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JP6755623B2 - PV power conditioner - Google Patents

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JP6755623B2 JP2016178902A JP2016178902A JP6755623B2 JP 6755623 B2 JP6755623 B2 JP 6755623B2 JP 2016178902 A JP2016178902 A JP 2016178902A JP 2016178902 A JP2016178902 A JP 2016178902A JP 6755623 B2 JP6755623 B2 JP 6755623B2
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Description

本発明は、PVパワーコンディショナに係り、更に詳しくは、太陽電池から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するPVパワーコンディショナの改良に関する。 The present invention relates to a PV power conditioner, and more particularly to an improvement of a PV power conditioner that converts DC power supplied from a solar cell into AC power and outputs the power conditioner.

PV(Photo Voltaic)パワーコンディショナは、太陽電池から供給される直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換装置である。PVパワーコンディショナは、例えば、直流電圧を昇圧する昇圧チョッパと、昇圧チョッパから入力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、昇圧チョッパ及びインバータを制御する制御回路とを備える。昇圧チョッパは、日射量に応じて出力電圧が変化する太陽電池の特性に合わせて、太陽電池から入力される入力電圧を中間電圧に変換する。制御回路は、中間電圧が一定に保持されるように昇圧チョッパをフィードバック制御する。 A PV (Photo Voltaic) power conditioner is a power conversion device that converts DC power supplied from a solar cell into AC power and outputs it. The PV power conditioner includes, for example, a boost chopper that boosts a DC voltage, an inverter that converts a DC voltage input from the boost chopper into an AC voltage, and a control circuit that controls the boost chopper and the inverter. The step-up chopper converts the input voltage input from the solar cell into an intermediate voltage according to the characteristics of the solar cell whose output voltage changes according to the amount of solar radiation. The control circuit feedback-controls the boost chopper so that the intermediate voltage is kept constant.

なお、特許文献1には、電圧センサV3又はV4が故障した場合に、コンバータ3の昇圧率が急激に変動することを防止する燃料電池システムが記載されている。このシステムでは、コンバータ3の出力電圧Voを測定する電圧センサV3に対し、インバータ6の入力端子間電圧Vmを測定する電圧センサV4が検証用電圧センサとして並列に接続される。電圧センサV3又はV4の故障は、出力電圧Voと入力端子間電圧Vmとの偏差に基づいて検出される。 In addition, Patent Document 1 describes a fuel cell system that prevents the boost rate of the converter 3 from suddenly fluctuating when the voltage sensor V3 or V4 fails. In this system, a voltage sensor V4 that measures the voltage Vm between the input terminals of the inverter 6 is connected in parallel to the voltage sensor V3 that measures the output voltage Vo of the converter 3 as a verification voltage sensor. The failure of the voltage sensor V3 or V4 is detected based on the deviation between the output voltage Vo and the voltage Vm between the input terminals.

特開2013−110793号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-110793

上述した様な従来のPVパワーコンディショナでは、中間電圧を計測する電圧センサに不具合が発生すると、中間電圧を保持するためのコンデンサが破損してしまうという問題があった。例えば、中間電圧を計測するための分圧回路の抵抗素子が電蝕によって損傷し、抵抗値が増大し、或いは、開放状態になることが考えられる。また、半田の剥離等によって分圧回路が断線することも考えられる。この様なケースでは、中間電圧を正しく計測することができず、誤った計測値に基づいて昇圧チョッパがフィードバック制御されることになる。このため、中間電圧が増大し、コンデンサに過電圧が付加されることがあった。 In the conventional PV power conditioner as described above, there is a problem that if a problem occurs in the voltage sensor that measures the intermediate voltage, the capacitor for holding the intermediate voltage is damaged. For example, it is conceivable that the resistance element of the voltage dividing circuit for measuring the intermediate voltage is damaged by electrolytic corrosion, the resistance value increases, or the resistance element becomes open. It is also conceivable that the voltage dividing circuit may be broken due to peeling of solder or the like. In such a case, the intermediate voltage cannot be measured correctly, and the boost chopper is feedback-controlled based on the erroneous measured value. Therefore, the intermediate voltage may increase and an overvoltage may be added to the capacitor.

また、インバータは、インバータの出力電流が一定に保持されるようにフィードバック制御され、インバータの入力電圧、すなわち、中間電圧には動作可能な範囲がある。このため、電圧センサの不具合によって誤った計測値が取得され、その影響で中間電圧が減少すると、インバータが正常に動作することができなくなってしまうという問題もあった。 Further, the inverter is feedback-controlled so that the output current of the inverter is kept constant, and the input voltage of the inverter, that is, the intermediate voltage has an operable range. For this reason, there is also a problem that if an erroneous measured value is acquired due to a malfunction of the voltage sensor and the intermediate voltage is reduced due to the influence, the inverter cannot operate normally.

なお、特許文献1に記載のシステムのように中間電圧を計測するための回路を二重化すれば、一方の回路に不具合が発生しても、他方の回路を用いて中間電圧を正しく計測することができる。しかしながら、回路の二重化によって製造コストが増大してしまうという問題があった。 If the circuit for measuring the intermediate voltage is duplicated as in the system described in Patent Document 1, even if a problem occurs in one circuit, the intermediate voltage can be measured correctly using the other circuit. it can. However, there is a problem that the manufacturing cost increases due to the duplication of circuits.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、中間電圧を保持するコンデンサの破損を抑制することができるPVパワーコンディショナを提供することを目的とする。また、インバータの動作不良を抑制することができるPVパワーコンディショナを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a PV power conditioner capable of suppressing damage to a capacitor holding an intermediate voltage. Another object of the present invention is to provide a PV power conditioner capable of suppressing malfunction of an inverter.

本発明の第1の態様によるPVパワーコンディショナは、太陽電池から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するPVパワーコンディショナであって、上記太陽電池から入力される入力電圧を中間電圧に昇圧する昇圧チョッパと、上記中間電圧を出力電圧に変換するインバータと、上記中間電圧を計測し、中間電圧計測値を出力する中間電圧センサと、上記中間電圧計測値に基づいて、上記昇圧チョッパを制御するチョッパ制御手段と、上記中間電圧センサの異常を検知するセンサ異常検知手段とを備える。上記チョッパ制御手段は、上記センサ異常検知手段の検知結果に基づいて、上記昇圧チョッパを停止させる。 The PV power conditioner according to the first aspect of the present invention is a PV power conditioner that converts DC power supplied from a solar cell into AC power and outputs it, and intermediates the input voltage input from the solar cell. A boost chopper that boosts the voltage, an inverter that converts the intermediate voltage into an output voltage, an intermediate voltage sensor that measures the intermediate voltage and outputs the intermediate voltage measurement value, and the booster based on the intermediate voltage measurement value. The chopper control means for controlling the chopper and the sensor abnormality detecting means for detecting the abnormality of the intermediate voltage sensor are provided. The chopper control means stops the boost chopper based on the detection result of the sensor abnormality detecting means.

この様な構成によれば、中間電圧を計測する中間電圧センサに不具合が発生すると昇圧チョッパが停止するため、中間電圧を保持するコンデンサに過電圧が付加されるのを抑制することができる。また、中間電圧センサに不具合が発生すれば、昇圧チョッパを停止させるため、インバータの動作不良を抑制することができる。 According to such a configuration, if a failure occurs in the intermediate voltage sensor that measures the intermediate voltage, the boost chopper stops, so that it is possible to suppress the application of an overvoltage to the capacitor that holds the intermediate voltage. Further, if a malfunction occurs in the intermediate voltage sensor, the boost chopper is stopped, so that the malfunction of the inverter can be suppressed.

本発明の第2の態様によるPVパワーコンディショナは、上記構成に加え、上記インバータの出力電圧を計測し、出力電圧計測値を出力する出力電圧センサと、上記インバータを駆動するためのインバータ駆動信号を生成するインバータ制御手段とを更に備え、上記センサ異常検知手段が、上記出力電圧計測値と上記インバータ駆動信号とから上記中間電圧を推定して電圧推定値を求め、当該電圧推定値を上記中間電圧計測値と比較して上記中間電圧センサの異常を検知するように構成される。 In addition to the above configuration, the PV power conditioner according to the second aspect of the present invention has an output voltage sensor that measures the output voltage of the inverter and outputs the measured output voltage, and an inverter drive signal for driving the inverter. The sensor abnormality detecting means estimates the intermediate voltage from the output voltage measurement value and the inverter drive signal to obtain the voltage estimated value, and obtains the voltage estimated value from the output voltage measured value and the inverter drive signal. It is configured to detect an abnormality in the intermediate voltage sensor in comparison with the measured voltage value.

この様な構成によれば、出力電圧計測値とインバータ駆動信号とを利用して中間電圧センサの異常を検知することができる。また、昇圧チョッパ及びインバータの運転中に中間電圧センサの異常を検知することができる。 According to such a configuration, an abnormality of the intermediate voltage sensor can be detected by using the measured output voltage value and the inverter drive signal. Further, it is possible to detect an abnormality of the intermediate voltage sensor during the operation of the boost chopper and the inverter.

本発明の第3の態様によるPVパワーコンディショナは、上記構成に加え、上記入力電圧を計測し、入力電圧計測値を出力する入力電圧センサを更に備え、上記チョッパ制御手段が、上記昇圧チョッパを駆動するためのチョッパ駆動信号を生成し、上記センサ異常検知手段が、上記入力電圧計測値と上記チョッパ駆動信号とから上記中間電圧を推定して電圧推定値を求め、当該電圧推定値を上記中間電圧計測値と比較して上記中間電圧センサの異常を検知するように構成される。 In addition to the above configuration, the PV power conditioner according to the third aspect of the present invention further includes an input voltage sensor that measures the input voltage and outputs the input voltage measurement value, and the chopper control means provides the boost chopper. A chopper drive signal for driving is generated, the sensor abnormality detecting means estimates the intermediate voltage from the input voltage measurement value and the chopper drive signal to obtain a voltage estimated value, and the voltage estimated value is obtained as the intermediate. It is configured to detect an abnormality in the intermediate voltage sensor in comparison with the measured voltage value.

この様な構成によれば、入力電圧計測値とチョッパ駆動信号とを利用して中間電圧センサの異常を検知することができる。また、昇圧チョッパ及びインバータの運転中に中間電圧センサの異常を検知することができる。 According to such a configuration, an abnormality of the intermediate voltage sensor can be detected by using the input voltage measured value and the chopper drive signal. Further, it is possible to detect an abnormality of the intermediate voltage sensor during the operation of the boost chopper and the inverter.

本発明の第4の態様によるPVパワーコンディショナは、上記構成に加え、上記センサ異常検知手段が、上記電圧推定値を求めて上記中間電圧計測値と比較することを繰り返し、複数回の比較結果に基づいて、上記中間電圧センサの異常を検知するように構成される。この様な構成によれば、中間電圧センサの異常を検知する際の検知精度を向上させることができる。 In the PV power conditioner according to the fourth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the sensor abnormality detecting means repeatedly obtains the voltage estimation value and compares it with the intermediate voltage measurement value, and a plurality of comparison results. Is configured to detect an abnormality in the intermediate voltage sensor based on the above. According to such a configuration, it is possible to improve the detection accuracy when detecting an abnormality of the intermediate voltage sensor.

本発明の第5の態様によるPVパワーコンディショナは、上記構成に加え、上記センサ異常検知手段が、上記中間電圧計測値を予め定められた電圧下限値と比較して上記中間電圧センサの異常を検知するように構成される。この様な構成によれば、不具合の発生によって中間電圧計測値が異常に低下した場合に、昇圧チョッパを速やかに停止させることができる。 In the PV power conditioner according to the fifth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the sensor abnormality detecting means compares the intermediate voltage measurement value with a predetermined voltage lower limit value to detect an abnormality in the intermediate voltage sensor. It is configured to detect. According to such a configuration, the step-up chopper can be stopped promptly when the intermediate voltage measurement value is abnormally lowered due to the occurrence of a defect.

本発明の第6の態様によるPVパワーコンディショナは、上記構成に加え、上記入力電圧を計測し、入力電圧計測値を出力する入力電圧センサを更に備え、上記センサ異常検知手段が、上記昇圧チョッパの起動前に計測された上記入力電圧計測値及び上記中間電圧計測値を比較して上記中間電圧センサの異常を検知するように構成される。この様な構成によれば、昇圧チョッパの起動前に中間電圧センサの異常を検知することができる。 In addition to the above configuration, the PV power conditioner according to the sixth aspect of the present invention further includes an input voltage sensor that measures the input voltage and outputs the input voltage measurement value, and the sensor abnormality detecting means is the boost chopper. It is configured to detect an abnormality of the intermediate voltage sensor by comparing the input voltage measured value and the intermediate voltage measured value measured before the start-up of. According to such a configuration, it is possible to detect an abnormality in the intermediate voltage sensor before starting the boost chopper.

本発明によれば、中間電圧を計測する中間電圧センサに不具合が発生すると昇圧チョッパが停止するため、中間電圧を保持するコンデンサの破損を抑制することができる。また、中間電圧センサに不具合が発生すれば、昇圧チョッパを停止させるため、インバータの動作不良を抑制することができる。 According to the present invention, if a failure occurs in the intermediate voltage sensor that measures the intermediate voltage, the step-up chopper stops, so that damage to the capacitor that holds the intermediate voltage can be suppressed. Further, if a malfunction occurs in the intermediate voltage sensor, the boost chopper is stopped, so that the malfunction of the inverter can be suppressed.

本発明の実施の形態によるPVパワーコンディショナ1の一構成例を示した図である。It is a figure which showed one structural example of PV power conditioner 1 by embodiment of this invention. 図1の中間電圧センサ23の構成例を示した図である。It is a figure which showed the configuration example of the intermediate voltage sensor 23 of FIG. 図1のPVパワーコンディショナ1における運転中の動作の一例を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the operation during operation in the PV power conditioner 1 of FIG. 図1のPVパワーコンディショナ1の電源オン状態における動作の一例を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the operation in the power-on state of the PV power conditioner 1 of FIG. 図1のPVパワーコンディショナ1における起動時の動作の一例を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the operation at the time of startup in the PV power conditioner 1 of FIG.

<PVパワーコンディショナ1>
図1は、本発明の実施の形態によるPVパワーコンディショナ1の一構成例を示した図である。PVパワーコンディショナ1は、太陽電池2による発電電力を交流電力に変換して系統電源3へ出力する電力変換装置であり、出力電圧や周波数を系統電源3と一致させ、出力波形を系統電源3と同期させる系統連系制御を行う。また、PVパワーコンディショナ1は、系統電源3の停電及び復電を判断し、出力を停止又は再開させる系統保護制御を行う。さらに、PVパワーコンディショナ1は、太陽電池2の動作点を制御し、発電電力を最大化させる動作点制御を行う。
<PV power conditioner 1>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a PV power conditioner 1 according to an embodiment of the present invention. The PV power conditioner 1 is a power conversion device that converts the power generated by the solar cell 2 into AC power and outputs it to the system power supply 3. The output voltage and frequency are matched with the system power supply 3, and the output waveform is output to the system power supply 3. Performs grid interconnection control to synchronize with. Further, the PV power conditioner 1 determines the power failure and power recovery of the system power supply 3, and performs system protection control to stop or restart the output. Further, the PV power conditioner 1 controls the operating point of the solar cell 2 and controls the operating point to maximize the generated power.

このPVパワーコンディショナ1は、入力コンデンサ10、昇圧チョッパ11、中間コンデンサ12、インバータ13、出力コンデンサ14、開閉器15、制御回路16、入力電圧センサ21、入力電流センサ22、中間電圧センサ23、出力電流センサ24及び出力電圧センサ25により構成される。制御回路16は、チョッパ制御部100、インバータ制御部101、過電圧保護部102及びセンサ異常検知部103により構成される。 The PV power conditioner 1 includes an input capacitor 10, a boost chopper 11, an intermediate capacitor 12, an inverter 13, an output capacitor 14, a switch 15, a control circuit 16, an input voltage sensor 21, an input current sensor 22, and an intermediate voltage sensor 23. It is composed of an output current sensor 24 and an output voltage sensor 25. The control circuit 16 includes a chopper control unit 100, an inverter control unit 101, an overvoltage protection unit 102, and a sensor abnormality detection unit 103.

太陽電池2は、太陽光を受光して電力に変換する発電装置である。太陽電池2では、光起電力効果を利用して、太陽光のエネルギーが直流電力に直接に変換される。例えば、太陽電池2は、複数のセルを直列又は並列に接続した太陽光発電モジュール(photovoltaic module)からなる。この太陽電池2は、例えば、50V〜420V程度の直流電圧を出力することができる。 The solar cell 2 is a power generation device that receives sunlight and converts it into electric power. In the solar cell 2, the energy of sunlight is directly converted into DC power by utilizing the photovoltaic effect. For example, the solar cell 2 is composed of a photovoltaic module (photovoltaic module) in which a plurality of cells are connected in series or in parallel. The solar cell 2 can output a DC voltage of, for example, about 50V to 420V.

系統電源3は、電力会社の電力網、すなわち、商用系統を介して供給される商用電源である。PVパワーコンディショナ1は、例えば、単相三線式で、定格電圧100V又は200Vの周波数50Hz又は60Hzの系統電源3に接続される。 The grid power supply 3 is a power grid of an electric power company, that is, a commercial power supply supplied via a commercial system. The PV power conditioner 1 is, for example, a single-phase three-wire system and is connected to a system power supply 3 having a rated voltage of 100 V or 200 V and a frequency of 50 Hz or 60 Hz.

入力コンデンサ10は、太陽電池2から入力される入力電流を平滑化するための容量素子であり、例えば、電解コンデンサからなる。この入力コンデンサ10は、太陽電池2と昇圧チョッパ11との間に配置され、太陽電池2に並列に接続されている。 The input capacitor 10 is a capacitive element for smoothing the input current input from the solar cell 2, and is composed of, for example, an electrolytic capacitor. The input capacitor 10 is arranged between the solar cell 2 and the step-up chopper 11 and is connected in parallel to the solar cell 2.

昇圧チョッパ11は、太陽電池2から入力される入力電圧を中間電圧に昇圧するためのDC−DCコンバータ回路である。この昇圧チョッパ11は、インダクタ111、スイッチング素子112、還流ダイオード113及びダイオード114により構成される。中間電圧は、例えば、310V程度である。 The boost chopper 11 is a DC-DC converter circuit for boosting the input voltage input from the solar cell 2 to an intermediate voltage. The step-up chopper 11 is composed of an inductor 111, a switching element 112, a freewheeling diode 113, and a diode 114. The intermediate voltage is, for example, about 310V.

インダクタ111は、スイッチング素子112がオン状態であるときに流れる電流によってエネルギーを蓄積し、スイッチング素子112がオフ状態であるときに蓄積したエネルギーを使ってダイオード114を介し中間コンデンサ12を充電するチョークコイルである。 The inductor 111 is a choke coil that stores energy by the current flowing when the switching element 112 is on, and charges the intermediate capacitor 12 via the diode 114 by using the energy stored when the switching element 112 is in the off state. Is.

スイッチング素子112は、チョッパ制御部100からのチョッパ駆動信号により、オン状態とオフ状態とが切り替えられる半導体素子である。このスイッチング素子112には、所定の耐圧及びスイッチング特性を有するトランジスタ、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)又はMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属酸化物型電界効果トランジスタ)が用いられる。チョッパ駆動信号は、スイッチング素子112のゲート端子に入力される。還流ダイオード113は、スイッチング素子112を保護するための半導体素子であり、スイッチング素子112のソース端子とドレイン端子との間に並列に接続される。 The switching element 112 is a semiconductor element that can be switched between an on state and an off state by a chopper drive signal from the chopper control unit 100. The switching element 112 includes a transistor having a predetermined withstand voltage and switching characteristics, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Used. The chopper drive signal is input to the gate terminal of the switching element 112. The freewheeling diode 113 is a semiconductor element for protecting the switching element 112, and is connected in parallel between the source terminal and the drain terminal of the switching element 112.

中間コンデンサ12は、中間電圧を保持するための容量素子であり、例えば、電解コンデンサからなる。この中間コンデンサ12は、昇圧チョッパ11とインバータ13との間に配置され、昇圧チョッパ11に並列に接続されている。 The intermediate capacitor 12 is a capacitive element for holding an intermediate voltage, and is composed of, for example, an electrolytic capacitor. The intermediate capacitor 12 is arranged between the step-up chopper 11 and the inverter 13, and is connected in parallel to the step-up chopper 11.

インバータ13は、中間電圧を出力電圧に変換するための電圧変換回路である。このインバータ13は、単相インバータであり、4つのスイッチング素子131と、4つの還流ダイオード132と、2つのインダクタ133とにより構成される。出力電圧の実効値は、200Vである。 The inverter 13 is a voltage conversion circuit for converting an intermediate voltage into an output voltage. The inverter 13 is a single-phase inverter, and is composed of four switching elements 131, four freewheeling diodes 132, and two inductors 133. The effective value of the output voltage is 200V.

スイッチング素子131は、インバータ制御部101からのインバータ駆動信号により、オン状態とオフ状態とが切り替えられる半導体素子である。このスイッチング素子131には、所定の耐圧及びスイッチング特性を有するトランジスタ、例えば、IGBT又はMOSFETが用いられる。インバータ駆動信号は、スイッチング素子131のゲート端子に入力される。還流ダイオード132は、スイッチング素子131を保護するための半導体素子であり、スイッチング素子131のソース端子とドレイン端子との間に並列に接続される。 The switching element 131 is a semiconductor element that can be switched between an on state and an off state by an inverter drive signal from the inverter control unit 101. As the switching element 131, a transistor having a predetermined withstand voltage and switching characteristics, for example, an IGBT or MOSFET is used. The inverter drive signal is input to the gate terminal of the switching element 131. The freewheeling diode 132 is a semiconductor element for protecting the switching element 131, and is connected in parallel between the source terminal and the drain terminal of the switching element 131.

出力コンデンサ14は、インバータ13から出力される出力電流から高調波成分を除去するための容量素子である。この出力コンデンサ14は、インバータ13と開閉器15との間に配置され、インバータ13に並列に接続されている。開閉器15は、インバータ13を系統電源3から解列させるための継電器である。 The output capacitor 14 is a capacitive element for removing harmonic components from the output current output from the inverter 13. The output capacitor 14 is arranged between the inverter 13 and the switch 15, and is connected in parallel to the inverter 13. The switch 15 is a relay for disconnecting the inverter 13 from the system power supply 3.

入力電圧センサ21は、入力電圧を計測し、入力電圧計測値Vinを出力する計測器であり、例えば、入力コンデンサ10に並列に接続される。入力電流センサ22は、入力電流を計測し、入力電流計測値Iinを出力する計測器であり、例えば、入力コンデンサ10と昇圧チョッパ11のインダクタ111との間に配置される。 The input voltage sensor 21 is a measuring instrument that measures an input voltage and outputs an input voltage measured value Vin, and is connected in parallel to, for example, an input capacitor 10. The input current sensor 22 is a measuring instrument that measures the input current and outputs the input current measured value Iin. For example, the input current sensor 22 is arranged between the input capacitor 10 and the inductor 111 of the step-up chopper 11.

中間電圧センサ23は、中間電圧を計測し、中間電圧計測値Vimを出力する計測器であり、例えば、中間コンデンサ12に並列に接続される。出力電流センサ24は、インバータ13の出力電流を計測し、出力電流計測値Ioutを出力する計測器であり、例えば、インバータ13のインダクタ133と出力コンデンサ14との間に配置される。出力電圧センサ25は、インバータ13の出力電圧を計測し、出力電圧計測値Voutを出力する計測器であり、例えば、出力コンデンサ14に並列に接続される。 The intermediate voltage sensor 23 is a measuring instrument that measures an intermediate voltage and outputs an intermediate voltage measurement value Vim, and is connected in parallel to, for example, an intermediate capacitor 12. The output current sensor 24 is a measuring instrument that measures the output current of the inverter 13 and outputs the measured output current value Iout. For example, the output current sensor 24 is arranged between the inductor 133 of the inverter 13 and the output capacitor 14. The output voltage sensor 25 is a measuring instrument that measures the output voltage of the inverter 13 and outputs the output voltage measurement value Vout, and is connected in parallel to, for example, the output capacitor 14.

チョッパ制御部100は、入力電圧計測値Vin、入力電流計測値Iin及び中間電圧計測値Vimに基づいて、昇圧チョッパ11を駆動するためのチョッパ駆動信号を生成し、昇圧チョッパ11へ出力する。このチョッパ制御部100は、中間電圧計測値Vimに基づいて、中間電圧が一定値Vref1を保持するようにフィードバック制御を行う。中間電圧の電圧指令値Vref1は、予め定められる。 The chopper control unit 100 generates a chopper drive signal for driving the boost chopper 11 based on the input voltage measurement value Vin, the input current measurement value Iin, and the intermediate voltage measurement value Vim, and outputs the chopper drive signal to the boost chopper 11. The chopper control unit 100 performs feedback control based on the intermediate voltage measurement value Vim so that the intermediate voltage holds a constant value Vref1. The voltage command value Vref1 of the intermediate voltage is predetermined.

チョッパ制御部100は、入力電圧計測値Vin及び入力電流計測値Iinに基づいて、太陽電池2の出力電力Pが最大となるように、目標電圧Vref2を指定する。太陽電池2は、日射量や温度によって出力特性(V−I特性)が変化するため、MPPT(最大電力点追従)制御により、太陽電池2の出力電圧、すなわち、入力電圧Vinを制御し、出力特性上における動作点を最適化すれば、出力電力Pを最大化することができる。 The chopper control unit 100 specifies the target voltage Vref2 so that the output power P of the solar cell 2 is maximized based on the input voltage measurement value Vin and the input current measurement value Iin. Since the output characteristics (VI characteristics) of the solar cell 2 change depending on the amount of solar radiation and temperature, the output voltage of the solar cell 2, that is, the input voltage Vin is controlled and output by MPPT (maximum power point tracking) control. The output power P can be maximized by optimizing the operating points in terms of characteristics.

チョッパ駆動信号は、例えば、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)信号であり、パルスのデューティ比は、入力電圧計測値Vin及び目標電圧Vref2の差分と、中間電圧計測値Vim及び電圧指令値Vref1の差分とに基づいて決定される。 The chopper drive signal is, for example, a PWM (Pulse Width Modulation) signal, and the duty ratio of the pulse is the difference between the input voltage measurement value Vin and the target voltage Vref2, the intermediate voltage measurement value Vim, and the voltage command value Vref1. It is determined based on the difference of.

インバータ制御部101は、出力電圧計測値Vout、出力電流計測値Iout及び中間電圧計測値Vimに基づいて、インバータ13を駆動するためのインバータ駆動信号を生成し、インバータ13へ出力する。このインバータ制御部101は、出力電流計測値Ioutに基づいて、出力電流が一定値Irefを保持するようにフィードバック制御を行う。 The inverter control unit 101 generates an inverter drive signal for driving the inverter 13 based on the output voltage measurement value Vout, the output current measurement value Iout, and the intermediate voltage measurement value Vim, and outputs the inverter drive signal to the inverter 13. The inverter control unit 101 performs feedback control based on the output current measurement value Iout so that the output current holds a constant value Iref.

電流指令値Irefは、出力電圧計測値Vout及び中間電圧計測値Vimに基づいて指定される。インバータ駆動信号は、例えば、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)信号であり、パルスのデューティ比は、出力電流計測値Iout及び電流指令値Irefの差分に基づいて決定される。 The current command value Iref is specified based on the output voltage measurement value Vout and the intermediate voltage measurement value Vim. The inverter drive signal is, for example, a PWM (Pulse Width Modulation) signal, and the duty ratio of the pulse is determined based on the difference between the output current measurement value Iout and the current command value Iref.

過電圧保護部102は、中間電圧計測値Vimを予め定められた電圧上限値と比較し、中間電圧計測値Vimが電圧上限値Vmaxを上回った場合に、インバータ13を停止させることにより、インバータ13の破損を防止する。電圧上限値Vmaxは、例えば、425Vである。 The overvoltage protection unit 102 compares the intermediate voltage measurement value Vim with a predetermined voltage upper limit value, and stops the inverter 13 when the intermediate voltage measurement value Vim exceeds the voltage upper limit value Vmax. Prevent damage. The voltage upper limit value Vmax is, for example, 425V.

センサ異常検知部103は、中間電圧センサ23の異常を検知し、検知結果をチョッパ制御部100及びインバータ制御部101へ出力する。このセンサ異常検知部103は、出力電圧計測値Voutとインバータ駆動信号とから中間電圧を推定して電圧推定値Vinf1を求め、当該電圧推定値Vinf1を中間電圧計測値Vimと比較して中間電圧センサ23の異常を検知する。 The sensor abnormality detection unit 103 detects an abnormality in the intermediate voltage sensor 23 and outputs the detection result to the chopper control unit 100 and the inverter control unit 101. The sensor abnormality detection unit 103 estimates the intermediate voltage from the output voltage measurement value Vout and the inverter drive signal to obtain the voltage estimation value Vinf1, and compares the voltage estimation value Vinf1 with the intermediate voltage measurement value Vim to obtain the intermediate voltage sensor. Detects 23 abnormalities.

この検知方法によれば、昇圧チョッパ11及びインバータ13の運転中に中間電圧センサ23の異常を検知することができる。また、インバータ13の制御に用いる出力電圧計測値Voutを利用して中間電圧センサ23の異常を検知するため、中間電圧を計測するための回路を二重化する場合に比べ、製造コストの増大を抑制することができる。 According to this detection method, an abnormality of the intermediate voltage sensor 23 can be detected during the operation of the step-up chopper 11 and the inverter 13. Further, since the abnormality of the intermediate voltage sensor 23 is detected by using the output voltage measurement value Vout used for controlling the inverter 13, the increase in manufacturing cost is suppressed as compared with the case where the circuit for measuring the intermediate voltage is duplicated. be able to.

電圧推定値Vinf1は、出力電圧計測値Voutとインバータ駆動信号のデューティ比とから、所定の演算式を利用して求められる。中間電圧センサ23の異常は、例えば、電圧推定値Vinf1と中間電圧計測値Vimとの誤差の絶対値が一定値Vth1以下であるか否かによって検知される。判定用の閾値Th1は、予め定められる。 The voltage estimation value Vinf1 is obtained from the output voltage measurement value Vout and the duty ratio of the inverter drive signal by using a predetermined calculation formula. The abnormality of the intermediate voltage sensor 23 is detected by, for example, whether or not the absolute value of the error between the estimated voltage value Vinf1 and the intermediate voltage measured value Vim is a constant value Vth1 or less. The threshold value Th1 for determination is predetermined.

インバータ駆動信号のデューティ比は、出力電流計測値Ioutに基づくフィードバック制御の影響を受ける。このため、出力電圧計測値Voutとインバータ駆動信号のデューティ比とから求められる電圧推定値Vinf1は、中間電圧計測値Vimと異なる。インバータ13の出力が安定していれば、電圧推定値Vinf1と実際の中間電圧とは概ね一致することから、中間電圧センサ23に不具合がなければ、電圧推定値Vinf1は、中間電圧計測値Vimと近い値を示す筈である。 The duty ratio of the inverter drive signal is affected by the feedback control based on the output current measurement value Iout. Therefore, the voltage estimation value Vinf1 obtained from the output voltage measurement value Vout and the duty ratio of the inverter drive signal is different from the intermediate voltage measurement value Vim. If the output of the inverter 13 is stable, the estimated voltage value Vinf1 and the actual intermediate voltage generally match. Therefore, if there is no problem with the intermediate voltage sensor 23, the estimated voltage value Vinf1 is the intermediate voltage measurement value Vim. It should show close values.

センサ異常検知部103は、検知精度を上げるために、電圧推定値Vinf1を求めて中間電圧計測値Vimと比較することを繰り返し、複数回の比較結果に基づいて、中間電圧センサ23の異常を検知する。センサ異常検知部103は、例えば、電圧推定値Vinf1及び中間電圧計測値Vimの誤差の絶対値が一定値Th1を上回っていることを検知した場合、電圧推定値Vinf1を求めて中間電圧計測値Vimと比較することを一定時間繰り返す。そして、センサ異常検知部103は、一定時間内に、複数回連続して誤差の絶対値が一定値Th1を上回っていることを検知した場合に、中間電圧センサ23に不具合が発生していると判断する。 In order to improve the detection accuracy, the sensor abnormality detection unit 103 repeatedly obtains the voltage estimation value Vinf1 and compares it with the intermediate voltage measurement value Vim, and detects the abnormality of the intermediate voltage sensor 23 based on the result of a plurality of comparisons. To do. When the sensor abnormality detection unit 103 detects, for example, that the absolute value of the error between the voltage estimated value Vinf1 and the intermediate voltage measured value Vim exceeds the constant value Th1, the sensor abnormality detection unit 103 obtains the voltage estimated value Vinf1 and obtains the intermediate voltage measured value Vim. Repeat the comparison with for a certain period of time. Then, when the sensor abnormality detection unit 103 detects that the absolute value of the error exceeds the constant value Th1 a plurality of times in succession within a fixed time, the intermediate voltage sensor 23 is said to have a problem. to decide.

なお、入力電圧計測値Vinとチョッパ駆動信号とから中間電圧を推定して電圧推定値Vinf2を求め、当該電圧推定値Vinf2を中間電圧計測値Vimと比較して中間電圧センサ23の異常を検知してもよい。電圧推定値Vinf2は、入力電圧計測値Vinとチョッパ駆動信号のデューティ比とから、所定の演算式を利用して求められる。 The intermediate voltage is estimated from the input voltage measured value Vin and the chopper drive signal to obtain the voltage estimated value Vinf2, and the voltage estimated value Vinf2 is compared with the intermediate voltage measured value Vim to detect an abnormality in the intermediate voltage sensor 23. You may. The voltage estimation value Vinf2 is obtained from the input voltage measurement value Vin and the duty ratio of the chopper drive signal by using a predetermined calculation formula.

また、センサ異常検知部103は、中間電圧計測値Vimを予め定められた電圧下限値Vminと比較して中間電圧センサ23の異常を検知する。この検知方法によれば、制御回路16の電源がオン状態である場合に、中間電圧センサ23の異常を検知することができる。また、不具合の発生によって中間電圧計測値Vimが異常に低下した場合に、昇圧チョッパ11を速やかに停止させることができる。中間電圧センサ23の異常は、例えば、中間電圧計測値Vimが電圧下限値Vmin以下であるか否かによって検知される。 Further, the sensor abnormality detection unit 103 compares the intermediate voltage measurement value Vim with the predetermined voltage lower limit value Vmin to detect the abnormality of the intermediate voltage sensor 23. According to this detection method, an abnormality of the intermediate voltage sensor 23 can be detected when the power supply of the control circuit 16 is on. Further, when the intermediate voltage measurement value Vim is abnormally lowered due to the occurrence of a defect, the boost chopper 11 can be stopped promptly. The abnormality of the intermediate voltage sensor 23 is detected, for example, by whether or not the measured intermediate voltage value Vim is equal to or less than the lower limit voltage value Vmin.

このPVパワーコンディショナ1は、入力電圧がオン閾値を上回れば、制御回路16の電源がオン状態に自動的に切り替えられる。また、入力電圧がオフ閾値を下回れば、制御回路16の電源がオフ状態に自動的に切り替えられ、昇圧チョッパ11及びインバータ13のスイッチング動作が停止する。オフ閾値は、例えば、40Vである。そこで、電圧下限値Vminには、オフ閾値よりも小さい値、例えば、20V程度が指定される。 When the input voltage exceeds the on threshold value, the PV power conditioner 1 automatically switches the power supply of the control circuit 16 to the on state. If the input voltage falls below the off threshold value, the power supply of the control circuit 16 is automatically switched to the off state, and the switching operation of the step-up chopper 11 and the inverter 13 is stopped. The off threshold is, for example, 40V. Therefore, a value smaller than the off threshold value, for example, about 20 V is specified for the voltage lower limit value Vmin.

また、センサ異常検知部103は、昇圧チョッパ11の起動前に計測された入力電圧計測値Vin及び中間電圧計測値Vimを比較して中間電圧センサ23の異常を検知する。この検知方法によれば、昇圧チョッパ11の起動前に中間電圧センサ23の異常を検知することができる。中間電圧センサ23の異常は、例えば、入力電圧計測値Vinと中間電圧計測値Vimとの誤差の絶対値が一定値Th2以下であるか否かによって検知される。判定用の閾値Th2は、予め定められる。 Further, the sensor abnormality detection unit 103 detects an abnormality in the intermediate voltage sensor 23 by comparing the input voltage measurement value Vin and the intermediate voltage measurement value Vim measured before the boost chopper 11 is started. According to this detection method, it is possible to detect an abnormality in the intermediate voltage sensor 23 before starting the boost chopper 11. The abnormality of the intermediate voltage sensor 23 is detected by, for example, whether or not the absolute value of the error between the input voltage measurement value Vin and the intermediate voltage measurement value Vim is a constant value Th2 or less. The threshold value Th2 for determination is predetermined.

チョッパ制御部100及びインバータ制御部101は、センサ異常検知部103の検知結果に基づいて、昇圧チョッパ11及びインバータ13をそれぞれ停止させる。中間電圧センサ23に不具合が発生すると昇圧チョッパ11が停止するため、中間電圧を保持する中間コンデンサ12に過電圧が付加されるのを抑制することができる。また、中間電圧センサ23に不具合が発生すれば、昇圧チョッパ11及びインバータ13を停止させるため、インバータ13の動作不良を抑制することができる。 The chopper control unit 100 and the inverter control unit 101 stop the step-up chopper 11 and the inverter 13, respectively, based on the detection result of the sensor abnormality detection unit 103. When a problem occurs in the intermediate voltage sensor 23, the boost chopper 11 is stopped, so that it is possible to prevent an overvoltage from being applied to the intermediate capacitor 12 that holds the intermediate voltage. Further, if a problem occurs in the intermediate voltage sensor 23, the boost chopper 11 and the inverter 13 are stopped, so that the malfunction of the inverter 13 can be suppressed.

<中間電圧センサ23>
図2は、図1の中間電圧センサ23の構成例を示した図である。この中間電圧センサ23は、複数の抵抗素子R1及びR2からなる分圧回路により構成される。中間電圧は、直列に接続された5つの抵抗素子R1と、並列に接続された2つの抵抗素子R2とによって分圧され、分圧電圧に基づいて、中間電圧計測値Vimが求められる。
<Intermediate voltage sensor 23>
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the intermediate voltage sensor 23 of FIG. The intermediate voltage sensor 23 is composed of a voltage dividing circuit including a plurality of resistance elements R1 and R2. The intermediate voltage is divided by five resistance elements R1 connected in series and two resistance elements R2 connected in parallel, and the intermediate voltage measurement value Vim is obtained based on the divided voltage.

例えば、R1の抵抗値=100kΩ、R2の抵抗値=10kΩとすれば、分圧電圧を中間電圧の1/100にすることができる。抵抗素子R1及びR2には、金属皮膜抵抗が用いられる。抵抗素子R1及びR2の抵抗値を100kΩ以下とすることにより、電蝕に対する耐性を向上させることができる。電蝕は、電気化学的腐蝕であり、抵抗素子の電蝕が進行すると、抵抗値が上昇し、最終的には開放状態になる。 For example, if the resistance value of R1 is 100 kΩ and the resistance value of R2 is 10 kΩ, the voltage dividing voltage can be reduced to 1/100 of the intermediate voltage. A metal film resistor is used for the resistance elements R1 and R2. By setting the resistance values of the resistance elements R1 and R2 to 100 kΩ or less, the resistance to electrolytic corrosion can be improved. Electrolytic corrosion is electrochemical corrosion, and as the electrolytic corrosion of the resistance element progresses, the resistance value rises and finally becomes an open state.

この様な中間電圧センサ23において、いずれかの抵抗素子R1が電蝕によって損傷すると、抵抗値が増大し、或いは、開放状態になるため、分圧比が変化し、中間電圧計測値Vimが低下する。中間電圧計測値Vimが低下すると、昇圧チョッパ11は、中間電圧計測値Vimに基づくフィードバック制御の影響により、中間電圧を際限なく増大させることになる。このとき、中間コンデンサ12には、過電圧が付加され、中間コンデンサ12の防爆弁が開放し、或いは、中間コンデンサ12が破裂することがあった。 In such an intermediate voltage sensor 23, when any of the resistance elements R1 is damaged by electrolytic corrosion, the resistance value increases or is opened, so that the voltage division ratio changes and the intermediate voltage measurement value Vim decreases. .. When the intermediate voltage measurement value Vim decreases, the boost chopper 11 will endlessly increase the intermediate voltage due to the influence of the feedback control based on the intermediate voltage measurement value Vim. At this time, an overvoltage was applied to the intermediate capacitor 12, and the explosion-proof valve of the intermediate capacitor 12 may open or the intermediate capacitor 12 may explode.

本実施の形態によるPVパワーコンディショナ1では、中間電圧センサ23の異常を検知して昇圧チョッパ11を停止させるため、中間コンデンサ12の破損を防止することができる。 In the PV power conditioner 1 according to the present embodiment, since the step-up chopper 11 is stopped by detecting the abnormality of the intermediate voltage sensor 23, it is possible to prevent the intermediate capacitor 12 from being damaged.

図3のステップS101〜S109は、図1のPVパワーコンディショナ1における運転中の動作の一例を示したフローチャートである。まず、PVパワーコンディショナ1は、出力電圧の計測値Voutを取得し(ステップS101)、インバータ駆動信号を取得する(ステップS102)。 Steps S101 to S109 of FIG. 3 are flowcharts showing an example of the operation during operation of the PV power conditioner 1 of FIG. First, the PV power conditioner 1 acquires the measured value Vout of the output voltage (step S101) and acquires the inverter drive signal (step S102).

次に、PVパワーコンディショナ1は、出力電圧の計測値Voutとインバータ駆動信号のデューティ比とから中間電圧を推定して電圧推定値Vinf1を求め(ステップS103)、中間電圧計測値Vimと比較する(ステップS104)。このとき、PVパワーコンディショナ1は、電圧推定値Vinf1と中間電圧計測値Vimとの誤差が一定値Th1以下であれば(ステップS105)、この処理を終了する。 Next, the PV power conditioner 1 estimates the intermediate voltage from the measured value Vout of the output voltage and the duty ratio of the inverter drive signal to obtain the voltage estimated value Vinf1 (step S103), and compares it with the intermediate voltage measured value Vim. (Step S104). At this time, if the error between the voltage estimation value Vinf1 and the intermediate voltage measurement value Vim is a constant value Th1 or less (step S105), the PV power conditioner 1 ends this process.

一方、PVパワーコンディショナ1は、電圧推定値Vinf1と中間電圧計測値Vimとの誤差が一定値Th1を上回っていれば、一定時間が経過するまで、ステップS101からステップS105までの処理手順を繰り返す(ステップS106)。 On the other hand, if the error between the voltage estimation value Vinf1 and the intermediate voltage measurement value Vim exceeds the constant value Th1, the PV power conditioner 1 repeats the processing procedure from step S101 to step S105 until a certain time elapses. (Step S106).

PVパワーコンディショナ1は、一定時間内に、複数回連続して誤差が一定値Th1を上回っていることを検知した場合に(ステップS107)、中間電圧センサ23に不具合が発生していると判断し(ステップS108)、昇圧チョッパ11及びインバータ13のスイッチング動作を停止させる(ステップS109)。 When the PV power conditioner 1 detects that the error exceeds the constant value Th1 a plurality of times in succession within a fixed time (step S107), it determines that the intermediate voltage sensor 23 has a problem. (Step S108), the switching operation of the boost chopper 11 and the inverter 13 is stopped (step S109).

図4のステップS201〜S205は、図1のPVパワーコンディショナ1の電源オン状態における動作の一例を示したフローチャートである。この異常検知処理は、図3に示した異常検知処理よりも短いサイクルで行われる。まず、PVパワーコンディショナ1は、中間電圧の計測値Vimを取得し(ステップS201)、電圧下限値Vminと比較する(ステップS202)。このとき、PVパワーコンディショナ1は、中間電圧測定値Vimが電圧下限値Vminを上回っていれば(ステップS203)、この処理を終了する。 Steps S201 to S205 of FIG. 4 are flowcharts showing an example of the operation of the PV power conditioner 1 of FIG. 1 in the power-on state. This abnormality detection process is performed in a shorter cycle than the abnormality detection process shown in FIG. First, the PV power conditioner 1 acquires the measured value Vim of the intermediate voltage (step S201) and compares it with the voltage lower limit value Vmin (step S202). At this time, if the intermediate voltage measured value Vim exceeds the voltage lower limit value Vmin (step S203), the PV power conditioner 1 ends this process.

一方、PVパワーコンディショナ1は、中間電圧測定値Vimが電圧下限値Vmin以下であれば、中間電圧センサ23に不具合が発生していると判断し(ステップS204)、昇圧チョッパ11及びインバータ13のスイッチング動作を停止させる(ステップS205)。 On the other hand, if the intermediate voltage measurement value Vim is equal to or less than the voltage lower limit value Vmin, the PV power conditioner 1 determines that the intermediate voltage sensor 23 has a problem (step S204), and determines that the step-up chopper 11 and the inverter 13 have a problem. The switching operation is stopped (step S205).

図5のステップS301〜S306は、図1のPVパワーコンディショナ1における起動時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、PVパワーコンディショナ1は、入力電圧の計測値Vinを取得し(ステップS301)、中間電圧の計測値Vimを取得する(ステップS302)。 Steps S301 to S306 of FIG. 5 are flowcharts showing an example of the operation at startup in the PV power conditioner 1 of FIG. First, the PV power conditioner 1 acquires the measured value Vin of the input voltage (step S301) and acquires the measured value Vim of the intermediate voltage (step S302).

次に、PVパワーコンディショナ1は、入力電圧計測値Vinと中間電圧計測値Vimとを比較し(ステップS303)、入力電圧計測値Vinと中間電圧計測値Vimとの誤差が一定値Th2以下であれば、中間電圧センサ23は正常であると判断し(ステップS305)、昇圧チョッパ11及びインバータ13のスイッチング動作を開始させる(ステップS306)。 Next, the PV power conditioner 1 compares the input voltage measurement value Vin and the intermediate voltage measurement value Vim (step S303), and the error between the input voltage measurement value Vin and the intermediate voltage measurement value Vim is a constant value Th2 or less. If so, the intermediate voltage sensor 23 determines that it is normal (step S305), and starts the switching operation of the boost chopper 11 and the inverter 13 (step S306).

一方、PVパワーコンディショナ1は、入力電圧計測値Vinと中間電圧計測値Vimとの誤差が一定値Th2を上回っていれば、中間電圧センサ23に不具合が発生していると判断し(ステップS304)、この処理を終了する。 On the other hand, if the error between the input voltage measurement value Vin and the intermediate voltage measurement value Vim exceeds the constant value Th2, the PV power conditioner 1 determines that the intermediate voltage sensor 23 has a problem (step S304). ), End this process.

本実施の形態によれば、中間電圧センサ23に不具合が発生すると昇圧チョッパ11が停止するため、中間コンデンサ12の破損を抑制することができる。特に、インバータ13の制御に用いる出力電圧計測値Voutとインバータ駆動信号とを利用して中間電圧センサ23の異常を検知するため、製造コストを増大させることなく、中間コンデンサ12の破損を抑制することができる。また、中間電圧センサ23に不具合が発生すれば、昇圧チョッパ11及びインバータ13を停止させるため、インバータ13の動作不良を抑制することができる。 According to the present embodiment, if a problem occurs in the intermediate voltage sensor 23, the step-up chopper 11 is stopped, so that damage to the intermediate capacitor 12 can be suppressed. In particular, since the abnormality of the intermediate voltage sensor 23 is detected by using the output voltage measurement value Vout used for controlling the inverter 13 and the inverter drive signal, damage to the intermediate capacitor 12 can be suppressed without increasing the manufacturing cost. Can be done. Further, if a problem occurs in the intermediate voltage sensor 23, the boost chopper 11 and the inverter 13 are stopped, so that the malfunction of the inverter 13 can be suppressed.

1 PVパワーコンディショナ
2 太陽電池
3 系統電源
10 入力コンデンサ
11 昇圧チョッパ
12 中間コンデンサ
13 インバータ
14 出力コンデンサ
15 開閉器
16 制御回路
21 入力電圧センサ
22 入力電流センサ
23 中間電圧センサ
24 出力電流センサ
25 出力電圧センサ
100 チョッパ制御部
101 インバータ制御部
102 過電圧保護部
103 センサ異常検知部
1 PV power conditioner 2 Solar cell 3 System power supply 10 Input capacitor 11 Boost chopper 12 Intermediate capacitor 13 Inverter 14 Output capacitor 15 Switch 16 Control circuit 21 Input voltage sensor 22 Input current sensor 23 Intermediate voltage sensor 24 Output current sensor 25 Output voltage Sensor 100 Chopper control unit 101 Inverter control unit 102 Overvoltage protection unit 103 Sensor abnormality detection unit

Claims (4)

太陽電池から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するPVパワーコンディショナにおいて、
上記太陽電池から入力される入力電圧を中間電圧に昇圧する昇圧チョッパと、
上記中間電圧を出力電圧に変換するインバータと、
上記中間電圧を計測し、中間電圧計測値を出力する中間電圧センサと、
上記中間電圧計測値に基づいて、上記昇圧チョッパを制御するチョッパ制御手段と、
上記中間電圧センサの異常を検知するセンサ異常検知手段と、
上記インバータの出力電圧を計測し、出力電圧計測値を出力する出力電圧センサと、
上記インバータを駆動するためのインバータ駆動信号を生成するインバータ制御手段とを備え、
上記センサ異常検知手段は、上記出力電圧計測値と上記インバータ駆動信号とから上記中間電圧を推定して電圧推定値を求め、当該電圧推定値を上記中間電圧計測値と比較して上記中間電圧センサの異常を検知し、
上記チョッパ制御手段は、上記センサ異常検知手段の検知結果に基づいて、上記昇圧チョッパを停止させることを特徴とするPVパワーコンディショナ。
In a PV power conditioner that converts DC power supplied from a solar cell into AC power and outputs it.
A boost chopper that boosts the input voltage input from the above solar cell to an intermediate voltage,
An inverter that converts the above intermediate voltage to an output voltage,
An intermediate voltage sensor that measures the above intermediate voltage and outputs the intermediate voltage measurement value,
A chopper control means for controlling the boost chopper based on the intermediate voltage measurement value, and
Sensor abnormality detecting means for detecting abnormality of the intermediate voltage sensor and
An output voltage sensor that measures the output voltage of the above inverter and outputs the measured output voltage value,
It is equipped with an inverter control means for generating an inverter drive signal for driving the above inverter .
The sensor abnormality detecting means estimates the intermediate voltage from the output voltage measured value and the inverter drive signal to obtain the voltage estimated value, compares the voltage estimated value with the intermediate voltage measured value, and compares the voltage estimated value with the intermediate voltage measured value. Detects anomalies and
The chopper control means is a PV power conditioner characterized in that the step-up chopper is stopped based on the detection result of the sensor abnormality detecting means.
上記センサ異常検知手段は、上記電圧推定値を求めて上記中間電圧計測値と比較することを繰り返し、複数回の比較結果に基づいて、上記中間電圧センサの異常を検知することを特徴とする請求項に記載のPVパワーコンディショナ。 The sensor abnormality detecting means is characterized in that it repeatedly obtains the estimated voltage value and compares it with the measured intermediate voltage value, and detects an abnormality of the intermediate voltage sensor based on the results of a plurality of comparisons. Item 1. The PV power conditioner according to Item 1 . 上記センサ異常検知手段は、上記中間電圧計測値を予め定められた電圧下限値と比較して上記中間電圧センサの異常を検知することを特徴とする請求項1又は2に記載のPVパワーコンディショナ。 The PV power conditioner according to claim 1 or 2 , wherein the sensor abnormality detecting means detects an abnormality of the intermediate voltage sensor by comparing the intermediate voltage measurement value with a predetermined voltage lower limit value. .. 上記入力電圧を計測し、入力電圧計測値を出力する入力電圧センサを更に備え、
上記センサ異常検知手段は、上記昇圧チョッパの起動前に計測された上記入力電圧計測値及び上記中間電圧計測値を比較して上記中間電圧センサの異常を検知することを特徴とする請求項に記載のPVパワーコンディショナ。
Further equipped with an input voltage sensor that measures the above input voltage and outputs the input voltage measurement value,
The sensor abnormality detection means, to claim 1, characterized in that the input voltage measured value measured before starting the step-up chopper and compares the intermediate voltage measurement value to detect an abnormality of the intermediate voltage sensor Described PV power conditioner.
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