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公開番号2025173771
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2024079522
出願日2024-05-15
発明の名称パワーコンディショナ
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20251120BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】故障した回路に接続された太陽電池の損傷を防止するとともに、コンデンサの過電圧を抑制できるパワーコンディショナを提供する。
【解決手段】本パワーコンディショナは、制御装置と、第1の電源に接続され、第1のスイッチング素子を有する第1のDC/DCコンバータと、第1の電源とは別の電源にそれぞれ接続され、第2のスイッチング素子を有する第2のDC/DCコンバータと、インバータと、DC/DCコンバータとインバータとの間に並列に接続されるコンデンサと、を備える。制御装置は、上記パワーコンディショナの異常を検出し、かつ、上記第1のDC/DCコンバータにおいて上記第1の電源に向けて流れる上記電流を検出する場合には、上記パワーコンディショナの運転を継続する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
制御装置と、
第１の電源に接続され、前記制御装置からの制御信号に応じてオンオフ制御される第１のスイッチング素子を有する第１のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１の電源とは別の電源にそれぞれ接続されるとともに前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータと並列に接続され、前記制御装置からの前記制御信号に応じてオンオフ制御される第２のスイッチング素子を有する第２のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータに接続されるインバータと、
前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータと前記インバータとの間に並列に接続されるコンデンサと、を備えるパワーコンディショナであって、
前記制御装置は、
前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて前記第１の電源に向けて流れる電流を検出すると、前記第２のスイッチング素子に供給する前記制御信号を、前記第１の電源に向けて流れる電流が所定の電流値以下となる第１のデューティー比の第１の制御信号とし、
前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて前記第１の電源に向けて流れる電流を検出し、かつ、前記コンデンサの電圧が第１の電圧閾値以上である場合に、前記第１の制御信号が供給される場合よりも前記第２のスイッチング素子がオンにされる期間が長くなる第２の制御信号を前記第２のスイッチング素子に供給し、
前記パワーコンディショナの異常を検出し、かつ、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて前記第１の電源に向けて流れる前記電流を検出しない場合には、前記パワーコンディショナの運転を停止し、
前記パワーコンディショナの異常を検出し、かつ、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて前記第１の電源に向けて流れる前記電流を検出する場合には、前記パワーコンディショナの運転を継続する、
パワーコンディショナ。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記パワーコンディショナの異常は、前記第１の電源から前記パワーコンディショナに入力される電流が所定の電流閾値以上であることを含む、
請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
前記第１の電源及び前記別の電源は、太陽電池を含む、
請求項１または２に記載のパワーコンディショナ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーコンディショナに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池からの直流電力を系統に連系した商用周波数の交流電力に変換するパワーコンディショナが、太陽光発電システムにおいて用いられている。また、マルチ入力タイプの太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナには、一群の太陽電池パネルを含む太陽電池ストリングが並列に接続される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１６１８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなマルチ入力タイプの太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナでは、あるストリングに接続された回路に故障が生じ、正常時とは逆方向の電流が許容されると、他のストリングから、故障が生じた回路を介して、この回路に接続された太陽電池に電力が入力される。また、パワーコンディショナでは、太陽電池ストリング側に配置されるＤＣ／ＤＣコンバータと、負荷側に配置されるインバータとの間にコンデンサが配置される。逆方向の電流が許容されると、このコンデンサにも電流が流入するため、コンデンサの電圧が許容範囲よりも高い電圧に上昇する虞がある。そこで、このようなコンデンサの過電圧を抑制する保護制御が実行される。
【０００５】
また、パワーコンディショナの異常が検知されると、異常の検知に応じてパワーコンディショナの運転が停止されることがある。パワーコンディショナの運転が停止されることで、パワーコンディショナの異常から太陽電池ストリング及びパワーコンディショナが保護される。
【０００６】
しかしながら、上記保護制御が実行されている状態においてパワーコンディショナの運転が停止されると上記保護制御も停止してしまう。上記保護制御の停止されることで、太陽電池の損傷及びコンデンサの過電圧を抑制できなくなる虞がある。
【０００７】
開示の技術の１つの側面は、異常検知に応じて運転が停止されるパワーコンディショナにおいて、太陽電池の損傷を防止するとともに、コンデンサの過電圧を抑制できるパワーコンディショナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術の１つの側面は、次のようなパワーコンディショナによって例示される。本パワーコンディショナは、制御装置と、第１の電源に接続され、上記制御装置からの制御信号に応じてオンオフ制御される第１のスイッチング素子を有する第１のＤＣ／ＤＣコンバータと、上記第１の電源とは別の電源にそれぞれ接続されるとともに上記第１のＤＣ／ＤＣコンバータと並列に接続され、上記制御装置からの上記制御信号に応じてオンオフ制御される第２のスイッチング素子を有する第２のＤＣ／ＤＣコンバータと、上記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ及び上記第２のＤＣ／ＤＣコンバータに接続されるインバータと、上記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ及び上記第２のＤＣ／ＤＣコンバータと上記インバータとの間に並列に接続されるコンデンサと、を備える。上記制御装置は、上記第１のＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータにおいて上記第１の電源に向けて流れる電流を検出すると、上記第２のスイッチング素子に供給する上記制御信号を、上記第１の電源に向けて流れる電流が所定の電流値以下となる第１のデューティー比の第１の制御信号とする。上記制御装置は、上記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて上記第１の電源に向けて流れる電流を検出し、かつ、上記コンデンサの電圧が第１の電圧閾値以上である場合に、上記第１の制御信号が供給される場合よりも上記第２のスイッチング素子がオンにされる期間が長くなる第２の制御信号を上記第２のスイッチング素子に供給する。上記制御装置は、上記パワーコンディショナの異常を検出し、かつ、上記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて上記第１の電源に向けて流れる上記電流を検出しない場合には、上記パワーコンディショナの運転を停止する。上記制御装置は、上記パワーコンディショナの異常を検出し、かつ、上記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて上記第１の電源に向けて流れる上記電流を検出する場合には、上記パワーコンディショナの運転を継続する。
【０００９】
本パワーコンディショナは、第１の電源に向けて流れる電流を検出すると、第２のスイッチング素子に供給する上記制御信号を上記第１の電源に向けて流れる電流が所定の電流値以下となる上記第１の制御信号とする。第１の電源に向けて流れる電流が所定の電流値以下となるため、第１の電源に向けて流れる電流が流入することによる上記第１の電源の損傷及び上記コンデンサの電圧上昇が抑制される。さらに、本パワーコンディショナは、上記コンデンサの電圧が第１の電圧閾値以上である場合に、上記第１の制御信号が供給される場合よりも上記第２のスイッチング素子がオンにされる期間が長くなる第２の制御信号を前記第２のスイッチング素子に供給する。上記第２の制御信号が上記第２のスイッチング素子に供給されることで、上記第１の電源に向けて流れる電流はさらに小さくなる。そのため、本パワーコンディショナは、上記電源の損傷及び上記コンデンサの電圧上昇が抑制される。そして、本パワーコンディショナでは、上記制御装置は、上記パワーコンディショナの異常を検出し、かつ、上記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて上記第１の電源に向けて流れる上記電流を検出しない場合には、上記パワーコンディショナの運転を停止する一方で、上記パワーコンディショナの異常を検出し、かつ、上記第１のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて上記第１の電源に向けて流れる上記電流を検出する場合には、上記パワーコンディショナの運転を継続する。上記第１の電源に向けて流れる上記電流を検出する場合には上記パワーコンディショナの運転が継続されるため、記第１の電源の損傷及び上記コンデンサの電圧上昇が抑制する制御が継続される。そのため、本パワーコンディショナは、異常検知に応じて運転が停止されるパワーコンディショナにおいて、太陽電池の損傷を防止するとともに、コンデンサの過電圧を抑制できる。ここで、上記第１の電源及び上記別の電源は、太陽電池であってもよい。また、上記パワーコンディショナの異常は、上記第１の電源から上記パワーコンディショナに入力される電流が所定の電流閾値以上であることを含んでもよい。
【発明の効果】
【００１０】
開示の技術によれば、異常検知に応じて運転が停止されるパワーコンディショナにおいて、太陽電池の損傷を防止するとともに、コンデンサの過電圧を抑制できるパワーコンディショナを提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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