電力変換装置
【課題】内部故障の発生可能性を低くし、効率のよい運転を可能にする電力変換装置を得ること。
【解決手段】当該電力変換装置の待機時に、第１の降圧回路および第１の保護回路の第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子のオンオフ制御と第１の降圧回路および第１の保護回路の第１のリレーおよび第２のリレーの開閉制御との組み合わせと、第１の電流検出部が検出した第１の直流電源の出力電流値と予め定めた所定電流値との比較とに基づき、前記第１のスイッチング素子、前記第１のリレー、前記第２のスイッチング素子および前記第２のリレーについて、故障有無の判定を行う第１の故障検出手段を備えた。
【解決手段】当該電力変換装置の待機時に、第１の降圧回路および第１の保護回路の第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子のオンオフ制御と第１の降圧回路および第１の保護回路の第１のリレーおよび第２のリレーの開閉制御との組み合わせと、第１の電流検出部が検出した第１の直流電源の出力電流値と予め定めた所定電流値との比較とに基づき、前記第１のスイッチング素子、前記第１のリレー、前記第２のスイッチング素子および前記第２のリレーについて、故障有無の判定を行う第１の故障検出手段を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力を交流電力へ変換する電力変換装置に関し、特に直流電源が太陽電池モジュール等である場合に用いられる電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュール等の直流電源から出力される直流電力を交流電力へ変換する電力変換装置として、例えば、特許文献１に示されたものがある。
【０００３】
特許文献１では、直流電源の直流電力を交流電力に変換する単相インバータの交流側を複数直列接続し、上記複数の単相インバータの各発生電圧の総和により出力電圧を制御する電力変換装置において、第２の直流電源と、該第２の直流電源の電圧を降圧する降圧回路とを備え、上記複数の単相インバータのうち電圧が最大である第１のインバータの直流電源電圧は、上記第２の直流電源から上記降圧回路を介して生成されるようにした電力変換装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６６７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の電力変換装置では、降圧回路が故障した場合、第２の直流電源の電圧が降圧されずに第１のインバータに印加され、第１のインバータが連鎖故障することが起こり得るという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、内部故障の発生可能性を低くし、効率のよい運転を可能にする電力変換装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明は、第１の直流電源から供給される直流電力を交流電力へ変換する電力変換装置であって、第１のスイッチング素子および前記第１のスイッチング素子に並列に接続された第１のリレーを含んで構成され、前記第１の直流電源から印加される直流電圧を降圧する第１の降圧回路と、第２のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子に並列に接続された第２のリレーを含んで構成され、前記第１の直流電源と前記第１の降圧回路との間に配置され、前記第１の降圧回路の出力電圧が印加される後段の回路を保護する第１の保護回路と、前記第１の直流電源の正極出力端と前記第１の保護回路の入力端との接続ラインに流れる電流を検出する第１の電流検出部と、当該電力変換装置の待機時に、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子のオンオフ制御と前記第１のリレーおよび前記第２のリレーの開閉制御との組み合わせと、前記第１の電流検出部の検出電流値と予め定めた所定電流値との比較とに基づき、前記第１のスイッチング素子、前記第１のリレー、前記第２のスイッチング素子および前記第２のリレーについて、故障有無の判定を行う第１の故障検出手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保護回路および降圧回路における各スイッチング素子にリレーを並列接続する場合において、装置の待機時に、各スイッチング素子と各リレーの短絡故障や開放故障を検出できるので、装置稼働時に内部故障の発生可能性を低くすることができ、また効率のよい運転を可能にするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１による電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す第１のリレー駆動制御部が行う故障検出動作の手順を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２による電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる電力変換装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による電力変換装置の構成を示すブロック図である。図１において、第１の直流電源１は、例えば、太陽光発電システムにおいて発電を行う太陽電池モジュールである。第１の直流電源１の正極出力端は、第１の保護回路２、第１の降圧回路３および第１の昇圧回路４をこの順に介してインバータ回路５の正極入力端に接続され、第１の直流電源１の負極出力端は、直接インバータ回路５の負極入力端に接続されている。
【００１２】
第１の直流電源１の正極出力端と第１の保護回路２との接続ラインに、第１の電流検出部６の検出端が接続されている。第１の電流検出部６は、検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓｌを第１のリレー駆動制御部８に出力する。
【００１３】
また、第１の直流電源１と第１の保護回路２との間において、第１の直流電源１の正極出力端と第１の保護回路２との接続ラインと、第１の直流電源１の負極出力端とインバータ回路５の負極入力端との接続ラインとの間に、平滑用のコンデンサＣ１が接続されている。第１の電圧検出部９は、コンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１を検出し、第１のリレー駆動制御部８に出力する。
【００１４】
第１の保護回路２は、スイッチング素子Ｑ１と、スイッチング素子Ｑ１に並列に接続されたリレーＲｙ１とを含んで構成されている。リレーＲｙ１は、第１のリレー駆動制御部８によって開閉制御される。スイッチング素子Ｑ１は、この実施の形態ではＩＧＢＴトランジスタを用いている。ＩＧＢＴトランジスタＱ１のコレクタ端子とリレーＲｙ１の一端との接続端が保護回路２の入力端であり、第１の直流電源１の正極出力端に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ１のエミッタ端子とリレーＲｙ１の他端との接続端が保護回路２の出力端であり、降圧回路３の入力端に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ１のゲート端子は第１の直流電圧変換回路制御部９に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ１のコレクタ端子とエミッタ端子との間にはダイオードが逆並列に接続されている。ここで、スイッチング素子Ｑ１は、「第２のスイッチング素子」に対応し、リレーＲｙ１は、「第２のリレー」に対応している。なお、スイッチング素子Ｑ１は、一方向導通回路（例えば、ダイオード等）を逆並列に接続した開閉回路を含んで構成するようにしてもよい。
【００１５】
第１の降圧回路３は、スイッチング素子Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ２に並列に接続されたリレーＲｙ２と、リアクトルＬ１と、ダイオードＤ１とを含んで構成されている。リレーＲｙ２は、第１のリレー駆動制御部８によって開閉制御される。スイッチング素子Ｑ２は、この実施の形態ではＩＧＢＴトランジスタを用いている。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のコレクタ端子とリレーＲｙ２の一端との接続端が第１の降圧回路３の入力端であり、保護回路２の出力端に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のエミッタ端子とリレーＲｙ２の他端とが共に、ダイオードＤ１のカソード端子およびリアクトルＬ１の一端に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のゲート端子は第１の直流電圧変換回路制御部９に接続されている。ダイオードＤ１のアノード端子は、第１の直流電源１の負極出力端とインバータ回路５の負極入力端との接続ラインに接続されている。リアクトルＬ１の他端が第１の降圧回路３の出力端である。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のコレクタ端子とエミッタ端子との間にはダイオードが逆並列に接続されている。ここで、スイッチング素子Ｑ２は「第１のスイッチング素子」に対応し、リレーＲｙ２は「第１のリレー」に対応している。なお、スイッチング素子Ｑ２は、一方向導通回路を逆並列に接続した開閉回路を含んで構成するようにしてもよい。
【００１６】
第１の昇圧回路４は、第１の降圧回路３と兼用して用いられるリアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ３と、ダイオードＤ２とを含んで構成されている。リアクトルＬ１の一端が第１の昇圧回路４の入力端である。スイッチング素子Ｑ３は、この実施の形態ではＩＧＢＴトランジスタを用いている。ＩＧＢＴトランジスタＱ３のコレクタ端子はリアクトルＬ１の他端とダイオードＤ２のアノード端子との接続端に接続され、エミッタ端子は第１の直流電源１の負極出力端とインバータ回路５の負極入力端との接続ラインに接続され、ゲート端子は第１の直流電圧変換回路制御部９に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のコレクタ端子とエミッタ端子との間にはダイオードが逆並列に接続されている。ダイオードＤ２のカソード端子は、第１の昇圧回路４の出力端であり、インバータ回路５の正極入力端に接続されている。なお、スイッチング素子Ｑ３は、一方向導通回路を逆並列に接続した開閉回路を含んで構成するようにしてもよい。
【００１７】
インバータ回路５の正極入力端と負極入力端との間には、コンデンサＣ３が接続されている。コンデンサＣ３は、第１の降圧回路３と第１の昇圧回路４のいずれか一方の出力電圧によって充電される。第３の電圧検出部１０は、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを検出し、インバータ回路制御部１１と第１のリレー駆動制御部８とに出力する。
【００１８】
インバータ回路制御部１１は、外部から運転開始指示が入力されると、第３の電圧検出部１０から通知されるコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを監視し、通知されたコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所定値になると、インバータ回路５内のスイッチング素子をオンオフ制御し、インバータ回路５に、直流電源であるコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉから交流電圧を変換生成させる。
【００１９】
この実施の形態では、インバータ回路制御部１１は、外部から運転開始指示が入力されても、その前に第１のリレー駆動制御部８から故障検知の通知が入力されていると、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所定値以上であっても、外部操作によるリセット信号が入力されるまでインバータ回路５を駆動せずに停止状態（当該電力変換装置の強制的停止状態）に維持するようになっている。
【００２０】
インバータ回路５は、最大（瞬時値）でコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉまで出力することができる。例えば、インバータ回路５が２００Ｖの交流電力（実効値）を出力するために必要なコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉは約２８２Ｖである。このため、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが約２８２Ｖ以上であれば、インバータ回路５は２００Ｖの交流出力を行うことが可能である。インバータ回路５の交流出力は、リアクトルＬ３，Ｌ４およびコンデンサＣ４を含んで構成されるフィルタ回路、並びにリレーＲｙ５，Ｒｙ６を介して、商用電力系統（または交流負荷）１２に供給される。
【００２１】
この実施の形態では、外部から運転開始指示が入力される前の待機時に、第１のリレー駆動制御部８が、図２に示す手順によって、第１の電流検出部６からの検出電流値Ｉｓ１と予め定めた所定電流値との比較に基づき、第１の直流電圧変換回路制御部９に動作指示を与えつつ、第１の保護回路２と第１の降圧回路３の一方または両方の故障検出を行うようになっている。つまり、第１のリレー駆動制御部８は、「第１の故障検出手段」に対応している。この故障検出動作の説明を行う前に、当該電力変換装置の動作等について説明する。
【００２２】
外部から運転開始指示が入力される前の待機時では、第１の直流電源１を構成する太陽電池モジュールは、直流電力を生成しているが、第１の直流電圧変換回路制御部９がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３をそれぞれオフ状態に制御し、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ１，Ｒｙ２をそれぞれ開路状態に制御し、コンデンサＣ３への充電を阻止している。
【００２３】
外部から運転開始指示が入力されると、第１の直流電圧変換回路制御部９がスイッチング素子Ｑ１をオン状態に制御し、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ１を閉路状態に制御し、つまり、第１の保護回路２をバイパス状態に制御し、直流電源１を降圧回路３に接続する。このとき、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電圧検出部９から通知されたコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１に基づき、第１の降圧回路３を動作させるか第１の昇圧回路４を動作させるかを判断し、その判断結果を第１の直流電圧変換回路制御部９に通知する。第１の降圧回路３を動作させる場合は、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ２を開路状態に維持し、同時に、第１の直流電圧変換回路制御部９がスイッチング素子Ｑ３をオフ状態に維持してスイッチング素子Ｑ２をオンオフ制御する。第１の昇圧回路４を動作させる場合は、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ２を閉路させ、第１の直流電圧変換回路制御部９がスイッチング素子Ｑ２をオフ状態に維持してスイッチング素子Ｑ３をオンオフ制御する。これによって、コンデンサＣ２が充電され、端子電圧Ｖｉｉが所定値になると、インバータ回路制御部１１がインバータ回路５の運転を開始する。
【００２４】
第１の直流電源１を構成する太陽電池モジュールの出力電圧は、取り出す電力によって決まり、電力を取り出していない時、最大となる。よって、太陽光発電システム運転開始前はまだ電力を取り出していないので出力電圧が最大となり第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を超えて７００Ｖ程度になることがある。このように第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っていて降圧が必要である場合は、第１の降圧回路３が、第１の直流電源１の出力電圧を所望の電圧（例えば、定格電圧等）に降圧してコンデンサＣ２の電圧Ｖｉｉを生成する。この場合、第１の昇圧回路４が昇圧を行う必要はないので、第１の昇圧回路４内のスイッチング素子Ｑ３はオフ状態に制御される。この観点から、第１の降圧回路３は、第１の直流電源１の高い直流電圧が第１の降圧回路３の後段の回路（図１に示す例では、昇圧回路４（特に、スイッチング素子Ｑ３）、コンデンサＣ２、およびインバータ回路５）に印加されることを防いで後段の回路を保護することを兼ねた回路となっている。また、第１の保護回路２は、直流電源１の出力電圧が第１の降圧回路３の後段の回路に印加されることを防いでおり、第１の降圧回路３による後段回路の保護との多重保護回路となっている。これによって、第１の昇圧回路４、コンデンサＣ２、インバータ回路５は、定格電圧に適した、即ち耐圧の低い素子で構成することができ、損失が低減された効率のよい回路となる。
【００２５】
上述したように、第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っていて降圧が必要である場合に、第１の降圧回路３では、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ２を開路させる際に、スイッチング素子Ｑ２が第１の直流電圧変換回路制御部９によりオンオフ制御されるので、リレーＲｙ２はアークを発生することなく開路させることができる。つまり、第１の降圧回路３は、リレーＲｙ２を設けてバイパスできるようにしてあるが、リレーＲｙ２での発熱等の問題なく第１の降圧回路３に降圧動作を開始させることができる。
【００２６】
なお、電力変換装置に求められる安全規格（例えば、電気用品安全法、ＩＥＣ等）は、降圧開路３およびリレーＲｙ２によって満たされれば良い。そのため、第１の保護回路２内のスイッチング素子Ｑ１としてスイッチング素子Ｑ２よりも耐圧の低い小型のものを利用することができ、リレーＲｙ１としてリレーＲｙ２よりも絶縁耐圧が低い（絶縁距離が短い）小型のものを利用することができる。先に説明したように、第１の直流電源１の出力電圧が７００Ｖ程度になり得る場合には、電力変換装置に求められる安全規格を満たすため、リレーＲｙ２として、接点距離が５．６ミリメートル程度のリレーを用いる。一方、リレーＲｙ１は、電力変換装置の何処かで異常が発生した場合に、電力変換装置を停止させる制御を行うことが可能な時間を稼げる程度のリレーであれば良い。例えば、リレーＲｙ１として、ＡＣ１０００Ｖを１分間程度保たせることが可能な接点距離が１．５ミリメートル程度のリレーを用いることができる。この場合、リレーＲｙ１の大きさをリレーＲｙ２の４分の１程度の大きさにすることができる。これによって、電力変換装置が大きくなることをできるだけ抑制しながら、保護回路２を備えることができる。
【００２７】
また、第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を下回り、さらに所定の電圧（例えば、２００Ｖ等）以下になると、第１の昇圧回路４が、第１の直流電源１の出力電圧を昇圧してコンデンサＣ２の電圧Ｖｉｉを生成する。この場合、第１の降圧回路３が降圧を行う必要はないので、第１の降圧回路３では、リレーＲｙ２が閉路状態に制御されてバイパスされる。つまり、スイッチング素子Ｑ２での損失発生を防止する。そして、第１の昇圧回路４では、スイッチング素子Ｑ３が第１の直流電圧変換回路制御部９によりオンオフ制御され、第１の直流電源１の出力電圧が所望の電圧（例えば、定格電圧等）に昇圧される。このように、第１の昇圧回路４による昇圧動作を、スイッチング素子Ｑ２での損失発生を防止しつつ、実施することができる。
【００２８】
また、第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を含む所定の範囲（例えば、２００Ｖ〜定格電圧等）である場合は、第１の降圧回路３および第１の昇圧回路４の両方の動作を停止させることができる。すなわち、第１の降圧回路３ではリレーＲｙ２が閉路状態に制御され、第１の昇圧回路４ではスイッチング素子Ｑ３がオフ状態に制御され、第１の直流電源１の出力電圧が、第１の保護回路２、第１の降圧回路３および第１の昇圧回路４をパスして直接コンデンサＣ３に印加される。
【００２９】
一方、電力変換装置の稼働中に第１の昇圧回路４またはインバータ回路５に異常が発生し、それによってコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所望の電圧（例えば、定格電圧等）よりも高電圧になった場合、第３の電圧検出部１０から第１のリレー駆動制御部８に通知されるので、第１のリレー駆動制御部８が第１の直流電圧変換回路制御部９に指示を出し、両者によって、第１の保護回路２および第１の降圧回路３に保護動作を行わせる。すなわち、まず、第１の降圧回路３において、リレーＲｙ２が開路状態に制御され、その後スイッチング素子Ｑ２がオフ状態に制御され、その後、第１の保護回路２において、リレーＲｙ１が開路状態に制御され、その後スイッチング素子Ｑ１がオフ状態に制御される。
【００３０】
また、電力変換装置の稼働中に第１の降圧回路３に異常が発生し、それによって第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っているにもかかわらず第１の降圧回路３による降圧が行われずに、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所望の電圧（例えば、定格電圧等）よりも高電圧になった場合、第１のリレー駆動制御部８が、第１の電圧検出部１１から通知される端子電圧Ｖｓ１と第３の電圧検出部１０から通知される端子電圧Ｖｉｉとを比較し、第１の直流電圧変換回路制御部９に指示を出し、両者によって第１の保護回路２に保護動作を行わせる。すなわち、第１の保護回路２において、リレーＲｙ１が開路状態に制御され、その後スイッチング素子Ｑ１がオフ状態に制御される。これによって、第１の直流電源１の高くなり過ぎた出力電圧が第１の降圧回路３の後段の回路に印加されることが防止でき、第１の降圧回路３の後段の回路を保護することができる。なお、第１の保護回路２を遮断状態に制御する場合、まず、スイッチング素子Ｑ１をオンさせてリレーＲｙ１を開路状態に制御し、その後スイッチング素子Ｑ１をオフさせる手順が取れるので、リレーＲｙ１でアークを発生させることなく、第１の保護回路２が確実に遮断状態に制御される。
【００３１】
なお、電力変換装置の稼働中に第１の保護回路２に異常が発生した場合、電力変換装置に求められる安全規格はリレーＲｙ２を備える第１の降圧回路３によって満たされているので、電力変換装置の稼働を継続することも可能ではあるが、安全をより確実なものとするために、第１のリレー駆動制御部８が、第１の電圧検出部１１から通知される端子電圧Ｖｓ１と第３の電圧検出部１０から通知される端子電圧Ｖｉｉとを比較し、第１の直流電圧変換回路制御部９に指示を出し、両者によって第１の降圧回路３に保護動作を行わせるようにしてもよい。すなわち、第１の降圧回路３において、リレーＲｙ２を開路状態に制御し、その後スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に制御するようにしてもよい。
【００３２】
以上要するに、この実施の形態による電力変換装置は、次のような特徴を有している。（１）第１の降圧回路３を備え、第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っている場合に第１の降圧回路３が第１の直流電源１の出力電圧を所望の電圧（例えば、定格電圧等）に降圧するようにしたので、第１の昇圧回路４（特には、スイッチング素子Ｑ３）、コンデンサＣ２、およびインバータ回路５を耐圧の低い素子で構成することができる。半導体スイッチング素子は耐圧が高くなるほど導通損失が大きくなる傾向があるので、第１の昇圧回路４、インバータ回路５を耐圧の低い素子で構成することにより、損失が低減された変換効率の高い電力変換装置を実現することができる。
【００３３】
（２）第１の保護回路２を備え、電力変換装置の稼働中に第１の降圧回路３に異常が発生し、それにより第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っているにもかかわらず第１の降圧回路３による降圧が行われずに、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所望の電圧（例えば、定格電圧等）よりも高電圧になった場合に、リレーＲｙ１が開路状態に制御され、その後スイッチング素子Ｑ１がオフ状態に制御される。これによって、第１の直流電源１の高くなり過ぎた出力電圧が第１の降圧回路３の後段の回路に印加されることを防いで、第１の降圧回路３の後段の回路を多重保護することができる。
【００３４】
（３）第１の降圧回路３にリレーＲｙ２を備え、第１の直流電源１の出力電圧の降圧が不要な場合に、第１の降圧回路３内のスイッチング素子Ｑ２をバイパスすることができるようにしたので、第１の降圧回路３内のスイッチング素子Ｑ２で損失が発生することを防止することができ、さらに損失低減を図ることができる。
【００３５】
（４）第１の直流電源１の出力電圧に応じて、第１の昇圧回路４と第１の降圧回路３とのいずれかを選択的に動作させる、或いは、双方を動作させないで、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを生成するので、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを安定して生成でき、安定した交流出力を精度よく得ることができる。
【００３６】
（５）そして、電力変換装置の待機時に、第１のリレー駆動制御部８が、常に、或いは外部から指示があったときに、図２に示す手順で、第１の電流検出部６からの検出電流値Ｉｓ１と予め定めた所定電流値との比較に基づいて、第１の直流電圧変換回路制御部９に動作指示を与えつつ、第１の保護回路２を構成するリレーＲｙ１およびスイッチング素子Ｑ１と、第１の降圧回路３を構成するリレーＲｙ２およびスイッチング素子Ｑ２とが、短絡故障していないか、開放故障していないかの健全性を予めチェックすることができる。
【００３７】
以下、図２を参照して、電力変換装置の待機時に実施される故障検出動作について説明する。図２は、図１に示す第１のリレー駆動制御部が行う故障検出動作の手順を説明するフローチャートである。なお、処理手順を示すステップは、単に「ＳＴ」と略記する。
【００３８】
電力変換装置の待機時においては、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、全てオフ状態であり、リレーＲｙ１，Ｒｙ２も全て開路状態である。このような待機時の状態において、図２に示すように、第１のリレー駆動制御部８は、コンデンサＣ２に不要な充電が行われ、端子電圧Ｖｉｉが過電圧とならないようにするため、スイッチング素子Ｑ３もオンオフさせつつ、故障検出を行う。
【００３９】
図２おいて、ＳＴ１〜ＳＴ５では、第１の保護回路２を構成するリレーＲｙ１およびスイッチング素子Ｑ１について、短絡故障の有無がチェックされる。
【００４０】
ＳＴ１では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１，Ｒｙ２を共に開路状態に維持する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対し、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に維持させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を共にデューティ比ｔ１でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ２へ進む。ここで、デューティ比ｔ１は、当該電力変換装置の制御周期内でのオン時間幅であり、第１の電圧検出部９が検出したコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１とデューティ比ｔ１との積がスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の耐圧以下となるように設定される。
【００４１】
ＳＴ２では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも小さいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≦所定電流値であれば（ＳＴ２：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ１とスイッチング素子Ｑ１の両方共に短絡故障していないと判定し（ＳＴ３）、ＳＴ６へ進む。一方、Ｉｓ１≦所定電流値でなければ（ＳＴ２：Ｎｏ）、リレーＲｙ１とスイッチング素子Ｑ１の少なくとも一方は短絡故障していると判定し（ＳＴ４）、インバータ回路制御部１１に故障検出を通知し、エラー表示を行い（ＳＴ５）、本手順を終了する。インバータ回路制御部１１は、故障検出の通知が入力されると、外部から当該電力変換装置の動作開始指示が入力されても、外部からリセット信号が入力されるまでは、インバータ回路５を駆動しない、つまり、当該電力変換装置を強制的に停止状態に維持する。
【００４２】
また、ＳＴ６〜ＳＴ１０では、第１の降圧回路３を構成するリレーＲｙ２およびスイッチング素子Ｑ２について、短絡故障の有無がチェックされる。
【００４３】
ＳＴ６では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１，Ｒｙ２を共に開路状態に維持する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対し、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を共にデューティ比ｔ２でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ７へ進む。ここで、デューティ比ｔ２は、当該電力変換装置の制御周期内でのオン時間幅であり、第１の電圧検出部９が検出したコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１とデューティ比ｔ１との積がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の耐圧以下となるように設定される。
【００４４】
ＳＴ７では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも小さいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≦所定電流値であれば（ＳＴ７：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ２とスイッチング素子Ｑ２の両方共に短絡故障していないと判定し（ＳＴ８）、ＳＴ１１へ進む。一方、Ｉｓ１≦所定電流値でなければ（ＳＴ７：Ｎｏ）、リレーＲｙ２とスイッチング素子Ｑ２の少なくとも一方は短絡故障していると判定し（ＳＴ９）、インバータ回路制御部１１に故障検出を通知し、エラー表示を行い（ＳＴ１０）、本手順を終了する。当該電力変換装置は、外部から運転開始指示が入力されても、外部からリセット信号が入力されるまで、強制的に停止状態に制御される。
【００４５】
次に、ＳＴ１１〜ＳＴ２０では、第１の保護回路２内のリレーＲｙ１と第１の降圧回路３内のスイッチング素子Ｑ２とについて、開放故障の有無がチェックされる。
【００４６】
ＳＴ１１では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１を閉路状態に制御し、リレーＲｙ２を閉路状態に制御する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対して、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を共にデューティ比ｔ３でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ１２へ進む。ここで、デューティ比ｔ３は、当該電力変換装置の制御周期内でのオン時間幅であり、第１の電圧検出部９が検出したコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１とデューティ比ｔ３との積がスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の耐圧以下となるように設定される。
【００４７】
ＳＴ１２では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも大きいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≧所定電流値であれば（ＳＴ１２：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ１とスイッチング素子Ｑ２の両方共に開放故障していないと判定し（ＳＴ１３）、ＳＴ２０へ進む。一方、Ｉｓ１≧所定電流値でなければ（ＳＴ１２：Ｎｏ）、リレーＲｙ１とスイッチング素子Ｑ２の少なくとも一方は開放故障していると判定し（ＳＴ１４）、ＳＴ１５へ進む。
【００４８】
ＳＴ１５では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１を開路状態に制御し、リレーＲｙ２を開路状態に維持する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対し、スイッチング素子Ｑ１をオン状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を共にデューティ比ｔ４でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ１６へ進む。
ＳＴ１６では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも大きいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≧所定電流値であれば（ＳＴ１６：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ１が開放故障していると判定し（ＳＴ１７）、また、Ｉｓ１≧所定電流値でなければ（ＳＴ１６：Ｎｏ）、スイッチング素子Ｑ２が開放故障していると判定し（ＳＴ１８）、
インバータ回路制御部１１に故障検出を通知し、エラー表示を行い（ＳＴ１９）、本手順を終了する。当該電力変換装置は、外部から運転開始指示が入力されても、外部からリセット信号が入力されるまで、強制的に停止状態に制御される。
【００４９】
次に、ＳＴ２０〜ＳＴ２８では、第１の保護回路２内のスイッチング素子Ｑ１と第１の降圧回路３内のリレーＲｙ２とについて、開放故障の有無がチェックされる。
【００５０】
ＳＴ２０では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１を開路状態に制御し、リレーＲｙ２を閉路状態に制御する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対して、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を共にデューティ比ｔ５でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ２１へ進む。ここで、デューティ比ｔ５は、当該電力変換装置の制御周期内でのオン時間幅であり、第１の電圧検出部９が検出したコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１とデューティ比ｔ５との積がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の耐圧以下となるように設定される。
【００５１】
ＳＴ２１では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも大きいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≧所定電流値であれば（ＳＴ２１：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ２とスイッチング素子Ｑ１の両方共に開放故障していないと判定し（ＳＴ２２）、インバータ回路制御部１１に故障無しを通知し（ＳＴ２９）、本手順を終了する。インバータ回路制御部１１は、故障無しの通知が入力されると、外部からの運転開始指示入力に応答してインバータ回路５の駆動を開始できる状態（電力変換装置起動可の状態）にする。
【００５２】
一方、ＳＴ２１の判断において、Ｉｓ１≧所定電流値でなければ（ＳＴ２１：Ｎｏ）、リレーＲｙ２とスイッチング素子Ｑ１の少なくとも一方は開放故障していると判定し（ＳＴ２３）、ＳＴ２４へ進む。
【００５３】
ＳＴ２４では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１，Ｒｙ２を共に開路状態に制御する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対して、スイッチング素子Ｑ２をオン状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を共にデューティ比ｔ６でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ２５へ進む。
【００５４】
ＳＴ２５では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも大きいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≧所定電流値であれば（ＳＴ２５：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ２が開放故障していると判定し（ＳＴ２６）、また、Ｉｓ１≧所定電流値でなければ（ＳＴ２５：Ｎｏ）、スイッチング素子Ｑ１が開放故障していると判定し（ＳＴ２７）、
インバータ回路制御部１１に故障検出を通知し、エラー表示を行い（ＳＴ２８）、本手順を終了する。当該電力変換装置は、外部から運転開始指示が入力されても、外部からリセット信号が入力されるまで、強制的に停止状態に制御される。
【００５５】
ここで、第１の保護回路２を構成するリレーＲｙ１およびスイッチング素子Ｑ１の少なくとも一方に短絡故障があり、第１の降圧回路３を構成するリレーＲｙ２およびスイッチング素子Ｑ２の少なくとも一方に短絡故障がある状態で当該電力変換装置を起動すると、第１の直流電源１から、第１の昇圧回路４およびインバータ回路５のスイッチング素子に耐圧以上の直流電圧が印加されるので稼働中に内部故障の発生を招来する。
【００５６】
これに対し、本実施の形態では、図２に示すように、当該電力変換装置の待機時に、リレーＲｙ１、スイッチング素子Ｑ１、リレーＲｙ２およびスイッチング素子Ｑ２の少なくとも一方に短絡故障があることを検出すると、エラー表示を行い、予め部品交換等の適切な措置を採ることができるまで当該電力変換装置を強制的に停止状態に制御するので、稼働中に内部故障が発生する可能性を低くすることができる。
【００５７】
また、リレーＲｙ１とリレーＲｙ２の少なくとも一方に開放故障がある状態で運転すると、直流電圧降下素子（スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２）をバイパスできなくなるので、損失が増加し、効率の低い状態での運転になってしまう。
【００５８】
これに対し、本実施の形態では、図２に示すように、当該電力変換装置の待機時に、リレーＲｙ１とリレーＲｙ２の少なくとも一方に開放故障があることを検出すると、エラー表示を行い、予め部品交換等の適切な措置を採ることができるまで当該電力変換装置を強制的に停止状態に制御するので、効率の低い状態での運転となるのを防止できる。
【００５９】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２による電力変換装置の構成を示すブロック図である。太陽光発電システムでは、図３に示すように、第１の回路（図１に示した第１の直流電源１と第１の保護回路２と第１の降圧回路３と第１の昇圧回路４）と、第２の回路（第２の直流電源２１と第２の保護回路２２と第２の降圧回路２３と第２の昇圧回路２４）とが、インバータ回路５に並列に接続された構成とする場合が多い。
【００６０】
第２の直流電源２１は、第１の直流電源１とは独立した太陽電池モジュールである。第２の保護回路２２は、スイッチング素子Ｑ４と該スイッチング素子Ｑ４に並列接続されるリレーＲｙ３とを含んで構成される。第２の降圧回路２３は、スイッチング素子Ｑ５と該スイッチング素子Ｑ５に並列接続されるリレーＲｙ４とダイオードＤ３とリアクトルＬ２とを含んで構成される。第２の昇圧回路２４は、リアクトルＬ２とスイッチング素子Ｑ５とダイオードＤ４とを含んで構成される。
【００６１】
そして、第２の回路でも第１の回路と同様に、第２の直流電源２１の出力電流Ｉｓ２を検出する第２の電流検出器２５と、第２の直流電源２１の出力端子間に設けられるコンデンサＣ２の端子電圧Ｖｓ２を検出する第２の電圧検出部２６と、リレーＲｙ３，Ｒｙ４を開閉制御する第２のリレー駆動制御部２７と、第２のリレー駆動制御部２７からの指示に従ってスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオンオフ制御を行う第２の直流電圧変換回路制御部２８とを備えている。第２のリレー駆動制御部２７には、第３の電圧検出部１００から検出電圧Ｖｉｉが入力される。
【００６２】
第２のリレー駆動制御部２７は、第２の故障検出手段を構成し、第１のリレー駆動制御部８と同様に、図２に示す手順で、リレーＲｙ３，Ｒｙ４，スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の短絡故障有無と開放故障有無とを判定し、判定結果をインバータ回路制御部１１に通知し、当該電力変換装置の起動を制御させる。
【００６３】
ここで、電力変換装置が、図１に示すように、１つの直流電源（太陽電池モジュール）の出力電圧を保護回路、降圧回路、昇圧回路を介してインバータ回路に与える構成である場合は、保護回路および降圧回路を構成するそれぞれのリレーおよびスイッチング素子の故障検出は、実施の形態１にて説明した直流電源の出力電流を用いる方法の他に、インバータ回路５の入力電圧Ｖｉｉを用いる方法によっても実施することができる。
【００６４】
ところが、図３に示すように、第１の回路と第２の回路とが、インバータ回路５に並列に接続された構成を採る電力変換装置では、第１の直流電源１を構成する太陽電池モジュールと、第２の直流電源２１を構成する太陽電池モジュールとで、太陽電池の直列枚数や方位が相違することに起因して、第１の回路と第２の回路との起動開始時間が異なる場合がある。この場合には、先に第１の回路だけで電力変換装置が動作を開始していて、後から第２の回路が動作を開始する場合が起こる。
【００６５】
このケースにおいて、リレーＲｙ３，Ｒｙ４，スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の故障検出を、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉと所定電圧値との比較に基づき行うことにすると、第１の回路が先に起動していると、既にコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉはある値に充電されており、その後に第２の回路が起動し始める際に故障検知を行おうとしても、端子電圧Ｖｉｉでは判定できないことになる。
【００６６】
したがって、図３に示すように、第１の回路と第２の回路とが、インバータ回路５に並列に接続された構成を採る電力変換装置において、インバータ回路５の入力電圧Ｖｉｉを用いて、第２の回路の故障検知を行う場合は、既に起動している第１の回路を一旦停止して、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを低下させる必要がある。折角変換動作を行っている電力変換装置を停止させることは非効率である。
【００６７】
その点、実施の形態１にて説明したような電流検知による故障検出方法を採用すれば、上記のような第１の回路と第２の回路を並列させる太陽光発電システムにおいて、電力変換装置を停止させることなく、故障検出を実施することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかる電力変換装置は、内部故障の発生可能性を低くすることを可能にし、効率のよい運転を可能にする電力変換装置として有用であり、特に、太陽光発電システムで用いる電力変換装置に適している。
【符号の説明】
【００６９】
１ 第１の直流電源（太陽電池モジュール）
２ 第１の保護回路
３ 第１の降圧回路
４ 第１の昇圧回路
５ インバータ回路
６ 第１の電流検出部
７ 第１の電圧検出部
８ 第１のリレー駆動制御部（第１の故障検出手段）
９ 第１の直流電圧検出回路制御部
１０ 第３の電圧検出部
１１ インバータ回路制御部
２１ 第２の直流電源（太陽電池モジュール）
２２ 第２の保護回路
２３ 第２の降圧回路
２４ 第２の昇圧回路
２５ 第２の電流検出部
２６ 第２の電圧検出部
２７ 第２の直流電圧検出回路制御部
２８ 第２のリレー駆動制御部（第２の故障検出手段）
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ コンデンサ
Ｒｙ１〜Ｒｙ４ リレー
Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子
Ｌ１，Ｌ２ リアクトル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力を交流電力へ変換する電力変換装置に関し、特に直流電源が太陽電池モジュール等である場合に用いられる電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュール等の直流電源から出力される直流電力を交流電力へ変換する電力変換装置として、例えば、特許文献１に示されたものがある。
【０００３】
特許文献１では、直流電源の直流電力を交流電力に変換する単相インバータの交流側を複数直列接続し、上記複数の単相インバータの各発生電圧の総和により出力電圧を制御する電力変換装置において、第２の直流電源と、該第２の直流電源の電圧を降圧する降圧回路とを備え、上記複数の単相インバータのうち電圧が最大である第１のインバータの直流電源電圧は、上記第２の直流電源から上記降圧回路を介して生成されるようにした電力変換装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６６７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の電力変換装置では、降圧回路が故障した場合、第２の直流電源の電圧が降圧されずに第１のインバータに印加され、第１のインバータが連鎖故障することが起こり得るという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、内部故障の発生可能性を低くし、効率のよい運転を可能にする電力変換装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明は、第１の直流電源から供給される直流電力を交流電力へ変換する電力変換装置であって、第１のスイッチング素子および前記第１のスイッチング素子に並列に接続された第１のリレーを含んで構成され、前記第１の直流電源から印加される直流電圧を降圧する第１の降圧回路と、第２のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子に並列に接続された第２のリレーを含んで構成され、前記第１の直流電源と前記第１の降圧回路との間に配置され、前記第１の降圧回路の出力電圧が印加される後段の回路を保護する第１の保護回路と、前記第１の直流電源の正極出力端と前記第１の保護回路の入力端との接続ラインに流れる電流を検出する第１の電流検出部と、当該電力変換装置の待機時に、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子のオンオフ制御と前記第１のリレーおよび前記第２のリレーの開閉制御との組み合わせと、前記第１の電流検出部の検出電流値と予め定めた所定電流値との比較とに基づき、前記第１のスイッチング素子、前記第１のリレー、前記第２のスイッチング素子および前記第２のリレーについて、故障有無の判定を行う第１の故障検出手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保護回路および降圧回路における各スイッチング素子にリレーを並列接続する場合において、装置の待機時に、各スイッチング素子と各リレーの短絡故障や開放故障を検出できるので、装置稼働時に内部故障の発生可能性を低くすることができ、また効率のよい運転を可能にするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１による電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す第１のリレー駆動制御部が行う故障検出動作の手順を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２による電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる電力変換装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による電力変換装置の構成を示すブロック図である。図１において、第１の直流電源１は、例えば、太陽光発電システムにおいて発電を行う太陽電池モジュールである。第１の直流電源１の正極出力端は、第１の保護回路２、第１の降圧回路３および第１の昇圧回路４をこの順に介してインバータ回路５の正極入力端に接続され、第１の直流電源１の負極出力端は、直接インバータ回路５の負極入力端に接続されている。
【００１２】
第１の直流電源１の正極出力端と第１の保護回路２との接続ラインに、第１の電流検出部６の検出端が接続されている。第１の電流検出部６は、検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓｌを第１のリレー駆動制御部８に出力する。
【００１３】
また、第１の直流電源１と第１の保護回路２との間において、第１の直流電源１の正極出力端と第１の保護回路２との接続ラインと、第１の直流電源１の負極出力端とインバータ回路５の負極入力端との接続ラインとの間に、平滑用のコンデンサＣ１が接続されている。第１の電圧検出部９は、コンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１を検出し、第１のリレー駆動制御部８に出力する。
【００１４】
第１の保護回路２は、スイッチング素子Ｑ１と、スイッチング素子Ｑ１に並列に接続されたリレーＲｙ１とを含んで構成されている。リレーＲｙ１は、第１のリレー駆動制御部８によって開閉制御される。スイッチング素子Ｑ１は、この実施の形態ではＩＧＢＴトランジスタを用いている。ＩＧＢＴトランジスタＱ１のコレクタ端子とリレーＲｙ１の一端との接続端が保護回路２の入力端であり、第１の直流電源１の正極出力端に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ１のエミッタ端子とリレーＲｙ１の他端との接続端が保護回路２の出力端であり、降圧回路３の入力端に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ１のゲート端子は第１の直流電圧変換回路制御部９に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ１のコレクタ端子とエミッタ端子との間にはダイオードが逆並列に接続されている。ここで、スイッチング素子Ｑ１は、「第２のスイッチング素子」に対応し、リレーＲｙ１は、「第２のリレー」に対応している。なお、スイッチング素子Ｑ１は、一方向導通回路（例えば、ダイオード等）を逆並列に接続した開閉回路を含んで構成するようにしてもよい。
【００１５】
第１の降圧回路３は、スイッチング素子Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ２に並列に接続されたリレーＲｙ２と、リアクトルＬ１と、ダイオードＤ１とを含んで構成されている。リレーＲｙ２は、第１のリレー駆動制御部８によって開閉制御される。スイッチング素子Ｑ２は、この実施の形態ではＩＧＢＴトランジスタを用いている。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のコレクタ端子とリレーＲｙ２の一端との接続端が第１の降圧回路３の入力端であり、保護回路２の出力端に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のエミッタ端子とリレーＲｙ２の他端とが共に、ダイオードＤ１のカソード端子およびリアクトルＬ１の一端に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のゲート端子は第１の直流電圧変換回路制御部９に接続されている。ダイオードＤ１のアノード端子は、第１の直流電源１の負極出力端とインバータ回路５の負極入力端との接続ラインに接続されている。リアクトルＬ１の他端が第１の降圧回路３の出力端である。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のコレクタ端子とエミッタ端子との間にはダイオードが逆並列に接続されている。ここで、スイッチング素子Ｑ２は「第１のスイッチング素子」に対応し、リレーＲｙ２は「第１のリレー」に対応している。なお、スイッチング素子Ｑ２は、一方向導通回路を逆並列に接続した開閉回路を含んで構成するようにしてもよい。
【００１６】
第１の昇圧回路４は、第１の降圧回路３と兼用して用いられるリアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ３と、ダイオードＤ２とを含んで構成されている。リアクトルＬ１の一端が第１の昇圧回路４の入力端である。スイッチング素子Ｑ３は、この実施の形態ではＩＧＢＴトランジスタを用いている。ＩＧＢＴトランジスタＱ３のコレクタ端子はリアクトルＬ１の他端とダイオードＤ２のアノード端子との接続端に接続され、エミッタ端子は第１の直流電源１の負極出力端とインバータ回路５の負極入力端との接続ラインに接続され、ゲート端子は第１の直流電圧変換回路制御部９に接続されている。ＩＧＢＴトランジスタＱ２のコレクタ端子とエミッタ端子との間にはダイオードが逆並列に接続されている。ダイオードＤ２のカソード端子は、第１の昇圧回路４の出力端であり、インバータ回路５の正極入力端に接続されている。なお、スイッチング素子Ｑ３は、一方向導通回路を逆並列に接続した開閉回路を含んで構成するようにしてもよい。
【００１７】
インバータ回路５の正極入力端と負極入力端との間には、コンデンサＣ３が接続されている。コンデンサＣ３は、第１の降圧回路３と第１の昇圧回路４のいずれか一方の出力電圧によって充電される。第３の電圧検出部１０は、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを検出し、インバータ回路制御部１１と第１のリレー駆動制御部８とに出力する。
【００１８】
インバータ回路制御部１１は、外部から運転開始指示が入力されると、第３の電圧検出部１０から通知されるコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを監視し、通知されたコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所定値になると、インバータ回路５内のスイッチング素子をオンオフ制御し、インバータ回路５に、直流電源であるコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉから交流電圧を変換生成させる。
【００１９】
この実施の形態では、インバータ回路制御部１１は、外部から運転開始指示が入力されても、その前に第１のリレー駆動制御部８から故障検知の通知が入力されていると、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所定値以上であっても、外部操作によるリセット信号が入力されるまでインバータ回路５を駆動せずに停止状態（当該電力変換装置の強制的停止状態）に維持するようになっている。
【００２０】
インバータ回路５は、最大（瞬時値）でコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉまで出力することができる。例えば、インバータ回路５が２００Ｖの交流電力（実効値）を出力するために必要なコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉは約２８２Ｖである。このため、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが約２８２Ｖ以上であれば、インバータ回路５は２００Ｖの交流出力を行うことが可能である。インバータ回路５の交流出力は、リアクトルＬ３，Ｌ４およびコンデンサＣ４を含んで構成されるフィルタ回路、並びにリレーＲｙ５，Ｒｙ６を介して、商用電力系統（または交流負荷）１２に供給される。
【００２１】
この実施の形態では、外部から運転開始指示が入力される前の待機時に、第１のリレー駆動制御部８が、図２に示す手順によって、第１の電流検出部６からの検出電流値Ｉｓ１と予め定めた所定電流値との比較に基づき、第１の直流電圧変換回路制御部９に動作指示を与えつつ、第１の保護回路２と第１の降圧回路３の一方または両方の故障検出を行うようになっている。つまり、第１のリレー駆動制御部８は、「第１の故障検出手段」に対応している。この故障検出動作の説明を行う前に、当該電力変換装置の動作等について説明する。
【００２２】
外部から運転開始指示が入力される前の待機時では、第１の直流電源１を構成する太陽電池モジュールは、直流電力を生成しているが、第１の直流電圧変換回路制御部９がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３をそれぞれオフ状態に制御し、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ１，Ｒｙ２をそれぞれ開路状態に制御し、コンデンサＣ３への充電を阻止している。
【００２３】
外部から運転開始指示が入力されると、第１の直流電圧変換回路制御部９がスイッチング素子Ｑ１をオン状態に制御し、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ１を閉路状態に制御し、つまり、第１の保護回路２をバイパス状態に制御し、直流電源１を降圧回路３に接続する。このとき、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電圧検出部９から通知されたコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１に基づき、第１の降圧回路３を動作させるか第１の昇圧回路４を動作させるかを判断し、その判断結果を第１の直流電圧変換回路制御部９に通知する。第１の降圧回路３を動作させる場合は、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ２を開路状態に維持し、同時に、第１の直流電圧変換回路制御部９がスイッチング素子Ｑ３をオフ状態に維持してスイッチング素子Ｑ２をオンオフ制御する。第１の昇圧回路４を動作させる場合は、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ２を閉路させ、第１の直流電圧変換回路制御部９がスイッチング素子Ｑ２をオフ状態に維持してスイッチング素子Ｑ３をオンオフ制御する。これによって、コンデンサＣ２が充電され、端子電圧Ｖｉｉが所定値になると、インバータ回路制御部１１がインバータ回路５の運転を開始する。
【００２４】
第１の直流電源１を構成する太陽電池モジュールの出力電圧は、取り出す電力によって決まり、電力を取り出していない時、最大となる。よって、太陽光発電システム運転開始前はまだ電力を取り出していないので出力電圧が最大となり第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を超えて７００Ｖ程度になることがある。このように第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っていて降圧が必要である場合は、第１の降圧回路３が、第１の直流電源１の出力電圧を所望の電圧（例えば、定格電圧等）に降圧してコンデンサＣ２の電圧Ｖｉｉを生成する。この場合、第１の昇圧回路４が昇圧を行う必要はないので、第１の昇圧回路４内のスイッチング素子Ｑ３はオフ状態に制御される。この観点から、第１の降圧回路３は、第１の直流電源１の高い直流電圧が第１の降圧回路３の後段の回路（図１に示す例では、昇圧回路４（特に、スイッチング素子Ｑ３）、コンデンサＣ２、およびインバータ回路５）に印加されることを防いで後段の回路を保護することを兼ねた回路となっている。また、第１の保護回路２は、直流電源１の出力電圧が第１の降圧回路３の後段の回路に印加されることを防いでおり、第１の降圧回路３による後段回路の保護との多重保護回路となっている。これによって、第１の昇圧回路４、コンデンサＣ２、インバータ回路５は、定格電圧に適した、即ち耐圧の低い素子で構成することができ、損失が低減された効率のよい回路となる。
【００２５】
上述したように、第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っていて降圧が必要である場合に、第１の降圧回路３では、第１のリレー駆動制御部８がリレーＲｙ２を開路させる際に、スイッチング素子Ｑ２が第１の直流電圧変換回路制御部９によりオンオフ制御されるので、リレーＲｙ２はアークを発生することなく開路させることができる。つまり、第１の降圧回路３は、リレーＲｙ２を設けてバイパスできるようにしてあるが、リレーＲｙ２での発熱等の問題なく第１の降圧回路３に降圧動作を開始させることができる。
【００２６】
なお、電力変換装置に求められる安全規格（例えば、電気用品安全法、ＩＥＣ等）は、降圧開路３およびリレーＲｙ２によって満たされれば良い。そのため、第１の保護回路２内のスイッチング素子Ｑ１としてスイッチング素子Ｑ２よりも耐圧の低い小型のものを利用することができ、リレーＲｙ１としてリレーＲｙ２よりも絶縁耐圧が低い（絶縁距離が短い）小型のものを利用することができる。先に説明したように、第１の直流電源１の出力電圧が７００Ｖ程度になり得る場合には、電力変換装置に求められる安全規格を満たすため、リレーＲｙ２として、接点距離が５．６ミリメートル程度のリレーを用いる。一方、リレーＲｙ１は、電力変換装置の何処かで異常が発生した場合に、電力変換装置を停止させる制御を行うことが可能な時間を稼げる程度のリレーであれば良い。例えば、リレーＲｙ１として、ＡＣ１０００Ｖを１分間程度保たせることが可能な接点距離が１．５ミリメートル程度のリレーを用いることができる。この場合、リレーＲｙ１の大きさをリレーＲｙ２の４分の１程度の大きさにすることができる。これによって、電力変換装置が大きくなることをできるだけ抑制しながら、保護回路２を備えることができる。
【００２７】
また、第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を下回り、さらに所定の電圧（例えば、２００Ｖ等）以下になると、第１の昇圧回路４が、第１の直流電源１の出力電圧を昇圧してコンデンサＣ２の電圧Ｖｉｉを生成する。この場合、第１の降圧回路３が降圧を行う必要はないので、第１の降圧回路３では、リレーＲｙ２が閉路状態に制御されてバイパスされる。つまり、スイッチング素子Ｑ２での損失発生を防止する。そして、第１の昇圧回路４では、スイッチング素子Ｑ３が第１の直流電圧変換回路制御部９によりオンオフ制御され、第１の直流電源１の出力電圧が所望の電圧（例えば、定格電圧等）に昇圧される。このように、第１の昇圧回路４による昇圧動作を、スイッチング素子Ｑ２での損失発生を防止しつつ、実施することができる。
【００２８】
また、第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を含む所定の範囲（例えば、２００Ｖ〜定格電圧等）である場合は、第１の降圧回路３および第１の昇圧回路４の両方の動作を停止させることができる。すなわち、第１の降圧回路３ではリレーＲｙ２が閉路状態に制御され、第１の昇圧回路４ではスイッチング素子Ｑ３がオフ状態に制御され、第１の直流電源１の出力電圧が、第１の保護回路２、第１の降圧回路３および第１の昇圧回路４をパスして直接コンデンサＣ３に印加される。
【００２９】
一方、電力変換装置の稼働中に第１の昇圧回路４またはインバータ回路５に異常が発生し、それによってコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所望の電圧（例えば、定格電圧等）よりも高電圧になった場合、第３の電圧検出部１０から第１のリレー駆動制御部８に通知されるので、第１のリレー駆動制御部８が第１の直流電圧変換回路制御部９に指示を出し、両者によって、第１の保護回路２および第１の降圧回路３に保護動作を行わせる。すなわち、まず、第１の降圧回路３において、リレーＲｙ２が開路状態に制御され、その後スイッチング素子Ｑ２がオフ状態に制御され、その後、第１の保護回路２において、リレーＲｙ１が開路状態に制御され、その後スイッチング素子Ｑ１がオフ状態に制御される。
【００３０】
また、電力変換装置の稼働中に第１の降圧回路３に異常が発生し、それによって第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っているにもかかわらず第１の降圧回路３による降圧が行われずに、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所望の電圧（例えば、定格電圧等）よりも高電圧になった場合、第１のリレー駆動制御部８が、第１の電圧検出部１１から通知される端子電圧Ｖｓ１と第３の電圧検出部１０から通知される端子電圧Ｖｉｉとを比較し、第１の直流電圧変換回路制御部９に指示を出し、両者によって第１の保護回路２に保護動作を行わせる。すなわち、第１の保護回路２において、リレーＲｙ１が開路状態に制御され、その後スイッチング素子Ｑ１がオフ状態に制御される。これによって、第１の直流電源１の高くなり過ぎた出力電圧が第１の降圧回路３の後段の回路に印加されることが防止でき、第１の降圧回路３の後段の回路を保護することができる。なお、第１の保護回路２を遮断状態に制御する場合、まず、スイッチング素子Ｑ１をオンさせてリレーＲｙ１を開路状態に制御し、その後スイッチング素子Ｑ１をオフさせる手順が取れるので、リレーＲｙ１でアークを発生させることなく、第１の保護回路２が確実に遮断状態に制御される。
【００３１】
なお、電力変換装置の稼働中に第１の保護回路２に異常が発生した場合、電力変換装置に求められる安全規格はリレーＲｙ２を備える第１の降圧回路３によって満たされているので、電力変換装置の稼働を継続することも可能ではあるが、安全をより確実なものとするために、第１のリレー駆動制御部８が、第１の電圧検出部１１から通知される端子電圧Ｖｓ１と第３の電圧検出部１０から通知される端子電圧Ｖｉｉとを比較し、第１の直流電圧変換回路制御部９に指示を出し、両者によって第１の降圧回路３に保護動作を行わせるようにしてもよい。すなわち、第１の降圧回路３において、リレーＲｙ２を開路状態に制御し、その後スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に制御するようにしてもよい。
【００３２】
以上要するに、この実施の形態による電力変換装置は、次のような特徴を有している。（１）第１の降圧回路３を備え、第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っている場合に第１の降圧回路３が第１の直流電源１の出力電圧を所望の電圧（例えば、定格電圧等）に降圧するようにしたので、第１の昇圧回路４（特には、スイッチング素子Ｑ３）、コンデンサＣ２、およびインバータ回路５を耐圧の低い素子で構成することができる。半導体スイッチング素子は耐圧が高くなるほど導通損失が大きくなる傾向があるので、第１の昇圧回路４、インバータ回路５を耐圧の低い素子で構成することにより、損失が低減された変換効率の高い電力変換装置を実現することができる。
【００３３】
（２）第１の保護回路２を備え、電力変換装置の稼働中に第１の降圧回路３に異常が発生し、それにより第１の直流電源１の出力電圧が定格電圧を上回っているにもかかわらず第１の降圧回路３による降圧が行われずに、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉが所望の電圧（例えば、定格電圧等）よりも高電圧になった場合に、リレーＲｙ１が開路状態に制御され、その後スイッチング素子Ｑ１がオフ状態に制御される。これによって、第１の直流電源１の高くなり過ぎた出力電圧が第１の降圧回路３の後段の回路に印加されることを防いで、第１の降圧回路３の後段の回路を多重保護することができる。
【００３４】
（３）第１の降圧回路３にリレーＲｙ２を備え、第１の直流電源１の出力電圧の降圧が不要な場合に、第１の降圧回路３内のスイッチング素子Ｑ２をバイパスすることができるようにしたので、第１の降圧回路３内のスイッチング素子Ｑ２で損失が発生することを防止することができ、さらに損失低減を図ることができる。
【００３５】
（４）第１の直流電源１の出力電圧に応じて、第１の昇圧回路４と第１の降圧回路３とのいずれかを選択的に動作させる、或いは、双方を動作させないで、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを生成するので、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを安定して生成でき、安定した交流出力を精度よく得ることができる。
【００３６】
（５）そして、電力変換装置の待機時に、第１のリレー駆動制御部８が、常に、或いは外部から指示があったときに、図２に示す手順で、第１の電流検出部６からの検出電流値Ｉｓ１と予め定めた所定電流値との比較に基づいて、第１の直流電圧変換回路制御部９に動作指示を与えつつ、第１の保護回路２を構成するリレーＲｙ１およびスイッチング素子Ｑ１と、第１の降圧回路３を構成するリレーＲｙ２およびスイッチング素子Ｑ２とが、短絡故障していないか、開放故障していないかの健全性を予めチェックすることができる。
【００３７】
以下、図２を参照して、電力変換装置の待機時に実施される故障検出動作について説明する。図２は、図１に示す第１のリレー駆動制御部が行う故障検出動作の手順を説明するフローチャートである。なお、処理手順を示すステップは、単に「ＳＴ」と略記する。
【００３８】
電力変換装置の待機時においては、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、全てオフ状態であり、リレーＲｙ１，Ｒｙ２も全て開路状態である。このような待機時の状態において、図２に示すように、第１のリレー駆動制御部８は、コンデンサＣ２に不要な充電が行われ、端子電圧Ｖｉｉが過電圧とならないようにするため、スイッチング素子Ｑ３もオンオフさせつつ、故障検出を行う。
【００３９】
図２おいて、ＳＴ１〜ＳＴ５では、第１の保護回路２を構成するリレーＲｙ１およびスイッチング素子Ｑ１について、短絡故障の有無がチェックされる。
【００４０】
ＳＴ１では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１，Ｒｙ２を共に開路状態に維持する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対し、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に維持させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を共にデューティ比ｔ１でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ２へ進む。ここで、デューティ比ｔ１は、当該電力変換装置の制御周期内でのオン時間幅であり、第１の電圧検出部９が検出したコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１とデューティ比ｔ１との積がスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の耐圧以下となるように設定される。
【００４１】
ＳＴ２では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも小さいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≦所定電流値であれば（ＳＴ２：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ１とスイッチング素子Ｑ１の両方共に短絡故障していないと判定し（ＳＴ３）、ＳＴ６へ進む。一方、Ｉｓ１≦所定電流値でなければ（ＳＴ２：Ｎｏ）、リレーＲｙ１とスイッチング素子Ｑ１の少なくとも一方は短絡故障していると判定し（ＳＴ４）、インバータ回路制御部１１に故障検出を通知し、エラー表示を行い（ＳＴ５）、本手順を終了する。インバータ回路制御部１１は、故障検出の通知が入力されると、外部から当該電力変換装置の動作開始指示が入力されても、外部からリセット信号が入力されるまでは、インバータ回路５を駆動しない、つまり、当該電力変換装置を強制的に停止状態に維持する。
【００４２】
また、ＳＴ６〜ＳＴ１０では、第１の降圧回路３を構成するリレーＲｙ２およびスイッチング素子Ｑ２について、短絡故障の有無がチェックされる。
【００４３】
ＳＴ６では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１，Ｒｙ２を共に開路状態に維持する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対し、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を共にデューティ比ｔ２でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ７へ進む。ここで、デューティ比ｔ２は、当該電力変換装置の制御周期内でのオン時間幅であり、第１の電圧検出部９が検出したコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１とデューティ比ｔ１との積がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の耐圧以下となるように設定される。
【００４４】
ＳＴ７では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも小さいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≦所定電流値であれば（ＳＴ７：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ２とスイッチング素子Ｑ２の両方共に短絡故障していないと判定し（ＳＴ８）、ＳＴ１１へ進む。一方、Ｉｓ１≦所定電流値でなければ（ＳＴ７：Ｎｏ）、リレーＲｙ２とスイッチング素子Ｑ２の少なくとも一方は短絡故障していると判定し（ＳＴ９）、インバータ回路制御部１１に故障検出を通知し、エラー表示を行い（ＳＴ１０）、本手順を終了する。当該電力変換装置は、外部から運転開始指示が入力されても、外部からリセット信号が入力されるまで、強制的に停止状態に制御される。
【００４５】
次に、ＳＴ１１〜ＳＴ２０では、第１の保護回路２内のリレーＲｙ１と第１の降圧回路３内のスイッチング素子Ｑ２とについて、開放故障の有無がチェックされる。
【００４６】
ＳＴ１１では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１を閉路状態に制御し、リレーＲｙ２を閉路状態に制御する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対して、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を共にデューティ比ｔ３でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ１２へ進む。ここで、デューティ比ｔ３は、当該電力変換装置の制御周期内でのオン時間幅であり、第１の電圧検出部９が検出したコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１とデューティ比ｔ３との積がスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の耐圧以下となるように設定される。
【００４７】
ＳＴ１２では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも大きいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≧所定電流値であれば（ＳＴ１２：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ１とスイッチング素子Ｑ２の両方共に開放故障していないと判定し（ＳＴ１３）、ＳＴ２０へ進む。一方、Ｉｓ１≧所定電流値でなければ（ＳＴ１２：Ｎｏ）、リレーＲｙ１とスイッチング素子Ｑ２の少なくとも一方は開放故障していると判定し（ＳＴ１４）、ＳＴ１５へ進む。
【００４８】
ＳＴ１５では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１を開路状態に制御し、リレーＲｙ２を開路状態に維持する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対し、スイッチング素子Ｑ１をオン状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を共にデューティ比ｔ４でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ１６へ進む。
ＳＴ１６では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも大きいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≧所定電流値であれば（ＳＴ１６：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ１が開放故障していると判定し（ＳＴ１７）、また、Ｉｓ１≧所定電流値でなければ（ＳＴ１６：Ｎｏ）、スイッチング素子Ｑ２が開放故障していると判定し（ＳＴ１８）、
インバータ回路制御部１１に故障検出を通知し、エラー表示を行い（ＳＴ１９）、本手順を終了する。当該電力変換装置は、外部から運転開始指示が入力されても、外部からリセット信号が入力されるまで、強制的に停止状態に制御される。
【００４９】
次に、ＳＴ２０〜ＳＴ２８では、第１の保護回路２内のスイッチング素子Ｑ１と第１の降圧回路３内のリレーＲｙ２とについて、開放故障の有無がチェックされる。
【００５０】
ＳＴ２０では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１を開路状態に制御し、リレーＲｙ２を閉路状態に制御する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対して、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を共にデューティ比ｔ５でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ２１へ進む。ここで、デューティ比ｔ５は、当該電力変換装置の制御周期内でのオン時間幅であり、第１の電圧検出部９が検出したコンデンサＣ１の端子電圧Ｖｓ１とデューティ比ｔ５との積がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の耐圧以下となるように設定される。
【００５１】
ＳＴ２１では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも大きいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≧所定電流値であれば（ＳＴ２１：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ２とスイッチング素子Ｑ１の両方共に開放故障していないと判定し（ＳＴ２２）、インバータ回路制御部１１に故障無しを通知し（ＳＴ２９）、本手順を終了する。インバータ回路制御部１１は、故障無しの通知が入力されると、外部からの運転開始指示入力に応答してインバータ回路５の駆動を開始できる状態（電力変換装置起動可の状態）にする。
【００５２】
一方、ＳＴ２１の判断において、Ｉｓ１≧所定電流値でなければ（ＳＴ２１：Ｎｏ）、リレーＲｙ２とスイッチング素子Ｑ１の少なくとも一方は開放故障していると判定し（ＳＴ２３）、ＳＴ２４へ進む。
【００５３】
ＳＴ２４では、第１のリレー駆動制御部８は、リレーＲｙ１，Ｒｙ２を共に開路状態に制御する。そして、第１の直流電圧変換回路制御部９に対して、スイッチング素子Ｑ２をオン状態に制御させる動作指示を与え、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を共にデューティ比ｔ６でオンさせる動作指示を与えて、ＳＴ２５へ進む。
【００５４】
ＳＴ２５では、第１のリレー駆動制御部８は、第１の電流検出部６が検出した第１の直流電源１の出力電流Ｉｓ１が所定電流値と等しいか否か、或いは所定電流値よりも大きいか否かを調べる。その結果、Ｉｓ１≧所定電流値であれば（ＳＴ２５：Ｙｅｓ）、リレーＲｙ２が開放故障していると判定し（ＳＴ２６）、また、Ｉｓ１≧所定電流値でなければ（ＳＴ２５：Ｎｏ）、スイッチング素子Ｑ１が開放故障していると判定し（ＳＴ２７）、
インバータ回路制御部１１に故障検出を通知し、エラー表示を行い（ＳＴ２８）、本手順を終了する。当該電力変換装置は、外部から運転開始指示が入力されても、外部からリセット信号が入力されるまで、強制的に停止状態に制御される。
【００５５】
ここで、第１の保護回路２を構成するリレーＲｙ１およびスイッチング素子Ｑ１の少なくとも一方に短絡故障があり、第１の降圧回路３を構成するリレーＲｙ２およびスイッチング素子Ｑ２の少なくとも一方に短絡故障がある状態で当該電力変換装置を起動すると、第１の直流電源１から、第１の昇圧回路４およびインバータ回路５のスイッチング素子に耐圧以上の直流電圧が印加されるので稼働中に内部故障の発生を招来する。
【００５６】
これに対し、本実施の形態では、図２に示すように、当該電力変換装置の待機時に、リレーＲｙ１、スイッチング素子Ｑ１、リレーＲｙ２およびスイッチング素子Ｑ２の少なくとも一方に短絡故障があることを検出すると、エラー表示を行い、予め部品交換等の適切な措置を採ることができるまで当該電力変換装置を強制的に停止状態に制御するので、稼働中に内部故障が発生する可能性を低くすることができる。
【００５７】
また、リレーＲｙ１とリレーＲｙ２の少なくとも一方に開放故障がある状態で運転すると、直流電圧降下素子（スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２）をバイパスできなくなるので、損失が増加し、効率の低い状態での運転になってしまう。
【００５８】
これに対し、本実施の形態では、図２に示すように、当該電力変換装置の待機時に、リレーＲｙ１とリレーＲｙ２の少なくとも一方に開放故障があることを検出すると、エラー表示を行い、予め部品交換等の適切な措置を採ることができるまで当該電力変換装置を強制的に停止状態に制御するので、効率の低い状態での運転となるのを防止できる。
【００５９】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２による電力変換装置の構成を示すブロック図である。太陽光発電システムでは、図３に示すように、第１の回路（図１に示した第１の直流電源１と第１の保護回路２と第１の降圧回路３と第１の昇圧回路４）と、第２の回路（第２の直流電源２１と第２の保護回路２２と第２の降圧回路２３と第２の昇圧回路２４）とが、インバータ回路５に並列に接続された構成とする場合が多い。
【００６０】
第２の直流電源２１は、第１の直流電源１とは独立した太陽電池モジュールである。第２の保護回路２２は、スイッチング素子Ｑ４と該スイッチング素子Ｑ４に並列接続されるリレーＲｙ３とを含んで構成される。第２の降圧回路２３は、スイッチング素子Ｑ５と該スイッチング素子Ｑ５に並列接続されるリレーＲｙ４とダイオードＤ３とリアクトルＬ２とを含んで構成される。第２の昇圧回路２４は、リアクトルＬ２とスイッチング素子Ｑ５とダイオードＤ４とを含んで構成される。
【００６１】
そして、第２の回路でも第１の回路と同様に、第２の直流電源２１の出力電流Ｉｓ２を検出する第２の電流検出器２５と、第２の直流電源２１の出力端子間に設けられるコンデンサＣ２の端子電圧Ｖｓ２を検出する第２の電圧検出部２６と、リレーＲｙ３，Ｒｙ４を開閉制御する第２のリレー駆動制御部２７と、第２のリレー駆動制御部２７からの指示に従ってスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオンオフ制御を行う第２の直流電圧変換回路制御部２８とを備えている。第２のリレー駆動制御部２７には、第３の電圧検出部１００から検出電圧Ｖｉｉが入力される。
【００６２】
第２のリレー駆動制御部２７は、第２の故障検出手段を構成し、第１のリレー駆動制御部８と同様に、図２に示す手順で、リレーＲｙ３，Ｒｙ４，スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の短絡故障有無と開放故障有無とを判定し、判定結果をインバータ回路制御部１１に通知し、当該電力変換装置の起動を制御させる。
【００６３】
ここで、電力変換装置が、図１に示すように、１つの直流電源（太陽電池モジュール）の出力電圧を保護回路、降圧回路、昇圧回路を介してインバータ回路に与える構成である場合は、保護回路および降圧回路を構成するそれぞれのリレーおよびスイッチング素子の故障検出は、実施の形態１にて説明した直流電源の出力電流を用いる方法の他に、インバータ回路５の入力電圧Ｖｉｉを用いる方法によっても実施することができる。
【００６４】
ところが、図３に示すように、第１の回路と第２の回路とが、インバータ回路５に並列に接続された構成を採る電力変換装置では、第１の直流電源１を構成する太陽電池モジュールと、第２の直流電源２１を構成する太陽電池モジュールとで、太陽電池の直列枚数や方位が相違することに起因して、第１の回路と第２の回路との起動開始時間が異なる場合がある。この場合には、先に第１の回路だけで電力変換装置が動作を開始していて、後から第２の回路が動作を開始する場合が起こる。
【００６５】
このケースにおいて、リレーＲｙ３，Ｒｙ４，スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の故障検出を、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉと所定電圧値との比較に基づき行うことにすると、第１の回路が先に起動していると、既にコンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉはある値に充電されており、その後に第２の回路が起動し始める際に故障検知を行おうとしても、端子電圧Ｖｉｉでは判定できないことになる。
【００６６】
したがって、図３に示すように、第１の回路と第２の回路とが、インバータ回路５に並列に接続された構成を採る電力変換装置において、インバータ回路５の入力電圧Ｖｉｉを用いて、第２の回路の故障検知を行う場合は、既に起動している第１の回路を一旦停止して、コンデンサＣ３の端子電圧Ｖｉｉを低下させる必要がある。折角変換動作を行っている電力変換装置を停止させることは非効率である。
【００６７】
その点、実施の形態１にて説明したような電流検知による故障検出方法を採用すれば、上記のような第１の回路と第２の回路を並列させる太陽光発電システムにおいて、電力変換装置を停止させることなく、故障検出を実施することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかる電力変換装置は、内部故障の発生可能性を低くすることを可能にし、効率のよい運転を可能にする電力変換装置として有用であり、特に、太陽光発電システムで用いる電力変換装置に適している。
【符号の説明】
【００６９】
１ 第１の直流電源（太陽電池モジュール）
２ 第１の保護回路
３ 第１の降圧回路
４ 第１の昇圧回路
５ インバータ回路
６ 第１の電流検出部
７ 第１の電圧検出部
８ 第１のリレー駆動制御部（第１の故障検出手段）
９ 第１の直流電圧検出回路制御部
１０ 第３の電圧検出部
１１ インバータ回路制御部
２１ 第２の直流電源（太陽電池モジュール）
２２ 第２の保護回路
２３ 第２の降圧回路
２４ 第２の昇圧回路
２５ 第２の電流検出部
２６ 第２の電圧検出部
２７ 第２の直流電圧検出回路制御部
２８ 第２のリレー駆動制御部（第２の故障検出手段）
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ コンデンサ
Ｒｙ１〜Ｒｙ４ リレー
Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子
Ｌ１，Ｌ２ リアクトル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の直流電源から供給される直流電力を交流電力へ変換する電力変換装置であって、
第１のスイッチング素子および前記第１のスイッチング素子に並列に接続された第１のリレーを含んで構成され、前記第１の直流電源から印加される直流電圧を降圧する第１の降圧回路と、
第２のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子に並列に接続された第２のリレーを含んで構成され、前記第１の直流電源と前記第１の降圧回路との間に配置され、前記第１の降圧回路の出力電圧が印加される後段の回路を保護する第１の保護回路と、
前記第１の直流電源の正極出力端と前記第１の保護回路の入力端との接続ラインに流れる電流を検出する第１の電流検出部と、
当該電力変換装置の待機時に、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子のオンオフ制御と前記第１のリレーおよび前記第２のリレーの開閉制御との組み合わせと、前記第１の電流検出部の検出電流値と予め定めた所定電流値との比較とに基づき、前記第１のスイッチング素子、前記第１のリレー、前記第２のスイッチング素子および前記第２のリレーについて、故障有無の判定を行う第１の故障検出手段と
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
第１の前記故障検出手段は、
前記第１のリレーおよび前記第２のリレーを共に開路させ、前記第１のスイッチング素子をオンオフさせ前記第２のスイッチング素子をオフさせて前記比較を行い、前記第１のスイッチング素子をオフさせ前記第２のスイッチング素子をオンオフさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に、前記第１のスイッチング素子と前記第１のリレーの少なくとも一方が短絡故障していると判定し、前記第２のスイッチング素子と前記第２のリレーの少なくとも一方が短絡故障していると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第１の故障検出手段は、
前記第１のリレーを閉路させ前記第２のリレーを開路させ、前記第２のスイッチング素子をオフさせ前記第１のスイッチング素子をオンオフさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に、前記第１のリレーと前記第２のスイッチング素子の少なくとも一方が開放故障していること判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１の故障検出手段は、
前記第２のリレーを閉路させ前記第１のリレーを開路させ、前記第１のスイッチング素子をオフさせ前記第２のスイッチング素子をオンオンさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に、前記第２のリレーと前記第１のスイッチング素子の少なくとも一方が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１の故障検出手段は、
前記第１のリレーを開路させて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に前記第１のリレーが開放故障していると判定し、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に前記第２のスイッチング素子が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１の故障検出手段は、
前記第２のリレーを開路させて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に前記第２のリレーが開放故障していると判定し、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に前記第１のスイッチング素子が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１の故障検出手段は、前記故障していると判定したときは、当該電力変換装置を強制的停止状態に維持させることを特徴とする請求項１，２，５，６のいずれか一つに記載の電力変換装置。
【請求項８】
第２の直流電源と、
第３のスイッチング素子および前記第３のスイッチング素子に並列に接続された第３のリレーを含んで構成され、前記第２の直流電源から印加される直流電圧を降圧する第２の降圧回路と、
第４のスイッチング素子および前記第４のスイッチング素子に並列に接続された第４のリレーを含んで構成され、前記第２の直流電源と前記第２の降圧回路との間に配置され、前記第２の降圧回路の出力電圧が印加される後段の回路を保護する第２の保護回路と、
前記第２の直流電源の正極出力端と前記第２の保護回路の入力端との接続ラインに流れる電流を検出する第２の電流検出部と、
当該電力変換装置の待機時に、前記第３のスイッチング素子および前記第４のスイッチング素子のオンオフ制御と前記第３のリレーおよび前記第４のリレーの開閉制御との組み合わせと、前記第２の電流検出部の検出電流値と予め定めた所定電流値との比較とに基づき、前記第３のスイッチング素子、前記第４のリレー、前記第３のスイッチング素子および前記第４のリレーについて、故障有無の判定を行う第２の故障検出手段と
を備え、
前記第１の降圧回路の後段と前記第２の降圧回路の後段とが並列接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第２の故障検出手段は、
前記第３のリレーおよび前記第４のリレーを共に開路させ、前記第３のスイッチング素子をオンオフさせ前記第４のスイッチング素子をオフさせて前記比較を行い、前記第３のスイッチング素子をオフさせ前記第４のスイッチング素子をオンオフさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に、前記第３のスイッチング素子と前記第３のリレーの少なくとも一方が短絡故障していると判定し、前記第４のスイッチング素子と前記第４のリレーの少なくとも一方が短絡故障していると判定する
ことを特徴とする請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記第２の故障検出手段は、
前記第３のリレーを閉路させ前記第４のリレーを開路させ、前記第４のスイッチング素子をオフさせ前記第３のスイッチング素子をオンオフさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に、前記第３のリレーと前記第４のスイッチング素子の少なくとも一方が開放故障していること判定する
ことを特徴とする請求項８または９に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記第２の故障検出手段は、
前記第４のリレーを閉路させ前記第３のリレーを開路させ、前記第３のスイッチング素子をオフさせ前記第４のスイッチング素子をオンオンさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に、前記第４のリレーと前記第３のスイッチング素子の少なくとも一方が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記第２の故障検出手段は、
前記第３のリレーを開路させて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に前記第３のリレーが開放故障していると判定し、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に前記第４のスイッチング素子が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
前記第２の故障検出手段は、
前記第４のリレーを開路させて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に前記第４のリレーが開放故障していると判定し、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に前記第３のスイッチング素子が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電力変換装置。
【請求項１４】
前記第２の故障検出手段は、前記故障していると判定したときは、当該電力変換装置を強制的停止状態に維持させることを特徴とする請求項８，９，１２，１３のいずれか一つに記載の電力変換装置。
【請求項１】
第１の直流電源から供給される直流電力を交流電力へ変換する電力変換装置であって、
第１のスイッチング素子および前記第１のスイッチング素子に並列に接続された第１のリレーを含んで構成され、前記第１の直流電源から印加される直流電圧を降圧する第１の降圧回路と、
第２のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子に並列に接続された第２のリレーを含んで構成され、前記第１の直流電源と前記第１の降圧回路との間に配置され、前記第１の降圧回路の出力電圧が印加される後段の回路を保護する第１の保護回路と、
前記第１の直流電源の正極出力端と前記第１の保護回路の入力端との接続ラインに流れる電流を検出する第１の電流検出部と、
当該電力変換装置の待機時に、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子のオンオフ制御と前記第１のリレーおよび前記第２のリレーの開閉制御との組み合わせと、前記第１の電流検出部の検出電流値と予め定めた所定電流値との比較とに基づき、前記第１のスイッチング素子、前記第１のリレー、前記第２のスイッチング素子および前記第２のリレーについて、故障有無の判定を行う第１の故障検出手段と
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
第１の前記故障検出手段は、
前記第１のリレーおよび前記第２のリレーを共に開路させ、前記第１のスイッチング素子をオンオフさせ前記第２のスイッチング素子をオフさせて前記比較を行い、前記第１のスイッチング素子をオフさせ前記第２のスイッチング素子をオンオフさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に、前記第１のスイッチング素子と前記第１のリレーの少なくとも一方が短絡故障していると判定し、前記第２のスイッチング素子と前記第２のリレーの少なくとも一方が短絡故障していると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第１の故障検出手段は、
前記第１のリレーを閉路させ前記第２のリレーを開路させ、前記第２のスイッチング素子をオフさせ前記第１のスイッチング素子をオンオフさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に、前記第１のリレーと前記第２のスイッチング素子の少なくとも一方が開放故障していること判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１の故障検出手段は、
前記第２のリレーを閉路させ前記第１のリレーを開路させ、前記第１のスイッチング素子をオフさせ前記第２のスイッチング素子をオンオンさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に、前記第２のリレーと前記第１のスイッチング素子の少なくとも一方が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１の故障検出手段は、
前記第１のリレーを開路させて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に前記第１のリレーが開放故障していると判定し、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に前記第２のスイッチング素子が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１の故障検出手段は、
前記第２のリレーを開路させて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に前記第２のリレーが開放故障していると判定し、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に前記第１のスイッチング素子が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１の故障検出手段は、前記故障していると判定したときは、当該電力変換装置を強制的停止状態に維持させることを特徴とする請求項１，２，５，６のいずれか一つに記載の電力変換装置。
【請求項８】
第２の直流電源と、
第３のスイッチング素子および前記第３のスイッチング素子に並列に接続された第３のリレーを含んで構成され、前記第２の直流電源から印加される直流電圧を降圧する第２の降圧回路と、
第４のスイッチング素子および前記第４のスイッチング素子に並列に接続された第４のリレーを含んで構成され、前記第２の直流電源と前記第２の降圧回路との間に配置され、前記第２の降圧回路の出力電圧が印加される後段の回路を保護する第２の保護回路と、
前記第２の直流電源の正極出力端と前記第２の保護回路の入力端との接続ラインに流れる電流を検出する第２の電流検出部と、
当該電力変換装置の待機時に、前記第３のスイッチング素子および前記第４のスイッチング素子のオンオフ制御と前記第３のリレーおよび前記第４のリレーの開閉制御との組み合わせと、前記第２の電流検出部の検出電流値と予め定めた所定電流値との比較とに基づき、前記第３のスイッチング素子、前記第４のリレー、前記第３のスイッチング素子および前記第４のリレーについて、故障有無の判定を行う第２の故障検出手段と
を備え、
前記第１の降圧回路の後段と前記第２の降圧回路の後段とが並列接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第２の故障検出手段は、
前記第３のリレーおよび前記第４のリレーを共に開路させ、前記第３のスイッチング素子をオンオフさせ前記第４のスイッチング素子をオフさせて前記比較を行い、前記第３のスイッチング素子をオフさせ前記第４のスイッチング素子をオンオフさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に、前記第３のスイッチング素子と前記第３のリレーの少なくとも一方が短絡故障していると判定し、前記第４のスイッチング素子と前記第４のリレーの少なくとも一方が短絡故障していると判定する
ことを特徴とする請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記第２の故障検出手段は、
前記第３のリレーを閉路させ前記第４のリレーを開路させ、前記第４のスイッチング素子をオフさせ前記第３のスイッチング素子をオンオフさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に、前記第３のリレーと前記第４のスイッチング素子の少なくとも一方が開放故障していること判定する
ことを特徴とする請求項８または９に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記第２の故障検出手段は、
前記第４のリレーを閉路させ前記第３のリレーを開路させ、前記第３のスイッチング素子をオフさせ前記第４のスイッチング素子をオンオンさせて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に、前記第４のリレーと前記第３のスイッチング素子の少なくとも一方が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記第２の故障検出手段は、
前記第３のリレーを開路させて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に前記第３のリレーが開放故障していると判定し、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に前記第４のスイッチング素子が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
前記第２の故障検出手段は、
前記第４のリレーを開路させて前記比較を行い、前記検出電流値が前記所定電流値よりも大きい場合に前記第４のリレーが開放故障していると判定し、前記検出電流値が前記所定電流値よりも小さい場合に前記第３のスイッチング素子が開放故障していると判定する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電力変換装置。
【請求項１４】
前記第２の故障検出手段は、前記故障していると判定したときは、当該電力変換装置を強制的停止状態に維持させることを特徴とする請求項８，９，１２，１３のいずれか一つに記載の電力変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１８２５１９（Ｐ２０１１−１８２５１９Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４２７７８（Ｐ２０１０−４２７７８）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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