーコンディショニングシステムの診断方法に関する。
従来、発電体（例えば、燃料電池）の出力を各系統に連系させるパワーコンディショニングシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、一般的に、パワーコンディショニングシステムのＤＣ／ＡＣインバータの出力部は、商用系統などに接続される「連系運転」と、非常用発電時に接続される「自立運転」がある。
この２つの運転に使用する、連系運転用の出力ラインと、自立運転用の出力ラインを機械的に切り離す為に、リレーがライン毎に挿入してある。
これらのリレーは、他の電子部品と比較して、溶着等の故障率が高い。
また、設置環境の条件から、ユニットから当該ユニットの接続先である、分電盤までの距離を長くとられることがあり、この２つの出力ラインを接続する際の、人的な施工ミスも発生しやすい。一方、燃料電池は、起動、及び、停止に半日程度かかる。
そのため、施工時、製品に問題があると、交換に多大な時間が必要となる。
従って、燃料電池が起動されていなくても、各出力ラインを診断する手法が必要となる。
例えば、従来のパワーコンディショニングシステムは、製品サイズ・コストの兼ね合いから、連系時はＤＣ／ＡＣインバータの出力を２００Ｖとし、一方、自立時はＤＣ／ＡＣインバータの出力を１００Ｖとして、制御で出力電圧を可変させる。
しかし、このような従来のパワーコンディショニングシステムでは、系統電圧を利用し、特に、自立運転用出力ラインの診断を行う場合、自立運転用出力ラインは１００Ｖ系であるため、そのままでは、負荷や部品に過電圧が印加され、故障する問題がある。
さらに、診断の最初に系統リレーＸを接続すると、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡのコンデンサＦへのチャージ時に当該系統リレーＸに瞬時過電流が流れる問題がある（図１０）。
そこで、本発明は、発電体（例えば、燃料電池）の起動前に、当該発電体の出力を系統負荷又は自立負荷に連系させるリレーに過電流が流れるのを抑制しつつ、当該リレーの診断を行うことが可能なパワーコンディショニングシステムを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムは、
発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、
前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するＤＣ／ＡＣインバータと、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記ＤＣ／ＡＣインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、
前記ＤＣ／ＡＣインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する
ことを特徴とする。
発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、
前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するＤＣ／ＡＣインバータと、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記ＤＣ／ＡＣインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、
前記ＤＣ／ＡＣインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記発電体は、燃料電池であることを特徴とする。
前記発電体は、燃料電池であることを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記補器は、前記燃料電池の加熱用のヒータ、及び／又は、前記燃料電池の点火用のヒータである
ことを特徴とする。
前記補器は、前記燃料電池の加熱用のヒータ、及び／又は、前記燃料電池の点火用のヒータである
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記突入電流防止回路は、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージするための電力が前記系統負荷から供給される
ことを特徴とする。
前記突入電流防止回路は、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージするための電力が前記系統負荷から供給される
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記コンデンサをチャージするための電圧は、前記系統負荷から前記リレー接続回路を介さずに前記突入電流防止回路に供給される
ことを特徴とする。
前記コンデンサをチャージするための電圧は、前記系統負荷から前記リレー接続回路を介さずに前記突入電流防止回路に供給される
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記ＤＣ／ＡＣインバータは、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの過電流を検出する過電流検出回路を備え、
前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断時には、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させる前に、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、通常時の第１過電流閾値よりも低い第２過電流閾値に、設定する
ことを特徴とする。
前記ＤＣ／ＡＣインバータは、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの過電流を検出する過電流検出回路を備え、
前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断時には、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させる前に、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、通常時の第１過電流閾値よりも低い第２過電流閾値に、設定する
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記制御部は、
前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させた後、前記リレー接続回路の前記自立負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記自立負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させた後、前記リレー接続回路の前記自立負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記自立負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記制御部は、
前記自立負荷側のリレーの診断の後に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの動作を停止させた後、前記リレー接続回路の前記系統負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記系統負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記自立負荷側のリレーの診断の後に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの動作を停止させた後、前記リレー接続回路の前記系統負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記系統負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断において、正常であると判断した場合には、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、前記第２過電流閾値から前記第１過電流閾値に、変更するとともに、前記発電体を起動させる
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断において、正常であると判断した場合には、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、前記第２過電流閾値から前記第１過電流閾値に、変更するとともに、前記発電体を起動させる
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記第１過電流閾値は、前記ＤＣ／ＡＣインバータの電流耐量を超えない値に設定され、
一方、前記第２過電流閾値は、前記突入電流防止回路及び前記リレー接続回路の前記リレーの電流耐量を超えない値に設定されている
ことを特徴とする。
前記第１過電流閾値は、前記ＤＣ／ＡＣインバータの電流耐量を超えない値に設定され、
一方、前記第２過電流閾値は、前記突入電流防止回路及び前記リレー接続回路の前記リレーの電流耐量を超えない値に設定されている
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記制御部により制御され、前記発電体が発電した発電電力を変換して直流電圧を前記ＤＣ／ＡＣインバータに出力するＤＣ／ＤＣコンバータを、さらに備える
ことを特徴とする。
前記制御部により制御され、前記発電体が発電した発電電力を変換して直流電圧を前記ＤＣ／ＡＣインバータに出力するＤＣ／ＤＣコンバータを、さらに備える
ことを特徴とする。
前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーは、機械式のリレーである
ことを特徴とする。
前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーは、機械式のリレーである
ことを特徴とする。
本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムの診断方法は、
発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するＤＣ／ＡＣインバータと、前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記ＤＣ／ＡＣインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、前記ＤＣ／ＡＣインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備えたパワーコンディショニングシステムの診断方法であって、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する
ことを特徴とする。
発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するＤＣ／ＡＣインバータと、前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記ＤＣ／ＡＣインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、前記ＤＣ／ＡＣインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備えたパワーコンディショニングシステムの診断方法であって、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する
ことを特徴とする。
本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムは、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するＤＣ／ＡＣインバータと、ＤＣ／ＡＣインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることでＤＣ／ＡＣインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、ＤＣ／ＡＣインバータの出力部と系統負荷又は自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器とＤＣ／ＡＣインバータの出力部又は系統負荷とを接続するリレー接続回路と、ＤＣ／ＡＣインバータ、突入電流防止回路、及び、リレー接続回路の接続経路に設けられたリレーを制御する制御部と、を備える。
そして、制御部は、発電体の起動前に、ＤＣ／ＡＣインバータのコンデンサをチャージした後、ＤＣ／ＡＣインバータを動作させて、リレーに関して、リレーの制御状態、及び、リレー接続回路の接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する。
これにより、本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムによれば、発電体（例えば、燃料電池）の起動前に、当該発電体の出力を系統負荷又は自立負荷に連系させるリレーに過電流が流れるのを抑制しつつ、当該リレーの診断を行うことができる。
以下、本発明に係るパワーコンディショニングシステムについて、図面とともに説明する。
［パワーコンディショニングシステム］
図１は、実施例１に係るパワーコンディショニングシステム１００を含むシステム１０００の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示すパワーコンディショニングシステム１００のＤＣ／ＡＣインバータＤＡの構成の一例を示す図である。また、図３は、図１に示すパワーコンディショニングシステム１００のリレー接続回路Ｙの構成の一例を示す図である。
図１は、実施例１に係るパワーコンディショニングシステム１００を含むシステム１０００の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示すパワーコンディショニングシステム１００のＤＣ／ＡＣインバータＤＡの構成の一例を示す図である。また、図３は、図１に示すパワーコンディショニングシステム１００のリレー接続回路Ｙの構成の一例を示す図である。
パワーコンディショニングシステム１００は、例えば、図１に示すように、発電体Ｘの出力を、リレーを用いて、第１分電盤（自立負荷）Ｂ１、又は、第２分電盤（系統負荷）Ｂ２に連系させるようになっている。
なお、系統負荷Ｂ２は、例えば、２００Ｖ系である。また、自立負荷Ｂ１は、例えば、１００Ｖ系である。
また、発電体Ｘは、例えば、燃料電池であるであるが、燃料電池以外の他の発電機であってもよい。
また、ヒータ（補器）Ｈは、発電体Ｘである燃料電池の加熱用のヒータ、及び／又は、燃料電池の点火用のヒータである。
より詳しくは、例えば、図３に示すように、この補器Ｈの第１補器Ｈ１は、発電体Ｘである燃料電池の加熱用のヒータ（第１のＡＣヒータＨ１）である。
そして、例えば、図３に示すように、この補器Ｈの第２補器Ｈ２は、発電体Ｘである燃料電池の点火用のヒータ（第２のＡＣヒータＨ２）である。
ここで、パワーコンディショニングシステム１００は、例えば、図１～図３に示すように、リレー接続回路Ｙと、制御部ＣＮＴと、突入電流防止回路ＴＣと、ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤと、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡと、を備える。
［ＤＣ／ＤＣコンバータ］
ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤは、例えば、図１に示すように、制御部ＣＮＴにより制御され、発電体Ｘが発電した発電電力を変換して直流電圧をＤＣ／ＡＣインバータＤＡに出力するようになっている。
ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤは、例えば、図１に示すように、制御部ＣＮＴにより制御され、発電体Ｘが発電した発電電力を変換して直流電圧をＤＣ／ＡＣインバータＤＡに出力するようになっている。
［ＤＣ／ＡＣインバータＤＡ］
ＤＣ／ＡＣインバータＤＡは、例えば、図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤが出力した直流電圧を交流電圧に変換して、リレー接続回路Ｙに供給するようになっている。
ＤＣ／ＡＣインバータＤＡは、例えば、図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤが出力した直流電圧を交流電圧に変換して、リレー接続回路Ｙに供給するようになっている。
すなわち、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡは、発電体Ｘが発電した発電電力に基づいた電力を出力するようになっている。
ここで、このＤＣ／ＡＣインバータＤＡは、例えば、図２に示すように、第１の入力端子ＴＦ１と、第２の入力端子ＴＦ２と、第１の出力端子ＴＤＡ１と、第２の出力端子ＴＤＡ２と、コンデンサＦと、第１ノードＮ１と、第２ノードＮ２と、第１のＭＯＳトランジスタＭ１と、第２のＭＯＳトランジスタＭ２と、第３のＭＯＳトランジスタＭ３と、第４のＭＯＳトランジスタＭ４と、第１のチョークコイルＬ１と、第２のチョークコイルＬ２と、出力コンデンサＣＸと、過電流検出回路Ｄと、ゲート駆動回路Ｇと、を備える。
そして、第１の入力端子ＴＦ１及び第２の入力端子ＴＦ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤの出力に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤが出力した直流電圧が印加されるようになっている（図１）。
さらに、この第１の入力端子ＴＦ１及び第２の入力端子ＴＦ２は、突入電流防止回路ＴＣの出力に接続され、突入電流防止回路ＴＣが出力した直流電圧が印加されるようになっている（図１）。
この第１の入力端子ＴＦ１及び第２の入力端子ＴＦ２との間には、例えば、図１、図２に示すように、コンデンサＦが接続されている。なお、図１の例では、コンデンサＦがＤＣ／ＡＣインバータＤＡの外に表記されているが、ここでは、コンデンサＦはＤＣ／ＡＣインバータＤＡの構成要素として定義されているが、当該コンデンサＦはＤＣ／ＡＣインバータＤＡ以外の構成要素として定義されてもよい。
そして、このコンデンサＦが充電されることで、所定の電力が供給されて、当該ＤＣ／ＡＣインバータＤＡが駆動して所定の電圧を出力可能な状態になるようになっている。
また、第１の出力端子ＴＤＡ１及び第２の出力端子ＴＤＡ２は、例えば、図２に示すように、リレー接続回路Ｙに接続されている。そして、この第１の出力端子ＴＤＡ１及び第２の出力端子ＴＤＡ２から、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡが生成した交流電圧を、リレー接続回路Ｙに出力するようになっている。
また、第１のＭＯＳトランジスタＭ１は、例えば、図２に示すように、ドレインが第１の入力端子ＴＦ１に接続され、ソースが第１ノードＮ１に接続されている。
そして、この第１のＭＯＳトランジスタＭ１は、図２の例では、寄生ダイオードを含むｎＭＯＳトランジスタである。
この第１のＭＯＳトランジスタＭ１は、ゲート駆動回路Ｇが出力するゲート信号により、オン／オフが制御されるようになっている。
また、第２のＭＯＳトランジスタＭ２は、例えば、図２に示すように、ドレインが第１ノードＮ１に接続され、ソースが第２の入力端子ＴＦ２に接続されている。
そして、この第２のＭＯＳトランジスタＭ２は、図２の例では、寄生ダイオードを含むｎＭＯＳトランジスタである。
この第２のＭＯＳトランジスタＭ２は、ゲート駆動回路Ｇが出力するゲート信号により、オン／オフが制御されるようになっている。
また、第３のＭＯＳトランジスタＭ３は、例えば、図２に示すように、ドレインが第１の入力端子ＴＦ１に接続され、ソースが第２ノードＮ２に接続されている。
そして、この第３のＭＯＳトランジスタＭ３は、図２の例では、寄生ダイオードを含むｎＭＯＳトランジスタである。
この第３のＭＯＳトランジスタＭ３は、ゲート駆動回路Ｇが出力するゲート信号により、オン／オフが制御されるようになっている。
また、第４のＭＯＳトランジスタＭ４は、例えば、図２に示すように、ドレインが第２ノードＮ２に接続され、ソースが第２の入力端子ＴＦ２に接続されている。
そして、この第４のＭＯＳトランジスタＭ４は、図２の例では、寄生ダイオードを含むｎＭＯＳトランジスタである。
この第４のＭＯＳトランジスタＭ４は、ゲート駆動回路Ｇが出力するゲート信号により、オン／オフが制御されるようになっている。
また、第１のチョークコイルＬ１は、一端が第１ノードＮ１に接続され、他端が第１の出力端子ＴＤＡ１に接続されている。
また、第２のチョークコイルＬ２は、一端が第２ノードＮ２に接続され、他端が第２の出力端子ＴＤＡ２に接続されている。
また、出力コンデンサＣＸは、第１の出力端子ＴＤＡ１と第２の出力端子ＴＤＡ２との間に接続されている。
なお、これらの第１のチョークコイルＬ１、第２のチョークコイルＬ２及び出力コンデンサＣＸは、ＬＣフィルタを構成しているが、同様の機能を有するフィルタ回路で代替するようにしてもよい。
また、過電流検出回路Ｄは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの過電流（第１ないし第４のＭＯＳトランジスタＭ１～Ｍ４に流れる電流）を検出するようになっている（図２）。
また、ゲート駆動回路Ｇは、制御部ＣＮＴが出力する制御信号に応じて、既述のゲート信号を第１ないし第４のＭＯＳトランジスタＭ１～Ｍ４のゲートに出力して、第１ないし第４のＭＯＳトランジスタＭ１～Ｍ４の動作を制御するようになっている。
［リレー接続回路］
リレー接続回路Ｙは、例えば、図１に示すように、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの出力部（第１の出力端子ＴＤＡ１と第２の出力端子ＴＤＡ２）と系統負荷Ｂ２又は自立負荷Ｂ１とを接続し、若しくは、負荷になる補器とＤＣ／ＡＣインバータＤＡの出力部（第１の出力端子ＴＤＡ１と第２の出力端子ＴＤＡ２）又は系統負荷Ｂ２とを接続するようになっている。
リレー接続回路Ｙは、例えば、図１に示すように、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの出力部（第１の出力端子ＴＤＡ１と第２の出力端子ＴＤＡ２）と系統負荷Ｂ２又は自立負荷Ｂ１とを接続し、若しくは、負荷になる補器とＤＣ／ＡＣインバータＤＡの出力部（第１の出力端子ＴＤＡ１と第２の出力端子ＴＤＡ２）又は系統負荷Ｂ２とを接続するようになっている。
そして、例えば、図３に示すように、このリレー接続回路Ｙは、Ｕ相電圧端子ＴＩＮ１と、Ｖ相電圧端子ＴＩＮ２と、Ｕ相自立用端子ＴＵ１と、Ｖ相自立用端子ＴＶ１と、Ｕ相系統用端子ＴＵ２と、Ｖ相系統用端子ＴＶ２と、系統中間端子ＴＮ２と、を備える。
Ｕ相のＵ相電圧端子ＴＩＮ１及びＶ相のＶ相電圧端子ＴＩＮ２は、図２に示すＤＣ／ＡＣインバータＤＡの第１の出力端子ＴＤＡ１及び第２の出力端子ＴＤＡ２に接続されている。
これにより、Ｕ相電圧端子ＴＩＮ１及びＶ相電圧端子ＴＩＮ２は、交流電圧がＤＣ／ＡＣインバータＤＡから供給されるようになっている。
また、Ｕ相自立用端子ＴＵ１及びＶ相自立用端子ＴＶ１は、例えば、図３に示すように、自立負荷Ｂ１に接続されている。
また、Ｕ相系統用端子ＴＵ２及びＶ相系統用端子ＴＶ２は、例えば、図３に示すように、系統負荷Ｂ２に接続されるようになっている。
また、系統中間端子ＴＮ２は、例えば、図３に示すように、系統負荷Ｂ２の中間電位（例えば、接地電位）に接続されるようになっている。
さらに、リレー接続回路Ｙは、例えば、図３に示すように、第１の電圧検出回路ＤＶ１と、第２の電圧検出回路ＤＶ２と、第３の電圧検出回路ＤＶ３と、第４の電圧検出回路ＤＶ４と、第５の電圧検出回路ＤＶ５と、第６の電圧検出回路ＤＶ６と、電流検出回路ＤＩ１と、を備える。
また、第１の電圧検出回路ＤＶ１は、Ｕ相電圧端子ＴＩＮ１の電圧を検出し、検出結果を制御部ＣＮＴに出力するようになっている（電圧検出１）。
また、第２の電圧検出回路ＤＶ２は、Ｖ相電圧端子ＴＩＮ２の電圧を検出し、検出結果を制御部ＣＮＴに出力するようになっている（電圧検出２）。
また、第３の電圧検出回路ＤＶ３は、Ｕ相自立用端子ＴＵ１の電圧を検出し、検出結果を制御部ＣＮＴに出力するようになっている（電圧検出３）。
また、第４の電圧検出回路ＤＶ４は、Ｖ相自立用端子ＴＶ１の電圧を検出し、検出結果を制御部ＣＮＴに出力するようになっている（電圧検出４）。
また、第５の電圧検出回路ＤＶ５は、Ｖ相系統用端子ＴＶ２の電圧を検出し、検出結果を制御部ＣＮＴに出力するようになっている（電圧検出５）。
また、第６の電圧検出回路ＤＶ６は、Ｕ相系統用端子ＴＵ２の電圧を検出し、検出結果を制御部ＣＮＴに出力するようになっている（電圧検出６）。
また、電流検出回路ＤＩ１は、補器Ｈ（第１、第２のＡＣヒータＨ１、Ｈ２）に流れる電流を検出し、検出結果を制御部ＣＮＴに出力するようになっている（電流検出１）。
さらに、リレー接続回路Ｙは、例えば、図３に示すように、第１の系統用リレーＲＹ１と、第２の系統用リレーＲＹ２と、第３の系統用リレーＲＹ３と、第４の系統用リレーＲＹ４と、第１の自立用リレーＲＹ５と、第２の自立用リレーＲＹ６と、第１の補器用リレーＲＹ７と、第２の補器用リレーＲＹ８と、第１の切換用リレーＲＹ９と、第２の切換用リレーＲＹ１０と、第１接続経路（Ｕ相の接続経路）と、第２接続経路（Ｖ相の接続経路）と、第３接続経路（Ｎ相の接続経路）と、を備える。
そして、第１の系統用リレーＲＹ１は、一端がＵ相電圧端子ＴＩＮ１に接続され、他端が、第２の系統用リレーＲＹ２を介して、Ｕ相系統用端子ＴＵ２に接続されている。
また、第２の系統用リレーＲＹ２は、一端が第１の系統用リレーＲＹ１の他端に接続され、他端がＵ相系統用端子ＴＵ２に接続されている。
また、第３の系統用リレーＲＹ３は、一端がＶ相電圧端子ＴＩＮ２に接続され、他端が、第４の系統用リレーＲＹ４を介して、Ｖ相系統用端子ＴＶ２に接続されている。
また、第４の系統用リレーＲＹ４は、一端が第３の系統用リレーＲＹ３の他端に接続され、他端がＶ相系統用端子ＴＶ２に接続されている。
また、第１の自立用リレーＲＹ５は、一端がＶ相電圧端子ＴＩＮ２に接続され、他端がＶ相自立用端子ＴＶ１に接続されている。
また、第２の自立用リレーＲＹ６は、一端がＵ相電圧端子ＴＩＮ１に接続され、他端がＵ相自立用端子ＴＵ１に接続されている。
また、第１の補器用リレーＲＹ７は、一端が第１の切換用リレーＲＹ９に接続され、他端が第１の補器（第１のＡＣヒータ）Ｈ１の一端に接続されている。
また、第２の補器用リレーＲＹ８は、一端が第１の切換用リレーＲＹ９に接続され、他端が第２の補器（第２のＡＣヒータ）Ｈ２の一端に接続されている。
また、第１の切換用リレーＲＹ９は、第２の系統用リレーＲＹ２の他端（Ｕ相系統用端子ＴＵ２）と第１及び第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８の一端とが接続された状態（系統側接続の状態）と、Ｕ相電圧端子ＴＩＮ１と第１及び第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８の一端とが接続された状態（インバータ側接続の状態）と、を切り換えるようになっている。
また、第２の切換用リレーＲＹ１０は、系統中間端子ＴＮ２と第１及び第２の補器Ｈ１、Ｈ２の他端とが接続された状態（系統側接続の状態）と、Ｖ相電圧端子ＴＩＮ２と第１及び第２の補器Ｈ１、Ｈ２の他端とが接続された状態（インバータ側接続の状態）と、を切り換えるようになっている。
なお、リレー接続回路Ｙの接続経路に設けられた既述の各リレーは、機械式のリレーである。
［突入電流防止回路］
また、突入電流防止回路ＴＣは、例えば、図１に示すように、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの入力部に接続されたコンデンサＦをチャージすることでＤＣ／ＡＣインバータＤＡに電力を供給するようになっている。
また、突入電流防止回路ＴＣは、例えば、図１に示すように、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの入力部に接続されたコンデンサＦをチャージすることでＤＣ／ＡＣインバータＤＡに電力を供給するようになっている。
したがって、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡは、例えば、突入電流防止回路ＴＣがコンデンサＦをチャージすると、起動して所定の動作が可能な状態になる。
なお、突入電流防止回路ＴＣは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡのコンデンサＦをチャージするための電力が系統負荷Ｂ２から供給されるようになっている。
特に、コンデンサＦをチャージするための電力は、系統負荷Ｂ２からリレー接続回路Ｙを介さずに突入電流防止回路ＴＣに供給されるようになっている。
［制御部］
制御部ＣＮＴは、例えば、図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤ、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡ、突入電流防止回路ＴＣ、及び、リレー接続回路Ｙの接続経路に設けられた各リレーを制御するようになっている。
制御部ＣＮＴは、例えば、図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤ、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡ、突入電流防止回路ＴＣ、及び、リレー接続回路Ｙの接続経路に設けられた各リレーを制御するようになっている。
特に、制御部ＣＮＴは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを駆動してＵ相電圧端子ＴＩＮ１及びＶ相電圧端子ＴＩＮ２への交流電圧の供給を制御する（図２）とともに、第１、第２の自立用リレーＲＹ５、ＲＹ６、第１～第４の系統用リレーＲＹ１～ＲＹ４、第１、第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８、及び第１、第２の切換用リレーＲＹ９、ＲＹ１０の動作を制御信号により制御（図３）するようになっている。
例えば、制御部ＣＮＴは、第１、第２の自立用リレーＲＹ５、ＲＹ６をオンするとともに、第１～第４の系統用リレーＲＹ１～ＲＹ４をオフして、自立運転を実行するようになっている（図３）。
一方、制御部ＣＮＴは、第１、第２の自立用リレーＲＹ５、ＲＹ６をオフするとともに、第１～第４の系統用リレーＲＹ１～ＲＹ４をオンして、連系運転を実行するようになっている（図３）。
また、制御部ＣＮＴは、必要に応じて、発電体Ｘと補器Ｈとを接続する場合には、第１、第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８をオンするとともに、第１、第２の切換用リレーＲＹ９、ＲＹ１０を既述のインバータ側接続の状態にするようになっている（図３）。
また、制御部ＣＮＴは、必要に応じて、補器Ｈと系統負荷Ｂ２とを接続する場合には、第１、第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８をオンするとともに、第１、第２の切換用リレーＲＹ９、ＲＹ１０を既述の系統側接続の状態するようになっている（図３）。
ここで、制御部ＣＮＴは、発電体Ｘの起動前に、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡのコンデンサＦをチャージした後、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを動作させて、各リレー（図３）に関して、リレーの制御状態、及び、リレー接続回路Ｙの接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断するようになっている。
また、制御部ＣＮＴは、リレー接続回路Ｙの診断時には、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを動作させる前に、過電流検出回路Ｄが過電流を検出する閾値を、通常時の第１過電流閾値よりも低い第２過電流閾値に、設定するようになっている。
また、制御部ＣＮＴは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを動作させた後、リレー接続回路Ｙの自立負荷Ｂ１側の接続経路にあるリレー（図３）を動作させて、自立負荷Ｂ１側の接続経路にある当該リレー（図３）に関して診断を実行するようになっている。
また、制御部ＣＮＴは、自立負荷Ｂ１側のリレーの診断の後に、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの動作を停止させた後、リレー接続回路Ｙの系統負荷Ｂ２側の接続経路にあるリレー（図３）を動作させて、系統負荷Ｂ２側の接続経路にある当該リレー（図３）に関して診断を実行するようになっている。
また、制御部ＣＮＴは、リレー接続回路Ｙの診断において、正常であると判断した場合には、過電流検出回路Ｄが過電流を検出する閾値を、第２過電流閾値から第１過電流閾値に、変更するとともに、発電体Ｘを起動させるようになっている。
なお、第１過電流閾値は、例えば、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの電流耐量を超えない値に設定される。一方、第２過電流閾値は、例えば、突入電流防止回路ＴＣ及びリレー接続回路Ｙのリレーの電流耐量を超えない値に設定される。
次に、以上のような構成を有するパワーコンディショニングシステム１００の診断方法の例について説明する。
既述のように、制御部ＣＮＴは、発電体Ｘの起動前に、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡのコンデンサＦをチャージした後、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを動作させて、各リレー（図３）に関して、リレーの制御状態、及び、リレー接続回路Ｙの接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する。
例えば、制御部ＣＮＴは、リレー接続回路Ｙの診断時には、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを動作させる前に、過電流検出回路Ｄが過電流を検出する閾値を、通常時の第１過電流閾値よりも低い第２過電流閾値に、設定する。
そして、制御部ＣＮＴは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを動作させた後、リレー接続回路Ｙの自立負荷Ｂ１側の接続経路にあるリレー（図３）を動作させて、自立負荷Ｂ１側の接続経路にある当該リレー（図３）に関して診断を実行する。
そして、制御部ＣＮＴは、自立負荷Ｂ１側のリレーの診断の後に、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの動作を停止させた後、リレー接続回路Ｙの系統負荷Ｂ２側の接続経路にあるリレー（図３）を動作させて、系統負荷Ｂ２側の接続経路にある当該リレー（図３）に関して診断を実行する。
ここで、図４は、実施例１に係るパワーコンディショニングシステム１００の診断方法のシーケンスの一例を示す図である。また、図５ないし図９は、図４に示すシーケンス（１）～（６）に対応するフローの一例を示すフロー図である。
先ず、制御部ＣＮＴは、例えば、図４に示すように、第１、第２の自立用リレーＲＹ５、ＲＹ６、第１～第４の系統用リレーＲＹ１～ＲＹ４、及び第１、第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８のそれぞれをオープンに制御するとともに、第１、第２の切換用リレーＲＹ９、ＲＹ１０を既述のインバータ側接続の状態に制御する。
そして、制御部ＣＮＴは、突入電流防止回路ＴＣにより、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡのコンデンサＦをプリチャージして、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡへ電力供給する（図４のシーケンス（１））。
この図４のシーケンス（１）では、制御部ＣＮＴは、第１、第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８をオープンにしたまま、第１、第２の切換用リレーＲＹ９、ＲＹ１０を既述のインバータ側接続の状態にしている。
すなわち、例えば、図５に示すように、制御部ＣＮＴは、突入電流防止回路ＴＣによるＤＣ／ＡＣインバータＤＡのコンデンサＦの充電が成功した否か判断し（ステップＳ１１）、成功している場合には、当該シーケンス（１）が成功したものとして、次のシーケンス（２）に進む。
一方、制御部ＣＮＴは、ステップＳ１１で充電が成功していないと判断した場合に、タイムアウトしたと判断したとき（ステップＳ１２）は、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。
次に、シーケンス（１）が成功した場合には、制御部ＣＮＴは、自立ラインによる第１、第２のＡＣヒータＨ１、Ｈ２の確認を実行する（図４のシーケンス（２））。
この図４のシーケンス（２）では、制御部ＣＮＴは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを駆動させるとともに、第１、第２の切換用リレーＲＹ９、ＲＹ１０を既述のインバータ側接続の状態にし、第１、第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８を順次クローズにして通電している。
そして、例えば、図６に示すように、制御部ＣＮＴは、第１のＡＣヒータＨ１が通電しているか判断し（ステップＳ２１）、第１のＡＣヒータＨ１が通電している場合には、図２の電流検出１（電流検出回路ＤＩ１の検出結果）の電流値が妥当か否かを判断する（ステップＳ２２）。
そして、制御部ＣＮＴは、ステップＳ２２で電流検出１が妥当であると判断すると、第２のＡＣヒータＨ２が通電しているか判断し（ステップＳ２３）、第２のＡＣヒータＨ２が通電している場合には、図２の電流検出１（電流検出回路ＤＩ１の検出結果）の電流値が妥当か否かを判断する（ステップＳ２４）。
そして、制御部ＣＮＴは、ステップＳ２４で電流検出１が妥当であると判断している場合には、当該シーケンス（２）が成功したものとして、次のシーケンス（３）に進む。
一方、制御部ＣＮＴは、ステップＳ２２、Ｓ２４で電流検出１が妥当ではないと判断した場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する（ステップＳ２４）。
次に、シーケンス（２）が成功した場合には、制御部ＣＮＴは、自立用リレーの溶着確認を実行する（図４のシーケンス（３））。
この図４のシーケンス（３）では、制御部ＣＮＴは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを駆動させるとともに、第１、第２の切換用リレーＲＹ９、ＲＹ１０を既述のインバータ側接続の状態にし、第１、第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８をオープンにしている。
そして、例えば、図７に示すように、制御部ＣＮＴは、図２の電圧検出３（電圧検出回路ＤＶ３の検出結果）又は電圧検出４（電圧検出回路ＤＶ４の検出結果）において電圧が検出されているか否かを判断する（ステップＳ３１）。
そして、制御部ＣＮＴは、ステップＳ３１で電圧検出３、電圧検出４で電圧が検出されていない（すなわち、自立用リレーの溶着が無い）と判断している場合には、当該シーケンス（３）が成功したものとして、次のシーケンス（４）に進む。
なお、制御部ＣＮＴは、ステップＳ３１で電圧検出３、電圧検出４で電圧が検出されている（すなわち、自立用リレーの溶着がある）と判断した場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。
次に、制御部ＣＮＴは、自立ラインと分電盤の誤接続確認および自立用リレーの断線確認を実行する（図４のシーケンス（４））。
この図４のシーケンス（４）では、制御部ＣＮＴは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを駆動させるとともに、第１、第２の自立用リレーＲＹ５、ＲＹ６をクローズにしている。
そして、例えば、図８に示すように、制御部ＣＮＴは、自立負荷Ｂ１において過負荷が発生しているか否かを判断する（ステップＳ４１）。そして、過負荷が発生している場合には、診断が失敗であるとして、例えば、施工業者に負荷を判断してもらうこととなる。
一方、ステップＳ４１で過負荷が発生していないと判断した場合には、分電盤の電圧が正常か否かを施工業者により判断され、正常である場合には、当該シーケンス（４）が成功したものとして、次のシーケンス（５）に進む（ステップＳ４２）。
なお、このステップＳ４２において、分電盤の電圧が正常ではないと判断された場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。
次に、制御部ＣＮＴは、系統ラインによるＡＣヒータの確認を実行する（図４のシーケンス（５））。
この図４のシーケンス（５）では、制御部ＣＮＴは、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡを停止させるとともに、第１、第２の切換用リレーＲＹ９、ＲＹ１０を既述の系統側接続の状態にし、第１、第２の補器用リレーＲＹ７、ＲＹ８を順次クローズにして通電している。
そして、例えば、シーケンス（２）においても用いた図６に示すように、制御部ＣＮＴは、第１のＡＣヒータＨ１が通電しているか判断し（ステップＳ２１）、第１のＡＣヒータＨ１が通電している場合には、図２の電流検出１（電流検出回路ＤＩ１の検出結果）の電流値が妥当か否かを判断する（ステップＳ２２）。
そして、制御部ＣＮＴは、ステップＳ２２で電流検出１が妥当であると判断すると、第２のＡＣヒータＨ２が通電しているか判断し（ステップＳ２３）、第２のＡＣヒータＨ２が通電している場合には、図２の電流検出１（電流検出回路ＤＩ１の検出結果）の電流値が妥当か否かを判断する（ステップＳ２４）。
そして、制御部ＣＮＴは、ステップＳ２４で電流検出１が妥当であると判断している場合には、当該シーケンス（５）が成功したものとして、次のシーケンス（６）に進む。
一方、制御部ＣＮＴは、ステップＳ２２、Ｓ２４で電流検出１が妥当ではないと判断した場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。
次に、制御部ＣＮＴは、系統用リレーの溶着断線確認を実行する（図４のシーケンス（６））。
この図４のシーケンス（６）では、制御部ＣＮＴは、第１～第４の系統用リレーＲＹ１～ＲＹ４を順次クローズにし、その後、第１～第４の系統用リレーＲＹ１～ＲＹ４の全てをクローズにしている。
そして、例えば、図９に示すように、制御部ＣＮＴは、第１～第４の系統用リレーＲＹ１～ＲＹ４を順次クローズにしながら、電圧検出１、又は、電圧検出２において電圧が検出されていないか（すなわち、当該系統用リレーに溶着が無いか）否かを判断する（ステップＳ６１）。
そして、制御部ＣＮＴは、ステップＳ６１で電圧検出１、又は電圧検出２において電圧が検出されていないと判断した場合には、第１～第４の系統用リレーＲＹ１～ＲＹ４の全てをクローズにしたこと判断した後（ステップＳ６２）、電圧検出１と電圧検出２において電圧が検出されているか（すなわち、当該系統用リレーに断線が無いか）否かを判断する（ステップＳ６３）。
そして、制御部ＣＮＴは、ステップＳ６３で電圧検出１と電圧検出２において電圧が検出されたと判断している場合には、当該シーケンス（６）が成功したものとして、当該シーケンスを終了する。
一方、制御部ＣＮＴは、ステップＳ６１で電圧検出１又は電圧検出２において電圧が検出されたと判断している場合、及び、ステップＳ６３で電圧検出１と電圧検出２において電圧が検出されていないと判断している場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。
以上のシーケンス（１）～（６）が完了した後、制御部ＣＮＴは、当該リレー接続回路Ｙの診断において、正常であると判断した場合には、過電流検出回路Ｄが過電流を検出する閾値を、第２過電流閾値から第１過電流閾値に、変更するとともに、発電体Ｘを起動させる。
なお、図４の例では、シーケンス（２）の後にシーケンス（３）を実行しているが、シーケンス（２）とシーケンス（３）は同時タイミングで行ってよい。
なお、図６の例において、シーケンス（２）中またはシーケンス（５）中の第１、第２のＡＣヒータの通電順は逆でもよい。
なお、図４の例において、シーケンス（５）とシーケンス（６）は、実行する順序が逆でもよい。
なお、図９の例において、シーケンス（６）中の全リレークローズまでは、リレー接続順に意味はなく、いずれか一つが接続されていればよい。
なお、図３に示す電圧検出５、電圧検出６において系統側の電圧に異常が検出された場合は、実行中のシーケンスを中断もしくは停止する。
ここで、シーケンス（２）は、負荷に対して通電する必要がある診断であり、シーケンス（４）は無負荷を想定しているが誤って負荷が接続されている可能性がある診断となる。仮に負荷の故障や接続ミスが発生していた場合は、想定を超える電流によって、ユニット破損に至る。従って、過電流保護が可能なＤＣ／ＡＣインバータＤＡを利用して通電することが特徴である。
しかしながら、発電体が、起動に数時間要する燃料電池の場合、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡに対して電源供給することが施工タイミングでは困難である。そこで、本発明では、ＤＣ／ＡＣインバータＤＡの入力電源として突入電流防止回路ＴＣを利用している。
以上のように、本実施例１に係るパワーコンディショニングシステムは、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するＤＣ／ＡＣインバータと、ＤＣ／ＡＣインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることでＤＣ／ＡＣインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、ＤＣ／ＡＣインバータの出力部と系統負荷又は自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器とＤＣ／ＡＣインバータの出力部又は系統負荷とを接続するリレー接続回路と、ＤＣ／ＡＣインバータ、突入電流防止回路、及び、リレー接続回路の接続経路に設けられたリレーを制御する制御部と、を備える。
そして、制御部は、発電体の起動前に、ＤＣ／ＡＣインバータのコンデンサをチャージした後、ＤＣ／ＡＣインバータを動作させて、リレーに関して、リレーの制御状態、及び、リレー接続回路の接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する。
これにより、本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムによれば、発電体（例えば、燃料電池）の起動前に、当該発電体の出力を系統負荷又は自立負荷に連系させるリレーに過電流が流れるのを抑制しつつ、当該リレーの診断を行うことができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１００ パワーコンディショニングシステム
Ｂ１ 自立負荷（第１分電盤）
Ｂ２ 系統負荷（第２分電盤）
Ｙ リレー接続回路
ＣＮＴ 制御部
ＴＣ 突入電流防止回路
ＤＤ ＤＣ／ＤＣコンバータ
ＤＡ ＤＣ／ＡＣインバータ
Ｆ コンデンサ
ＴＦ１ 第１の入力端子
ＴＦ２ 第２の入力端子
ＴＤＡ１ 第１の出力端子
ＴＤＡ２ 第２の出力端子
Ｎ１ 第１ノード
Ｎ２ 第２ノード
Ｍ１ 第１のＭＯＳトランジスタ
Ｍ２ 第２のＭＯＳトランジスタ
Ｍ３ 第３のＭＯＳトランジスタ
Ｍ４ 第４のＭＯＳトランジスタ
Ｌ１ 第１のチョークコイル
Ｌ２ 第２のチョークコイル
ＣＸ 出力コンデンサ
Ｄ 過電流検出回路
Ｇ ゲート駆動回路
ＴＩＮ１ Ｕ相電圧端子
ＴＩＮ２ Ｖ相電圧端子
ＴＵ１ Ｕ相自立用端子
ＴＶ１ Ｖ相自立用端子
ＴＵ２ Ｕ相系統用端子
ＴＶ２ Ｖ相系統用端子
ＴＮ２ 系統中間端子
ＤＶ１ 第１の電圧検出回路
ＤＶ２ 第２の電圧検出回路
ＤＶ３ 第３の電圧検出回路
ＤＶ４ 第４の電圧検出回路
ＤＶ５ 第５の電圧検出回路
ＤＶ６ 第６の電圧検出回路
ＤＩ１ 電流検出回路
ＲＹ１ 第１の系統用リレー
ＲＹ２ 第２の系統用リレー
ＲＹ３ 第３の系統用リレー
ＲＹ４ 第４の系統用リレー
ＲＹ５ 第１の自立用リレー
ＲＹ６ 第２の自立用リレー
ＲＹ７ 第１の補器用リレー
ＲＹ８ 第２の補器用リレー
ＲＹ９ 第１の切換用リレー
ＲＹ１０ 第２の切換用リレー
Ｂ１ 自立負荷（第１分電盤）
Ｂ２ 系統負荷（第２分電盤）
Ｙ リレー接続回路
ＣＮＴ 制御部
ＴＣ 突入電流防止回路
ＤＤ ＤＣ／ＤＣコンバータ
ＤＡ ＤＣ／ＡＣインバータ
Ｆ コンデンサ
ＴＦ１ 第１の入力端子
ＴＦ２ 第２の入力端子
ＴＤＡ１ 第１の出力端子
ＴＤＡ２ 第２の出力端子
Ｎ１ 第１ノード
Ｎ２ 第２ノード
Ｍ１ 第１のＭＯＳトランジスタ
Ｍ２ 第２のＭＯＳトランジスタ
Ｍ３ 第３のＭＯＳトランジスタ
Ｍ４ 第４のＭＯＳトランジスタ
Ｌ１ 第１のチョークコイル
Ｌ２ 第２のチョークコイル
ＣＸ 出力コンデンサ
Ｄ 過電流検出回路
Ｇ ゲート駆動回路
ＴＩＮ１ Ｕ相電圧端子
ＴＩＮ２ Ｖ相電圧端子
ＴＵ１ Ｕ相自立用端子
ＴＶ１ Ｖ相自立用端子
ＴＵ２ Ｕ相系統用端子
ＴＶ２ Ｖ相系統用端子
ＴＮ２ 系統中間端子
ＤＶ１ 第１の電圧検出回路
ＤＶ２ 第２の電圧検出回路
ＤＶ３ 第３の電圧検出回路
ＤＶ４ 第４の電圧検出回路
ＤＶ５ 第５の電圧検出回路
ＤＶ６ 第６の電圧検出回路
ＤＩ１ 電流検出回路
ＲＹ１ 第１の系統用リレー
ＲＹ２ 第２の系統用リレー
ＲＹ３ 第３の系統用リレー
ＲＹ４ 第４の系統用リレー
ＲＹ５ 第１の自立用リレー
ＲＹ６ 第２の自立用リレー
ＲＹ７ 第１の補器用リレー
ＲＹ８ 第２の補器用リレー
ＲＹ９ 第１の切換用リレー
ＲＹ１０ 第２の切換用リレー
Claims (12)
- 発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、
前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するＤＣ／ＡＣインバータと、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記ＤＣ／ＡＣインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、
前記ＤＣ／ＡＣインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備え、
前記ＤＣ／ＡＣインバータは、前記ＤＣ／ＡＣインバータの過電流を検出する過電流検出回路を備え、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断し、
前記リレー接続回路の診断時には、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させる前に、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、通常時の第１過電流閾値よりも低い第２過電流閾値に、設定する
ことを特徴とするパワーコンディショニングシステム。 - 前記発電体は、燃料電池であることを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショニングシステム。
- 前記補器は、前記燃料電池の加熱用のヒータ、及び／又は、前記燃料電池の点火用のヒータである
ことを特徴とする請求項２に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 前記突入電流防止回路は、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージするための電圧が前記系統負荷から供給される
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 前記コンデンサをチャージするための電圧は、前記系統負荷から前記リレー接続回路を介さずに前記突入電流防止回路に供給される
ことを特徴とする請求項４に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 前記制御部は、
前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させた後、前記リレー接続回路の前記自立負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記自立負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 前記制御部は、
前記自立負荷側のリレーの診断の後に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの動作を停止させた後、前記リレー接続回路の前記系統負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記系統負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする請求項６に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断において、正常であると判断した場合には、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、前記第２過電流閾値から前記第１過電流閾値に、変更するとともに、前記発電体を起動させる
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 前記第１過電流閾値は、前記ＤＣ／ＡＣインバータの電流耐量を超えない値に設定され、
一方、前記第２過電流閾値は、前記突入電流防止回路及び前記リレー接続回路の前記リレーの電流耐量を超えない値に設定されている
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 前記制御部により制御され、前記発電体が発電した発電電力を変換して直流電圧を前記ＤＣ／ＡＣインバータに出力するＤＣ／ＤＣコンバータを、さらに備える
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーは、機械式のリレーである
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。 - 発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するＤＣ／ＡＣインバータと、前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記ＤＣ／ＡＣインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、前記ＤＣ／ＡＣインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備え、前記ＤＣ／ＡＣインバータは、前記ＤＣ／ＡＣインバータの過電流を検出する過電流検出回路を備えた、パワーコンディショニングシステムの診断方法であって、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断し、前記リレー接続回路の診断時には、前記ＤＣ／ＡＣインバータを動作させる前に、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、通常時の第１過電流閾値よりも低い第２過電流閾値に、設定する
ことを特徴とするパワーコンディショニングシステムの診断方法。
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