JP5903593B2 - Input circuit and power converter - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池、燃料電池、蓄電池などの直流電力源から供給される直流電力を入力する入力回路及びこの入力回路を介して得られる直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に関するものである。 The present invention relates to an input circuit that inputs DC power supplied from a DC power source such as a solar cell, a fuel cell, and a storage battery, and a power converter that converts DC power obtained through the input circuit into AC power. is there.
近年、太陽電池、燃料電池、蓄電池などで発電される直流電力を交流電力に変換し、この変換した交流電力を負荷へ供給する交流電力供給システムが開発されている。例えば、太陽電池セルは、個々の起電力及び出力電流が小さいため、複数の太陽電池セルを直列に接続した太陽電池モジュールを複数個並列に接続して所望の直流電力が得られるようにされている。また、燃料電池や蓄電池も所望の出力が得られるように適宜の個数を並列/直列に接続している。 In recent years, an AC power supply system has been developed that converts DC power generated by a solar cell, a fuel cell, a storage battery, and the like into AC power, and supplies the converted AC power to a load. For example, since a photovoltaic cell has a small individual electromotive force and output current, a plurality of photovoltaic modules in which a plurality of photovoltaic cells are connected in series are connected in parallel to obtain a desired DC power. Yes. Also, an appropriate number of fuel cells and storage batteries are connected in parallel / series so that a desired output can be obtained.
例えば太陽光発電システムであれば、複数の太陽電池モジュールに加えて、これら太陽モジュールの出力をまとめる集電部や直流電力を交流電力に変換する電力変換部を有している。この集電部は、複数の太陽電池モジュールとそれぞれ接続される配線を箱内にて接続して1つの出力ラインを構成している。これにより集電部は、複数の太陽電池モジュールを並列に接続し、複数の太陽電池モジュールの出力電力を1つにまとめることができる。集電部によりまとめられた複数の太陽電池モジュールの直流出力電力は、電力変換部へ出力され、この電力変換部によって商用電力系統の周波数に同期した交流電力に変換された後、商用電力系統(負荷)へ重畳される。なお、交流電力を商用電力系統の配線を介さず直接負荷へ供給する場合もある。 For example, in the case of a solar power generation system, in addition to a plurality of solar battery modules, a power collecting unit that collects outputs of these solar modules and a power conversion unit that converts DC power into AC power are provided. This current collector forms one output line by connecting wirings connected to a plurality of solar cell modules in a box. Thereby, a current collection part can connect several solar cell modules in parallel, and can combine the output electric power of several solar cell modules into one. The DC output power of the plurality of solar cell modules collected by the current collector is output to the power converter, and after being converted into AC power synchronized with the frequency of the commercial power system by the power converter, the commercial power system ( Superimposed on the load). In some cases, AC power is supplied directly to the load without using the wiring of the commercial power system.
このような集電部内では直流電力の正極線路及び負極線路には、それぞれ直流開閉器が介在しており、システムのメンテナンスを行う際に太陽電池等の直流電力源を切り離すことができるようになっている(下記特許文献1参照)。ところで、直流開閉器に電流が流れている際に直流開閉器の接片を開くと、アーク放電が生じる。すなわち、大電流が流れている電力回路においては、電流を遮断するために直流開閉器の接片を接点から開放しても、アーク放電により接片及び接点の周囲の空気がイオン化し、接片及び接点間の距離が近く諸条件によってはアーク放電が持続されることがあった。このアーク放電によって接点及び切片は加熱され、またアーク放電の熱により直流開閉器が故障することになる。このため、アーク放電を消滅させる消弧機構を備えた直流開閉器が提供されている(下記特許文献2参照)。
In such a current collector, a DC switch is interposed in each of the positive line and the negative line of the DC power, and the DC power source such as a solar cell can be disconnected when performing system maintenance. (See
この消弧機構には、例えば、特許文献2に示されるように磁石を利用したものがある。具体的には、消弧機構は、磁石を接片付近に配置したときに、電流の向きと磁束の向きに応じて生じる力でアーク放電の方向が変わることを利用している。消弧機構は、アーク放電の先に磁性板を有し、磁性板にアーク放電を引き込んで分断・冷却してアーク放電を消滅する。このため、消弧機構を有する直流開閉器は電流の向きを固定してアーク放電を磁性板側に向けている。このため、直流開閉器は、直流電力源へ接続する際に極性(正極、負極)が予め決められている。 As this arc extinguishing mechanism, for example, there is one using a magnet as disclosed in Patent Document 2. Specifically, the arc extinguishing mechanism utilizes the fact that the direction of arc discharge is changed by the force generated according to the direction of current and the direction of magnetic flux when a magnet is arranged near the contact piece. The arc extinguishing mechanism has a magnetic plate at the tip of arc discharge, draws arc discharge into the magnetic plate, divides and cools, and extinguishes arc discharge. For this reason, the DC switch having the arc extinguishing mechanism fixes the direction of the current and directs the arc discharge to the magnetic plate side. For this reason, the polarity (positive electrode, negative electrode) of the DC switch is determined in advance when connecting to the DC power source.
しかしながら、直流電力を予め定められた極性と間違えて直流開閉器に接続してしまうと、回路構成によっては電流の循環路が構成され、直流開閉器の接片が閉じていればそのまま電流が流れてしまうことがある。この状態で直流開閉器の接片を開くとアーク放電が生じるが、このアーク放電は流れる電流の向きが逆であるため消弧機構の磁石の作用により磁性板のある方向とは逆の方向へ向くことになる。従って、アーク放電は消滅せず直流開閉器が故障に至る場合がある。 However, if the DC power is mistakenly connected to the DC switch with a predetermined polarity, a current circulation path is formed depending on the circuit configuration, and if the DC switch contact is closed, the current flows as it is. May end up. Opening the DC switch contacts in this state causes arc discharge, but the direction of the flowing current is opposite to the arc discharge, so the direction of the magnetic plate is reversed due to the action of the magnet of the arc extinguishing mechanism. It will turn. Therefore, the arc discharge does not disappear and the DC switch may fail.
直流開閉器の接片を接点から開放する際に生じるアーク放電は持続し続ける危惧を含んでいる。接片を接点に閉じる際にもアーク放電が生じるが、このアーク放電が持続する時間は接片が閉じる間の時間であり、接片を接点から開放する際の持続時間に比べて短い。しかしながら、この場合においても、アーク放電の発生する回数が多くなれば前記したものと同様の問題点が生じる可能性がある。 The arc discharge that occurs when the contact piece of the DC switch is released from the contact includes a concern that it will continue. Arc discharge also occurs when the contact piece is closed to the contact, but the arc discharge lasts for a period of time while the contact piece is closed, and is shorter than the duration when the contact piece is released from the contact. However, even in this case, if the number of occurrences of arc discharge increases, the same problem as described above may occur.
本発明は、この様な点に鑑みて成されたものであり、直流電力を予め定められた極性と間違えて直流開閉器に接続した場合でも、アーク放電による直流開閉器の故障を抑制することができる入力回路及び電力変換装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a point, and suppresses the failure of the DC switch due to arc discharge even when the DC power is mistaken for the predetermined polarity and connected to the DC switch. It is an object of the present invention to provide an input circuit and a power conversion device that can perform the above.
上記目的を達成するために、本発明の入力回路は、正極及び負極を有する直流電力を正極入力端子及び負極入力端を有する双極単投スイッチのそれぞれの入力端子に対応させて接続する入力回路おいて、
前記双極単投スイッチは、前記直流電力の正極が正極入力端子に接続されかつ前記直流電力の負極が負極入力端子に接続されている際に、このスイッチの操作時のアーク放電を減衰させる消弧機構を有すると共に、前記負極入力端子から前記正極入力端子へ向けて電流が流れる方向にダイオードが電気的に接続されていることを特徴とする。In order to achieve the above object, the input circuit of the present invention is an input circuit that connects DC power having a positive electrode and a negative electrode corresponding to each input terminal of a double-pole single-throw switch having a positive electrode input terminal and a negative electrode input terminal. And
The double pole single throw switch is an arc extinguishing system that attenuates arc discharge during operation of the switch when the positive pole of the DC power is connected to the positive input terminal and the negative pole of the DC power is connected to the negative input terminal. And a diode is electrically connected in a direction in which a current flows from the negative input terminal to the positive input terminal.
本発明の入力回路においては、直流電力の正極と負極とが間違えて直流開閉器としての双極単投スイッチの負極入力端子又は正極入力端子に接続されても、この双極単投スイッチの前で直流電力がダイオードによって短絡された状態となるため、この双極単投スイッチへは電流が流れない。そのため、本発明の入力回路によれば、双極単投スイッチ内でアーク放電が起こらないため、アーク放電によりこの双極単投スイッチが故障する可能性が低くなる。なお、本発明の直流開閉器は、直流電力源として太陽電池モジュール、燃料電池及び蓄電池の場合等に適用することができる。 In the input circuit of the present invention, even if the positive electrode and the negative electrode of DC power are mistakenly connected to the negative input terminal or the positive input terminal of the double-pole single-throw switch as a DC switch, the DC power is connected in front of the double-pole single-throw switch. Since the power is short-circuited by the diode, no current flows through the double-pole single-throw switch. Therefore, according to the input circuit of the present invention, since arc discharge does not occur in the double pole single throw switch, the possibility of failure of the double pole single throw switch due to arc discharge is reduced. The DC switch of the present invention can be applied to a solar cell module, a fuel cell, and a storage battery as a DC power source.
本発明の入力回路においては、前記双極単投スイッチの出力側の端子には、リアクタンス、スイッチング素子、整流ダイオード及びコンデンサを有する昇圧回路が接続され、前記スイッチング素子には、当該スイッチング素子の動作時の電流方向と逆方向の通電を可能とする還流ダイオードが併設されていてもよい。 In the input circuit of the present invention, a booster circuit having a reactance, a switching element, a rectifier diode, and a capacitor is connected to an output-side terminal of the double-pole single-throw switch, and the switching element is operated during operation of the switching element. A free-wheeling diode that enables energization in the direction opposite to the current direction may be provided.
本発明の入力回路によれば、このような昇圧回路の還流ダイオードが直流電力を逆接続した際の電流の循環路として作用した際にも、前記双極単投スイッチの保護を行うことができるようになる。 According to the input circuit of the present invention, it is possible to protect the double-pole single-throw switch even when the free-wheeling diode of such a booster circuit acts as a current circulation path when DC power is reversely connected. become.
また、本発明の入力回路においては、前記直流電力は、太陽電池で発電されるものであることが好ましい。 In the input circuit of the present invention, the DC power is preferably generated by a solar cell.
太陽電池は、個々のセルの起電力及び出力電流が小さいため、複数の太陽電池セルを直列及び並列に接続した太陽電池モジュールを複数個使用することによって、所望の直流電力が得られるようになされる。そのため、直流電力として太陽電池で発電されるものに適用すると、正極及び負極を誤接続される可能性が大きくなるので、本発明の入力回路の作用効果が良好に確認できるようになる。 Since a photovoltaic cell has a small electromotive force and output current of each cell, a desired DC power can be obtained by using a plurality of photovoltaic modules in which a plurality of photovoltaic cells are connected in series and in parallel. The For this reason, when applied to a power generated by a solar cell as DC power, there is a high possibility that the positive electrode and the negative electrode are erroneously connected, so that the operational effect of the input circuit of the present invention can be confirmed well.
さらに、本発明の電力変換装置は、直流電力を入力回路を介して入力した後、その電圧を昇圧回路で昇圧し、インバータ回路で交流電力に変換して負荷へ供給する電力変換装置において、前記入力回路は、前記直流電力の正極及び負極を正極入力端子及び負極入力端を有する双極単投スイッチのそれぞれの入力端子に対応して接続されており、前記双極単投スイッチは、前記直流電力の正極が前記正極入力端子に接続されかつ前記直流電力の負極が前記負極入力端子に接続されている際に、この双極単投スイッチの操作時のアーク放電を減衰させる消弧機構を有すると共に、前記負極入力端子から前記正極入力端子へ向けて電流が流れる方向にダイオードが電気的に接続されており、前記昇圧回路は、リアクタンス、スイッチング素子、整流ダイオード及びコンデンサを有し、前記スイッチング素子には、当該スイッチング素子の動作時の電流方向と逆方向の通電を可能とする還流ダイオードが併設されていることを特徴とする。 Furthermore, the power conversion device of the present invention is the power conversion device in which the DC power is input through the input circuit, and then the voltage is boosted by the boost circuit, converted into AC power by the inverter circuit, and supplied to the load. The input circuit is connected to a positive pole and a negative pole of the DC power corresponding to respective input terminals of a double pole single throw switch having a positive pole input terminal and a negative pole input terminal, and the double pole single throw switch is connected to the DC power When the positive electrode is connected to the positive electrode input terminal and the negative electrode of the DC power is connected to the negative electrode input terminal, the arc-extinguishing mechanism for attenuating arc discharge during operation of the double-pole single-throw switch, A diode is electrically connected in a direction in which a current flows from the negative input terminal to the positive input terminal, and the boost circuit includes a reactance, a switching element, a rectifier It has a diode and a capacitor, wherein the switching element, characterized in that the freewheeling diode which allows energization current direction opposite to the direction of operation of the switching elements are juxtaposed.
本発明の電力変換装置によれば、直流電力の正極と負極とが間違えて双極単投スイッチの負極入力端子又は正極入力端子に接続されて還流ダイオードを介する電流の循環路ができても、このスイッチの前で直流電力がダイオードによって短絡された状態となるため、このスイッチへは電流が流れずアーク放電が起こらない。そのため、アーク放電によりこのスイッチが故障する可能性が低くなる。 According to the power conversion device of the present invention, even if the positive electrode and the negative electrode of DC power are mistakenly connected to the negative input terminal or the positive input terminal of the double-pole single throw switch, a current circulation path through the return diode can be obtained. Since DC power is short-circuited by a diode in front of the switch, no current flows through the switch and no arc discharge occurs. As a result, the possibility of failure of this switch due to arc discharge is reduced.
また、本発明の電力変換装置においてが、前記直流電力は、太陽電池で発電されるものであることが好ましい。 In the power conversion device of the present invention, it is preferable that the DC power is generated by a solar cell.
直流電力として太陽電池で発電されるものに適用すると、上述したように、正極及び負極が電力変換装置に誤接続された場合でも、本発明の電力変換装置の作用効果が良好に確認できるようになる。 When applied to a power generated by a solar battery as DC power, as described above, even when the positive electrode and the negative electrode are erroneously connected to the power converter, the effects of the power converter of the present invention can be confirmed well. Become.
以下、本発明を実施するための形態について、各実施形態及び図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下に示す各実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための入力回路及び電力変換装置の一例を説明するものであって、本発明をこれらの実施形態に記載された入力回路及び電力変換装置に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。また、本発明は直流電力として太陽電池、燃料電池ないし蓄電池の何れを用いた場合についても等しく適用し得るものであるが、以下においては直流電力として複数個の太陽電池直列及び並列に接続した太陽電池モジュールを用いた場合に代表させて説明することとする。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the embodiments and the drawings. However, each embodiment described below is an example of an input circuit and a power conversion device for embodying the technical idea of the present invention, and the input circuit described in these embodiments is described in the present invention. And is not intended to be specific to a power converter, and the invention is equally applicable to other embodiments within the scope of the claims. In addition, the present invention can be equally applied to any case where a solar cell, a fuel cell, or a storage battery is used as DC power, but in the following, a plurality of solar cells connected in series and in parallel as DC power. A case where a battery module is used will be described as a representative.
[実施形態1]
最初に、図1を用いて実施形態1の交流電力供給システム1の概略構成について説明する。この交流電力供給システム1は、複数個(例えば4個)の太陽電池モジュール2A〜2Dの発電電力を一つの直流電力に束ねる集電部(集電箱、中継端子箱とも称される)3と、この直流電力を交流電力に変換するインバータ部4とを備えており、インバータ部4から出力される交流電力は、連系リレー5を経て、適宜負荷6に供給ないし商用電源系統7に重畳されるようになっている。[Embodiment 1]
Initially, the schematic structure of the alternating current
太陽電池モジュール2A〜2Dのそれぞれは、複数個(図面では14個)の太陽電池セルを直列に接続し、これをさらに複数個(図面では2列)並列に接続した構成を備えている。図2は、実施形態1における太陽電池モジュール2Aを開閉スイッチ13A(接点と接片を1回路とし、この回路を少なくとも2回路内蔵しかつこの2回路の接片が連動する様に構成された双極単投スイッチの1例である。)に接続した例を示しており、この太陽電池モジュール2Aは集電部3に設けられたそれぞれ対応する正入力端子11a及び負入力端子12に接続されている。
Each of the
そして、集電部3は、太陽電池モジュール2Aの正極及び負極がそれぞれ正極入力端子11a及び負極負入力端子12aに接続され、また第1のダイオード10aと、開閉スイッチ13Aとが設けられており、開閉スイッチ13Aの出力側は、それぞれ正極出力端子14及び負極出力端子15に接続されている。すなわち、集電部3は、太陽電池モジュール2Aの発電電力を開閉スイッチ13Aで開閉制御して、正極出力端子14及び負極出力端子15から出力される直流電力を制御するものである。
In the
ここで用いている開閉スイッチ13Aは、接点と切片との組み合わせを1回路としてそれぞれ正極路線と負極路線に介在させた大電流用の双極単投スイッチの構成に、さらに内部に接点と接片との開閉操作の際に生じるアーク放電を消滅させる消弧機構を備えている。この消弧機構は、前記直流電力の正極が開閉スイッチ13Aの正極入力端子に接続されかつ前記直流電力の負極が開閉スイッチ13Aの負極入力端子に接続されている際に、このスイッチの操作時のアーク放電を減衰させるように設けられているものである。この消弧機構は、当該接続が成された際の電流の流れる方向に特定して配置される磁性体と、当該電流と磁性体との位置関係からアーク放電を特定方向に導き、このアーク放電の方向に配置される消弧部材とから構成されている。このような機能を備えた開閉スイッチとしては、例えば上記特許文献2に開示されているような直流開閉器がある。そして、本実施形態1の集電部3では、第1のダイオード10aは、負入力端子12aから正入力端子11a側に向かって電流が流れるように接続されている。
The open /
また集電部3の正出力端子14及び負出力端子15の出力は、図3に示したように、それぞれインバータ4の正入力端子16及び負入力端子17に入力される。インバータ4は、DC/AC変換回路を主とするものであり、電力変換回路、PVインバータ、パワーコンディショナなどと称されることもある。インバータ4は、直流電力を50Hzないし60Hzの特定の交流電力、すなわち商用電源系統の交流電力と同位相の交流電力に変換して出力する。
Further, the outputs of the
インバータ4の正入力端子16及び負入力端子17に入力された直流電力は、直流用リアクトルDCLを経てスイッチ素子モジュール18に入力されている。スイッチ素子モジュール18は、それぞれトランジスタ及び還流ダイオードの並列回路を有する昇圧用スイチング回路19及び単相のフルブリッジ回路20として構成されIC化されている。そして、直流用リアクトルDCLの出力側は昇圧用スイッチング回路19の入力側A点に接続され、この昇圧用スイッチング回路19とフルブリッジ回路20の接続点B点及びC点の間には平滑コンデンサCONが接続されている。また、フルブリッジ回路20の出力点D点及びE点はそれぞれ交流用リアクトルACLに接続されている。なお、直流用リアクトルDCL及び交流用リアクトルACLは、周波数50Hzないし60Hzの周波数に対するリアクタンスが大きいものが使用され、平滑コンデンサCONも大容量のものが用いられる。
The DC power input to the
ここで、直流用リアクトルDCL、昇圧用スイッチング回路19及び平滑コンデンサCONによって昇圧形のDC/DCコンバータ回路を構成し、フルブリッジ回路20及び一対の交流用リアクトルACLによってDC/ACコンバータ回路を構成している。なお、交流用リアクトルACLの出力側に接続されているコンデンサXcはノイズ除去用のものである。これらの昇圧用スイッチング回路19及びフルブリッジ回路20は、別途制御回路からの信号によって制御されているが、これらの具体的な制御方式は本発明の動作にかかるものではなく通常のものを用いることが可能であり、その詳細な説明は省略する。
Here, the DC reactor DCL, the boosting
また、一対の交流用リアクトルACLからの交流出力は、一対の交流出力端子21、22、連系リレー5を経て、負荷6及び商用電源系統7(図1参照)に接続されている。
Further, the AC output from the pair of AC reactors ACL is connected to the load 6 and the commercial power supply system 7 (see FIG. 1) through the pair of
ここで、図2を参照しながら第1のダイオード10a機能について説明する。太陽電池モジュール2Aと集電部3とを接続する電気工事者と、太陽電池モジュール2Aを設置する設置業者とは通常異なる作業者によって行われる。そのため、作業者が間違えて、太陽電池モジュール2Aの正極及び負極を誤って集電部3の正極入力端子11及び負極入力端子12aへ逆に接続してしまうことがある。
Here, the function of the
このような誤接続が行われた場合、正出力端子14及び負出力端子15に接続される側の回路に直流電流の循環回路ができていると、開閉スイッチ13Aの接片を閉じることによって開閉スイッチ13Aには大電流が流れてしまう。この状態で開閉スイッチ13Aの接片を接点から開くと、開閉スイッチ13Aの内部の接点及び接片間でアーク放電が生じる。このアーク放電は開閉スイッチ13Aに流れる電流の向きが設計方向とは逆になっているため、消弧機構の磁性体の作用によるアーク放電の方向が太陽電池モジュール2Aの正極及び負極を正しく接続した場合と反対方向になって消弧部材が機能せず、その結果アーク放電は減少することなくなく放電を続ける場合があった。開閉スイッチ13A内でアーク放電が継続されると、開閉スイッチ13A内が高温となり、開閉スイッチ13Aが故障する可能性が大きくなる。
When such an erroneous connection is made, if a circuit for connecting a direct current is formed in the circuit connected to the
しかしながら、実施形態1の交流電力供給システム1では、第1のダイオード10aが集電部3の負極入力端子12から正極入力端子11aの側に向かって電流が流れるように接続されている。このような構成を備えていると、太陽電池モジュール2Aの正極及び負極が集電部3の正極入力端子11a及び負極入力端子12aに正しく接続されている場合、第1のダイオード10aには電流が流れず、開閉スイッチ13Aの入力インピーダンスが変化するなどの影響はない。しかしながら、太陽電池モジュール2Aの正極及び負極が集電部3の正極入力端子11a及び負極入力端子12aに逆に接続された場合、この逆に接続された太陽電池モジュール2Aは開閉スイッチ13Aの前で第1のダイオード介して短絡された状態となり、開閉スイッチ13Aへは電流が流れない。従って、開閉スイッチ13Aには、開閉スイッチ13Aの接片を操作した際にアーク放電が起こり得る電流が流れることはない。
However, in the AC
[変形例1、2]
[
図4に示す変形例1の集電部3Aは、太陽電池モジュールを太陽電池モジュール2A〜2Dの4列とした場合である。変形例1における集電部3Aは、実施形態1の集電部3のように、開閉スイッチ13A〜13D、正極入力端子11a〜11d、負極入力端子12a〜12d、負極入力端子12a〜12dから正極入力端子11a〜11dの側へ電流が流れるように接続される第1のダイオード10a〜10dを備えているだけでなく、開閉スイッチ13A〜13Dの正出力接点側と正出力端子14との間に順方向にそれぞれ第2のダイオード23a〜23dとを挿入したものである。また、変形例2の集電部3Bは、変形例1とは異なり、第2のダイオード23e〜23hを開閉スイッチ13A〜13Dの負出力接点側と負出力端子15との間に逆方向にそれぞれ挿入したものである。
4A is a case where the solar cell modules are arranged in four rows of
このような構成を備えていると、太陽電池モジュール2A〜2Dのいずれかの正極及び負極を誤接続した際には、第1のダイオード10a〜10dを介して電流が流れ、開閉スイッチ13A〜13Dには電流が流れないから、開閉スイッチ13A〜13D内には、アーク放電は起らない。しかし、第1のダイオード10a〜10dに他の太陽電池モジュールの出力が回り込むとダイオードが故障、例えば開放故障、することがあり、この場合には太陽電池モジュールの誤接続による保護を行うことができなくなる。この出力の回り込みを防止するために、第2のダイオード23a〜23hを設けている。
[実施形態2]
図6は、インバータ部4の入力回路として、変形例1に示した構成の入力回路を用いた実施形態2の電力変換装置24を示す。すなわち、実施形態2の電力変換装置24は、図4に示す変形例1(ダイオード10a〜10dは削除してもよい。)の正極出力端子14及び負極出力端子15を図3に示すインバータ4の正極入力端子16及び負極入力端子17に接続する際に、別開閉投スイッチ13Eと第1のダイオード10eとからなる入力回路を介在させものである。With such a configuration, when any of the positive and negative electrodes of the
[Embodiment 2]
FIG. 6 shows the
開閉スイッチ13Eは上述した開閉スイッチ13A〜13Dの場合と同様に、アーク放電を減衰させる消弧機構を備えるものである。第1のダイオード10eは、この開閉スイッチ13Eの負極入力端子12eから正極入力端子11eへ電流が流れるように電気的に接続されている。この実施形態2の電力変換装置24においても、上述した変形例1に示した構成の入力回路の場合と同様に、誤って集電部3の正極出力端子14が負極入力端子17へ接続され、負極出力端子15が正極入力端子16へ接続された際に、開閉スイッチ13Eに電流が流れることを防止している。
The open /
なお、負極入力端子17に印加された直流電力は昇圧部のスイッチング回路19のスイッチ素子に併設される還流ダイオード及び直流リアクトルDCLを介して正極入力端子16へ戻る循環回路が構成され、開閉スイッチ13Eの接片が閉じた際の電流路となるが、第1のダイオード10eによりこの循環回路に電流は流れない。
The DC power applied to the
1…交流電力供給システム
2A〜2D…太陽電池モジュール
3、3A、3B…集電部(中継端子箱)
4…インバータ
5…連系リレー
6…負荷
7…商用電源系統
10a〜10e…第1のダイオード
11a〜11e…正極入力端子
12a〜12e…負極入力端子
13A〜13E…開閉スイッチ
14…正極出力端子
15…負極出力端子
16…正極入力端子
17…負極入力端子
18…スイッチ素子
19…スイッチング回路
20…フルブリッジ回路
21、22…交流出力端子
23a〜23h…第2のダイオード
24…電力変換装置
DCL…直流リアクトル
ACL…交流リアクトル
CON…平滑コンデンサ
Xc…コンデンサ
RLY…系統リレー
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ッチのそれぞれの入力端子に対応させて接続する入力回路おいて、
前記双極単投スイッチは、前記直流電力の正極が正極入力端子に接続されかつ前記直流電
力の負極が負極入力端子に接続されている際に、このスイッチの操作時の電流の流れる方
向に特定して配置される磁性体でアーク放電を減衰させる消弧機構を有すると共に、前記
スイッチの前で前記直流電力が短絡された状態となるように前記負極入力端子から前記正
極入力端子へ向けて電流が流れる方向にダイオードが電気的に接続されていることを特徴
とする入力回路。 Keep the input circuit connected to the DC power having positive and negative electrodes so as to correspond to respective input terminals of a bipolar single-throw switch having a positive input terminal and negative input terminals,
The double-pole single-throw switch is configured such that when a positive electrode of the DC power is connected to a positive input terminal and a negative electrode of the DC power is connected to a negative input terminal, a current flows when the switch is operated.
Together with the arc extinguishing mechanism for attenuating the arc discharge magnetic body disposed identify and countercurrent, the
An input circuit, wherein a diode is electrically connected in a direction in which a current flows from the negative input terminal to the positive input terminal so that the DC power is short-circuited in front of the switch .
イオード及びコンデンサを有する昇圧回路が接続され、
前記スイッチング素子には、当該スイッチング素子の動作時の電流方向と逆方向の通電を
可能とする還流ダイオードが併設されていることを特徴とする請求項1に記載の入力回路
。 A booster circuit having a reactance, a switching element, a rectifier diode and a capacitor is connected to an output side terminal of the double-pole single-throw switch,
2. The input circuit according to claim 1, wherein the switching element is provided with a free-wheeling diode that enables energization in a direction opposite to a current direction during operation of the switching element.
記載の入力回路。 The input circuit according to claim 1, wherein the DC power is generated by a solar cell.
で交流電力に変換して負荷へ供給する電力変換装置において、
前記入力回路は、前記直流電力の正極及び負極を正極入力端子及び負極入力端子を有する
双極単投スイッチのそれぞれの入力端子に対応して接続されており、前記双極単投スイッ
チは、前記直流電力の正極が前記正極入力端子に接続されかつ前記直流電力の負極が前記
負極入力端子に接続されている際に、このスイッチの操作時の電流の流れる方向に特定し
て配置される磁性体でアーク放電を減衰させる消弧機構を有すると共に、前記スイッチの
前で前記直流電力が短絡された状態となるように前記負極入力端子から前記正極入力端子
へ向けて電流が流れる方向にダイオードが電気的に接続されており、前記昇圧回路は、リ
アクタンス、スイッチング素子、整流ダイオード及びコンデンサを有し、前記スイッチン
グ素子には、当該スイッチング素子の動作時の電流方向と逆方向の通電を可能とする還流
ダイオードが併設されていることを特徴とする電力変換装置。 In a power converter that inputs DC power through an input circuit, boosts the voltage with a booster circuit, converts the voltage into AC power with an inverter circuit, and supplies the AC power to a load.
Wherein the input circuit, the DC power is connected to the corresponding positive and negative electrodes to respective input terminals of a bipolar single-throw switch having a positive input terminal and negative input terminals, said bipolar single-throw switch, the DC When the positive electrode of power is connected to the positive electrode input terminal and the negative electrode of the DC power is connected to the negative electrode input terminal, the direction of current flow when operating this switch is specified.
Together with the arc extinguishing mechanism for attenuating the arc discharge magnetic body arranged Te, the switch
A diode is electrically connected in a direction in which a current flows from the negative input terminal to the positive input terminal so that the DC power is short-circuited before, and the booster circuit includes a reactance and a switching element. A power conversion device comprising a rectifier diode and a capacitor, wherein the switching element is provided with a free-wheeling diode capable of energizing in a direction opposite to a current direction during operation of the switching element.
力変換装置。 The power converter according to claim 4, wherein the DC power is generated by a solar battery.
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