JPH09182279A - 太陽光発電システムにおける短絡検出装置 - Google Patents
太陽光発電システムにおける短絡検出装置Info
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- JPH09182279A JPH09182279A JP8279612A JP27961296A JPH09182279A JP H09182279 A JPH09182279 A JP H09182279A JP 8279612 A JP8279612 A JP 8279612A JP 27961296 A JP27961296 A JP 27961296A JP H09182279 A JPH09182279 A JP H09182279A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/20—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】太陽電池の出力回路に発生する短絡を的確に検
出し、回路の遮断等を行うことができる太陽光発電シス
テムにおける短絡検出装置を提供する。 【解決手段】太陽電池３の出力回路に、出力電流Ｉを計
測する電流センサ５と出力電圧Ｖを計測する電圧センサ
６を設ける。出力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 を越え出力電
圧Ｖが基準電圧値Ｖ1 未満であるとき、短絡と判定して
回路の遮断等を行う。なお電流センサ５や電圧センサ６
としては、電流動作リレーと電圧動作リレー、電流動作
型の電磁石と電圧操作型の電磁石、電流コイルと電圧コ
イル等を用いることができる。
出し、回路の遮断等を行うことができる太陽光発電シス
テムにおける短絡検出装置を提供する。 【解決手段】太陽電池３の出力回路に、出力電流Ｉを計
測する電流センサ５と出力電圧Ｖを計測する電圧センサ
６を設ける。出力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 を越え出力電
圧Ｖが基準電圧値Ｖ1 未満であるとき、短絡と判定して
回路の遮断等を行う。なお電流センサ５や電圧センサ６
としては、電流動作リレーと電圧動作リレー、電流動作
型の電磁石と電圧操作型の電磁石、電流コイルと電圧コ
イル等を用いることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ムにおける短絡検出装置に関するものである。
ムにおける短絡検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電システムに用いられる太陽電
池は、一般に図４に示されるような電流−電圧特性（Ｉ
−Ｖ特性）を持っており、太陽電池の運転は、その出力
電力が最大となる最適動作点Ｐmax になるように制御さ
れている。そしてこのＩ−Ｖ曲線は日射量によって上下
に移動する。このＩ−Ｖ曲線上の点が太陽電池の動作点
であり、動作点の位置は太陽電池に接続されたインピー
ダンスで決まり、通常太陽光発電ではインバータ等でイ
ンピーダンスを調整し出力電力Ｐ＝ＩＶが最大となるよ
うに制御されている。
池は、一般に図４に示されるような電流−電圧特性（Ｉ
−Ｖ特性）を持っており、太陽電池の運転は、その出力
電力が最大となる最適動作点Ｐmax になるように制御さ
れている。そしてこのＩ−Ｖ曲線は日射量によって上下
に移動する。このＩ−Ｖ曲線上の点が太陽電池の動作点
であり、動作点の位置は太陽電池に接続されたインピー
ダンスで決まり、通常太陽光発電ではインバータ等でイ
ンピーダンスを調整し出力電力Ｐ＝ＩＶが最大となるよ
うに制御されている。
【０００３】このような太陽電池のＩ−Ｖ特性は、イン
ピーダンスが最適動作点Ｐmax におけるインピーダンス
より大であるときは最適動作点Ｐmax の右側に示される
ように定電圧特性を示し、インピーダンスが無限大のと
き、すなわち出力端子が開放されたときには、電流Ｉ＝
０、開放電圧Ｖ＝Ｖo となる。また、インピーダンスが
最適動作点Ｐmax におけるインピーダンスより小である
ときは最適動作点Ｐmax の左側に示されるように定電流
特性を示し、インピーダンスが最小のとき、例えば出力
端子が短絡されたときには、短絡電流Ｉ＝Ｉs 、出力電
圧Ｖは０に近くなる。（以下出力電圧Ｖ≒０と記述す
る。）図示されるように、短絡電流Ｉs は最適動作電流
Ｉp の110 〜120 ％程度であって、Ｉs とＩp との差は
わずかである。
ピーダンスが最適動作点Ｐmax におけるインピーダンス
より大であるときは最適動作点Ｐmax の右側に示される
ように定電圧特性を示し、インピーダンスが無限大のと
き、すなわち出力端子が開放されたときには、電流Ｉ＝
０、開放電圧Ｖ＝Ｖo となる。また、インピーダンスが
最適動作点Ｐmax におけるインピーダンスより小である
ときは最適動作点Ｐmax の左側に示されるように定電流
特性を示し、インピーダンスが最小のとき、例えば出力
端子が短絡されたときには、短絡電流Ｉ＝Ｉs 、出力電
圧Ｖは０に近くなる。（以下出力電圧Ｖ≒０と記述す
る。）図示されるように、短絡電流Ｉs は最適動作電流
Ｉp の110 〜120 ％程度であって、Ｉs とＩp との差は
わずかである。
【０００４】太陽光発電システムにおいては、上記した
ように回路に短絡が発生した場合にも 短絡電流Ｉs の
値はあまり大きくならず、しかも太陽電池の出力電流
は、太陽の位置、天候などで変化する日射量により大幅
に変動するため、電流変化の検知方式では短絡の検出が
困難であった。
ように回路に短絡が発生した場合にも 短絡電流Ｉs の
値はあまり大きくならず、しかも太陽電池の出力電流
は、太陽の位置、天候などで変化する日射量により大幅
に変動するため、電流変化の検知方式では短絡の検出が
困難であった。
【０００５】このように、太陽電池光発電システムにお
いては短絡の検出が困難であるため、小規模の太陽光発
電システム、特に一般家庭用のシステムでは短絡検出装
置は設置されていないのが実態であった。従って、短絡
が発生した場合にもそのまま運転が継続され、短絡した
太陽電池が発電した電気エネルギーを出力しないことに
よってシステム全体の効率低下を招くという問題があっ
た。また、太陽光発電では日射量の変化、太陽電池のセ
ルの表面の汚れ、太陽電池のセルの表面温度、太陽電池
自身の能力低下等によっても最適動作点における出力電
力が変化するため出力電力のみから太陽光発電システム
の効率が低下しているかどうかの判別がしにくい。また
仮に判別できたとしてもその原因が前述したような日射
量や太陽電池自身に起因するものかまたは、短絡による
ものかを特定するには太陽光発電システムを点検しなけ
ればならないという問題があった。
いては短絡の検出が困難であるため、小規模の太陽光発
電システム、特に一般家庭用のシステムでは短絡検出装
置は設置されていないのが実態であった。従って、短絡
が発生した場合にもそのまま運転が継続され、短絡した
太陽電池が発電した電気エネルギーを出力しないことに
よってシステム全体の効率低下を招くという問題があっ
た。また、太陽光発電では日射量の変化、太陽電池のセ
ルの表面の汚れ、太陽電池のセルの表面温度、太陽電池
自身の能力低下等によっても最適動作点における出力電
力が変化するため出力電力のみから太陽光発電システム
の効率が低下しているかどうかの判別がしにくい。また
仮に判別できたとしてもその原因が前述したような日射
量や太陽電池自身に起因するものかまたは、短絡による
ものかを特定するには太陽光発電システムを点検しなけ
ればならないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、太陽電池の出力
回路に発生する短絡を的確に検出し、システム全体の効
率低下を防止できる太陽光発電システムにおける短絡検
出装置を提供するためになされたものである。
を解決するためになされたものであり、太陽電池の出力
回路に発生する短絡を的確に検出し、システム全体の効
率低下を防止できる太陽光発電システムにおける短絡検
出装置を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、太陽電池の出力回路に、出力電
流を計測する電流センサと出力電圧を計測する電圧セン
サを設けるとともに、これらの電流センサと電圧センサ
に、出力電流が基準電流値を越え、かつ出力電圧が基準
電圧値未満であるときに短絡と判定する判定手段を接続
したことを特徴とするものである。なお上記の電流セン
サと電圧センサとしては、後記する実施例に示すよう
に、電流動作リレーと電圧動作リレー、電流動作型の電
磁石と電圧操作型の電磁石、電流コイルと電圧コイル等
を用い、速やかに回路を遮断することができる。
めになされた本発明は、太陽電池の出力回路に、出力電
流を計測する電流センサと出力電圧を計測する電圧セン
サを設けるとともに、これらの電流センサと電圧センサ
に、出力電流が基準電流値を越え、かつ出力電圧が基準
電圧値未満であるときに短絡と判定する判定手段を接続
したことを特徴とするものである。なお上記の電流セン
サと電圧センサとしては、後記する実施例に示すよう
に、電流動作リレーと電圧動作リレー、電流動作型の電
磁石と電圧操作型の電磁石、電流コイルと電圧コイル等
を用い、速やかに回路を遮断することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す
太陽光発電システムにおいて、Ａは短絡検出装置を備え
た太陽電池ユニット、１はインバータ、２は連系トラン
スであり、短絡検出装置を備えた太陽電池ユニットＡは
複数個インバータに互いに並列に接続されており、これ
らの出力は足し合わされてインバータ１及び連系トラン
ス２等の機器を介して系統にに接続されている。また、
図２に示す短絡検出装置を備えた太陽電池ユニットＡに
おいて３は太陽電池、４はスイッチでありこの太陽電池
３の出力回路には、出力電流を計測する電流センサ５
と、出力電圧を計測する電圧センサ６とが設けられてい
るとともに、これらの電流センサ５及び電圧センサ６に
より計測された出力電流Ｉと出力電圧Ｖに基づき、短絡
を判定するための判定手段７が設けられている。
態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す
太陽光発電システムにおいて、Ａは短絡検出装置を備え
た太陽電池ユニット、１はインバータ、２は連系トラン
スであり、短絡検出装置を備えた太陽電池ユニットＡは
複数個インバータに互いに並列に接続されており、これ
らの出力は足し合わされてインバータ１及び連系トラン
ス２等の機器を介して系統にに接続されている。また、
図２に示す短絡検出装置を備えた太陽電池ユニットＡに
おいて３は太陽電池、４はスイッチでありこの太陽電池
３の出力回路には、出力電流を計測する電流センサ５
と、出力電圧を計測する電圧センサ６とが設けられてい
るとともに、これらの電流センサ５及び電圧センサ６に
より計測された出力電流Ｉと出力電圧Ｖに基づき、短絡
を判定するための判定手段７が設けられている。
【０００９】この判定手段７は、電流センサ５及び電圧
センサ６に接続され、電流センサ５により計測された出
力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 を越え、電圧センサ６により
計測された出力電圧Ｖが基準電圧値Ｖ1 未満であるとき
に短絡と判定する機能を有するものである。
センサ６に接続され、電流センサ５により計測された出
力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 を越え、電圧センサ６により
計測された出力電圧Ｖが基準電圧値Ｖ1 未満であるとき
に短絡と判定する機能を有するものである。
【００１０】次にこのように構成された本発明の太陽光
発電システムにおける短絡検出装置の作動を、図３に基
づいて説明する。この図３には、日射量の大、中、小に
応じて３本のＩ−Ｖ特性曲線が示されている。この図３
から明らかなように、いずれの日射量の場合にも太陽電
池１の出力回路に短絡が発生した場合には、出力電圧Ｖ
≒０で出力電流ＩがＩS1、ＩS2、ＩS3である点に動作点
が移行することとなる。
発電システムにおける短絡検出装置の作動を、図３に基
づいて説明する。この図３には、日射量の大、中、小に
応じて３本のＩ−Ｖ特性曲線が示されている。この図３
から明らかなように、いずれの日射量の場合にも太陽電
池１の出力回路に短絡が発生した場合には、出力電圧Ｖ
≒０で出力電流ＩがＩS1、ＩS2、ＩS3である点に動作点
が移行することとなる。
【００１１】そこで、前記した基準電圧値Ｖ1 及び基準
電流値Ｉ1 を図３に示すように設定しておけば、図３の
斜線部分（Ｖ＜Ｖ1 、Ｉ＞Ｉ1 ）の領域に動作点が入っ
たときに判定手段７が短絡と判定することとなり、太陽
光発電システムが有効に動作する日射量が大、中の場合
には、出力電圧Ｖ≒０で出力電流ＩがＩS1、ＩS2のいず
れの場合にも正確に短絡の判定が可能となる。この基準
電圧値Ｖ1 及び基準電流値Ｉ1 は経験的に決定すればよ
い。
電流値Ｉ1 を図３に示すように設定しておけば、図３の
斜線部分（Ｖ＜Ｖ1 、Ｉ＞Ｉ1 ）の領域に動作点が入っ
たときに判定手段７が短絡と判定することとなり、太陽
光発電システムが有効に動作する日射量が大、中の場合
には、出力電圧Ｖ≒０で出力電流ＩがＩS1、ＩS2のいず
れの場合にも正確に短絡の判定が可能となる。この基準
電圧値Ｖ1 及び基準電流値Ｉ1 は経験的に決定すればよ
い。
【００１２】なお、図３の例では日射量が小で太陽光発
電システムの発電が非常に小さいような場合には、短絡
時の動作点が出力電圧Ｖ≒０、出力電流Ｉ＜Ｉ1 となり
短絡判定の領域から外れるため短絡の検出ができないこ
ととなるが、この場合には太陽光発電システムの出力が
小さいので特に支障はなく、再び日射量が増せば判定可
能となるので問題はない。また、夜間のように日射が全
くない場合には動作点は図３の（０、０）点に来ること
となるが、この場合には出力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 以
下となるので、短絡と判定されることはない。このよう
にして、本発明によれば出力回路の短絡を日射量の変動
または単なるインピーダンスの通常の変動とは別個のも
のとして区別し、誤動作のおそれもなく、的確に検出す
ることができる。また、図２において判定手段７からの
異常信号に基づいて短絡を報知することにより早期に修
理等の所要の処置を行うことができる。あるいは、判定
手段７からの信号によりスイッチ４を作動して事故回路
を切り離すことにより事故電流がインバータ等の関連機
器に流れるのを防ぐことができ、また、スイッチ４がＯ
ＮかＯＦＦかを調べることにより効率低下の原因が短絡
であると断定できると共に、短絡した回路を特定するこ
とができる。
電システムの発電が非常に小さいような場合には、短絡
時の動作点が出力電圧Ｖ≒０、出力電流Ｉ＜Ｉ1 となり
短絡判定の領域から外れるため短絡の検出ができないこ
ととなるが、この場合には太陽光発電システムの出力が
小さいので特に支障はなく、再び日射量が増せば判定可
能となるので問題はない。また、夜間のように日射が全
くない場合には動作点は図３の（０、０）点に来ること
となるが、この場合には出力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 以
下となるので、短絡と判定されることはない。このよう
にして、本発明によれば出力回路の短絡を日射量の変動
または単なるインピーダンスの通常の変動とは別個のも
のとして区別し、誤動作のおそれもなく、的確に検出す
ることができる。また、図２において判定手段７からの
異常信号に基づいて短絡を報知することにより早期に修
理等の所要の処置を行うことができる。あるいは、判定
手段７からの信号によりスイッチ４を作動して事故回路
を切り離すことにより事故電流がインバータ等の関連機
器に流れるのを防ぐことができ、また、スイッチ４がＯ
ＮかＯＦＦかを調べることにより効率低下の原因が短絡
であると断定できると共に、短絡した回路を特定するこ
とができる。
【００１３】
〔実施例１〕図５は本発明の第１の実施例を示す回路図
であり、３は太陽電池、４はスイッチとして用いられる
ブレーカである。この実施例では電流センサ５として電
流動作リレーの励磁コイル5aが、また電圧センサ６とし
て電圧動作リレーの励磁コイル6aが組み込まれている。
８は電流動作リレーのａ接点、９は電圧動作リレーのｂ
接点である。これらの接点８、９は直列に接続され、両
接点が閉じたときにブレーカのトリップコイル10にコン
デンサ11から電流が流れるようになっている。
であり、３は太陽電池、４はスイッチとして用いられる
ブレーカである。この実施例では電流センサ５として電
流動作リレーの励磁コイル5aが、また電圧センサ６とし
て電圧動作リレーの励磁コイル6aが組み込まれている。
８は電流動作リレーのａ接点、９は電圧動作リレーのｂ
接点である。これらの接点８、９は直列に接続され、両
接点が閉じたときにブレーカのトリップコイル10にコン
デンサ11から電流が流れるようになっている。
【００１４】この実施例では、太陽電池３の出力電流Ｉ
が基準電流値Ｉ1 を越えたときに電流動作リレーのａ接
点８が閉じる。また出力電圧Ｖが基準電圧値Ｖ1 未満で
あるときに電圧動作リレーのｂ接点９が閉じる。従っ
て、短絡により太陽電池３の出力が図３の短絡判定領域
に入ったときには、ブレーカのトリップコイル10にコン
デンサ11からの電流が流れ、ブレーカの引き外し機構が
動作してブレーカの接点を開放する。このブレーカを復
帰させるには、人手による操作を必要とする。なお12は
逆流防止用のダイオードであり、太陽電池３の出力回路
の短絡によりコンデンサ11が放電することを防止し、ト
リップコイル10に励磁エネルギを常に維持するために設
けられたものである。
が基準電流値Ｉ1 を越えたときに電流動作リレーのａ接
点８が閉じる。また出力電圧Ｖが基準電圧値Ｖ1 未満で
あるときに電圧動作リレーのｂ接点９が閉じる。従っ
て、短絡により太陽電池３の出力が図３の短絡判定領域
に入ったときには、ブレーカのトリップコイル10にコン
デンサ11からの電流が流れ、ブレーカの引き外し機構が
動作してブレーカの接点を開放する。このブレーカを復
帰させるには、人手による操作を必要とする。なお12は
逆流防止用のダイオードであり、太陽電池３の出力回路
の短絡によりコンデンサ11が放電することを防止し、ト
リップコイル10に励磁エネルギを常に維持するために設
けられたものである。
【００１５】〔実施例２〕図６は本発明の第２の実施例
を示す回路図である。この実施例では、電流センサ５と
して電流動作型の電磁石5bが、また電圧センサ６として
電圧動作型の電磁石6bが組み込まれている。そしてコイ
ルの巻き線の方向を逆向きとすることにより、太陽電池
３の出力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 を越えたときに鉄心13
に作用する力F2の方向と、出力電圧Ｖが基準電圧値Ｖ1
を越えたときに鉄心13に作用する力F1の方向とは逆向き
となっている。
を示す回路図である。この実施例では、電流センサ５と
して電流動作型の電磁石5bが、また電圧センサ６として
電圧動作型の電磁石6bが組み込まれている。そしてコイ
ルの巻き線の方向を逆向きとすることにより、太陽電池
３の出力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 を越えたときに鉄心13
に作用する力F2の方向と、出力電圧Ｖが基準電圧値Ｖ1
を越えたときに鉄心13に作用する力F1の方向とは逆向き
となっている。
【００１６】図７はこれらの力F1、F2と接点との関係を
示す概念図であり、F1＜F2であるとき接点が開放される
ことを示す。この実施例では、短絡により太陽電池３の
出力が図３の短絡判定領域に入ったとき、出力電流Ｉが
基準電流値Ｉ1 を越えるので力F2が接点に作用し、出力
電圧Ｖは基準電圧値Ｖ1 を越えないので力F1≒０であ
る。従って、このときF1＜F2となって接点が開放され
る。
示す概念図であり、F1＜F2であるとき接点が開放される
ことを示す。この実施例では、短絡により太陽電池３の
出力が図３の短絡判定領域に入ったとき、出力電流Ｉが
基準電流値Ｉ1 を越えるので力F2が接点に作用し、出力
電圧Ｖは基準電圧値Ｖ1 を越えないので力F1≒０であ
る。従って、このときF1＜F2となって接点が開放され
る。
【００１７】〔実施例３〕図８は本発明の第３の実施例
を示す回路図である。この実施例は、回路の遮断に一般
的なサーキットブレーカを利用した例を示すものであ
る。すなわち、出力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 を越えると
電流動作型の電磁石5cが鉄片14を吸引し、ブレーカのト
リガレバー15を矢印方向に押して引き外し機構により接
点が開放される。しかし、出力電圧Ｖが基準電圧値Ｖ1
を越えていれば電圧動作型の電磁石6cがロックバー16を
バネ17に抗して上方に動かし、鉄片14の動きを阻害す
る。このため、出力電流Ｉと出力電圧Ｖがともに基準値
を越えた場合には、トリガレバー15は動かされない。
を示す回路図である。この実施例は、回路の遮断に一般
的なサーキットブレーカを利用した例を示すものであ
る。すなわち、出力電流Ｉが基準電流値Ｉ1 を越えると
電流動作型の電磁石5cが鉄片14を吸引し、ブレーカのト
リガレバー15を矢印方向に押して引き外し機構により接
点が開放される。しかし、出力電圧Ｖが基準電圧値Ｖ1
を越えていれば電圧動作型の電磁石6cがロックバー16を
バネ17に抗して上方に動かし、鉄片14の動きを阻害す
る。このため、出力電流Ｉと出力電圧Ｖがともに基準値
を越えた場合には、トリガレバー15は動かされない。
【００１８】これに対して回路の短絡時には、出力電圧
Ｖが基準電圧値Ｖ1 を越えることはないためにロックバ
ー16は動作せず、バネ17によって下方に引き戻された状
態にある。従って短絡時には電流動作型の電磁石5cが鉄
片14を吸引し、トリガレバー15を矢印方向に押して接点
が開放されることとなる。
Ｖが基準電圧値Ｖ1 を越えることはないためにロックバ
ー16は動作せず、バネ17によって下方に引き戻された状
態にある。従って短絡時には電流動作型の電磁石5cが鉄
片14を吸引し、トリガレバー15を矢印方向に押して接点
が開放されることとなる。
【００１９】〔実施例４〕図９は本発明の第４の実施例
を示す回路図である。この実施例はダッシュポットタイ
プの短絡検出装置を示すものであり、18はヨーク、19は
その端部に枢着されたアーマチャ、20はシリンダであ
る。シリンダ20の内部にはバネ21によってポールピース
22とは反対側に弾発されたプランジャ23が収納されてい
る。シリンダ20の周りには電流コイル5dと電圧コイル6d
とが二重に設置されている。
を示す回路図である。この実施例はダッシュポットタイ
プの短絡検出装置を示すものであり、18はヨーク、19は
その端部に枢着されたアーマチャ、20はシリンダであ
る。シリンダ20の内部にはバネ21によってポールピース
22とは反対側に弾発されたプランジャ23が収納されてい
る。シリンダ20の周りには電流コイル5dと電圧コイル6d
とが二重に設置されている。
【００２０】これらの電流コイル5dと電圧コイル6dと
は、電流による起磁力ＦI と電圧による起磁力ＦV とが
逆向きに働くように巻かれ、かつ短絡により太陽電池３
の出力が図３の短絡判定領域に入ったとき、ＦI ＞ＦV
となるよう設定されている。このため、短絡時にはＦI
−ＦV の力によりプランジャ23がポールピース22に吸引
され、それによってアーマチャ19がバネ24に抗して動作
し、従来のサーキットブレーカをトリップさせて回路を
遮断する。
は、電流による起磁力ＦI と電圧による起磁力ＦV とが
逆向きに働くように巻かれ、かつ短絡により太陽電池３
の出力が図３の短絡判定領域に入ったとき、ＦI ＞ＦV
となるよう設定されている。このため、短絡時にはＦI
−ＦV の力によりプランジャ23がポールピース22に吸引
され、それによってアーマチャ19がバネ24に抗して動作
し、従来のサーキットブレーカをトリップさせて回路を
遮断する。
【００２１】〔実施例５〕図１０は本発明の第５の実施
例を示す回路図である。この実施例は、第４の実施例の
ダッシュポットを鉄心25に置き換えたものである。また
図１１のように、電流コイル5dと電圧コイル6dとを鉄心
25の長手方向に分離させて設置してもよい。何れの場合
にも電流コイル5dによる磁束と電圧コイル6dによる磁束
とは逆向きになるようにしてあり、太陽電池３の出力が
図３の短絡判定領域に入ったとき、ＦI −ＦV の力がバ
ネ24に抗してアーマチャ19を引き付け、サーキットブレ
ーカをトリップさせて回路を遮断する点は第４の実施例
と同様である。
例を示す回路図である。この実施例は、第４の実施例の
ダッシュポットを鉄心25に置き換えたものである。また
図１１のように、電流コイル5dと電圧コイル6dとを鉄心
25の長手方向に分離させて設置してもよい。何れの場合
にも電流コイル5dによる磁束と電圧コイル6dによる磁束
とは逆向きになるようにしてあり、太陽電池３の出力が
図３の短絡判定領域に入ったとき、ＦI −ＦV の力がバ
ネ24に抗してアーマチャ19を引き付け、サーキットブレ
ーカをトリップさせて回路を遮断する点は第４の実施例
と同様である。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
太陽電池の出力回路の短絡を日射量の変動または単なる
インピーダンスの通常の変動とは別個のものとして区別
し、的確に検出することが可能である。このため、判定
手段の異常信号に基づいて警報装置等で短絡を知らせる
ことにより早期に点検、修理などの所要の処置を行うこ
とができるため、太陽光発電システムの効率の低下を防
止できると共に信頼性の向上も期待できる。また、各実
施例に示したように短絡を検出したときに直ちに回路の
スイッチを開放することにより事故電流を遮断すること
もでき、さらにスイッチの作動状態で短絡事故がどの回
路で起きたかを特定できるという優れた効果がある。
太陽電池の出力回路の短絡を日射量の変動または単なる
インピーダンスの通常の変動とは別個のものとして区別
し、的確に検出することが可能である。このため、判定
手段の異常信号に基づいて警報装置等で短絡を知らせる
ことにより早期に点検、修理などの所要の処置を行うこ
とができるため、太陽光発電システムの効率の低下を防
止できると共に信頼性の向上も期待できる。また、各実
施例に示したように短絡を検出したときに直ちに回路の
スイッチを開放することにより事故電流を遮断すること
もでき、さらにスイッチの作動状態で短絡事故がどの回
路で起きたかを特定できるという優れた効果がある。
【図１】 本発明の実施態様を説明するブロック図であ
る。
る。
【図２】 本発明の実施態様の要部を説明するブロック
図である。
図である。
【図３】 本発明の実施態様を説明するためのグラフで
ある。
ある。
【図４】 太陽電池の一般的な電圧−電流特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】 本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図６】 本発明の第２の実施例を示す回路図である。
【図７】 電流による力F2と、電圧による力F1との関係
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図８】 本発明の第３の実施例を示す回路図である。
【図９】 本発明の第４の実施例を示す回路図である。
【図１０】 本発明の第５の実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図１１】 第５の実施例の変形例を示す回路図であ
る。
る。
１ インバータ ２ 連系トランス ３ 太陽電池 ４ スイッチ ５ 電流センサ 5a 電流動作リレーの励磁コイル 5b 電流動作型の電磁石 5c 電流動作型の電磁石 5d 電流コイル ６ 電圧センサ 6a 電圧動作リレーの励磁コイル 6b 電圧動作型の電磁石 6c 電圧動作型の電磁石 6d 電圧コイル ７ 判定手段 ８ 電流動作リレーのａ接点 ９ 電圧動作リレーのｂ接点 10 ブレーカのトリップコイル 11 コンデンサ 12 逆流防止用のダイオード 13 鉄心 14 鉄片 15 ブレーカのトリガレバー 16 ロックバー 17 バネ 18 ヨーク 19 アーマチャ 20 シリンダ 21 バネ 22 ポールピース 23 プランジャ 24 バネ 25 鉄心
Claims (4)
- 【請求項１】 太陽電池の出力回路に、出力電流を計測
する電流センサと出力電圧を計測する電圧センサを設け
るとともに、これらの電流センサと電圧センサに、出力
電流が基準電流値を越え、かつ出力電圧が基準電圧値未
満であるときに短絡と判定する判定手段を接続したこと
を特徴とする太陽光発電システムにおける短絡検出装
置。 - 【請求項２】 電流センサと電圧センサが、電流動作リ
レーと電圧動作リレーである請求項１に記載の太陽光発
電システムにおける短絡検出装置。 - 【請求項３】 電流センサと電圧センサが、電流動作型
の電磁石と電圧操作型の電磁石である請求項１に記載の
太陽光発電システムにおける短絡検出装置。 - 【請求項４】 電流センサと電圧センサが、電流コイル
と電圧コイルである請求項１に記載の太陽光発電システ
ムにおける短絡検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8279612A JPH09182279A (ja) | 1995-10-26 | 1996-10-22 | 太陽光発電システムにおける短絡検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-278551 | 1995-10-26 | ||
| JP27855195 | 1995-10-26 | ||
| JP8279612A JPH09182279A (ja) | 1995-10-26 | 1996-10-22 | 太陽光発電システムにおける短絡検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182279A true JPH09182279A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=26552919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8279612A Withdrawn JPH09182279A (ja) | 1995-10-26 | 1996-10-22 | 太陽光発電システムにおける短絡検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09182279A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007048421A2 (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-03 | Conergy Ag | Switch-fuse with control management for solar cells |
| WO2011055185A1 (ja) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | パナソニック電工株式会社 | 配電システム |
| US7969700B2 (en) | 2008-05-12 | 2011-06-28 | Ingeteam Energy, S.A. | Electrical circuit for protecting photovoltaic systems |
| WO2011138314A1 (de) * | 2010-05-03 | 2011-11-10 | Sma Solar Technology Ag | Verfahren zur begrenzung der generatorspannung einer photovoltaischen anlage im gefahrenfall und photovoltaische anlage |
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| JP2013247787A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Toshiba Corp | 太陽光発電システム及び短絡電流検出装置 |
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| JP2014212104A (ja) * | 2013-04-01 | 2014-11-13 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | リレー装置及び太陽光発電システム |
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| JP2022040047A (ja) * | 2020-08-26 | 2022-03-10 | 陽光電源股▲ふん▼有限公司 | 光起電力システム、ストリング内の機器の位置決め方法、ｍｌｐｅ機器及びその順序付け方法 |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP8279612A patent/JPH09182279A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |