JP6070961B2 - 電力変換装置及び電力変換システム - Google Patents
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Description
まず、図1を参照しつつ、本実施形態の電力変換システムの全体構成の一例について説明する。
次に、図2を参照しつつ、インバータ10の回路構成の一例について説明する。
次に、図3〜図6を参照しつつ、本体ケース13の内部構成の一例について説明する。なお、図3〜図6中では、本体ケース13からフェイスプレート14が取り外された状態が図示されており、また本体ケース13内に配置された複数の電子部品の図示が適宜省略されている。詳細は後述するが、図3は、入力側開閉器のレバーがオン位置にあって保護カバーの本体ケース13からの取り外しが規制される状態の一例、図4は、入力側開閉器のレバーがオフ位置にあって保護カバーの本体ケース13からの取り外しが許容される状態の一例に対応する。また、図5は、保護カバーが本体ケース13に対し下方に移動した状態の一例、図6は、本体ケース13から保護カバーが取り外された状態の一例に対応する。
複数の断路スイッチ52a,52bは、例えば1列に並べて構成したスイッチパッケージ520として、本体ケース13内の左下部に配置されている。スイッチパッケージ520では、同一のストリングに対応する断路スイッチ52a,52b同士が隣接している。なお、スイッチパッケージ520の本体ケース13内の配置位置は、左下部に限定されるものではなく、他の位置であってもよい。また、複数の断路スイッチ52a,52bは、スイッチパッケージ520として配置されなくてもよく、別々に配置されてもよい。
入力側開閉器54は、本体ケース13内におけるスイッチパッケージ520の右側に配置されている。なお、入力側開閉器54の本体ケース13内の配置位置は、スイッチパッケージ520の右側に限定されるものではなく、他の位置であってもよい。
保護カバー19は、本体ケース13に装着された際にスイッチパッケージ520を覆うように、本体ケース13に取り外し可能に装着される。この保護カバー19は、本体ケース13に対し互いに異なる2方向に移動されることで、本体ケース13から取り外し可能である。なお、保護カバー19を本体ケース13から取り外すための2つの移動方向は、特に限定されるものではない。但し、この例では、当該2つの移動方向が、下方及び前方であり、下方及び前方の順番である場合を例に挙げて説明する。なお、保護カバー19の最初の移動方向である下方は、保護カバー19の板面方向の1方向であると共に、開閉器54,56のレバー541,561の移動方向に沿う方向でもある。また、保護カバー19の2番目の移動方向である前方は、保護カバー19の板厚方向の1方向である。すなわち、保護カバー19を本体ケース13から取り外す場合には、保護カバー19を本体ケース13に対しまず下方に移動して、その後に前方に移動する。
本実施形態では、保護カバー19は、例えば長手方向寸法が本体ケース13の左右方向の内寸と略一致し、かつ短手方向寸法が例えば本体ケース13の上下方向の内寸の半分よりも小さい略四角板状の形状を備える。なお、保護カバー19の形状及び寸法は、このような略四角板状等に限定されるものではなく、本体ケース13に装着された際にスイッチパッケージ520を覆うことが可能な形状及び寸法であればよい。この保護カバー19には、開閉器54,56のレバー541,561を挿通させる略四角形状の開口190が形成されている。なお、保護カバー19が本体ケース13に装着された際にレバー541,561に対応する位置を覆わない場合等には、保護カバー19には開口190が形成されなくてもよい。そして、保護カバー19は、本体ケース13に装着された際に、スイッチパッケージ520を覆い、かつ開口190にレバー541,561が挿通されるように、本体ケース13の下部に取り外し可能に装着される。
また、本実施形態では、保護カバー19には、当接部の一例である突起191が備えられている。突起191は、上記入力側開閉器54のレバー541の位置に応じて保護カバー19の本体ケース13からの取り外しを規制する。つまり、突起191は、カバーの筐体11からの取り外しを規制する手段の一例に相当する。具体的には、突起191は、保護カバー19を上記2方向に移動して取り外す場合に、保護カバー19の2方向の移動のうち最初の下方への移動を規制するように、上記オン位置にある入力側開閉器54のレバー541に当接する。つまり、保護カバー19の突起191により規制される移動方向は、下方である。なお、突起191は、保護カバー19の上記2方向の移動のうち2番目の前方への移動を規制するように、オン位置にあるレバー541に当接してもよい。また、突起191は、保護カバー19の上記2方向の移動の両方を規制するように、オン位置にあるレバー541に当接してもよい。さらに、保護カバー19には、突起191に代えて又は加えて、上記オン位置にある出力側開閉器56のレバー561に当接する突起が備えられてもよい(詳細は後述。図8及び図9参照)。
以上説明したように、本実施形態のインバータ10は、筐体11(上記実施形態では本体ケース13)に対し互いに異なる2方向に移動されることで筐体11から取り外し可能な保護カバー19を有しており、当該保護カバー19を上記2方向に移動して取り外す場合に、当接部(上記実施形態では突起191)が保護カバー19の2方向の移動のうちの少なくとも1方向の移動を規制するようにオン位置にある入力側開閉器54のレバー541に当接する構成とする。これにより、入力側開閉器54のレバー541がオン位置にある場合には、当接部がレバー541に当接し保護カバー19の2方向の移動のうちの少なくとも1方向の移動を規制するので、保護カバー19の取り外しが防止される。したがって、断路スイッチ52の操作を禁止できる。一方、入力側開閉器54のレバー541がオフ位置にある場合には、保護カバー19の上記2方向の移動がいずれも規制されないので、保護カバー19を取り外すことが可能となる。したがって、断路スイッチ52の操作が可能となる。以上により、本実施形態のインバータ10のように、断路スイッチ52を操作する際に予め入力側開閉器54のレバー541をオフ位置に操作する必要がある場合に、スイッチの誤操作を防止できる。その結果、部品の破損等を防止でき、且つ、安全性を向上できる。例えば、アークの発生による断路スイッチ52の溶着や酸化皮膜の形成等を防止でき、且つ、操作者の感電や火傷等を防止して安全性を向上できる。
なお、実施形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
上記実施形態では、開閉器54,56のうち入力側開閉器54のみに対し突起191を設けた場合を例に挙げて説明したが、開閉器54,56の両方に対し突起を設けてもよい。
上記(5−1)の変形例では、開閉器54,56の両方に対し突起191,195を設けた場合を例に挙げて説明したが、出力側開閉器56のみに対し突起195を設けてもよい。
上記実施形態では、突起191が、保護カバー19の、入力側開閉器54のレバー541の移動方向に沿う方向である下方への移動を規制するように、オン位置にあるレバー541に当接する場合を例に挙げて説明した。しかし、突起は、保護カバー19の、入力側開閉器54のレバー541の移動方向に垂直な方向への移動を規制するように、オン位置にあるレバー541に当接してもよい。
上記実施形態では、入力側開閉器54のレバー541がオン位置にある場合、突起191により保護カバー19の下方の移動が規制されるが、保護カバー19を固定する全てのネジ60を取り外した場合には、保護カバー19を本体ケース13から取り外すことが可能となる。したがって、入力側開閉器54がオンであるにもかかわらず断路スイッチ52を操作することが可能となり、スイッチの誤操作を招く可能性がある。本変形例は、このような問題点に鑑みて、本体ケース13の各ネジ孔近傍に、各ネジ孔から取り外された各ネジ60のネジ部62aに係合する係合部材を設けた場合の例である。
11 筐体
12 ダクトケース
13 本体ケース
10 インバータ(電力変換装置)
19 保護カバー(カバー)
19a 左下角部
19b 右下角部
19c 左上角部
19e 右上角部
20 太陽電池アレイ(外部装置)
51a P端子(端子)
51b N端子(端子)
52a,b 断路スイッチ(第1スイッチ)
54 入力側開閉器(第2スイッチ)
55 インバータ部(電力変換部)
56 出力側開閉器(第2スイッチ)
60 ネジ(保持部材)
61 頭部
62a ネジ部
135 係合部材
190 開口
191 突起(当接部)
191′ 突起(当接部)
192 縁
194a〜c 切り欠き
194d,e 長孔
195 突起(当接部)
541 レバー(移動部)
561 レバー(移動部)
BP 大径部
H ネジ孔
SP 小径部
Claims (12)
- 筐体と、
前記筐体内に配置され、入力される電力を所定の電力に変換して出力するように構成された電力変換部と、
前記電力変換部に接続された1以上の第1スイッチと、
前記電力変換部に接続され、オン位置とオフ位置に移動する移動部を備えた1以上の第2スイッチと、
前記筐体に装着された際に前記第1スイッチを覆い、前記筐体に対し互いに異なる2方向に移動されることで前記筐体から取り外し可能なカバーと、
前記カバーに形成され、前記第2スイッチの前記移動部を挿通させると共に前記第2スイッチの前記移動部側の表面の少なくとも一部を露出させる開口と、
前記カバーに備えられ、前記第2スイッチの前記移動部が前記オン位置にある場合に、前記カバーの前記2方向の移動のうちの少なくとも1方向への移動を規制するように、前記開口の縁より前記移動部の前記オン位置に向けて突出した突起と、を有する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記1以上の第2スイッチは、
前記電力変換部の入力側に接続された前記第2スイッチと、前記電力変換部の出力側に接続された前記第2スイッチを含み、
前記突起は、
前記電力変換部の入力側に接続された前記第2スイッチの前記移動部の前記オン位置に向かって突出して設けられる一方、前記電力変換部の出力側に接続された前記第2スイッチの前記移動部に対しては設けられていない
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記カバーを前記筐体に対し移動不可能な固定状態又は移動可能な半固定状態で前記筐体に保持する保持部材をさらに備え、
前記突起は、
前記カバーが前記半固定状態で保持された際に、前記カバーの前記2方向の移動のうちの少なくとも1方向の移動を規制するように前記オン位置の前記移動部に当接する
ことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記突起は、
前記カバーの板面方向の移動を規制するように前記オン位置の前記移動部に当接する
ことを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。 - 前記突起は、
前記移動部の移動方向に沿う方向の前記カバーの移動を規制するように前記オン位置の前記移動部に当接する
ことを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。 - 前記筐体には、
前記保持部材であるネジがねじ込まれるネジ孔が形成され、
前記カバーには、
前記ネジ孔に対応する位置に、一端に前記ネジの頭部よりも大径の大径部を備えると共に他端に前記頭部よりも小径の小径部を備え、前記突起により規制される移動方向に沿った長孔が形成される
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記筐体は、
前記ネジ孔から取り外された前記ネジのネジ部に係合する係合部材を前記ネジ孔近傍に有する
ことを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記第2スイッチは複数であり、
前記突起は、
複数の前記第2スイッチのうち少なくとも1つの前記第2スイッチの前記移動部の前記オン位置に向かって突出して設けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記1以上の第1スイッチは、
前記電力変換部に電力を供給する外部装置に接続される複数の端子の各々と前記電力変換部との間に接続された複数の断路スイッチを含み、
前記1以上の第2スイッチは、
前記電力変換部の入力側に接続された入力側開閉器、及び、前記電力変換部の出力側に接続された出力側開閉器の少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記カバーには、
前記入力側開閉器の前記移動部及び前記出力側開閉器の前記移動部を挿通させる略四角形状の前記開口が形成され、
前記突起は、
前記開口の前記移動部の移動方向側の2辺のうち前記オン位置側の辺に対応する縁から前記入力側開閉器の前記移動部の前記オン位置に向けて突出した突起である
ことを特徴とする請求項9に記載の電力変換装置。 - 前記筐体には、
前記カバーを固定するためのネジがねじ込まれる複数のネジ孔が形成され、
略四角板状の前記カバーには、
1辺の両側に位置する2つの角部近傍に、一端に前記ネジの頭部よりも大径の大径部を備えると共に他端に前記頭部よりも小径の小径部を備え、前記突起により規制される移動方向に沿った長孔が形成され、他の2つの角部近傍に前記頭部よりも小径の長孔状の切り欠きが形成される
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 電力変換装置と、前記電力変換装置に電力を供給する外部装置と、を有する電力変換システムであって、
前記電力変換装置は、
筐体と、
前記筐体内に配置され、前記外部装置から入力される電力を所定の電力に変換して出力するように構成された電力変換部と、
前記電力変換部に接続された1以上の第1スイッチと、
前記電力変換部に接続され、オン位置とオフ位置に移動する移動部を備えた1以上の第2スイッチと、
前記筐体に装着された際に前記第1スイッチを覆い、前記筐体に対し互いに異なる2方向に移動されることで前記筐体から取り外し可能なカバーと、
前記カバーに形成され、前記第2スイッチの前記移動部を挿通させると共に前記第2スイッチの前記移動部側の表面の少なくとも一部を露出させる開口と、
前記カバーに備えられ、前記第2スイッチの前記移動部が前記オン位置にある場合に、前記カバーの前記2方向の移動のうちの少なくとも1方向への移動を規制するように、前記開口の縁より前記移動部の前記オン位置に向けて突出した突起と、を有する
ことを特徴とする電力変換システム。
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