(57)【要約】【課題】高コスト化及び大型化を抑制しつつ、複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを正確に検出できるアーク検出回路等を提供する。【解決手段】複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおいて発生するアークを検出するアーク検出回路１０は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに流れる信号に基づいて複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定する決定部１２と、決定された伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定するアーク判定部１１と、を備える。【選択図】図１
2020076710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを検出するアーク検出回路であって、
前記複数の伝送路のそれぞれに流れる信号に基づいて前記複数の伝送路のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定する決定部と、
前記決定された伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定するアーク判定部と、を備える、
アーク検出回路。
【請求項２】
前記決定部は、前記複数の伝送路のそれぞれにおける電流及び電圧の分析の結果に基づいて、アークが発生した可能性のある伝送路を決定する、
請求項１に記載のアーク検出回路。
【請求項３】
前記決定部は、前記複数の伝送路のそれぞれに流れる信号について所定の時間ごとに周波数分析の対象とする伝送路を切り替えながら行われた、前記アーク判定部における前記判定のための周波数分析のサンプリング周波数よりも低いサンプリング周波数での周波数分析の結果に基づいて、アークが発生した可能性のある伝送路を決定する、
請求項１に記載のアーク検出回路。
【請求項４】
前記複数の伝送路の数をｎとした場合、前記決定部における前記決定のための周波数分析のサンプリング周波数は、前記アーク判定部における前記判定のための周波数分析のサンプリング周波数の１／ｎ以下である、
請求項３に記載のアーク検出回路。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアーク検出回路を備える、
ブレーカ。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアーク検出回路を備える、
パワーコンディショナ。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアーク検出回路を備える、
太陽光パネル。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアーク検出回路を備え、
太陽光パネルから出力される信号の変換を行う、
太陽光パネル付属モジュール。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアーク検出回路を備え、
太陽光パネルとパワーコンディショナとを接続する、
接続箱。
【請求項１０】
複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを検出するアーク検出方法であって、
前記複数の伝送路のそれぞれに流れる信号に基づいて前記複数の伝送路のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定し、
前記決定した伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定する、
アーク検出方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のアーク検出方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路におけるアークを検出するアーク検出回路等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＶ（Ｐｈｏｔｏ  Ｖｏｌｔａｉｃ）パネル（太陽光パネル）などの直流電源から伝送路を介して供給される直流電力をパワーコンディショナ（パワコン）で交流電力に変換するシステムが知られている。ＰＶパネルとパワコンとを接続する伝送路は、外的要因または経年劣化等によって損傷、破断を引き起こすことが報告されている。このような伝送路の損傷等に起因してアーク（つまりアーク放電）が発生する場合がある。そこで、アークを検出するためのアーク検出手段が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示されたアーク検出手段においては、伝送路に印加される電圧及び電流に基づいてアークを検出しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、伝送路に印加される電圧及び電流からだけでは、正確にアークを検出できない場合もある。これに対して、電流波形等の周波数分析によって正確にアークを検出できる。
【０００５】
しかしながら、一般的に、太陽光パネルには複数の伝送路（ストリング）が設けられており、複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを検出しようとすると、伝送路ごとに周波数分析をするための構成（回路等）を用意する必要があり、アーク検出回路が高コスト化及び大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、高コスト化及び大型化を抑制しつつ、複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを正確に検出できるアーク検出回路等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るアーク検出回路の一態様は、複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを検出するアーク検出回路であって、前記複数の伝送路のそれぞれに流れる信号に基づいて前記複数の伝送路のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定する決定部と、前記決定された伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定するアーク判定部と、を備える。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明に係るブレーカの一態様は、上記のアーク検出回路を備える。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明に係るパワーコンディショナの一態様は、上記のアーク検出回路を備える。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る太陽光パネルの一態様は、上記のアーク検出回路を備える。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る太陽光パネル付属モジュールの一態様は、上記のアーク検出回路を備え、太陽光パネルから出力される信号の変換を行う。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る接続箱の一態様は、上記のアーク検出回路を備え、太陽光パネルとパワーコンディショナとを接続する。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明に係るアーク検出方法の一態様は、複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを検出するアーク検出方法であって、前記複数の伝送路のそれぞれに流れる信号に基づいて前記複数の伝送路のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定し、前記決定した伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定する。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明に係るプログラムの一態様は、上記のアーク検出方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、高コスト化及び大型化を抑制しつつ、複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施の形態１に係るアーク検出回路が適用されたシステムの一例を示す構成図である。
【図２】図２は、実施の形態２に係るアーク検出回路が適用されたシステムの一例を示す構成図である。
【図３】図３は、実施の形態１及び２に係るアーク検出回路の適用例を説明するための図である。
【図４】図４は、その他の実施の形態に係るアーク検出方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１８】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１９】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るアーク検出回路について、図１を用いて説明する。
【００２０】
図１は、実施の形態１に係るアーク検出回路１０が適用されたシステムの一例を示す構成図である。
【００２１】
アーク検出回路１０は、直流電力を生成する直流電源として太陽電池アレイ３０と、当該直流電力を交流電力に変換するパワコン（パワーコンディショナ）５１とを接続する伝送路において発生するアークを検出する回路である。なお、アーク検出回路１０が適用されるシステムは、図１に示されるような太陽光発電システムに限らず、アークが発生し得るシステムであれば特に限定されない。
【００２２】
太陽電池アレイ３０には、例えば、複数の太陽光パネル３１が同一平面において行列状（マトリクス状）に配列されている。直線状に配列された複数の太陽光パネル３１は、隣り合う２つの太陽光パネル３１同士が連結されてストリングを構成している。太陽電池アレイ３０は、このようなストリングが複数構成されたマルチストリングの太陽光発電システムである。本実施の形態では、太陽電池アレイ３０には４つのストリングが設けられており、各ストリングを構成する伝送路を伝送路Ｌ１〜Ｌ４とする。
【００２３】
パワコン５１は、インバータ５０と、ＤＣＤＣコンバータ７１〜７４と、電流計Ａ１〜Ａ４と、電圧計Ｖ１〜Ｖ４とを備える。パワコン５１は、マルチストリングに対応したパワコンである。
【００２４】
ＤＣＤＣコンバータ７１は、伝送路Ｌ１において生成された直流電力の直流電圧を昇圧し、ＤＣＤＣコンバータ７２は、伝送路Ｌ２において生成された直流電力の直流電圧を昇圧し、ＤＣＤＣコンバータ７３は、伝送路Ｌ３において生成された直流電力の直流電圧を昇圧し、ＤＣＤＣコンバータ７４は、伝送路Ｌ４において生成された直流電力の直流電圧を昇圧する。ＤＣＤＣコンバータ７１〜７４で昇圧された各直流電力はインバータ５０へ供給される。
【００２５】
電流計Ａ１は、伝送路Ｌ１に流れる電流を計測し、電流計Ａ２は、伝送路Ｌ２に流れる電流を計測し、電流計Ａ３は、伝送路Ｌ３に流れる電流を計測し、電流計Ａ４は、伝送路Ｌ４に流れる電流を計測する。電流計Ａ１〜Ａ４で計測された電流は、後述するアークの検出に用いられたり、後述するインバータ５０でのＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）方式のよる直流電力から交流電力への変換に用いられたりする。
【００２６】
電圧計Ｖ１は、伝送路Ｌ１において発生する電圧を計測し、電圧計Ｖ２は、伝送路Ｌ２において発生する電圧を計測し、電圧計Ｖ３は、伝送路Ｌ３において発生する電圧を計測し、電圧計Ｖ４は、伝送路Ｌ４において発生する電圧を計測する。電圧計Ｖ１〜Ｖ４で計測された電圧は、後述するアークの検出に用いられたり、後述するインバータ５０でのＭＰＰＴ方式のよる直流電力から交流電力への変換に用いられたりする。
【００２７】
インバータ５０は、太陽電池アレイ３０から複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４を介して供給される直流電力を交流電力に変換する。インバータ５０は、例えばＭＰＰＴ方式を採用しており、太陽電池アレイ３０から供給される直流電力の電流及び電圧を、それぞれ電力が最大となる値に調整する。例えば、インバータ５０は、直流電力を電圧１００Ｖ、周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電力に変換する。当該交流電力は、家庭用電気機器等で使用される。
【００２８】
伝送路は、外的要因や経年劣化等によって損傷、破断を引き起こすことが報告されている。このような伝送路の損傷等に起因してアーク（つまりアーク放電）が発生する場合がある。
【００２９】
アーク検出回路１０は、アーク判定部１１、決定部１２、変位分析部１３、周波数分析部１４及び取得部２０を備える。アーク検出回路１０は、例えばマイコン（マイクロコントローラ）により実現される。マイコンは、プログラムが格納されたＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、タイマ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、周波数分析器等を有する半導体集積回路等である。例えばプロセッサが、プログラムに従って動作することにより、アーク検出回路１０の機能構成要素（アーク判定部１１、決定部１２、変位分析部１３及び周波数分析部１４）は実現される。
【００３０】
取得部２０は、例えば、アーク検出回路１０（マイコン）が有する入力ピンによって実現される。例えば、電流計Ａ１〜Ａ４及び電圧計Ｖ１〜Ｖ４のそれぞれが互いに異なる入力ピンに接続されることで、取得部２０は、伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれについて、電流（電流波形）及び電圧を取得することができる。
【００３１】
変位分析部１３は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおける電流及び電圧を分析する。具体的には、変位分析部１３は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおける電流及び電圧が、インバータ５０がＭＰＰＴを行う際の電流及び電圧の目標値からずれているか否かを判断することで上記分析をする。変位分析部１３は、パワコン５１が通常有する機能（電流計Ａ１〜Ａ４による電流計測機能及び電圧計Ｖ１〜Ｖ４による電圧計測機能）を使用して（流用して）、上記分析を行う。
【００３２】
決定部１２は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに流れる信号に基づいて複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定する。具体的には、決定部１２は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおける電流及び電圧の分析の結果に基づいて、アークが発生した可能性のある伝送路を決定する。例えば、変位分析部１３による分析結果が、ある伝送路における電流及び電圧が、インバータ５０がＭＰＰＴを行う際の電流及び電圧の目標値からずれていることを示す場合、当該ある伝送路をアークが発生した可能性のある伝送路と決定する。なお、この時点では、当該決定された伝送路において実際にアークが発生しているとは限らない。電圧及び電流の分析からだけでは、正確にアークを検出できないためである。
【００３３】
そこで、周波数分析部１４は、決定部１２によって決定された伝送路に流れる信号（具体的には、電流波形）の周波数分析を行う。例えば、周波数分析部１４は、取得部２０におけるマイコンの複数のピンのうち、決定部１２によって決定された伝送路における電流計が接続されたピンから電流波形を取得して周波数分析を行う。周波数分析とは、例えば、電流計による電流の測定結果の時間波形をフーリエ変換することで電流信号の周波数スペクトルを算出することである。
【００３４】
アーク判定部１１は、決定された伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定する。例えば、周波数分析の結果が、決定された伝送路について、アークに対応する周波数成分における強度が異常となっていることを示す場合、アーク判定部１１は、当該伝送路についてアークが発生していると判定することができる。
【００３５】
例えば、アークが検出された場合、アークが検出された伝送路に流れる電流を遮断する必要がある。これに対して、アーク判定部１１での判定結果に基づいて、インバータ５０を停止させることで、当該伝送路に流れる電流を遮断することができる。
【００３６】
なお、アーク検出回路１０は、パワコン５１が有する構成の一部として、パワコン５１に設けられていてもよい。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態に係るアーク検出回路１０は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおいて発生するアークを検出する回路である。アーク検出回路１０は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに流れる信号に基づいて複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定する決定部１２と、決定された伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定するアーク判定部１１と、を備える。
【００３８】
これによれば、いったん複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のうちのアークが発生した可能性のある伝送路が決定され、決定された伝送路について周波数分析によりアークが検出される。すなわち、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のいずれかにおいて発生し得るアークを検出するために、まずは、アークの発生の可能性のある伝送路を例えば簡単な方法によって決定し、次に、アークが発生しているかもしれない当該伝送路について周波数分析を用いて詳細にアークの発生を判定する（アークの発生の有無を確定させる）という、２段階の処理が行われる。したがって、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれごとに、アークを検出するための周波数分析機能を有する回路等（マイコン等）を設けなくてもよく、例えば、周波数分析機能を有する回路等を１つ設けるだけでよい。これにより、高コスト化及び大型化を抑制しつつ、複数の伝送路のそれぞれにおいて発生するアークを正確に検出できる。
【００３９】
また、決定部１２は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおける電流及び電圧の分析の結果に基づいて、アークが発生した可能性のある伝送路を決定してもよい。
【００４０】
これによれば、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおける電流及び電圧の分析という簡単な方法で、アークの発生の可能性のある伝送路を決定できる。例えば、パワコン５１は、電流計測機能及び電圧計測機能を有するため、これらの機能を流用してアークの発生の可能性のある伝送路を決定できる。
【００４１】
（実施の形態２）
実施の形態２に係るアーク検出回路について、図２を用いて説明する。
【００４２】
図２は、実施の形態２に係るアーク検出回路１００が適用されたシステムの一例を示す構成図である。
【００４３】
アーク検出回路１００は、直流電力を生成する直流電源として太陽電池アレイ３０と、当該直流電力を交流電力に変換するパワコン５１とを接続する伝送路において発生するアークを検出する回路である。なお、アーク検出回路１００が適用されるシステムは、図２に示されるような太陽光発電システムに限らず、アークが発生し得るシステムであれば特に限定されない。
【００４４】
太陽電池アレイ３０及びパワコン５１については、実施の形態１におけるものと同じであるため、説明は省略する。
【００４５】
アーク検出回路１００は、アーク判定部１１０、決定部１２０、切替部１３０、周波数分析部１４０及び取得部２０を備える。アーク検出回路１００は、例えばマイコンより実現される。マイコンは、プログラムが格納されたＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、タイマ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、周波数分析器等を有する半導体集積回路等である。例えばプロセッサが、プログラムに従って動作することにより、アーク検出回路１０の機能構成要素（アーク判定部１１０、決定部１２０及び周波数分析部１４０）は実現される。
【００４６】
取得部２０は、実施の形態１におけるものと同じであるが、実施の形態２では、アークの検出に、取得部２０が取得する、伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれについての電流（電流波形）が用いられる。実施の形態２では、アークの検出に電圧計Ｖ１〜Ｖ４による電圧の測定結果が用いられなくてもよい。
【００４７】
切替部１３０は、後述する周波数分析部１４０による周波数分析の対象となる伝送路を切り替えるための構成であり、例えば、スイッチである。具体的には、切替部１３０は、取得部２０における電流計Ａ１〜Ａ４に接続された複数のピンのいずれかと、周波数分析部１４０との接続を切り替えるＳＰｎＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  ｎ  Ｔｈｒｏｗ：ここではｎは４）のスイッチである。
【００４８】
決定部１２０は、例えば、切替部１３０を制御することで、周波数分析部１４０に接続するピン（つまり、電流計Ａ１〜Ａ４のうちのいずれかの電流計）を所定の時間ごとに切り替える。これにより、切替部１３０は、周波数分析部１４０による周波数分析の対象となる伝送路を切り替えることができる。
【００４９】
周波数分析部１４０は、所定の時間ごとに分析の対象とする伝送路が切り替えられた際に、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに流れる信号（具体的には、電流波形）の周波数分析を行う。例えば、所定の時間ごとに周波数分析の対象の切り替えが行われているときには、周波数分析部１４０は、後述するアーク判定部１１０における判定のための周波数分析の分解能（具体的にはサンプリング周波数）よりも低いサンプリング周波数で周波数分析を行う。周波数分析部１４０は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４について所定の時間ごとに周波数分析をする必要があることから、サンプリング周波数が高いと周波数分析に時間を要し、周波数分析の対象を次々と切り替えて周波数分析を行うことが難しいためである。
【００５０】
決定部１２０は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定する。具体的には、決定部１２０は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに流れる信号について所定の時間ごとに分析の対象とする伝送路を切り替えながら行われた周波数分析の結果に基づいて、アークが発生した可能性のある伝送路を決定する。例えば、ある伝送路における周波数分析の結果が、アークに対応する周波数成分における強度が異常となっていることを示す場合、決定部１２０は、当該伝送路についてアークが発生した可能性があると判定することができる。なお、この時点では、当該決定された伝送路において実際にアークが発生しているとは限らない。サンプリング周波数の低い周波数分析では、正確にアークを検出できないためである。例えば、複数の伝送路の数をｎ（ここではｎは４）とした場合、決定部１２０における、アークが発生した可能性のある伝送路の決定のための周波数分析のサンプリング周波数は、アーク判定部１１０における判定のための周波数分析のサンプリング周波数の１／ｎ以下である。
【００５１】
決定部１２０は、決定した伝送路について、周波数分析部１４０に周波数分析を行わせるために、当該伝送路における電流計と周波数分析部１４０とを接続するように切替部１３０を制御する。また、決定部１２０は、周波数分析部１４０における周波数分析のサンプリング周波数を、アークが発生した可能性のある伝送路の決定のための周波数分析のサンプリング周波数よりも高くして、当該決定した伝送路について周波数分析部１４０に周波数分析を行わせる。周波数分析部１４０は、上述したように、決定部１２０における、アークが発生した可能性のある伝送路の決定のための周波数分析のサンプリング周波数のｎ倍（ここではｎは４）のサンプリング周波数で、当該決定された伝送路について周波数分析を行う。
【００５２】
アーク判定部１１０は、決定された伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定する。例えば、周波数分析の結果が、決定された伝送路について、アークに対応する周波数成分における強度が異常となっていることを示す場合、アーク判定部１１は、当該伝送路についてアークが発生していると判定することができる。当該周波数分析は、上述したように、高いサンプリング周波数で行われたものであることから、より確実にアークの発生を判定することができるためである。
【００５３】
なお、アーク検出回路１００についても、パワコン５１が有する構成の一部として、パワコン５１に設けられていてもよい。
【００５４】
以上説明したように、決定部１２０は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに流れる信号について所定の時間ごとに周波数分析の対象とする伝送路を切り替えながら行われた、アーク判定部１１０における判定のための周波数分析のサンプリング周波数よりも低いサンプリング周波数での周波数分析の結果に基づいて、アークが発生した可能性のある伝送路を決定してもよい。具体的には、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４の数をｎとした場合、決定部１２０における決定のための周波数分析のサンプリング周波数は、アーク判定部１１０における判定のための周波数分析のサンプリング周波数の１／ｎ以下であってもよい。
【００５５】
これによれば、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおける電流及び電圧の分析を行わなくてもよい。具体的には、周波数分析の対象とする伝送路の所定の時間ごとの切り替えと、周波数分析のサンプリング周波数の変更とが行われることで、アークが発生した可能性のある伝送路の決定、及び、当該決定された伝送路について周波数分析を用いたアークの発生の詳細な判定という２段階の処理を、周波数分析機能を有する１つの回路等によって行うことができる。
【００５６】
（実施の形態３）
実施の形態３では、アーク検出回路１０、１００の適用例について説明する。
【００５７】
図３は、実施の形態１及び２に係るアーク検出回路１０、１００の適用例を説明するための図である。
【００５８】
上述したように、アーク検出回路１０、１００は、例えば、太陽光パネル３１から伝送路を介して供給される直流電力を、パワコン５１で交流電力に変換するシステムに適用される。本適用例では、３つの太陽光パネル３１が１つのストリング６０（伝送路）によって直列に接続されたものが３つ並べられて、太陽電池アレイ３０を形成している。各ストリング６０は、接続箱４０によってまとめられて、パワコン５１へ接続される。
【００５９】
例えば、ストリング６０毎にブレーカ４１が設けられており、ここでは、接続箱４０内にブレーカ４１が設けられている。なお、ブレーカ４１は、接続箱４０内に設けられなくてもよい。例えば、ブレーカ４１は、接続箱４０と太陽電池アレイ３０との間に設けられていてもよいし、ストリング６０毎に設けられず接続箱４０とパワコン５１との間に設けられていてもよい。
【００６０】
太陽光パネル３１は、例えば、太陽光パネル３１から出力される信号の変換を行う、太陽光パネル付属モジュール３２を有する。なお、太陽光パネル３１は、太陽光パネル付属モジュール３２を有していなくてもよい。太陽光パネル付属モジュール３２は、例えば、太陽光パネル３１毎の発電量を最適化するＤＣ／ＤＣコンバータである。
【００６１】
例えば、ブレーカ４１がアーク検出回路１０、１００を備えていてもよい。この場合、アークの発生が検出される伝送路は、ブレーカ４１に接続された伝送路（例えばストリング６０）となり、アークが発生したストリング６０に流れる電流を遮断することができる。例えば、アークが発生したと判定されることで、ブレーカ４１は、アークが発生したストリング６０に流れる電流を遮断する。アークが発生していないストリング６０については、電流を遮断せずに使用することができる。
【００６２】
また、例えば、上述したように、パワコン５１がアーク検出回路１０、１００を備えていてもよい。この場合、アークの発生が検出される伝送路は、パワコン５１に接続された伝送路となり、アークの発生に応じてパワコン５１を停止することができる。例えば、アークが発生したと判定されることで、パワコン５１は停止する。
【００６３】
また、例えば、太陽光パネル３１又は太陽光パネル付属モジュール３２がアーク検出回路１０、１００を備えていてもよい。この場合、アークの発生が検出される伝送路は、太陽光パネル３１に接続された伝送路（例えばストリング６０）となり、アークが発生したストリング６０への出力を停止することができる。例えば、アークが発生したと判定されることで、太陽光パネル３１又は太陽光パネル付属モジュール３２は、アークが発生したストリング６０への出力を停止する。アークが発生していないストリング６０については、出力を停止せずに使用することができる。
【００６４】
また、例えば、接続箱４０がアーク検出回路１０、１００を備えていてもよい。この場合、アークの発生が検出される伝送路は、接続箱４０に接続された伝送路（例えばストリング６０）となり、例えばブレーカ４１等を介して、アークが発生したストリング６０に流れる電流を遮断することができる。例えば、アークが発生したと判定されることで、接続箱４０は、アークが発生したストリング６０に流れる電流を遮断する。アークが発生していないストリング６０については、電流を遮断せずに使用することができる。
【００６５】
なお、アーク検出回路１０、１００は、上記システムに限らず、アークの発生の検出が必要なシステム全般に適用できる。
【００６６】
このように、ブレーカ４１は、アーク検出回路１０、１００を備えていてもよい。また、パワーコンディショナ５１は、アーク検出回路１０、１００を備えていてもよい。また、太陽光パネル３１は、アーク検出回路１０、１００を備えていてもよい。また、太陽光パネル付属モジュール３２は、アーク検出回路１０、１００を備え、太陽光パネル３１から出力される信号の変換を行ってもよい。また、接続箱４０は、アーク検出回路１０、１００を備え、太陽光パネル３１とパワーコンディショナ５１とを接続してもよい。
【００６７】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係るアーク検出回路１０等について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００６８】
また、本発明は、アーク検出回路１０、１００として実現できるだけでなく、アーク検出回路１０、１００を構成する各構成要素が行うステップ（処理）を含むアーク検出方法として実現できる。これについて、図４を用いて説明する。
【００６９】
図４は、その他の実施の形態に係るアーク検出方法の一例を示すフローチャートである。
【００７０】
具体的には、図４に示されるように、アーク検出方法は、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれにおいて発生するアークを検出するアーク検出方法であって、複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに流れる信号に基づいて複数の伝送路Ｌ１〜Ｌ４のうちのアークが発生した可能性のある伝送路を決定し（ステップＳ１１）、決定した伝送路に流れる信号の周波数分析の結果に基づいて、当該伝送路におけるアークの発生を判定する（ステップＳ１２）。
【００７１】
例えば、それらのステップは、コンピュータ（コンピュータシステム）によって実行されてもよい。そして、本開示は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
【００７２】
上記実施の形態に係るアーク検出回路１０、１００は、マイコンによってソフトウェア的に実現されたが、パーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータにおいてソフトウェア的に実現されてもよい。さらに、アーク検出回路１０、１００は、Ａ／Ｄ変換器、論理回路、ゲートアレイ、Ｄ／Ａ変換器等で構成される専用の電子回路によってハードウェア的に実現されてもよい。
【００７３】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１０、１００  アーク検出回路
１１、１１０  アーク判定部
１２、１２０  決定部
３１  太陽光パネル
３２  太陽光パネル付属モジュール
４０  接続箱
４１  ブレーカ
５１  パワーコンディショナ（パワコン）
Ｌ１〜Ｌ４  伝送路
【図１】
2020076710.tif 000003
【図２】
2020076710.tif 000004
【図３】
2020076710.tif 000005
【図４】
2020076710.tif 000006