JPH0834662B2 - 太陽電池回路 - Google Patents

太陽電池回路

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JPH0834662B2
JPH0834662B2 JP63120231A JP12023188A JPH0834662B2 JP H0834662 B2 JPH0834662 B2 JP H0834662B2 JP 63120231 A JP63120231 A JP 63120231A JP 12023188 A JP12023188 A JP 12023188A JP H0834662 B2 JPH0834662 B2 JP H0834662B2
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直人 藤村
義博 森
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、地絡検出回路を有する太陽電池回路に関
し、更に詳しくは、その地絡検出回路の誤動作を防止す
るのに好適の太陽電池回路に関する。
(従来の技術) 従来の太陽電池回路は、第4図に示すように、プラス
極(又はマイナス極)に逆流電流防止ダイオードが接続
された構成をしている。
この第4図において、1は太陽電池、3は太陽電池回
路のプラス線、4は太陽電池回路のマイナス線である。
太陽電池1のプラス極は逆流電流防止用ダイオード11を
介してプラス線3に接続され、太陽電池1のマイナス極
はマイナス線4に接続されている。逆流電流防止用ダイ
オード11は、そのプラス線3の側から太陽電池1に向か
って電流が流れ込むのを防止する役割を果たす。太陽電
池1のプラス極からプラス線3に向かって電流の流れ込
む方向が順方向となるように、そのカソードが太陽電池
1のプラス極に接続され、そのアノードがプラス線3に
接続されている。
実際の回路では、プラス線3のアースに対する漏洩抵
抗X1、マイナス線4のアースに対する漏洩抵抗X2及び太
陽電池1のアースに対する漏洩抵抗X3があるため、等価
回路は第5図に示すようになる。
このような太陽電池回路の地絡検出には、通常の直流
回路の地絡検出用の例えば第5図に示すような地絡検出
回路2が用いられている。
その第5図において、地絡検出回路2は抵抗R1、R2
R3、リレーRyによるブリッジ回路からなっており、抵抗
R1、R2はプラス線3とマイナス線4との間で直列回路を
構成しており、抵抗R3の一側は抵抗R1、R2の接続点に接
続され、リレーRyの一側は抵抗R3の他側に接続され、リ
レーRyの他側はアースされている。
この従来の太陽電池回路では、太陽電池1の起電力が
プラス線3とマイナス線4との間の電位差に較べて相対
的に高いときには、太陽電池1からプラス線3に向かっ
て矢印方向に流れる順方向の通電状態が実現され、漏洩
抵抗X1と漏洩抵抗X2との値がほぼ等しく、漏洩抵抗X3は
近似的にプラス線とマイナス線とのほぼ中間に位置する
のと等化と考えられるので、太陽電池1の起電力により
抵抗R1から抵抗R3を経由して等価漏洩抵抗X2、X3に向か
って流れる電流I1と等価漏洩抵抗X1、X3から抵抗R3を経
由して抵抗R2に向かって流れる電流I2との大きさが略等
しい。したがって、抵抗R3を経由する電流I1と電流I2
が互いに相殺され、リレーRyを通って地面に流れる漏洩
地絡電流Igがほとんどゼロとなり、その漏洩地絡電流Ig
を無視できる。実際にプラス線3、マイナス線4、太陽
電池1が地面へ地絡すると、電流I1と電流I2との大きさ
が異なってくるため、リレーRyを流れる電流Igが大きく
なり、地絡が発生していない時の電流Igとを容易に区別
でき、地絡の発生を検出できる。
(発明が解決しようとする課題) ところが、太陽電池回路は、その太陽電池1の起電力
がプラス線3とマイナス線4の間の電位差に較べて相対
的に低いときには、逆流電流防止用ダイオード11の作用
によって、プラス線3と太陽電池1との回路接続がその
逆流電流防止用ダイオード11が設けられている接続線の
途中で断たれた状態となる。通常、逆流電流防止用ダイ
オード11は太陽電池1のプラス極かマイナス極のいずれ
か一方にひとかたまりにして配置される。例えば、逆流
電流防止用ダイオード11が太陽電池1のプラス極とプラ
ス線とを接続する接続線の途中に設けられているとし
て、太陽電池1の起電力が相対的に低下すると、太陽電
池1はプラス線3から切り離され、マイナス線4にのみ
太陽電池1が接続された状態となる。逆流電流防止用ダ
イオード11が太陽電池1のマイナス極とマイナス線とを
接続する接続線の途中に設けられているとして、太陽電
池1の起電力が相対的に低下すると、太陽電池1はマイ
ナス線3から切り離され、プラス線4にのみ太陽電池1
が接続された状態となる。
プラス線に接続している回路全体の等価漏洩抵抗また
はマイナス線に接続している回路全体の等価漏洩抵抗
は、プラス線またはマイナス線に接続している回路ごと
に、接続している回路それぞれの漏洩抵抗を並列接続し
た値であるため、プラス線またはマイナス線それぞれに
接続されて回路が長いほど小さくなる。
このため、太陽電池1の起電力がプラス線3とマイナ
ス線4の間の電位差に比べ相対的に低いときは、例えば
逆流電流防止用ダイオード11が太陽電池1のプラス極と
プラス線を接続する接続線の途中に設けられている場合
は、プラス線に接続している回路全体の等価漏洩抵抗は
プラス線の漏洩抵抗X1となり、マイナス線に接続してい
る回路全体の等価漏洩抵抗はX2とX3の並列値X2×X3
(X2+X3)となるため、太陽電池1が逆流電流防止用ダ
イオードで切り放され回路が短くなったプラス線側の等
価漏洩抵抗に比べ太陽電池1が接続して回路が長いマイ
ナス線側の等価漏洩抵抗が小さくなり、プラス線側とマ
イナス線側の漏洩抵抗にアンバランスが生じてくる。す
なわち、プラス線とマイナス線間の電圧により抵抗R1
ら抵抗R3を経由して流れる電流I1は漏洩抵抗X2、X3に向
かって流れるが、電流I2は逆流電流防止用ダイオード設
置箇所で回路が等価的に切れているため等価漏洩抵抗X3
には流れず、等価漏洩抵抗X1からR3、R2を介して流れる
ようになる。このため、電流I2が流れる回路の抵抗が電
流I1が流れる回路より大きくなり、I2はI1より小さくな
る。このため無視できない漏洩地絡電流IgがリレーRy
向かって流れることになって、地絡が発生していなくて
もリレーが誤動作を起こす場合がある。これは太陽電池
回路の規模を問わず、降雨等の影響で、地面に対する漏
洩抵抗が減少している場合に顕著になる。
したがって、この誤動作を避ける意味から、従来は、
地絡検出回路2に用いるリレーRyの感度を高くすること
ができないという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、地絡検出用のリレーを有す
る地絡検出回路が設けられている太陽電池回路におい
て、地絡検出回路の誤動作を防止することができ、か
つ、その地絡検出回路の検出感度をも高めることのでき
る太陽電池回路を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本件発明は、太陽電池の起電力がプラス線とマイナス
線間の電圧により相対的に低下し、逆流電流防止用ダイ
オードを設置しているところで電気的に接続が切り放さ
れたのと等価になったときにも、プラス線に接続されて
いる回路の等価漏洩抵抗とマイナス線に接続されている
回路の等価漏洩抵抗のアンバランスを極力抑制し、地絡
検出リレーの誤動作を防止するものである。また、等価
漏洩抵抗をバランスさせる目安として、プラス線に接続
されている回路の長さとマイナス線に接続されている回
路の長さがほぼ等しくなるように逆流電流防止用ダイオ
ードを設置するものであり、 本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項1に記載の
太陽電池回路の特徴は、地絡検出用のリレーを有する地
絡検出回路が設けられている太陽電池回路において、プ
ラス線に太陽電池のプラス極を接続するプラス側の接続
線の途中とマイナス線に太陽電池のマイナス極を接続す
るマイナス側の接続線の途中との両方に、順方向に逆流
電流防止用ダイオードを設けたところにある。
本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項2に記載の
太陽電池回路の特徴は、地絡検出用のリレーを有する地
絡検出回路が設けられ、かつ、プラス線に複数個の太陽
電池のプラス極がそれぞれプラス側の接続線を介して接
続されると共に、マイナス線に該複数個の太陽電池のマ
イナス極がそれぞれマイナス側の接続線を介して接続さ
れて、前記プラス線とマイナス線との間に複数個の太陽
電池からなる並列回路が構成されている太陽電池回路に
おいて、おおよそ半数の太陽電池のプラス側の接続線に
順方向に逆流電流防止用ダイオードを設けると共に、残
りの太陽電池のマイナス側の接続線に順方向に逆流電流
防止用ダイオードを設けたことを特徴とする。
本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項3に記載の
太陽電池回路の特徴は、地絡検出用のリレーを有する地
絡検出回路が設けられ、かつ、プラス線とマイナス線と
の間に、互いに太陽電池を直列に接続線を介して接続す
ることにより構成された直列回路を有する太陽電池回路
において、該直列回路を構成する一の太陽電池と該一の
太陽電池のマイナス極にプラス極が接続される他の太陽
電池とを互いに接続する接続線の途中に逆流電流防止用
ダイオードを順方向に介在させ、該逆流電流防止用ダイ
オードから前記プラス線までの回路の長さと該逆流電流
防止用ダイオードから前記マイナス線までの回路の長さ
とをほぼ等しくしたことを特徴とする。
(作用効果) 本発明の特許請求の範囲の欄の請求項1に記載の太陽
電池回路によれば、太陽電池の起電力がプラス線とマイ
ナス線の間の電位差に較べて相対的に低いときには逆流
電流防止用ダイオードの作用によって、プラス線、マイ
ナス線に対して太陽電池の回路接続が断たれた状態とな
る。従って、プラス線からプラス側の接続線に設けられ
た逆流電流防止用ダイオードの設置箇所までの回路の長
さとマイナス線からマイナス側の接続線に設けられた逆
流電流防止用ダイオードの設置箇所までの回路の長さと
がほぼ等しくなり、漏洩抵抗のアンバランスに基づく地
絡検出回路の誤動作を避けることができる。
また、漏洩抵抗のアンバランスによる漏洩地絡電流の
減少を図ったので、相対的に地絡検出用のリレーの検出
感度を高く設定できる。
本発明の特許請求の範囲の欄の請求項2に記載の太陽
電池回路によれば、太陽電池の起電力がプラス線とマイ
ナス線の間の電位差に較べて相対的に低いときには、お
およそ半数の太陽電池がプラス側の接続線の途中に設け
られた逆流電流防止用ダイオードの作用によって、プラ
ス線から回路接続が断たれた状態となると共に、残りの
太陽電池がマイナス側の接続線の途中に設けられた逆流
電流防止用ダイオードの作用によって、マイナス線から
回路接続が断たれた状態となり、プラス線の側の接続線
の途中に設けられた逆流防止用ダイオードからプラス線
までの接続線の回路の長さおびびマイナス線の側の接続
線の途中に設けられた逆流電流防止用ダイオードからプ
ラス線までの太陽電池と接続線の回路の長さの総和と、
プラス線の側の接続線の途中に設けられた逆流電流防止
用ダイオードからマイナス線までの太陽電池と接続線の
回路の長さおよびマイナス線の側の接続線の途中に設け
られた逆流電流防止用ダイオードからマイナス線までの
接続線の回路の長さの総和とが略等しくなり、漏洩抵抗
のアンバランスに基づく地絡検出回路の誤動作を避ける
ことができる。
本発明の特許請求の範囲の欄の請求項3に記載の太陽
電池回路によれば、直列接続回路を構成する一の太陽電
池とこの一の太陽電池のマイナス極にプラス極が接続さ
れる他の太陽電池とを互いに接続する接続線の途中に逆
流電流防止用ダイオードを順方向に介在させ、この逆流
電流防止用ダイオードからプラス線までの回路の長さと
この逆流電流防止用ダイオードからマイナス線までの回
路の長さとをほぼ等しくしたので、漏洩抵抗のアンバラ
ンスに基づく地絡検出回路の誤動作を避けることができ
る。
(実施例) 第1図は本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項1
に記載の太陽電池回路の一例を示す。この実施例では、
2個の太陽電池1、1をプラス線3とマイナス線4との
間に並列に設け、プラス線3とマイナス線4とに接続さ
れる太陽電池1のプラス極を接続するプラス側の接続線
5とマイナス線4に太陽電池1のマイナス極を接続する
マイナス側の接続線6との双方に逆流電流防止用ダイオ
ード7、7′を接続する構成としたものである。地絡検
出回路2の構成は従来と同一であるので、従来例と同一
構成要素については同一符号を付してその詳細な構成は
省略する。
この実施例によれば、逆流電流防止用ダイオード7、
7′が太陽電池1の両極側に配設されているため、逆流
電流防止用ダイオード7、7′の作用によって太陽電池
1の回路接続が断たれた状態となったときでも、プラス
線3からプラス側の接続線5に設けられた逆流電流防止
用ダイオード7の設置箇所までの線路長とマイナス線4
からマイナス側の接続線6に設けられた逆流電流防止用
ダイオード7′の設置箇所までの線路長とがほぼ等しく
なり、抵抗R1から抵抗R3に向かって流れる電流I1と抵抗
R3から抵抗R2に向かって流れる電流I2とのバランスがと
れた状態となって、リレーRyを通る電流I1と電流I2とが
互いに相殺され、リレーRyを通って地面に流れる漏洩地
絡電流Igがほとんどゼロとなり、漏洩抵抗のアンバラン
スに基づく地絡検出回路2の誤動作を防止できる。
第2図は本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項2
に記載の太陽電池回路の一例を示すもので、プラス線3
に複数個の太陽電池1、1のプラス極をそれぞれプラス
側の接続線5、5を介して接続すると共に、マイナス線
4にこの複数個の太陽電池1、1のマイナス極をそれぞ
れマイナス側の接続線6、6を介して接続して、プラス
線3とマイナス線4との間に複数個の太陽電池1、1か
らなる並列回路9、10を構成し、おおよそ半数の太陽電
池1のプラス側の接続線5に順方向に逆流電流防止用ダ
イオード7を設けると共に、残りの太陽電池1のマイナ
ス側の接続線6′に順方向に逆流電流防止用ダイオード
7′を設ける構成としたものである。
太陽電池1、1の起電力がプラス線3とマイナス線4
の間の電位差に較べて相対的に低いときには、おおよそ
半数の太陽電池1がプラス側の接続線5の途中に設けら
れた逆流電流防止用ダイオード7の作用によって、プラ
ス線3から回路接続が断たれた状態となると共に、残り
の太陽電池1がマイナス側の接続線6の途中に設けられ
た逆流電流防止用ダイオード7′の作用によって、マイ
ナス線4から回路接続が断たれた状態となる。
プラス線3の側の接続線5の途中に設けられた逆流電
流防止用ダイオード7からプラス線3までの接続線の回
路の長さおよびマイナス線4の側の接続線6の途中に設
けられた逆流電流防止用ダイオード7′からプラス線ま
での太陽電池1と接続線5の回路の長さの総和と、プラ
ス線3の側の接続線5の途中に設けられた逆流電流防止
用ダイオード7からマイナス線4までの太陽電池1と接
続線6の回路の長さおよびマイナス線4の側の接続線6
の途中に設けられた逆流電流防止用ダイオード7′から
マイナス線4までの接続線の回路の長さの総和とが略等
しくなり、実質的に請求項1に記載の構成と同一の作用
効果を果たすことになる。
第3図は本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項3
に記載の太陽電池回路の一例を示すもので、プラス線3
とマイナス線4との間に、互いに太陽電池1、1を直列
に接続線5、12、6を介して接続することにより直列回
路8を単数または複数個形成し、直列回路8を構成する
一の太陽電池1とこの一の太陽電池のマイナス極にプラ
ス極が接続される他の太陽電池1とを互いに接続する接
続線12の途中に逆流電流防止用ダイオード7を順方向に
介在させ、この逆流電流防止用ダイオード7からプラス
線3までの回路の長さとこの逆流電流防止用ダイオード
7からマイナス線4までの回路の長さとをほぼ等しく構
成したものである。この場合にも、実質的に請求項1に
記載の構成と同一の作用効果を果たすことになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項1に
記載の太陽電池回路の一例を示す図、 第2図は本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項2に
記載の太陽電池回路の一例を示す図、 第3図は本件明細書の特許請求の範囲の欄の請求項3に
記載の太陽電池回路の一例を示す図、 第4図は地絡検出回路を有する従来の太陽電池回路の回
路図、 第5図、第6図は従来の太陽電池回路の等価回路図であ
る。 1…太陽電池 2…地絡検出回路 3…プラス線 4…マイナス線 5…プラス側の接続線 6…マイナス側の接続線 7、7′…逆流防止用ダイオード 8…直列回路 9、10…並列回路 Ry…リレー 12…接続線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】地絡検出用のリレーを有する地絡検出回路
    が設けられている太陽電池回路において、 プラス線に太陽電池のプラス極を接続するプラス側の接
    続線の途中とマイナス線に太陽電池のマイナス極を接続
    するマイナス側の接続線の途中との両方に、順方向に逆
    流電流防止用ダイオードを設けたことを特徴とする太陽
    電池回路。
  2. 【請求項2】地絡検出用のリレーを有する地絡検出回路
    が設けられ、かつ、プラス線に複数個の太陽電池のプラ
    ス極がそれぞれプラス側の接続線を介して接続されると
    共に、マイナス線に該複数個の太陽電池のマイナス極が
    それぞれマイナス側の接続線を介して接続されて、前記
    プラス線とマイナス線との間に複数個の太陽電池からな
    る並列回路が構成されている太陽電池回路において、 おおよそ半数の太陽電池のプラス側の接続線に順方向に
    逆流電流防止用ダイオードを設けると共に、残りの太陽
    電池のマイナス側の接続線に順方向に逆流電流防止用ダ
    イオードを設けたことを特徴とする太陽電池回路。
  3. 【請求項3】地絡検出用のリレーを有する地絡検出回路
    が設けられ、かつ、プラス線とマイナス線との間に、互
    いに太陽電池を直列に接続線を介して接続することによ
    り構成された直列回路を有する太陽電池回路において、
    該直列回路を構成する一の太陽電池と該一の太陽電池の
    マイナス極にプラス極が接続される他の太陽電池とを互
    いに接続する接続線の途中に逆流電流防止用ダイオード
    を順方向に介在させ、該逆流電流防止用ダイオードから
    前記プラス線までの回路の長さと該逆流電流防止用ダイ
    オードから前記マイナス線までの回路の長さとをほぼ等
    しく設定したことを特徴とする太陽電池回路。
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