併網裝置的製作方法

2023-06-14 01:47:16 3

專利名稱：併網裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及將由太陽能電池或燃料電池等產生的直流電力轉換為交流電力並供給至商用電力系統的併網裝置。
背景技術：
以往，提供一種將由太陽能電池或燃料電池等產生的直流電力轉換為交流電力，並將電力供給至商用電力系統的併網裝置。包括這種併網裝置的併網系統的一例、即太陽能電池發電系統，由發電電力根據 日射量而變化的太陽能電池、和將來自該太陽能電池的直流電力轉換為交流電力的併網裝置構成，並將交流電力供給至商用系統。併網裝置由下述部件構成升壓電路，將太陽能電池的直流電壓進行升壓；逆變器電路，將升壓電路的輸出轉換為交流電壓；濾波器電路，將逆變器電路的輸出變為正弦波狀；併網用繼電器，連接在濾波器電路與商用系統之間；電流檢測部，連接在濾波器電路與併網用繼電器之間，檢測在其間流動的電流；商用系統電壓檢測部，設置在併網用繼電器的商用電力系統側；以及控制電路，由微型計算機構成，向升壓電路或逆變器電路的各開關元件給予0N/0FF信號。併網用繼電器分別根據來自控制電路的控制信號來控制互連/斷開，且連接在濾波器電路與商用電力系統之間，將併網裝置與商用系統之間互連或者斷開。然而，若在該併網用繼電器所用的繼電器中由於異常電流或觸點壽命產生了觸點的熔敷現象，則可能會產生即便接受來自控制電路的控制信號也無法斷開併網裝置的這種狀況。為了檢測因這種併網用繼電器的異常而引起的安全性下降，在以往的併網裝置中，利用各個觸點狀態變為相同的這種多觸點繼電器，通過將不同於連接併網裝置和商用電力系統的觸點的I個觸點作為觸點監視用，來觀測有無流經該觸點的電流，從而判斷出對於其他觸點而言也是同樣狀態。(例如，專利文獻I)專利文獻I :日本特開2008-35655
發明內容實用新型所要解決的技術問題然而，如上述那樣在將不同於連接併網裝置和商用系統的觸點的I個觸點用作觸點監視用的情況下，觸點數會增加，相應地需要確保併網用繼電器的設置空間。本實用新型的目的在於提供一種能夠減小併網用繼電器的設置空間、且能夠監視併網用繼電器的觸點的狀態的併網裝置。用於解決技術問題的方案為了達成上述目的，本實用新型提供一種併網裝置，具備將直流電力轉換為交流電力並將所述交流電力供給至一對線路的逆變器電路、連接所述一對線路和商用電力系統的第一併網用繼電器和第二併網用繼電器、以及控制所述逆變器電路、所述第一併網用繼電器及所述第二併網用繼電器的動作的控制電路，所述併網裝置的特徵在於，所述第一併網用繼電器配置在所述一對線路內的一個線路，所述第二併網用繼電器配置在所述一對線路內的另一個線路，所述併網裝置具備第一電位差檢測電路，檢測所述第一併網用繼電器的所述逆變器電路側與所述第二併網用繼電器的所述商用電力系統側之間的電位差；和第二電位差檢測電路，檢測所述第一併網用繼電器的所述商用電力系統側與所述第二併網用繼電器的所述逆變器電路側之間的電位差，在所述商用電力系統處於停電的情況下，在所述控制電路使所述逆變器電路向所述一對線路施加了電壓之際，在該電壓施加動作時將所述第二併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第一電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別出所述第二併網用繼電器的觸點處於熔敷，在使所述逆變器電路向所述一對線路施加了電壓之際，在將所述第一併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第二電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別出所述第一併網用繼電器的觸點處於熔敷。根據本實用新型，由於能夠利用第一及第二併網用繼電器進行逆變器電路與商用電力系統之間的互連/斷開，利用第一電位差檢測電路或者第二電位差檢測電路來檢測各個併網用繼電器的熔敷，所以可提供一種能夠抑制繼電器的觸點數的增加、減小併網用繼·電器的設置空間、且監視併網用繼電器的觸點的狀態的併網裝置。另外，在上述的實用新型中，其特徵在於，所述控制電路在使所述逆變器電路停止之際，在將所述第一併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第一電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別出所述第一併網用繼電器的觸點呈熔敷狀；在使所述逆變器電路停止之際，在將所述第二併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第二電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別出所述第二併網用繼電器的觸點處於熔敷。另外，在上述的實用新型中，其特徵在於，所述控制電路在判別所述第一併網用繼電器的觸點的熔敷的情況下，將所述第二併網用繼電器設為連接狀態，在判別所述第二併網用繼電器的觸點的熔敷的情況下，將所述第一併網用繼電器設為連接狀態。另外，在上述的實用新型中，其特徵在於，所述第一電位差檢測電路以及/或者所述第二電位差檢測電路是具有在發光部中流過電流時進行工作的光電耦合器的檢測電路，在所述檢測電路被施加所述規定值以上的電位差的情況下，所述電流流經所述發光部從而進行發光，所述控制電路在探測到所述發光的情況下，判斷出所述繼電器處於熔敷。另外，在上述的實用新型中，其特徵在於，由太陽能電池、燃料電池或風力發電等發電設備發出所述直流電力。另外，本實用新型的另一方式的併網裝置，具備將直流電力轉換為交流電力並將所述交流電力供給至一對線路的逆變器電路、連接所述一對線路和商用電力系統的第一併網用繼電器和第二併網用繼電器、以及控制所述逆變器電路、所述第一併網用繼電器及所述第二併網用繼電器的動作的控制電路，所述併網裝置的特徵在於，所述第一併網用繼電器配置在所述一對線路內的一個線路，所述第二併網用繼電器配置在所述一對線路內的另一個線路，所述併網裝置具備第一電位差檢測電路，檢測所述第一併網用繼電器的所述逆變器電路側與所述第二併網用繼電器的所述商用電力系統側之間的電位差；和第二電位差檢測電路，檢測所述第一併網用繼電器的所述商用電力系統側與所述第二併網用繼電器的所述逆變器電路側之間的電位差，在所述商用電力系統處於電力供給狀態的情況下，所述控制電路在使所述逆變器電路停止之際，在將所述第一併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第一電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別出所述第一併網用繼電器的觸點處於熔敷，在使所述逆變器電路停止之際，在將所述第二併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第二電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別為所述第二併網用繼電器的觸點處於熔敷。實用新型的效果根據本實用新型，可提供一種能夠減小併網用繼電器的設置空間、且能監視併網用繼電器的觸點狀態的併網裝置。

圖I是表示本實用新型涉及的併網系統的圖。圖2是表示用於判別併網用繼電器71、72的觸點狀態的第一電位差檢測電路的圖。圖3是表示用於判別併網用繼電器71、72的觸點狀態的第二電位差檢測電路的圖。圖4表示商用電力系統30在電力供給時的控制電路8的熔敷探測流程。圖5是表示在噪聲濾波器電路6與併網用繼電器71、72之間、以及併網用繼電器7與商用電力系統之間配置有共用地線的電路的情況下的本實用新型涉及的併網系統的圖。圖6表示商用電力系統30在電力供給時的控制電路8的熔敷探測流程。
具體實施方式
以下，基於附圖，詳細敘述本實用新型的實施方式。圖I是表示包括本實用新型涉及的併網裝置在內的併網系統的一例、即太陽能發電系統的構成圖。該發電系統由下述部件構成太陽能電池1，發電電力根據日射量而變化；和併網裝置2，將由該太陽能電池I發出的直流電力轉換為交流電力，並向商用電力系統30供給。併網裝置2由下述部件構成升壓電路4，將太陽能電池I的直流電壓進行升壓；逆變器電路5，將升壓電路4的輸出轉換為直流電壓；濾波器電路6，將逆變器電路5的輸出變為正弦波狀；併網用繼電器7，連接在濾波器電路6與商用電力系統30之間；電流檢測部(未圖示)，連接在濾波器電路6與併網用繼電器7之間，檢測在其間流經的電流；商用系統電壓檢測部11，設置在併網用繼電器7的商用電力系統30側；充放電電路140，連接在從升壓電路4與逆變器電路5之間分支出的電路，對蓄電池150進行充電；獨立運轉用插座130，經由獨立運轉用繼電器120連接在從濾波器電路6與併網用繼電器7之間分支出的電路；和控制電路8，由微型計算機構成，向構成升壓電路4、逆變器電路5及充放電電路140的各開關元件給予0N/0FF信號，來控制這些電路。在升壓電路4中，將太陽能電池I的輸出電壓升壓至預先確定的規定電壓，以該升壓後的直流電壓作為輸入，在逆變器電路5中進行用具有與商用電力系統相同的頻率的調製波調製規定頻率的載波的PWM(脈衝寬度調製)控制而轉換為偽正弦波之後，在濾波器電路6中去除逆變器電路5的輸出中包含的高頻成分，由此轉換為正弦波狀的交流電壓進行輸出。升壓電路4由電抗器41、IGBT (絕緣柵型雙極性電晶體)這樣的開關元件42、二極體43和電容器44構成。具體而言，電抗器41的一端連接太陽能電池I的正極側，另一端連接開關元件42的集電極側和二極體43的陽極側。另外，開關元件42的發射極側連接太陽能電池I的負極側，二極體43的陰極側經由電容器44而與開關元件42的發射極側連接。升壓電路4的輸出電壓由電壓檢測器(未圖示 )檢測，該檢測信號被輸入至控制電路8，由控制電路8進行運算處理而決定出的佔空比的脈衝信號被給予至開關元件42的柵極，進行升壓電路4的輸出電壓為規定的電壓的反饋控制。逆變器電路5構成為全橋連接IGBT這樣的開關元件51 54。逆變器電路5由控制電路8控制其動作，具體而言，根據控制電路8的PWM控制來開關控制各開關元件51 54，將來自升壓電路4的直流電力轉換為交流電力。這樣，逆變器電路5將轉換後的交流電力供給至一對線路81、82。濾波器電路6由電抗器61、62和電容器63構成。具體而言，串聯連接的開關元件53,54的連接點連接電抗器61的一端，串聯連接的開關元件51、52的連接點連接電抗器62的一端。並且，在這些電抗器61、62的另一端之間連接電容器63。通過採用這種構成，去除了從逆變器電路5輸出的交流電力的高頻成分，將逆變器電路5的輸出電壓變為正弦波狀的波形，並輸出至商用系統30。併網用繼電器7由第一併網用繼電器71和第二併網用繼電器72構成，連接一對線路81、82和商用電力系統30。第一併網用繼電器71和第二併網用繼電器72分別根據來自控制電路8的控制信號來控制其動作(連接狀態/開路狀態)，連接在濾波器電路6與商用電力系統30之間。具體而言，第一併網用繼電器71配置在一對線路81、82內的一個線路81，第二併網用繼電器72配置在一對線路81、82內的另一個線路82。若第一併網用繼電器71及第二併網用繼電器72處於連接狀態，則併網裝置2和商用系統30互連，若第一併網用繼電器71及併網用繼電器72處於開路狀態，則併網裝置2和商用系統30斷開。這樣，控制電路8控制併網用繼電器7，由此併網裝置2和商用系統30互連或者斷開，從而控制電力供給。在商用系統電壓檢測部11中，檢測商用電力系統30的電壓。被檢測出的電壓發送至控制電路8，控制電路8判斷商用電力系統30的電壓是否在應用規定的適當範圍內(例如，控制電路8判斷商用電力系統30是電力供給狀態還是停電狀態)。基本頻率是商用電力系統30的頻率，為60Hz或50Hz。在檢測出的輸出電壓在適當範圍內的情況下，判斷出商用電力系統30為正常運轉的電力供給狀態，併網裝置2通過控制電路8進行通常的運轉(互連運轉)。另外，在檢測出的輸出電壓在適當範圍外的情況下，判斷出商用電力系統30為異常狀態(例如，停電狀態等)，通過控制電路8進行逆變器電路5的停止(柵極信號的切斷)、併網用繼電器7的斷開、升壓電路4的停止等，以使併網裝置2停止運轉。另外，併網裝置2具有獨立運轉用插座130，以便在商用電力系統30為異常狀態的情況下，也能向負載供給電力。在由控制電路8判斷出商用電力系統30為停電狀態的情況下，向獨立運轉用插座130供給頻率及電壓與商用電力系統相等的交流電力。此時，控制電路8將併網用繼電器7設為開路狀態，將獨立運轉用繼電器120設為連接狀態，由此使逆變器電路5生成頻率及電壓與商用電力系統相等的交流電力，向獨立運轉用插座130供給電力。這樣一來，即便在商用電力系統30為異常狀態的情況下(例如，停電時)，也能由獨立運轉用插座130供給電力，向期望負載供給電力。此外，這樣將併網裝置2不向商用電力系統30供給電力而進行向負載供給電力的運轉的狀態稱為獨立運轉狀態。充放電電路140利用升壓電路5輸出的電力，對蓄電池150進行充電。另外，由逆變器電路5對商用電力系統30的交流電力進行整流，利用整流得到的整流電力，對蓄電池150進行充電。另外，充放電電路140構成為在獨立運轉時從太陽能電池I輸出的電力中，在向負載供給的供給電力不足的情況下進行動作(從蓄電池向負載供給電力)，能夠穩定地向負載供給電力。圖2是表示用於判別併網用繼電器71、72的觸點狀態的第一電位差檢測電路9A的圖。第一電位差檢測電路9A的一端與第一併網用繼電器71的逆變器電路5側(圖I、圖2中的W點)連接，另一端與第二併網用繼電器72的商用電力系統30側(圖I、圖2中的Z點)連接。第一電位差檢測電路9A是具有在發光部中流過電流時工作的光電耦合器91、電阻92、二極體93及上拉電阻94的檢測電路，相對於第一併網用繼電器71而並聯連接電阻92、二極體93、光電稱合器91的發光部(發光二極體)，從第一電位差檢測電路9A的一端側依次串聯連接電阻92、二極體93、光電耦合器91的發光部。具體而言，電阻92的一端與第一併網用繼電器71的逆變器電路側W連接，另一端與二極體93的陽極連接。另外，二極體93的陰極與光電耦合器91的發光部的陽極連接，光電耦合器91的發光部的陰極與第二併網用繼電器72的商用電力系統側Z連接。另外，光電耦合器91的受光部(電晶體)的一端(發射極側)與地線連接，另一端(集電極側)通過上拉電阻94而轉換為Hi (VCC)/Lo (地線)的檢測信號A。S卩、第一電位差檢測電路9A若在W-Z之間施加規定值以上的電位差,則電流流經光電稱合器91的發光部而使其發光，光電耦合器的受光部探測該發光，作為檢測信號A而將Lo信號輸出至控制電路8。圖3是表示用於判別併網用繼電器71或72的觸點狀態的第二電位差檢測電路9B的圖。第二電位差檢測電路9B的一端與第二併網用繼電器72的逆變器電路5側(圖I、圖3中的X點)連接，另一端與第一併網用繼電器71的商用電力系統30側(圖I、圖3中的Y點)連接。第二電位差檢測電路9B是具有在發光部中流動電流時工作的光電耦合器95、電阻97、二極體96及上拉電阻98的檢測電路，相對於第二併網用繼電器72而並聯連接電阻97、二極體96、光電稱合器95的發光部(二極體)，從第二電位差檢測電路9B的一端側起依次串聯連接電阻97、二極體96、光電耦合器95的發光部。具體而言，電阻97的一端與第二併網用繼電器72的商用電力系統側X連接，另一端與二極體96的陽極連接。另外，二極體96的陰極與光電耦合器95的發光部的陽極連接，光電耦合器95的發光部的陰極與第一併網用繼電器71的商用電力系統側Y連接。另外，光電耦合器95的受光部(電晶體)的一端(發射極側)與地線連接，另一端(集電極側)通過上拉電阻98而轉換為Hi (VCC)/Lo (地線)的檢測信號B。S卩、第二電位差檢測電路9B若在X-Y之間施加規定值以上的電位差，則電流流經光電稱合器95的發光部而使其發光，光電耦合器的受光部探測該發光，作為檢測信號B而將Lo信號輸出至控制電路8。控制電路8在檢測出光電耦合器的發光部的發光的情況下(檢測出檢測信號A或者檢測信號B為Lo信號的情況下)，判別出併網用繼電器71、72處於熔敷。控制電路8檢測檢測信號A或者檢測信號B為Lo信號的檢測如上述那樣，是通過第一電位差檢測電路9A或者第二電位差檢測電路9B在W-Z之間、或者X-Y之間施加規定值以上的電位差而進行的，所以可以說控制電路8在W-Z之間、X-Y之間的電位差為規定值以上的情況下判別出併網用繼電器71、72處於熔敷。控制電路8在商用電力系統30供給電力的情況下(電力供給時)、和在商用電力系統30停電的情況下(停電時)，切換針對探測熔敷的併網用繼電器71、72所檢測出的信號A、B。這樣一來，無論在商用電力系統停電時還是在電力供給時，都能夠準確地判別併網
用繼電器是否處於熔敷。以下，在商用電力系統30供給電力的情況下、和商用電力系統30停電的情況下，具體敘述控制電路8的熔敷探測動作。(關於商用電力系統30在電力供給時的熔敷探測)在商用電力系統30處於電力供給狀態的情況下，控制電路8在使逆變器電路5停止之際，在將第一併網用繼電器71控制為開路狀態的時候，若第一電位差檢測電路71所檢測的電位差為規定值以上(若檢測信號A為Lo)，則判別出第一併網用繼電器71的觸點處於熔敷。另外，控制電路8在使逆變器電路5處於停止狀態之際，在將第二併網用繼電器72控制為開路狀態的時候，若第二電位差檢測電路9B所檢測的電位差為規定值以上(若檢測信號B為Lo)，則判別出第二併網用繼電器72的觸點處於熔敷。在第一併網用繼電器71產生了熔敷的情況下，即便從控制電路8輸出了使該第一併網用繼電器71處於開路狀態的控制信號，第一併網用繼電器71仍處於被連接的狀態。為此，在自商用系統30經由第一併網用繼電器71、電阻92、二極體93、光電耦合器91的發光部至商用系統30的路徑上流動電流，所以在光電耦合器91的受光部的集電極側檢測出檢測信號A(Lo)。控制電路8接受該檢測信號A，判斷出第一併網用繼電器71為已熔敷的狀態。這樣，控制電路8基於第一電位差檢測電路9A所檢測的W-Z之間的電位差，能夠判別第一併網用繼電器71的觸點是否處於熔敷。另外，在第二併網用繼電器72產生了熔敷的情況下，即便從控制電路8輸出了使該第二併網用繼電器72處於開路狀態的控制信號，第二併網用繼電器72仍處於被連接的狀態。為此，在自商用系統30經由第二併網用繼電器72、電阻97、二極體96、光電耦合器95的發光部至商用系統30的路徑上流動電流，所以在光電耦合器95的受光部的集電極側檢測出檢測信號B(Lo)。控制電路8接受該檢測信號B，判斷出第二併網用繼電器72為已熔敷的狀態。這樣，控制電路8基於第二電位差檢測電路9B所檢測的X-Y之間的電位差，能夠判別第二併網用繼電器72的觸點是否處於熔敷。圖4示出商用電力系統30在電力供給時的控制電路8的熔敷探測流程。商用電力系統30在電力供給時，若通過控制電路8開始熔敷探測，則轉移至步驟S11。在步驟Sll中，控制電路8以使第一併網用繼電器71及第二併網用繼電器72變為開路狀態的方式將信號發送至併網用繼電器71、72，然後轉移至步驟S12。在步驟S12中，控制電路8通過判別檢測信號A是否為Hi狀態，來判別第一併網用繼電器71是否處於熔敷。控制電路8在檢測信號A為Hi狀態的情況下，判斷出第一併網用繼電器71未熔敷，並轉移至步驟S13。另外，控制電路8在檢測信號A為Lo狀態的情況下，判斷出第一併網用繼電器71處於熔敷，然後轉移至步驟S15。在步驟S13中，控制電路8通過判別檢測信號B是否為Hi狀態，來判別第二併網用繼電器72是否處於熔敷。控制電路8在檢測信號B為Hi狀態的情況下，判斷出第二併網用繼電器72未熔敷，並轉移至步驟S14。另外，控制電路8在檢測信號B為Lo狀態的情況下，判斷出第二併網用繼電器72處於熔敷，轉移至步驟S15。在步驟S14中，控制電路8使逆變器電路5開始運轉，使併網用繼電器7變為連接狀態，以開始與商用電力系統30的互連運轉。在步驟S15中，向用戶報告有異常。例如，也可在顯示部(未圖示)中顯示有異常 (繼電器熔敷)，或者響起警報而向用戶報告。(關於商用電力系統30在停電時的熔敷探測)接著，敘述商用電力系統30處於停電的情況。在商用電力系統30處於停電的情況下，控制電路8在從逆變器電路5向一對線路81、82施加電壓之際，在將第二互連用繼電器控制為開路狀態的時候，若第一電位差檢測電路9A所檢測的電位差為規定值以上(若檢測信號A為Lo)，則判別出第二併網用繼電器72的觸點處於熔敷。下面，說明在控制電路8進行熔敷探測之際從逆變器電路5向一對線路81、82的電壓施加(以下，將該電壓施加的動作稱為電壓施加動作)。在電壓施加動作中，按照連接有未檢測出熔敷的併網用繼電器71、72的一對線路81、82的電位比連接有檢測出熔敷的併網用繼電器71、72的一對線路81、82的電位還高的方式，向一對線路81、82輸出(施加)脈衝信號(電壓)。S卩、在檢測第一併網用繼電器71的熔敷的情況下，逆變器電路5輸出一對線路81、82內的另一個線路82的線路的電位(X點的電位)比一對線路81、82內的一個線路81的線路的電位(W點的電位)還高的脈衝信號，在檢測第二併網用繼電器72的熔敷的情況下，逆變器電路5輸出一對線路81、82內的一個線路81的線路的電位(W點的電位)比一對線路81、82內的另一個線路82的線路的電位(X點的電位)還高的脈衝信號(由此，控制電路8控制逆變器電路5)。控制電路8在從逆變器電路5向一對線路81、82施加電壓之際，在將第一互連用繼電器71控制為開路狀態的時候，若第二電位差檢測電路9B所檢測的電位差為規定值以上(若檢測信號B為Lo)，則判別出第一併網用繼電器71的觸點處於熔敷。控制電路8在判別第一併網用繼電器71的觸點的熔敷的情況下，將第二併網用繼電器72設為連接狀態，在判別第二併網用繼電器72的觸點的熔敷的情況下，將第一併網用繼電器71設為連接狀態。這樣，通過將未進行熔敷判斷的併網用繼電器71、72設為連接狀態，從而如圖5所示那樣，在噪聲濾波器電路6與併網用繼電器71、72之間、以及併網用繼電器7與商用電力系統之間配置共用地線的電路(在圖5中為噪聲濾波器電路100、110)的情況下，能夠避免電流流經包括電位差檢測電路9A、9B且迂迴地線的閉環電路(例如，圖5的虛線CLC)而會誤檢測熔敷的狀態。以下說明其理由。此外，為了簡化說明，敘述了利用第一電位差檢測電路9A來檢測第二併網用繼電器72的熔敷的情況，但在相反的情況下(利用第二電位差檢測電路9B來檢測第一併網用繼電器71的熔敷的情況)也是同樣的。[0065]在商用電力系統30為停電狀態的情況下，處於沒有由併網用繼電器71、72向商用電力系統側的線路83、84供給電力的狀態。因此，線路83、84的電位處於不穩定的狀態，若電位穩定則沒有電流流動電流的閉環電路CLC中會流動電流。若將未進行熔敷判斷的第一併網用繼電器71設為連接狀態，則形成有自W點經由第一電位差檢測電路9A而與噪聲濾波器電路連接的第一電路CLCl (圖5的雙點劃線CLC1)、和自W點經由第一併網用繼電器71而與噪聲濾波器電路連接的第二電路CLC2(圖5的單點劃線CLC2)。此時，第一電路CLCl和第二電路CLC2處於相互並聯連接的關係。由於在第二電路CLC2之間未配置電阻等，所以第二電路CLC2的阻抗比具有第一電位差檢測電路9A的第一電路CLCl的阻抗小得多。 因此，在W-X之間施加了電壓的情況下，大部分電流在W點分支之後通過第二電路CLC2而流入噪聲濾波器電路110。因此，電流幾乎沒有流入第一電位差檢測電路9A，所以能夠避免會誤檢測熔敷的狀態。圖6示出商用電力系統30在電力供給時的控制電路8的熔敷探測流程。商用電力系統30在停電時，若由控制電路8開始熔敷探測，則轉移至步驟S21。控制電路8以第一併網用繼電器71處於開路狀態、第二併網用繼電器72處於連接狀態的方式向各個併網用繼電器71、72發送信號，並轉移至步驟S22。在步驟S22中，控制電路8使X點的電位比W點的電位還高的脈衝信號從逆變器電路5向一對線路81、82輸出，然後轉移至步驟S23。在步驟S23中，控制電路8通過判別檢測信號B是否為Hi狀態，來判別第一併網用繼電器71是否處於熔敷。控制電路8在檢測信號B為Hi狀態的情況下，判斷出第一併網用繼電器71未熔敷，並轉移至步驟S24。另外，控制電路8在檢測信號B為Lo狀態的情況下，判斷出第一併網用繼電器71處於熔敷，並轉移至步驟S28。在步驟S24中，控制電路8以第一併網用繼電器71變為連接狀態、第二併網用繼電器72變為開路狀態的方式向各個併網用繼電器71、72發送信號，然後轉移至步驟S25。在步驟S25中，控制電路8使W點的電位比X點的電位還高的脈衝信號從逆變器電路5向一對線路81、82輸出，然後轉移至步驟S26。在步驟S26中，控制電路8通過判別檢測信號A是否為Hi狀態，來判別第二併網用繼電器72是否處於熔敷。控制電路8在檢測信號A為Hi狀態的情況下，判斷出第二併網用繼電器72未熔敷，並轉移至步驟S27。另外，控制電路8在檢測信號A為Lo狀態的情況下，判斷出第二併網用繼電器72處於熔敷，並然後轉移至步驟S28。在步驟S27中，控制電路8使逆變器電路5開始運轉，將併網用繼電器7設為開路狀態，將獨立運轉用繼電器設為連接狀態，由此開始向負載供給電力的獨立運轉動作。在步驟S28中，向用戶報告有異常。例如，也可在顯示部(未圖示)中顯示有異常(繼電器熔敷)，或者響起警報而向用戶報告。根據以上的實施方式，在商用電力系統30正常運轉的情況下，在逆變器電路5被控制為停止狀態、併網用繼電器7被控制為斷開狀態時，對於構成併網用繼電器7的第一併網用繼電器71和第二併網用繼電器72，分別由電位差檢測電路9A、9B (光電耦合器91、95)來檢測第一併網用繼電器71的W側與第二併網用繼電器72的Z側之間的電位差、和第一併網用繼電器71的Y側與第二併網用繼電器72的X側之間的電位差，由此在逆變器電路5和商用電力系統30互連之前，能夠檢測第一併網用繼電器71或者第二併網用繼電器72是否處於熔敷。另外，在商用電力系統30處於停電中的情況下，在併網用繼電器7被控制為斷開狀態時，以第一併網用繼電器71的W側的電位變得比第二併網用繼電器72的X側的電位還高的方式從逆變器電路5輸出脈衝信號，對於第二併網用繼電器72，由第一電位差檢測電路9A(光電耦合器91)來檢測第一併網用繼電器71的W側與第二併網用繼電器72的Z側之間的電位差，由此能夠檢測第二併網用繼電器72是否處於熔敷。同樣地，以第二併網用繼電器72的X側的電壓變得比第一併網用繼電器71的W側的電壓還高的方式輸出脈衝信號，對於第一併網用繼電器71，由第二電位差檢測電路9B(光電耦合器95)來檢測第二併網用繼電器72的X側與第一併網用繼電器71的Y側之間的電位差，由此能夠檢測第一併網用繼電器71是否處於熔敷。另外，由於能夠利用第一電位差檢測電路9A或者第二電位差檢測電路9B來檢測 各個併網用繼電器71、72的熔敷，因而能夠抑制繼電器的觸點數的增加，也能夠減小併網用繼電器71、72的設置空間。另外，由於利用單獨的第一及第二併網用繼電器71、72、以及電位差檢測電路9A、9B來判斷併網用繼電器7的熔敷，因而不必利用高價的多觸點繼電器(例如，各個觸點狀態相同的這種繼電器，除了具有互連用觸點之外還具有觸點狀態檢測用觸點的繼電器)，可廉價地實現進行熔敷判斷的電路。另外，在本實施例中，在電位差檢測電路9A、9B內，利用光電耦合器91、95來進行由於來自逆變器電路5 (或者商用電力系統30)的電力供給而流動電流的電路(發光部側)、和輸出檢測信號A、B的電路(接收部側)之間的絕緣，不過只要在這些電路之間形成絕緣即可，例如也能夠採用絕緣變壓器等。具體而言，在逆變器電路5被控制為停止狀態、併網用繼電器7被控制為斷開狀態(開路狀態)時，對於構成併網用繼電器7的第一併網用繼電器71和第二併網用繼電器72，分別由變壓器來檢測第一併網用繼電器71的W側與第二併網用繼電器72的X側之間的電位差、和第一併網用繼電器71的Y側與第二併網用繼電器72的Z側之間的電位差，由此在逆變器電路5和商用電力系統30互連之前，能夠檢測第一併網用繼電器71或者第二併網用繼電器72是否處於熔敷。另外，在上述的實施方式中，在電位差檢測電路9A、9B中，利用光電耦合器91、95來判別W-Z之間或者X-Y之間的電位差(電壓)是否為規定值以上，但是也可利用電壓計直接測量W-Z之間或者X-Y之間的電壓，進而判別它們之間的電位差是否為規定值以上。另外，在上述的實施方式中，商用電力系統30在電力供給時，控制電路8將併網用繼電器71、72控制為開路狀態，但是即便商用電力系統30在電力供給時，也可與停電時同樣地，將未探測熔敷的一方的併網用繼電器71、72控制為連接狀態。這樣一來，能夠可靠地檢測併網用繼電器71、72的熔敷。此外，在商用電力系統30在電力供給時探測熔敷的情況下，在將併網用繼電器71、72控制為開路狀態的時候，由於繼電器的ON、OFF的切換次數變少，所以能夠延長繼電器的壽命。另外，在上述的實施方式中，敘述了作為直流電源而將太陽能電池I和蓄電池150的多個並聯起來作為輸入的併網裝置2，但是本實用新型也可應用於只輸入太陽能電池I和蓄電池150中的任意一方這樣的併網裝置。[0085]另外，在上述的實施方式中，記載了作為直流電流而使用太陽能電池I或蓄電池150輸出的直流電力的例子，但是也可採用燃料電池、風力發電等發電設備所輸出的直流電力。另外，在上述的實施方式中，採用了併網用繼電器71和併網用繼電器72這2個單獨的繼電器，但是也可以採用多觸點繼電器等、多個繼電器收納於I個框體的繼電器。此時，因為能夠抑制繼電器的觸點數的增加，所以能夠採用小型的多觸點繼電器，且能減小繼電器的設置空間。另外，在上述的實施方式中，在獨立運轉時經由獨立運轉用插座130供給交流電力，但是也可取代獨立運轉用插座130而利用端子或接線盒等。即、只要併網裝置2具有在獨立運轉時可供給交流電力的電力供給部(獨立運轉用插座130、接線盒等)即可。[符號說明]I太陽能電池2併網裝置4升壓電路5逆變器電路6濾波器電路7併網用繼電器8控制電路9A第一電位差檢測電路9B第二電位差檢測電路71第一併網用繼電器72第二併網用繼電器81,82 一對線路91、95光電稱合器100、110噪聲濾波器電路CLC 閉環電路120獨立運轉用繼電器130獨立運轉用插座140充放電電路150蓄電池
權利要求1.一種併網裝置，具備 逆變器電路，其將直流電力轉換為交流電力，將所述交流電力供給至一對線路； 第一併網用繼電器和第二併網用繼電器，其連接所述一對線路和商用電力系統；和控制電路，其控制所述逆變器電路、所述第一併網用繼電器及所述第二併網用繼電器的動作， 所述併網裝置的特徵在於， 所述第一併網用繼電器配置在所述一對線路內的一個線路， 所述第二併網用繼電器配置在所述一對線路內的另一個線路， 所述併網裝置具備 第一電位差檢測電路，其檢測所述第一併網用繼電器的所述逆變器電路側與所述第二併網用繼電器的所述商用電力系統側之間的電位差；和 第二電位差檢測電路，其檢測所述第一併網用繼電器的所述商用電力系統側與所述第二併網用繼電器的所述逆變器電路側之間的電位差， 在所述商用電力系統處於停電的情況下，所述控制電路在使得從所述逆變器電路向所述一對線路施加了電壓之際，在該電壓施加動作時將所述第二併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第一電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別出所述第二併網用繼電器的觸點處於熔敷；在使得從所述逆變器電路向所述一對線路施加了電壓之際，在將所述第一併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第二電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別出所述第一併網用繼電器的觸點處於熔敷。
2.根據權利要求I所述的併網裝置，其特徵在於， 所述控制電路在判別所述第一併網用繼電器的觸點的熔敷的情況下，將所述第二併網用繼電器設為連接狀態，在判別所述第二併網用繼電器的觸點的熔敷的情況下，將所述第一併網用繼電器設為連接狀態。
3.根據權利要求I所述的併網裝置，其特徵在於， 所述第一電位差檢測電路以及/或者所述第二電位差檢測電路是具有在發光部中流過電流時進行工作的光電耦合器的檢測電路， 在所述檢測電路被施加所述規定值以上的電位差的情況下，所述電流流經所述發光部從而進行發光， 所述控制電路在探測到所述發光的情況下，判斷出所述繼電器處於熔敷。
4.根據權利要求I所述的併網裝置，其特徵在於， 由太陽能電池、燃料電池或風力發電的發電設備發出所述直流電力。
5.一種併網裝置，具備 逆變器電路，其將直流電力轉換為交流電力，將所述交流電力供給至一對線路； 第一併網用繼電器和第二併網用繼電器，其連接所述一對線路和商用電力系統；和控制電路，其控制所述逆變器電路、所述第一併網用繼電器及所述第二併網用繼電器的動作， 所述併網裝置的特徵在於， 所述第一併網用繼電器配置在所述一對線路內的一個線路， 所述第二併網用繼電器配置在所述一對線路內的另一個線路，所述併網裝置具備 第一電位差檢測電路，其檢測所述第一併網用繼電器的所述逆變器電路側與所述第二併網用繼電器的所述商用電力系統側之間的電位差；和 第二電位差檢測電路，其檢測所述第一併網用繼電器的所述商用電力系統側與所述第二併網用繼電器的所述逆變器電路側之間的電位差， 在所述商用電力系統處於電力供給狀態的情況下，所述控制電路在使所述逆變器電路 停止之際，在將所述第一併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第一電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別出所述第一併網用繼電器的觸點處於熔敷，在使所述逆變器電路停止之際，在將所述第二併網用繼電器控制為開路狀態的時候，若所述第二電位差檢測電路所檢測的電位差為規定值以上，則判別為所述第二併網用繼電器的觸點處於熔敷。
專利摘要本實用新型提供一種併網裝置，能減小併網用繼電器的設置空間、且能監視併網用繼電器的觸點的狀態。在本實用新型中，在商用電力系統(30)正常運轉的情況下，在將逆變器電路(5)控制為停止狀態、將併網用繼電器(7)控制為開路狀態時，對於構成併網用繼電器(7)的第一併網用繼電器(71)和第二併網用繼電器(72)，分別由光電耦合器(91、95)檢測第一併網用繼電器(71)的X側與第二併網用繼電器(72)的Z側之間的電位差、和第一併網用繼電器(71)的Y側與第二併網用繼電器(72)的X側之間的電位差，由此在逆變器電路(5)與商用電力系統(30)互連之前，能檢測第一併網用繼電器(71)或者第二併網用繼電器(72)是否處於熔敷。
文檔編號H02J3/38GK202798008SQ20109000133
公開日2013年3月13日 申請日期2010年11月18日 優先權日2009年11月30日
發明者森田功, 牧野康弘 申請人:三洋電機株式會社