JP2001238466A - 系統連系インバータ装置 - Google Patents

系統連系インバータ装置

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JP2001238466A
JP2001238466A JP2000050616A JP2000050616A JP2001238466A JP 2001238466 A JP2001238466 A JP 2001238466A JP 2000050616 A JP2000050616 A JP 2000050616A JP 2000050616 A JP2000050616 A JP 2000050616A JP 2001238466 A JP2001238466 A JP 2001238466A
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Seiichi Taniguchi
誠一 谷口
Setsuzo Konno
説三 紺ノ
雅之 ▲高▼桑
Masayuki Takakuwa
Yosuke Sakamoto
洋介 坂本
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置内部で温度異常が発生した時、インバー
タ部を構成するスイッチング素子の熱破壊を防止し、イ
ンバータ部を構成するその他の発熱部品についても温度
異常から起こる動作不良や破壊等の不具合を速やかに検
出し、より安全性の高い系統連系インバータ装置を得る
こと。 【解決手段】 太陽電池等から供給される直流電力を交
流電力に変換するインバータ部３と、前記インバータ部
３の出力と系統電源との接続を開閉するリレー等の開閉
手段５と、前記インバータ部３を構成するスイッチング
素子の温度を検知する第一の温度検知部と、前記インバ
ータ部３を構成するその他の発熱部品の温度を検知する
第二の温度検知部とを有し、これらの温度情報により装
置の安全性と信頼性を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池、燃料電
池等の直流電力を系統電源に連系して、交流電力として
供給するインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から使用されている系統連系インバ
ータ装置の一例を図５を使用して説明する。系統連系イ
ンバータ装置１１は、太陽電池１２から供給される直流
電力を交流電力に変換し系統電源１３に注入するインバ
ータ部１４と、前記インバータ部１４の動作を制御する
制御回路部１５と、前記インバータ部１４を構成するス
イッチング素子の温度を検知する温度検知部１６とから
構成されている。そして、インバータ部１４の作用によ
り、太陽電池１２から供給された直流電圧を系統電源１
３の電圧より高い電圧に昇圧し、インバータ部１４に内
蔵したフルブリッジ構成のスイッチング素子をオン・オ
フ動作させて出力電流が正弦波になるように制御し、こ
の交流電力を系統電源１３に注入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の系統連系イ
ンバータ装置１１内部で温度異常が発生すると、スイッ
チング素子の破壊を防止するために、スイッチング素子
近傍に設けた温度検知部１６によりその温度を検知し、
スイッチング素子の発振を停止させ、一定時間（３０分
程度）経過後に異常温度以下になっていれば動作を復帰
させるという機能をもたせたものが一般的であった。
【０００４】しかし、温度異常によるインバータ装置の
出力停止はその間、電力発生がないことによる不利益を
使用者に与えるものであり、また、インバータ装置を構
成する部品にはスイッチング素子以外にもチョークコイ
ル等の発熱部品が存在し、従来の構成ではこれらの発熱
による品質劣化等の不具合に対応できないという課題を
有していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような従来
の構成が有している課題を解決するもので、インバータ
装置内で温度異常が発生したとき、インバータ部を構成
するスイッチング素子の温度を検知する第一の温度検知
部と、インバータ部を構成するその他の発熱部品の温度
を検知する第二の温度検知部とを系統連系インバータ装
置に設けたものである。
【０００６】これにより、装置内部で温度異常が発生し
た時、インバータ部の出力を制御してインバータ部を構
成するスイッチング素子の熱破壊を防止し、インバータ
部を構成するその他の発熱部品についても温度異常から
起こる品質劣化等の不具合を速やかに検出し、より安全
性及び信頼性の高い系統連系インバータ装置を提供する
ものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、太陽電池
等から供給される直流電力を交流電力に変換するインバ
ータ部と、前記インバータ部の出力と系統電源との接続
を開閉するリレー等の開閉手段と、前記インバータ部の
動作を制御する制御回路部と、前記インバータ部を構成
するスイッチング素子の温度を検知する第一の温度検知
部と、前記インバータ部を構成するその他の発熱部品の
温度を検知する第二の温度検知部とを系統連系インバー
タ装置に設け、これらの温度情報により前記インバータ
部の出力を制御するように構成したものである。
【０００８】請求項２記載の発明は、第一の温度検知
部、又は第二の温度検知部のいずれか一方が、温度低減
検知レベル以上の温度を連続して一定時間以上検出し続
けるとインバータ部の出力を制限させるように構成した
ものである。
【０００９】請求項３記載の発明は、第一の温度検知
部、及び第二の温度検知部の両方が、温度低減解除レベ
ル以下の温度を連続して一定時間以上検出し続けるとイ
ンバータ部の出力を復帰させるように構成したものであ
る。
【００１０】請求項４記載の発明は、第一の温度検知
部、又は第二の温度検知部のいずれか一方が、温度異常
検知レベル以上の温度を連続して一定時間以上検出し続
けるとインバータ部の出力を停止させると共に開閉手段
を開成状態に動作させるように構成したものである。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜４を参
照しながら説明する。
【００１２】（実施例１）図１は本第一の発明の構成を
示す回路ブロック図である。系統連系インバータ装置１
は、太陽電池２から供給される直流電力を交流電力に変
換するインバータ部３と、前記インバータ部３の出力と
系統電源４との接続を開閉するリレー等の開閉手段５
と、前記インバータ部３の動作を制御する制御回路部６
と、前記インバータ部３を構成するスイッチング素子の
温度を検知する第一の温度検知部７と、前記インバータ
部３を構成するその他の発熱部品の温度を検知する第二
の温度検知部８とから構成され、これらの温度情報によ
りインバータ部の出力を制御するものである。この作用
により、装置内部の温度上昇を二つの温度検知部により
確実に検知して温度上昇を抑えることができるため、よ
り信頼性及び安全性の高い系統連系インバータ装置を提
供できるものである。
【００１３】（実施例２）本第二の発明は、図１に示す
第一の温度検知部７、及び第二の温度検知部８がそれぞ
れ温度低減検知レベルとしての温度点（Ａ１、Ａ２）を
有し、そのうちのいずれか一方が先にその温度点以上に
なったときをこの装置の温度低減検知レベルと判断し、
インバータ部３の出力を制限させるものである。すなわ
ち、経過時間ｔ１では第二の温度検知部の温度は温度低
減検知レベル（Ａ２）に到達していないが、第一の温度
検知部の温度が温度低減検知レベル（Ａ１）に到達して
いるためインバータ部の出力を所定のレベルまで制限す
るように制御するものである（図２参照）。
【００１４】この作用により、速やかに装置内の温度上
昇を検知して、出力を最大レベルから温度上昇を極力抑
えられる所定レベルまで制限することにより、適度の出
力を得ながら、インバータ構成部品を温度上昇による品
質劣化から保護することができるため、使用者に不利益
を与えることなく、より信頼性の高い系統連系インバー
タ装置を提供できるものである。ここで、温度低減検知
レベル以上の温度を連続して一定時間以上検出し続けた
場合に限って検知レベル到達と判断しているのは、ノイ
ズ等による誤検知を防止するためである。
【００１５】（実施例３）本第三の発明は、図１に示す
第一の温度検知部７、及び第二の温度検知部８がそれぞ
れ温度低減解除レベルとしての温度点（Ｂ１、Ｂ２）を
有し、その両方がその温度点以下になったときをこの装
置の温度低減解除レベルと判断し、インバータ部３の出
力を元の最大出力まで復帰させるものである。すなわ
ち、経過時間ｔ２時点では第一の温度検知部の温度は温
度低減解除レベル（Ｂ１）に到達しているが、まだ第二
の温度検知部の温度が温度低減解除レベル（Ｂ２）に到
達していないため、その二つの温度検知部の両方が温度
低減解除レベル以下に到達する経過時間ｔ３時点まで待
って、インバータ部の出力を元の最大レベルまで復帰さ
せるように制御するものである（図３参照）。
【００１６】この作用により、装置内の温度が正常に戻
ったことをより確実に検知できるため、インバータ構成
部品への熱ストレスを軽減し、より信頼性の高い系統連
系インバータ装置を提供できるものである。ここで、温
度低減解除レベル以下の温度を連続して一定時間以上検
出し続けた場合に限って正常復帰と判断しているのは、
ノイズ等による誤検知を防止するためである。
【００１７】（実施例４）本第四の発明は、図１に示す
第一の温度検知部７、及び第二の温度検知部８がそれぞ
れ温度異常検知レベルとしての温度点（Ｃ１、Ｃ２）を
有し、そのうちのいずれか一方が先にその温度点以上に
なったときをこの装置の温度異常検知レベルと判断し、
インバータ部の出力を停止させると共に開閉手段を開成
状態に動作させるものである。すなわち、経過時間ｔ４
において、第二の温度検知部の温度は温度異常検知レベ
ル（Ｃ２）に到達していないが、第一の温度検知部の温
度が温度異常検知レベル（Ｃ１）に到達したためインバ
ータ部の出力を停止させると共に開閉手段を開成状態に
動作させるように制御するものである（図４参照）。
【００１８】この作用により、装置内の異常温度上昇を
検知してインバータ構成部品を熱暴走による破壊等から
保護し、より安全性の高い系統連系インバータ装置を提
供できるものである。ここで、温度異常検知レベル以上
の温度を連続して一定時間以上検出し続けた場合に限っ
て異常と判断しているのは、ノイズ等による誤検知を防
止するためである。
【００１９】ここで、実施例２〜４の説明に用いたＡ、
Ｂ、Ｃの各設定値は、高い方から順にＣ＞Ａ＞Ｂとし、
各々約１０ｄｅｇ程度の温度差を設けるのが望ましい。
【００２０】又、実施例２において、インバータ部の出
力を制限させるレベルについては、系統連系インバータ
装置の具体構成によってその設定値は異なってくるが、
出力ゼロ（インバータ停止）をも含むことは言うまでも
ない。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、装置内部の温度上昇を二つの温度検知部により確
実に検知できるため、より信頼性及び安全性の高い系統
連系インバータ装置を提供できるものである。
【００２２】また、請求項２記載の発明によれば、速や
かに装置内の温度上昇を検知して適度の出力を得ながら
インバータ構成部品を温度上昇による品質劣化から保護
することができるため、使用者に不利益を与えることな
く、より信頼性の高い系統連系インバータ装置を提供で
きるものである。
【００２３】さらに、請求項３記載の発明によれば、装
置内の温度が正常に戻ったことをより確実に検知できる
ため、インバータ構成部品への熱ストレスを軽減し、よ
り信頼性の高い系統連系インバータ装置を提供できるも
のである。
【００２４】そして、請求項４記載の発明によれば、装
置内の異常温度上昇を検知してインバータ構成部品を熱
暴走による破壊等から保護し、より安全性の高い系統連
系インバータ装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施例１の系統連系インバータ装置を
示す回路ブロック図
【図２】図２は、実施例２の温度検知部の動作を示す温
度曲線図、及びインバータ部の動作説明図
【図３】図３は、実施例３の温度検知部の動作を示す温
度曲線図、及びインバータ部の動作説明図
【図４】図４は、実施例４の温度検知部の動作を示す温
度曲線図、インバータ部の動作説明図、及び開閉手段の
動作説明図
【図５】図５は、従来例を示す回路ブロック図
【符号の説明】
３ インバータ部 ５ 開閉手段 ６ 制御回路部 ７ 第一の温度検知部 ８ 第二の温度検知部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼桑 雅之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 坂本 洋介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5G053 AA14 BA06 CA02 CA07 EB01 EB09 5G066 HB06 HB07 5H007 AA05 AA06 AA17 BB07 CC03 DB05 DC08 FA13 FA18 5H420 BB17 CC03 DD03 EB39 FF14 FF23 LL07 LL09

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽電池等から供給される直流電力を交
    流電力に変換するインバータ部と、前記インバータ部の
    出力と系統電源との接続を開閉するリレー等の開閉手段
    と、前記インバータ部の動作を制御する制御回路部と、
    前記インバータ部を構成するスイッチング素子の温度を
    検知する第一の温度検知部と、前記インバータ部を構成
    するその他の発熱部品の温度を検知する第二の温度検知
    部とを有し、これらの温度情報によりインバータ部の出
    力を制御して成る系統連系インバータ装置。
  2. 【請求項２】 第一の温度検知部、又は第二の温度検知
    部のいずれか一方が、温度低減検知レベル以上の温度を
    連続して一定時間以上検出し続けるとインバータ部の出
    力を制限させる請求項１記載の系統連系インバータ装
    置。
  3. 【請求項３】 第一の温度検知部、及び第二の温度検知
    部の両方が、温度低減解除レベル以下の温度を連続して
    一定時間以上検出し続けるとインバータ部の出力を復帰
    させる請求項１記載の系統連系インバータ装置。
  4. 【請求項４】 第一の温度検知部、又は第二の温度検知
    部のいずれか一方が、温度異常検知レベル以上の温度を
    連続して一定時間以上検出し続けるとインバータ部の出
    力を停止させると共に開閉手段を開成状態に動作させる
    請求項１記載の系統連系インバータ装置。
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